Sistemas de extracción mediante electromembrana (EME) para la determinación de antiinflamatorios no esteroideos (AINEs) en orina humana

Resumen

Resumen Tesis Doctoral “Sistemas de extracción mediante electromembrana (EME) para la determinación de antiinflamatorios no esteroideos (AINEs) en orina humana” Noemí Aranda Merino En la Tesis Doctoral titulada “Sistemas de Extracción mediante electromembrana (EME) para la determinación de antiinflamatorios no esteroideos (AINEs) en orina humana”, se plantea el desarrollo y empleo de diferentes sistemas de extracción mediante electromembrana (EME) para la puesta a punto y optimización de métodos de extracción que permitan la determinación de principios activos farmacológicos de naturaleza ácida en matrices de origen biológico. Para ello, se propone el uso de tres dispositivos experimentales que difieren completamente en forma, geometría y estructura. El primero presenta una configuración clásica en la que se utilizan fibras huecas como soporte para la membrana líquida (HF-EME), el segundo es un dispositivo microfluídico (μF-EME) y el tercero implica una configuración muy poco empleada y que precisa el uso de soportes de geometría plana para fijar la membrana líquida (FM-EME). Como analitos modelo, se han seleccionado cinco principios activos pertenecientes a la familia de los antiinflamatorios no esteroideos: ácido salicílico, ketoprofeno, naproxeno, diclofenaco e ibuprofeno. La determinación de los compuestos se realiza por cromatografía líquida de alta resolución y por electroforesis capilar, empleando detectores de fila de diodos y fluorescencia en el primer caso y únicamente de fila de diodos en el segundo. Para cada dispositivo, se optimizan las condiciones experimentales que influyen en la migración de los analitos, buscando que el rendimiento del proceso sea el máximo posible en cada caso. Los parámetros operacionales que se evalúan son: el volumen y el pH de las fases donadora y aceptora, la naturaleza de la membrana líquida, el voltaje y el tiempo de extracción. Así mismo, se describe un estudio exhaustivo, con el que se pretende analizar cómo contribuyen a la transferencia de masa tanto la composición de las dos fases implicadas en el proceso como la modificación de la membrana líquida. Los resultados obtenidos indican que la naturaleza de las fases donadoras y aceptoras influye significativamente sobre la eficacia de la extracción en una configuración clásica (HF-LPME). Los mejores resultados se obtienen en presencia de KOH en la fase donadora y de NaOH en la fase aceptora. Este comportamiento pone de manifiesto que, tanto el flujo de los analitos a través de la membrana líquida como la selectividad de la técnica, se ven afectados por el tipo de contraión presente en el medio en el momento de la extracción, obteniéndose factores de enriquecimiento 4 veces mayores que los previamente descritos hasta la fecha. Por otra parte, se ha optimizado un procedimiento de extracción electrocinética utilizando un dispositivo microfluídico (μF-EME) que utiliza soportes planos para la inmovilización del disolvente orgánico y que opera en modo semi-dinámico. El método propuesto emplea volúmenes reducidos de muestra (del orden de los microlitros) y permite la extracción exhaustiva de muestras acuosas, con recuperaciones prácticamente del 100%, de todos los analitos seleccionados en tan sólo 10 minutos y aplicando un voltaje de 10 voltios. Finalmente, se ha puesto a punto un tercer procedimiento de extracción mediante electromembrana empleando un dispositivo que utiliza láminas planas de polipropileno como soporte para la membrana líquida orgánica y que opera en condiciones estáticas (FM-EME). La extracción se llevó a cabo empleando un volumen de fase donadora de 10 mL y se completó en 12 minutos, aplicando una diferencia de potencial de 80 voltios. La aplicabilidad de los métodos de extracción obtenidos con cada una de los sistemas estudiados, se ha evaluado mediante la determinación de los analitos seleccionados en muestras de orina humana procedentes de voluntarios bajo tratamiento médico, obteniéndose muy buenos resultados en todos los casos. Por otra parte, se han sintetizado nanopartículas de plata (AgNPs) esféricas según un procedimiento de reducción química y se han logrado transferir satisfactoriamente desde un medio acuoso a un medio orgánico. El disolvente orgánico modificado con las AgNPs se ha utilizado como membrana líquida en dos tipos de sistemas: uno que emplea soportes físicos para fijar la membrana líquida (HF-EME) y otro que emplea membranas líquidas libres (μ-EME). En ambos casos, se ha comprobado que la presencia de AgNPs en la membrana líquida no produce ninguna mejora en la eficacia del procedimiento de extracción. Así mismo, se ha modificado la membrana líquida con un carrier de tipo catiónico, Aliquat®336, incorporando diferentes cantidades del mismo en el disolvente orgánico. El efecto de la presencia de Aliquat®336 en la membrana líquida se ha evaluado en sistemas HF-EME y FM-EME, obteniéndose mejoras en la eficacia de la extracción en los dispositivos FM-EME. Los mejores resultados se obtienen al sustituir 1-octanol por 1-nonanol + 2.5% (p/v) de Aliquat®336 como membrana líquida. El procedimiento de extracción propuesto empleando la membrana líquida modificada con Aliquat®336, se ha aplicado con éxito para el análisis de los compuestos seleccionados en muestras de orina humana procedentes de voluntarios sanos, fortificadas a tres niveles de concentración. Así mismo, se ha demostrado que es válido para determinar ácido salicílico e ibuprofeno en muestras de orina correspondientes a voluntarios bajo tratamiento médico.