Contenido Revista Facultad de Farmacia Universidad Central ...€¦ · Revista Facultad de Farmacia. Vol. 69 • Nos. 1 y 2 • 2006 3 Revista Facultad de Farmacia. Vol. 66 • Nº

Revista Facultadde Farmacia Universidad

Central de VenezuelaVol. 69 - Nos. 1-2 - 2006 - ISSN: 0041-8307

Depósito legal: 195902 DF 224Caracas/Venezuela

Indexada en LILACS y LATINDEX

Diagramación, composición, montaje e impresión

Miguel Ángel García e Hijo, S.R.L.Sur 15, Nº 107 - El Conde - Telf. 576.13.62

Caracas-VenezuelaTiraje: 500 ejemplares - Abril 2006

DirecciónFacultad de Farmacia UCV - Apartado 40.109

Caracas 1040-A - Venezuela

Universidad Central de VenezuelaRector

Dr. Antonio París

Vicerrector AcadémicoDr. Eleazar Narváez

Vicerrectora AdministrativaDra. Elizabeth Marval

SecretariaDra. Cecilia García-Arocha

Facultad de FarmaciaDecano

Dr. Orlando Vizcarrondo Monagas

DirectorDr. Gerard Haiek

Coordinadora AcadémicaDra. Sofía Gutiérrez

Directora del Instituto de InvestigacionesDra. Anita Stern Israel

Directora de PostgradoDra. Miriam Regnault

Coordinadora de ExtensiónDra. Consuelo Araujo de Vizcarrondo

Revista Facultad de FarmaciaEditora

Dra. Anita Stern Israel

Editora AsociadaDra. Fanny Carrillo de Padilla

Comité Editorial

Dra. María Margarita Salazar BookamanDra. Alírica SuárezDra. María del Rosario GarridoDr. Jaime CharrisDr. Carlos AyalaDra. Gisela ÁvilaDr. Rafael MucciDra. Aracelis OrtegaDra. María Cecilia de Condado

Editorial 2LUIS JOSÉ VERA

TEMAS PARA PENSAR 3Gerencia en tiempos de crisis

IGNACIO BURGOS

Productividad del Postgrado de Farmacia 9 Comunitaria durante 19 años de funcionamiento

ESDRÁS, J. Y ARISMENDI, A.

Escorpionismo en Venezuela: 15Una aproximación molecular, inmunológica

y epidemiológica para su estudioADOLFO BORGES Y LEONARDO DE SOUSA

Actividad antiinflamatoria de la metil-ß-peltatina 28A aislada de la hoja de la sp. Bursera simaruba (L.)

sarg. (Burseraceae)NOGUERA, B.; LÓPEZ-PÉREZ, J.L.; SAN FELICIANO, A.;

DÍAZ, E.; GARCÍA, M.V. E ISRAEL, A.

Preliminary study of sonication parameters 34for the generation of protein microspheres for the

encapsulation of various substratesMARÍA DE JESÚS ALFARO, VAROUJAN A. YAYLAYAN,

JACQUELINE M. R. BÉLANGER y J. R. JOCELYN PARÉ

Desarrollo y evaluación de parámetros físicos 43en formulaciones humectantes para pacientes

con hiposecreción lagrimalISABEL ANDUEZA; GISELA ÁVILA Y DORIS ATTIAS

La adrenomedulina: un péptido multifuncional 54EMILIA DÍAZ Y ANITA ISRAEL

Avance de la síntesis de algunos derivados 643-aril-4H-1,4-benzotiazina-1,1-dióxido.

Efectos sobre la falcipaínaGRICELA M. LOBO, JOSÉ N. DOMÍNGUEZ, SANTIAGO R. LORA,

JAIME E. CHARRIS, JOSÉ R. CAMACHO,Y PHILLIP ROSENTHAL

Normas de publicación 70

Contenido

Esta revista se publica bajo los auspiciosdel Consejo de Desarrollo Científico

y Humanístico de la UCV

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Revista Facultad de Farmacia. Vol. 66 • Nº 1 • 2003IGNACIO BURGOS

Desde épocas anteriores, las instituciones gremia-les, empresariales, académicas, docentes y otras condiversos fines han sentido la necesidad de contar conun órgano informativo que divulgue sus actuaciones,sus logros y proyectos. El contenido de su información,variado, serio, de sumo interés para sus agremiados,hará que su publicación se haga continua y permanente.

La Facultad de Farmacia de la Universidad Centralde Venezuela, fundada en 1894, tuvo su órgano depublicidad, cuyo primer número se conserva en el Mu-seo Histórico «Dr. Carlos F. Picón». Este boletín, queluego pasara a ser la Revista de la Facultad durantemuchos años, bajo la dirección de eminentes colegasentre los cuales destacan el Dr. Anibal Mestres Fuen-mayor, Rafael Ángel Martínez, Carlos Ruiz Alonso, Fannyde Padilla, entre otros, quienes con un voluntariosodeseo de servir lo mejor posible a su Facultad y pro-fesión, venciendo las dificultades que confronta estetipo de publicación, se pudo cumplir el aspecto di-vulgativo tanto nacional como internacionalmente delos innumerables temas que genera el ejercicio pro-fesional farmacéutico. En el aspecto internacional, laaceptación por parte de instituciones científicas y aca-démicas de otros países proporcionó un intercambiocultural beneficioso que se hizo efectivo al recibirboletines informativos de la Sociedad de Historia dela Farmacia de España, del Colegio Químico Farmacéu-tico de Chile, de la Facultad de Farmacia y Bioquímicade Buenos Aires y correspondencia de otras institu-ciones ofreciendo su colaboración a fin de mantenerel intercambio, el cual se hace necesario reactivarloen futuras ediciones.

Durante la etapa que arranca a partir de 1958,en la que la Universidad va a vivir su fase de Instituciónautónoma y democrática, la Revista estuvo dirigidade manera impecable por el doctor Rafael Ángel Mar-tínez, cuya labor en tal sentido fue encomiable, ha-ciendo de nuestra Revista una publicación aceptadaen su carácter científico, cultural y de investigación.

Lamentablemente, veinte años después fallece eldoctor Martínez y se origina un inmenso vacío en laFacultad, particularmente en el aspecto informativode las diferentes secciones que conformaban laRevista.

Sea propicia la ocasión para comunicar a la colec-tividad universitaria, y en especial a la farmacéutica,

el deseo de las nuevas autoridades de la Facultad enla persona de la doctora Anita Stern, Directora del Ins-tituto de Investigaciones Farmacéuticas, el deseo firmede iniciar nuevamente al tiraje de la Revista a fin dedar cumplimiento a la difícil pero honrosa y obligantetarea de mantener un medio que difunda de la maneramás veraz las diversas actividades del acontecer far-macéutico.

Sería este espacio editorial para hacer llegar a suslectores, las inquietudes de los dirigentes docentesreferidos al merecido bienestar social, en retribuciónal invalorable servicio en beneficio de la juventud estu-diosa deseosa de una capacitación técnica y científica,cuyo objetivo esencial es dar un servicio público pro-fesional acorde con la realidad social de la época.

Pero esto no nace por espontaneidad, como decíael doctor Ismael Puerta Flores: «Al tesón y pericia demanos especializadas en la búsqueda del saber y elamor de que todos tengan un abrevadero de sapien-cia». La Facultad de Farmacia siempre se ha distinguidoen nuestros anales universitarios por su entrega enafincar la cultura farmacéutica en su juventud estudiosa,además de ser factor de convivencia y equilibrio dentrodel pluralismo de nuestra democracia educativa.

En verdad, la Facultad de Farmacia de la Univer-sidad Central de Venezuela ha sido siempre puertaabierta a la luz y al saber, en ella se opina, se discute,se razona, se enseña, se observa y experimenta; co-lumna de sostén del organigrama autónomo y acadé-mico de la Universidad, asiento para el aprendizajebásico de nuestros futuros egresados, aptos para difun-dir su beneficioso aporte a la sociedad.

Todo ello conforma el material necesario para lo-grar el propósito de mantener como antes, la publica-ción de la Revista de manera permanente. Sólo restala colaboración y respaldo mancomunado de todoslos miembros de la comunidad donde el trabajo orga-nizado, armónico y de conjunto es la única responsa-bilidad de obtener el logro que se desea.

Es por ello que invito a todos aquellos que concapacidad de aportar sus ideas, su trabajo y su vo-luntad, contribuyan al éxito de tan importante iniciativatomada por el Instituto de Investigaciones Farmacéu-ticas de nuestra Facultad.

DR. LUIS JOSÉ VERA

Editorial

3Revista Facultad de Farmacia. Vol. 69 • Nos. 1 y 2 • 2006

Revista Facultad de Farmacia. Vol. 66 • Nº 1 • 2003GERENCIA EN TIEMPOS DE CRISIS

Resumen

En todos los países, los negocios enfrentan períodos de crisis de cierta gravedad, por lo que la gerencia debemantener una actitud positiva y vigilante del entorno y trabajar constantemente con contingencias y planificaciónestratégica. Es decir, actuar siempre ex-ante y no ex-post.

Palabras clave: Crisis, contingencia, decisiones estratégicas.

Summary

In every country their businesses face periods of crisis of various seriousness. For this reason management shouldmaintain a positive and watchful attitude on the business environment and work constantly with contingenciesand strategic planning. That is to say to act always ex-ante and not ex-post.

Key words: Crisis, contingencies, strategic decisions.

* Facultad de Farmacia. Postgrado de Mercadeo. Universidad Central de Venezuela.

TEMAS PARA PENSAR

Gerencia en tiempos de crisis

IGNACIO BURGOS*

Capitán de navío que sehace a la mar sin rumbofijo alguno, se quejade que los vientos soplanen dirección contraria

SÉNECA

Introducción

Sin lugar a dudas no existe ningún país en el mundo–y por lo tanto sus empresas– que no esté sujeto alefecto de las crisis en forma relativamente constante,pues ellas son la consecuencia de la actitud de la gente,de los gobiernos y de las empresas privadas.

Bajo esta premisa existe la interrogante ¿cuál de-bería ser la actitud tanto oficial como privada? Antesde contestar a esta pregunta, es conveniente mencio-nar que las crisis pueden ser originadas por diversascausas. Así, podemos mencionar políticas económicasequivocadas, como lo es el elevado gasto público, elcual al ser inorgánico y no ser utilizado para inversión,no generará nuevas empresas manufactureras quedisminuirían la dependencia de las importaciones ygenerarían más empleo y mejor calidad de vida parala gente; los controles de cambio injustificables cuando

el ingreso de divisas por el precio del petróleo es muyelevado; la inseguridad jurídica; la falta de estímulosa las inversiones privadas, tanto de capitales nacionalescomo del exterior; los problemas de tipo político,social, ambiental, entre otros. En relación al empre-sario privado, posiblemente su actuación no ha sidola más positiva en la creación, agregación y capturadel valor.

En fin, no se trata de culpar a nadie por las crisis,pues no se debe manejar la cultura del desastre nitampoco la del optimismo irracional, sino la moderaciónrealista acompañada de un liderazgo fuerte con elrespaldo del capital intelectual de los empleados, deun análisis constante del entorno con el fin de creary analizar contingencias, controlar los costos/gastos ycorrer riesgos razonables previa planificación operacio-nal y estratégica.

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Crisis

La palabra crisis significa la ruptura del equilibrioentre producción y consumo, caracterizada por unasúbita subida de los precios, quiebras por una caídadel consumo y desempleo, acompañado generalmentede políticas económicas equivocadas.

Puede, también, definirse como una significativadistorsión en el entorno de los negocios que afectael normal desempeño de las operaciones de unacompañía, teniendo efectos negativos tanto en ventascomo en finanzas, manufactura, personal, etcétera.Sin duda, la crisis, cuando aparece, crea un momentode máxima dificultad y hasta de caos.

En realidad se manifiesta por dificultades de liquidez,aumento del desempleo y de la pobreza, pérdida devalores, disminución de la capacidad de comprar porel elevado costo de los insumos esenciales, controlde divisas, devaluación, etcétera.

Aunque quizá estemos hablando de una utopíao, peor aún, de una entelequia, la más rápida soluciónde la crisis o su no aparición estaría signada poracuerdos sinceros entre los partidos, libertades econó-micas, equilibrio fiscal, seguridad social acompañadade responsabilidad social empresarial y honestidad,entre otros posibles entendimientos.

La crisis genera, sin duda, muchos problemas ala empresa privada pero debemos ser realistas y, tam-bién, optimistas moderados ya que la filosofía orientalchina, la cual posee una gran capacidad cultural paratrabajar en situaciones de ambigüedad, utiliza unaexpresión en este sentido de crisis, utilizando el vo-cablo wei-ji que significa tanto problema (wei) comooportunidad (ji). Esto puede indicarnos, y de hechoasí lo hace, que la gerencia a través de sus accioneshará que la crisis sea un problema o una oportunidad,pues es una situación que ha alcanzado una fasecrítica.

En líneas generales y en la práctica, el éxito anteuna crisis depende de varios factores:

1. Flexibilidad operacional, es decir, la adaptación alentorno cambiante para mantener el ROl y el ROA,preguntándonos constantemente qué estamos ha-ciendo que no es necesario que nosotros lo ha-gamos, como por ejemplo, pagar directamentea nuestros proveedores, cuando esto puede serhecho a través de los bancos, evitándonos así eltrabajo, tiempo y costo de elaborar cheques; porotro lado, podríamos también reducir el númerode suplidores de materiales y materias primasfirmando acuerdos de compra-venta en los cualesse negociarían la calidad, el servicio y el precio,en ese orden.

2. Fuerza y libertad de los equipos de trabajo de altodesempeño, pues, aunque algunas personas fallen,los grupos siguen.

3. Capacidad decisional de los diversos niveles geren-ciales pues cada gerente sabe lo que debe hacer,requiriéndose para ello una buena delegación deautoridad.

4. Mantener un fuerte liderazgo.

5. Obtener la fidelidad (lealtad) de los clientes y su-plidores y estrechar los lazos con los empleadosde la empresa.

6. Generar nuevas estrategias orientadas a incrementarla creación de valor, el valor agregado percibidoy la captura del valor que es donde residen lasganancias potenciales y que crean las ventajascompetitivas (Bernabeu y Meyer, 2001).

7. Establecer prioridades, poniendo el foco en loimportante.

8. Aprender a sonreír todos los días.

Todo esto podemos esquematizarlo en el siguientediagrama:

Aumentode demanda

(ventas)

Maximizacióndel valor percibidoy captura del valor(maxirrentabilidad)

Captura del valor(rentabilidad)

Nuevos deseosdel cliente

(>innovación)

Portafolio actual(activo)

C.T.C.J.A.T.

(capitalintelectual)

Creación de valor(ingresos)

Agregaciónde valor percibido

(innovación,competitividad)

Diagrama de la Cadena de Valor



En la generación de las nuevas estrategias inno-vadoras deben intervenir todas las áreas gerencialespues, a veces, los planificadores no concuerdan conlos ejecutores, particularmente en gastos/costos/ven-tas, pero en momentos de crisis los lideres no puedeny no deben estar dispuestos a limitar sus necesidadesgerenciales sino que tienen que redefinir las estrategias,tácticas y planes de acción y no detener la marcha,pues algunos competidores se contraerán ahorrandogastos y no correrán riesgos. El líder debe concentrarsus esfuerzos en los nichos del mercado más rentablesy en su gente y mantener su impulso positivo parapermanecer a la vanguardia de sus competidores.

No cabe duda de que hay que controlar los costos/gastos pero de manera prudente, para evitar cercenarlas posibilidades de futuro una vez que haya desapa-recido la crisis.

Uno de los errores que, a nuestro juicio, se cometecon frecuencia es recurrir desde un principio al despidode personal, con el fin de reducir costos. A nuestromodo de ver, no es prudente comenzar con despidosde personal. Esta actitud es debida a que tendemosa retener los empleados a base de salarios solamente,lo cual puede resolver problemas económicos delmomento pero no aborda las necesidades espiritualesde los trabajadores, ni la ansiedad en función de futuro(Maestres, 2005).

En el mismo sentido, Buckingham (2005) consideratambién la conveniencia de conservar el personal puesya se conocen sus fortalezas, cómo se activan lasmismas y la manera como la gente aprende, descu-briéndose con ello qué es lo que la motiva y puedeayudar a la labor productiva de los equipos de trabajode alto desempeño.

A nuestro juicio, la gerencia siempre debe estarpendiente de la aparición de posibles crisis porque,en negocios, las mismas son una realidad; pero, simuchos de los efectos previsibles se anticipan siste-máticamente, se deben controlar pues la gerencia debevisualizarlas y establecer prioridades, movilizando losrecursos humanos y materiales para evitar que sucedan(Watkins y col., 2003).

En otro tenor, Schmidt (2001) recomienda mantenerel flujo constante de nuevos productos que puedanproducir importantes capturas de valor (rentabilidad),prestar atención a la posición de liquidez y permanecerenfocado en los resultados deseados dentro de larealidad de crisis/recesión de la economía. Si bien escierto que no debemos frenar el lanzamiento de nue-vos productos, hay que recordar que un nuevo produc-to tendrá éxito cuando haya pasado las pruebas deprecio, rendimiento y funcionalidad, es decir, la calidaddel todo.

Ante situaciones especiales, y también normales,la gerencia debe siempre pensar hacia delante y ana-lizar hacia atrás. Este concepto es la base de la cienciadel pensamiento estratégico que tiene como fundamen-to la «Teoría de Juegos», la cual se utiliza mucho eninvestigación de operaciones, particularmente en lacreación de estrategias ante problemas o situacionesde alto riesgo y de múltiples alternativas de decisión.

Un ejemplo de la teoría de juegos podría ser lade los jugadores de ajedrez pues, ante un contrincante,cada uno de ellos piensa qué jugadas o movimientosdebe ir pensando hacer (ver hacia delante) para ganara su contrincante, pero, a la vez, analizar qué podríahacer su opositor ante estas jugadas que él está pen-sando ejecutar, lo que le obliga a analizar hacia atráspara poder definir su estrategia de juego hacia adelante.

¿Qué hacer?

A) ETAPAS DE LA CRISIS

Generalmente la situación de crisis tiene tres etapasbien diferenciadas. La primera es la «pre-crisis», que enla mayoría de los casos se genera por situacionesinternas y/o del entorno que quizá no sean muy notoriaspero que pueden crecer por no tomar decisiones, loque puede llevar rápidamente a la aparición de conflictosante los cuales hay necesariamente que tomar unaserie de acciones contingentes y después correctivas,a través de equipos de trabajo de alto desempeño.

Cuando la precrisis no es manejada adecuadamen-te se presenta la «crisis», cuyas consecuencias puedenser muy graves, tanto de imagen como económicas,políticas y sociales, que pudieran llevar el negocioa la quiebra. Cuando la crisis estalla por no habersepodido controlar el impacto de los cambios –por des-conocimiento del entorno– debe crearse inmediatamenteun «Comité de Crisis» con el mejor personal de laempresa y quizá con la ayuda de asesores externos enel manejo de estas situaciones. Debe, también, infor-marse al personal de manera seria y veraz la situaciónpor la cual está atravesando la organización, lo que seestá haciendo y la ayuda que la empresa está necesi-tando de todos ellos con el fin de involucrarlos en lasolución y evitar el temor a perder el trabajo.

Bartom (2005) y Fink (2005) consideran que esmuy importante que cuando ya se haya analizado bienla crisis y sus consecuencias y preparado planes deacción a corto y mediano plazo, la alta gerencia deberíaprepar un informe conciso dirigido a los accionistas,proveedores, distribuidores, consumidores y trabaja-dores con el fin de que todos ellos estén conscientesde que la dirección de la empresa y todos los empleadosestán utilizando su capital intelectual y recursos tangiblespara seguir siendo exitosos a pesar de las vicisitudes.

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B) COMITÉ DE CRISIS

Ante la realidad de una crisis es conveniente re-comendar que la gerencia prepare tres tipos de esce-narios y cree una Gerencia de Crisis dentro del comitéde crisis.

Rugby (2002) plantea los siguientes escenarios elprimer escenario asume que la crisis no causará ningúnproblema importante, el segundo, que la crisis crearádificultades importantes pero que pueden ser contro-ladas y el tercero, aquél que una vez que se está dentrodel huracán es casi imposible generar ideas y accionescreativas si previamente no se han previsto, requirién-dose un análisis preliminar de contingencias y la conse-cuente planificación y ejecución operativa.

Lo recomendable es evitar recurrir a las mismasestrategias del pasado, por muy buenas que hayanresultado antes, pues las condiciones del entorno sonhoy diferentes. Se debe capitalizar las destrezas yhabilidades del personal, desarrollando su capital in-telectual. Tampoco se debe juzgar a la gerencia sólopor las utilidades que produzca, sino por los planesinnovadores para mantener la compañía en el negocioy crecer y, además, por el desarrollo del capital huma-no a todos los niveles.

En cuanto a la creación de una gerencia de crisis,es conveniente que la gerencia alta y media constituyaneste equipo gerencial de trabajo y que obtengan laayuda de todo el personal.

Este modelo matricial debe establecer la estructurabásica para que el jefe del centro de crisis o Comitéde Crisis, una vez identificada la variación en un deter-minado departamento, pueda seleccionar, dentro dela empresa, las personas que posean los mayoresconocimientos y habilidades para manejar la mismau otras situaciones, seleccionando equipos de trabajode alto desempeño para algo específico, proporcio-nándoles el entrenamiento adecuado.

Además, el Comité de Crisis debe crear un sistemade auditoria para realizar un análisis sistemático delentorno y del ambiente interno para mantener informadaa la gerencia del estado de la situación. También, yen función del desarrollo, este o estos equipos debenpreparar planes de contingencia que permitan manejarla crisis a través de estrategias competitivas innovadoras.

Cuando la crisis aguda tiene una solución no total-mente aceptable se convierte en «crisis crónica», enla cual la organización debe aprender a vivir teniendoque originar un cambio cultural para que el personalpueda convivir con esa desagradable situación, siendolo recomendable trazar planes de contingencia, con-centrarse en lo que uno sabe hacer bien, mantener losmejores lazos con los proveedores, clientes y emplea-

dos proporcionándoles seguridad en función de losresultados obtenidos por todos. Se tiene que aprendera mirar el lado bueno de la situación-oportunidad,aunque no debe negar la realidad-problemas ni losriesgos que ella involucra. ¡Debemos ser innovadores!

Ante una crisis del tipo que sea, el gerente tieneque enseñar y estimular a su personal a aprender más,siendo ésta una de las muchas funciones del líder.

En todo cambio existe una oportunidad y no sóloun problema, y lo que debemos buscar es cómoadaptarnos al problema y cómo explotar la oportunidady la idea no es aumentar nuestra penetración en elmercado solamente, sino incrementar y maximizarla rentabilidad.

Las revistas especializadas en gerencia y/o laexperiencia de gerentes generales sobre cómo actuaren momentos de crisis, siempre generan ideas contra-puestas, siendo una de ellas la de recortar drástica-mente costos y gastos; y la otra, seguir invirtiendoy a veces adquiriendo organizaciones más pequeñasque pronto podrían estar en situación económica yfinanciera difícil y, por lo tanto, su precio de ventasería más bajo.

Las dos suenan razonables pero son muy drásticas,por lo que sugerimos otra alternativa intermedia queconsiste en reestructurar los gastos (no cortar todoslos gastos ni despedir personal) e invertir en los produc-tos básicos más rentables de la compañía, orientandosu mercadeo estratégico a los nichos más importantesen los que nuestra marca tiene o puede tener buenaparticipación y crecimiento, pero no vender aquellocon menor rentabilidad, pues existiendo un mercadodeprimido, muy pocas o ninguna organización loscompraría a un precio razonable para nosotros. Estaestrategia es la que el autor aplicó cuando se presentóla primera crisis debido al control de cambios en elaño 1983 con la creación de RECADI, de la OTAC enel año 1994 y de CADIVi en el 2003.

¿Qué aprendimos?

Aprendimos que la gerencia debe:

1. Tener siempre una actitud positiva, realista y vi-gilante.

2. Reducir y/o eliminar gastos de capital durante lacrisis.

3. Conversar con los empleados, proveedores, clientesy consumidores sobre las acciones que la empresaestá tomando y seguirá ejecutando.

4. Reducir todos aquellos procesos que presentendesperdicios, es decir, actividades que no agreguenvalor al producto (bien o servicio), con el fin deaumentar la productividad del todo.



5. Negociar con proveedores del exterior una prórrogapara el pago de las facturas pendientes hasta quese regularice la obtención de divisas.

6. Obtener y reforzar otras cualidades gerencialesque permitan:

• Fuerte liderazgo y motivación

• Control razonable de costos/gastos

• Calidad del todo

• Generar sinergia

• Romper paradigmas

• Pensar en beneficios para el usuario

• Mejorar la competitividad para la diferenciación

• Visualizar cambios en el entorno y mejora ycapacidad de inferencia para mantenerse siemprealerta

• Simular situaciones a corto y mediano plazo enfunción de lo que la compañía piensa y deseahacer

• Tomar decisiones operacionales y estratégicas

• Cambios en la cultura y filosofía empresarial.

¿Qué hicimos?

Después de internalizar el «shock» que recibimoscon el anuncio del primer control de divisas (1983),los miembros de la alta gerencia decidimos reunirnospara analizar primero la exposición de nuestra empresa,para después definir lo que tendría que hacerse tantooperacional como estratégicamente.

La primera decisión que se tomó fue la creaciónde un Comité de Crisis, constituido por la alta gerencia,siete personas y cuatro por la gerencia media.

Las actividades de estas personas estuvieron orien-tadas a analizar la situación y tomar decisiones puestenían alta prioridad, y los equipos de trabajo de altodesempeño gran independencia.

Los resultados del comité podemos resumirlos acontinuación:

1. No hacer inversión en activos fijos = no se hizo.

2. Diferir, en lo posible, el despido de personal = nose despidió a nadie, con lo cual el sentido decompromiso y de pertenencia aumentó conside-rablemente.

3. Negociar con los clientes del interior la cancelaciónde las facturas pendientes = se hizo sin mayoresproblemas.

4. Reducir aquellos trabajos que consumían muchotiempo y que pudieran ser realizados por otrosy a menor costo = se negoció con un banco lacancelación de las facturas a todos nuestros pro-

veedores, reduciéndose de 216 cheques por mesa 58 aproximadamente. Por otro lado, se redujoel número de proveedores de materiales y materiasprimas y previa aprobación del Departamento deGarantía de Calidad local y de la casa matriz sedisminuyó el número de proveedores de 180 a 27,los cuales pudieron suministrarnos las materiasprimas activas, excipientes y materiales de empa-que y envase que alrededor de 500 consumíamos.Con los seleccionados se firmaron contratos decompra-venta a base de calidad, servicio y precio,en ese orden, que beneficiaron a las dos partes puesnosotros garantizábamos una compra anual deter-minada y ellos se comprometían a cumplir connuestros tres postulados (calidad, servicio y precio).

5. Mejorar la liquidez de la empresa = se negoció connuestros clientes el pago a tiempo de las facturaspendientes y futuras, y por otro lado se redujeronlos inventarios mejorando la estimación de ventas.Nota: Estos resultados se consolidaron en losprimeros seis meses.

6. Incrementar la rentabilidad de la compañía comoun todo = se acordó adoptar la filosofía de mejo-ramiento continuo (control total de la calidad yjusto a tiempo) y se dio un entrenamiento a todoel personal (240). El entrenamiento en esta filosofíase realizó in situ, pero antes se suministró un cursode autoestima.

Sin lugar a dudas, los resultados obtenidos fueronmucho más que buenos, comenzando con un aumentode la lealtad del personal, seguido de una reducción delos tiempos y costos de los procesos y aumento de lacapacidad de fábrica en un 37 por ciento, lo que nospermitió fabricar a terceros varios millones de unidadespor año sin incremento de nuestros costos/gastos.Este último resultado se produjo comenzando el terceraño de haber adoptado la nueva filosofía empresarial.

Como conclusión podemos afirmar, sin lugar aequivocarnos, que los cinco factores críticos del éxitoempresarial podrían resumirse en:

1. La gente: capital intelectual

2. Los productos: competitividad

3. La tecnología: innovación y creatividad

4. La flexibilidad organizacional: mejor servicio

5. La orientación al cliente: rentabilidad.

Y que los factores críticos del éxito personal tambiénse concretan a cinco:

1. Sólo el trabajo es fuente de riqueza

2. Sólo la educación y salud son fuente de progreso

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3. Sólo el compromiso al logro produce el cambio

4. Sólo la ayuda a la comunidad genera imagen

5. Sólo con humildad se puede aprender a aprenderpara luego aprender a emprender.

Referencias bibliográficasBARTOM, L. 2005. Crisis Management in Organization II.

www.amazon.com.

BENARNABEU, E. Y MEYER, C. 2001. Swarm Intelligence. A WholeNew way to think about Business. Harvard BusinessReview, May, Harvard, pp. 107-114.

BUCKINGHAM, M. 2005. What Great Managers Actually Do. Har-vard Business Review, March, Harvard.

FINK, S. 2005. Crisis Management: Planning for the inevitable.www.lunivers.com.

MAESTRES, R. 2005. «We are going well, but how long will thislast? Retaining talentí». Business Venezuela, Venancham,febrero, Caracas.

RUGBY, D. 2002. Cómo crecer ante una recesión? Gestión,enero, Bogotá.

SCHMIDT, E. Y BRONWYN, F. 2001. Leading Through Rough Times:An Interview with Novell’s Eric Schmidt. Harvard BusinessReview. May, Harvard.

WATKINS, MD; BAZERMAN, M.; MITROFF, I.; ALPASAIN, MC Y AUGUSTI-NE, NR. 2003. A Crisis survival Guide. Harvard BusinessReview On Point Collection HBR by Harvard BusinessSchool Publishing Corporation.

