Br. Colmenares M. Rafael A.

Universidad de Los Andes
Facultad de Ciencias
Departamento de Química
Laboratorio de Espectroscopia Molecular
Trabajo Especial de Grado
Desarrollo de un método analítico para la determinación de
Platino, en muestras de suero sanguíneo, tomado en pacientes con
cáncer que reciben quimioterapia a base de cis-dichlorodiamine de
platino (II) (cisplatino), por Espectroscopia de Absorción Atómica
con Atomización Electrotérmica.
Br. Rafael Alexander Colmenares Molina
Tutor: Dr. Carlos Rondón
MÉRIDA - VENEZUELA
2009
Br. Colmenares M. Rafael A. RESUMEN.
En este trabajo se desarrolló un método analítico para la determinación de platino
en suero sanguíneo, mediante Espectroscopia de Absorción Atómica con
Atomización Electrotérmica (ETAAS). Se optimizó la temperatura de pirólisis y de
atomización, las cuales fueron 1600ºC y 2700ºC respectivamente. Los
experimentos se realizaron utilizando un espectrofotómetro de absorción atómica
marca Varian, modelo SpectrAA Zeeman 220Z, equipado con un atomizador de
grafito con calentamiento transversal y un corrector de fondo de efecto Zeeman.
Las características analíticas del sistema fueron: masa característica (mo) 216 pg,
límite de detección (LOD) 4,06 µg L-1, intervalo, intervalo lineal (LOL) entre 4,06 –
700 µg L-1, y la desviación estándar relativa (%RSD) 0,0626%. La exactitud del
método se evaluó mediante recuperación cuantitativa del elemento agregado a
muestras reales de suero sanguíneo, los valores obtenidos para la recuperación
del platino en las diferentes muestras estudiadas, se encuentran dentro de lo
propuesto por las normas internacionales ((100 ±3)%). Finalmente, se aplicó la
metodología desarrollada a la determinación de platino en muestras de suero
sanguíneo provenientes del Hospital Universitario de Los Andes en pacientes que
reciben quimioterapia a base de cisplatino, obteniéndose una concentración de
1204,7±0,7 mg L-1 de Pt.
Trabajo especial de grado
Br. Colmenares M. Rafael A. INDICE
1. Introducción……………………………………………………………………………..1
2. El Cáncer……………………………………………………………………………......5
2.1. Características del Cáncer…………………………………………………..5
2.2. Causas del Cáncer…………………………………………………………...5
2.3. Epidemiologia del Cáncer…………………………………………………...6
2.4. Tipo de Cáncer……………………………………………………………….7
2.5. Modalidades Terapéuticas para el Cáncer………………………………..7
3. Quimioterapia…………………………………………………………………………...9
3.1. Tipos de Quimioterapia…………………………………………………….10
3.2. Evaluación de la Respuestas……………………………………………...11
3.3. Ensayo Clínico en Oncología……………………………………………...11
3.4. Prevención y Tratamiento de los Efectos Secundarios de la
Quimioterapia.......................................................................................12
3.4.1. Monitorización de la toxicidad………………………………......13
3.4.2. Toxicidad hematológica………………………………………….13
3.4.3. Toxicidad gastrointestinal………………………………………..14
3.4.4. Náuseas y vómitos………………………………………………..16
4. Platino………………………………………………………………………………….16
4.1. Propiedades y Estado Natural…………………………………………….17
4.2. Aplicaciones…………………………………………………………………18
4.3. Efectos del Platino sobre la Salud………………………………………..18
4.4. Efectos ambientales del Platino…………………………………………..19
5. Cisplatino………………………………………………………………………………20
5.1. Mecanismo de Acción………………………………………………………21
5.2. Farmacocinética del Cisplatino……………………………………………21
5.3. Contraindicaciones y Precauciones………………………………………22
5.4. Efectos Adversos……………………………………………………………23
6. Espectroscopia de Absorción Atómica……………………………………………..23
6.1. Instrumentación……………………………………………………………..25
6.2. Características de la Absorción Atómica…………………………………26
6.3. Aplicaciones de la Absorción Atómica……………………………………27
6.4. Absorción Atómica Electrotérmica………………………………………..28
6.4.1. Atomización Electrotérmica……………………………………...29
6.4.2. Atomizadores Electrotérmicos…………………………………..30
6.4.3. Señal de Salida……………………………………………………32
6.4.4. Características del Funcionamiento de los Atomizadores
Electrotérmicos…………………………………………………………...32
6.4.5. Horno de grafito………………………………………………….33
Trabajo especial de grado
Br. Colmenares M. Rafael A. 6.4.6. Etapas del Proceso del Horno de grafito para la Absorción
Atómica…………………………………………………………………....33
6.4.7. Ventajas y Desventajas de la Espectroscopia de Absorción
Atómica Electrotérmica………………………………………………….34
6.4.8. Interferencias……………………………………………………..35
7. Matriz………………………………………………………………………………......36
8. Antecedentes………………………………………………………………………….39
9. Hipótesis……………………………………………………………………………….42
10. Objetivos……………………………………………………………........................42
10.1. General……………………………………………………………………..42
10.2. Específicos…………………………………………………………………42
11. Parte Experimental…………………………………………………………………..43
11.1. Instrumentación……………………………………………………………....43
11.2. Materiales y Reactivos………………………………………………............44
11.3. Preparación de las Disoluciones Patrón…………………………………...46
11.4. Preparación de las Disoluciones para la Curva de Calibrado……..........46
11.5. Identificación de la Matriz Biológica………………………………………..46
11.6. Toma y Conservación de las Muestras…………………………………….47
11.7. Tratamiento del suero sanguíneo previo a su respectivo análisis……...47
11.8. Parámetros Instrumentales…………………………………………….…...48
11.8.1. Estudio de la Conservación y Almacenamiento a partir del Patrón
Acuoso…………………………………………………………………………..49
11.8.2. Optimización de la temperatura de Pirólisis y Atomización………56
11.8.3. Perfiles de Absorbancia……………………………………………...64
11.9. Curva de Calibración…………………………………………………………69
11.10. Estudio de Interferencia……………………………………………………71
11.11. Parámetros Analíticos del Sistema………………………………………..72
11.12. Evaluación del Método Analítico…………………………………………..75
12. Determinación de Platino en Suero Sanguíneo………………………………….77
13. Conclusiones…………………………………………………………………………79
14. Recomendaciones…………………………………………………………………..80
15. Bibliografía……………………………………………………………………………81
Trabajo especial de grado
Br. Colmenares M. Rafael A. INDICE DE TABLAS
1.
Reactivos Empleados en la Preparación de las Disoluciones
Patrón…………....................................................................................................45
2. Programa de temperatura y parámetros instrumentales recomendados por el
manual, para la determinación de platino en Horno de Grafito Varian SpectrAA
Zeeman 220………………………………………………………………………….…..48
3. Absorbancia para las distintas soluciones de platino sin ácido………………….49
4. Absorbancia para las distintas soluciones de platino con ácido…………………50
5. Estudio de las distintas concentraciones de acido presente en soluciones de
platino de 250 ppb (patrón acuoso)….………………………………………………..52
6. Estudio de las distintas concentraciones de acido presente en soluciones de
platino de 250 ppb (suero sanguíneo)…..…………………………………………….53
7. Estudio de la estabilidad de las soluciones de platino en la semana 1 (patrón
acuosos)……………………………………………………………………….………….54
8. Estudio de la estabilidad de las soluciones de platino a partir de la semana 2
(patrón acuoso)……………………………………………………………………….....54
9. Estudio de las distintas intensidades de corriente de la lámpara presente en
soluciones de platino de 250 ppb (patrón acuoso)……………………………….…55
10. Valores obtenidos en la optimización de la temperatura de pirólisis para el
patrón acuoso…………………………………………………………………………….57
11. Valores obtenidos en la optimización de la temperatura de pirólisis para la
matriz biológica (suero sanguíneo)…………………………………………………….58
12. Valores obtenidos en la optimización de la temperatura de atomización para el
patrón acuoso…………………………………………………………………………….60
13. Valores obtenidos en la optimización de la temperatura de atomización para la
Matriz Biológica (suero sanguíneo)……………………………………………………61
Trabajo especial de grado
Br. Colmenares M. Rafael A. 14. Programa de temperatura y parámetros instrumentales optimizados, para la
determinación de platino en Horno de Grafito Varian SpectrAA Zeeman
220…………………………………………………………………………………………67
15. Valores obtenidos en la verificación de la estabilidad del platino contenido en
soluciones de 100ppb de suero sanguíneo………………………………………….68
16. Intervalo de trabajo útil para el platino…………………………………………..69
17. Valores de la pendiente, corte, correlación lineal y porcentaje de desviación
estándar relativa, para la curva de calibración de platino…………………………...70
18. Valores de los distintos parámetros para la curva del patrón acuoso………....71
19. Valores de los distintos parámetros para la curva del suero sanguíneo………72
20. Efecto del volumen de inyección en la masa característica……..…….……….75
21. Características analíticas del sistema…………………………………………….76
22. Estudio de recuperación realizado en el intervalo de trabajo………………..76
23. Estudio de recuperación realizado en algunos de los puntos del intervalo
útil………………………………………………………………………………………….77
24. Análisis de la muestra real de suero sanguíneo proveniente del Hospital
Universitario de los Andes (HULA)…………………………………………………....78
Trabajo especial de grado
Br. Colmenares M. Rafael A. INDICE DE FIGURAS
1. Estructura del cisplatino……………………………………………………………...20
2. Componentes básicos de un espectrofotómetro de absorción atómica………..25
3. Lámpara de Cátodo Hueco…………………………………………………………..26
4. (a) Sección transversal de un atomizador de horno de grafito, (b) Plataforma
de L`vov…………………………………………………………………………………...31
5. Etapas de la absorción atómica electrotérmica……………………………………33
6. Suero Sanguíneo……………………………………………………………………..37
7. Representación de la molécula de fibrinógeno……………………………………38
8. Espectrofotómetro de Absorción Atómica, marca Varian SpectrAA Zeeman
220Z, equipado con horno de grafito. Laboratorio de Espectroscopia Molecular
(LEM) Facultad de Ciencias, Mérida-Venezuela……………………………………..43
9. Otros equipos utilizados……………………………………………………………...44
10. Perfiles de pirólisis y atomización para el patrón acuoso……………………….66
11. Perfiles de pirólisis y atomización para el suero sanguíneo……………………67
12. Intervalo lineal de un método analítico. LOQ = límite de cuantificación; LOL =
límite de linealidad……………………………………………………………………….74
Trabajo especial de grado
Br. Colmenares M. Rafael A. INDICE DE GRÁFICOS
1. Gráfica de Absorbancia vs Concentración (ppb) de las soluciones de platino sin
ácido……………………………………………………………………………………….50
2. Gráfica de la Absorbancia vs Concentración (ppb) de las soluciones de platino
con ácido………………………………………………………………………………….51
3. Gráfica de Absorbancia vs Concentración de HNO3 en soluciones de platino de
250 ppb (patrón acuoso)………………………………………………………………..52
4. Gráfica de la Absorbancia vs Concentración de HNO3 en soluciones de platino
de 250 ppb (suero sanguíneo)…………………………………………………………53
5. Gráfica de la Absorbancia vs Intensidad de Corriente de la Lámpara (mA)……56
6. Gráfica de optimización de la temperatura de Pirólisis para el Patrón Acuoso..57
7. Gráfica de optimización de la temperatura de Pirolisis para la Matriz Biológica
(suero sanguíneo)……………………………………………………………………….58
8. Gráfica de optimización de Pirolisis tanto para el patrón acuoso como para el
suero sanguíneo…………………………………………………………………………59
9. Gráfica de optimización de la temperatura de Atomización para el patrón
acuoso…………………………………………………………………………………….60
10. Gráfica de optimización de la temperatura de Atomización para la Matriz
Biológica (suero sanguíneo)……………………………………………………………61
11. Gráfica de optimización de Atomización tanto para el patrón acuoso como para
el suero sanguíneo………………………………………………………………………62
12. Gráfica de optimización de la temperatura de Pirólisis y Atomización para el
patrón acuoso…………………………………………………………………………….62
13. Gráfica de optimización de la temperatura de Pirólisis y Atomización para el
suero sanguíneo…………………………………………………………………………63
14. Gráfica de optimización de la temperatura de Pirólisis y Atomización para
patrón acuoso y suero sanguíneo……………………………………………………..63
15. Curva de calibración de platino…………………………………………………….70
16. Gráfica de Adición Estándar para el patrón acuoso y el suero sanguíneo……71
Trabajo especial de grado
Br. Colmenares M. Rafael A. DEDICATORIA
A Dios todo Poderoso, por darme fuerza, vida y llenarme de mucha sabiduría y
entendimiento para alcanzar esta meta.
Al Dr. José Gregorio Hernández, por iluminarme en todo momento para seguir
adelante y superar adversidades.
A mis Padres, lo más hermoso que poseo, a quienes debo y agradezco todo lo
que me han dado, sin pedirme nada a cambio, solo teniendo por recompensa el
sentirse felices y dichosos de lograr mi bienestar y felicidad. Todo lo que hasta
ahora he logrado en mi vida, es gracias a la sabia educación con la que me
instruyen, gracias a ustedes aprendí a valorar la vida, la familia y las cosas por las
que vale la pena luchar a pesar de los obstáculos que se nos presenten. No existe
en el mundo nada más valioso que ustedes. LOS AMO….
A mi novia Glenda, gracias por estar siempre conmigo llegaste a mi vida para
llenare de amor, respeto y muchísima felicidad, eres muy importante para mi,
gracias a tus consejos, risas y hasta disgustos me mostraste el camino para llegar
a la meta. El éxito se logra solo si se cuenta con personas como tú mi princesa,
TE AMO.
A mi hermano Nelsón, desde niños siempre juntos compartiendo momentos de
felicidad y tristeza, luchando por alcanzar nuestras metas y sueños. Gracias por tu
apoyo. Te adoro tito.
A la memoria de mis abuelos Ana María, Ramón de Jesús y Ricardo Molina, que
desde el cielo me guiaron para consolidar mi sueño.
A mi abuela María, por tu cariño y tus sabios consejos.
A mi sobrino NELSÓN ANDRÉS, por ser mi alegría y llenarme con su luz de
inocencia. Dios Te Bendiga bebé.
Trabajo especial de grado
Br. Colmenares M. Rafael A. AGRADECIEMIENTO
Hoy se hace realidad una de mis metas, pero sabia que para alcanzarla tendría
que aprender a conocer virtudes como la paciencia, constancia, sacrificio y
dedicación. En este camino existieron momentos difíciles que me llenaron de
angustia, depresión y tristeza, queriéndome apartar de mi sueño, pero gracias a
Dios todopoderoso y a al Dr. José Gregorio Hernández que me iluminaron siempre
para poder vencer estos grandes obstáculos. Sé, que sin su luz de guía
probablemente no lo hubiese alcanzado, por lo cual considero que ha sido un
triunfo en conjunto y son muchas las personas especiales a las quiero agradecer.
A mis Padres, a quienes les debo la vida, son los mejores padres del mundo;
gracias por su inmenso amor, sus esfuerzos, apoyo y por la confianza que
depositaron en mí. Gracias por sacarme adelante y regalarme la oportunidad de
lograr una de mis metas, la cual constituye la herencia más valiosa que pudiera
recibir para continuar superándome. Los Amo.
A mi hermano y sobrino, por ser mis amigos incondicionales, fuente de inspiración,
motivo de superación, con su apoyo, ayuda y cariño he logrado este sueño hoy
día. Dios los bendiga.
Gracias al profesor Carlos Rondón (Tutor), por creer en mí y abrirme las puertas
del Laboratorio de Espectroscopia Molecular para que realizara mi trabajo especial
de grado. Gracias por todo.
A Edyleiba, Marlene, Soleida y Marta del Laboratorio de Espectroscopia Molecular,
gracias por haber estado ahí cada vez que los necesite, ustedes me ayudaron
siempre que se los pedí, mil gracias de verdad. Dios se los pague.
A los Profesores Alexis y Lester de la Facultad de Farmacia, gracias por brindarme
tanto apoyo y confianza durante todos estos meses que estuve desarrollando mi
trabajo, Dios se los pague profes.
Trabajo especial de grado
Br. Colmenares M. Rafael A. A la Lic. Carmen y la Dra. Milagros, en el Hospital Universitario de Los Andes, por
su colaboración y apoyo.
A mis verdaderos amigos, cada uno ocupa un espacio importante en mi vida con
ellos compartí buenos y malos momentos y hoy en día llenan mi mente de gratos
recuerdos, nunca los olvidaré pues marcaron mi vida. Tengan siempre presente
que todo lo que se quiere en la vida se puede. Luchen por sus sueños.
A todos los integrantes del Laboratorio de Espectroscopia Molecular, por
permitirme trabajar con ellos durante todos estos meses que estuve desarrollando
mi trabajo, gracias por su amistad, asesoría y apoyo.
A la Ilustre Universidad de los Andes, mi casa de estudio, por brindarme la
oportunidad de formar parte de ella, orientándome con sus profesores, quienes
impartieron sus conocimientos para formarme como profesional.
A todas y cada una de esas personas que confiaron, creyeron en mí y se
atrevieron a apostar, sabiendo que sí lo lograría, hoy pueden decir que han
ganado, pues ya la espera ha terminado, a ustedes gracias por estar allí formando
parte de mi vida. Lo Logré.
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Trabajo especial de grado
Br. Colmenares M. Rafael A. Trabajo especial de grado
Br. Colmenares M. Rafael A. 1. INTRODUCCION.
El cáncer es básicamente una enfermedad a nivel celular caracterizada por la
pérdida de los mecanismos de control que gobiernan la proliferación y
diferenciación celular. Las células que han sufrido transformación neoplásica
generalmente expresan antígenos de la superficie celular que pueden ser de tipo
fetal normal, exhibir otros signos de aparente inmadurez y exhibir otras
alteraciones cualitativas o cuantitativas a nivel de los cromosomas, incluyendo
varias translocaciones y la aparición de secuencias amplificadas de genes. Tales
células proliferan excesivamente y forman tumores localizados que comprimen o
invade las estructuras normales adyacentes. Una pequeña subpoblación, celular
dentro del tumor puede describirse como células madre tumorales. Éstas
mantienen la capacidad de atravesar por diferentes ciclos de proliferación, así
como de migrar a sitios distantes dentro del cuerpo para colonizar órganos en un
proceso denominado metástasis. Tales células madre tumorales pueden expresar
capacidades clonogénicas y formadoras de colonias, y a menudo tienen
alteraciones cromosómicas que reflejan su inestabilidad genética, lo que origina
una selección progresiva de subclones que son más aptos para sobrevivir en el
medio multicelular del huésped. Las alteraciones cuantitativas de varias vías
metabólicas y de componentes celulares son fenómenos asociados a esta
progresión neoplásica. Los procesos invasivos y metastásicos, así como las serie
de alteraciones metabólicas resultantes de la enfermedad, causan la muerte del
paciente, a menos que la neoplasia se erradique con el tratamiento (1).
Los estudios epidemiológicos de las enfermedades neoplásicas permiten no sólo
determinar la incidencia y mortalidad de cada tipo de cáncer sino también su
distribución y las causas o factores de riesgo para cada uno de ellos (2).
Actualmente el cáncer es un problema sanitario de primer orden en los países
desarrollados, constituyendo la segunda causa de mortalidad después de las
enfermedades cardiovasculares. La incidencia actual en los países desarrollados
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Br. Colmenares M. Rafael A. se sitúa alrededor de 300 casos nuevos por cada 100.000 habitantes y año.
Refiriéndonos a España, aunque la incidencia y la mortalidad están por debajo de
las cifras medias de los estados miembros de la Unión Europea, en 1990 se
diagnosticaron más de 113.000 cánceres y más de 76.000 personas murieron de
esta enfermedad (2).
La estrategia terapéutica a plantear es distinta dependiendo del objetivo
perseguido, que puede ser (2):
– Curación (terapia curativa): la consecución de un estado libre clínica y
patológicamente de enfermedad es el objetivo primario del tratamiento del cáncer.
– Paliación de síntomas y/o prolongación de la supervivencia, manteniendo el
estado funcional del paciente y su calidad de vida (terapia paliativa).
– Uso experimental en ensayos clínicos en fase I, determinando la dosis segura de
una nueva estrategia en humanos.
El tipo de terapia más apropiada se determina en función de los objetivos
planteados con el tratamiento, del tipo de tumor y su extensión, y de condiciones
del paciente como su estado funcional, edad y patología concomitante. Las
principales modalidades terapéuticas utilizadas solas o en combinación en el
tratamiento del cáncer son la cirugía, la radioterapia, la quimioterapia (incluyendo
la hormonoterapia) y la terapia inmunológica (o modificadora de la respuesta
biológica) (2).
El platino es un metal blanco grisáceo con una dureza de 4,3. Tiene un punto de
fusión alto, es dúctil y maleable, se expande ligeramente al calentarlo y tiene una
gran resistencia eléctrica. El metal es relativamente inerte y resistente al ataque
del aire, el agua, los ácidos aislados y los reactivos ordinarios. Se disuelve
lentamente en agua regia, formando ácido cloroplatínico (H2PtCl6); es atacado por
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Br. Colmenares M. Rafael A. los halógenos y combina, bajo ignición, con hidróxido de sodio, nitrato de sodio o
cianuro de sodio (5).
El cisplatino es un medicamento antineoplásico que contiene platino (II) en su
estructura. Actúa inhibiendo la multiplicación de las células tumorales. Ha sido el
tema de muchas investigaciones clínicas especialmente para el tratamiento de los
tumores ováricos y de la vejiga. Sin embargo, el uso de tales compuestos del
platino puede inducir efectos tóxicos (3).
Este medicamento ocasiona efectos secundarios agresivos, ocasionando daños a
órganos importantes, como los riñones, en los pacientes que reciben tratamiento
de quimioterapia a base de este, daños reales, hematológicos y gastrointestinales
y por lo tanto, en algunas veces la muerte (3).
La espectroscopia de absorción atómica (a menudo llamada AA) es un método
que utiliza comúnmente un nebulizador pre-quemador (o cámara de nebulización)
para crear una niebla de la muestra y un quemador con forma de ranura que da
una llama con una longitud de trayecto más larga (4).
La temperatura de la llama es lo bastante baja para que la llama de por sí no
excite los átomos de la muestra de su estado fundamental. El nebulizador y la
llama se usan para desolvatar y atomizar la muestra, pero la excitación de los
átomos del analito es hecha por el uso de lámparas que brillan a través de la llama
a diversas longitudes de onda para cada tipo de analito (4).
En la Absorción Atómica, la cantidad de luz absorbida después de pasar a través
de la llama determina la cantidad de analito en la muestra. Una mufla de grafito es
usada para calentar la muestra a fin de desolvatarla y atomizarla para aumentar la
sensibilidad. El método del horno de grafito puede también analizar algunas
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Br. Colmenares M. Rafael A. muestras sólidas o semisólidas. Debido a su buena sensibilidad y selectividad,
sigue siendo un método de análisis comúnmente usado para ciertos elementos
traza en muestras acuosas (y otros líquidos) (4).
El suero sanguíneo es el líquido amarillento resultante tras la coagulación de la
sangre, sin anticoagulante como se muestra en la figura 6. Se define además
como la parte liquida del plasma sanguíneo. El suero sanguíneo contiene en
solución albúminas, globulina, sales, enzimas, hormonas, vitaminas, lípidos,
hidratos de carbono, aminoácidos, entre otros (19).
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Br. Colmenares M. Rafael A. MARCO TEORICO
2. EL CÁNCER.
Una neoplasia es “una masa anormal de tejido cuyo crecimiento es excesivo y
está descoordinado con el del resto de tejidos normales del organismo, y que
persiste de la misma manera excesiva una vez que ha cesado el estímulo que lo
ha originado”. La diferenciación entre neoplasias benignas y malignas o cánceres
se basa en criterios histológicos y biológicos. Estas diferencias sin embargo no
son absolutas siendo la capacidad de invasión de los tejidos circundantes al tumor
y la posibilidad de producción de metástasis las que mejor las diferencian (2).
2.1. Características del cáncer
Las células cancerosas presentan cuatro características esenciales (2):
– Clonalidad: cada tumor maligno se origina en una única célula que prolifera y da
lugar a un clon de células malignas.
– Autonomía: El crecimiento y desarrollo de la célula cancerosa no es regulado de
forma correcta por los moduladores hormonales y bioquímicos normales.
– Anaplasia: las células tumorales tienen una pérdida de diferenciación celular. En
líneas generales, cuanto mayor sea el grado de anaplasia de un tumor mayor será
su potencial metastásico y más intensa su diseminación.
– Metástasis: la célula cancerosa tiene capacidad de difundir (invadir otros tejidos)
a distancia de su lugar de origen.
2.2. Causas del cáncer
En la etiología del cáncer se encuentran una serie de factores tanto de tipo
exógeno como endógeno que hoy en día se encuentran ya plenamente
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Br. Colmenares M. Rafael A. contrastados. Entre los de tipo exógeno destacan: el tabaco, el alcohol, la dieta,
las radiaciones, factores ocupacionales asociados a determinadas sustancias
(asbesto, arsénico, cuero, níquel, etc.), algunos fármacos y determinados virus.
Los factores endógenos se encuentran ligados a determinadas alteraciones
genéticas reconociéndose hoy en día, como principales implicados los oncogenes
dominantes y los genes supresores de tumores u antioncogenes (2).
Existe una gran variedad de cánceres diferentes y la terminología que se emplea
derivada de las células o tejidos donde se originan. Los que nacen en el tejido
mesenquimatoso se denominan genéricamente sarcomas y los que se producen
en los epitelios, carcinomas (2).
Se ha identificado un retrovirus humano (HTLV-1) como agente causal para la
leucemia de células T humanas. El virus que causa el SIDA (VHI-1) está muy
relacionado. Se sabe que los genes celulares son homólogos a los genes de
transformación oncogénica (1).
2.3. Epidemiologia del cáncer
Los estudios epidemiológicos de las enfermedades neoplásicas permiten no sólo
determinar la incidencia y mortalidad de cada tipo de cáncer sino también su
distribución y las causas o factores de riesgo para cada uno de ellos. Los datos
suelen recogerse a través de los registros de tumores que cubren zonas
geográficas concretas extrapolándose o no al resto de un país o países. Se
expresan en tasas por 100.000 habitantes y año.
En los hombres los cánceres más frecuentes fueron: pulmón (21% de los nuevos
casos), intestino grueso (12%), vejiga (10%), próstata (8%) y ORL (7%). En
mujeres los más frecuentes fueron: mama (26%), intestino grueso (14%),
estómago (6%) y ginecológicos (útero 7%, cuello de útero 5%, ovario 4%).
Trabajo especial de grado
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Br. Colmenares M. Rafael A. 2.4. Tipo de cáncer
Existen numerosos tipos cánceres, entre los que destacan 3 subtipos principales.
En primer lugar hay que mencionar los sarcomas, que proceden del tejido
conjuntivo presente en los huesos, cartílagos, nervios, vasos sanguíneos,
músculos y tejido adiposo. El segundo tipo lo constituyen los carcinomas que
surgen en los tejidos epiteliales como la piel o las mucosas que tapizan las
cavidades y órganos corporales como el sistema respiratorio o digestivo o en los
tejidos glandulares de la mama y la próstata. Los carcinomas incluyen algunos de
los cánceres más frecuentes como el cáncer de pulmón, el de colon o el de mama.
Los carcinomas de estructura similar a la piel se denominan carcinomas de células
escamosas.
Los
que
tienen
una
estructura
glandular
se
denominan
adenocarcinomas. En el tercer subtipo se encuentran las leucemias y los linfomas,
que incluyen los cánceres que se originan en los tejidos formadores de las células
sanguíneas. Pueden producir una inflamación de los ganglios linfáticos
(adenopatías), aumento de tamaño del bazo (esplenomegalia) o invasión y
destrucción de la médula ósea, así como una producción excesiva de leucocitos o
linfocitos inmaduros (5).
2.5. Modalidades terapéuticas para el cáncer
El cáncer es la segunda causa de muerte en EUA, ocasionando alrededor de
500000 decesos al año. Con los tratamientos actuales una tercera parte de los
pacientes se alivia con medidas locales cuando el tumor no ha tenido metástasis
durante el curso de tratamiento. Una detección temprana podría conducir a un
aumento en el índice de curación de pacientes con este tratamiento local; no
obstante, en los casos retantes, la micrometástasis temprana es una característica
de neoplasia, lo que indica que se requerirá un método sistémico como la
quimioterapia (a menudo junto con cirugía o radiación) para el control efectivo del
cáncer (2).
Trabajo especial de grado
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Br. Colmenares M. Rafael A. La posibilidad de curación de los tumores malignos depende de numerosas
variables, siendo la más importante el grado de extensión o estadio de la
enfermedad en el momento del diagnóstico. El tipo de terapia más apropiada se
determina en función de los objetivos planteados con el tratamiento, del tipo de
tumor y su extensión, y de condiciones del paciente como su estado funcional,
edad y patología concomitante (2).
Las medidas terapéuticas tradicionales incluyen la cirugía, la radioterapia y la
quimioterapia (5):
Cirugía.
La principal estrategia para el tratamiento curativo del cáncer es la escisión de
todas las células malignas mediante una intervención quirúrgica. En el pasado,
esto implicaba la extirpación de todo el tejido afectado y de la mayor cantidad
posible de tejido potencialmente afectado, incluidos los tejidos vecinos y los
ganglios linfáticos. Para algunos tumores, y en especial el cáncer de mama, no es
precisa una cirugía tan ablativa (mastectomía) en la mayor parte de los casos. Las
mejoras en las técnicas quirúrgicas, la posibilidad de realizar una biopsia
intraoperatoria, los avances en los conocimientos de fisiopatología, los progresos
en las técnicas anestésicas y la disponibilidad de potentes antibióticos y
hemoderivados, han permitido realizar cirugías más limitadas, con menos
secuelas y más pronta recuperación. Sin embargo, muchos cánceres están
demasiado extendidos en el momento del diagnóstico para que la cirugía curativa
sea posible.
Radioterapia.
Consiste en irradiar rayos x o gama en el tejido afectado. La desventaja de éste
método es el hecho de que puede infligir daño genético, es posible que no acabe
del todo con las células cancerígenas y tampoco ataca la metástasis. La radiación
de partículas incluye haces de electrones, protones, neutrones, partículas alfa
(núcleos de helio) y piones. La propiedad de la radiación es de respetar hasta
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Br. Colmenares M. Rafael A. cierto punto los tejidos normales permite el tratamiento de tumores en
localizaciones donde no es posible la cirugía por la proximidad de tejidos vitales o
porque el tumor ha empezado a infiltrar estructuras adyacentes que no pueden ser
sacrificadas. La radioterapia puede ser útil como coadyuvante a la cirugía. La
radiación preoperatoria puede esterilizar las células tumorales con rapidez,
impidiendo su diseminación en el acto quirúrgico.
Quimioterapia.
3. QUIMIOTERAPIA.
Consiste en la utilización de fármacos para el tratamiento del cáncer. Puesto que
los fármacos se distribuyen en el organismo a través del sistema circulatorio, la
quimioterapia es útil para aquellos tumores cuya diseminación los hace
inaccesibles a la cirugía o a la radioterapia. Existen multitud de fármacos
anticancerosos, la mayor parte de los cuales actúan interfiriendo la síntesis o
función del ADN. Por tanto las células en división son más sensibles a la
quimioterapia (5).
La quimioterapia tiene un papel limitado en el tratamiento primario del cáncer
localizado, siendo la base del tratamiento de los tumores diseminados, en los
cuales la cirugía y la radioterapia tienen escaso valor. El tratamiento del cáncer
diseminado incluye varias situaciones clínicas (2):
– Cánceres que, por su naturaleza, se consideran de amplia diseminación en el
momento del diagnóstico. Aquí se incluyen la mayoría de neoplasias
hematológicas, como leucemias, y algunos linfomas. En estos casos la
quimioterapia se utiliza como tratamiento primario y con intención curativa o de
prolongar la supervivencia.
Trabajo especial de grado
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Br. Colmenares M. Rafael A. – Cánceres con diseminación metastásica clínicamente evidente. La quimioterapia
es sólo muy raramente curativa en el tratamiento de tumores sólidos metastásicos.
Se administra con el objetivo de prolongar la vida o de paliar síntomas.