Recibido: enero 2006Aceptado: marzo 2006


Revista Facultad de Farmacia. Vol. 66 • Nº 1 • 2003PRODUCTIVIDAD DEL POSTGRADO DE FARMACIA COMUNITARIA DURANTE 19 AÑOS DE FUNCIONAMIENTO

Resumen

El presente trabajo muestra la productividad del Postgrado de Farmacia Comunitaria, en términos del númerode egresados así como de trabajos especiales aprobados. Para ello se recopilaron y sistematizaron datos, tanto delnúmero de egresados por entidad y cohorte, como de los diferentes trabajos especiales producidos por líneade trabajo y por entidad, infiriendo posibles causas de las variaciones en los mismos. Los resultados muestranque el Postgrado de Farmacia Comunitaria no sólo ha capacitado y actualizado a profesionales farmacéuticos enel área asistencial, sino que ha producido material valioso para el ejercicio profesional farmacéutico. Tales datosconstituyen información importante para el Postgrado, como medida de su productividad y del aporte del mismo,a través de la investigación y que mejora el ejercicio del farmacéutico en el área comunitaria.

Palabras clave: Productividad, egresado, trabajo especial.

Summary

This work shows the productivity of the Community Pharmacy Graduate Program, in terms of its products boththe number of graduate students and the number of approved thesis. In this work, data was collected andsystematized taking in account both the number of graduated student’s, by year group and geographic location,and the different thesis produced by line of work. There is also a study of the possible causes of the variationamong them. The results are collected in tables and graphics with the numerical data and the thesis are classifiedby line of investigation. In conclusion, the Communitarian Pharmacy Graduate Program has not only trained andbrings up to date pharmaceutical professionals in the assistance area, but it has produced valuable material forthis area’s professional work. This data constitute important information for this graduate program, as a measureof its productivity and also of its contribution, through the student’s investigations. This contribution improvesthe professional’s work in the communitarian area.

Key words: Productivity, graduate student, thesis.

* Profesor asociado. Práctica Atención Farmacéutica I y II. Facultad de Farmacia. Universidad Central de Venezuela.

Productividad del Postgrado de FarmaciaComunitaria durante 19 años

de funcionamientoProductivity of the Community Pharmacy Graduate Program

ESDRÁS, J.* y ARISMENDI, A.

Introducción

Los estudios de postgrado se conciben como pro-cesos sistemáticos, selectivos y altamente exigentes,conducentes a títulos académicos avanzados, que gra-duados universitarios realizan en instituciones de-bidamente autorizadas y cuya finalidad es la creaciónintelectual, científica, tecnológica y humanística, y laformación de expertos en un área o disciplina (Mor-les, 1997).

Estos estudios tienen tres productos: el profesionalexperto altamente capacitado, es decir, los especia-

listas, investigadores, docentes o líderes que en ellosse forman; el producto intelectual: trabajo especial,trabajo de grado o tesis doctoral, que son elaboradospor los participantes; y por último el servicio públicoque se presta en diversas formas, como consecuenciade dicha capacitación, de la cual se espera que contri-buya de alguna manera a mejorar una situación enparticular (Morles, 1996).

El postgrado es considerado el nivel de estudiosmás avanzado, en el cual no sólo se cumple una fun-ción como formador de fuerza de trabajo de alto nivel

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Revista Facultad de Farmacia. Vol. 66 • Nº 1 • 2003ESDRÁS, J. y ARISMENDI, A.

para el mercado laboral, sino también formador decuadros académicos y profesionales compenetradoscon la realidad socioeconómica del país y con las ne-cesidades de su transformación a través de la investi-gación. Representa un sector muy dinámico del sistemaeducativo y debe estar relacionado directamente conel desarrollo de la sociedad (Álvarez, 2004).

El postgrado debe ser un proyecto de formaciónde personal, centrado en la investigación como víapara la obtención de conocimiento novedoso y tecno-logías que favorezcan el desarrollo socioeconómicoy el bienestar social de la población. Es por ello quedebe estar vinculado estrechamente a la realidad so-cial, económica, política y cultural del país, y ser suexpresión en términos de la demanda de calificaciónde profesionales (Giordani y col., 1994).

La pertinencia de un postgrado, entendida comola contribución de los resultados institucionales alentorno económico, político, social y cultural, parasatisfacer sus demandas, en este caso de profesiona-les competentes, viene determinada por la forma co-mo el mismo se inserte en la dinámica nacional ylogre atender, a través de sus productos, la demandade profesionales de alto nivel formativo (Giordani ycol., 1994).

Para que el postgrado cumpla con su propósito for-mativo es necesario convertirlo en la caja de resonanciadel acontecer nacional, en centro de reflexión y debatepermanente, en lugar de asesoría y consulta obligadade instituciones públicas y privadas, en productor deconocimientos novedosos e innovadores y en propicia-dor, difusor y actor de propuestas de cambio y so-lución a los problemas nacionales (Zanoni, 2004).

En este sentido, son productos del postgrado elnúmero de egresados, de investigaciones en proceso,tesis presentadas, publicaciones, convenios y acuerdosinstitucionales, material de apoyo docente, participa-ción en eventos científicos, servicios de información,documentación, biblioteca, asesoría y asistencia téc-nica, y todos ellos son indicativos de productividad(Giordani y col., 1994).

Por tanto, la productividad de un programa depostgrado se mide en términos del logro de las metas,y siendo la meta principal la formación de profesiona-les altamente calificados en su área de competencia,y certificarlos a través de un título, el número de egre-sados del programa es indicativo de productividaddel mismo.

De igual forma, ya que los postgrados deben estarcompenetrados con la realidad socioeconómica delpaís y con las necesidades de su transformación através de la investigación, el número y calidad de tra-bajos especiales aprobados también es indicativo deproductividad de un estudio de cuarto nivel.

Objetivo

Determinar la productividad del Postgrado de Far-macia Comunitaria, desde sus inicios hasta julio de2006, en términos de sus egresados y de trabajos es-peciales producidos.

Metodología

Para la realización del presente estudio, de diseñometodológico no experimental, retrospectivo, y de cor-te longitudinal, se llevó a cabo la revisión de documen-tos propios del postgrado, principalmente de las actasde los veredictos de presentación de los trabajosespeciales de los estudiantes, y posteriormente se sis-tematizaron los datos. La muestra estuvo constituidapor los cursantes de aquellas cohortes que han egre-sado especialistas y los datos se presentan en tablasy figuras. Los trabajos especiales fueron clasificados,según la entidad donde se produjeron y según lasdiferentes líneas de trabajo, previamente establecidospor el Comité Académico del Postgrado de FarmaciaComunitaria, y finalmente los datos fueron analizadospara su interpretación.

Resultados y discusión

Desde sus inicios el Postgrado de Farmacia Comu-nitaria ha abierto cohorte en trece entidades a nivelnacional: Anzoátegui, Monagas, Trujillo, Sucre, Táchira,Bolívar, Guárico, Aragua, Lara-Yaracuy, Nueva Esparta,Zulia, Mérida y Distrito Metropolitano, de los cualeshubo continuidad y egreso en once de ellos: en losestados Bolívar y Guárico no hubo prosecución y sólollegaron a dictarse asignaturas del postgrado, pero co-mo cursos de ampliación.

Durante estos diecinueve años de funcionamiento(1987-2006) el postgrado ha egresado 149 especialis-tas en Farmacia Comunitaria a lo largo del territorionacional, los cuales están distribuidos por entidad,como se muestra en la Tabla I.

Como se puede observar, por entidad, el DistritoMetropolitano es el que tiene el mayor número de egre-sados, en comparación con el resto de los estadosdel interior del país. Esto es debido a que dicha regiónabarca nueve cohortes, desarrolladas desde el año1989, comenzando con el Presencial I, hasta el Presen-cial IX, última cohorte que ha egresado especialistas.De las cohortes activas en la actualidad, los Presen-ciales (cohortes que cursan en la sede en la Facultadde Farmacia de la Universidad Central de Venezuela)X, XI, XII y XIII, no hay registros debido a que aúnse encuentran en lapsos reglamentarios o en escola-ridad, y por tanto no hay egresados.



mera vez la Universidad Central de Venezuela se tras-ladaba a la provincia en la figura de sus docentes, conun programa de postgrado, llevando la academia y losconocimientos a los profesionales que ejercen en elinterior del país. Este hecho captó el interés de muchosfarmacéuticos en dichas regiones, que se motivarona tomar parte de su tiempo en actualizar sus conoci-mientos y acercarse de nuevo a las aulas, varios deellos con muchos años de graduados y con pocas opor-tunidades para realizar estudios de cuarto nivel en sulugar de residencia.

Por el contrario, en la ciudad de Caracas, en lacual se encuentran dos de las tres facultades de Farma-cia del país, no sólo hay más opciones para actualizarsey opciones de realizar estudios de cuarto nivel en elárea farmacéutica, sino que las mismas están dispo-nibles todo el tiempo, por lo que la demanda se diluyey los cursantes por cohortes es menor y, por lo tanto,también el número de egresados.

En orden decreciente, el número de egresadosdel postgrado por cohorte, hasta la fecha, son: Lara-Yaracuy > Nueva Esparta > Zulia = Mérida > PresencialVI > Trujillo = Presencial V > Monagas > PresencialI = Sucre > Aragua = Presencial VII > Presencial IX> Presencial VIII > Táchira = Presencial III > PresencialIV > Anzoátegui = Presencial II.

En cuanto a los trabajos especiales aprobados, has-ta la fecha se tienen 106 Trabajos Especiales aproba-dos, distribuidos en 6 líneas o áreas de investigación,las cuales fueron discutidas, establecidas y aprobadasen Comité Académico del postgrado: Estudio de la uti-lización de medicamentos en pacientes ambulatorio,Atención farmacéutica, Información sobre medicamen-tos y salud, Políticas de medicamentos, legislación, con-trol y vigilancia, Racionalidad de la prescripción yproducción de medicamentos en recetura.

Entidad/ Número PorcentajeEstado de egresados (%)

Distrito Metropolitano 54 36,2

Lara-Yaracuy 17 11,4

Nueva Esparta 15 10,1

Mérida 14 9,4

Zulia 14 9,4

Trujillo 10 6,7

Monagas 8 5,4

Sucre 7 4,7

Aragua 6 4

Táchira 3 2

Anzoátegui 1 0,7

n = 149

Fuente: Datos de cada cohorte. Archivos del Postgrado de Farma-cia Comunitaria. Cálculos propios.

Tabla ITotal de egresados del postgrado

de Farmacia Comunitaria,por entidad (hasta julio de 2006)

Fuente: Datos de cada cohorte. Archivos del postgrado deFarmacia Comunitaria. Cálculos propios

Figura 1Representación del número total de egresados

del postgrado, por cohorte

Si observamos por cohortes, como se muestra enla figura 1, se tiene que la cohorte que más ha egresadoFarmacéuticos Comunitarios es la cohorte que reuniófarmacéuticos de los estados Lara y Yaracuy; seguidapor las cohortes de Nueva Esparta, Zulia y Mérida, conigual número de egresados y luego el Presencial VI,cohorte del Distrito Metropolitano.

Las cohortes del interior del país aportan más egre-sados toda vez que hubo mayor cantidad de inscritos,en comparación con las cohortes presenciales.

Esto se debió entre otros factores, a la motivaciónque llevó a cabo el gremio farmacéutico a través dela Federación Farmacéutica Venezolana y al apoyode los colegios de farmacéuticos regionales, con elobjetivo no sólo de actualizar a los profesionales queejercían en las oficinas de farmacia, sino que por pri-

Según se observa en la figura 2, el porcentajemayor corresponde a trabajos realizados sobre el áreade «Estudio de la Utilización de medicamentos en pa-cientes ambulatorios», con 36%.

Figura 2Representación del porcentaje de trabajos especiales

aprobados, por área de investigación (hasta julio 2006)

Estudio de la

utilización de

medicamentos en

pacientes ambulatorios:

36%

Producción de

medicamentos en

recetura: 3%

Racionalidad de la

prescripción: 4%Políticas de

medicamentos,

legislación, control y

vigilancia: 10%

Información sobre

medicamentos y

salud: 15%

Atención

Farmacéutica: 32%

12


Esto es debido a que a nivel de las oficinas defarmacia, esta área de trabajo es la que tiene mayorposibilidad de llevarse a cabo, ya que a través de untrabajo de campo realizado por el farmacéutico, conlos pacientes que acuden diariamente a su farmacia,se pueda recopilar información valiosa sobre el usode medicamentos en una comunidad específica, hacerun diagnóstico de la situación y aplicar medidas paramejorar el uso racional de los mismos, aspectos éstosque se pretende estimular en el egresado, a través dela formación en investigación.

En casi igual porcentaje que el anterior están lostrabajos en el área de «Atención farmacéutica» con 32%,toda vez que la misma constituye la sistematizacióndel trabajo del farmacéutico comunitario en relaciónal paciente, y cada vez se tienen mayores conocimien-tos y herramientas para la ejecución de dichos planesde atención al paciente en la oficina de farmacia, cam-biando radicalmente la filosofía del trabajo del farma-céutico, que ahora tiene su principal objetivo en elpaciente y no en el medicamento, y donde este últimoconstituye la herramienta fundamental y principal áreade conocimiento de nuestros profesionales.

El área de «Información sobre medicamentos y sa-lud», con alto porcentaje, constituye una serie de va-liosísimos documentos que se han producido en elpostgrado, como trabajos especiales, con informaciónsobre diferentes aspectos de los medicamentos y saluden general, con la participación activa del farmacéutico,y que sirven de apoyo a las actividades sanitarias delos profesionales de la salud.

En cuanto al área de «Políticas de medicamentos,legislación, control y vigilancia», en el seno del postgra-do se ha producido una serie de trabajos con análisisy propuestas de reglamentación de distintas áreas delejercicio a nivel sanitario asistencial, como la sustitu-ción de medicamentos, productos naturales, el turnofarmacéutico, los empleados auxiliares, el representan-te de ventas y el farmacéutico, programas sociales don-de intervienen medicamentos, sistema de suministrode medicamentos, suplementos alimenticios de vita-minas y minerales, farmacia virtual y farmacovigilancia.

En menor proporción se han trabajado las áreasde «Racionalidad de la Prescripción» y «Producción deMedicamentos en Recetura», haciendo análisis situa-cional y diagnóstico.

La distribución porcentual de estos trabajos espe-ciales según las distintas entidades, se observa enla figura 3, con datos provenientes de la Tabla II.

La entidad donde se concentra el mayor númerode trabajos especiales es el Distrito Metropolitano;la misma está constituida por los egresados de nuevecohortes (Presenciales del I al IX), seguida por Mérida

y Zulia, Lara-Yaracuy y Nueva Esparta, Monagas y Ara-gua, Trujillo y Sucre, Táchira y Anzoátegui, de acuer-do principalmente con el número de egresados encada entidad.

Entidad Número Número de trabajosde egresados especiales

aprobados

Sucre 7 5

Monagas 8 6

Anzoátegui 1 1

Trujillo 10 5

Táchira 3 3

Aragua 6 6

Lara-Yaracuy 17 8

Nueva Esparta 15 8

Zulia 14 9

Mérida 14 9

DistritoMetropolitano 54 46

n= 149 n= 106

Fuente: Datos de cada cohorte. Veredictos de presentación detrabajos especiales. Archivos del Postgrado de Farmacia Comu-nitaria. Cálculos propios.

Tabla IINúmero de trabajos especiales aprobados,

por entidad, en relación al número de egresados(hasta julio 2006)

De igual forma, en la Tabla II se aprecia el númerode trabajos especiales en relación con el número degraduados, por entidad.

El menor número de trabajos presentados con res-pecto al número de egresados corresponde al hechode que, sobre todo en las cohortes del interior delpaís, los trabajos especiales se llevaban a cabo, engran proporción, en grupos de 2 y hasta 3 estudiantes,siempre que el alcance del mismo así lo justificara,lo cual facilitó en algunos casos la culminación con

Figura 3Representación del porcentaje de trabajos especiales

aprobados, por entidad (julio 2006)

Zulia

8%

Mérida

8% Nueva Esparta

8%

Lara-Yaracuy

8%

Distrito Metropolitano

42%

Anzoátegui

1%

Táchira

3%

Aragua

6%Sucre

5%

Monagas

6%

Trujillo

5%



No sólo el número de egresados y trabajos espe-ciales aprobados son indicativos de productividad delpostgrado, sino también la calidad de los últimos, reco-nocidos por los jurados evaluadores de los mismos,expertos en la materia, como aportes valiosos paradiferentes áreas del ejercicio profesional farmacéuticoen el ámbito sanitario asistencial.

Según se muestra en la Tabla III, de los 106 trabajosespeciales producidos en el postgrado, 19% de losmismos recibió Mención Honorífica y 16% recibió Men-ción Publicación, evidenciándose la calidad de los mis-mos, especialmente en las cohortes recientes, todavez que con el tiempo la institución ha hecho mayoresesfuerzos en cuanto a la formación de los cursantespara llevar a cabo trabajos de calidad.

éxito de dicho trabajo, ya que un mismo tutor trabajabacon más de un cursante, con la misma investigación.

En cuanto a los trabajos especiales aprobados porlínea de investigación para cada entidad, según semuestra en la figura 4, en las primeras cohortes delinterior del país, se trabajaba básicamente con el áreade «Estudio de la utilización de medicamentos en pa-cientes ambulatorios».

• EUMPA: Estudio de la Utilización de Medicamentosen Pacientes Ambulatorios

• AF: Atención farmacéutica

• IMS: Información sobre medicamentos y salud

• PMLCV: Políticas de medicamentos, legislación, con-trol y vigilancia

• RP: Racionalidad de la prescripción

• PMR: Producción de medicamentos en recetura

Número de menciones Porcentajetrabajos especiales (%)

Mención Honorífica 20 19

Mención Publicación 18 17

n = 106 trabajos especiales aprobados totales

Fuente: Veredictos de presentación de trabajos especiales. Ar-chivos del Postgrado de Farmacia Comunitaria. Cálculos propios.

Tabla IIIMenciones especiales otorgadas

a trabajos especiales

Fuente: Veredictos de presentación de trabajos especiales. Ar-chivos del Postgrado de Farmacia Comunitaria. Cálculos propios

Figura 4Representación del número de trabajos especialesaprobados, por entidad, por área de investigación

Esto es debido probablemente a que, al principio,la mayoría de los cursantes trabajaban en oficinasde farmacia y esta área de trabajo es la más propiciaa desarrollarse como trabajo de campo en las oficinasde farmacia, haciendo diagnósticos y propuestas úti-les, al igual que «Atención farmacéutica», pilar funda-mental del trabajo del farmacéutico comunitario.

Posteriormente se han ido Incluyendo las otrasáreas de trabajo y diversificándose el tipo de trabajosespeciales, cuando comienzan a ingresar al postgradofarmacéuticos que laboraban en otras áreas del ejerci-cio, destacándose en especial el de «Información sobremedicamentos y salud», enriqueciendo así la produc-ción de temas de investigación nuevos y valiosos anivel de trabajos especiales en nuestro postgrado.

Hasta el momento, de los 275 estudiantes inscritosde las cohortes que han graduado especialistas, el Post-grado de Farmacia Comunitaria ha egresado 149 espe-cialistas, lo que constituye 54% de egreso, en relacióna la matrícula inicial.

Igualmente, las nuevas tendencias del ejercicio pro-fesional farmacéutico han dado nuevas posibilidadespara proyectos y trabajos cada vez mejores y de mayoraplicación.

Actualmente, según las normativas vigentes desdeel año 2004, las exigencias para el otorgamiento deMención Honorífica a los trabajos especiales, trabajosde grado y tesis doctorales, se han hecho más estrictas,exigiendo además de un trabajo con calificación de «Ex-celente» por el jurado evaluador, otros méritos de tipoacadémico tales como promedio y tiempo utilizadopara la obtención del título, buscando de esta maneraaumentar la calidad de los productos de los estudiosde cuarto nivel.

En la página web del Consejo de Estudios de Post-grado de la UCV, se muestran los títulos de trabajosespeciales generados en el Postgrado de Farmacia Co-munitaria, como producto de sus egresados, para to-das las cohortes, que representa un aporte valioso delpostgrado al mejoramiento del ejercicio profesionalfarmacéutico en el área asistencial.

ConclusionesLa Universidad Central de Venezuela, a través de

la Facultad de Farmacia y del Postgrado de Farmacia

Nú

me

ro T

E

14


Comunitaria, ha realizado un gran esfuerzo para espe-cializar profesionales farmacéuticos en el área de laFarmacia Comunitaria, acercándose a aquellos que sedesempeñan en la oficina de farmacia, particularmentea los que laboran en el interior del país, por ser éstoslos profesionales con mayores carencias de actualiza-ción, debido a la distancia entre sus centros de trabajoy la academia.

Este hecho convierte a la Facultad de Farmaciaen pionera en extender sus fronteras a nivel nacional.Esta presencia de la Universidad Central de Venezue-la, en especial la penetración a la provincia, demandóen sus inicios enormes esfuerzos institucionales, pro-fesionales e individuales; sin embargo, este esfuerzoinstitucional ha cristalizado actualmente con la forma-ción y capacitación de 149 especialistas que han egre-sado del postgrado, a nivel de todo el país, hasta juliode 2006, profesionales formados para responder a lasnecesidades de las diferentes comunidades en el áreade la salud, muy particularmente en la prestación delos servicios farmacéuticos comunitarios.

Igualmente, la producción, de hasta la fecha, 106trabajos especiales, en seis áreas diferentes, consti-tuye un aporte valioso del postgrado al mejoramiento

del ejercicio profesional farmacéutico en el área asis-tencial.

Referencias bibliográficasÁLVAREZ, N. 2004. El postgrado y la educación superior en el

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Actas de Veredictos de presentación de Trabajos Especiales,1992-2006. Postgrado de Farmacia Comunitaria. Direc-ción de Postgrado. Facultad de Farmacia, UCV.

ZANONI, J. Postgrados de FACES. Postgrado UCV., 2004.4: 16-17.

Recibido: marzo 2006Aceptado: mayo 2006


Revista Facultad de Farmacia. Vol. 66 • Nº 1 • 2003ESCORPIONISMO EN VENEZUELA: UNA APROXIMACIÓN MOLECULAR, INMUNOLÓGICA Y EPIDEMIOLÓGICA PARA SU ESTUDIO

Resumen

El envenenamiento por escorpiones del género Tityus es causa de emergencia pediátrica por lo menos en cincoáreas endémicas localizadas en la franja norte de Venezuela, coincidiendo con los principales sistemas montaño-sos y sus áreas de piedemonte, donde se ubican las regiones más densamente pobladas del país. Once especieshan sido identificadas e incriminadas como responsables de accidentes graves y/o fatales: T. zulianus, T. valerae(región Andina), T. perijanensis (Serranía de Perijá, occidente del estado Zulia), T. falconensis (Centro-Occidentalen el Macizo Coriano), T. pittieri, T. isabelceciliae, T. discrepans (Centro-Norte Costera), T. quirogae, T. nororientalis,T. caripitensis y T. neoespartanus (Nororiental e Insular). Tres especies adicionales (T. barquismetanus, T. sanarensisy T. ivicnancor) habitan áreas del estado Lara, donde se han reportado casos severos. El único suero antiescorpiónicodisponible (anti-T. discrepans) es altamente efectivo en la neutralización de los venenos de las especies de Tityusdistribuidas en las regiones Centro-Norte Costera y Nororiental-Insular, pero su eficacia disminuye en el occidentedel país (particularmente en el caso de T. perijanensis). La antigenicidad de los componentes más letales delos venenos de escorpión (las neurotoxinas activas sobre los canales de sodio voltaje-dependientes) está asociadaa zonas con elevado polimorfismo, lo que dificulta la preparación de anticuerpos con amplio espectro de neutrali-zación. La diversidad taxonómica de los Tityus en Venezuela parece tener un paralelo en términos de actividady composición (proteómica y transcriptómica) de sus venenos, lo cual posee claras implicaciones epidemiológicas.Este trabajo resume resultados de investigaciones moleculares, bioquímicas, fisiológicas y epidemiológicas, sugi-riéndose la incorporación de análisis filogenéticos para la elaboración del mapa de letalidad de la escorpiofaunavenezolana de importancia médica.

Palabras clave: Escorpiones, Buthidae, Tityus, escorpionismo, Venezuela, toxinas.

Abstract

Envenoming by Tityus scorpions in Venezuela constitutes a pediatric emergency in at least five endemic areaswhich co-localize with all densely-populated, mountain ranges (including piedmont areas) of the country. Elevenspecies have been positively implicated in these areas as responsible for severe/fatal sting cases: T. zulianus,T. valerae (Andean region), T. perijanensis (Zulian region, Perijá range), T. falconensis (Central-western region,Coro Massif), T. pittieri, T. isabelceciliae, T. discrepans (North-central coastal region), T. quirogae, T. nororientalis,T. caripitensis, T. neoespartanus (North-eastern and Insular region). Three additional species (T. barquisimetanus,T. sanarensis, and T. ivicnancor) inhabit areas in Lara state where acute sting cases have been reported. Theonly available antiscorpion serum (anti-T. discrepans) is highly effective for the treatment of cases from the north-central and north-eastern areas but higher doses are required in western Venezuela, particularly in the case ofT. perijanensis. Antigenicity of the venom’s most lethal components (neurotoxins altering the gating of voltage-sensitive sodium channels) is associated with highly polymorphic regions, which complicates production of antibodieswith broader efficacy. Tityus taxonomic diversity seems to be parallel by ample differences in activity and composition(at the proteome and transcriptome levels) of their venoms, with clear epidemiological implications. This articlesummarizes molecular (including a phylogenetic analysis), biochemical, physiological, and epidemiological findingswhich would help in the completion of a lethality map for the Venezuelan scorpion fauna of medical importance.

Key words: Scorpiones, Buthidae, Tityus, Scorpionism, Venezuela, toxin.

1 Centro de Biociencias y Medicina Molecular, Instituto de Estudios Avanzados (IDEA), Caracas, Venezuela.2 Instituto de Medicina Experimental, Facultad de Medicina, Universidad Central de Venezuela, Caracas, Venezuela.3 Centro de Investigaciones en Ciencias de La Salud, Universidad de Oriente, Núcleo de Anzoátegui, Puerto La Cruz, Venezuela

E-mail: [email protected]; [email protected] / [email protected]

Escorpionismo en Venezuela:Una aproximación molecular, inmunológica

y epidemiológica para su estudio

ADOLFO BORGES1,2 y LEONARDO DE SOUSA3

16

Revista Facultad de Farmacia. Vol. 66 • Nº 1 • 2003ADOLFO BORGES Y LEONARDO DE SOUSA

Los escorpiones y sus toxinas

Los escorpiones, conocidos desde tiempo inme-morial como animales altamente tóxicos, siemprehan sido temidos por el hombre. Sólo recientemen-te se han comprendido, en parte, los mecanismosque explican la extrema letalidad de sus venenos,con el uso conjunto de técnicas fisiológicas y deingeniería de proteínas. Esfuerzos similares parala generación de medidas terapéuticas efectivas (in-cluyendo la producción de inmunoglobulinas espe-cíficas) son igualmente de data reciente, a pesarde que anualmente se registran fatalidades comoconsecuencia del envenenamiento por estos arác-nidos en países de las regiones tropicales y sub-tropicales del mundo, incluyendo Venezuela. Losvenenos producidos por los escorpiones (las espe-cies tóxicas pertenecen casi exclusivamente a lafamilia Buthidae) son mezclas complejas que con-tienen entre 100 y 200 componentes, incluyendopéptidos y proteínas con masas moleculares entre3 y 8 kDa, los cuales son, predominantemente, ago-nistas o antagonistas específicos de varios canalesiónicos, entre los cuales destacan los de Na+ y K+

sensibles al voltaje (Possani y col., 1999; Loret yHammock, 2001). Adicionalmente, se han aisladotoxinas que modifican selectivamente la funciónde canales para Ca+2 y Cl- (Martin-Euclaire y Cou-raud, 1995). Algunas de estas neurotoxinas sonespecie-específicas, habiéndose aislado componen-tes capaces de distinguir entre canales iónicos devertebrados, insectos o crustáceos (De Lima y col.,1986). Inclusive, se han identificado componentesletales para parásitos tripanosomatídeos (Borgesy col., 2006c). Otros componentes, aunque minori-tarios, como es el caso de la enzima hialuronidasa,contribuyen con la difusión de las toxinas haciasus blancos farmacológicos (Pessini y col., 2001),o como algunos péptidos, con actividad antimicro-biana y antifúngica, protegiendo las glándulas pro-ductoras de veneno contra el ataque de agentespatógenos (Pimenta y De Lima, 2005).

Los efectos sistémicos de las toxinas aisladasy de los venenos crudos se deben, al menos enparte, a la descarga masiva de catecolaminas y ace-tilcolina como resultado de la despolarización determinales pre y post-ganglionares del sistema ner-vioso autonómico (Martin-Eauclaire y Couraud,1995). Particularmente, la descarga colinérgica exa-cerbada a nivel pancreático provoca la activaciónprematura de enzimas que se producen en el acino,además de mediadores pro-inflamatorios, cuyaliberación (a raíz del daño tisular por pancreatitis)provoca la disfunción de órganos a distancia, inclu-

yendo el pulmón, lo que puede llevar a la muertedel emponzoñado por insuficiencia cardiorrespira-toria (Bathia y col., 2005). Tal despolarización esel resultado de la acción combinada de: (1) α-toxinas,que tienen la capacidad de retardar el proceso deinactivación de las corrientes de Na+ voltaje-depen-dientes; (2) β-toxinas, las cuales promueven ladisminución del potencial umbral del proceso deactivación, facilitando el proceso de apertura del canalde Na+ (Céstele y col., 1998; Tsushima y col., 1999;Leipold y col., 2006), y (3) toxinas (~3 kDa) que blo-quean el filtro de selectividad de canales de K+

voltaje-dependientes, dificultando la repolarización(Miller, 2000). Las α- y β-toxinas son los componentesmás letales del veneno y poseen en su estructurasecundaria tres láminas β-plegadas y una α-héliceentrelazadas por tres a cuatro puentes disulfuro (Fon-tecilla-Camps y col., 1988; Pintar y col., 1999;Polikarpov y col., 1999). Las asas que conectan estoselementos de estructura secundaria son variablesen términos de su longitud y secuencia aminoací-dica. En vista que estas regiones son las más ex-puestas y, por ende, las más antigénicas de lasneurotoxinas tipo α y β, se dificulta la preparaciónde inmunoglobulinas con la capacidad de reconocersimultáneamente epítopes en toxinas de diferentesespecies y/o de distintas procedencias geográficas(Gazarian y col., 2005). Tal diversidad antigénicatambién ha sido hallada en el caso de las toxinasque afectan a los canales de K+ (Vacher y col., 2004).Asimismo, es posible la existencia de diferenciasgeográficas en la concentración de los principiosactivos que coadyuvan en la difusión de las toxinasin vivo (Pessini y col., 2001). Esta situación es par-ticularmente relevante en el caso de Venezuela, don-de se han descrito 52 taxa pertenecientes al letalgénero Tityus, de las 184 especies que conformanla totalidad de la escorpiofauna venezolana descritahasta el año 2006 (Rojas-Runjaic y De Sousa, enprensa). El 75% (39 de los 52 Tityus venezolanos)se distribuye en la franja norte, donde se ubicanlas regiones venezolanas más densamente pobladas(Tabla I, Figura 1) (Borges, 1996; De Sousa y col.,2000). Los resultados de investigaciones recientesindican que tal diversidad taxonómica en los escor-piones venezolanos del género Tityus está acom-pañada por una diversidad tanto o más compleja,en términos de la composición y actividad de losvenenos de cada una de las especies. De hecho,la efectividad del único suero antiescorpiónicodisponible en el país depende, entre otros factores,de la especie responsable del accidente (Borges ycol., 2005, 2006a). El presente trabajo resumehallazgos fisiológicos, bioquímicos, moleculares



REGIONES Entidades 1996 1997 1998 1999 2000 TotalFederales n TM n TM n TM n TM n TM n TMP

Centro Distrito 1 0,09 1 0,09 – – – – – – 2 0,18Norte FederalCostera Aragua 1 0,14 1 0,14 – – – – – – 2 0,28

Carabobo – – – – – – – – – – – –Miranda – – 1 0,08 – – – – 1 0,08 2 0,16Yaracuy – – – – – – 1 0,40 1 0,40 2 0,80

Centro Falcón 1 0,27 – – 1 0,27 – – 1 0,27 3 0,82Occidental Lara 2 0,26 1 0,13 1 0,13 – – 1 0,13 5 0,66

Zuliana Serranía – – – – – – – – – – – –de Perijá

Andina Barinas 1 0,36 – – 1 0,36 – – – – 2 0,72Mérida 3 0,83 1 0,28 3 0,83 1 0,28 1 0,28 9 2,50

Portuguesa – – – – – – – – – – – –Táchira – – – – – – – – 3 0,60 3 0,60Trujillo – – 1 0,35 2 0,69 1 0,35 – – 4 1,38

Nororiental Anzoátegui – – – – – – – – – – –Monagas 3 1,03 1 0,34 1 0,34 – – – – 5 1,78

Sucre 2 0,49 3 0,74 – – 1 0,25 1 0,25 7 1,73

Insular Nueva – – – – – – – – – – – –Esparta

Guayano Amazonas – – – – – – – – – – – –Amazónica Bolívar 1 0,16 1 0,16 1 0,16 – – – – 3 0,48

Deltana Delta – – – – – – – – – – – –Amacuro

Llanos Apure – – – – – – – – – – – –Centrales Cojedes – – – – – – – – – – – –

Guárico – – – – – – – – – – – –

Venezuela 15 0,13 11 0,09 10 0,09 4 0,03 9 0,09 49 0,42

N: número de casos por año; TM: Tasa de mortalidad por año; TMP: Tasa de mortalidad promedio para el periodo

Tabla ITasas de Mortalidad (por millón de habitantes) por escorpionismo,

distribuidos por regiones y estados, en Venezuela para el periodo 1996-2000

Especie Distribución

Grupo «Androcottoides»

Tityus ahincoi (González-Sponga) San José de Las Acequias (Mérida)

Tityus barquisimetanus (González-Sponga) Alrededores de Barquisimeto (Lara)

Tityus boconoensis (González-Sponga) Páramo de Arbol Redondo (Trujillo)

Tityus cachipalensis (González-Sponga) Cachipal (Sucre)

Tabla IILista de especies venezolanas de Tityus distribuidas en las áreas más pobladas del país1

1 Compilado a partir de González-Sponga, 1996; 1997; Quiroga y col., 2000, 2004, Borges y col.

18



Tityus carabobensis (González-Sponga) Vía Bejuma-Canoabo (Carabobo)

Tityus caripitensis (Quirogay col.) Mcpios. Punceres y Bolívar (Monagas)

Tityus dorae (González-Sponga) Parque Nacional Yuribí, San Felipe(Yaracuy)

Tityus falconensis (González-Sponga) Sierra de San Luis (Falcón)

Tityus funestus (Hirst) Región central de Táchira

Tityus gonzalezspongai (Quiroga y col.) Macizo del Bergantín (Anzoátegui)

Tityus imei (Borges y col.) Vertiente sur de la Sierra de Portuguesa

Tityus ivicnancor (González-Sponga) Alrededores de Sanare (Lara)

Tityus lancinii (González-Sponga) Pico Naiguatá (Dtto. Capital/Miranda)

Tityus monaguensis (González-Sponga) Cueva Los González (Caripe, Monagas)

Tityus neoespartanus (González-Sponga) Cerro Copey (Nueva Esparta)

Tityus nororientalis (González-Sponga) Anzoátegui, Sucre y Monagas

Tityus pococki (Hirst) Ciudad de Mérida, área urbana (Mérida)

Tityus quirogae (De Sousa y col.) Municipios Caripe y Montes(Monagas y Sucre)

Tityus rojasi (González-Sponga) Las Trincheras (Carabobo)

Tityus rugosus (Schenkel) Dttos. Libertador/Campo Elías (Mérida)

Tityus rusmelyae (González-Sponga) Humocaro Alto (Lara)

Tityus sanarensis (González-Sponga) Alrededores de Sanare (Lara)

Tityus surorientalis (González-Sponga) Sur de Monagas

Tityus uquirensis (González-Sponga) Uquire (Sucre)

Tityus valerae (Scorza) Alrededores de Valera (Trujillo)

Tityus zulianus (González-Sponga) Norte de Mérida y Táchira, Sur de Zulia

Grupo “Discrepans”

Tityus arellanoparrai (González-Sponga) Cueva El Guácharo (Monagas)

Tityus discrepans (Karsch) Sistema de la Costa y Serranía del Interior

Tityus irapaensis (González-Sponga) Las Melenas, Irapa (Sucre)

Tityus isabelceciliae (González-Sponga) El Junko, Distrito Capital

Tityus osmanus (González-Sponga) Cabeceras del Río Osma (Vargas)

Tityus pittieri (González-Sponga) Parque Nacional Henry Pittier (Aragua)




Grupo «Nematochirus»

Tityus meridanus (González-Sponga) Distrito Rangel (Mérida)

Tityus nematochirus (González-Sponga) Sur de Mérida/Táchira, Noreste Barinas.

Tityus perijanensis (González-Sponga) Sierra de Perijá (Zulia)

Tityus surmeridensis (González-Sponga) Embalse Borde Seco, Santa María de Caparo(Mérida)

Tityus tamayoi (González-Sponga) Noreste de Cumanacoa (Sucre)

Grupo de Posición Taxonómica Dudosa (sin asignación a grupo morfológico)

Tityus melanostictus (Pocock) Miranda, adicionalmente Aragua, Caraboboy Vargas

Tityus clathratus (Koch) Todo el territorio nacional

y epidemiológicos que han permitido re-examinarel problema del escorpionismo en Venezuela conla ayuda de un enfoque multidisciplinario.

Nuevas áreas endémicas y especiesresponsables de escorpionismoen Venezuela

El envenenamiento por escorpiones del géneroTityus en América del Sur es causa de emergenciapediátrica en diferentes áreas endémicas, las cualescoinciden con el sistema montañoso de los Andes,en Colombia (Otero y col., 2004) y en Venezuela(Borges, 1996; De Sousa, 2006; De Sousa y col.,2000, 2006), de la floresta amazónica en Brasil(Chávez-Olortegui y col., 1996) y en Argentina (DeRoodt y col., 2001). En Venezuela, se han descritocuatro regiones macroendémicas de escorpionismo(De Sousa y col., 2000), las cuales actualizamosy ampliamos en este trabajo, con los nuevos datosdisponibles al presente (Figura 1, Tabla I): 1) RegiónAndina, comprendiendo los estados Mérida, Táchi-ra, Trujillo e incluyendo sectores de los piedemon-tes de los estados Zulia (cuenca sur del Lago deMaracaibo), Lara y Barinas; 2) Región Centro-Occi-dental, abarcando el macizo coriano, e incluyendola depresión de Barquisimeto y la Serranía de SanLuis, en la frontera Lara-Falcón; 3) Región Centro-Norte Costera, desde el macizo de Nirgua (estadoYaracuy) hasta Barlovento (estado Miranda); y 4)Región Nororiental (Sucre, Monagas, Anzoátegui;caracterizada por De Sousa y col., 1995, 1996,1997, 1999, 2000, 2005) e Insular (Nueva Esparta).A estas cuatro macrorregiones se agregarían: 5) Se-

rranía de Perijá, en el estado Zulia; 6) la Deltana(estado Delta Amacuro); y 7) la Guayano-Amazóni-ca, abarcando los estados Amazonas (SubregiónAmazónica) y Bolívar (Subregión Guayanesa). A laRegión Andina debería incorporarse el territorionorte del estado Portuguesa, para el cual se hadescrito recientemente el Tityus imei, especie cuyoveneno contiene neurotoxinas con las caracterís-ticas anteriormente mencionadas, detectadas porespectrometría de masa (Borges y col., 2006b). Si-milarmente, para la macrorregión Nororiental seincorporan Tityus gonzalespongai (Anzoátegui)(Quiroga y col., 2004) y T. quirogae (Sucre y Mo-nagas) (De Sousa y col., 2006), especies que produ-cen componentes neurotóxicos en sus venenos(Borges y De Sousa, resultados no publicados). Lamacrorregión Guayano-Amazónica, territorialmentela más extensa y la menos poblada (ubicada fun-damentalmente en la franja sur del territorio vene-zolano), aportaría la menor proporción de casosa nivel nacional, los cuales poseen, sin embargo,relevancia clínica significativa.

A fin de establecer la importancia epidemio-lógica del escorpionismo por región (y con ello delas especies que cohabitan tales áreas), la TablaI contiene las tasas de mortalidad calculadas porentidad federal y por región macroendémica parael período 1996-2000. De las macrorregiones en-démicas anteriormente citadas, la Andina, y particu-larmente el estado Mérida, encabeza la casuísticanacional de fatalidades por escorpionismo (n = 9casos; tasa de mortalidad promedio anual de 2,50muertes por millón de habitantes), seguida porSucre (n = 7 casos; 1,73 por millón) y Monagas

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Figura 1Macrorregiones endémicas de escorpionismo en Venezuelay su correlación con las especies de Tityus en cada área1,*.

1. Andina: Tityus ahincoi, T. funestus, T. meridanus, T. po-cocki, T. rugosus, T. surmeridensis (Mérida), T. nematochirus(piedemonte llanero de Táchira y andino de Barinas), T. boco-

* T. clathratus es la especie del género más ampliamente distribuida en Venezuela, aun cuando se desconoce su importanciamédica.

1 Las especies de Tityus se compilaron a partir de Rojas-Runjaic y De Sousa (en prensa).

Figura 2Localización geográfica de las especies ve-nezolanas de Tityus reportadas como res-ponsables de casos severos o fatalidadesen humanos

1) T. zulianus (Borges, 1996; Borges y col.,2002, 2004a, 2004b, 2006a; Mazzei de Dávilay col.., 1997, 2002); 2) T. valerae (Arellano-Parra y col., 1981); 3) T. perijanensis (Arocha-Sandoval y Villalobos-Perozo, 2003; Borges ycol., 2005); 4) T. falconensis (Guinand y col.,2004); 5) T. ivicnancor, T. barquisimetanusy T. sanarensis (Ramírez, 1986) (*); 6) T. pit-tieri (Clavijo, 1997); 7) T. isabelceciliae (Gon-zález-Sponga y col., 2001); 7) T. discrepans(Arellano-Parra y col., 1981; González-Sponga,1984; Borges y col., 1990; Mota y col., 1994;D´Suze y col., 1995); 9) T. quirogae (De Sousa,2006); T. nororientalis; 11) T. caripitensis (DeSousa y col., 2000) y 10) T. neoespartanus.(*) Las especies citadas son prevalentes en lasáreas en donde se han reportado casos gravesde escorpionismo en Lara, aun cuando losestudios citados no ofrecen identificacióntaxonómica de los especímenes involucradosen los accidentes.

noensis, T. valerae (Trujillo), T. zulianus (cuencasur del lago de Maracaibo, piedemonte andino),T. ivicnancor, T. rusmelyae, T. sanarensis (Lara)y T. imei (norte de Portuguesa).

2. Centro-Occidental: T. falconensis (macizocoriano, Falcón) y T. barquisimetanus (depre-sión de Barquisimeto, Lara).

3. Centro-Norte Costera: T. dorae (Yaracuy), T.carabobensis, T. rojasi (Carabobo), T. pittieri(Aragua), T. discrepans (Distrito Capital, Aragua,Miranda), T. isabelceciliae, T. lancinii, T. ramirezi(Distrito Capital), T. melanostictus (Miranda,adicionalmente en Aragua, Carabobo y Vargas)y T. osmanus (Vargas).

4. Nororiental e Insular: T. gonzalespongai (An-zoátegui), T. arellanoparrai, T. caripitensis, T.monaguensis, T. surorientalis (Monagas), T. qui-rogae (Monagas, Sucre, Anzoátegui [De Sousa,2006]), T. cachipalensis, T. irapaensis, T. tama-yoi, T. uquirensis (Sucre), T. nororientalis (Su-cre) (Monagas y Anzoátegui; De Sousa y Borges,datos no publicados) y T. neoespartanus (NuevaEsparta).

5. Zuliana (Serranía de Perijá): T. perijanensis(Zulia).

6. Deltana: Tityus sp. y T. nororientalis (DeltaAmacuro) (L. De Sousa y A. Borges, datos no publicados).

7. Guayano-Amazónica: 7a. Subregión Guayanesa; T. bre-weri, T. caesarbarrioi, T. riocaurensis, T. sarisarinamensisy T. venamensis (Bolívar). 7b. Subregión Amazónica; T. andu-zei, T. culebrensis, T. dupouyi, T. filodendron, T. manakai,T. shiriana y T. urbinai (Amazonas).



(n = 5 casos; 1,72 muertes por millón) en el noro-riente. En Mérida, los años con mayores tasas fue-ron 1996 y 1998 (n = 3 casos; 0,83 por millón).Adicionalmente, Mérida presentó fatalidades encada uno de los cinco años evaluados. Para Sucre,el de mayor casuística fue 1997 (n = 3; 0,74 pormillón). En el estado Monagas, en 1996, se verificóel mayor indicador de mortalidad para todo el te-rritorio venezolano (n = 3; 1,03 casos por millónde habitantes). Para el período anteriormente seña-lado (1996-2000), los estados que conforman la ma-crorregión endémica de escorpionismo en la regiónAndina aportaron 18 fatalidades a la casuísticanacional (n = 49 decesos) seguida de la Nororientalcon 12, concentrando ambas regiones el 62,2% delos decesos. De todas las regiones geográficasde Venezuela (Tabla I), solo la de los Llanos Centralesno reúne, al presente, los criterios para ser conside-rada endémica de escorpionismo (no se ha descritola presencia de especies de Tityus y/o de casosde relevancia clínica o epidemiológica).

De las 39 especies que habitan en las áreasde la franja norte del país (Figura 1, Tabla II), diezhan sido positivamente identificadas y relacionadascon casos severos y/o muertes (Figura 2). En laFigura 2 se muestra la localización geográfica detales especies en el territorio nacional y se detallala información bibliográfica que respalda su incri-minación. Es notable el hecho que las especieslistadas coinciden con la distribución espacial demayor densidad poblacional humana. Sobre las si-guientes especies existen reportes de su participa-ción etiológica en casos de escorpionismo: En laregión Andina, Tityus zulianus y Tityus valerae;en la Serranía de Perijá, Tityus perijanensis; enla Centro-Occidental (macizo coriano), Tityus falco-nensis; en la Centro-Norte Costera, Tityus discre-pans, Tityus pittieri y Tityus isabelceciliae; en elNororiente, Tityus nororientalis, Tityus quirogae,Tityus caripitensis; y en la Insular, Tityus neoes-partanus. En el caso de Lara, en donde los acciden-tes reportados no han sido asociados a especímenesdebidamente identificadas, se puede presumir queel escorpionismo esté relacionado con Tityus bar-quisimetanus, Tityus ivicnancor o Tityus sanaren-sis, estas dos últimas abundantes en la poblaciónde Sanare (González-Sponga, 1997). Existen, igual-mente, reportes de casos severos de escorpionismoen los estados Delta Amacuro (Marín y col., 1986)y Bolívar (López-Nouel y Trejo-Bastidas, 1974), enlos cuales desafortunadamente aún se desconocela identidad de los especímenes involucrados. Dehecho, uno de los primeros reportes de accidenteescorpiónico severo en el país fue el realizado por

López-Nouel y Trejo-Bastidas (1974) con un casoproveniente de El Pao (distrito Heres, Bolívar), enel cual se describen complicaciones característicasde un envenenamiento por Tityus (miocarditis tóxi-ca, entre otras), aun cuando se presentó una fotogra-fía de un escorpión que claramente no pertenecea la familia Buthidae. Similarmente, para la regióndeltana, Marín y col. (1996) describieron el primercaso de complicación neurológica tardía (hemi-poaresia y afasia) por escorpionismo (para detallesrevisar De Sousa y col., 1995). Recientemente, enesta región endémica se ha capturado la especieT. nororientalis y un taxón desconocido de estegénero (De Sousa y Borges, datos no publicados).

Debe señalarse que un análisis exhaustivo delproblema del escorpionismo a escala nacional (elcual está aún por realizarse) depende de que lasautoridades sanitarias establezcan en los anuariosepidemiológicos renglones separados para losdistintos tipos de envenenamiento animal, lo cual,desafortunadamente, no es el caso actualmente.Igualmente, es imperativo que se incluya en los pro-tocolos de tratamiento el envío de los especímenesresponsables de los accidentes (cuando éstos estu-viesen disponibles) a los expertos en el área taxo-nómica para su clasificación. El establecimiento delmapa de letalidad, cuya elaboración fue sugeridaya hace una década (Borges, 1996), sólo puede serel resultado del esfuerzo mancomunado de autori-dades sanitarias e investigadores en las áreas dela sistemática y la toxinología.

Diversidad toxinológica y filogenéticade los Tityus venezolanos

El uso de antivenenos específicos es aún la úni-ca medida terapéutica efectiva para el tratamientodel envenenamiento escorpiónico a nivel mundial.Aun cuando no es el objeto de la presente revisión,debe señalarse que varios factores influyen en eléxito de su empleo. Entre otros, el tiempo trans-currido entre el momento del envenenamiento yla aplicación del antiveneno es un elemento crucial(Mazzei de Dávila y col., 1997), en vista del papelque juegan los mediadores inflamatorios en lascomplicaciones sistémicas y la inutilidad de inmu-noglobulinas anti-toxina para prevenir su acción.Por otro lado, como ha sido señalado por Amaraly Rezende (2000), la composición del veneno, lasmanifestaciones clínicas y la severidad de las mis-mas pueden variar de una región a otra, afectandola eficacia del tratamiento con un determinado an-tiveneno. En este sentido existen reportes que se-ñalan una menor eficacia del suero antiescorpiónico,

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disponible comercialmente en Venezuela, en eltratamiento de los envenenamientos ocurridos enla región occidental de nuestro territorio. El suerovenezolano es elaborado, en caballos, contra elveneno de Tityus discrepans obtenido por estimu-lación manual (Poggioli de Scannone, 1996). Esteantiveneno es altamente efectivo para el tratamien-to de los envenenamientos acaecidos en la regiónCentro-Norte-Costera (Mota y col., 1994) y en la Noro-riental e Insular (L. de Sousa, resultados no publica-dos). La dosis efectiva del suero, en el caso de T.zulianus (región Andina), que neutraliza los síntomasy signos en niños de corta edad, es superior a lasugerida por el fabricante para la neutralización delos efectos producidos por Tityus discrepans (2-4 ampollas vs. 1-2 ampollas; Borges y col., 2002;Mazzei de Dávila y col., 2002). Esta observación hasido corroborada en el modelo murino, hallándoseuna dosis efectiva de 50%, 1,5 veces superior a larequerida en el mismo modelo para neutralizar elefecto de T. discrepans (Borges y col., 2006a). Parael veneno de T. perijanensis (región Zuliana) la dosisneutralizante es tres veces aquella obtenida en elcaso de T. discrepans (Borges y col., 2005). Lasbases moleculares que explican estas observacionesestán aún por ser dilucidadas, aunque es posibleque las diferencias en reactividad, frente al suerodisponible comercialmente, de los venenos dediferentes especies puedan deberse a la existenciade toxinas con estructuras exclusivas para cadataxón y/o la presencia de componentes tóxicos co-munes presentes con diferente abundancia, comolo sugerido por De Sousa (2006) para el venenode ejemplares de T. quirogae provenientes de dis-tintas localidades de los estados Anzoátegui y Mo-nagas. Existe evidencia que indica la existenciade diferencias funcionales en venenos de diferenteorigen geográfico, que bien pueden ser el reflejode diferencias en su composición. En este sentidose ha demostrado que, al menos los venenos pro-ducidos por T. discrepans y T. zulianus, difierenen actividad biológica (Borges y col., 2004a,2004b). El veneno de T. zulianus induce, tanto enhumanos como en ratones, una clínica cardiorres-piratoria más prominente (Borges y col., 2004b;Mazzei de Dávila y col., 2002) y resulta significa-tivamente más pancreatotóxico que el veneno deT. discrepans (Borges y col., 2004b). Por otra par-te, es notable la presencia de compuestos en elveneno de T. zulianus que sensibilizan la respuestadel músculo liso traqueal de bovino a agonistasmuscarínicos tipo carbamilcolina (un efecto no ob-servado con el veneno de T. discrepans) (Borgesy col., 1999b) y que podría explicarse por un po-

sible bloqueo de los canales de K+ activados porCa+2, los cuales, en este músculo, amortiguan lahiperpolarización inducida por el agonista (Vaaliy col., 2000). Por otra parte, en un estudio con 15pacientes envenenados por Tityus falconensis(región Centro-Occidental, macizo coriano), los va-lores de glicemia y amilasa plasmática no sufrieronalteraciones, por lo que el cuadro difiere del repor-tado para la zona central del país (Guinand y col.,2004). Tomadas en su conjunto, estas evidenciassugerirían que el síndrome de envenenamiento es-corpiónico, al menos para las especies venezolanasde Tityus, es especie-específico. Aun cuando restanpor evaluar otros taxa de importancia médica, a nivelnacional, tal diversidad potencial en la acción delos venenos y en su composición debería ser consi-derada como una advertencia para los médicostratantes que se enfrentan con envenenamientospor Tityus procedentes de diferentes áreas endémi-cas en el país, los cuales pueden presentar cuadrosdiversos y exigir diferentes medidas terapéuticas.

Un estudio reciente, comparando el proteomay el transcriptoma de las glándulas de veneno deT. discrepans y T. zulianus, reveló francas diferen-cias que no pueden ser atribuidas a diversidadesindividuales, en vista que estos análisis incluye-ron pools de veneno y de RNA total provenientesde entre 50 y 60 escorpiones adultos (Borges y col.,2006a). La amplificación de los ARN mensajeros quecodifican para neurotoxinas activas sobre canalesde Na+ [empleando un oligonucléotido degeneradocon anclaje en la porción 5´ de tales genes (en com-binación con un cebador contra-sentido con reco-nocimiento en la porción 3´ poliadenilada) produjo12 clones distintos de DNA complementario en elcaso de T. discrepans, mientras se obtuvieron sólodos para T. zulianus. Ello indica la variabilidad enla región nucleotídica que codifica para el péptidolíder de las toxinas, entre ambas especies, la cualcontiene la secuencia que señaliza la secreción dela toxina madura hacia el lumen de la glándula. Porotra parte, la neurotoxina activa sobre estos canales,más abundantemente producida por T. zulianus (Tz1)(Borges y col., 2004a), es sintetizada a partir de cincocopias con secuencia nucleotídica significativamentediferente en la porción 3´ no traducida, mientrasque T. discrepans, que también produce una versiónidéntica, homóloga de Tz1, aparentemente lo hacea partir de sólo dos isoformas (Borges y col., 2006a).La composición de ambos venenos, explorada a tra-vés de la espectrometría de masas acoplada a ladesorción por rayos láser y posterior evaluación deltiempo de vuelo de las especies ionizadas, sujetasa un campo electromagnético (MALDI-TOF), también



revela la existencia de componentes exclusivos paracada uno de ellos, aun cuando poseen masas muycercanas, que corresponden al intervalo de las toxi-nas activas para estos canales (Borges y col., 2006a).Resultados preliminares obtenidos para el venenode otros Tityus, de importancia médica en el paísy evaluados con la misma técnica de MALDI-TOF,han permitido establecer que la huella peptídica,para el mencionado intervalo de 6-8 kDa, es espe-cie-específica (A. Borges, resultados no publicados;véase también Borges y col., 2006b, en el caso deT. imei), de tal manera que las diferencias clínicasobservadas en diferentes regiones del país bienpueden tener como base diferencias en los proteo-mas de las glándulas de veneno de las especiesinvolucradas.

Con anterioridad, Borges y col. (1999a) ya ha-bían sugerido la existencia de diferencias antigé-nicas entre las toxinas producidas por especies deTityus de Venezuela y Brasil. En este sentido, elsuero anti-Tityus discrepans no neutraliza los efec-tos producidos por las α y β-toxinas del venenodel escorpión brasileño Tityus serrulatus sobrelos canales de Na+ sensibles al voltaje. Tambiénse han señalado diferencias a nivel del mecanismode acción de β-toxinas provenientes de ambos ve-nenos, siendo posible incrementar el grado de mo-dificación de los canales de Na+ afectados por TdVIII(la β-toxina más letal de T. discrepans por vía intra-peritoneal; Borges y col., 1990) y la toxina Tz1 (delTityus zulianus;), aumentando la magnitud del pul-so despolarizante (Tsushima y col., 1999; Borgesy col., 2004a; Leipold y col., 2006), una conductano observada en el caso de Ts1, la β-toxina másabundante de T. serrulatus (Marcotte y col., 1997).Estas observaciones parecen tener su fundamentoen la existencia de diversas estructuras primarias entoxinas provenientes de Venezuela y de Brasil (D´Su-ze y col., 1996; Borges y col., 2006a).

Tomados en conjunto con hallazgos previamentepresentados, estos resultados indicarían que ladiversidad de toxinas entre especies de Tityusocurre en el norte de América del Sur en una escalageográfica aún más reducida, y que por lo menostiene lugar entre las especies o grupos de especiesque habitan el territorio venezolano (Fig. 2). A laluz de lo anterior, cabe la pregunta sobre si tal di-versidad (funcional y estructural) se extiende a losvenenos de otros Tityus de conocida o potencialimportancia epidemiológica en Venezuela, incluyen-do aquellas que habitan áreas aún no intervenidaspor el hombre.

El género Tityus, de distribución exclusiva enel neotrópico, es uno de los géneros más diversos

de la familia Buthidae, con alrededor de 150 espe-cies descritas hasta el momento (Fet y col., 2000).El norte de América del Sur (Venezuela, Colombiay las Guayanas) está habitado al menos por el 60%de estos taxa (Fet y col., 2000), los cuales son,en su mayoría, especies con distribución restringidaa centros de endemismo (Lourenço, 2001). En vistade la creciente importancia epidemiológica del es-corpionismo en Venezuela, del elevado número deespecies endémicas y de la potencial diversidad es-tructural/antigénica existente entre toxinas de dife-rente origen geográfico en el país, se hace necesariauna clasificación de las especies venezolanas deTityus con base en: 1) el grado de reactividad quepresenten sus venenos frente al suero anti-T. discre-pans; y 2) el perfil de expresión de las toxinas activascontra canales de Na+ voltaje-dependiente. Este úl-timo aspecto ha sido recientemente abordado porBorges y col. (2006a) al identificar las neurotoxinasproducidas por T. discrepans y T. zulianus (con baseen la estructura primaria codificada por la secuencianucleotídica) y la abundancia relativa de los com-ponentes en el veneno secretado a través de susrespectivos ARNms (mediante experimentos detranscripción reversa acoplada a la reacción en ca-dena de la polimerasa).