– Cánceres que, si bien parecen localizados, pueden haber desarrollado
micrometástasis clínicamente indetectables. En ellos la terapia sistémica se da en
un intento de erradicar estas micrometástasis e incrementar el porcentaje de
curación tras la cirugía o la radioterapia (terapia adyuvante).
Finalmente, si bien la ventaja principal de la quimioterapia respecto la cirugía y la
radioterapia es su capacidad de llegar a la mayoría de células corporales, en
algunas ocasiones se administra en regiones corporales concretas para tratar la
enfermedad localizada.
3.1. Tipos de quimioterapia
Existen tres formas de empleo de la quimioterapia (2):
– Quimioterapia de inducción: es la utilizada como tratamiento primario a
pacientes que presentan enfermedad avanzada y para los cuales no hay
tratamiento alternativo.
– Quimioterapia neoadyuvante o primaria: indica el uso de quimioterapia como
tratamiento inicial de pacientes que presentan un tumor localizado para el cual
existe la alternativa de un tratamiento local, pero que no es totalmente efectivo.
– Quimioterapia adyuvante: administración de un tratamiento sistémico (con
agentes antineoplásicos, hormonales o biológicos) después de que el tumor
primario ha sido tratado mediante un método local, bien cirugía o radioterapia.
También puede administrarse cuando el tumor primario se ha eliminado mediante
antineoplásicos, como ocurre en el tratamiento de las leucemias agudas.
Trabajo especial de grado
Página 10
Br. Colmenares M. Rafael A. 3.2. Evaluación de la respuesta
Se han utilizado diferentes clasificaciones para evaluar la respuesta de un tipo
específico de tumor o de un paciente frente a un régimen quimioterápico. Los
criterios de la OMS internacionalmente aceptados de valoración de la respuesta
de una enfermedad medible, determinada sobre las masas tumorales (uní o
bidimensionalmente, y calculando la suma de todas las masas medibles) son (2):
– Remisión completa (RC): desaparición de toda evidencia clínica del tumor, en
dos observaciones separadas al menos cuatro semanas.
– Remisión parcial (RP): reducción de al menos un 50% en todas las masas, sin
progresión en ninguna o aparición de otras nuevas, al menos durante cuatro
semanas.
– Enfermedad estable (EE) o No cambio (NC): reducción menor del 50% o
crecimiento inferior al 25% de cualquiera de las masas medibles.
– Progresión de la enfermedad (PE): crecimiento del 25% o más de cualquiera de
las masas medibles o aparición de nuevas lesiones.
3.3. Ensayo clínico en oncología
Con el uso de la quimioterapia se han alcanzado éxitos muy importantes en el
tratamiento de algunos tipos de tumores, pero la elevada toxicidad de los fármacos
disponibles y la resistencia natural o adquirida de los tumores a la acción de los
mismos, enfrenta al oncólogo clínico a la necesidad de adquirir nuevos agentes
menos tóxicos y que sean más efectivos sobre los tumores refractarios a la
quimioterapia actual. En oncología, como en otras áreas de la actividad médica, el
ensayo clínico, siempre que sea correctamente diseñado, constituye el único
mecanismo para obtener respuestas a cuestiones clínicas con el menor riesgo
posible (2).
Trabajo especial de grado
Página 11
Br. Colmenares M. Rafael A. Las fases de un ensayo clínico en oncología son (2):
Fase I
Los objetivos principales de estos estudios son caracterizar la farmacología, la
farmacocinética, la farmacodinamia, evaluar la toxicidad aguda, establecer la
máxima dosis tolerada (MDT) o mayor dosis que producirá un efecto tóxico
tolerable y la toxicidad limitante de dosis (TLD).
Fase II
Intentan determinar la actividad antitumoral y además evaluar con más exactitud el
perfil de toxicidad del fármaco en un grupo de pacientes relativamente homogéneo
afectos de un tipo específico de neoplasia.
Fase III
Tienen como objetivo final definir el papel de un fármaco antineoplásico en el
régimen de tratamiento de un tipo concreto de cáncer. En este tipo de ensayos se
estudian la actividad terapéutica y la toxicidad del fármaco experimental respecto a
los del tratamiento estándar.
Fase IV
Estos ensayos clínicos son estudios postcomercialización que se realizan una vez
que el fármaco antineoplásico se utiliza en la práctica clínica. Suelen tratarse de
grandes estudios multicéntricos que estudian el uso de un fármaco para una
indicación específica. Los objetivos se dirigen a definir nuevas indicaciones,
nuevos esquemas de dosificación e información adicional sobre seguridad a largo
término y reacciones adversas potenciales que pudieran no haber sido
documentadas en los ensayos clínicos en fases previas realizados con un número
limitado de pacientes.
3.4. Prevención y tratamiento de los efectos secundarios de la quimioterapia
Cuando se realiza un tratamiento de quimioterapia antineoplásica el objetivo ideal
es disponer de una acción selectiva y tóxica sobre las células tumorales y, de este
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Br. Colmenares M. Rafael A. modo, alcanzar una remisión completa. Desgraciadamente siempre se obtiene
determinado grado de toxicidad, especialmente sobre aquellos tejidos sanos cuyas
células tienen una multiplicación rápida como es el caso de la médula ósea,
epitelio del tracto gastrointestinal, folículos pilosos y órganos linfoides. Por esta
razón, esta toxicidad se convierte en uno de los factores limitantes de la utilización
de esta terapéutica antineoplásica (2).
3.4.1. Monitorización de la toxicidad
La evaluación y seguimiento de la toxicidad se debe realizar prospectivamente de
acuerdo a la escala de la Organización Mundial de la Salud (OMS) o los criterios
comunes de toxicidad (CTC) del National Cancer Institut (NCI) americano,
clasificados ambos en función de los órganos y sistemas afectados. En estas
escalas se utiliza una numeración de 0 a 4 para indicar el grado de afectación. Un
grado 5 correspondería la muerte relacionada con la reacción adversa (2):
0 = normal, sin efectos secundarios;
1 = efecto adverso ligero;
2 = efecto adverso moderado;
3 = efecto adverso grave y no deseado;
4 = efecto adverso muy grave o incapacitante.
3.4.2. Toxicidad hematológica
La toxicidad en la médula ósea es el efecto secundario más importante que
producen los antineoplásicos, siendo el factor limitante de dosis para la mayoría
de ellos, si bien existen algunas excepciones (estreptozotocina y bleomicina). El
momento en que se manifiesta en relación a la administración, su gravedad y
duración dependen tanto del citostático como de la dosis empleada (2).
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Br. Colmenares M. Rafael A. Esta toxicidad afecta mucho más frecuentemente a leucocitos y plaquetas que a
eritrocitos. Por esta razón, las consecuencias inmediatas son la susceptibilidad a
las infecciones y a las hemorragias, así como la aparición de anemia (2).
En el caso de la trombocitopenia, las transfusiones de plaquetas pueden provocar
reacciones alérgicas o una aloinmunización, lo que limita su eficacia. La
trombopoyetina (MGDF) ha demostrado ser un estimulador potente de la
producción plaquetar frente a la asociación paclitaxel-carboplatino; pero su uso,
así como el de otras citoquinas, no ha alcanzado todavía la práctica clínica
rutinaria (2).
La aparición de anemia postquimioterapia ha sido significativamente retrasada por
la utilización de la eritropoyetina, especialmente en pacientes tratados con
cisplatino con dosis preventivas de 100- 200 U/kg tres días por semana por vía
subcutánea. Su elevado coste debe ser valorado teniendo en cuenta el coste de
almacenamiento de la sangre y sus derivados, la reducción del riesgo de
infecciones relacionadas con las transfusiones y por la mejora de la calidad de
vida de los pacientes (2).
3.4.3. Toxicidad gastrointestinal
La toxicidad gastrointestinal es, junto con la hematológica, la más común y puede
manifestarse de varias formas. La emesis es un efecto de aparición inmediata. La
mucosa del tracto gastrointestinal, por tratarse de un tejido en continua
proliferación, es muy sensible a la acción de la quimioterapia. La toxicidad
resultante se denomina mucositis o estomatitis. Se manifiesta de forma más
retardada y suele afectar con mayor incidencia a la mucosa oral, aunque puede
extenderse a otras áreas del tubo digestivo. Se presenta con más frecuencia en
aquellos pacientes sometidos a dosis elevadas de quimioterapia o a ciclos de
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Br. Colmenares M. Rafael A. tratamiento prolongados. Se manifiesta con una sensación de quemazón inicial,
que puede evolucionar a úlceras en 2-3 días (2).
Casi todas las familias de citostáticos pueden producir mucositis. A nivel individual
hay que destacar especialmente doxorrubicina, etopósido, 5- fluorouracilo (sobre
todo cuando se administra en infusión continua), metotrexato y vinblastina (2).
En algunos pacientes se observa la denominada mucositis intestinal. Tal es el
caso de 5-fluorouracilo administrado en perfusión continua (sus derivados orales
tienen menor incidencia de este efecto adverso) y la quimioterapia a dosis altas en
el tratamiento de tumores sólidos. El 5-fluorouracilo presenta todo tipo de
toxicidades a nivel gastrointestinal, tales como estomatitis, úlceras, esofagitis y
diarrea, siendo todas ellas frecuentes, llegando a ser la toxicidad limitante de la
dosis (2).
Aunque se han empleado numerosos fármacos tanto en la profilaxis como en el
tratamiento de la mucositis, no existen resultados concluyentes sobre la
efectividad de los mismos. Las disoluciones que contienen un anestésico local
como la lidocaína al 1-2% suelen proporcionar buenos resultados, siempre que se
tenga la precaución de no efectuar gargarismos, ya que pueden producir
problemas de deglución. El sucralfato se muestra más eficaz en la prevención de
la mucositis que en el tratamiento una vez instaurada (2).
Otro tipo de toxicidad gastrointestinal importante, ya que es un factor limitante de
la dosis, es la diarrea producida por el irinotecán. Un 87% de pacientes padecen
diarrea con este fármaco, siendo grave en un 30% (grados 3 y 4 de la CTC). Se
trata de una diarrea de inicio rápido (antes de 24 h) y de naturaleza colinérgica,
por lo que requiere premedicación con 0,25- 1,0 mg de atropina IV. La diarrea de
inicio retardado (>24 h) se trata con loperamida 4 mg seguidos de 2 mg cada 2 h
hasta que el paciente está libre de diarrea un mínimo de 12 h (2).
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Br. Colmenares M. Rafael A. 3.4.4. Náuseas y vómitos
Las náuseas y vómitos inducidos por quimioterapia pueden afectar de forma
importante a la calidad de vida del paciente oncológico. Entre otros efectos, se ha
descrito su contribución al desarrollo de desequilibrios hidroelectrolíticos y
metabólicos, depleción de nutrientes, anorexia, lesiones mecánicas, etc. Además,
la magnitud del efecto que experimentan determinados pacientes puede inducirles
al abandono de tratamientos potencialmente curativos o beneficiosos (2).
4. PLATINO.
El platino es un elemento químico de número atómico 78 situado en el grupo 10 de
la tabla periódica de los elementos. Su símbolo es Pt. Se trata de un metal de
transición blanco grisáceo, precioso, pesado, maleable y dúctil. Es resistente a la
corrosión y se encuentra en distintos minerales, frecuentemente junto con níquel y
cobre; también se puede encontrar como metal. Se emplea en joyería,
equipamiento de laboratorio, contactos eléctricos, empastes y catalizadores de
automóviles (6).
El platino no es afectado por la atmósfera aun en ambientes industriales con
contenido de azufre. Conserva su brillantez y no exhibe película de óxido cuando
se calienta, aunque se forma una película fina adherente debajo de los 450ºC
(842ºF). El hidrógeno u otras atmósferas reductoras no son peligrosos para el
platino a temperaturas elevadas. El platino puede ser maquinado en alambres
finos
y
láminas
delgadas
y,
por
procesos
especiales,
en
alambres
extremadamente finos (7).
El platino puede obtenerse en forma esponjosa por descomposición térmica del
cloroplatinato de amonio o al reducirlo de una solución acuosa. En esta forma
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Br. Colmenares M. Rafael A. muestra un alto poder de absorción respecto a los gases, especialmente oxígeno,
hidrógeno y monóxido de carbono. La alta actividad catalítica del platino está
relacionada directamente con esta propiedad. El platino posee una fuerte
tendencia a formar compuestos de coordinación (7).
Es el elemento más importante del denominado grupo de metales del platino; los
otros elementos del grupo son el rutenio, el rodio, el paladio, el osmio y el iridio. Es
probable que los metales del platino se utilizaran en formas aleadas en la
antigüedad, en Grecia y Roma, y fueron mencionados por primera vez en la
literatura europea a principios del siglo XVI. El explorador español Antonio de
Ulloa participó en una expedición por tierras americanas y fue el primero en
describir en sus Observaciones astronómicas y físicas (1748) el platino como un
cuerpo simple. La separación de los elementos del grupo del platino se llevó a
cabo en el siglo XIX (5).
4.1. Propiedades y estado natural
El platino es un metal blanco grisáceo con una dureza de 4,3. Tiene un punto de
fusión alto, es dúctil y maleable, se expande ligeramente al calentarlo y tiene una
gran resistencia eléctrica. El metal es relativamente inerte y resistente al ataque
del aire, el agua, los ácidos aislados y los reactivos ordinarios. Se disuelve
lentamente en agua regia, formando ácido cloroplatínico (H2PtCl6); es atacado por
los halógenos y combina, bajo ignición, con hidróxido de sodio, nitrato de sodio o
cianuro de sodio. El platino tiene un punto de fusión de 1.769 °C, un punto de
ebullición de 3.827 °C y una densidad relativa de 21,45. Su masa atómica es
195,09 (5).
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Br. Colmenares M. Rafael A. Ocupa el lugar 72 en abundancia natural entre los elementos de la corteza
terrestre. Excepto en el mineral esperrilita (arseniuro de platino), el platino existe
en estado metálico, a menudo aleado con otros metales del platino (5).
4.2. Aplicaciones
Debido a su poca reactividad y su punto de fusión elevado, el platino es muy útil
para ciertos instrumentos de laboratorio como crisoles, pinzas, embudos, cápsulas
de combustión y platos de evaporación. Normalmente se le añaden pequeñas
cantidades de iridio para aumentar su dureza y durabilidad. El platino se usa
también en los puntos de contacto de los aparatos e instrumentos eléctricos
utilizados para medir altas temperaturas. El platino finamente dividido, en forma de
espuma de platino y negro de platino, se usa mucho como catalizador en la
industria química. Una considerable cantidad de platino se dedica a la joyería, a
menudo aleado con oro. También se utiliza para los empastes dentales (5).
Los enlaces del platino son a menudo aplicados en la medicina para curar el
cáncer (7).
El platino se extrae en todo el mundo; la República de Sudáfrica, Rusia y Canadá,
junto con Estados Unidos, Japón y Colombia son los principales productores (5).
4.3. Efectos del platino sobre la salud
El platino es un metal noble. Las concentraciones de platino en el suelo, agua y
aire son mínimas. En algunos lugares los depósitos, pueden ser muy ricos en
platino, mayormente en Sur África, la Unión Soviética y Estados Unidos. Los
efectos sobre la salud del platino están fuertemente ligados a la clase de enlace
que estos forman y el nivel de exposición y la inmunidad de la persona que es
expuesta (7).
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Br. Colmenares M. Rafael A. El platino como metal no es muy peligroso, pero las sales de platino pueden
causar varios efectos sobre la salud, como son (7):
•
Alteración del ADN.
•
Cáncer
•
Reacciones alérgicas de la piel y mucosas
•
Daños en órganos, como es el intestino, riñones y la médula.
•
Daños en la audición
Finalmente, un peligro del platino es que este puede causar la potenciación de
toxicidad de otros productos químicos peligrosos en el cuerpo humano, como es el
Selenio (7).
4.4. Efectos ambientales del platino
La aplicación del platino en productos metálicos no es conocido que cause
muchos problemas ambientales, pero sabemos que causa problemas de salud
serios en el lugar de trabajo. El platino es emitido al aire a través de los escapes
de los coches que utilizan gasolina. Consecuentemente, los niveles de platino en
el aire pueden ser más altos en ciertas localizaciones, por ejemplo en garajes, en
túneles y en terrenos de empresas de camiones (7).