La selección de los taxa a estudiar, a fin de hacerposible la clasificación anterior, sólo puede basarseen el catálogo más reciente de las especies venezo-lanas de Tityus, descritas con base en criterios mor-fológicos (González-Sponga, 1996; De Sousa, 2006;F. Rojas-Runjaic y L. de Sousa, en prensa). El análisisde estos caracteres ha permitido reunir estas espe-cies en tres grupos definidos para la franja nortedel país (Tabla II): discrepans (6 especies), nema-tochirus (5 especies), y androcottoides (26 espe-cies). Adicionalmente a los tres anteriores, los deposición taxonómica dudosa, sin asignación a grupomorfológico (2 especies). La diversidad de cada gru-po, en términos geográficos, es amplia, como esel caso de androcottoides, con 13 especies en eloccidente, 4 en el centro-norte y 9 en el orientedel país. En vista que rasgos fenotípicos semejantesen organismos con ecología similar pueden ser elresultado de presiones selectivas similares sin im-plicar un ancestro común (Givnish y Sytsma, 1997;Hodin, 2000) y que la demarcación de estos gruposde especies tiene un interés más que académico,en vista de su potencial peligrosidad para el humano,es necesario que la selección de los taxa esté funda-mentada en criterios de mayor resolución que lasimple procedencia geográfica o la pertenencia aun grupo morfológico determinado. En este senti-do, existe el precedente que especies de caracoles

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pertenecientes al letal género Conus (Mollusca,Gastropoda), morfológicamente relacionadas entresí, difieren marcadamente en el perfil de expresiónde conotoxinas codificadas por loci comunes (Duday Palumbi, 2004). Los criterios de la sistemática ba-sada en métodos moleculares pueden proveer, enel caso de los escorpiones, la suficiente sensibilidadcomo para distinguir entre taxa estrechamente rela-cionados que puedan diferir en el perfil de expresiónde sus toxinas. En este sentido, un estudio filogené-tico se encuentra avanzado con la finalidad de hacerposible una clasificación más objetiva de los Tityusvenezolanos, que sirva de base a futuros análisisclínicos, toxinológicos y epidemiológicos (datos nopublicados). Tales estudios, basados en la secuencianucleotídica de regiones polimórficas del ADN, per-miten generar un número más elevado de caracte-res, determinados con mayor consistencia, que enlos estudios basados en la morfología (Avise, 2000).

Un enfoque multidisciplinariopara la solución del escorpionismoen Venezuela

La aplicación de un enfoque multidisciplinariopara el estudio de la escorpiofauna venezolana deimportancia médica se hace perentorio en vistade la necesidad de conjugar estrategias de diversasdisciplinas, desde la sistemática tradicional (Gon-zalez-Sponga, 1996; Manzanilla y col., 2002; DeSousa y col., 2006) y la ecología y distribución delos escorpiones (De Sousa, 2006; Manzanilla y col.,1999; Manzanilla y De Sousa, 2003) hasta la carac-terización clínica y epidemiológica de los envene-namientos por región (Borges, 1996, 2002; De Sousay col., 1995, 1996, 1997, 2005; Guinand y col.,2004; Mazzei de Dávila y col., 1997, 2002) y la dilu-cidación de los mecanismos moleculares asociadoscon la fisiopatología (D´Suze y col., 1996; Tsushimay col., 1999; Borges y col., 2004a; D´Suze y col.,2004; Leipold y col., 2006), para una comprensiónintegral del problema. Tal enfoque, sin duda, permi-tiría establecer similitudes y diferencias entre lasáreas endémicas existentes (Fig. 1) y, si es el caso,identificar nuevas áreas, para una demarcación delpaís en «provincias toxinológicas», si cabe el término.La delimitación del territorio en áreas de riesgo ad-quiere especial relevancia si se toma en cuentaque otros escorpiones tóxicos del continente ameri-cano tienen la capacidad de invadir áreas recien-temente colonizadas por el hombre, en respuestaa la alteración de su hábitat. Así, Tityus serrulatus,la especie responsable de escorpionismo agudo enBrasil, que durante el siglo XIX sólo habitaba una

zona restringida del estado de Minas Gerais, ahoraocupa todo el Sur-Este de Brasil, alcanzando Bolivia(Lourenço y col., 1996) y posiblemente el nortede Argentina (Carrasco y Ricciardi, 2000). Igualmen-te, McIntyre (1999) ha señalado que la distribuciónde las viviendas en zonas recientemente urbaniza-das, la proximidad de áreas silvestres y las activida-des de remoción del terreno están correlacionadassignificativamente con la frecuencia de envenena-mientos por Centruroides sculpturatus (Buthidae)en el área metropolitana de Phoenix, Arizona, Esta-dos Unidos.

Aunque desconocemos las estrategias particula-res adoptadas por las diferentes especies tóxicaslocales con relación al impacto humano sobre suambiente natural, es claro que los casos de envene-namiento van en incremento en algunas de las áreasendémicas, consecuencia probable del crecimientode los centros urbanos (De Sousa y col., 2000; Lou-renço y Cuéllar, 1995, Lourenço y col., 1996; Spiran-delli-Cruz y col., 1995; Von Eickstedt y col., 1996).La severidad potencial y el tratamiento médico porárea endémica del envenenamiento escorpiónicopueden ser previstos con la ayuda de la clasificaciónque aquí se ha propuesto realizar. La convocatoriaefectuada recientemente por el Ministerio de Cien-cia y Tecnología, en el marco de la Misión Ciencia,para la creación de una red dedicada a la solucióndel problema de la demanda nacional de antive-nenos, ha permitido reunir un núcleo de investi-gadores en las áreas anteriormente mencionadas,lo que constituye un esfuerzo serio para el abordajemultidisplinario del ofidismo y el escorpionismoen Venezuela.

AgradecimientosLos autores agradecen el financiamiento apor-

tado por las siguientes instituciones, a lo largo desu trayectoria académica, para la consecución de losresultados presentados en este trabajo: Fondo Na-cional de Ciencia, Tecnología e Innovación (FONACIT)(S1-2001000674 a A.B.), Convenio InternacionalFONACIT (Venezuela-CNPq (Brasil) (PI-2004000385a A.B.), Consejo de Desarrollo Científico y Huma-nístico de la Universidad Central de Venezuela (PG09.33.4857.2005 a A.B.), Fundacite-Anzoátegui (PI-015-95, PI-018-99, PI-004-01, PI-009-01 a L.D.S.)y Consejo de Investigación de la Universidad deOriente (CI-1-0403- 0799/97-99 a L.D.S.).

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Recibido: noviembre 2006Aceptado: diciembre 2006

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Revista Facultad de Farmacia. Vol. 66 • Nº 1 • 2003NOGUERA, B.; LÓPEZ-PÉREZ, J.L.; SAN FELICIANO, A.; DÍAZ, E.; GARCÍA, M.V. E ISRAEL, A.

Resumen

En el marco del programa que tiene como objetivo la búsqueda de nuevos compuestos medicinales provenientesde plantas que crecen en Venezuela empleadas en la medicina tradicional, investigamos la actividadantiinflamatoria de una fracción y dos compuestos provenientes del extracto de hexano obtenido de las hojasde sp. Bursera simaruba (L.) Sarg. (Indio desnudo), mediante el uso del método del edema de la patainducido por la carragenina. La administración oral de la fracción I (91-100), y los compuestos VIII 25-26y VIII-29, inhibieron el edema de la pata inducido por la carragenina, con diferentes capacidades y cursotemporal, a lo largo de un periodo de siete horas. El efecto antiinflamatorio fue comparable con el obtenidocon el compuesto de referencia fenilbutazona (80 mg/kg, p.o.). En la fracción I (91-100) se identificó la presenciade la vitamina E y el compuesto VIII-29 se identificó como la metil-ß-peltatina A. La comparación de la actividadantiinflamatoria de la fracción VIII-29 con el estándar correspondiente de metil-ß-peltatina A, sugiere que estecompuesto podría constituir uno de los principios activos responsables de la actividad antiinflamatoria delas hojas de Bursera simaruba (L.) Sarg. Nuestros hallazgos constituyen soporte farmacológico del uso de Burserasimaruba (L.) Sarg. como antiinflamatorio en la práctica etnomedicinal.

Palabras clave: Bursera simaruba, antiinflamatorio, metil-ß-peltatina A.

1 Departamento de Productos Naturales.2 Laboratorio de Neuropéptidos, Facultad de Farmacia, Universidad Central de Venezuela. Caracas, Venezuela.3 Departamento de Química Farmacéutica, Facultad de Farmacia, Universidad de Salamanca, Salamanca, España.

* Correspondencia a: Israel Anita, Apartado Postal 50176, Sabana Grande 1050A, Caracas, Venezuela.

Actividad antiinflamatoriade la metil-ß-peltatina A aislada de la hoja de

la sp. Bursera simaruba (L.) sarg. (Burseraceae)

NOGUERA, B.1; LÓPEZ-PÉREZ, J.L.3; SAN FELICIANO, A.3; DÍAZ, E.2;GARCÍA M.V.1 E ISRAEL, A.2*

Abstract

In the hunt for natural products with antiinflammatory properties and minimum side effects, targeting the discoveryof new non-steroidal antiinflammatory drugs in extracts in plants used in traditional medicine, which grow inVenezuela, we investigated the antiinflammatory activity of one fraction and two compounds obtained from the leafhexane extract (HE) and sp. Bursera simaruba (L.) Sarg. (Indio desnudo) using carrageenan induced paw oedemainflammation. Oral administration of I (91–100) fraction, and compounds VIII 25–26 and VIII 29, inhibited thecarrageenan-induced paw oedema with different capacity and time course, over a period of 7 h. The antiinflammatoryeffect was comparable to that of the reference drug phenylbutazone (80 mg/kg, p.o.). Included in fraction I (91–100),Vitamin E was identified as one of its components and compound VIII 29 was identified as a methyl-peltatin A. Thecomparison of the antiinflammatory activity of VIII 29 fraction with the corresponding standard of methyl-peltatin A,suggest that this compound could be one of the active principles involved in the antiinflammatory activity of Burserasimaruba (L.) Sarg. leave. Our results contribute to the pharmacological support of the use of Bursera simaruba(L.) Sarg. as antiinflammatory in the ethnomedicinal practice.

Key words: Bursera simaruba, antiinflamatory, Methyl-ß-peltatin A.


Revista Facultad de Farmacia. Vol. 66 • Nº 1 • 2003ACTIVIDAD ANTIINFLAMATORIA DE LA METIL-ß-PELTATINA A AISLADA DE LA HOJA DE LA SP. BURSERA SIMARUBA (L.) SARG. (BURSERACEAE)

Introducción

Desde el principio de los tiempos, el hombrey los animales tuvieron que distinguir entre las plan-tas venenosas y las que no lo eran; así se desarrollógradualmente el conocimiento de las drogas de ori-gen natural, que fue transmitiéndose primero verbal-mente y después de forma escrita en papiros, tablasde barro cocido, pergaminos, tratados de plantas,primero manuscritos y finalmente impresos, farma-copeas y otros trabajos, y más recientemente me-diante sistemas digitalizados de información. Losdatos que existen del antiguo Egipto, China e Indiamuestran que el uso de plantas para fines medici-nales figura en la historia más primitiva (Trease ycol., 1991).

En la medicina tradicional se utilizan las plantaspara el tratamiento de diversas enfermedades, entreellas la inflamación y el reumatismo, con resultadospositivos (Morton, 1981; Delascio, 1985). Aunqueel empleo de las drogas vegetales tiene una firmetradición y sus usos medicinales generalmente sonconocidos por los pueblos nativos, su uso en la te-rapéutica debe ser comprobado. Se requiere de estu-dios científicos para determinar su eficacia y algunasde las propiedades señaladas en forma popular, asícomo sus limitaciones, a fin de ampliar el campode las drogas vegetales. En la era moderna, la fito-química y la farmacología han permitido validar eluso de las plantas en medicina.

El interés de los estudios en el campo de la infla-mación, se encuentra reflejado en los problemasindeseables que presentan actualmente los fárma-cos antiinflamatorios, muchos de los cuales provo-can alteraciones de la mucosa gástrica e intestinalque en una gran mayoría derivan en úlceras, las cua-les en la actualidad afectan a un porcentaje relevantede la población mundial.

En la búsqueda de nuevas sustancias con posi-ble actividad antiinflamatoria y antiartrítica, y comoparte de un estudio de plantas que crecen en nuestropaís y son utilizadas con esta finalidad, se estudióla Bursera simaruba (L.) Sarg. (Burseraceae; indiodesnudo, cucheme, mara), una especie originariade América tropical. El árbol es nativo de las áreascomprendidas desde la Florida central hasta lasBahamas y las Antillas y desde el sur de México hastaColombia, Venezuela y la Guayana. Esta especie seemplea en la medicina tradicional para el tratamientode enfermedades diversas, utilizando diferentes par-tes de la planta (hojas y/o corteza) y diferentes tiposde extractos. El uso popular por la población vene-zolana de esta planta incluye tratamientos de variasenfermedades tales como úlceras y reumatismo; se

emplean también por su efecto cicatrizante. La in-fusión del cocimiento de la madera se utiliza parabajar de peso. El fruto y la flor se emplean comoantidiarreico y en las mordeduras de serpiente(García, 1975). La planta se ha empleado para eltratamiento del resfriado, la disentería, la diarrea(Correa y col., 1990; Gupta 1995), la fiebre, comoantimicótico, purgante y sudorífica. La hoja se em-plea en el tratamiento de la tosferina y el sarampión(Cáceres, 1996), como antiasmático, acelerador delparto, en las encías infectadas, las evacuaciones consangre, como diurético, antiinflamatorio y analgési-co; externamente en forma de cataplasma comoun remedio herbario para golpes o hematomas. Lacorteza se ha empleado como antipirético, y parael tratamiento del dolor muscular, de úlceras, el hipo,limpieza de heridas, la inflamación de los ovarios,la picadura de araña y el dolor muscular (Delascio,1985; Morton, 1981). Se ha demostrado que el ex-tracto de hexano de las hojas de la Bursera sima-ruba presenta una alta actividad antiinflamatoriaya que su administración inhibe la inflamacióninducida carragenina-adyuvante de Freund en ratas(Abad y col., 1996) y el extracto de hexano y cloro-formo de la corteza muestra un efecto inhibitoriosobre el edema inducido por el aceite de Crotónen la oreja del ratón (Sosa y col., 2002).

En el presente estudio nos abocamos al estudiodel efecto antiinflamatorio de una fracción y doscompuestos aislados del extracto de hexano de lashojas de la planta medicinal Bursera simaruba du-rante la fase aguda de la inflamación inducida porla carragenina, comparándola con la droga de re-ferencia antiinflamatoria no esteroidal, la fenil-butazona.

Materiales y métodos

PLANTAS Y EXTRACTOS

Las hojas de la especie B. Simaruba fueron re-colectadas en el Jardín Medicinal de la Facultad deFarmacia (UCV) y en el Arboretum del Instituto deBiología Experimental (IBE), Colinas de Bello Monte,UCV, Caracas, y en la Autopista Regional del Centro,sector Paracotos, Km 40. Las muestras fueron iden-tificadas por el doctor Stephen Tillet y se depositaronmuestras de referencia en el Herbario Víctor ManuelOvalles de la Facultad de Farmacia, UCV, Caracas,D.C. Los números de colección son los siguientes:15876a, 15876b y 15876c, respectivamente.

El material vegetal se secó al aire. Las hojas pul-verizadas (1,66 Kg) fueron extraídas exhaustivamen-te con hexano por maceración en frío, hasta agotar

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troladas de luz y temperatura (luz desde la 6:00hasta las 18:00), con libre acceso a alimentos yagua antes del experimento. Los procedimientosaplicados en estos experimentos fueron aprobadospor la Comisión de Bioterio de la Facultad de Far-macia de la UCV.

Actividad antiinflamatoria

La actividad antiinflamatoria para la fracción I(91-100) y los compuestos aislados se evaluó usandola técnica de la carragenina (Mizushima y col., 1972;Bhatt y col., 1977). Se administraron 100 µl de unasuspensión de λ-carragenina tipo IV al 1% en solu-ción fisiológica en la aponeurosis plantar de la patatrasera derecha de las ratas, en grupos de 6 paracada muestra. Se produjo un edema y se utilizóla inhibición del mismo como método para el ensayode esta actividad biológica. Los animales tuvieronlibre acceso a la comida y al agua después de lainyección subplantar.

La fracción, los compuestos aislados y el vehícu-lo se administraron por vía oral, una hora antes dela inyección de carragenina. La fracción I (91-100)fue administrada a una dosis de 60 mg/kg. Las can-tidades utilizadas de las sustancias ensayadas fueronlas siguientes: el compuesto VIII (25-26) a 32,2 mg/kg. El compuesto VIII (29) a 10 mg/kg. Las sustanciasde referencia, metil-β-peltatina A a 20 mg/kg y metil-β-peltatina B a 26,2 mg/kg. Se empleó como drogade referencia la fenilbutazona (FBZ) a 80 mg/kg.

El edema desarrollado fue medido por el méto-do de desplazamiento de volumen, utilizando unpletismómetro digital (Ugo Basile, modelo 7140,Italia). Las mediciones se realizaron antes de y alas 3, 5 y 7 horas después de la inyección de carra-genina. Para realizar la determinación farmacoló-gica de la actividad, los extractos y las drogas sesuspendieron en el siguiente vehículo: Tween 80:carboximetilcelulosa: agua (5,7:1:94,3 v/p/v) y seadministraron por vía oral mediante una sondaintragástrica.

Los resultados se expresaron como porcentajede inhibición del edema, calculado mediante la fór-mula (1-Vt/Vc) x 100, donde Vt y Vc son la mediadel volumen de la pata en los grupos tratados ycontrol, respectivamente. Las diferencias entre losgrupos control y tratado fueron analizados mediantela prueba de t de Student no-pareada y el análisisde varianza de una vía (ANOVA). Un valor de p<0.05fue considerado como significativo. La actividadantiinflamatoria fue comparada con la producida porla fenilbutazona (80 mg/kg).

el material vegetal. El solvente fue removido al vacíohasta sequedad.

Metodología

El fraccionamiento del extracto se llevó a cabopor el método del prisma (Dallenbach-Toelke y col.,1986). Para ello se realizó una cromatografía decolumna con gel de sílice Merck 60 (Columna I;0,063-0,200 nm) como adsorbente. La elusión dela columna se efectuó con la siguiente mezcla: (he-xano:tolueno: diclorometano:acetato de etilo)(42:25:20:13); se recolectaron cien fracciones. Seanalizaron las fracciones I (40-48) y I (91-100). Laactividad antiinflamatoria del extracto de hexanooriginal y de otras fracciones fue evaluada previa-mente (Noguera y col., 2004).

En la fracción I (91-100) del extracto de hexanooriginal, mediante cromatografía de gases y espec-trometría de masas, se identificó la vitamina E comouno de sus componentes.

La purificación de los componentes de la frac-ción I (40-48) fue realizada mediante cromatografíade flash, empleando un aparato Eyela EF-10, conuna velocidad de flujo de 3-5 mL/min y una presiónmáxima de 3 kg/cm2, provisto de un colector auto-mático de fracciones modelo DC-40. Se utilizó gelde sílice Merck 60 (0,040-0,063 nm; Columna VIII).Se recolectaron 90 fracciones de esta fracción, seaislaron los compuestos VIII 25-26 y VIII 29. Esteúltimo fue caracterizado mediante RMN1H y RMN13C.El espectro de RMN1H se realizó en un espectrómetroBrucker 400 SY (200/50 MHz), utilizando CHCL

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solvente y TMS como referencia interna. Los valoresde desplazamiento químico ( δ ) se expresan en ppmy los valores de las constantes de acoplamiento (J)en Hz. El espectro de masas se realizó en un croma-tógrafo de gases/espectrómetro de masas Hewlett-Packard 5890 Serie II, con una energía de ionizaciónde 70eV. La cromatografía de capa fina se realizóutilizando láminas de poliéster prefabricadas Poly-chrom de 0,25 mm de espesor, con recubrimientode gel de sílice con indicador fluorescente UV

254.

Para el revelado se utilizó una solución de ácidofosfomolíbdico al 10%, calentando a continuacióna 110˚C durante unos minutos.

Animales

En la determinación de la actividad antiinfla-matoria se utilizaron ratas machos Sprague-Dawley,de un peso de 100-150g, provenientes del bioteriodel Instituto Nacional de Higiene. Los animales semantuvieron en grupos de 6, en condiciones con-




Existe evidencia que demuestra la acción anti-inflamatoria de los extractos de hexano de las hojasde la Bursera simaruba en el edema de la patainducido por la carragenina (Abad y col., 1996), asícomo la acción tópica de los extractos de hexanoy cloroformo de la corteza sobre el edema inducidopor el aceite de Crotón en ratones (Sosa y col.,2002). En el presente estudio nos abocamos a lacaracterización de una fracción y dos compuestosaislados de otra fracción del extracto de hexanode las hojas de esta especie medicinal, la Burserasimaruba, durante la fase aguda de la inflamacióninducida por la carragenina, empleando como re-ferencia la droga antiinflamatoria no esteroidal, lafenilbutazona.

La inyección intraplantar de carragenina produjoedema en la pata de la rata, cuya primera fase seencuentra acompañada de la liberación concomitan-te de histamina, serotonina y cininas, seguida deuna segunda fase asociada a un incremento de losniveles de prostaglandinas, radicales libres, ciclooxi-genasas inducibles e infiltración y activación localde neutrófilos. La administración oral del extractoI (91-100) de las hojas de la Bursera simaruba re-dujo significativamente y de manera tiempo-depen-diente la respuesta inflamatoria inducida por lacarragenina, cuyo efecto hizo pico a las 5 y 7 horas(58,87 y 53,12%, respectivamente). Esta acciónantiinflamatoria fue comparable a la producida porla fenilbutazona en los mismos períodos (40%).El hecho que la fracción evaluada produce un efectoantinflamatorio al ser administrada por vía oral,sugiere que el o los compuestos activos no sufreninactivación metabólica en su paso por el tractogastrointestinal. Mediante el uso de espectrometríade masas y cromatografía de gases se pudo iden-tificar a la vitamina E como uno de los componentesde la fracción I (91-100), lo que sugiere un posiblepapel de este compuesto en la acción biológica.

De la fracción I (40-48) se aislaron los compues-tos VIII 25-26 y VIII 29 (columna VIII). Este últimofue purificado y caracterizado mediante NMR1H yNMR13C como la metil-ß-peltatina A (Moss, 2000; figu-ras 2 y 3). La evaluación biológica de los compuestosVIII 25-26 y VIII 29 muestra que los mismos presen-tan una actividad antiinflamatoria significativa a las3 horas (29,3 y 15,8%, respectivamente; p<0.05),efecto que se reduce a las 7 horas (7,09 y 11,34%,respectivamente). Este efecto fue significativamentemenor al observado para el compuesto de referen-cia, la fenilbutazona. La potencia relativa de la acción

Figura 1Efecto de la fenilbutazona (80 mg/kg) y la fracción

(91-100) (60 mg/kg) del extracto de hexano de la hojade la Bursera simaruba y de los compuestos

VIII 25-26 (32,2 mg/kg) y VIII 29 (10 mg/kg) sobreel edema de la pata inducido por la carragenina

Figura 2Efecto de los estándares de la metil-ß-peltatina A y Bsobre el edema de la pata inducido por la carragenina

Porc

enta

je d

e inhib

ició

nPorc

enta

je d

e inhib

ició

n

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antiinflamatoria fue a las 5 horas: I (91-100)>FBZ>VIII29>VIII 25-26.

Con el fin de evaluar el papel de la metil-ß-pel-tatina A en la acción antiinflamatoria del compuestoVIII 29, se estudió el efecto de los estándares delas metil-ß-peltatina A y B. Nuestros hallazgos de-muestran que la metil-ß-peltatina A inhibe significa-tivamente y de manera tiempo-dependiente eledema plantar inducido por la carragenina, mientrasque la metil-ß-peltatina B no ejerció ningún efecto.Esto indica que la metil-ß-peltatina A podría constituiruno de los principios activos responsables de la ac-ción antiinflamatoria de la fracción I (40-48). Es pro-bable que la acción farmacológica diferencial entrelas dos peltatinas (A y B) se debe a la disposiciónespacial del grupo 3,4,5,-trimetoxifenilo. En efecto,cuando la metil-ß-peltatina A, una trans-lactona rí-gida, es tratada con una base, ésta epimeriza fácil-mente en la posición C-7’ al análogo cis-lactona másestable, la metil-ß-peltatina B, la cual es más flexible.La verificación de ello mediante los estudios corres-pondientes de modelado molecular demuestran quemientras que la metil-ß-peltatina A presenta unaúnica conformación principal con el grupo trimeto-xifenilo en disposición axial, la metil-ß-peltatina Bse presenta en cuatro conformaciones diferentes,con una diferencia de energía estérica menor a 3kJ/mol (Figura 4). Esta pequeña diferencia de energíapermite cambios de conformación de baja energía.Por lo tanto, la pérdida de la actividadantiinflamatoria de la metil-ß-peltatina B en relacióna la metil-ß-peltatina A se podría atribuir al incre-mento de la flexibilidad y a los cambios conforma-cionales sufridos por la molécula, lo cual impediríaa la metil-ß-peltatina B la orientación e interacciónadecuada para la promoción de la acción biológicade este compuesto.

La acción antiinflamatoria del compuesto VIII29 como una metil-ß-peltatina A, se encuentra ava-lada por los efectos similares reportados para otroslignanos obtenidos de plantas medicinales. Enefecto, se ha demostrado que algunos lignanosdisminuyen la inflamación y promueven el buenfuncionamiento del sistema inmune. Así, los ligna-nos provenientes de la semilla de la planta del linohan sido empleados como potentes inhibidores delfactor activante de las plaquetas, un mediador dela inflamación (Clark y col., 1995). Aún más, loslignanos obtenidos de la raíz de una planta medi-cinal coreana, Acanthopanax chilisanensis (Ara-liaceae), inhiben la producción de PGE(2) mediantela inhibición directa de la actividad de ciclooxige-nasa (Ban y col., 2002). Igualmente, se ha demos-

Estructura de la metil-ß-peltatina A y B (Moss, 2000)y las señales de RMN1H y RMN13C

de la metil-ß-peltatina A y B.

8'b(H) metil-b-peltatina A8'a(H) metil-b-peltatina B

Metil-ß-peltatina A. Mp. 74-75º. 1H NMR (CDCl3): 6.36 (2H, s,H-2’, H 6’); 6.27 (1H, s, H-5);. 5.90 (1H, d, J=1,0, H-10a); 5.91(1H, d, J=1,3, H-10b); 4.57 (H 7’, d, J=4,0); 4,48 (1H, dd,J=8.9; 6.0, H-9a); 4.07 (3H, s, H-11); 3,93 (1H, dd, J=10.3; 8.5, H-9b); 3.82 (3H, s, H-11’); 3.76 (6H,s, H-10’, H-12’);3.18(1H, dd, J=14.9 ; 3.5, H-7a); 2.6-2.7(2H, m, H-8, H-8’);2.45(1H, m, H-7b). 13C NMR (CDCl3): 120.9 (C-1); 131.6 (C-2); 104.4 (C-3); 148.2 (C-4); 134.7 (C-5); 140.7 (C-6); 27.4(C-7); 32.3 (C-8); 72.3 (C-9); 100.9 (C-10); 59.3 (C-11);136.1 (C-1’); 108.4 (C-2’); 152.4 (C-3’); 137.1 (C-4’); 152.5(C-5’); 108.4 (C-6’); 43.8 (C-7’); 47.2 (C-8’); 174.9 (C-9’);56.3 (C-10’); 60.7 (C-11’); 56,3 (C-12’).

Metil-ß-peltatina B. Se mezclaron 20 mg de metil-ß-pelta-tina A en 10 ml de 1% KOH en MeOH durante 30 minutos,a temperatura ambiente. Después de la neutralización yextracción con EtOAc, se obtuvo 18 mg (90%) de la metil-ß-peltatina B. Mp. 177-178º. 1H NMR (CDCl3): 6.32 (3H, s, H-3,H-2’,H-6’); 5.91 (1H, d, J=1.5, H-10a); 5.88 (1H, d, J=1.5,H-10b); 4.43 (1H, dd, J=9.2;7.0, H-9a); 4.34(1H, d, J=3.0, H-7’); 3.99 (3H, s, H-11); 3.97(1H, dd, J=9.2;3.0, H-9b); 3.81(3H, s, H-11’); 3.77 (6H, s, H-10’,H-12’); 3.27(1H, dd,J=9.3;3.0, H-8’); 2.98 (1H, m, H-8); 2.78 (1H, dd, J=16.0;6.3, H-7a); 2.65 (1H, dd, J=16.0;5.8, H-7b). 13C NMR (CDCl3):120.7 (C-1); 132.0 (C-2); 104.8 (C-3); 148.5 (C-4); 136.0 (C-5); 141.5 (C-6); 24.8 (C-7); 33.0 (C-8); 73.6 (C-9); 101.4(C-10); 60.2 (C-11); 137.9 (C-1’); 108.1 (C-2’);154.0 (C-3’);139.0 (C-4’);154.0 (C-5’);108.1 (C-6’); 45.9 (C-7’);46.8 (C-8’); 178.8 (C-9’); 56.8 (C-10’); 61.6 (C-11’);56.8 (C-12’).

trado que el lignano furofurano diayangambina,ejerce una acción inhibitoria en el edema, asociadocon la reducción de infiltración de leucocitos in vivoy la reducción de la generación de PGE(2) in vitro(De Leon y col., 2002). Aunque sugestivos, nuestrosresultados no nos permiten establecer el mecanismode la acción antiinflamatoria de la metil-ß-peltatinaA, por lo que se requiere de investigación adicionalpara su esclarecimiento.



Conclusiones1. Los resultados obtenidos en el estudio de la ac-

tividad antiinflamatoria demuestran que la plantaB. simaruba (L.) Sarg. que crece en Venezuela,puede utilizarse en procesos antiinflamatorios.

2. El estudio fitoquímico realizado sobre el extractode hexano de las hojas de la Bursera simaruba(L.) Sarg. permitió la identificación de variassustancias reportadas en la literatura como anti-inflamatorias, lo que permite validar el uso dela Bursera simaruba (L.) Sarg. como antiinfla-matoria en la medicina tradicional.

3. La actividad antiinflamatoria de la metil-β-pelta-tina A, sugiere que este podría constituir unode los principios activos responsables de la ac-tividad biológica.

AgradecimientosLos autores agradecen al Dr. Stephen Tillet por

la realización de las determinaciones botánicas. Esteproyecto fue financiado por el CDCH, Instituto deInvestigaciones Farmacéuticas, el Consejo de De-sarrollo Científico y Humanístico de la UniversidadCentral de Venezuela, Caracas, Venezuela, y el De-partamento de Química Farmacéutica de la Univer-sidad de Salamanca, Salamanca, España.

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Figura 4Principales confórmeros de la metil-ß-peltatina A (A-1)

y la metil-ß-peltatina B (B-1,4). La energía estérica(Es) de cada confórmero se expresa en kJ/mol.

Recibido: septiembre 2006Aceptado: octubre 2006

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Revista Facultad de Farmacia. Vol. 66 • Nº 1 • 2003MARÍA DE JESÚS ALFARO, VAROUJAN A. YAYLAYAN, JACQUELINE M. R. BÉLANGER Y J. R. JOCELYN PARÉ

Resumen

La encapsulación es un proceso que generalmente consiste en atrapar compuestos inestables como color,aroma, fragancia, flavor, o drogas dentro de una matriz relativamente estable, para así prevenir una oxidación,evaporación u otros cambios químicos durante el almacenamiento y liberación. Bajo condiciones específicas,la sonicación es capaz de convertir algunas proteínas en unas microesferas y así ofrecer de esta maneraun método rápido y eficiente para la encapsulación de componentes. Se ha demostrado que diferentes drogaspueden ser atrapadas dentro de microesferas producidas por un proceso de sonoquímica. Usando la albúminade suero bovino como proteína modelo se estudio el efecto de los parámetros sonóquímicos y su eficienciaen la formación de microesferas. A 25 mL de decano (con y sin benzaldehido) se le adicionó una soluciónacuosa proteica al 5% p/v. En la superficie de la solución, se colocó la punta del ultrasonido de alta intensidad(750W), o entre las fases orgánicas y acuosas, y se sonicó bajo varias condiciones por 3 min., a fin de generaruna potencia acústica en el rango de 47 a 130 W/cm2. Los parámetros evaluados fueron los siguientes: tem-peratura, amplitud, volumen total (25 a 40 mL), sonicación continua versus pulsos (20s ON, 40s OFF o15s ON, 50s OFF) de irradiación por un total de 3 min. La temperatura, la potencia total y la energía absorbidapor el sistema fueron monitoreadas y registradas. Las microesferas fueron analizadas por microscopia ópticay por microscopia electrónica de barrido (SEM). Los análisis preliminares de los datos indicaron que temperaturainiciales bajas de 80 o 200 C, una irradiación pulsada (20 s ON, 40 s OFF) fueron más favorable para la formaciónde las microesferas y que la potencia acústica no tuvo un efecto específico.

Palabras clave: Ultrasonido, formación de microcápsulas, albúmina, encapsulación.

1 Unidad de Análisis de Alimentos, Facultad de Farmacia. Universidad Central de Venezuela. Apartado 40109 Caracas 1040-AVenezuela Tel.: (58)212 6052753 Fax:(58) 212 605 2707 [email protected]

2 McGill University, Department of Food Science and Agricultural Chemistry, 21,111 Lakeshore, Ste. Anne de-Bellevue, QC, Canada;Tel.: 514-398-7918; Fax: 514 398-7977 [email protected]

3 Green Technologies Division, Environment Canada. 335 River Road, Ottawa, Ontario Canada K1A 0H3;[email protected]; [email protected]

Preliminary study of sonication parametersfor the generation of protein microspheresfor the encapsulation of various substrates

Estudio preliminar de los parámetros de sonicaciónpara la obtención de microesferas proteicaspara la encapsulación de varios substratos

MARÍA DE JESÚS ALFARO1, VAROUJAN A. YAYLAYAN2,JACQUELINE M. R. BÉLANGER3 Y J. R. JOCELYN PARÉ3

Abstract

Encapsulation is a process that generally consists of entrapping unstable components such as color, aroma,fragrance, flavor, or drugs inside a relatively stable matrix, to prevent their oxidation, evaporation or otherchemical changes during their storage and delivery. Under specific conditions sonication is known to convertsome proteins into microspheres. It has also been demonstrated that different drugs can be entrapped insidethese microspheres during the sonochemical process thus providing a fast and efficient method for encapsulationof various substrates. Using bovine serum albumin as a model protein we have studied the effect of sonochemicalparameters on the efficiency of microsphere formation. Decane (with and without benzaldehyde) was addedto a 25 mL of 5% w/v aqueous protein solution. The bottom surface of the high intensity (750W) ultrasonichorn was placed at the interface between the organic and aqueous phases and sonicated at various conditions


Revista Facultad de Farmacia. Vol. 66 • Nº 1 • 2003PRELIMINARY STUDY OF SONICATION PARAMETERS FOR THE GENERATION OF PROTEIN MICROSPHERES FOR THE ENCAPSULATION OF VARIOUS SUBSTRATES

for 3 min such as to generate an acoustic power ranging from 47 to 130 W/cm2. The following parameterswere evaluated: temperature, amplitude, total volume (25 to 40 mL), continuous versus pulsed sonication (20sON, 40s OFF or 15sON, 50s OFF). Temperature, total power and energy absorbed by the model system werealso monitored and recorded. The resulting microcapsules were analyzed by optical microscopy and by scanningelectron microscopy (SEM). Preliminary analysis of the data have indicated that lower initial temperatures (either8˚ or 20˚ C) and pulsed irradiation (20s ON, 40s OFF) were more favorable for the formation of the microspheresand that the acoustic power had no specific effect.

Key words: Ultrasound, microcapsule formation, albumin, encapsulation.

Introduction

Sonochemistry is the application of ultrasoundsto reactions and chemical processes. It is relativelya new field of research, with activities spanning inthe last 10 years and operating throughout the sonicspectrum (Mason et al., 1996). High-intensity ultra-sonication is an emerging processing technologyincreasingly used in chemical synthesis, preparationof pharmaceuticals and food processing (Gülserenet al., 2007).

Unlike other energy sources, acoustic energyis not directly absorbed by the target molecules;they are transmitted in the medium through wavesof pressure inducing vibrational movements in thesolvent molecules. In response to the changes intime and pressure, these molecules undergo com-pression and decompression cycles such that whenthe intensity of the applied ultrasound is increased,it is possible to reach a point at which the intra-molecular forces are not able to retain the integrityof the molecular structure, leading to a structuralbreakdown and the creation of «cavities». This phe-nomenon is called «cavitation» and is the result ofthe high temperatures, pressures and the extraor-dinary heating and/or cooling rates generated bythe collapse of these «cavities» or «bubbles». Ultra-sounds provide a unique and unusual mechanismfor the performance of high-energy chemistry. Thesize, lifetime and density of a bubble or cavity arenot related in a simple fashion as they depend onseveral parameters: frequency, acoustic intensityor acoustic pressure, solvent, bubbling gas, andexternal parameters such as temperature and pres-sure. The chemical effect of the ultrasound in watersolutions has been studied for many years. Cavita-tional thermolysis can produce hydroxyl radicalsand hydrogen atoms. That, in turn, can be followedby the formation of hydrogen peroxide and, in theabsence of oxygen, hydroperoxyl radicals (Porten-länger and Heusinger, 1994).

Under specific conditions sonication is knownto convert some proteins into microspheres. It hasalso been demonstrated that different drugs can

be entrapped inside these microspheres during thesonochemical process thus providing a fast and effi-cient method for encapsulation of various substra-tes. Microencapsulation therefore, is a technologythat allows sensitive ingredients to be physicallyentrapped into the surrounding material that servesas a wall that protects them against various adverseand unwanted reactions, volatile losses, or nutritio-nal deterioration (Kuntz, 2003). The emulsificationthat is produced in the medium during sonication,is not capable by itself to secure the longevity ofthe micropheres (Suslick et al., 1994). Grinstaff andSuslick (1991) demonstrated that the protein mi-crospheres that are formed during the sonolysisprocess are stabilized through disulfide linkagesbetween the cysteine residues of the protein cata-lyzed by superoxide radicals.

There is a need to develop sonochemical techni-ques for the synthesis of non-aqueous, liquid-filledmicrocapsules and air-filled micro-bubbles. Proteinsoffer excellent functional properties as good startingmaterials for encapsulated ingredients. This reportpresents preliminary data on the formation of mi-crospheres from bovine serum albumin under va-rious sonication conditions. No attempt was madeto optimize the production of microspheres, ratherwe report on the preliminary assessment of the ca-pacity of these microspheres to encapsulate subs-trates such as aromas, flavors, nutraceuticals, orother food components.

Experimental

MATERIALS

Bovine Serum Albumin (BSA) was purchasedfrom Sigma Chemicals (Sigma A2153-100G, 96%),and used without further purification, BSA contains583 amino acids residuals, and it doesn’t containcarbohydrates. At pH 5-7 it contains 17 disulfidebridges and 1 free sulfahydryl group at residue 34.BSA solutions were prepared at 5% (w/v) in distilledwater. All BSA solutions were prepared at room tem-perature at least 30 min prior to use and were stirredthoroughly to ensure proper hydration of proteins.

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All solutions were prepared with distilled water. Thecompounds added to determine the effectivenessof the encapsulation of the protein microsphereswere: vanillin, benzaldehyde, catechin, bromocre-sol green, and dichloroindophenol. Decane, canolaoil, and air were used as the immiscible phase forthe application of the ultrasounds.

SAMPLE PREPARATION

The protein was dissolved in water (20 or 25 mL)and placed in a 100 mL 3-necked round-bottomflask. Compounds to be encapsulated (see above)were dissolved in either decane (13 or 20 mL) orcanola oil (20 mL) and added to the protein solutionand sonicated for three minutes.

METHODS

An ultrasonic processor (Model DMC750, Sonics,Newtown, USA) fitted with a stainless steel probe(diameter 1/2 inch) was used to sonicate 25, 38 or40 mL protein solutions. The reaction flask was im-mersed into an ice water bath. The tip of the hornwas immersed to about 1.5 mm deep into theaqueous phase. The solutions were treated undereither pulsed or continuous ultrasound emissionsat selected power settings for 3 min. Ultrasound treat-ments were performed at a frequency of 20 kHz anda power of 750 watts. The generated ultrasound in-tensity at this power setting was 20 W/cm-2. Thetemperature was monitored throughout the experi-ment using a temperature probe. The applied ener-gy and the power are reported in Tables I-IV. Afterthe application of the ultrasound the samples werefiltered through a Whatman filter 0.45 µm (MilliporeCorporation), washed several times with distilledwater to remove unreacted proteins. The sampleswere subsequently dried at ambient temperaturebefore being stored in vials at –10 oC until analyzedby optical microscopy (Digilab UMA 60, Varian, Can-ton, MA, USA @500X) and electron microscopy(Hitachi S-4300 FAITH-VP-SEM, Hitachinaka-shi, Iba-raki, Japan).

Results and discussion

Bovine serum albumin was selected as a modelprotein for the formation of the microspheres basedon its composition and availability. At pH rangingbetween 5 and 7 it contains 17 disulfide bridgesand one sulfahydryl group which are favorable forthe formation of microspheres (Suslick, 1994). Itis a good model to evaluate the potential of ultra-

sounds to form and control the formation of proteinmicrospheres and the type of substrate to be encap-sulated. Optical microscopy (Digilab UMA 600,Varian, Canton, MA, USA) and electronic microscopy(Hitachi S-4300 FE-VP-SEM Hitachinaka-shi, Ibaraki,Japan) were used to analyze the products obtainedand to determine the presence and dimensions ofthe protein microspheres and the variation in theformation of these components in relation to thevarious treatments applied.

The overall duration of the application of ultra-sounds to the samples was maintained constant toa total of three minutes. The ultrasound irradiationsequence in the samples was controlled throughpulses of 20 s ON and 40 s OFF, or 15 s ON and50 s OFF, or continuous application. The latter didnot improve the formation of the microspheres. Infact, the evaluation of the BSA microspheres obtai-ned with just decane yielded better results whena pulse sequence of 15 s ON and 50 s OFF wasapplied. That observation was not as well definedin the case of the formation of BSA microsphereswith air as the interface, or in BSA microsphereswith benzaldehyde dissolved in decane. Henglein(1995) indicated that applying ultrasound pulses isefficient if the interval between each pulse is short.Furthermore, to be able to compare the chemicalchanges in experiments with continuous ultrasoundapplication and pulsed ultrasounds, it is necessaryto use relatively long irradiation times and to applysimilar quantities of acoustic energy to the system.It is also necessary to maintain the overall exposureto the ultrasound constant between the continuousand pulsed experiments.

Table I presents the results obtained with theBSA solution for the formation of protein microsphe-res and their capacity to encapsulate air or puredecane as the interface. The microspheres forma-tion with air as the interface was not achieved withinthe experimental conditions of this work, probablydue to the denaturation of the protein (Tian et al.,2004) as the result of exposure to air. Figure 1shows optical micrographs of untreated and treatedBSA with decane as the interface. No microsphereis observed in the former. The typical microspheresobserved on the micrograph of the latter were gene-rated at initial low temperatures under pulsed irra-diation conditions indicating these were the mostfavorable conditions for the formation of the micros-pheres. Furthermore results also indicated that thevariation in acoustic power did not have any signi-ficant effect. This observation is in agreement withthe literature that suggested that in order to obtain



Interface Pulse Vol. Initial Final Energy Power(mL) (˚C) (˚C) (J) (W)

BSA/Air1 No ultrasound applied 25 20 33 3911 44,5

15s ON/50s OFF 25 06 07 4159 46

15s ON/50s OFF 25 20,5 21,5 5325 52,75

20s ON/40s OFF 25 21 22 4588 45,5

20s ON/40s OFF 25 21 40 3389 44,5

BSA/Decane2 No ultrasound applied 38 21 45 6097 59,5

15s ON/50s OFF 38 09 14 4030 50,5

15s ON/50s OFF 38 08 21,5 6261 75,75

15s ON/50s OFF 38 07 13 6051 58,5

20s ON/40s OFF 38 22 23 6666 62,5

20s ON/40s OFF 38 21,5 40,5 5692 68,5

BSA/Decane3 No ultrasound applied 40 21 72 7473 96,5

No ultrasound applied 40 22 40 11371 81,5

15s ON/50s OFF 40 08 21 12506 111

20s ON/40s OFF 40 23 42 8509 67,5

15s ON/50s OFF 50 09 24 12134 108

1. Interface is air / BSA to 5% in distilled water (25 mL).2. Interface is decane (13 mL) / BSA to 5% in distilled water (25 mL).3. Interface is decane (20 mL) / BSA to 5% in distilled water (20 mL).

Table I

Pulsed ultrasound conditions and results for bovine serum albumin (BSA) samples withdecane and air as interfaces for the formation of protein microspheres

Figure 1Optical micrographs of a control sample (left) and one treated BSA sample (right) with decane as the interface

showing the presence of microspheres (full width = 700µm).

optimal results, it is necessary to carry out sonoche-mistry experiments at the lowest temperature pos-sible (Mason and Lorimer, 2002). In general, it wasdifficult to control the temperature of the systemusing an ice bath. Thermal effect of the ultrasoundcan cause heating of the system leading to thedenaturation of the protein. The temperature of thesample increases quickly with an augmentation in

the time of application of the ultrasound (Tian etal., 2004).

The variation in sample volumes and composi-tion used in these experiments leads to differentlevel of resistance to the movement or passage ofthe ultrasounds and determines the level of power theequipment must apply to the sample. Hence, the ap-plied power will depend on the volume of the sample

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Interface/compounds Pulse Vol Initial Final Energy Power(mL) Temp. Temp. (J) (W)

(oC) (oC)

Decane/benzaldehyde 0,1% 1 15s ON/ 38 09 16 9851 72,550s OFF

Decane/benzaldehyde 0,1% 1 15s ON/ 38 20 23 9436 7350s OFF


Decane/benzaldehyde 0,1% 2 15s ON/ 40 08 34 16237 12650s OFF







Decane/benzaldehyde 1%5 15s ON/ 38 08 13 9064 8250s OFF


Decane/benzaldehyde 1%5 20s ON/ 38 22 36 7874 63,540s OFF




1. Interface is decane (13mL) / BSA to 5% in distilled (25 mL) water + 0.1% benzaldehyde.




5. Interface is decane (13mL) / BSA to 5% in distilled (25 ml) water + 1% benzaldehyde.

6. Interface is decane (20mL) / BSA to 5% in distilled (20 mL) water + 1% benzaldehyde.

7. Interface is decane (20ml) / BSA to 5% in distilled (20 mL) water + 1% benzaldehyde.

8. Interface is decane (13mL) / BSA to 5% in distilled (25 mL) water + 5% benzaldehyde.

Table IIPulsed ultrasound conditions and results for bovine serum albumin (BSA) sampleswith decane as the interface and benzaldehyde as substrate to be encapsulated



BSA/decane /benzaldehyde. Figure 3 is an electronmicrograph showing the same microstructures butfurther detailing the homogeneous size and thestructural morphology of the particles. It can be seenclearly that ultrasounds can produce high concentra-tions of the protein microcapsules with wide sizedistribution (Suslick and Grinstaff, 1990). Recently,Avivi and Gedanken (2007) suggested that, in thesonochemical process, the size of the microspheresis dependent upon the concentration of the solutionused. Also, sonication can break the hydrogen brid-ges and the van der Walls interactions of the polypep-tide chains leading to the modification of thesecondary and tertiary structure of the protein andto the oxidation of the SH groups (Tian et al., 2004).

Figure 2Optical micrograph of a sample of bovine serum albumin

(BSA) with decane as interface with the additionof benzaldehyde as substrate for encapsulation.

The microspheres are clearly visible.

Interface / substrate to be encapsulated Vol.Total Time(ml) (min.)

Canola oil / Benzaldehyde1 40 1

Canola oil / water/benzaldehyde2 40 1

Canola oil / Vainillin3 40 1

Canola oil / Dichloroindophenol4 40 1

Canola oil / Bromocresol green5 40 1

Canola oil / Catechin6 40 1

1. Interface canola oil (40mL) / 0.1% benzaldehyde

2. Interface canola oil (20mL) / water (20 mL) + 0.1% benzaldehyde

3. Interface canola oil (40mL) / 0.01% vainillin

4. Interface canola oil (40mL) / 0.01% dichloroindophenol

5. Interface canola oil (40mL) / 0.01% bromocresol green

6. Interface canola oil (40mL) / 0.01% catechin

Table IIIContinuous ultrasound conditions for bovine

serum albumin (BSA) samples with Canola oilas the interface and the addition of various

substrates to be encapsulated

in addition to the viscosity of the sample, the sizeof the sonicator tip and, in some cases, on the envi-ronmental pressure (Doktycs and Suslick, 1990).Table II shows the results obtained after the treat-ment of BSA/decane system and the addition ofbenzaldehyde at different concentrations as thesubstrate to be encapsulated. Again it can be obser-ved that a low initial temperature of 8 and 21 0C,and a pulsed irradiation, and a low concentrationof benzaldehyde (0,1-0,5%) were the best conditionsfor the formation of the microspheres and that theacoustic power did not have any observable effect.Figure 2 is an optical micrograph showing the mi-crocapsules obtained after applying ultrasounds to

Figure 3Electron micrograph (30kV X 5000) of a sample

of bovine serum albumin (BSA) with decane at theinterface with the addition of benzaldehyde as substratefor encapsulation. The microspheres are clearly visible.

Another interface used with BSA to further studythe formation of microspheres and their capacityto encapsulate diverse compounds using the pre-viously studied parameters was canola oil. TableIII presents the conditions used for the system whe-re continuous ultrasound application was used astreatment along with the various compounds thatwere added as substrate to be encapsulated. TableIV provides similar information but for pulsed ultra-sound experiments along with the results obtainedunder these conditions. Figure 4 is a series of opti-cal micrographs showing the microsphere producedunder these conditions. For the sonochemistry ofimmiscible liquids (e.g., oil and water), Suslick(1989), indicated the ability of the ultrasound toemulsify the system so that microscopic drops ofone liquid are suspended in the other one, the ul-trasounds forcing the surface of the liquid to a series

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Table IVPulsed ultrasound conditions and results for bovine serum albumin (BSA) samples withCanola oil as the interface and the addition of various substrates to be encapsulated

Figure 4Optical micrographsof some samples ofbovine serum albumin(BSA) with canola oilas the interface andthe addition of variouscompounds toencapsulate.Microspheres arevisible in all cases.

Interface/substrate Pulse Vol Initial Final Energy Powerto be encapsulated (mL) Temp. Temp. (J) (W)

(˚C) (˚C)

Canola oil / Benzaldehyde 20s ON/40s OFF 40 09 22 11207 102

Canola oil / vanillin 20s ON/40s OFF 40 09 20 10878 96,5

Canola oil / dichloroindophenol 20s ON/40s OFF 40 09 30 18957 141

Canola oil / bromocresol green 20s ON/40s OFF 40 08 20 9922 97

Canola oil / catechin 20s ON/40s OFF 40 09 24 14718 137,5

Canola oil / benzaldehyde 20s ON/40s OFF 40 19 29 7969 97,5

Canola oil / vanillin 20s ON/40s OFF 40 19 30 8100 97,5

Canola oil / dichloroindophenol 20s ON/40s OFF 40 22 35 12654 98,5

Canola oil / bromocresol green 20s ON/40s OFF 40 22 30 11137 93,5

Canola oil / catechin 20s ON/40s OFF 40 22 31 10246 89

Canola oil / bromocresol green 15s ON/50s OFF 40 08 21 15481 150,5



of compression and expansion phenomena. Theresulting emulsification can accelerate the chemicalreactions between the immiscible liquids by increa-sing significantly contact surface. In fact, one ofthe earlier uses of ultrasounds in processing wasfor emulsification, if a bubble collapses near thephase boundary of two immiscible liquids the re-sulting shock wave can provide very efficient mixingof the layers. Stable emulsions generated with ultra-sound have been used in the textile, cosmetic, phar-maceutical and food industries. Such emulsions areoften more stable than those produced conventio-nally and often require little, if any, surfactant. Emul-sions with smaller droplet sizes within a narrow sizedistribution are obtained, when compared to othermethods (Mason et al., 1996).

Technical considerations

To evaluate the ability of BSA to form proteinmicrospheres and their capacity to encapsulate air(the latter being the interface), the probe tip of theultrasonic apparatus was positioned at about 1.5mm below the interface. When the interface wasdecane or canola oil the probe was placed at equaldistance between the two phases of the system. Thetip of the ultrasonic apparatus intensifies and irra-diates ultrasound energy into the sample. Tips thatpossess smaller diameters in their extremities yieldbigger cavitation intensity, but the energy that isliberated is restricted by its diameter giving rise toa more concentrated field below the tip. Inversely,tips with larger diameter at their extremity will pro-duce reduced intensity, but the liberated energy willreach a larger area. Hence, the larger the diameterof the extremity of the tip, the larger volume it canprocess uniformly, but with reduced intensity.

This work was carried out at the full ultrasonicamplitude of the apparatus (nominally set at 100%).The amplitude controls the number of vibrationsof the tip of the sonicator, however, the quantity ofpower (in Watts) required by the sample cannot bedetermined beforehand, hence using 100% of am-plitude, a maximum power will be liberated, thepower level being adjusted automatically to main-tain the amplitude selected. At increasing amplitu-des, cavitational bubble collapse is more violentsince the resonant bubble size is proportional tothe amplitude of the ultrasonic wave (Suslick andPrice., 1999). The high intensity of ultrasound(750W) delivered at the interface between the pro-tein solution and the substrate, treated to differentconditions for 3 min., generated an acoustic powerin the range from 47 to 130 W/cm2. According to

Enterazi and Kruus (1996), a high power doesn’tlead to an increment of the reaction speed in thesystem. The applied power, observed in all the pre-sented tables, measured in watts, is the amount ofenergy transfer per unit time in the sample. It ismeasured by the ultrasound apparatus for the totaltime of three minutes. This power can be measuredat any time and the energy liberated into the sample,as mentioned previously, is determined by the sam-ple volume used, the viscosity, the size of the tipof the sonicator and, in some cases, the environ-mental pressure.

Conclusions

The sonication technique was shown to producemicrospheres from samples BSA protein material.Parameters like applied power and ultrasound pul-ses were not consistent in their impact on the for-mation of microspheres. It was not possible toencapsulate air with the microspheres producedunder the conditions set in this study. Under thecurrent experimental setup it was difficult to controlthe temperature and this needs attention in futurework. Despite these limitations, it was shown thatmicrospheres can be produced by sonolysis and thatin itself warrants that further work be carried outseeking better control and further expansion on theencapsulation aspects. Similarly, more detailed cha-racterization of these microcapsules is requiredalong with a better definition of the relative influenceof each one of the sonolysis parameters.

Acknowledgements

One of us (MJA) acknowledges the hospitalityof McGill University, Department of Food Scienceand Agricultural Chemistry, Ste-Anne of Bellevue,Québec Canada, during the performance of thiswork. The financial support of FONACIT of the Minis-try of Science and Technology of Caracas, Venezue-la and of the CDCH of the Central University ofVenezuela, Caracas, Venezuela, is greatly acknow-ledged.

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Recibido: noviembre 2006Aceptado: noviembre 2006


Revista Facultad de Farmacia. Vol. 66 • Nº 1 • 2003DESARROLLO Y EVALUACIÓN DE PARÁMETROS FÍSICOS EN FORMULACIONES HUMECTANTES PARA PACIENTES CON HIPOSECRECIÓN LAGRIMAL

Resumen

Las dispersiones de hidroxipropilmetilcelulosa (HPMC) se emplean como humectantes para el alivio de lossíntomas relacionados con el síndrome del ojo seco. Se evaluó la posible influencia de los diferentes com-ponentes requeridos para estas formulaciones, sobre las dispersiones poliméricas al 0,5%.

Nuestros resultados muestran que la fase dispersa, formada por los sistemas de la solución de sales y amor-tiguadores de ácido bórico/borato de sodio o acetato de sodio/citrato de sodio, mantuvo el pH dentro delrango fisiológico reportado por la USP 27. Mientras que el tampón de ácido bórico/borato de sodio asociadocon Manitol, modifica el pH fuera del rango establecido y el buffer de fosfatos provoca precipitación, modificandoasí la homogeneidad de la dispersión.

Las sales asociadas con dextrosa y acetato de sodio/citrato de sodio mantienen la película bajo la forma degel flexible, con una mayor permanencia en el tiempo.

Los agentes de conservación antimicrobianos estudiados: cloruro de benzalconio con EDTA y perborato desodio, permiten que la tensión superficial se mantenga dentro del rango reportado para las lágrimas naturalesdel ojo humano. Todas las dispersiones isotónicas presentaron puntos de congelación dentro del reportadopara los fluidos lagrimales.

Palabras clave: Hidroxipropilmetilcelulosa, ojo seco.

Abstract

Hydroxypropylmethylcellulose (HPMC) dispersions are used as moisturizing in the relief of the symptoms relatedto the dry eye syndrome. The influence of the different ingredients required for this formulation, on the0,5% polymeric dispersions was evaluated.

Our results demonstrate that when dispersed phase was prepared with sodium boric/borate acid or sodiumacetate/sodium citrate buffer, the pH was maintained in the physiological range according to the USP 27.Boric acid / sodium borate buffer associated with Manitol, modified the pH out of this range. The phosphatebuffers promote the precipitation and modify the homogeneity of the dispersion.

The salts associated with dextrose and sodium acetate/sodium citrate maintain the film under the form offlexible gel for longer time.

The preservatives used: benzalkonium chloride with EDTA and sodium perborate, diminish the surface tensionto the values of the natural tears of the human eye range. All the isotonic dispersions presented cryoscopypoints in the range for the tear fluids.

Key words: Hydroxypropylmethycellulose, dry eye.

1 Departamento de Tecnología Farmacéutica. Universidad Central de Venezuela.

* A quien debe dirigir la correspondencia: [email protected].

Desarrollo y evaluación de parámetrosfísicos en formulaciones humectantes

para pacientes con hiposecreción lagrimal

ISABEL ANDUEZA*1, GISELA ÁVILA y DORIS ATTIAS

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Revista Facultad de Farmacia. Vol. 66 • Nº 1 • 2003ISABEL ANDUEZA, GISELA ÁVILA y DORIS ATTIAS

Introducción

La lágrima juega un papel importante en el sis-tema visual. Es un medio de limpieza eficiente, pro-tege de microorganismos, contribuye con una mayorrefracción de la luz y es el transporte de nutrientesy sustancias de desecho de la córnea (Coatvision,2002). La deficiencia de la misma y/o alteracionesen su composición química ocasionan una inesta-bilidad de la película lagrimal que llevan al desarrollode la enfermedad conocida como síndrome del ojoseco o queratoconjuntivitis seca (Stevenson, 2000).

Se cree que esta patología es el resultado deun proceso inflamatorio mediado por un receptordonde están involucradas las citoquinas que afectana la glándula lagrimal, dando origen a variacionesen la película que en definitiva alteran la homeos-tasis de la superficie ocular (Stevenson, 2000). Lamayoría de los pacientes con ojo seco producenlágrimas, pero el líquido lagrimal no es estable yno cubre el ojo de forma suficiente, de modo quelas células de la conjuntiva y la córnea pueden se-carse y destruirse.