Los efectos del platino sobre los animales y el ambiente posiblemente no hayan
sido investigados todavía extensamente. La única cosa que se conoce es que el
Platino se acumulará en las raíces de plantas después de ser tomado. Si se come
raíces de plantas que contengan platino puede hacer un daño en los animales y
humanos, pero no está todavía claro. Los microorganismos pueden ser capaces
de convertir las substancias de platino en sustancias más peligrosas en suelos,
pero sobre este tema se tiene poca información (7).
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Br. Colmenares M. Rafael A. 5. CISPLATINO.
Hablando del primer fármaco anticancerígeno metálico; su descubrimiento fue
totalmente casual cuando Barnett Rosenberg, profesor de Biofísica de la
Universidad del estado de Michigan, examinaba el efecto de campos eléctricos en
células en crecimiento. El hecho fue que el cultivo de células, que crecía en un
aparato que contenía platino, comenzó a mostrar inhibición del crecimiento celular.
Se descubrió que este efecto fue causado por un producto de electrólisis entre el
platino de la celda y amonio del medio de cultivo; este producto fue identificado
como cis-[PtCl2(NH3)2], comúnmente conocido hoy en día como Cisplatino (Figura
1). La molécula como tal ya había sido sintetizada en 1844 por Michele Peyrone,
sin embargo nunca se le había dado un uso en especial. Rosenberg sintetizó tres
moléculas parecidas al cisplatino y comenzó a experimentar en tumores de ratas,
encontrando que efectivamente tenían un efecto antitumoral. Una vez comprobada
las moléculas y la investigación, se escogió al cisplatino para pasar a las
siguientes fases de investigación por ser el más activo. En 1971 el fármaco llegó a
las pruebas clínicas, y para 1978 fue aprobado para el tratamiento de cáncer de
ovario y testicular (8).
El cisplatino requiere de la sustitución del Cl- con agua (acuación) para la
respectiva activación, la activación es lenta (2,5 horas) y sólo el enantiómero Cis
es citotóxico (8).
Figura. 1. Estructura del cisplatino
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Br. Colmenares M. Rafael A. El cisplatino tiene gran actividad antitumoral para una amplia variedad de tumores
sólidos incluyendo cáncer pulmonar de células pequeñas y de células no
pequeñas, cáncer esofágico y cáncer gástrico, cáncer de cabeza y cáncer de
cuello, y cánceres genitourinarios particularmente testiculares, de ovario y de
vejiga. Cuando se usa en esquemas combinados con vinblastina y bleomicina o
etopósido y bleomicina, el tratamiento con base de cisplatino ha logrado la
curación del cáncer testicular de tipo seminomatoso (1).
5.1. Mecanismo de acción
Aún cuando no se ha definido el mecanismos de acción preciso del cisplatino, se
cree que actúa de manera similar a los agentes alquilantes. Elimina las células en
todas las etapas del ciclo celular, inhibe la biosíntesis de DNA y se fija al DNA por
la formación de entrecruzamientos intercadena. El sitio de fijación primario es el
N7 de la guanina, pero también se presenta una interacción covalente con adenina
y citosina. Los complejos de platino al parecer crean sinergia con ciertos fármacos
anticancerosos. La hidratación intensiva con infusión de solución salina
intravenosa sola o con sal y manitol u otros diuréticos parece reducir
significativamente la incidencia de la nefrotoxicidad (1).
El cisplatino también actúa como un agente alquilante bifuncional, causando
entrecruzamientos entre las bandas parece correlacionarse bien con la
citotoxicidad del fármaco (9).
5.2. Farmacocinética del cisplatino
• Absorción: El cisplatino no se administra por vía oral o intramuscular (9).
• Distribución: El cisplatino se distribuye ampliamente en los tejidos, con sus
concentraciones más altas presentes en los riñones, hígado y próstata. El
cisplatino puede acumularse en los tejidos del cuerpo y el fármaco puede
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Br. Colmenares M. Rafael A. identificarse hasta seis meses después de la última dosis. El cisplatino no
cruza fácilmente la barrera hematoencefálica. Se fija de manera extensa e
irreversible a las proteínas del plasma y los tejidos (9).
• Metabolismo: No esta claro el destino metabólico del cisplatino (9).
• Excreción: El cisplatino se excreta principalmente en la orina, sin cambios.
En pacientes con función renal normal, la vida media de la fase inicial de
eliminación es de 25 a 79 minutos y la terminal de 58 a 78 horas. La vida
media terminal del cisplatino total es de hasta 10 días (9).
5.3. Contraindicaciones y precauciones
El
cisplatino
está
contraindicado
en
pacientes
con
antecedentes
de
hipersensibilidad al cisplatino o a otros compuestos que contienen platino. Los
pacientes que previamente se han expuesto a esto fármacos se someterán a
pruebas cutáneas antes de la terapéutica con cisplatino por el potencial de que se
presente una reacción alérgica. El cisplatino también esta contraindicado en
aquellos con mielosupresión o transtornos de audición porque el fármaco puede
agravar estos problemas (9).
El cisplatino se usará con precaución o se ajustará la dosis en pacientes con
deterioro de la función renal por los efectos nefrotóxicos del medicamento. No
suelen usarse en quienes tienen depuración de creatinina menor de 50mL/minuto.
Antes de comenzar el tratamiento se recomienda llevar a cabo audiometría basal.
El cisplatino puede alterar la fertilidad. Se ha comunicado aspermia después de la
terapéutica con cisplatino (9).
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Br. Colmenares M. Rafael A. 5.4. Efectos adversos
El principal efecto adverso del cisplatino es la toxicidad renal con daño tubular y
necrosis, similar a la que se observa con metales pesados. Los procedimientos
protectores para evitar esto son la hidratación y la diuresis. Si no, entonces es la
toxicidad renal lo que limita la dosis. Es frecuente la aparición de ototoxicidad con
pérdida de audición, las reacciones alérgicas, las náuseas graves y los vómitos (8).
6. ESPECTROSCOPIA DE ABSORCIÓN ATÓMICA.
Es la medición e interpretación de la radiación electromagnética absorbida,
dispersada o emitida por átomos, moléculas u otras especies químicas. Estos
fenómenos están asociados con cambios en los estados de energía de las
diferentes especies. Por consiguiente, dado que cada especie posee estados
energéticos característicos, la espectroscopia puede utilizarse para identificarlos
(10,11)
.
La espectroscopia de absorción atómica usa la absorción de la luz para medir la
concentración de la fase gaseosa de átomos. Ya que la mayoría de las muestras
son sólidas o líquidas, los átomos o iones de los analitos deben ser vaporizados
en la flama o en un horno de grafito, y así completar la etapa (1) de la
espectroscopia de absorción atómica, ya que es la producción de átomos libres de
la muestra. Los átomos adsorben luz visible o ultravioleta y hacen transiciones a
niveles de energía más altos, llevándose a cabo la segunda etapa de esta técnica,
que no es más que la absorción de la radiación de una fuente externa. La
concentración del analito es determinada por la cantidad de absorción. Las
mediciones de concentración son generalmente determinadas de una curva de
calibración, después de haber calibrado el aparato con los estándares de
concentración conocida (4,13).
Trabajo especial de grado
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Br. Colmenares M. Rafael A. La fuente de luz usualmente es una lámpara de cátodo con vacío de los elementos
a ser medidos. Los láseres son también usados en estos instrumentos. Los
láseres son suficientemente intensos para excitar los átomos a mayores niveles de
energía, esto permite a las mediciones de absorción atómica y fluorescencia
atómica en un solo instrumento. Los espectrómetros de absorción atómica usan
monocromadores
y
detectores
de
luz
visible
y
ultravioleta.
Los
tubos
fotomultiplicador son comúnmente usados como detectores de espectroscopia de
absorción atómica (4).
El tratamiento previo de la muestra es disolver la matriz en solución, luego se
transporta la muestra bien sea por aspiración, uso de bombas peristáticas o por la
utilización de jeringas; luego se realiza la nebulización que consiste en la
conversión de la disolución en una niebla muy fina o aerosol líquido (un tipo muy
común de nebulizador es aquel en el que la muestra se aspira a través de un tubo
capilar por efecto Venturi), el líquido se dispersa en gotitas muy finas en el
extremo del capilar, únicamente se introducen en la llama las gotitas de diámetro
inferior a 10 μm, que constituyen sólo un 10% (las gotitas mas grandes se eliminan
de la corriente de la muestra con paletas mezcladoras o se dispersan a gotas mas
pequeñas por bolillas de impacto o por colisión con superficies de la pared) el
aerosol final, que ahora es una niebla fina, se combina con la mezcla
oxidante/combustible y es transportada hacia el quemador. Finalmente la etapa de
atomización debe convertir al analito, dentro del aerosol, en átomos libres en
estado basal; dentro de esta etapa se encuentran dos tipos de atomizadores,
atomizador de llama y atomizadores electrotérmicos, la diferencia entre ambos
es la sensibilidad, el volumen de la muestra a utilizar y la posibilidad de utilizar la
muestra sólida sin tratamiento previo. Por último viene la absorción de la radiación
de una fuente externa, que generalmente es una lámpara de cátodo hueco o láser,
para excitar los átomos desde su estado basal a un nivel excitado y así obtener el
espectro de absorción (13).
Trabajo especial de grado
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Br. Colmenares M. Rafael A. Figura. 2. Componentes básicos de un espectrofotómetro de absorción atómica
6.1. Instrumentación
- Componentes básicos de un espectrómetro de absorción atómica (4):
•Sistema de atomización; que suministre energía suficiente para la disociación del
analito y la formación de átomos libres.
•Fuente de radiación; que emita la línea espectral del elemento de interés.
•Monocromador; para aislar la línea espectral medida.
•Detector; acoplado con un sistema lector o de registro.
SISTEMAS DE ATOMIZACIÓN
• Con llama y quemador de premezcla que opera en régimen laminar
• Sin llama (atomización electrotérmica)
FUENTES DE RADIACIÓN
• Cada especie química es capaz, en condiciones adecuadas, de absorber sus
propias radiaciones.
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Br. Colmenares M. Rafael A. • Se han desarrollado las lámparas de cátodo hueco y las lámparas de descarga
sin electrodos (menos usadas, ampollas con un gas del elemento metaloide que
se excita por calentamiento con radiación microondas).
*Lámpara de cátodo hueco.
Figura. 3. Lámpara de Cátodo Hueco
- Para cada elemento se utiliza una lámpara, si bien se han comercializado
lámparas de cátodo hueco multielementales como por ejemplo, Ca/Mg, Ag/Au,
Cu/Pb/Zn, Co/Cr/Cu/Fe/Mn/Ni.
MONOCROMADORES
- La única finalidad del monocromador es aislar la línea de medida del elemento
de interés. No son necesarios monocromadores de muy altas resoluciones.
- La rendija deberá ser lo más estrecha posible, con objeto de reducir la cantidad
de radiación emitida por la llama que llega al detector.
DETECTORES
-El
detector
universalmente
usado
en
absorción
atómica
es
el
tubo
fotomultiplicador.
6.2. Características de la espectroscopia absorción atómica
•
Es un excelente método para la determinación de elementos a nivel de
trazas.
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Br. Colmenares M. Rafael A. •
El método está basado en la absorción de radiación electromagnética,
cumpliéndose la ley de Beer.
•
Sensibilidad se define como la concentración en solución del elemento a
determinar que origina una absorbancia de 0,004 (1 % de absorción)
unidades a la longitud de onda usada, respecto al disolvente (blanco).
• Límite de detección es la más baja concentración que estadísticamente
puede distinguirse del cero (blanco).
6.3. Aplicaciones de la espectroscopia absorción atómica
MÉTODOS DIRECTOS
- Determinación de más de 60 elementos en las más variadas muestras: rocas,
suelos, aguas, vegetales, muestras biológicas, productos petrolíferos, metales y
aleaciones, combustibles nucleares, productos farmacéuticos, vinos, entre otros
(4)
.
- Los fluidos biológicos, sangre y orina, pueden, con frecuencia, ser introducidos
directamente en la llama después de una simple dilución.
- Cuando se requiere la destrucción de la materia orgánica, ésta puede llevarse a
cabo por calcinación en seco, o por vía húmeda.
- Las muestras metálicas y las aleaciones suelen disolverse en ácidos minerales.
En relación con cuestiones medioambientales, es importante conocer las
concentraciones de metales pesados en aguas potables (plomo, cadmio y
mercurio), debido a su toxicidad. Determinaciones directas especiales basadas en
la volatilización del elemento o algún derivado (4).
* Técnica del vapor frío para el mercurio (Hg).
* Técnica de generación de hidruros.(As,Se,Sb,Te,Bi,Sn,Pb)
- Con estas técnicas se pueden medir concentraciones muy bajas y en la práctica
sin interferencias, pues los elementos se separan en fase gaseosa.
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Br. Colmenares M. Rafael A. - Las señales generadas por las técnicas de volatilización son transitorias y por
tanto la medida se debe sincronizar con la vaporización/atomización (4).
MÉTODOS INDIRECTOS
Los elementos no metálicos presentan sus líneas de resonancia en la región
espectral correspondiente al ultravioleta de vacío y, por lo tanto, no es posible su
determinación directa mediante la utilización de instrumentos convencionales (4).
• Métodos basados en aumento o disminución de la absorbancia. Algunos
aniones, cationes o compuestos orgánicos producen un aumento o más
frecuentemente una disminución en la absorción atómica de algún metal en
particular (ej. P04 3-, SO4 2-, SiO4 4 -, F-).
• Precipitación del analito con un ión metálico cuya absorción pueda medirse (ej.
SO4 2- con Ba2+, C2O4 2- con Ca2+).
• Formación de compuestos de asociación iónica con quelatos metálicos, seguida
de la extracción en fase orgánica y medida de la absorbancia atómica del metal
(ej. bromoazepan con Ni2+ y ClO4-).
6.4. Absorción atómica electrotérmica
La espectrofotometría de absorción atómica electrotérmica, se basa en el mismo
principio que la atomización directa en llama, con la diferencia que en este caso se
emplea un atomizador calentado eléctricamente (horno de grafito) en lugar del
quemador de llama. Normalmente el calentamiento de la muestra se realiza en
varias etapas, a temperaturas crecientes: secado, pirólisis, atomización y limpieza
(12)
.
Tras la etapa de atomización, se obtienen átomos en estado elemental del
elemento a medir. Estos átomos absorben radiación monocromática procedente
Trabajo especial de grado
Página 28
Br. Colmenares M. Rafael A. de la fuente (lámpara de cátodo hueco), siendo esta absorción proporcional a la
cantidad de átomos elementales en el trayecto óptico (interior del tubo de grafito).
Para reducir al mínimo las interferencias en la medida, se suelen añadir
modificadores de matriz (12).
6.4.1. Atomización electrotérmica
Los atomizadores electrotérmicos, que aparecieron por primera vez en el comercio
aproximadamente en 1970, proporcionan generalmente una mayor sensibilidad
debido a que toda la muestra se atomiza en un período muy corto y el tiempo
promedio de permanencia de los átomos en el camino óptico es de un segundo o
más. Los atomizadores electrotérmicos se utilizan para las medidas de absorción
atómica y de fluorescencia atómica, pero, por lo general, no se han aplicado para
la obtención directa de espectros de emisión. Sin embargo, se están empezando a
utilizar para vaporizar las muestras para la introducción de las mismas en
espectroscopia de emisión en plasma de acoplamiento inductivo (11).
En los atomizadores electrotérmicos, unos pocos microlitros de muestra se
evaporan primero a baja temperatura y, luego, se calcinan a una temperatura algo
más alta en un tubo de grafito, similar al de la Figura 4b, o cubeta de grafito
calentado eléctricamente. Tras la calcinación, la corriente se incrementa
rápidamente a varios cientos de amperios, lo que eleva la temperatura a unos
2.000 o 3.000 ºC; la atomización de la muestra se produce en un período de
tiempo de unos pocos milisegundos a segundos. En estas condiciones, se mide la
absorción o la fluorescencia de las partículas atomizadas en la zona situada
inmediatamente por encima de la superficie calentada (11).
Trabajo especial de grado
Página 29
Br. Colmenares M. Rafael A. 6.4.2. Atomizadores electrotérmicos
Un equipo de atomización electrotérmica consta de tres componentes: la cabeza
atomizadora, la fuente de alimentación y los controles para el suministro de gas
inerte. La cabeza atomizadora reemplaza al conjunto nebulizador-quemador en el
espectrómetro de absorción atómica.