El ojo seco no es una enfermedad descubiertarecientemente, sin embargo, determinados factoresde la civilización tales como trabajar frente a la pan-talla del computador y exposiciones frecuentes enambientes de aire seco, han fomentado su propa-gación de forma significativa. Por ello, en la actuali-dad, investigadores en el área oftalmológica handirigido sus esfuerzos hacia el desarrollo de formu-laciones poliméricas que presenten característicasviscosantes, viscoelásticas y bioadhesivos, así co-mo el empleo de sistemas matriciales y reservoriosque controlen la liberación para favorecer la perma-nencia del fármaco en la superficie ocular (Swar-brick, 1995).

Los polímeros hidrofílicos derivados de celulosason empleados en el tratamiento del ojo seco yaque alivian la irritación, aseguran y estabilizan laformación de la película lagrimal preservando laagudeza visual, aumentan el volumen lagrimal yprolongan el tiempo de permanencia. La elabora-ción de dispersiones acuosas presenta las siguien-tes características: a concentraciones bajas nomodifican la visión, son transparentes, translúcidas,no irritantes y viscosas. Esta última característicaestá relacionada con el tiempo de permanenciaocular (Serrano, 2004).

Desde el punto de vista tecnológico el desarrollode formulaciones oftalmológicas para la terapia delojo seco implica consideraciones de muchos pará-metros físicos y químicos, entre los cuales podemosdestacar: el empleo de sustancias salinas similares

a los fluidos lagrimales, la escogencia de un sistemaamortiguador e isotonizante, la asociación de dife-rentes componentes que retarden la deshidrataciónde la película, entre otros. El reto es combinar losconocimientos anatómicos, fisiológicos y bioquími-cos del órgano de la visión con los tecnológicos,a fin de lograr obtener formulaciones estables quemejoren la liberación, logren crear uniones o enlacescon las barreras externas del ojo, de tal manerade obtener mayor tiempo de permanencia de la dro-ga y evitar la deshidratación celular.

Tomando en consideración lo antes expuesto,en este trabajo se realizó el diseño y caracterizaciónfísica de formulaciones de hidroxipropilmetilcelulosa(HPMC) para el síndrome del ojo seco.


Elaboración de las dispersiones de HPMC al0,5% y 2% empleando agua y soluciones acuosascomo solvente.

Para la elaboración de las dispersiones de HPMCen agua se siguió el método descrito en la USP 28para la determinación de viscosidad de la HPMC.

Para su incorporación en soluciones acuosas seempleó el método reportado por Andueza y col.(2000 y 2001), el cual consiste en disolver previa-mente todos los componentes menos el polímero,en orden creciente de solubilidad y en el volumentotal de agua disponible para preparar las dispersio-nes de HPMC. De esta solución se toma 28,6% delvolumen total de solvente o de agua destilada, enel caso que se desee preparar HPMC empleando co-mo solvente solamente agua. Dicho volumen se ca-lienta entre 80-90 ̊ C y posteriormente se incorporalentamente la cantidad correspondiente en base se-ca de HPMC previamente pesada, AJ 150 DL d= 0,1mg; se agita por 10 minutos, manteniendo la tem-peratura entre 45±1 ˚C, se coloca en baño de hieloe inmediatamente se incorpora el resto del solventefrío (4-5 ˚C) y se agita moderadamente entre 30-40minutos para asegurar el hinchamiento y la disper-sión completa del polímero. Se deja en reposo por24 horas.

Las formulaciones cuali/cuantitativas de las solu-ciones solventes investigadas se especifican en lasTablas I, II, III y IV.

Caracterización física de lasdispersiones de HPMC

Para la caracterización se elaboraron por dupli-cado diferentes dispersiones de HPMC en agua a



concentraciones de 2% y 0,5%, así como dispersio-nes salinas e isotónicas al 2% y 0,5%. Se determinóla influencia de los diferentes ingredientes (amorti-guadores, isotonizantes y preservativos) sobre losparámetros físicos: pH, características de la pelí-cula, tensión superficial, aporte osmótico. Todaslas determinaciones de las dispersiones se realiza-ron a las 24 horas después de su elaboración(Andueza, 2000),

pH: Se determinó el pH de las muestras enestudio siguiendo la técnica de la USP 28 a 26 ˚Cen un potenciómetro Orion Research Modelo S.A.

Componente *Concentración %

Cloruro de Calcio 0.048

Cloruro de Magnesio 0.030

Cloruro de Potasio 0.075

Acetato de Sodio 0.390

Citrato de Sodio 0,170

Cloruro de Sodio 0.490

* De Andueza I.; Ávila G.; Attías D. Revista de la Sociedad deQuímica de México, 44,3. 2000.

Tabla ISales y sus concentraciones incorporadasa una dispersión viscoelástica de HPMC

Componentes Amortiguador Amortiguador AmortiguadorNo. 1 No. 2 No. 3

Cloruro de Calcio 0,048 0,048 0,048

Cloruro de Magnesio 0,030 0,030 0,030

Cloruro de Potasio 0,075 0,075 0,075

Cloruro de Sodio 0,490 0,490 0,490

Acetato de Sodio 0,390

Citrato de Sodio 0,170

Ácido Bórico 0,560

Borato de Sodio 0,096

Bifosfato de Sodio 0,080

Fosfato de Sodio 0,380

Tabla IIPorcentaje de diferentes mezclas en solución acuosa.

Influencia de las soluciones amortiguadoras

Fórmulas

Componentes 1A 1B 1C 1D 2A 2B 2C 2D

Cloruro de Calcio 0,048 0,048 0,048 0,048 0,048 0,048 0,048 0,048

Cloruro de Magnesio 0,03 0,03 0,03 0,03 0,03 0,03 0,03 0,03

Cloruro de Potasio 0,075 0,075 0,075 0,075 0,075 0,075 0,075 0,075

Acetato de Sodio 0,39 0,39 0,39 0,39

Citrato de Sodio 0,17 0,17 0,17 0,17

Ácido Bórico 0,56 0,56 0,56 0,56

Borato de Sodio 0,096 0,096 0,096 0,096

Cloruro de Sodio 0,49 0,49

Dextrosa Anhidra 2,27 2,27

Manitol Anhidro 2,9 2,9

Tabla IIIPorcentaje de diferentes mezclas en solución acuosa.

Influencia de los agentes isotonizantes

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210, con electrodo de plata/cloruro de plata Orion9104 BN.

Característica de la película: Se siguió el métododescrito por Wan (1987) y Andueza (2000), dondese utilizaron dos placas de Petri (9 cm de diámetrox 1,5 cm de alto); se adicionaron en cada una 10mL de las dispersiones y se colocaron en una estufaMemmert modelo TV 30U por 4 horas a temperaturasentre 60-70 ˚C. Se determinó cualitativamente suadherencia al vidrio, separación de la película, colo-ración y apariencia. Se repitió el mismo procedi-miento a 37 ˚C hasta completa deshidratación dela película. Los criterios para clasificar los atributosfueron los siguientes:

Apariencia: Deshidratada, hidratada.

Adherencia:

a) Buena: La película es uniforme y continúaunida en todas las partes del vidrio.

b) Regular: La película no está unida completa-mente en toda la superficie del vidrio.

c) Mala: La película no se adhiere al vidrio.

Separación:

a) Muy fácil: La película se despega del vidriosin aplicar fuerza; sale uniformemente.

b) Fácil: La aplicación de una fuerza manual conespátula, permite la salida de la película; nosale uniformemente.

c) Difícil: La aplicación de una fuerza manualcon espátula no permite la salida de la pelícu-la; se resquebraja.

Color: blanco, transparente

La evaluación se realizó a las dispersiones de0,5% y 2% de HPMC, empleando como solventes aguay las soluciones establecidas en las formulas: 1A,1B, 1C (Tabla III). De igual manera se evaluaronlas dispersiones de HPMC al 0,5% hidratadas conlas soluciones: 2A, 2B, 2C, 3A y 3B (Tablas III y IV).

Tensión superficial: Se determinó la tensión su-perficial a 25 mL de las muestras de las dispersionesantes señaladas a 26 ˚C, empleando una balanzaLeconte Du Nouy modelo 705 35 Cenco Alemania;los valores se expresaron en dinas/cm.

Aporte osmótico: Para la evaluación de las dis-persiones y soluciones isotónicas, se aplicó el mé-todo teórico del equivalente en cloruro de sodioy el método del descenso del punto crioscópico me-diante el empleo del Advanced TM Cryoscope Mo-delo 4D3 (Martin, 1993). Para este último se procedióa colocar la muestra en un tubo de vidrio de 2 mL;se sumergió en un baño a temperatura controlada,posteriormente se introdujo un thermistor (detector)y un vibrador dentro de la dispersión. El baño dis-minuye su temperatura hasta que la muestra sesobrecongela. Luego el vibrador activado indujola cristalización del agua de la dispersión de ensayo;este proceso origina una liberación de calor de fu-sión que aumenta la temperatura de la muestra hastasu punto de congelación.

Se empleó como estándar una solución de clo-ruro de sodio al 0,9% previamente desecado a 300˚C x 5 h (USP 28).

Los equivalentes en cloruro de sodio de las sus-tancias empleadas en este trabajo de investigaciónse encuentran en la Tabla V.


La selección de la concentración de 0,5% deHPMC para evaluar diferentes componentes salinos,amortiguadores, isotonizantes y preservativos sebasó en lo reportado previamente, donde se sugie-ren los parámetros de viscosidad para dispersionesde uso oftalmológico (15-25 cps) (Ansel, 1999). Enla Figura 1 se puede observar los reogramas de dife-rentes concentraciones de HPMC en agua a fin deilustrar la selección de la concentración de 0,5%,donde a diferentes velocidades de corte, la viscosi-dad de la dispersión permanece dentro del rangopreviamente establecido.

Los componentes salinos empleados para el de-sarrollo inicial de esta investigación se basaron en

Componentes Fórmula 3A Fórmula 3B

Cloruro de Calcio 0,048 0,048

Cloruro de Magnesio 0,030 0,030

Cloruro de Potasio 0,075 0,075

Ácido bórico 0,560 0,560

Borato de sodio 0,096 0,096

Cloruro de Sodio 0,490 0,490

Cloruro de Benzalconio 0,010

EDTA 0,055

Perborato de sodiotetrahidratado 0,053

Tabla IVPorcentaje de diferentes mezclas en solución acuosa.Influencia de los agentes preservativos



estudios previos en los que se evaluó la influenciade diferentes sales sobre una dispersión isotónicaviscoelástica de HPMC al 2% en la cual se incorpo-raron componentes que simulaban la porción acuosade los fluidos lagrimales (Tabla I) (Andueza 2000).Estos estudios (Andueza, 2000 y 2001) ya han repor-tado la influencia de algunas dispersiones salinas

de HPMC (Tabla I) sobre algunos parámetros físicos.Es por ello que en este trabajo se asocian los compo-nentes ya evaluados con nuevos ingredientes indis-pensables para el desarrollo de esta formulación.

En el proceso de elaboración de las dispersionesacuosas de HPMC, las temperaturas comprendidasentre 80-90 ˚C no favorecen la solubilidad del polí-mero en agua o en soluciones acuosas de sales,por lo que el hinchamiento es limitado y la disoluciónes poca, formándose una fina dispersión hetero-génea sólido/líquido. Por otra parte, al disminuirla temperatura (4-5 ˚C), el agua o las solucionesacuosas de iones son excelentes solventes y laspartículas sólidas dispersas se hinchan y disuelvenrápidamente bajo una agitación moderada (Tapia,1995; Andueza, 2000; Andueza, 2001). Este pasoes muy importante a fin de evitar la precipitacióndel coloide, así como también una deficiente hu-mectación de las partículas, que traería como con-secuencia la formación de una masa gelatinosa queretarda la hidratación completa del resto del coloide(Dow Chemical, 1988). Para obtener una completadispersión es necesario disminuir la temperaturacon un baño de hielo, para que las partículas sehidraten completamente en agua (Andueza, 2000;Andueza, 2001).

Caracterización físicade las dispersiones de HPMC

Los diferentes valores de pH de las dispersionesde HPMC al 0,5% y 2%, empleando agua como sol-vente, se encontraron cercanos o dentro del rango

Compuesto E1%

Acetato de Sodio 0,46

Ácido bórico 0,50

Bifosfato de sodio anhidro 0,46

Borato de sodio 0,42

Citrato de sodio 0,31

Cloruro de benzalconio 0,16

Cloruro de calcio (2H2O) 0,51

Cloruro de magnesio 0,45

Cloruro de potasio 0,76

Cloruro de sodio 1

Dextrosa anhidra 0,18

EDTA 0,23

Fosfato de sodio desecado 0,53

Manitol anhidro 0,17

Perborato de sodio No reportado

The Merck Index. An Encyclopedia of chemicals, drugs andbiological. Thirteenth ed. Whitehouse Station (NJ): Merck & Co.,Inc.: 2001.

«Sodium Chloride Equivalents and Freezing Point Depressions(ºC) for Certain Concentrations (w/v) of Solution».

Tabla VValores del Equivalente en Cloruro de Sodio (E1%)

Figura 1Reogramas de las dispersiones de HPMC a diferentes concentraciones.

Temperatura 26ºC

48


de la farmacopea europea y japonesa (Harwood,2000) para una solución al 1%: 5,5-8,0 (Tabla VI).Estas concentraciones no presentaron diferenciasentre los valores de pH (p>0.05).

Se evaluó el efecto de las soluciones amortigua-doras sobre el pH de dispersiones salinas de HPMCal 0,5%. Para ello se emplearon las siguientes solu-ciones: citrato de sodio/acetato de sodio, Sorensenmodificado (bifosfato de sodio/ fosfato de sodio)y Palitzsch (ácido bórico/borato de sodio), Tabla II.Estas soluciones son muy empleadas para ajustarel pH de las formulaciones oftálmicas.

El comportamiento de la solución de sales alincorporar el sistema amortiguador de fosfato pre-sentó un precipitado blanco, amorfo, debido muyprobablemente a la formación del fosfato dibásicode calcio (CaHPO

4); éste, por ser una sal de fosfato

secundario más un metal alcalino térreo, es práctica-mente insoluble en agua, por lo tanto a las concen-traciones escogidas de cloruro de calcio y fosfatode sodio (Na

2HPO

4); no se recomienda utilizar el buf-

fer de fosfato para ajustar pH (Vogel,1983; TheMerck, 2001) ya que estas dispersiones oftálmicasdeben ser completamente homogéneas.

La dispersiones de HPMC al 0,5% en soluciónde sales con citrato de sodio/acetato de sodio (Fór-mula 1A, Tabla III) y ácido bórico/borato de sodio(Fórmula 2A, Tabla III) conservaron el pH dentrodel rango fisiológico, tal como lo reporta la USP 28para soluciones de HPMC de uso oftalmológico (6,0-7,8). En la Tabla VII se evidencia que no existe dife-rencia entre las dos soluciones amortiguadoras, porlo que fue importante evaluar estas dispersionessobre los otros parámetros físicos; así como tambiénla incorporación de otros ingredientes (agentes iso-tonizantes y preservativos) que pudieran afectar elpH final de la preparación.

El comportamiento de los agentes isotonizantes:cloruro de sodio, dextrosa y manitol, sobre la nuevapreformulación de HPMC al 0,5% y una dispersiónviscoelástica de HPMC al 2%, emplearon comosoluciones solventes las señaladas en la Tabla III.

Los valores de pH de las soluciones correspon-dientes a las Fórmulas 1 (Tabla III) se encuentranen la Tabla VIII. La incorporación de distintos agentes

isotonizantes en la solución de sales sin el polímerono tiene influencia sobre el pH final.

El comportamiento de las dispersiones de HPMCal 2% y 0,5% ante el añadido de los diferentes isoto-nizantes y en presencia de la solución amortiguadorade acetato de sodio/citrato de sodio (Fórmulas 1),evidenciaron pHs cercanos al fisiológico y dentrode los límites anteriormente reportados (Tabla IX).

Las soluciones de las Fórmulas 2 (Tabla III) eviden-ciaron que la incorporación de dextrosa y principal-mente manitol, modifica los valores de pH de lassoluciones y por ende la estabilidad del sistemaamortiguador (Tabla X). Esto se explica ya que elácido bórico puede transformarse en un ácido rela-tivamente fuerte por el agregado de compuestos hi-droxílicos orgánicos que contengan más de un grupohidróxido, como las moléculas de manitol y dextro-sa (Kolthoff, 1972, www. ugr.es, USP, 28).

El efecto de los compuestos polihidroxilados seexplica mediante la formación de complejos, dondela constante de ionización del ácido en agua (Ka= 5,8 x10 -10) se ve modificada por la presencia delmanitol (Ka = 1,5x10-4), dando como resultado ma-yor concentración de iones hidroxilos (H

3O+) y por

ende, variaciones del pH fuera del límite de espe-cificaciones. Esto fue comprobado experimental-mente empleando soluciones acuosas de manitoly ácido bórico a las concentraciones empleadasen el estudio.

Concentraciónde HPMC 2% 0,5%

pH 5,6 5,4

Tabla VIpH promedio de las dispersiones de HPMC

en agua a dos concentraciones Temperatura 26 ˚C

El comportamiento de las dispersiones de HPMCal 0,5% ante el añadido de los agentes isotonizantesy en presencia de la solución amortiguadora de ácidobórico/borato de sodio, evidenciaron nuevamenteque la presencia del manitol afecta el pH, encontrán-dose éste fuera del límite inferior permitido (TablaXI); resultado de gran importancia que permite des-cartar al manitol como agente isotonizante cuandose emplean soluciones amortiguadoras que conten-gan ácido bórico.

Es importante también resaltar que el manitolo dextrosa son sustratos ricos en energía que a esasconcentraciones favorecen la contaminación micro-biana, evidenciándose su aparición a los tres díasde haberse elaborado la dispersión y conservándoseésta a temperatura ambiente (26 ˚C). Por todo lo



anteriormente expuesto, se decidió seleccionar co-mo isotonizante al cloruro de sodio.

Con las Fórmulas número 2, no se evaluó la dis-persión de HPMC al 2% ya que es una fórmula visco-elástica, para cirugía oftalmológica, donde el empleodel ácido bórico como solución amortiguadora seríatóxica sobre las células oftálmicas internas.

Debido a que se pretende elaborar un productomultidosis que garantice la conservación de la este-rilidad durante su uso, es necesario evaluar losagentes preservativos. Se seleccionó el cloruro debenzalconio con EDTA por ser el más comúnmenteempleado desde 1930. La evidencia indica que éstosdesnaturalizan las proteínas y causan lisis de las mem-branas citoplasmáticas causando daños en las célu-las oculares (Noecker, 2004); sin embargo, esteagente de conservación antimicrobiana se continúausando y no ha sido prohibido por nuestras autori-dades sanitarias. El perborato de sodio, un preser-vativo oxidativo que se convierte en peróxido dehidrógeno cuando se combina con el agua, tienela ventaja que al ser colocado en el ojo sufre unproceso catalítico originado por las enzimas que seencuentran en el saco conjuntival y se transformapor la reacción en agua más oxigeno, causando unmínimo de daño sobre las células ya que ellas soncapaces de oxidar este tipo de preservativo. Casocontrario sucede con los amonios cuaternarios, don-de la célula no tiene la capacidad de neutralizarlos.

Para evaluar estos agentes de conservación an-timicrobianos, fue necesario seleccionar una de lasdos soluciones amortiguadoras con cloruro de sodiocomo isotonizante (Fórmulas 1A y 2A). El criteriode aceptación fue en función del cálculo de la capa-cidad amortiguadora de la soluciones salinas conacetato de sodio/citrato de sodio o ácido bórico/borato de sodio. Se encontró que la solución salinaisotónica con ácido bórico/borato de sodio presentómayor capacidad reguladora; sin embargo es impor-tante resaltar que en estudios anteriores se ha repor-tado que una dispersión isotónica de HPMC al 2%estéril con un contenido de sales como se muestraen la Tabla I, permanece estable entre 72 horasy 4 meses (Anduela, 2004). Esto permite continuarsu evaluación en estudios posteriores sin descartar-lo, ya que la presencia del ión citrato permite laformación de ácido cítrico, que es uno de los áci-dos orgánicos que se encuentran como componen-tes en las lágrimas.

Estos criterios de capacidad amortiguadora, asícomo la evaluación de los agentes isotonizantes,permitió seleccionar la Fórmula 2A para el estudiode la influencia de los preservativos, resultando asílas fórmulas solventes 3A y 3B (Tabla IV):

pH Agua Sol. isotónica: Sol. isotónica:sales con sales con ac.

acetato de Bórico/Boratosodio/citrato de sodio

Concentración de sodio (Fórmula 1B)de HPMC (%) (Fórmula 1A)

0 7,8 7,4

0,5 6,5 7,3 7,3

Tabla VIIpH promedio de las dispersiones de HPMC

al 0,5% en agua y en solución de sales con:acetato de sodio/citrato de sodio o ácidobórico/borato de sodio. Temperatura 26 ˚C

Solución pH t0 pH t24h

Fórmula 1A 7,22 7,20

Fórmula 1B 7,26 7,24

Fórmula 1C 7,27 7,24

Fórmula 1D 7,11 7,11

Tabla VIIIpH promedio a 26 ˚C de las soluciones de sales consolución amortiguadora de acetato de sodio/citratode sodio y diferentes isotonizantes; t0 y t24.

Fórmula

Concentración 1A 1B 1C 1D

0,5% 7,42 6,84 7,48 7,11

2,0% 7,20 7,11 7,02 7,13

Límites USP 27: 6,0-7,8

Tabla IXpH promedio a 26 ºC de dispersiones isotónicas

de HPMC al 2 % y 0,5%

Tabla XpH promedio a 26 ˚C de la soluciones de salescon solución amortiguadora de ácido bórico/

borato de sodio y diferentes isotonizantes; t0 y t24

Solución pH t0 pH t24h

Fórmula 2A 7,18 7,10

Fórmula 2B 6,20 6,20

Fórmula 2C 5,60 5,52

Fórmula 2D 7,11 7,11

El pH de las dispersiones con y sin HPMC al 0,5%se encontró dentro de los límites permitidos porla USP 28 (Tabla XII).

La evaluación de las características de la películaintenta establecer una correlación entre la adherencia

50


y disminución de la fricción en el momento delparpadeo, protege las células epiteliales cornealesy conjuntivales de la desecación, manteniendo unequilibrio acuoso y ocasionando una sensación másagradable en el paciente.

Las películas una vez expuestas en la estufa (37y 70 ˚C) y colocadas a temperatura ambiente (26˚C) permitió observar una deshidratación uniformedel polímero sin aparición de rupturas o fisuras; sien-do este último un requisito de estabilidad para lapelícula lagrimal. La dispersión donde se incorporócomo solvente la solución de la Fórmula 1B (sales+ dextrosa + acetato de sodio/citrato de sodio) conser-vó un aspecto de gel compacto, uniforme y flexible,con buena adherencia y despegue. Lo anteriormenteexpuesto se podría explicar por el hecho de que ladextrosa unida a la solución de sales, interactúa conel polímero protegiéndolo de la deshidratación, es

Fórmula

Concentración 2A 2B 2C 2D

0,5% 7,35 7,00 5,45 7,11

Límites USP 27: 6,0-7,8

Tabla XIpH promedio a 26 ˚C, de dispersiones isotónicas

de HPMC al 0,5%.

Fórmula

Composición 3A 3B

Dispersión sin HPMC 7,25 7,70

Dispersión con HPMC al 0,5% 7,30 7,60

Tabla XIIpH promedio a 26 ˚C, de dispersiones isotónicas

preservadas

Composición HPMC 0,5% HPMC 0,5%en Fórmula en Fórmula

Características 3A 3B

Apariencia Deshidratada Deshidratada

Adherencia Buena Buena

Separación Fácil Fácil

Color Blanco cristalino Blanco cristalino

Tabla XIVCaracterísticas de la película en las dispersiones

de HPMC con preservativos

ComposiciónHPMC 2% HPMC 0,5% HPMC 0,5% HPMC 0,5% HPMC 0,5% HPMC 0,5% HPMC 0,5% HPMC 0,5%

agua agua y HPMC 2% y HPMC 2% y HPMC 2% en Fórmula en Fórmula en Fórmulaen Fórmula en Fórmula en Fórmula 2ª 2B 2C

Características 1A 1B 1C

Apariencia Deshidratada Deshidratada Deshidratada Hidratada Deshidratada Deshidratada Deshidratada Deshidratada

Adherencia Buena Buena Buena Buena Buena Buena Buena Buena

Separación Difícil Difícil Fácil Muy fácil Fácil Fácil Fácil Fácil

Color Transparente Transparente Blanco 70ºC:Blanco Blanco Blanco Blanco Blanco37ºC: cristalino

Transparente

Tabla XIIICaracterísticas de la película en las dispersiones de HPMC a 37 y 70ºC

in vitro y su posible comportamiento in vivo; debidoa que la película, y en especial su adherencia, esuna característica deseable a los fines de esta inves-tigación, ya que la HPMC debe interactuar con lasglicoproteínas oftálmicas, formar una película unifor-me, continua y flexible que favorezca la lubricación

decir, aumenta la temperatura de gelificación con-servando por mayor tiempo la humectación de lapelícula. Este hallazgo es de gran importancia yaque la adherencia, lubricación y humectación dela película sobre la superficie corneal son requisitosfundamentales a fin de evitar la pérdida del conte-nido lagrimal (Serrano, 2004).

De igual modo, la presencia de los componentesde la Fórmula 1B favorece la flexibilidad de la pe-lícula, lo que podría fortalecer uniones poliméricasque disminuirían la movilidad de la dispersión ypor ende la velocidad de drenaje. A su vez, la flexi-bilidad es una característica que podría facilitar lapenetración de la dispersión dentro de las estructu-ras celulares (Desai, 1995). La asociación de HPMCcon dextrosa como coadyuvante abre nuevos ho-rizontes para el desarrollo óptimo de este tipo deformulaciones.



El resto de las dispersiones evaluadas, una vezcompletada la deshidratación, no presentaron dife-rencias apreciables en cuanto a su adherencia alvidrio. Sin embargo, en la separación uniforme dela película de la superficie del vidrio, se pudo obser-var que la presencia de sales lo favorece conside-rablemente.

Las dispersiones de HPMC en agua, una vez des-hidratadas, presentaron un aspecto transparente.Por el contrario, el añadido de los componentes sali-nos unidos a soluciones amortiguadoras y agentespreservativos, presentó una turbiedad con tendenciahacia el color blanco (Tablas XIII y XIV).

El comportamiento de la tensiones superficialesde las dispersiones de HPMC al 0,5% en solución desales correspondiente a las Fórmulas 1A y 2A esmenor que la dispersión de HPMC en agua (TablaXV). Las fuerzas de atracción entre las moléculasde las dispersiones se ven afectadas por la pre-sencia de sales, muy probablemente por reorien-tación molecular de la interfase dispersión/aire.

Al comparar estos hallazgos con una dispersiónviscoelástica de HPMC al 2% (Andueza 2000), la pre-sencia de las sales en la concentración mas diluidadel polímero (0,5%) no proporciona una marcadadisminución de la tensión superficial, si se comparacon el valor encontrado para la dispersión en agua(Tabla XVI). Como se puede observar, la concentra-ción del polímero influye sobre la interacción disper-sión/aire, afectando así este parámetro físico.

En cuanto al comportamiento de los agentes iso-tonizantes sobre las dispersiones de HPMC al 2%y 0,5%, según las fórmulas establecidas en la TablaIII, la presencia de la dextrosa y el manitol propor-cionaron valores similares a los encontrados concloruro de sodio, donde la tensión superficial esmenor que la dispersión de HPMC en agua corres-pondiente. Por otra parte, no existió variación entrelos valores de tensión superficial de las dispersionesempleando diferentes solventes en la hidratacióndel polímero (Tabla XVII).

El añadido de agentes preservativos de uso of-talmológico como el cloruro de benzalconio conEDTA o perborato de sodio, demostró una mayordisminución de la tensión superficial en la disper-sión; donde la presencia del cloruro de benzalconioy/o EDTA ratifica una vez más su poder modificadorde las fuerzas cohesivas de las distintas dispersionesoftálmicas (Andueza, 2001) (Tabla XVIII).

Es importante resaltar que estas dispersionesde HPMC al 0,5% serán formuladas bajo la forma decolirio, los cuales se administran en forma de gotas,

Medio Agua Acetato de Sodio/ Ac. Bórico /Boratosolvente Citrato de Sodio de Sodio.

(Fórmula 1A) (Fórmula 2A)

TensiónSuperficial 52,53 50,36 50,40dinas/cm

Tabla XVTensión Superficial promedio de las dispersiones

de HPMC al 0,5% en agua y en soluciónisotónica con: ácido bórico/borato de sodioo acetato de sodio/citrato de sodio, a 26 ˚C

Concentración 2% en 2% en 0,5% 0,5% enHPMC agua Fórmula en agua Fórmula

1A 1A

Tensión 63,87* 56,97* 52,53 50,36Superficialdinas/cm

* De Andueza I.; Ávila G.; Attías D. Revista Facultad de Farmacia– UCV 64,2. 55, 2001.

Tabla XVITensión Superficial de dispersiones en agua

e isotónicas de HPMC a diferentesconcentraciones, a 26 ˚C

Medio ste.Conc. Agua Fórmula Fórmula Fórmula Fórmula Fórmula FórmulaHPMC 1A 1B 1C 2A 2B 2C

0,5% 52,53 50,36 49,57 50,04 50,40 51,43 50,41

2,0% 62,90 54,27 55,85 54,67

Tabla XVIIComparación de la Tensión Superficial

de dispersiones de HPMC con diferentesisotonizantes, a 26 ˚C

Mediosolvente Agua Fórmula Fórmula Fórmula

2A 3A 3B

TensiónSuperficial 52,53 50,40 43,34 48,25dinas/cm

Tabla XVIIITensión Superficial de dispersiones de HPMCal 0,5% con diferentes agentes preservativos.

Temperatura 26 ˚C

donde el diseño apropiado de la dosificación depen-derá de los componentes seleccionados; ellos tieneninfluencia sobre el tamaño de la gota y, por ende,es necesaria, la calibración de los goteros para asígarantizar una correcta dosificación del producto.

Por otra parte, es importante resaltar que la pre-sencia de los componentes solventes en las disper-siones de HPMC al 0,5% reduce la tensión superficial

52


al rango reportado para las lágrimas naturales delojo humano (40-50 dinas/cm) (Ibrahim,1988; Serra-no, 2004). Estos resultados demuestran una vez másque el desarrollo de esta preformulación evalúa ytoma en consideración las propiedades físico-quími-cas de la película lagrimal con el fin de obtener unproducto óptimo, seguro y aceptado por el paciente.

Las dos técnicas empleadas para la evaluacióndel aporte osmótico (equivalente en cloruro y des-censo del punto crioscópico) permiten evaluar deforma indirecta la presión osmótica, la cual es unrequisito indispensable y nos da a conocer sí la dis-persión a ser instilada en un órgano tan sensiblecomo el ojo, tiene la misma presión osmótica quelos fluidos lagrimales, es decir, es isotónica. Estaconsideración es de suma importancia, ya que seevita la irritación o el dolor y se asegura que lascélulas permanezcan intactas en tamaño y forma.

Al aplicar el método del equivalente en clorurode sodio, el valor correspondiente a 0,9% en dichasal es indicativo de la isotonicidad de una dispersión.Al comparar los dos métodos, los resultados encon-trados presentaron variaciones. El punto de congela-ción permitido para los fluidos lagrimales es desde

-0,56 ºC hasta -0,8 ºC, sin embargo el especificadopor el instrumento para una solución isotónica decloruro de sodio es de -0,541 ºC. Otros autoresreportan valores menores: -0,52 ºC (Luna, 1947).

Se puede observar que todas las dispersionesisotónicas de HPMC (Tabla XIX) se encuentran alre-dedor del rango establecido. Así mismo, la HPMCen agua, por ser una solución coloidal, tiene muypoco efecto sobre la presión osmótica debido a quesu larga molécula no está disociada y por lo tanto,no podría atravesar las membranas biológicas, esdecir, no ejercen presión osmótica (propiedad coliga-tiva de las soluciones verdaderas). Esta afirmaciónse evidencia al observar que el punto de congelaciónde la dispersión es prácticamente cero, es decirel valor del agua pura. En contraposición a esto,el cloruro de sodio en solución se disocia comple-tamente en sus iones; la dextrosa y el manitolpermanecen en solución bajo la forma molecular,dando lugar a un descenso del punto de congelacióndel agua. Es importante recordar que la tonicidades dependiente del número de partículas de solutoen solución, independientemente de la naturalezade las partículas.

Dispersión Aporte Punto Puntoosmótico Crioscópico Crioscópicoen E1%

NaCl ( -˚C) teórico (-ºC)

Cloruro de Sodio al 0,9%(estándar) 0,9 0,5407 0,541

HPMC 0,5% en agua 0 0,0126

Fórmula 1A sin HPMC 0,938 0,554

Fórmula 1A con HPMC al 0,5% 0,938 0,575

Fórmula 1A con HPMC al 2% 0,938 No congela

Fórmula 1B sin HPMC 0,938 0,556

Fórmula 1B con HPMC al 0,5% 0,938 0,579

Fórmula 1B con HPMC al 2% 0,938 No congela

Fórmula 1C sin HPMC 0,938 0,566

Fórmula 1C con HPMC al 0,5% 0,938 0,583

Fórmula 1C con HPMC al 2% 0,938 No congela

Fórmula 1D sin HPMC 0,448 0,268

Fórmula 2A sin HPMC 0,900 0,538

Fórmula 2A con HPMC al 0,5% 0,900 0,591

Fórmula 2B sin HPMC 0,899 0,583

Fórmula 2B con HPMC al 0,5% 0,899 0,598

Fórmula 2C sin HPMC 0,900 0,542

Fórmula 2C con HPMC al 0,5% 0,900 0,581

Fórmula 2D sin HPMC 0,757 0,467

TABLA XIXValores promedio de E1% y punto crioscópico de dispersiones de HPMC

al 0,5% y 2% en diferentes fórmulas



En cuanto a la influencia de los componentesde la Fórmula 1A y 2A sobre la HPMC al 0,5%, sepudo observar que el aporte osmótico se mantienedentro del rango isotónico en donde el polímerono tiene mayor influencia sobre el valor obtenido(Tabla XIX); por lo que se recomienda que al aplicarel método del equivalente en cloruro de sodio, con-siderar como cero el valor de la HPMC. Así mismo,la variación de los agentes isotonizantes (Fórmulas1 y 2) sobre las soluciones salinas y las dispersionesde HPMC al 0,5% y 2%, también se indica en laTabla XIX. Como se puede observar, las dispersionesisotónicas conteniendo HPMC al 2% no congelaron,esto se podría explicar debido a que son dispersio-nes muy viscosas de alrededor de 4.000 cps. Estaviscosidad, al igual que presencia de partículas sus-pendidas en una formulación, puede afectar el pun-to de congelación por alteración del proceso decristalización del agua (Shah, 1995).

La presencia de los agentes preservativos nomodifica la isotonicidad de las dispersiones ya quela concentración requerida para que ejerza su efectoantimicrobiano es muy baja, por lo que el aporteosmótico del número de partículas en solución semantiene dentro del rango establecido.

Conclusión

El estudio de los diferentes parámetros para el de-sarrollo de un sustituto de lágrimas naturales es sig-nificativo para continuar el desarrollo y diseño deformulaciones poliméricas oftálmicas, así como la se-lección de la técnica de manufactura más adecuada.

Agradecimientos

A Laboratorio Farma S.A por su colaboración.A la Universidad Central de Venezuela por permitir-me realizar esta investigación.

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Recibido: septiembre 2006Aceptado: octubre 2006

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Revista Facultad de Farmacia. Vol. 66 • Nº 1 • 2003EMILIA DÍAZ Y ANITA ISRAEL

Resumen

La adrenomedulina (AM) es un péptido de 52 aminoácidos que cuando es administrado sistémicamente produ-ce vasodilatación potente y sostenida. La AM modula una variedad de sistemas fisiológicos y actuando tantoa nivel periférico como central, regula el volumen sanguíneo, la secreción de hormonas, la homeostasis defluidos y electrolitos y el sistema nervioso autonómico. Se ha postulado que los efectos metabólicos de laAM sobre los fluidos y electrolitos pudiera estar mediado centralmente. En efecto, se ha encontrado AM enáreas del sistema nervioso central, con las concentraciones más elevadas en la glándula pituitaria, el tálamoy en las neuronas de los núcleos hipotalámicos paraventricular y supraóptico. La AM, actuando en el cerebroes capaz de alterar el volumen urinario y la excreción de sodio, efectos que serían complementarios a suacción central sobre la homeostasis de fluidos y electrolitos. En estas acciones habría participación de losreceptores cerebrales de AM: receptor tipo 1 del péptido relacionado con el gen de la calcitonina (CGRP1)y el putativo de la AM, en la acción renal de dicho péptido.Nuestros hallazgos muestran que la AM-ICV en ratas conscientes hidratadas o con sobrecarga de sodio, produjoun incremento significativo en el volumen urinario y un incremento, dependiente de la dosis, en la excreciónurinaria de sodio y potasio en todos los períodos de recolección de orina. El hecho de que el pretratamientocon AM22-52 o CGRP8-37 suprime significativamente el efecto diurético y natriurético de la AM-ICV sugiere queambos subtipos de receptores, AM-R y CGRP1, están envueltos en la acción diurética y natriurética de la AMadministrada centralmente.En conclusión, nuestros hallazgos reafirman la hipótesis de que la AM es un relevante regulador fisiológicoen la homeostasis de fluidos y electrolitos. La AM actúa dentro del sistema nervioso central para producirdiuresis y natriuresis, a través de dos subtipos de receptores: CGRP1 y AM-R.

Palabras clave: Adrenomedulina, diuresis, natriuresis.

Abstract

Adrenomedullin (AM) is a 52-(human) amino acid peptide that exerts potent vasodilator and hypotensive actions whenadministered systemically. AM influences a variety of physiologic systems, acting both peripherally and centrally,regulating blood volume, hormone secretion, salt and fluid homeostasis and the autonomic nervous system. Certain fluidand metabolic effects of AM could be centrally mediated. In fact, AM is found throughout the central nervous system, withthe highest concentrations being found in the pituitary gland, thalamus, hypothalamus, brainstem and the neurons of theparaventricular and supraoptic hypothalamic nuclei. AM act in the brain to alter urinary volume and sodium excretion,effects that would be a complement of its central control of fluid and electrolyte homeostasis. Its actions are mediatedthrough AM receptors in the central nervous system: calcitonin gene related peptide receptor type 1(CGRP1) and AMputative receptor (AM-R).

Our results suggest that AM-ICV AM induced a significant and dose-dependent increase in urine volume, urinary sodiumexcretion and kaliuresis in conscious hydrated or salt loaded rats. Pretreatment with AM(22-52) or CGRP(8-37) significantlysuppressed the diuretic and natriuretic effect of the AM, suggest ing that both CGRP1 and AM receptors are involved inthe centrally mediated diuretic and natriuretic action of the AM.

In conclusion, our results strongly suggest that AM may play a significant role in the central regulation of fluid andelectrolyte homeostasis. AM act in the brain to induce diuresis and natriuresis via stimulation of both receptors: CGRP1

and AM-R.

Key words: Adrenomedullin, diuresis, natriuresis.

1 Instituto de Medicina Experimental, Escuela de Medicina Luís Razetti, Cátedra de Fisiología.2 Unidad de Neuropéptidos, Facultad de Farmacia, Universidad Central de Venezuela, Caracas, Venezuela.

E-mail: [email protected]

La adrenomedulina: un péptido multifuncional

EMILIA DÍAZ1 Y ANITA ISRAEL2


Revista Facultad de Farmacia. Vol. 66 • Nº 1 • 2003LA ADRENOMEDULINA: UN PÉPTIDO MULTIFUNCIONAL

Introducción

La constancia del medio ambiente interno delcuerpo es el resultado de un sistema de mecanis-mos de control que limitan la variabilidad. La ten-dencia hacia la estabilidad en el cuerpo es llamadahomeostasis, un concepto introducido por el fisiólo-go Walter Canon en 1932. La clave de los mecanis-mos neuronales esta localizada en el hipotálamo,el cual actúa sobre tres grandes sistemas: el sistemaendocrino, el sistema nervioso autónomo y un sis-tema neuronal mal definido relacionado con la mo-tivación (Kupfermann, 1991).

El mantenimiento de la homeostasis de fluidosy electrolitos es una condición esencial para la vida.Por otro lado, los modelos de comportamiento ysu interacción con los sistemas hormonales sonimportantes factores para el mantenimiento del ba-lance hidromineral en el cual el riñón, el tracto gas-trointestinal, el corazón y el cerebro son órganosclave (Gutkowska y col., 1997).

Uno de los mayores avances de la fisiología enla década pasada ha sido la búsqueda de la impor-tancia de la vasculatura como tejido endocrino yel desarrollo de la comprensión de la importanciade las acciones locales, paracrinas o autocrinas,independientemente de sus efectos como hormo-nas circulantes. En gran parte, la expansión de estaidea en los mecanismos de integración fisiológicaha sido manejada por el descubrimiento, en los ini-cios de los años ochenta, de varias familias de hor-monas vasoactivas. Actualmente lo aprendido enla investigación de los efectos fisiológicos y farma-cológicos de los péptidos natriuréticos y las endote-linas está siendo extendido a otra familia de péptidosvasoactivos descrita: los péptidos derivados de lapreproadrenomedulina. En trece años, desde su des-cubrimiento, estos péptidos han demostrado queejercen poderosos efectos farmacológicos sobre lahomeostasis de fluidos y electrolitos y la funcióncardiovascular, algunos de ellos con aparente rele-vancia fisiológica (Samson, 1999).

La presión arterial en los mamíferos es reguladapor mecanismos sutiles que involucran diversos fac-tores neurales y hormonales. Los péptidos vasoac-tivos, tales como, el péptido natriurético auricular,la endotelina y la angiotensina II, son importantesreguladores del sistema cardiovascular y de la ho-meostasis de los fluidos y electrolitos (Kitamura ycol., 2002). El descubrimiento de nuevos péptidoses importante para clarificar los mecanismos com-plejos que regulan la presión arterial. En este con-texto, se investigaron los péptidos que podían serrelevantes para el control cardiovascular en un

sistema que monitorea el incremento de los nivelesde adenosina monofosfato cíclico (AMPc) en las pla-quetas de la rata (Kitamura y col., 1993a).

De esta manera, Kitamura y col. (1993a) aislarony secuenciaron todos los picos bioactivos del extrac-to de feocromocitoma, descubriendo así un nuevopéptido hipotensor; lo llamaron adrenomedulinaporque es abundante en la médula suprarrenal nor-mal, así como el feocromocitoma (Kitamura y col.,1993a). Desde su descubrimiento, la AM ha susci-tado gran interés en la investigación cardiovasculardebido a su poderosa y sostenida actividad vasode-presora (Kitamura y col., 2002).

En trece años desde su descubrimiento, el inte-rés por la AM ha sido exponencial, reflejándoseen una lista de 1.820 publicaciones en PubMedhasta septiembre del 2006. El objetivo de esteartículo es resumir el presente estado del cono-cimiento en la biología de la AM y su papel en laregulación fisiológica.

Estructura y característicasde la adrenomedulina

La adrenomedulina (AM) humana es un péptidode 52 aminoácidos con un puente disulfurointramolecular y el extremo C-terminal amidado (Fi-gura 1). Estas estructuras son esenciales para suactividad biológica y la unión a su receptor (Kita-mura y col., 1993a).

Figura 1Secuencia de aminoácidos de la adrenomedulina humana

(tomado de Richards y col., 1996)

La AM pertenece a la superfamilia del péptidorelacionado con el gen de la calcitonina (CGRP), so-bre la base de una escasa homología en la secuenciay similares actividades farmacológicas (Kitamura ycol., 1995).

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La AM es sintetizada a partir de una gran molé-cula precursora, la preproadrenomedulina. Tantoen la rata como en el humano, este precursor tiene185 aminoácidos (ppAM). Se cree que el primerprocesamiento de la preproAM ocurre entre laThr21 y Ala22 para generar la proadrenomedulina(proAM) de 164 residuos. En el precursor de la pro-teína madura se encuentran tres pares de amino-ácidos básicos típicos, los cuales representan lossitios para el procesamiento de señales proteolíti-cas. Las últimas dos (Lys93-Arg94 y Arg148-Arg149)flanquean el péptido AM y representan el sitio delproceso proteolítico para liberar AM. Adicionalmen-te, un residuo de 20 aminoácidos, llamado péptido20 N-terminal de la proadrenomedulina (proAM-N20 ó PAMP), es procesado desde la región aminoterminal de la pro-AM (Kitamura y col., 1993b).

El gen de la AM está situado en un locus únicoen el cromosoma 11, contiene 4 exones y 3 intrones.La secuencia correspondiente a la AM madura estáincluida en el cuarto exon (Ishimitsu y col., 1994).

Receptores para la adrenomedulina

Históricamente ha sido difícil definir los recepto-res de la AM, debido a la falta de antagonistas alta-mente selectivos (Kennedy y col., 1998) y accionescompartidas con el CGRP, a través de la activacióndel receptor tipo 1 de este péptido (Owji y col., 1995;Zimmerman y col., 1995).

Los receptores del CGRP y la AM se encuentranampliamente distribuidos en tejidos periféricos y enel sistema nervioso central, permitiéndoles ejerceruna amplia variedad de efectos biológicos. Para eva-luar las características farmacológicas de la AM yel CGRP algunos laboratorios han usado el CGRP8-37,bloqueante de los receptores CGRP1 y el antagonistadel receptor de la AM, AM22-52. (Eguchi y col., 1994;Kuwasako y col., 2004).

Sin embargo existen sitios de unión específicospara la AM en las células de músculo liso vascularde la rata (Eguchi y col., 1994), en las células endo-teliales vasculares humanas y de la aorta de bovino(Kato y col., 1995; Shimekake y col., 1995); en as-trocitos de ratón (Zimmerman y col., 1996), en célu-las NG 108-15 y en las células Swiss 3T3 (Withersy col., 1996).

La evidencia más directa del receptor específicode AM se encuentra en el clonaje de un receptorputativo de adrenomedulina de rata (rAMR), el cualse expresa en el pulmón, la glándula suprarrenal,los ovarios, el corazón, el bazo, el cerebelo y lacorteza cerebral. Así mismo, se estudió la expresión

de este receptor en embriones de ratón y rata, en-contrándose en un gran número de células embrio-génicas y extraembriogénicas. Se encontraron losniveles más altos de receptores de AM en la placen-ta primitiva y su densidad en el útero de las rataspreñadas fue diez veces mayor que en las no pre-ñadas (Montuenga y col., 1997).

En 1998, un grupo de investigadores proponeque el receptor semejante al receptor de calcitonina(CLR) pudiera funcionar como un receptor de CGRPo como un receptor de AM; dependiendo de la ex-presión de las proteínas modificadoras de la activi-dad del receptor (RAMPs) (miembros de una nuevafamilia de proteínas de un solo dominio transmem-branal). Las proteínas RAMPs controlan el transportey estado de glicosilación del CLR, el cual se corre-laciona con el fenotipo del receptor (McLatchie ycol., 1998; Foord y Marshall, 1999).

Las RAMPs y CLR están estrechamente asocia-das y son expresadas juntas en la superficie celular.El CLR tiene varias alternativas farmacológicas queson conferidas por las RAMPs, RAMP1 produce unreceptor de CGRP1. Cuando son cotransfectadascélulas de mamífero con RAMP2 o RAMP3 se gene-ran receptores de AM (McLatchie y col., 1998).

Por lo tanto, la co-expresión de CLR y RAMP2o RAMP3 puede producir receptores funcionales deAM (Tabla 1), pero sólo CLR/RAMP2 conforma unreceptor específico de AM que es particularmentesensible a AM22-52; este heterodímero define elsubtipo de receptor de AM1. Por otra parte, CLR/RAMP3 define el receptor AM2, el cual tiene reaccióncruzada con CGRP y es más sensible a CGRP8-37 ,respondiendo a menores concentraciones que elreceptor AM1. En particular, las respuestas evocadaspor la AM en el receptor AM2 de la rata y el ratónson mas efectivamente bloqueadas por el CGRP8-

37 que por el AM22-52, aunque esto no fue observadocon los receptores AM2 humanos y porcinos. Lasobre-expresión del receptor CGRP1 (CLR/RAMP1)puede responder a elevadas concentraciones de AM,y las respuestas son bloqueadas por CGRP8-37 perono por AM22-52 (Tabla I), aunque no hay evidenciain vivo de que el receptor CGRP1 puede actuar comoreceptor de AM sensible a CGRP8-37. Por lo tanto,en tejidos donde solamente los receptores CGRP1

y AM1 estén presentes, el uso combinado de ambosantagonistas será útil para definir el subtipo dereceptor. Pero en el caso donde el receptor AM2 estétambién presente, la selectividad de los antagonistasestará debilitada (Kuwasako y col., 2004).

Dos miembros de la «familia A» de los receptoresacoplados a proteínas G, RDC1 y L1/G10D, han



sido considerados como receptores de CGRP y AMrespectivamente (Kapas y col., 1995; Poyner y col.,2002). Esto resulta inesperado ya que aunque RDC1y G10D son homólogos, son muy diferentes a los re-ceptores de calcitonina y CLR. En efecto, se hanrealizado diversos estudios para caracterizar lasrespuestas inducidas por el CGRP y la AM en RDC1y L1/G10D sin éxito. Estos receptores son conocidoscomo huérfanos una vez más (Poyner y col., 2002).

rata (Serrano y col., 2000). En el cerebro de la rata,el ARNm de la preproAM se encuentra ampliamentedistribuido, con los niveles más elevados en centrosautonómicos que incluyen el núcleo paraventricular(NPV), el núcleo supraóptico (NSO), el locuscoeruleus, el tallo ventrolateral del bulbo raquídeoy la columna intermediolateral de la médula espinal(Shan y Krukoff., 2001). Así mismo, el ARNm dela AM es altamente expresado en la pituitaria y el

Subtipo de Receptor Agonista Potencia de los antagonistasespecífico

AM CGRPααααα hAM (22-52) CGRP (8-37)o rAM (20-50)

CLR/RAMP1 (CGRP1) < <<

CLR/RAMP2 (AM1) >> >>

CLR/RAMP3 (AM2)

Humano, vaca, porcino >> >Rata y ratón > <<

Tomado de Kuwasako y col., 2004

Tabla 1Características farmacológicas de los heterodímeros recombinantes CLR/RAMP

Acciones en el Sistema NerviosoCentral (SNC)

Todos los componentes de este sistema pepti-dérgico se encuentran presentes en el SNC. El gende la AM se expresa y se transcribe en el sistemanervioso central (SNC) del humano y de la rata (Ichi-ki y col., 1994; Sakata y col., 1993; Sakata y col.,1994; Takahashi y col., 1997c).

La concentración de la AM en el cerebro de larata es de aproximadamente 0.10 fmol/mg de te-jido, medido por radioinmunoensayo (Sakata y col.,1994). El ARNm de la AM se encontró en variasregiones del cerebro y en la pituitaria del humanoy el péptido maduro está en concentraciones ele-vadas en el tálamo, hipotálamo y la protuberancia(Satoh y col., 1995).

Se ha detectado inmunorreactividad para la AM(AM-IR) en el líquido cefalorraquídeo humano (Ta-kahashi y col., 1997a), en los plexos coroideos huma-nos y en el cultivo de células de carcinoma de plexocoroideo, sugiriendo que éste es un sitio de produc-ción y secreción del péptido (Takahashi y col.,1997b; Washimine y col., 1995).

Existe una amplia distribución del gen que coin-cide con la localización de la AM en el SNC de la

hipotálamo y es detectable en la corteza cerebral,el cerebelo, el tallo cerebral y el hipocampo (Hwangy Tang, 1999).

Se ha demostrado la presencia de AM-IR en di-ferentes áreas del hipotálamo de la rata, incluyendoel NSO y NPV. Los resultados de este estudio sugierenque los axones de las neuronas inmunoreactivas ala AM en el hipotálamo pueden terminar en la pitui-taria posterior vía tracto hipotálamo-neurohipófisisy en la eminencia media (Ueta y col., 1999). La oxito-cina, la vasopresina y la AM coexisten en las mismasneuronas del hipotálamo, indicando la posibilidadde una acción central importante de la AM en elbalance de fluidos corporales (Ueta y col., 1995).

Otros estudios parecen indicar que la AM tam-bién pudiera ser producida en regiones del cerebroextrahipotalámicas ya que se ha observado la pre-sencia de ARNm de AM en cada región del cerebrohumano examinada (corteza frontal, corteza tempo-ral, corteza occipital, protuberancia, tálamo, hipotá-lamo, cerebelo) y en la pituitaria anterior. Loshallazgos son compatibles con los reportes anterio-res de AM-IR en el cerebro humano y soportan laidea de que la AM actúa como un neurotransmisor,un neuromodulador o una neurohormona en el ce-rebro (Takahashi y col., 1997c).

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Se encontró AM-IR en neuronas multipolares ycélulas piramidales de las capas IV-VI de la cortezapiramidal, así como en un gran número de núcleostelencéfalicos, diencefálicos, mesencefálicos pon-tinos y del bulbo raquídeo. De igual manera, fueronmarcadas las células cerebelosas de Purkinje y lasfibras musgosas terminales, así como en neuronasde núcleos cerebelosos, neuronas del área 9 delasta anterior de la médula espinal. En algunas cé-lulas endoteliales vasculares también se detectóAM-IR (Serrano y col., 2002).

Distribución de los receptores en el SNC

Se han encontrado sitios de unión específicospara la AM en cada región del cerebro humano (cor-teza, cerebelo, tálamo, hipotálamo, puente y bulboraquídeo) (Sone y col., 1997). En el cerebro de larata, mediante técnicas autorradiográficas seobservó una distribución discreta de los receptoresde la AM, con la región más rica en el plexo coroi-deo, en la superficie del tercer y cuarto ventrículoy en los ventrículos laterales, el núcleo amigdaloidebasolateral, lóbulo neural de la glándula pituitaria,el nervio trigémino y la capa de células granularesdel cerebelo (Juaneda y col., 2001).

Utilizando técnicas de hibridación in situ, seencontró una distribución heterogénea de los ARNmdel CGRP1 y del CRLR en el cerebro de la rata.El ARNm del CGRP1 se encuentra localizado discre-tamente, con la mayor expresión en las células gra-nulares del giro dentado, las neuronas piramidalesde la región hipocampal CA3, el plexo coroideode los cuatro ventrículos cerebrales y en los vasossanguíneos cerebrales. Además, se expresa en nive-les más bajos en la corteza cerebral y en el núcleoolfatorio anterior. La distribución del ARNm delCRLR se encuentra confinada a nivel de la regióndel caudado-putamen y el núcleo amigdaloide cen-tral y basolateral. El ARNm del receptor específicode la AM se expresa débilmente en el cerebro de larata, encontrándose las cantidades más altas enlas células de la piamadre (Oliver y col., 1998).

El estudió de la distribución del ARNm de lasRAMPs en el cerebro de la rata y el ratón, utilizandola técnica de hibridación in situ, demostró una lo-calización heterogénea de los ARNms de las RAMPs.En la rata, el ARNm de la RAMP1 se expresa predo-minantemente en la corteza, caudado-putamen ytubérculos olfatorios; el ARNm de RAMP2 fue másabundante en el hipotálamo y el de RAMP3 se res-tringió exclusivamente en núcleos talámicos (Olivery col., 2001). En el cerebro del ratón, los ARNmsde RAMP1 y RAMP3 son intensamente expresados,

pero el de RAMP2 es menos abundante. El ARNmde RAMP1 fue ampliamente distribuido en todo elcerebro, incluyendo la corteza cerebral, en el cauda-do-putamen, el complejo amigdaloide, el hipocam-po, el cerebelo y el epéndimo. El ARNm de RAMP2fue más abundante en el hipocampo, el cerebelo,la piamadre y los vasos sanguíneos, y ARNm deRAMP3 fue especialmente distribuido en núcleostalámicos y en el cerebelo. Adicionalmente, los ge-nes de RAMP1 y RAMP3 fueron también detectadosen el órgano subfornical (OSF) y el área postrema(AP) (Ueta y col., 2001).

El ARNm de la AM, así como el de CLRL y dela RAMP2, fue altamente expresado en el plexo coroi-deo, sugiriendo la posibilidad de que el plexo co-roideo secreta AM al LCR, y la AM regula la funciónde los plexos coroideos de una manera paracrina/autocrina, vía la activación de receptores específicos(Kobayashi y col., 2001).

Se ha estudiado la modulación de la expresióndel gen de la AM en respuesta a estresores fisioló-gicos en regiones del cerebro de la rata. El LPS inhi-be la expresión del gen en el NPV (región parvo ymagnocelular), NSO, núcleo dorsal motor del vagoy área postrema. El estrés de restricción reduce losniveles del ARNm de la AM en el NPV (ambas regio-nes), núcleo supraóptico, NTS, núcleo dorsal motordel vago, área postrema y el órgano subfornical.La privación de agua por 24 horas (deshidratación)disminuyó la expresión del gen de la AM sólo enmNPV y en el NSO. Estos resultados sugieren unpapel de la AM en la regulación del sistema hipo-tálamo-neurohipófisis, eje hipotálamo-hipófisis-su-prarrenal y en funciones autonómicas centrales(Shan y Krukoff, 2001).

Acciones centrales de la AMLos efectos de la administración central de la

AM son relevantes y nos indican que algunas accio-nes centrales pudieran ser o no complementariasa las periféricas. La AM actúa dentro del SNC regu-lando sistemas fisiológicos, siendo un importanteneurotransmisor en las vías autonómicas involucra-das en la homeostasis (Shan y col., 2003).

La AM ejerce acciones importantes en la pitui-taria anterior. In vitro, inhibe la secreción basal deACTH, así como la estimulada por la hormona libe-radora de corticotropina (CRH) en las células de lapituitaria anterior, sugiriendo un papel fisiológicodel péptido en el control cardiovascular y en la ho-meostasis renal (Samson y col., 1995).

La administración intracerebroventricular (ICV)de la AM en ratas causa un incremento significativo



de los niveles plasmáticos de oxitocina (OX) y unamarcada inducción de la inmunorreactividad a c-fosen el NPV y NSO. Esta inducción fue reducida porel pretratamiento con un antagonista de los recep-tores específicos de AM (AM22-52). Estos hallazgossugieren que la AM es responsable de la activaciónde neuronas secretorias en el NPV y NSO vía recep-tores específicos de AM, y que la AM estimula lasecreción de OX por activación de las células hipo-talámicas productoras de OX (Serino y col., 1999).

Los neuropéptidos actúan dentro del SNC mo-dulando el balance de fluidos y electrolitos, mien-tras que factores hormonales y renales influencianla excreción de agua y solutos. Existe evidencia deque la administración ICV de la AM produce un in-cremento significativo en el volumen urinario, laexcreción de sodio y de potasio en ratas conscien-tes normosódicas o con sobrecarga de sodio (Israely Díaz, 2000 y Figura 2).

Estos efectos fueron inhibidos significativamen-te por el AM (22-52) y el CGRP (8-37), lo que sugiereque la AM actúa en el cerebro para controlar la ho-meostasis de fluidos electrólitos vía la estimulaciónde ambos receptores, el receptor putativo de AMy el CGRP1 (Díaz e Israel, 2001 y Figuras 3 y 4).