La fuente de alimentación suministra la
corriente de operaciones al voltaje propio de la cabeza atomizadora. El control por
computadora de la cámara atomizadora asegura la reproducibilidad en las
condiciones de calentamiento, lo que es necesario para el análisis. La unidad de
control de gas mide y controla el flujo de un gas inerte, dentro de la cabeza
atomizadora y en su derrededor, durante el análisis. Este ambiente inerte evita la
destrucción del grafito a temperaturas elevadas por oxidación con el aire (13).
La Figura 4(a), representa una sección transversal de un atomizador
electrotérmico comercial. En este sistema, la atomización tiene lugar en un tubo
cilíndrico de grafito abierto por ambos extremos y que tiene un orificio central para
la introducción de la muestra mediante una micropipeta. El tubo es de unos 5cm
de largo y tiene un diámetro interno de algo menos de 1 cm. El tubo
intercambiable de grafito se ajusta perfectamente a un par de contactos eléctricos
de grafito cilíndricos que se ubican en los dos extremos del tubo. Estos contactos
se mantienen dentro de una caja metálica refrigerada por agua. Existen dos
corrientes de gas inerte. La corriente externa previene la entrada de aire exterior y
la consiguiente incineración del tubo. La corriente interna fluye por entre los dos
extremos del tubo y sale por el orificio central del compartimiento de muestra. Esta
corriente no sólo elimina el aire sino que sirve también para desalojar los vapores
generados a partir de la matriz de la muestra durante los dos primeras etapas de
calentamiento (11).
Trabajo especial de grado
Página 30
Br. Colmenares M. Rafael A. Figura. 4. (a) Sección transversal de un atomizador de horno de grafito, (b)
Plataforma de L`vov.
La Figura 4(b) ilustra la denominada plataforma de L`vov, que se utiliza con
frecuencia en los hornos de grafito, como el que se muestra en la Figura 4(a). La
plataforma también es de grafito y se encuentra debajo del orificio de entrada de la
muestra. La muestra se evapora y se calcina sobre esta plataforma (11).
Se ha demostrado empíricamente que reduciendo la porosidad natural del tubo de
grafito, se pueden mitigar algunos de los efectos de la matriz de la muestra y la
pobre reproducibilidad, asociados a la atomización en horno de grafito. Durante la
atomización, parte del analito y de la matriz difunden aparentemente en el tubo, lo
Trabajo especial de grado
Página 31
Br. Colmenares M. Rafael A. que hace más lento el proceso de atomización, obteniéndose así señales más
bajas del analito. Para evitar este efecto, la mayoría de las superficies de grafito se
recubren con una delgada capa de carbono pirolítico, que permite sellar los poros
del tubo de grafito. El grafito pirolítico es un tipo de grafito que se ha depositado
capa a capa en un medio altamente homogéneo, lo que se consigue pasando una
mezcla de gas inerte y un hidrocarburo como metano a través del tubo mientras se
mantiene a una temperatura elevada (11).
6.4.3. Señal de salida
A la longitud de onda a la que tiene lugar la absorbancia, la señal del detector
aumenta al máximo algunos segundos después de la ignición y cae rápidamente a
cero cuando los productos de la atomización salen fuera. El cambio es lo
suficientemente rápido (con frecuencia < 1 s) como para necesitar un sistema de
adquisición de datos de alta velocidad. Los análisis cuantitativos se basan por lo
general en la medida de la altura de pico, aunque también se ha utilizado el área
de pico (11).
6.4.4.
Características
del
funcionamiento
de
los
atomizadores
electrotérmicos
Los atomizadores electrotérmicos ofrecen la ventaja de su elevada sensibilidad
para pequeños volúmenes de muestra. En general, se utilizan volúmenes de
muestra entre 0,5 y 10 µL; en estas condiciones, los límites de detección absolutos
se encuentran normalmente en el intervalo de 10-10-10-13 g de analito (11).
La precisión relativa de los métodos sin llama se encuentra generalmente en el
intervalo del 5 al 10 por 100 en comparación con el 1 por 100 o menos que se
puede esperar en la atomización con llama o plasma. Además, los métodos de
horno son lentos requiriendo habitualmente varios minutos por elemento. Otra
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Página 32
Br. Colmenares M. Rafael A. desventaja es que el intervalo analítico es pequeño, siendo por lo general menor
de dos órdenes de magnitud- por todo ello, la atomización electrotérmica se aplica
normalmente sólo cuando la atomización con llama o plasma proporcionan límites
de detección inadecuados (11).
6.4.5. Horno de grafito
Presenta las siguientes características (4):
-Es el tipo más popular de atomización electrotérmica. Se usa altas temperaturas
para atomizar por completo una alícuota de muestra.
- El descubrimiento de la cubeta de L’vov (1969) hizo que por 1ª vez la técnica del
horno se aplicase con éxito en análisis cuantitativo por absorción atómica.
- Esa cubeta ya no se usa, se ha mejorado y actualmente se utilizan otro tipo de
hornos de temperatura programada.
6.4.6. Etapas del proceso del horno de grafito para la absorción atómica
Figura. 5. Etapas de la absorción atómica electrotérmica
Trabajo especial de grado
Página 33
Br. Colmenares M. Rafael A. Las etapas son las siguientes (13):
• Secado: La muestra se calienta por 20-30 seg a 110-125 ºC, para evaporar
cualquier solvente o componente de la matriz que sea muy volátil. La
muestra que queda después de esta etapa aparece como una manchas (o
costra), insignificante en el interior del tubo o de la barra de grafito. La
evaporación del solvente en el ciclo de secado debe ser suave para evitar
pérdidas mecánica por espumaje o por salpicaduras.
• Pirólisis: El ciclo de pirólisis se hace a una temperatura intermedia
seleccionada para efectuar los procesos necesarios de volatilización de los
componentes de la matriz con alto punto de ebullición y de pirólisis de los
materiales en ella, tales como grasas y aceites, que se fraccionarán y se
carbonizarán. A menudo, esta etapa conduce al analito a un estado químico
diferente. El problema en esta etapa es la pérdida del analito si la
temperatura de pirólisis es demasiado alta o se mantiene por mucho
tiempo.
• Atomización: En esta se aplica la potencia óptima máxima para elevar la
temperatura del horno hasta la temperatura de atomización seleccionada.
Los restos del analito se volatilizan y se disocian en átomos libres, que son
los responsables de la absorción observada.
• Limpieza y enfriamiento: Un flujo de gas inerte fluye limpiando las partes
del tubo para evitar una vaporización subsecuente y por consiguiente una
gran señal de absorción de fondo. El enfriamiento de la cubierta del metal
del horno se hace con agua para evitar también vaporización subsecuente.
6.4.7. Ventajas y desventajas de la espectroscopia de absorción atómica
electrotérmica (11,18):
Ventajas
•
Sensibilidad de µg/L
•
Límites de detección bajos
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Br. Colmenares M. Rafael A. •
Volumen de muestra µL
•
Medidas en la región UV-vacio
•
Menor dependencia de la señal analítica de la viscosidad de la muestra
(tensión superficial, densidad)
•
Formación escasa de óxidos de analitos
•
Muestras sólidas
•
La matriz puede ser eliminada durante la pirólisis
Desventajas
• Tiempo de análisis largo
• Inyección volumétrica de la muestra
• Interferencias espectrales (se minimizan usando corrector de fondo,
modificador químico)
•
Costo elevado
6.4.8. Interferencias
Se considera aquí la influencia de diversos factores sobre la absorbancia atómica
del elemento a determinar y la forma de evitar o paliar dichos efectos (4):
* Físicas
* Químicas
* Espectrales
FÍSICAS
- Se deben a cambios en las propiedades físicas, tales como viscosidad, densidad,
tensión superficial, etc., en la disolución del analito y en los patrones, los cuales
pueden afectar al proceso de nebulización.
- Pueden evitarse procurando que las propiedades físicas y la matriz sea la misma
en la muestra y en los patrones. También utilizando el método de adición estándar
o, incluso, simplemente operando con disoluciones más diluidas.
Trabajo especial de grado
Página 35
Br. Colmenares M. Rafael A. QUÍMICAS
- Son aquellas en las cuales algún tipo de compuesto molecular está presente, o
se forma en la llama (óxidos, hidróxidos, carburos o nitruros metálicos
térmicamente estables), con la consiguiente disminución de la población de
átomos libres.
- Son también interferencias aniones o elementos que pueden formar oxoaniones,
tales como fosfato, silicato, aluminio, boro, etc.
- Las interferencias se pueden evitar aumentando la temperatura, o bien
empleando agentes liberadores (La o Sr) o agentes complejantes (AEDT).
- Interferencia de ionización, supresor de ionización o tampón de ionización (Cs).
ESPECTRALES
- Tiene lugar cuando se produce absorción o emisión por una especie a la misma
longitud de onda que el analito, o a una longitud de onda tan próxima que el
monocromador no puede separar ambas señales.
Pueden considerarse los siguientes casos:
• Superposición de líneas de resonancia de algún componente de la matriz con la
línea de resonancia del analito.
• Presencia en la llama de productos con bandas de absorción anchas. Ejemplo,
CaOH.
• Debido a la absorción por moléculas o radicales originados en la llama por la
matriz de la muestra, por la propia llama, así como la dispersión de radiación por
partículas sólidas o gotitas de líquido, etc.
7. MATRIZ.
Suero sanguíneo es el líquido amarillento resultante tras la coagulación de la
sangre, sin anticoagulante como se muestra en la figura 6. Se define además
como la parte liquida del plasma sanguíneo. El suero sanguíneo contiene en
Trabajo especial de grado
Página 36
Br. Colmenares M. Rafael A. solución albúminas, globulina, sales, enzimas, hormonas, vitaminas, lípidos,
hidratos de carbono, aminoácidos, entre otros (19).
Existe diferencia entre el plasma y el suero sanguíneo; primero son diferentes en
cuanto a como se toma la muestra pues el plasma se toma con anticoagulante y el
suero se obtiene de sangre sin anticoagulante... pero en realidad su diferencia
radica en la proteína fibrinógeno (que ayuda a la coagulación), que el plasma si lo
contiene y el suero no, pero el suero sanguíneo presenta la misma composición
que el plasma sanguíneo (19).
El plasma sanguíneo es la porción líquida de la sangre en la que están inmersos
los elementos que la forman. Es salado y de color amarillento (19).
Además de transportar las células de la sangre, también lleva los alimentos y las
sustancias de desecho recogidas de las células. Esta compuesto principalmente
por agua, en aproximadamente un 90%. El 10% restante lo forman sales
minerales, proteínas (albúminas, globulinas y fibrinógeno), lípidos y glucosa. Al
coagularse el fibrinógeno del plasma, obtenemos el suero sanguíneo (19).
El fibrinógeno es una proteína del plasma sanguíneo que interviene en la
coagulación (19).
Figura. 6. Suero Sanguíneo.
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Página 37
Br. Colmenares M. Rafael A. El fibrinógeno (factor I) es una glicoproteína compuesta por seis cadenas
polipeptídicas(figura 7): dos A-alfa, dos B-beta y dos gamma; unidas entre sí por
puentes disulfuro (20).
Se trata de una molécula alargada y simétrica formada por tres dominios
globulares conectados por segmentos fibrilares (20).
Cada mitad de la molécula se encuentra formada por tres cadenas (A-alfa, B-beta
y gamma) que se enrollan en una triple hélice muy compacta en los sectores
fibrilares. Los extremos amino de las seis cadenas se reúnen en el dominio
globular central (20).
En un hecho que parecería muy curioso, los extremos N-terminales de las
cadenas A-alfa y B-beta emergen como cabos libres del dominio globular central
(20)
.
Figura. 7. Representación de la molécula de fibrinógeno
Estas cadenas son muy ricas en aspartato y glutamato, además las cadenas Bbeta
poseen
en
esta
región
residuos
Trabajo especial de grado
formados
Página 38
tirosina-O-sulfato
Br. Colmenares M. Rafael A. postraduccionalmente. Estos residuos con una alta tendencia a adquirir carga
negativa contribuyen a formar una región central con una muy alta densidad de
carga (20).
Esta región electronegativa central es la responsable de la repulsión entre
moléculas de fibina que las mantiene en solución (20).
La trombina ataca los enlaces arginina-glicina presentes en estos "cabos libres",
separando cuatro péptidos; dos segmentos A de 18 aminoácidos cada uno
(provenientes de las cadenas A-alfa), y dos segmentos B de 20 aminoácidos
(provenientes de las cadenas B-beta). A estos péptidos se los suele denominar
"fibrinopéptidos". El resto que queda de la molécula es un monómero de fibrina de
composición alfa2beta2gamma2. Al eliminarse los fibinopéptidos desaparecen las
fuerzas de repulsión intermoleculares con lo que los monómeros de fibrina tienden
a agruparse espontáneamente formando asociaciones altamente ordenadas (20).
Los monómeros se disponen uno a continuación del otro, cabeza con cabeza en
forma de largas hebras. Estas hebras a su vez forman manojos, emparejándose
con otras hebras de tal manera que la región central de los monómeros de fibrina
de una se encuentra rodeada por las cabezas de los monómeros de fibrina de las
otras (20).
Este emparejamiento se hace posible gracias a interacciones de tipo electrostático
y puente hidrógeno entre las regiones centrales de los monómeros de una y las
cabezas globulares de otras (20).
8. ANTECEDENTES.
En 1977 Martin F. Pera, Jr. y Colaboradores, realizaron uno de los primeros
análisis de platino en material biológico por espectroscopia de absorción atómica
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Página 39
Br. Colmenares M. Rafael A. sin llama (horno de grafito) donde las muestras analizadas provenían de un
canino, el resultado obtenido indica que el límite mas bajo de la detección del
platino total en muestras biológicas son cerca de 2ng (21).
Para ese mismo año LeRoy AF, y colaboradores, realizaron el análisis de platino
en sangre y tejidos finos (riñones e hígado) tomados de ratas, utilizando la técnica
de espectroscopia de absorción atómica horno grafito, obteniendo resultados no
muy satisfactorios por la presencia de lípidos en la muestra, para lo cual se trató
con metanol y acetona pero los resultados se mantuvieron. Finalmente se lavó con
HNO3 concentrado caliente obteniéndose así buenos resultados favorables con un
r=0.989 y una pendiente m=0.944 (22).
En 1981 Smeyer-Verbeke J, y colaboradores, realizaron la determinación de
platino en muestras biológicas por espectroscopia de absorción atómica en horno
de grafito las muestras fueron sangre, plasma y orina, con tratamiento previo solo
a la sangre (liofilización). Obtuvieron que la curva de calibración para patrón
acuoso y una curva de adición estándar para el suero fueran iguales. La precisión
obtenida del análisis del plasma y del suero era 3.1% y la sensibilidad era 1% (23).
Para 1984, Drummer OH, y colaboradores realizaron la determinación
cromatográfica líquida de alto rendimiento de platino (II) en plasma ultrafiltrado y
orina y lo compararon con un método de espectroscopia sin llama de
espectroscopia
de
absorción
atómica;
ellos
determinaron
que
el
perfil
cromatográfico era idéntico para los estándares acuosos, para el plasma
ultrafiltrado y para la orina (24).
Para 1996, Christodoulou J, y colaboradores, determinaron oro y platino presente
en proteínas de plasma de sangre utilizando ICP y espectroscopia de masas con
nebulización de inyección directa, determinaron que los resultados obtenidos son
Trabajo especial de grado
Página 40
Br. Colmenares M. Rafael A. mas óptimos por inyección directa, ya que se omite la necesidad de un
compartimiento del aerosol (25).
En 1999, kloft C, y colaboradores, utilizaron la técnica de espectroscopia de
absorción atómica para determinar los niveles de platino en plasma y plasma
ultrafiltrado de pacientes que reciben quimioterapia, obteniendo como el limite de
cuantificación mas bajo de 40ng/mL y 20ng/mL para el plasma y plasma
ultrafiltrado respectivamente (26).
En Febrero de 2000, Meerum Terwogt JM, y colaboradores, lograron validar un
método por espectroscopia de absorción atómica electrotérmica, para determinar
los niveles de platino de una fuente liposómica (SPI-77), en plasma sanguíneo (27).
Luego en junio de 2001, Vouillamoz-Lorenz S, y colaboradores, lograron la
validación de un método por espectroscopia de absorción atómica (AAS), para la
determinación de platino en fluidos biológicos de pacientes que reciben vía oral el
derivado de platino JM216, permitiendo alcanzar el límite de las cuantificaciones
de hasta sólo 50, 10 y 5 ng mL-1 de Pt, para orina, plasma y plasma ultrafiltrado,
respectivamente (28).
Ya para febrero de 2004, O. Nygren – Cecilia Lundgren, realizaron la
determinación del platino en aire del taller, en sangre y orina de las enfermeras
que atiende a los pacientes que reciben la quimioterapia a base de cisplatino ellos
usaron la técnica de voltametría de barrido lineal, también fueron tomadas
muestras del personal médico. Se reveló diferentes concentraciones de platino
para cada uno de los estudiados, en donde se obtuvo mayor concentración de
platino en las enfermeras que atendían pacientes sometidos a la quimioterapia
que en el aire y el personal médico (29).
Trabajo especial de grado
Página 41
Br. Colmenares M. Rafael A. 9. HIPÓTESIS.
Dado que para el tratamiento de pacientes con cáncer, se utiliza el cisplatino en la
quimioterapia como medicamento antineoplásico para inhibir la multiplicación de
las células tumorales, es de suponer que si no existe un buen procedimiento que
nos permita determinar los niveles de platino en estos pacientes, se encontrarán
entonces niveles elevados de platino en el organismo de dichos pacientes,
acarreando efectos secundarios como daños renales y en ocasiones la muerte, o
niveles muy bajos del metal en dichos pacientes, trayendo como consecuencia
que el tratamiento no esta siendo efectivo en su papel antineoplásico.
10. OBJETIVOS.
10.1. General:
1. Desarrollar una metodología analítica para la determinación de platino en
muestras de suero sanguíneo tomados en pacientes con cáncer que reciben
quimioterapia a base de cisplatino provenientes del Hospital Universitario de
los Andes (IAHULA), por Espectroscopia de Absorción Atómica con
Atomización Electrotérmica.
10.2. Específicos:
1. Evaluar la conservación de la muestra, tomando en consideración el envase y
tiempo de almacenamiento.
2. Optimizar las etapas de secado, pirolisis y atomización del analito en patrones
acuosos y en las muestras.
3. Determinar las características analíticas del método analítico.
4. Estudiar el efecto de la matriz en la determinación de platino en las muestras
de suero sanguíneo.
5. Analizar muestras reales.
6. Discusión de los resultados obtenidos.
Trabajo especial de grado
Página 42
Br. Colmenares M. Rafael A. 11. PARTE EXPERIMENTAL.
Para llevar a cabo la determinación de la concentración de platino en suero
sanguíneo, se utiliza como método analítico la espectroscopia de absorción
atómica con atomización electrotérmica.
11.1. Instrumentación:
Se utilizó un espectrómetro de absorción atómica modelo SpectrAA Zeeman 220Z,
equipado con un atomizador de grafito con calentamiento transversal y un
corrector de fondo de efecto Zeeman. Se utilizaron tubos de grafito equipados con
plataformas integradas de grafito pirolitíco (Varian, parte Nº 63-100012-00). Como
fuente de radiación se utilizó una lámpara de cátodo hueco específica para el
platino marca Varian.
Figura 8. Espectrofotómetro de Absorción Atómica, marca Varian SpectrAA
Zeeman 220Z, equipado con horno de grafito. Laboratorio de Espectroscopia
Molecular (LEM) Facultad de Ciencias, Mérida-Venezuela.
Trabajo especial de grado
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Br. Colmenares M. Rafael A. Otros Equipos utilizados:
Figura 9.
(a)
(b)
(c)
(d)
(e)
Figura 9. (a y b) Horno Microondas 1.2 pies/cúbicos, (c) Centrifugadora marca
Clay Adams, (d) Balanza analítica AND, ER180A y (e) Lámparas de cátodo hueco
para platino marca Varian.
11.2. Materiales y reactivos:
11.2.1. Reactivos: los reactivos usados para el análisis son los de mas alta
pureza disponible y de grado analítico. El agua empleada para la preparación de
soluciones y lavado de material de laboratorio, fue doblemente destilada y
desionizada con resistividad especifica de 18 MΩ/cm, obtenida en un sistema
Trabajo especial de grado
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Br. Colmenares M. Rafael A. Millipore Milli-Q plus.
Tabla Nº 1. Reactivos empleados en la preparación de las disoluciones patrón.
Reactivo
Pureza (%)
Casa Comercial
Ácido clorhídrico (HCl)
37
Riedel-de Haen
Ácido nítrico (HNO3)
65
Riedel-de Haen
Cloruro de Sodio (NaCl)
99,9
Riedel-de Haen
11.2.2. Material de laboratorio:
¾ Matraces aforados de diversas capacidades.
¾ Vasos de precipitado de diversas capacidades.
¾ Cilindros graduados de diversas capacidades.
¾ Pipetas graduadas y volumétricas de diversas capacidades.
¾ Propipeta.
¾ Vidrio de reloj.
¾ Gradillas metálicas, de plástico y de madera.
¾ Piseta plástica.
¾ Espátula.
¾ Micropipetas de 10-100µL, 20-200µL y 100-1000µL.
¾ Puntas plásticas desechables.
¾ Viales.
11.2.3. Limpieza del material de vidrio: todos los materiales de laboratorio y
recipientes usados (vidrio, polietileno, entre otros), fueron lavados con detergente
líquido y abundante agua, enjuagados con mezcla sulfocrómica, seguidamente
Trabajo especial de grado
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Br. Colmenares M. Rafael A. enjuagados con solución de ácido nítrico 20% (v/v), y luego se enjuagaron
repetidas veces con agua desionizada de alta pureza, con el propósito de evitar la
contaminación de patrones y muestras.
11.3. Preparación de la disolución patrón:
.- Solución de 1000 mg/L de platino.
Se requiere la disolución de 0.1000 g de platino metálico en un mínimo volumen
de agua regia y evaporar justo hasta sequedad. Se le adiciona 5 mL de HCl y 0.1
g de NaCl y nuevamente evaporar hasta sequedad. El residuo se disuelve en 20
mL (1+1) de HCl y diluir en 100 mL de agua desionizada (32).
11.4. Preparación de las disoluciones para la curva de calibrado: se
prepararon disoluciones de diversas concentraciones en matraces aforados de 25
mL, previamente lavados y curados con ácido nítrico 20% y agua destilada y
desionizada de alta pureza.
11.5. Identificación de la matriz biológica: Suero sanguíneo: líquido
amarillento y transparente, más denso que el agua, obtenido de la sangre después
que ésta coagula y se centrifuga para retirar el coágulo y las células sanguíneas.
El suero es la parte liquida del plasma sanguíneo, se diferencia del plasma que no
contiene fibrinógeno, ésta es una proteína del plasma que, durante el proceso de
coagulación, se transforma en fibrina gracias a la acción conjunta de la
protrombina, una sustancia fabricada en el hígado, y de la tromboplastina,
presente en las plaquetas. El coágulo es, por tanto, una red de fibrina en la cual
quedan aprisionados los glóbulos de la sangre y que actúa a modo tapón de las
heridas. El suero sanguíneo contiene en solución albúminas, globulinas,
minerales, enzimas, hormonas, vitaminas, lípidos, hidratos de carbono, hormonas,
aminoácidos, entre otros (19,20).
Trabajo especial de grado
Página 46
Br. Colmenares M. Rafael A. 11.6. Toma y conservación de las muestras.
El muestreo se realizó en el Hospital Universitario de los Andes a un paciente que
se le práctica quimioterapia a base de cisplatino tomando en cuenta la ficha clínica
de este paciente. El paciente tiene 15 años de edad, y la infusión es de 100 mg de
cisplatino.
La muestra fue tomada después de la aplicación del medicamento, es decir a las 0
horas.
La sangre se recolectó en un tubo de ensayo rotulado y sin anticoagulante. La
muestra se dejo en reposo unos minutos y luego se centrifugo a 2500 r.p.m.
durante 15 minutos para separar el suero sanguíneo que luego se almacenarán en
un tubo rotulado. La muestra fue conservada en un envase plástico tapado y
refrigerada a una temperatura de 15ºC.
Para la conservación de las muestras se deben tener en cuenta ciertas
consideraciones como lo son las siguientes: proteger de la luz y mantenerse a
temperatura ambiente no mayor a 27°C, se considera que bajo estas condiciones
es estable. Se debe evitar el contacto con partes metálicas (9,31).
11.7. Tratamiento del suero sanguíneo previo a su respectivo análisis.
No se realizó ningún tratamiento preliminar para su análisis.
El cisplatino puede acumularse en los tejidos del cuerpo y el fármaco puede
identificarse hasta seis meses después de la última dosis. El cisplatino no cruza
fácilmente la barrera hematoencefálica. Se fija de manera extensa e irreversible a
las proteínas del plasma y los tejidos. Este medicamento es estable por 24 horas
Trabajo especial de grado
Página 47
Br. Colmenares M. Rafael A. en solución salina normal a temperatura ambiente, no se puede refrigerar porque
podría haber precipitación (9).
En pacientes con función renal normal, la vida media de la fase inicial de
eliminación es de 25 a 79 minutos y la terminal de 58 a 78 horas. La vida media
terminal del cisplatino total es de hasta 10 días (9).
Por medio de estudios han demostrado que la velocidad de excreción del
compuesto está íntimamente ligado a la edad del paciente, mientras más joven es
el mismo, la velocidad de excreción aumenta y viceversa. En niños la excreción
renal es de al menos un 50 % del cisplatino total mientras que en adultos solo un
27-35% de la dosis administrada dentro de las 48 horas después de terminar la
infusión (30).
11.8. Parámetros instrumentales: las condiciones de trabajo adecuadas fueron
verificadas con un patrón acuoso específico del elemento (platino).
Tabla Nº 2. Programa de temperatura y parámetros instrumentales recomendados
por el manual, para la determinación de platino en Horno de Grafito
Varian SpectrAA Zeeman 220.
Paso
Temperatura (ºC)
Tiempo (s)
Flujo (L/min)
Tipo de Gas
1
85
5.0
3.0
Normal
2
95
40.0
3.0
Normal
3
120
10.0
3.0
Normal
4
1000
5.0
3.0
Normal
5
1000
1.0
3.0
Normal
6
1000
2.0
0.0
Normal
Trabajo especial de grado
Página 48
Br. Colmenares M. Rafael A. 7
2700
1.3
0.0
Normal
8
2700
2.0
0.0
Normal
9
2700
2.0
3.0
Normal
El volumen de inyección es de 20µL,la intensidad de corriente de la lámpara es de 10 mA, el ancho de rendija
es de 0,2nm, y la longitud de onda es de 265,9nm.
11.8.1. Estudio de la conservación y almacenamiento a partir del patrón
acuoso:
Influencia del HNO3:
Uno de los parámetros a considerar es que para la conservación y mejoras de la
señal analítica es necesario acidificar todas las soluciones como lo recomienda el
equipo (HNO3 al 0.2%). Para ello se realizaron pruebas donde efectivamente la
señal mejoraba y las muestras mantenían su valor en el tiempo al acidificarlas.
Tabla Nº 3. Absorbancia para las distintas soluciones de platino sin ácido.
Concentración (ppb)
Absorbancia
0
0
50
0,013 + 0,003
100
0,020 + 0,004
150
0,039 + 0,004
200
0,045 + 0,003
Trabajo especial de grado
Página 49
Br. Colmenares M. Rafael A. Sol de Pt sin acidificar
0,06
0,05
Absorbancia
0,04
0,03
0,02
0,01
0,00
0
50
100
150
200
Concentración (ppb)
Grafica Nº 1. Gráfica de Absorbancia vs Concentración (ppb) de las soluciones de
platino sin ácido.
Pendiente (m)
Corte (b)
2,3x10-4 + 2x10-5
3,4x10-4 + 3x10-5
Coeficiente de
Desviación Estándar
correlación lineal (r)
Relativa (%RSD)
0, 98839
0, 0644
Tabla Nº 4. Absorbancia para las distintas soluciones de platino con ácido.
Concentración (ppb)
Absorbancia
0
0
50
100
0,0136+ 0,0008
0,0288+ 0,0005
150
0,0410+ 0,0007
200
0,057+ 0,001
Trabajo especial de grado
Página 50
Br. Colmenares M. Rafael A. Sol de Pt acidificadas
0,06
0,05
Absorbancia
0,04
0,03
0,02
0,01
0,00
0
50
100
150
200
Concentración (ppb)
Grafica Nº 2. Gráfica de la Absorbancia vs Concentración (ppb) de las soluciones
de platino con ácido.
Pendiente (m)
Corte (b)
2,82x10-4 + 5x10-6
-1,4x10-4 + 0, 00067
Coeficiente de
Desviación Estándar
correlación lineal (r)
Relativa (%RSD)
0, 99944
0, 01722
Haciendo una comparación entre la grafica 1 y 2 se puede observar que
efectivamente al acidificar las soluciones se mejora la respuesta instrumental,
arrojando en el primer caso un coeficiente de correlación lineal (r) de 0,98839, y en
el segundo caso de 0,99944.
Una vez verificado que sí, era necesario acidificar las soluciones, se realizó un
análisis acidificando varias soluciones de platino de 250 ppb con diferentes
concentraciones de HNO3 para evaluar la respuesta instrumental.
Trabajo especial de grado
Página 51
Br. Colmenares M. Rafael A. Tabla Nº 5. Estudio de las distintas concentraciones de acido presente en
soluciones de platino de 250 ppb (patrón acuoso).
Concentración (%HNO3 )
Absorbancia
0,10
0,0452+ 0,0009
0,15
0,047+ 0,001
0,20
0,0602+ 0,0005
0,25
0,047+ 0,001
0,30
0,046+ 0,002
Soluciones de Pt a diferentes
0,065
concentraciones de HNO
3
Absorbancia
0,060
0,055
0,050
0,045
0,040
0,10
0,15
0,20
0,25
0,30
Concentración de HNO3 (%)
Grafica Nº 3. Gráfica de Absorbancia vs Concentración de HNO3 en soluciones
de platino de 250 ppb (patrón acuoso).
Trabajo especial de grado
Página 52
Br. Colmenares M. Rafael A. Este estudio también se realizo con la matriz biológica en este caso suero
sanguíneo obteniéndose los siguientes resultados.
Tabla Nº 6. Estudio de las distintas concentraciones de acido presente en
soluciones de platino de 250 ppb (suero sanguíneo).
Concentración (%HNO3 )
Absorbancia
0,10
0,0538+ 0,0006
0,15
0,051+ 0,001
0,20
0,0632+ 0,0007
0,25
0,051+ 0,001
0,30
0,0509+ 0,0009
S o lu ció n d e P t a d ife re n te s
co n ce n tra cio n e s d e H N O 3
0 ,0 6 5
Absorbancia
0 ,0 6 0
0 ,0 5 5
0 ,0 5 0
0 ,1 0
0 ,1 5
0 ,2 0
0 ,2 5
0 ,3 0
C o n ce n tra ció n d e H N O 3 (% )
Grafica Nº 4. Gráfica de la Absorbancia vs Concentración de HNO3 en soluciones
de platino de 250 ppb (suero sanguíneo).
A partir de estas mediciones, todas las soluciones posteriores fueron acidificadas
con 0.2% de HNO3, para obtener la respuesta instrumental mas óptima.
Trabajo especial de grado
Página 53
Br. Colmenares M. Rafael A. Estabilidad de las soluciones de platino:
Se verifico la estabilidad del platino en solución, midiendo varias soluciones de
platino en un intervalo interdiario en la primera semana y posteriormente en un
intervalo semanal a partir de la segunda semana.
Tabla Nº 7. Estudio de la estabilidad de las soluciones de platino en la semana 1
(patrón acuosos).
Muestra (ppb)
Día 1
Día 3
Día 5
Día 7
100
0,0276+ 0,0008
0,0276+ 0,0009
0,0281+ 0,0005
0,028+ 0,001
200
0,056+ 0,001
0,056+ 0,001
0,056+ 0,001
0,056+ 0,001
300
0,0636+ 0,0007
0,0639+ 0,0009
0,064+ 0,001
0,064+ 0,001
400
0,078+ 0,001
0,078+ 0,001
0,078+ 0,001
0,078+ 0,001
500
0,089+ 0,001
0,089+ 0,002
0,089+ 0,001
0,089+ 0,001
600
0,111+ 0,001
0,112+ 0,001
0,109+ 0,002
0,111+ 0,001
700
0,131+ 0,002
0,131+ 0,001
0,132+ 0,001
0,1312+ 0,0009
Tabla Nº 8. Estudio de la estabilidad de las soluciones de platino a partir de la
semana 2 (patrón acuoso).
Muestra (ppb)
Semana 2
Semana 3
Semana 4
100
0,0277+ 0,0007
0,028+ 0,001
0,028+ 0,001
200
0,056+ 0,001
0,563+ 0,001
0,056+ 0,001
300
0,064+ 0,001
0,0641+ 0,0009
0,064+ 0,001
400
0,0777+ 0,0009
0,078+ 0,001
0,078+ 0,001
Trabajo especial de grado
Página 54
Br. Colmenares M. Rafael A. 500
0,089+ 0,001
0,082+ 0,001
0,089+ 0,001
600
0,111+ 0,001
0,111+ 0,001
0,110+ 0,001
700
0,131+ 0,001
0,131+ 0,001
0,131+ 0,001
Tipos de envases y temperatura de almacenamiento:
Los envases para el almacenamiento de las soluciones eran de polietileno sin
previo uso, los cuales fueron lavados con abundante agua desionizada. Fueron
conservadas a temperatura ambiente (22 – 28 ºC).
En base a estos resultados se puede apreciar que las soluciones acuosas de
platino son muy estables en esas condiciones por un periodo largo de tiempo.
Intensidad de corriente de la lámpara:
Para optimizar la intensidad de corriente de la lámpara se utilizó una solución de
250 ppb de platino (patrón acuoso), con una inyección de muestra en el equipo de
20 µL. El resto de los parámetros utilizados en este estudio, son los
correspondientes a los sugeridos por el equipo representados en la tabla 1.
Tabla Nº 9. Estudio de las distintas intensidades de corriente de la lámpara
presente en soluciones de platino de 250 ppb (patrón acuoso).
Intensidad de la lámpara (mA)
Absorbancia
12
0,059+ 0,001
13
0,0595+ 0,0008
14
0,060+ 0,001
15
0,0607+ 0,0005
16
0,0600+ 0,0009
Trabajo especial de grado
Página 55
Br. Colmenares M. Rafael A. 0,0610
Absorbancia
0,0605
0,0600
0,0595
0,0590
0,0585
12
13
14
15
16
Intensidad de Corriente (mA)
Grafica Nº 5. Gráfica de la Absorbancia vs Intensidad de Corriente de la Lámpara
(mA).
Se obtuvo que la mejor corriente para la lámpara es de 15mA, como se puede
observar en la gráfica anterior.
11.8.2. Optimización de la temperatura de pirólisis y atomización: para este
estudio se fijó la concentración del analito en 250 µg/L de Pt. Utilizando el
programa de calentamiento de horno de grafito, se varió la temperatura de pirólisis
y atomización entre 800-2000ºC y 2400-2800ºC, respectivamente.
Es importante señalar que el objetivo fundamental de la atapa de pirólisis es el de
eliminar la máxima cantidad de componentes de la matriz incluyendo la materia
orgánica que causa interferencia durante la determinación del elemento. Esto se
logra incrementando la temperatura de pirólisis al máximo valor posible sin que se
pierdan cantidades apreciables del analito. Por otro lado no es conveniente
calentar el horno de grafito hasta temperaturas muy altas, ya que esto reduce
drásticamente la vida útil del mismo. Por lo tanto la temperatura de atomización se
fija en el valor mínimo posible que proporciona la mejor señal analítica.
Trabajo especial de grado
Página 56
Br. Colmenares M. Rafael A. Se procedió a determinar de manera definitiva la temperatura de pirólisis
manteniendo la temperatura de atomización en 2700ºC para la determinación de
platino tanto en patrones acuosos como en muestras de suero sanguíneo. Los
resultados se muestran a continuación.
Tabla Nº 10. Valores obtenidos en la optimización de la temperatura de pirólisis
para el patrón acuoso.
Temperatura
Absorbancia
800
0,0514+ 0,0001
1000
0,060+ 0,003
1200
0,059+ 0,002
1400
0,069+ 0,004
1600
0,074+ 0,005
1800
0,066+ 0,001
2000
0,059+ 0,003
PATRON ACUOSO
(P IR O L IS IS )
0 ,0 8
0 ,0 7
ABSORBANCIA
0 ,0 6
0 ,0 5
0 ,0 4
0 ,0 3
0 ,0 2
0 ,0 1
0 ,0 0
800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
T E M P E R A T U R A D E P IR O L IS IS ( º C )
Gráfica Nº 6.- Gráfica de optimización de la temperatura de Pirólisis para el Patrón
Acuoso.
Trabajo especial de grado
Página 57
Br. Colmenares M. Rafael A. En el caso de la optimización con la matriz se realizó el mismo procedimiento que
en el caso de la calibración del patrón acuso, solo que la solución preparada era
de suero sanguíneo a 250 ppb de concentración de platino, obteniéndose los
siguientes resultados:
Tabla Nº 11. Valores obtenidos en la optimización de la temperatura de pirólisis
para la matriz biológica (suero sanguíneo).
Temperatura
Absorbancia
1000
0,073+ 0,004
1200
0,074+ 0,002
1400
0,0759+ 0,0009
1600
0,079+ 0,004
1800
0,0736+ 0,0007
2000
0,069+ 0,002
S U E R O (C O N A C ID O )
(P IR O LIS IS )
0,08
0,07
ABSORBANCIA
0,06
0,05
0,04
0,03
0,02
0,01
0,00
1000
1200
1400
1600
1800
2000
T E M P E R A T U R A D E P IR O LIS IS (ºC )
Gráfica Nº 7. Gráfica de optimización de la temperatura de pirolisis para el suero
sanguíneo.
Trabajo especial de grado
Página 58
Br. Colmenares M. Rafael A. PATRON ACUOSO
S U E R O (C O N A C ID O )
0,08
0,07
ABSORBANCIA
0,06
0,05
0,04
0,03
0,02
0,01
0,00
800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
T E M P E R A T U R A D E P IR O L IS IS (ºC )
Gráfica Nº 8. Gráfica de optimización de pirolisis tanto para el patrón acuoso
como para el suero sanguíneo.
Este paso para el caso del patrón acuoso se utilizó la misma solución acuosa (250
ppb) con la cual se optimizó la temperatura de pirólisis. Para alcanzar la
optimización de la temperatura de atomización, se mantuvo constante la
temperatura de pirólisis óptima obtenida en los gráficos Nº 6 (1600 ºC), mientras
que se variaban las temperaturas de la etapa de atomización para determinar la
apropiada para el método.
Igualmente para la optimización de la temperatura de atomización con la matriz
biológica, fue utilizada la solución de suero sanguíneo con una concentración de
platino de 250 ppb y una temperatura de pirolisis óptima de 1600ºC, obtenida en el
gráfico Nº 7.
Trabajo especial de grado
Página 59
Br. Colmenares M. Rafael A. Tabla Nº 12. Valores obtenidos en la optimización de la temperatura de
atomización para el patrón acuoso.
Temperatura
Absorbancia
2400
0,052+ 0,004
2500
0,0601+ 0,0008
2600
0,069+ 0,005
2700
0,073+ 0,003
2800
0,066+ 0,004
PATR ON ACU OSO
(ATOMIZACION
0,08
ABSORBANCIA
0,07
0,06
0,05
0,04
0,03
2400
2500
2600
2700
2800
TEMPER ATURA D E ATOMIZACION (ºC)
Gráfica Nº 9. Gráfica de optimización de la temperatura de atomización para el
patrón acuoso.
Trabajo especial de grado
Página 60
Br. Colmenares M. Rafael A. Tabla Nº 13. Valores obtenidos en la optimización de la temperatura de
atomización para el suero sanguíneo.
Temperatura
Absorbancia
2400
0,0534+ 0,0008
2500
0,0623+ 0,0001
2600
0,0706+ 0,0008
2700
0,0808+ 0,0004
2800
0,0685+ 0,0006
SUERO (CON ACIDO)
(ATOMIZACION)
0,08
ABSORBANCIA
0,07
0,06
0,05
0,04
0,03
2400
2500
2600
2700
2800
TEMPERATURA DE ATOMIZACION (ºC)
Gráfica Nº 10. Gráfica de optimización de la temperatura de Atomización para el
suero sanguíneo.
Trabajo especial de grado
Página 61
Br. Colmenares M. Rafael A. PATRON ACUOSO
SUERO (CON ACIDO)
ABSORBANCIA
0,08
0,07
0,06
0,05
2400
2500
2600
2700
2800
TEMPERATURA DE ATOMIZACION (ºC)
Gráfica Nº 11. Gráfica de optimización de atomización tanto para el patrón acuoso
como para el suero sanguíneo.
PATRON ACUOSO
(PIROLISIS-ATOMIZACION)
0,08
ABSORBANCIA
0,07
0,06
0,05
0,04
0,03
800
1200
1600
2000
T. PIROLISIS (ºC)
2400
2800
T. ATOMIZACION (ºC)
Gráfica Nº 12. Gráfica de optimización de la temperatura de pirólisis y atomización
para el patrón acuoso.
Trabajo especial de grado
Página 62
Br. Colmenares M. Rafael A. SUERO
(PIROLISIS-ATOMIZACION)
0,08
ABSORBANCIA
0,07
0,06
0,05
0,04
0,03
800
1200
1600
2000
T. PIROLISIS (ºC)
2400
2800
T. ATOMIZACION (ºC)
Gráfica Nº 13. Gráfica de optimización de la temperatura de pirólisis y atomización
para el suero sanguíneo.
PATRON ACUOSO
S U E R O S A N G U IN E O
0 ,0 8
ABSORBANCIA
0 ,0 7
0 ,0 6
0 ,0 5
0 ,0 4
0 ,0 3
800
1200
1600
2000
T . P IR O L IS IS (º C )
2400
2800
T . A T O M IZ A C IO N (º C )
Gráfica Nº 14.- Gráfica de optimización de la temperatura de pirólisis y
atomización para patrón acuoso y suero sanguíneo.
Trabajo especial de grado
Página 63
Br. Colmenares M. Rafael A. Los resultados obtenidos son muy similares en ambos casos, es decir, el
comportamiento del platino presente en el patrón acuoso como en la muestra de
suero sanguíneo. Por lo que se obtuvo que la temperatura óptima de pirólisis sea
de 1600 ºC. Los gráficos de atomización muestran que la temperatura óptima de
atomización total del analito es de 2700 ºC.
11.8.3. Perfiles de Absorbancia: en las graficas de la figuras 10 y 11 se
muestran las señales de pirólisis y atomización para el platino presente en
patrones acuosos y en la matriz de suero sanguíneo.
En las graficas se puede observar que los perfiles que presentan una señal más
óptima con buena simetría y baja señal de fondo para la etapa de pirólisis son los
presentados a una temperatura de 1600ºC, ya que los perfiles obtenidos a
temperaturas
anteriores
son
menos
simétricos,
presentando
una
señal
instrumental mas baja dando a entender que estas temperaturas no dan un
calentamiento adecuado al analito, además se puede observar en los perfiles de la
matriz biológica que estas temperaturas inferiores a 1600ºC no son adecuadas, ya
que no se realiza una volatilización completa de los componentes orgánicos de la
misma, y esto se puede observar ya que dichos perfiles presentan mucho ruido.
En los perfiles de las temperaturas superiores a 1600ºC, se puede observar que
son muy altas debido a que se tiene pérdida del analito ya que se obtienen
señales instrumentales mas bajas, además se obtienen perfiles menos simétricos.
También se puede notar que el tiempo de aparición para el patrón acuoso el cual
es de 2,71seg es muy similar al de la matriz biológica que es de 2,79seg, dichos
valores no presentan diferencia significativa para un 95% de confianza.
Para la temperatura de atomización se tiene que la más óptima es la de 2700ºC,
podemos observar que los perfiles son mas simétricos y presentan una señal
instrumental mas alta por lo que a esta temperatura se tiene una optimización
Trabajo especial de grado
Página 64
Br. Colmenares M. Rafael A. completa del analito, temperaturas mas altas conllevan a perdida de analito y
señales mas bajas y perfiles menos simétricos tal como se puede observar en la
figura 10 y 11. Utilizando temperaturas inferiores a 2700ºC, se obtienen señales
mas bajas y perfiles con baja simetría, indicando que no existe una atomización
completa del analito.
Además podemos observar que el tiempo de aparición para la temperatura de
atomización es muy similar tanto para el patrón acuoso el cual es de 2,65seg
como para la matriz biológica en este caso suero sanguíneo el cual es 2,67seg,
realizando el análisis estadístico para un 95% de probabilidad no existe diferencia
significativa entre dichos valores.
TEMPERATURA DE PIROLISIS
1000 ºC
Respuesta Instrumental
Señal de Fondo
0,09
Respuesta Instrumental
Señal de Fondo
0,09
0,07
0,07
0.07
0,06
0,06
0.06
0,04
Absorbancia
0.08
0,05
0,05
0,04
0.04
0,03
0.03
0,02
0,02
0.02
0,01
0,01
0,00
0,00
4
0.01
0.00
0
6
2
4
6
1600 ºC
Respuesta Instrumental
Señal Fondo
4
0,02
2000 ºC
Respuesta Instrumental
Señal de Fondo
0,08
0,07
0,07
0,06
0,06
0,05
0,04
4
6
0,04
0,03
0,02
0,02
0,01
0,00
0,00
tiempo (seg)
0,05
0,03
0,01
0,00
Respuesta Instrumental
Señal de Fondo
0,09
0,08
Absorbancia
0,04
6
tiempo (seg)
0,09
Absorbancia
0,06
2
2
1800 ºC
0,08
0
0
tiempo (seg)
tiempo (seg)
0
2
4
6
0
2
4
6
tiempo (seg)
tiempo (seg)
Trabajo especial de grado
Página 65
0.05
0,03
2
Respuesta Instrumental
Señal de Fondo
0.09
0,08
0
Absorbancia
1400 ºC
0,08
Absorbancia
Absorbancia
1200 ºC
Br. Colmenares M. Rafael A. TEMPERATURA DE ATOMIZACION
2400 ºC
Respuesta Instrumental
Señal de Fondo
0,07
0,07
0,06
0,06
Absorbancia
0,08
0,05
0,04
0,08
0,05
0,04
0,03
0,03
0,02
0,02
0,01
0,01
Respuesta Instrumental
Señal de Fondo
Respuesta Instrumental
Señal de Fondo
0,09
0,08
2600 ºC
Absorbancia
0,09
Absorbancia
2500 ºC
0
2
4
0,04
0,02
0,00
0,00
0,00
0,06
0
6
2
4
0
6
2
4
2700 ºC
6
tiempo (seg)
tiempo (seg)
tiempo (seg)
2800 ºC
Respuesta Instrumental
Señal de Fondo
Respuesta Instrumental
Señal de Fondo
0,09
0,08
0,08
Absorbancia
Absorbancia
0,07
0,06
0,04
0,06
0,05
0,04
0,03
0,02
0,02
0,01
0,00
0,00
0
2
4
6
0
2
tiempo (seg)
4
6
tiempo (seg)
Figura 10. Perfiles de pirólisis y atomización para el patrón acuoso.
TEMPERATURA DE PIROLISIS
1000 ºC
Respuesta Instrumental
Señal de Fondo
0,12
1400 ºC
Respuesta Instrumental
Señal de Fondo
0.12
0,10
0,08
0.08
0,08
Absorbancia
0.10
0,06
0.06
0,04
0.04
0,02
0.02
0
2
4
0,02
0,00
0
6
0,06
0,04
0.00
0,00
Respuesta Instrumental
Señal de Fondo
0,12
0,10
Absorbancia
Absorbancia
1200 ºC
2
4
6
0
2
tiempo (seg)
tiempo (seg)
1600 ºC
1800 ºC
Respuesta Instrumental
Señal de Fondo
0,12
4
6
tiempo (seg)
2000 ºC
Señal Instrumental
Señal de Fondo
Respuesta Instrumental
Señal de Fondo
0.12
0,10
0,10
0.10
0,08
0.08
0.06
0.04
0,02
0.02
0,02
0,00
0.00
0
2
4
6
tiempo (seg)
0
2
4
6
0
2
4
6
Tiempo (seg)
tiempo (seg)
Trabajo especial de grado
Página 66
0,06
0,04
0,04
0,00
Absorbancia
Absorbancia
Absorbancia
0,08
0,06
Br. Colmenares M. Rafael A. TEMPERATURA DE ATOMIZACIÓN
2400 ºC
2500 ºC
Respuesta Instrumental
Señal de Fondo
0,12
2600 ºC
Repuesta Instrumental
Señal de Fondo
0,12
Señal Instrumental
Señal de Fondo
0,12
0,11
0,10
0,10
0,10
0,08
0,08
0,07
0,06
0,05
0,04
Absorbancia
0,08
Absorbancia
Absorbancia
0,09
0,06
0,06
0,04
0,04
0,02
0,02
0,03
0,02
0,01
0,00
0,00
0
2
4
0,00
0
6
2
4
2700 ºC
0
2
4
6
Tiempo (seg)
2800 ºC
Respuesta Instruemental
Señal de Fondo
0,12
0,10
0,08
0,08
0,06
0,04
Señal Instrumental
Señal de Fondo
0,12
0,10
Absorbancia
Absorbancia
6
Tiempo (seg)
tiempo (seg)
0,06
0,04
0,02
0,02
0,00
0,00
0
2
4
6
0
2
Tiempo (seg)
4
6
Tiempo (seg)
Figura 11. Perfiles de pirólisis y atomización para el suero sanguíneo.
En base a las pruebas realizadas se modificaron algunos parámetros analíticos
para optimizar el método, los cuales se presentan a continuación.
Tabla Nº 14. Programa de temperatura y parámetros instrumentales optimizados,
para la determinación de platino en Horno de Grafito Varian SpectrAA
Zeeman 220.
.Paso
Temperatura (ºC)
Tiempo (s)
Flujo (L/min)
Tipo de Gas
1
85
5.0
3.0
Normal
2
95
40.0
3.0
Normal
3
120
10.0
3.0
Normal
4
1600
5.0
3.0
Normal
Trabajo especial de grado
Página 67
Br. Colmenares M. Rafael A. 5
1600
1.0
3.0
Normal
6
1600
2.0
0.0
Normal
7
2700
1.3
0.0
Normal
8
2700
2.0
0.0
Normal
9
2700
2.0
3.0
Normal
El volumen de inyección es de 20µL, la intensidad de corriente de la lámpara es de 15 mA, longitud
de onda es de 265,9nm, ancho de rendija es de 0,2nm.
Una vez optimizados los parámetros instrumentales se procedió a realizar
mediciones con muestras de la matriz biológica (suero sanguíneo), comenzando
por el estudio de la estabilidad del platino contenida en dichas muestras. Estas
muestras de matriz biológica se almacenaron en envases tapados de polietileno,
sin previo uso y lavados con abundante agua desionizada y unas fueron
conservadas a temperatura ambiente y otras refrigeradas a 14 -16 ºC.
Los resultados de este estudio se muestran a continuación:
Tabla Nº 15. Efecto de la temperatura y tiempo de almacenamiento en la muestra
de suero sanguíneo tratada con ácido y sin ácido sobre la señal de absorbancia.
Suero Sin Acido
Suero Con Acido
(Temperatura
(Temperatura
Ambiente)
Ambiente)
Día 1
0,035+ 0,001
Día 2
Suero Sin Acido
Suero Con Acido
(Refrigerada)
(Refrigerada)
0,036+ 0,002
-
-
0,036+ 0,002
0,031+ 0,002
0,037+ 0,001
0,034+ 0,002
Día 3
0,032+ 0,004
0,031+ 0,002
0,029+ 0,002
0,031+ 0,009
Día 4
0,029+ 0,004
0,029+ 0,006
0,027+ 0,003
0,031+ 0,005
Trabajo especial de grado
Página 68
Br. Colmenares M. Rafael A. Día 5
0,025+ 0,003
0,035+ 0,002
0,039+ 0,002
0,034+ 0,002
Día 6
0,031+ 0,001
0,037+ 0,002
0,033+ 0,002
0,032+ 0,009
Día 7
0,020+ 0,001
0,019+ 0,001
0,0194+ 0,0009
0,021+ 0,001
Día 8
0,013+ 0,002
0,017+ 0,002
0,014+ 0,001
0,013+ 0,001
11.9. Curva de calibración: en este caso se preparan diversas soluciones de
concentración de platino para calibrar el equipo, en ella se determina los
parámetros analíticos del sistema y en especial el intervalo de trabajo.
Tabla Nº 16.- Intervalo de trabajo útil para el platino.
Concentración (µg/L)
Absorbancia
0
0,0000
50
0,026 + 0,002
100
0,039 + 0,002
150
0,053 + 0,002
200
0,069 + 0,002
Trabajo especial de grado
Página 69
Br. Colmenares M. Rafael A. PA T R O N A C U O S O
0,07
0,06
ABSORBANCIA
0,05
0,04
0,03
0,02
0,01
0,00
0
50
100
150
200
C O N C EN TR A C IO N (ppb)
Gráfica Nº 15.- Curva de calibración de platino.
Tabla Nº 17.- Valores de la pendiente, corte, correlación lineal y porcentaje de
desviación estándar relativa, para la curva de calibración de platino.
(m)
(b)
(r)
(%RSD)
3,4x10-4 + 2x10-5
0,0023+ 0,0024
0,99484
0,0626
m: pendiente; b: corte; r: coeficiente de correlación lineal; %RSD: porcentaje de desviación
estándar relativa.
Ecuación de la recta: a partir de la ecuación de la recta (y=mx + b), se calcula la
concentración de las muestras, donde: y= A; x= C, obteniéndose (33):
A= b + m C
C =(A - b) / m
(Ecuación 1)
Donde:
A = Absorbancia registrada
C= Concentración del analito (µg/L)
m = Pendiente de la curva
b = Punto de corte en el eje Y
Trabajo especial de grado
Página 70
Br. Colmenares M. Rafael A. 11.10. Estudio de interferencia: el estudio de interferencia se realiza con el
propósito de observar si existe interferencia de matriz, se realizó un estudio de
adición estándar Gráfica Nº 16. Al realizar el análisis estadístico para comparar las
pendientes de los gráficos de calibración respectivos (Tabla Nº 18 y 19), esto
refleja que no existe diferencia significativa entre las mismas. Lo cual pone de
manifiesto que la matriz de las muestras suero sanguíneo no interfiere en la
determinación de platino en las mismas y que es posible realizar la calibración con
patrones acuosos de platino.
PATRON ACUOSO
SUERO SANGUINEO
0,20
0,18
0,16
ABSORBANCIA
0,14
0,12
0,10
0,08
0,06
0,04
0,02
0,00
0
100
200
300
400
500
600
700
800
CONCENTRACION (ppb)
Gráfico Nº 16.- Gráfica de Adición Estándar para el patrón acuoso y el
suero sanguíneo.
Tabla Nº 18.- Valores de los distintos parámetros para la curva del patrón acuoso.
Pendiente (m)
Corte (b)
Coeficiente de
correlación lineal (r)
Desviación Estándar
Relativa (%RSD)
2,4x10-4 + 1x10-5
0,0032+ 0,0060
0,9972
0,1600
Trabajo especial de grado
Página 71
Br. Colmenares M. Rafael A. Tabla Nº 19.- Valores de los distintos parámetros para la curva del suero
sanguíneo.
Pendiente (m)
Corte (b)
Coeficiente de
correlación lineal
(r)
Desviación Estándar
Relativa (%RSD)
2,2x10-4+ 1x10-5
0,0370+ 0,0059
0,9967
0,1612
Observando las dos rectas es apreciable y bajo la comparación del programa
ANOVA no existe diferencia significativa entre las pendientes por lo que no existe
interferencia de la matriz y no es necesaria la aplicación de un método de adición
de estándares.
Adicionalmente se realizó un tratamiento estadístico que verifica que no existe
diferencia significativa a un 95% de confianza indicado por el hecho de que el tstudent experimental el cual fue de 0,00353, es menor que el teórico el cual es de
2,78
(34)
.
11.11. Parámetros analíticos del sistema:
¾ Límite de detección (LOD): es la mínima concentración o la mínima
cantidad de analito que se puede detectar para un nivel de confianza dado.
Este límite depende de la relación entre la magnitud e la señal analítica y el
valor de las fluctuaciones estadísticas de la señal del blanco; se calcula
mediante la ecuación 2, siendo SDbl la desviación estándar del blanco y m
la pendiente de la curva de calibrado (11):
3xSDbl
LOD = ---------m
(Ecuación 2)
¾ Límite de cuantificación (LOQ): es la concentración que produce una
señal analítica mayor a la señal del blanco en 10 veces la desviación
estándar del mismo, siendo además el límite inferior de las curvas de
Trabajo especial de grado
Página 72
Br. Colmenares M. Rafael A. calibrado e indica la cantidad mínima de platino que se puede medir con
exactitud (11).
10xSDbl
LOD = ---------m
(Ecuación 3)
¾ Límite de linealidad experimental (LOL): es el límite que representa el
último punto antes del cambio de pendiente de la recta (11).
¾ Intervalo lineal: es el intervalo que va desde el límite de detección (LOD)
hasta el límite de linealidad (LOL).
¾ Intervalo lineal útil: es el intervalo que va desde la concentración más
pequeña en la que aún se pueden realizar medidas cuantitativas (límite de
cuantificación LOQ) hasta la concentración a la que la curva de calibrado se
desvía de la linealidad (límite de linealidad LOL) (11).
¾ Intervalo trabajo: es una fracción del intervalo lineal que contiene la
concentración aproximada esperada, esta fracción es la que se toma al
realizar los análisis (11). Este intervalo va desde el 13,53 – 200 ppb.
Trabajo especial de grado
Página 73
Br. Colmenares M. Rafael A. Figura 12. Intervalo lineal de un método analítico. LOQ = límite de cuantificación;
LOL = límite de linealidad.
¾ Masa característica: la masa característica esta definida como la
concentración de platino, requerida para producir una señal de 1% de
absorción (0,0044 unidades de absorbancia) (36).
La masa característica reportada en la literatura por Bernhard Welz(38), para las
mediciones de platino es de 220 pg, sin embargo este valor es muy similar con el
obtenido experimentalmente, el cual es de 216 pg.
Se realizaron unas pruebas en el equipo variando el volumen de inyección de la
muestra obteniéndose que los resultados se mantuvieron, como se muestra en la
tabla Nº 20.
Trabajo especial de grado
Página 74
Br. Colmenares M. Rafael A. Tabla Nº 20. Efecto del volumen de inyección en la masa característica.
Volumen (µL)
Masa Característica (pg)
5
222
10
220
20
216
30
218
Comparando los valores obtenidos con los valores reportados, se puede decir que
se esta mejorando la sensibilidad del método en un 2%.
11.12. Evaluación del método analítico:
¾ Precisión: la precisión se define como el grado de concordancia mutua
entre los datos que se han obtenido de una misma forma. La precisión
indica la medida del error aleatorio, o indeterminado, se determinó
mediante el porcentaje de desviación estándar relativa (%RSD) de acuerdo
a la ecuación 4, siendo < 2% encontrándose ubicados dentro del intervalo
(35)
recomendado internacionalmente
, donde SD viene a ser la desviación
estándar absoluta de una serie de medidas de un patrón o muestra, y x es
el promedio de las mismas medidas:
SD
%RSD = ---------- x 100
x
Trabajo especial de grado
Página 75
(Ecuación 4)
Br. Colmenares M. Rafael A. Tabla Nº 21. Características analíticas del sistema.
ELEMENTO
Platino (Pt)
mo
(pg)
216
LOD
LOL
LOQ
(µg/L)
(µg/L)
(µg/L)
4,06
700
13,53
m
r
%RSD
3,4x10-4
0,9948
0,0626
Mo= masa característica, LOD= límite de detección, LOQ= límite de cuantificación, LOL =
concentración a la que la curva se desvía de la linealidad, m = pendiente, r= coeficiente de
correlación, %RSD = porcentaje de desviación estándar relativa.
¾ Exactitud: la exactitud se refiere a que tan cerca del valor real se encuentra
el valor medido
(37)
. para determinar la exactitud del método se puede
realizar un estudio de recuperación o la comparación con una muestra
certificada. Al carecer de una muestra certificada, se aplica un estudio de
recuperación.
Estudios de recuperación: los estudios de recuperación del analito en la muestra
nos permite evaluar la exactitud del procedimiento. Se determinó la absorbancia a
la matriz que contenía una cantidad conocida de analito (Pt). El porcentaje de
recuperación alcanzado se encuentra dentro de lo propuesto por las normas
internacionales ((100 ±3)%) (35).
Formula de recuperación:
(Ecuación 5)
(µg/L analito (muestra + patrón)) – (µg/L analito (muestra))
%Recuperación = ------------------------------------------------------------------------- x 100
µg/L analito (patrón)
Tabla Nº 22. Estudio de recuperación realizado en el intervalo de trabajo.
Elemento
Platino (Pt)
Valor Agregado
Valor Encontrado
(µg/L)
(µg/L)
50
50,4
Trabajo especial de grado
101
Página 76
% Recuperado
Br. Colmenares M. Rafael A. Platino (Pt)
100
99,7
100
Platino (Pt)
150
147,8
99
Platino (Pt)
200
197,3
99
Del intervalo útil se tomaron dos puntos intermedios para verificar la exactitud del
método.
Tabla Nº 23. Estudio de recuperación realizado en algunos de los puntos del
intervalo útil.
Valor Agregado
Valor Encontrado
(µg/L)
(µg/L)
Platino (Pt)
300
300,9
100
Platino (Pt)
600
596,9
99
Elemento
% Recuperado
12. DETERMINACION DE PLATINO EN SUERO SANGUINEO (muestras
reales):
La metodología desarrollada se aplicó para la determinación de platino en una
muestra de suero sanguíneo proveniente de un paciente que recibe quimioterapia
en el Hospital Universitario de Los Andes (HULA). Esta muestra fue recolectada
unos minutos después de la administración del medicamento, a la cual se le aplicó
un factor de dilución de 0,01:100 mL para ubicarla dentro del intervalo de trabajo
escogido, obteniéndose la concentración que se muestra en la tabla Nº 24; la
determinación de platino en la muestra se realizó utilizando el programa de
temperatura y las condiciones instrumentales presentes en la tabla Nº 14.
Trabajo especial de grado
Página 77
Br. Colmenares M. Rafael A. Tabla Nº 24. Análisis de la muestra real de suero sanguíneo proveniente del
Hospital Universitario de los Andes (HULA).
Muestra
Concentración
1(Diluida)
120,47 ± 0,07 ppb
2(Real)
1204,7 ± 0,7 ppm
Este resultado confirma que esta persona se encuentra expuesta a este elemento,
como era de esperarse ya que recibe el tratamiento de quimioterapia con un
medicamento a base de este metal tal como es el cisplatino.
Trabajo especial de grado
Página 78
Br. Colmenares M. Rafael A. 13. CONCLUSIONES.
• El método analítico desarrollado mediante la técnica de espectroscopia de
absorción atómica con atomización electrotérmica (ETAAS), es útil para el
análisis de suero en la determinación de platino de pacientes que reciben
quimioterapia a base de cisplatino en forma sensible, precisa y exacta,
representando una alternativa viable y válida.
• De acuerdo a la bibliografía consultada y a los resultados obtenidos
experimentalmente mediante el método analítico desarrollado, se obtuvo
que el valor de la masa característica es de 220 y 216pg respectivamente,
resultados que son muy similares y mejorándose la sensibilidad en un 2%.
• Los resultados obtenidos en los estudios de interferencia realizados nos
dan a entender que no se necesita el uso de ningún modificador químico,
ya que no existe ningún tipo de interferencia significativa para un 95% de
confianza entre las pendientes de la curva de calibración de patrón acuoso
y de la matriz suero sanguíneo.
• La metodología desarrollada para la determinación de platino en muestras
de suero sanguíneo demuestra que es necesario la acidificación de las
soluciones tanto de patrón acuoso como de la matriz en estudio, para su
conservación, estabilidad en el tiempo y precisión del método.
Trabajo especial de grado
Página 79
Br. Colmenares M. Rafael A. 14. RECOMENDACIONES.
• Prolongar el periodo de muestreo al menos durante el tiempo que dura un
ciclo de quimioterapia.
• Extender este trabajo en otras matrices tales como sangre completa, suero
sanguíneo, entre otros.
Trabajo especial de grado
Página 80
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