La AM cerebral puede servir como una defensaendógena contra estados de hipervolemia e hiper-natremia. El mecanismo central pudiera facilitar lareducción del volumen sanguíneo por incrementoen la excreción de agua y solutos, y adicionalmentepor la reducción de la ingesta de sal (Samson y Mur-phy, 1997) y agua (Murphy y Samson, 1995). Todosestos efectos centrales, además de las conocidasacciones periféricas (natriuréticas y diuréticas) delpéptido (Majid y col., 1996) pudieran formar partede un complejo papel regulador de la AM en la ho-meostasis de los fluidos y electrolitos.

Mientras que el péptido administrado exógena-mente inhibe estos comportamientos, la neutrali-zación de la AM producida endógenamente conanticuerpos anti-AM administrados en el cerebro(ejemplo, inmunoneutralización pasiva), disminuyelos niveles del péptido en el NPV del hipotálamoy produce una ingesta exagerada de agua y sal (Sam-son y Murphy, 1997; Samson y col., 1999). Estosresultados soportan el papel fisiológico de los pro-ductos del gen de la AM en la regulación centralde la homeostasis del sodio.

Como hemos visto, algunos de los efectos dela administración central de la AM no pueden ser

Figura 2Efecto de la administración ICV de dosis crecientes de AM sobre el volumen urinario y la excreción

de sodio en ratas conscientes hidratadas. Las ratas recibieron una inyección ICV de soluciónfisiológica (5 µl) o de adrenomedulina (AM). Inmediatamente después del tratamiento recibieron

una carga oral de agua (20 ml/kg, p.o.). Las muestras de orina fueron recolectadas a las 1, 3 y 6 hr.Se muestran las medias ± EEM de N= 8-26. *p<0.05; **p<0.01 y ***p<0.001

comparado con el grupo control (solución fisiológica).

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Figura 3Efecto renal de la administración de AM-ICV en ratas pretratadas con AM(22-52), un antagonista

putativo del receptor de la AM. Los grupos de ratas fueron pretratados con vehículo (V) o AM(22-52) (3.84 nmol/10µl, IVT), diez minutos antes de la administración de AM (100 pmol/5µl)o solución fisiológica (5 µl), seguido de una carga oral de agua (20 ml/kg, p.o.). La orina fue

recolectada a las 1, 3 y 6 hr (N=6-26 por grupo). Se muestran las medias ± EEM. *p<0.05,**p<0.01 y ***p<0.001, comparado con el control-solución fisiológica.

Figura 4Efecto del CGRP (8-37), sobre la repuesta renal inducida por la administración

intracerebroventricular de AM. Los grupos de ratas fueron pretratados con vehículo (V) o CGRP(8-37), antagonista del receptor CGRP1 (2 nmol/5 µl, ICV), diez minutos antes de la administración

ICV de AM o solución fisiológica (5 µl), seguido por una carga oral de agua (20 ml/kg). La orinafue recolectada a las 1, 3 y 6 hr (n=13-23 por grupo). Se muestran las medias ± EEM. *p<0.05,

**p<0.01 y ***p<0.001, *p<0.01, **p<0.001 comparado con el grupo control (solución fisiológica).

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predichos por sus efectos periféricos. Algunos efec-tos centrales son comparables con los periféricos;por ejemplo, los efectos hipovolémicos periféricosson acompañados por el efecto inhibitorio de la AMsobre la ingesta de agua y el apetito por la sal (Sam-son y Murphy, 1997; Murphy y Samson, 1995), asícomo por la diuresis y natriuresis (Israel y Díaz, 2000).Por otra parte, otros efectos centrales de la AM sonopuestos a los periféricos. Estas diferencias conducena la hipótesis de que la AM actúa en oposición a losefectos periféricos para retornar al animal a su balan-ce homeostático (Shan y col., 2003).

Las acciones hipotensoras de la AM en la peri-feria son contrarias a las producidas por el péptidoen el cerebro. En efecto, la administración ICV dela AM en conejos y ratas conscientes aumenta lapresión arterial y la actividad simpática renal, ade-más produce un incrementó del control barorreflejode la actividad simpática renal y de la frecuenciacardiaca (Matsumura y col., 1999). De igual forma,la AM ejerce una acción hipertensiva dependientede la dosis, cuando es administrada en los ventrícu-los cerebrales. Este efecto fue bloqueado por laadministración periférica de fentolamina, indicandoque la acción del péptido en el cerebro estimulala función del sistema nervioso simpático (Samsony col., 1998). Otros investigadores estudiaron laacción central de la AM sobre los parámetros cardio-vasculares y el eflujo simpático en ratas conscien-tes, y demostraron que el péptido también indujohipertensión, acompañado de una respuesta bifá-sica de la actividad nerviosa simpática de los ner-vios renales (una disminución inicial, seguida porun incremento) (Saita y col., 1998).

La AM producida en tejidos periféricos es libera-da a la circulación para actuar como hormona ensitios distantes. Al igual que otros mensajeros quí-micos, podríamos considerar la posibilidad de quela AM, desde el plasma alcance el cerebro y pudieraentrar vía uno o varios órganos circunventriculares,libres de barrera hematoencefálica. El área postre-ma (AP), un órgano circunventricular localizado enla superficie dorsal del bulbo inmediatamente adya-cente al NTS, está implicado como un sitio primariopara que la AM acceda al cerebro. Se ha descritola unión de la AM a las células del AP y la expresióndel gen de RAMP3 en estas mismas células (Shany col., 2003). Se ha observado un efecto excitatoriodirecto de la AM en el disparo de neuronas regula-doras cardiovasculares en preparaciones de reba-nadas de AP, así como la microinyección de AMen esta estructura causó un incremento significativode la presión sanguínea (Allen y col., 1996; Allen

y col., 1997). Estos hallazgos sugieren que la AMparticipa en la regulación cardiovascular y simpática,no solamente por su efecto en el músculo liso vascu-lar sino también por sus acciones en el sistemanervioso central (Matsumura y col., 1999). Por otraparte, la activación de las neuronas del NTS porla administración intravenosa de AM sugiere que lasneuronas del AP activadas por la AM pudieran activarcentros autonómicos conocidos en el cerebro,incluyendo aquellos que usan el óxido nítrico (NO)como neurotransmisor (Shan y Krukoff, 2000).

Los mecanismos fisiológicos que involucran lasacciones de la AM en el SNC son múltiples y com-plejos. Estudios adicionales son necesarios paraincrementar el conocimiento de la AM y las víasautonómicas del cerebro envueltas en su papel re-gulador en la homeostasis.

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Recibido: agosto 2006Aceptado: septiembre 2006

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Revista Facultad de Farmacia. Vol. 66 • Nº 1 • 2003GRICELA M. LOBO, JOSÉ N. DOMÍNGUEZ, SANTIAGO R. LORA, JAIME E. CHARRIS, JOSÉ R. CAMACHO Y PHILLIP ROSENTHAL

1 Laboratorio de Síntesis Orgánica, Facultad de Farmacia, Universidad Central de Venezuela. Aptdo. 47206, Los Chaguaramos1041- A, Caracas, Venezuela.

2 Department of Medicine, San Francisco General Hospital, University of California, San Francisco, California, USA.

Avance de la síntesis de algunos derivados3-aril-4H-1,4-benzotiazina-1,1-dióxido.

Efectos sobre la falcipaínaAdvance of the synthesis of some 3-aryl-4H-1,4-benzothiazine-

1,1-dioxide derivatives. Effects on falcipain

GRICELA M. LOBO1, JOSÉ N. DOMÍNGUEZ1, SANTIAGO R. LORA1,JAIME E. CHARRIS1, JOSÉ R. CAMACHO1 Y PHILLIP ROSENTHAL2

Resumen

Se prepararó una nueva serie de derivados de 3-aril-4H-1,4-benzotiazina 1,1-dióxido 3a-e. Estos compuestosse obtuvieron por la reacción de oxidación de la correspondiente 4H-1,4-benzotiazina 2a-e con peróxido dehidrógeno en ácido acético. Las 4H-1,4-benzotiazinas 2a-e se sintetizaron empleando 2-aminotiofenol y de-rivados de 2-bromoacetofenonas como materiales de partida. La actividad antimalárica de los compuestosfue determinada por medio de la evaluación de su capacidad de inhibir la falcipaína.

Palabras clave: Síntesis, 4H-1,4-benzotiazina, falcipaína.

Abstrac

A new series of 3-aryl-4H-1,4-benzothiazine 1,1-dioxide derivatives 3a-e was prepared. These compoundswere obtained by oxidation reaction with hydrogen peroxide in acetic acid of the corresponding 4H-1,4-ben-zothiazine 2a-e. The 4H-1,4-benzothiazines were synthesized employing 2-aminothiofenol and 2-bromo-ace-tophenone derivatives 2a-e as starting material. The antimalarial activity of those compounds was determinedby means of the evaluation of its capacity to inhibit the falcipain.

Key words: Synthesis, 4H-1,4-benzothiazine, falcipain.

IntroducciónEl Plasmodium falciparum causa la forma más

severa de malaria humana, provoca alrededor de80% de los casos y aproximadamente 90% de lasmuertes (Pan American Health Organization, 2005).La resistencia del Plasmodium a los fármacos an-timaláricos disponibles como la cloroquina, amo-diaquina y sulfadoxina-pirimetamina es un graveproblema que está en ascenso (Cox-Singh 1995,Méndez 2005). Por consiguiente, la investigaciónde quimioterapias nuevas para bloquear las víasmetabólicas de los parásitos constituye una nece-sidad inminente.

Una de estas investigaciones consiste en identi-ficar las enzimas que cumplen un papel esencialen el ciclo de vida del parásito. Se ha identificadouna serie de proteasas específicas del parásito impli-cadas en las etapas cruciales del desarrollo del Plas-modiun, incluyendo proteólisis de la hemoglobina(las hemoglobinasas), liberación de merozoitos, y/o invasión de nuevas células rojas por estos mero-zoitos (Klemba 2002, Eksi 2004). En P. falciparumse han distinguido las plasmepsinas, una aspartatoproteasa (Banerjee 2002, Liu 2005); la falcipaína,una cisteína proteasa (Rosenthal, 1988, Shenai 2001)y la falcilisina, una metaloproteasa (Eggkson 1999).


Revista Facultad de Farmacia. Vol. 66 • Nº 1 • 2003AVANCE DE LA SÍNTESIS DE ALGUNOS DERIVADOS 3-ARIL-4H-1,4-BENZOTIAZINA-1,1-DIÓXIDO. EFECTOS SOBRE LA FALCIPAÍNA

La falcipaína es requerida para la degradaciónde la hemoglobina a los aminoácidos correspondien-tes para ser utilizados como fuente para la síntesisde proteínas por parte del parásito; la inhibición deeste proceso resulta letal. Igualmente, proteínasdel eritrocito también son degradadas durante elproceso de invasión y ruptura (González 2005). Inhi-bidores de estas enzimas constituyen blancos poten-ciales antimaláricos y se han realizado numerososestudios con el fin de intentar identificar inhibidoresexclusivos que sean activos en modelos murinosde la enfermedad (Rosenthal 1998, 2004). Entre losblancos potenciales para la búsqueda de nuevosagentes antimaláricos se encuentran los inhibidoresespecíficos de la falcipaína. Así por ejemplo se handescrito una serie de vinil sulfonas peptídicas 1 (figu-ra 1) (Rosenthal 1996), que son inhibidores de lafalcipaína y presentan una elevada actividad in vitro,aunque presentan limitaciones debido a su toxicidady propiedades farmacocinéticas, como inestabilidadal pH fisiológico del grupo peptídico (Rosenthal2002). Debido a estas limitaciones, surgió la nece-sidad de desarrollar estructuras más estables quecontengan el grupo vinil sulfona (R–HC=CHSO2). Co-mo resultado de esta exploración, se ha reportadola síntesis de derivados de benzotiazina-2-ona-1,1-dióxido 2, que mostraron importante actividad inhi-bitoria in vitro de falcipaína (Domínguez 1997).Continuando con esta investigación, en este trabajose reporta un avance de la síntesis de derivadosde 3-aril-4H-1,4-benzotiazina-1,1-dióxido 3 y suefecto sobre la falcipaína de cepas resistentes ala cloroquina.


QUÍMICO

Los puntos de fusión de los sólidos obtenidosfueron determinados en un aparato Fisher-Johns yestán sin corregir. Los espectros de infrarrojo (IR)se tomaron usando pastillas de KBr, en un espectro-fotómetro Shimadzu 470; las absorciones más

importantes son señaladas y designadas en cm-1.Los espectros de Resonancia Magnética Nuclear deprotones y carbono 13 (1H RMN, 13C RMN) fueronregistrados en un espectrómetro JEOL Eclipse 270Mhz. El desplazamiento químico (δ) está reportadoen ppm con relación al CHCl3 y DMSO residual comoreferencia interna. El complejo hidrobromuro piridi-nio fue preparado de acuerdo con un procedimientoreportado (Kröhnke, 1963). Los reactivos 2-amino-tiofenol, tiocianato de amonio y las diferentes aceto-fenonas fueron obtenidos de Aldrich Chemical Co.Milwauke, USA.

PROCEDIMIENTO GENERAL PARA LA SÍNTESIS

DE LOS DERIVADOS BROMOACETOFENONAS (1a-e)

A una solución de la acetofenona correspondien-te (2 mmoles) en ácido acético (2 mL) se le añadióen pequeñas porciones y con agitación el complejobromuro de priridinio (2.2 mmoles). Terminada laadición del complejo se dejó agitando a temperaturaambiente por varias horas y se siguió la reacciónpor cromatografía de capa fina hasta que se consu-mió la acetofenona de partida. La mezcla de reacciónse vertió sobre hielo, el sólido formado se filtró ylavó con abundante agua fría y se dejó secando alaire y se obtuvo un sólido limpio para el que nofue necesaria posterior recristalización. El espectrode 1H RMN para cada compuesto se ajustó sin dudaalguna con la estructura esperada.

2-bromoacetofenona 1a. Rendimiento: 95%,pf: 50-52 °C, reportado: 49-50 °C. IR cm–1:1684(C=O). RMN 1H (CDCl3) d ppm: 7.97 (m, 2H,ar.), 7.85-7.82 (m, 2H, ar.), 7.65-7.61 (m, 1H, ar.),4.38 (s, 2H, CH2). RMN 13C (CDCl3) δ ppm: 190.00,134.90, 129.80, 32.00.

4-bromo-2-bromoacetofenona 1b. Rendimiento:68%, pf: 110-112 °C, reportado: 111°C, IR cm–1:1680(C=O). RMN 1H (CDCl3) δ ppm: 7.82 (d, 2H,J=8.66 Hz, ar), 7.68 (d, 2H, J=8.66 Hz, ar.), 4.39(s, 2H, CH2). RMN 13C (CDCl3) d ppm: 191.20,133.00, 130.20, 129.90, 31.50.

1 2 3

Figura 1

66


4-cloro-2-bromoacetofenona 1c. Rendimiento:75%, pf: 94-96 °C, Reportado: 97 °C. IR cm–1:1680(C=O). RMN 1H (CDCl3) δ ppm: 7.85 (d, 2H,J=8.03 Hz, ar), 7.64 (d, 2H, J=8.03 Hz, ar), 4.38(s, 2H, CH2). RMN 13C (CDCl3) δ ppm: 190.00, 130.50,130.12, 129.90, 31.50.

3,4-dicloro-2-bromoacetofenona 1d. Rendi-miento: 80%, pf: 44-46 °C. Reportado 54–55 °C.IR cm-1: 1680(C=O); RMN 1H (CDCl3) δ ppm: 8.10(d, 1H, J=2.70 Hz, ar.), 7.84 (d, 1H, J=8.06 Hz, ar.),7.86 (d, 1H, J=2.70 Hz, ar.), 4.38 (s, 2H, CH2). RMN13C (CDCl3) δ ppm: 191.00, 136.50, 135.45, 133.07,132.95, 129.50, 31.75.

4-metil-2-bromoacetofenona 1e. Rendimiento:68%. Pf: 50-52 °C, reportado: 48–51 °C. IR cm–1:1680 (C=O); RMN 1H (CDCl3) δ ppm: 7,86 (d, 2H,J=8.06 Hz, ar), 7.37 (d, 2H, J=8.06 Hz ar), 4.38 (s,2H, CH2). RMN 13C (CDCl3) δ ppm: 190.00, 145.50,131.20, 129.40, 128.80, 32.10, 22.00.

PROCEDIMIENTO GENERAL PARA LA SÍNTESIS DE LOS

DERIVADOS DE 3-ARIL-1,4-BENZOTIAZINAS (2a-e)

A una solución de hidróxido de sodio (4 mmoles)en metanol seco (10 mL), 2-aminotiofenol (2 mmo-les) se agregó la respectiva 2-bromo acetofenona1a-e (2 mmoles) y se dejó bajo reflujo por 24 horas,o hasta que se formó un sólido anaranjado indi-cando la formación del producto. El sólido se filtróy recristalizó en una mezcla EtOH/DMF. Los datosespectroscópicos de cada uno de los compuestosconcordaron con las estructuras esperadas 2a-e.

3-fenil-4H-1,4-benzotiazina 2a. Rendimiento:80%, pf: 220-222 °C; IR cm–1: 3408 (NH). RMN 1H(DMSO-d6) δ ppm: 11.49 (sa, 1H, NH), 7.77-7.35 (m,8H, H6-8,10-14), 6.97 (d, 1H, J=8.03 Hz, H5), 5.73 (s,2H, H2). RMN 13C (DMSOD6) δ: 160.00, 142.12,130.02, 128.40, 127.50, 125.00, 115.00, 122.00,107.00. m/z: 225[M+], 70%.

3-(4-bromofenil)-4H-1,4-benzotiazina 2b. Ren-dimiento: 75%, pf: 218-220 °C; IR cm–1: 3450 (NH);RMN 1H (DMSO-d6) δ ppm: 11.48 (sa, 1H, NH), 7.83-7.82 (m, 3H, H8,11,13), 7.29 (d, 2H, J=8.02 Hz, H10,14),7.28-7.12 (m, 2H, H6,7), 6.81 (d, 1H, J=8.01 Hz,H5), 5.72 (s, 1H, H2). RMN 13C (DMSO-d6) δ ppm:157.89, 142.22, 131.10, 129.94, 127.90, 126.17,125.60, 121.89, 121.20, 115.15, 107.40. m/z:306[M++2], 25%.

3-(4-clorofenil)-4H-1,4-benzotiazina 2c. Rendi-miento: 90%, pf: 256-258 °C, IR cm–1: 3450(NH); RMN1H (DMSO-d6) δ ppm: 11.48 (sa, 1H, NH), 7.85 (d,1H, J=7.89 Hz, H8), 7.55 (d, 2H, J=8.06 Hz, H11,13),7.35 (d, 1H, J= 8.06 Hz, H10,14), 7.26-7.16 (m, 2H,

H7,8), 6.81 (d, 1H, J=8.06 Hz, H5). RMN 13C (DMSO-d6) δ ppm: 162.00, 133.12, 130.00, 129.80, 128.00,122.13, 114.50, 107.40; m/z: 260[M++1], 15%.

3-(3,4-diclorofenil)-4H-1,4-benzotiazina 2d. Ren-dimiento: 85%, pf: 280-284 °C, IR cm–1: 3450(NH);RMN 1H (DMSO-d6) δ ppm: 7.87(dd, 1H, J=8.06 Hz,H8), 7.64 (d, 1H, J=8.06 Hz, H13.), 7.50 (d, 1H, J=2.07 Hz, H10), 7.42-7.12 (m, 3H, H6,7,8), 6.81 (d,1H, 8.06 Hz, H5), 5.75 (s,1H, H2); RMN 13C (DMSO-d6) δ ppm: 156.12, 142.12, 132.90, 130.80, 130.65,127.92, 125.01, 122.00, 117.60, 115.55, 107.37.m/z: 296[M++2], 10%.

3-(4-metilfenil)4H-1,4-benzotiazina 2e. Rendi-miento: 80%, pf: 242-246 °C; IR cm–1: 3450(NH);RMN 1H (DMSO-d6) δ ppm: 11.87 (sa, 1H, NH), 7.85(d, 1H, J=8.03 Hz, H8), 7.58 (d, 2H, J=8.03 Hz, H11,13),7.29-7.12 (m, 5H, H6,7,10,14), 6.81 (d, J=8.03 Hz, H5),5.73 (s, 1H, H2), 2.35 (s, 3H, CH3). RMN 13C (DMSO-d6) δ ppm: 159.45, 142.22, 138.60, 129.09, 127.90,125.60, 122.90, 121.89, 117.46, 107.37, 22.00.m/z: 139[M+], 100%.

PROCEDIMIENTO GENERAL PARA LA SÍNTESIS

DE 3-ARIL-(4H)-1,4-BENZOTIAZINA-1,1-DIÓXIDO 3a-e

A una solución de la 3-aril-benzotiazina 2a-e (0.5mmoles) en ácido acético (1 mL) en reflujo se leadicionaron porciones (0.1 mL) de peróxido de hidró-geno hasta completar 1 mL y se dejó bajo agitaciónhasta la aparición de un sólido que advirtió la for-mación del producto. El sólido se filtró y recristalizócon una mezcla de EtOH/DMF, obteniéndose loscompuestos deseados 3a-e.

3-fenil-4H-1,4-benzotiazina-1,1-dióxido 3a.Rendimiento: 75%, pf: 248-250 °C, IR cm–1:3280(NH), 1500(SO2), 1460(SO2); RMN 1H (DMSO-d6) δ ppm: 7.79-7.35 (m, 8H, H6-8,10-14), 6.97 (d, 1H,J=7.99 Hz, H5), 6.32 (s, 1H, H2). RMN 13C (DMSO-d6) d ppm: 159.98, 135.13, 131.20, 130.53, 130.18,127.12, 126.48, 124.01, 123.90, 123.55, 113.98,96.00; m/z: 259 [M+-1], 10%.

3-(4-bromofenil)-4H-1,4-benzotiazina-1,1-dió-xido 3b. Rendimiento: 87%, pf: 230-232 °C. IRcm–1: 3250(NH), 1485(SO2), 1459(SO2). RMN 1H(DMSO-d6) δ ppm: 13.08 (sa, 1H, NH), 7.87 (d, 2H,J=8.06 Hz, H11,13.), 6.97 (d, 1H, J=8.03 Hz, H5), 6.30(s, 1H, H2). RMN 13C (DMSO-d6) δ ppm: 160.01,135.13, 128.99, 124.08, 123.59, 121.20, 114.60,95.80. m/z: 338 [M+ + 2], 15%.

3-(4-clorofenil)-4H-1,4-benzotiazina-1,1-dióxido3c. Rendimiento 80%, pf: 220-224 °C, IR cm–1:3250(NH), 1483(SO2), 1450(SO2), RMN 1H (DMSO-d6) d ppm: 7.65-7.54 (m, 7H, H6-8,10-14), 6.97 (d, 1H,



J=8.06 Hz, H5), 6.32 (s, 1H, H2). RMN 13C (DMSO-d6) δ ppm: 159.9, 135.13, 131.20, 131.00, 130.18,129.78, 123.90, 131.92, 114.50, 95.8. m/z:291[M+], 50%

3-(3,4-diclorofenil)-4H-1,4-benzotiazina-1,1-dió-xido 3d. Rendimiento: 75%. pf: 284-286 °C. IRcm–1: 3250(NH), 1464(SO2), 1440(SO2). RMN 1H(DMSO-d6) δ ppm: 7.70-7.54 (m, 3H, H10-14), 7.39-7.35(m, 3H, H6-8), 7.00 (d, 1H, J=7.98 Hz, H5), 6.30 (s,1H, H2), RMN 13C (DMSO-d6) δ ppm: 160.12, 134.91,133.20, 131.53, 128.92, 126.51, 123.13, 124.6,123.59, 114.60, 95.8(C2). m/z: 327[M+ + 1], 10%.

3-(4-metilfenil)-4H-1,4-benzotiazina-1,1-dióxido3e. Rendimiento: 79%. Pf: 247-250 °C, IR cm–1:3250(NH), 1488(SO2), 1449(SO2). RMN 1H (DMSO-d6) δ ppm: 7.65-7.35 (m, 7H, H6-8,10,11,13,14), 6.97(d, 1H, J=8.03, H5), 6.32(s, 1H, H2), 2.38(s, 3H, CH3).RMN 13C (DMSO-d6) δ ppm: 158.9, 138.2, 135.1,130.1, 129.7, 125.5, 124.0, 114.6, 95.8, 21.1.m/z: 271[M+], 80%.

EFECTOS SOBRE LA FALCIPAÍNA

La actividad inhibitoria de los compuestos sin-tetizados sobre la falcipaína presente en los extrac-tos de trofozoitos de P. plasmodium fue realizadade acuerdo con el procedimiento de (Rosenthal ycol. 1996). Los extractos contentivos de la falcipaínafueron inoculados en una mezcla que contiene buf-fer acetato 0.1 M pH 5.5, ditiotreitol (30 nM), y dife-rentes concentraciones de los compuestos de laserie 3a-e preparadas a partir de una solución patróndisuelta en DMSO. Las mezclas fueron incubadaspor 30 minutos a temperatura ambiente antes deagregar el sustrato fluorescente peptídico Z-Phe-Arg_AMC. Los experimentos para evaluar la actividadsobre la falcipaína de los compuestos 3a-e a diferen-tes concentraciones, fueron realizados por triplica-do. El valor de IC50 de cada compuesto se muestraen la Tabla I.

Resultados y Discusión

PARTE QUÍMICA

Los compuestos finales 3a-e se obtuvieron si-guiendo el esquema de síntesis propuesto (fig. 2).Para la preparación de diferentes derivados con elnúcleo 4H-1,4-benzotiazin-1,1-dióxidos, en la litera-tura se encuentra una variedad de metodologías desíntesis (Filacchioni, 1976; López, 2005, Shou,2005). Esencialmente, para la síntesis de los deri-vados de α-bromoacetofenonas 4a-e, se intentó enun principio con el procedimiento más empleadoindustrialmente, que consiste en una reacción desustitución electrofílica α al grupo carbonilo utilizan-do bromo molecular y cloruro de aluminio comocatalizador en solventes como éter, tetracloruro odisulfuro de carbono (Cowper, 1943). Ahora bien,el rendimiento bajo estas condiciones es muy bajoya que se producen reacciones colaterales, principal-mente sustitución electrofílica en el anillo aromáticodando α-bromoacetofenonas con el sustituyentebromo en la posición meta en mayor proporción(Pearson, 1973). Por otra parte, se ha reportado unmétodo más limpio y específico para la bromaciónde compuestos carbonílicos en la posición α mini-mizando reacciones colaterales utilizando bromurode piridino perbromuro (PSPBP) en un soporte depolímeros en tolueno (Habermann, 1999). Restrin-giendo esta metodología, es decir, sin utilizar el so-porte de polímeros del procedimiento original, sehizo reaccionar la acetofenona respectiva disueltaen ácido acético con el complejo bromo piridinio,obteniéndose eficientemente los derivados 4a-een buenos rendimientos tan limpios que no fue nece-sario posterior recristalización. Los puntos fusiónde las bromoacetofenonas obtenidas fueron com-parados con los reportados (Chemada, 2001;ChemiDPlus, 2006; Chemexp, 2006). Para la prepa-ración de derivados que contienen el núcleo 3-aril-4H-1,4-benzotiazinas de 5 existe en la literatura unagran variedad de estrategias de síntesis (Cechetti,1987; Steiner, 1993; Vysokov, 1993; Grandolini,1999; Giannopoulos, 2000). Además, el intermedia-rio 5a se encuentra descrito en la literatura comopreviamente preparado por una estrategia diferenteen tres etapas a partir del nitrotiofenol y bromoace-tofenona (Babudri, 1984). Ahora bien, siguiendoel esquema de síntesis propuesto, los derivados5a-e fueron preparados adaptando un métodoreportado para la síntesis de 1,5-benzotiazepinas(Stephen, 1959; Trapani, 1995; John Bull, 2000)a partir de aminotiofenol mediante una reacción SN2

donde el grupo –HS del aminotiofenol sustituye albromo de 4a-e y subsiguiente ciclación por ataque

Tabla IEfectos de 3-aril-4H-1,4-benzotiazina-1,1-

dióxido 3a-e sobre falcipaina

Compuesto R IC50 (mM)

3a H >10

3b 4-Br 10

3c 4-Cl 10

3d 3,4-(Cl)2 1,98

3e 4-CH3 >10

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intramolecular del grupo NH2 al grupo carbonilo delas bromoacetofenonas respectivas, dando los deri-vados 3-aril-4H-1,4-benzotiazinas 5a-e exclusiva-mente y no una mezcla de isómeros. Finalmente,de acuerdo con el procedimiento general reportado(Kabayad, 2003) para oxidación del átomo de azufrede los compuestos 5a-e utilizando peróxido de hi-drógeno en ácido acético, fueron generados los com-puestos deseados 3a-e.

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Figura 2Esquema de la síntesis de los derivados3-aril-4H-1,4-benzotiazina-1,1-dióxido 3a-e

(a) Sal de bromopiridinio, AcOH(b) Aminotiofenol, EtOH, NaOH(c) H2O2 AcOH

PARTE BIOLÓGICA

En la tabla 1 se presenta el porcentaje de inhibi-ción de los compuestos sintetizados 3a-e. Se obser-va que el compuesto 3d fue el más activo (IC50 1.8µM) al compararlo con los resultados previamentereportados para compuestos análogos, donde loscompuestos más activos mostraron un IC50 de 4-6µM (Domínguez, 1997). Es de particular interés resal-tar que el compuesto 3d presenta el sustituyentecloro en las posiciones meta y para en uno de losanillos aromáticos y como resultó ser el más activo,este compuesto puede ser considerado como líderpara el desarrollo de nuevas estructuras con unaserie de sustituyentes que permitan establecer unarelación estructura-actividad.

Agradecimientos

Los autores agradecen al Instituto de Investiga-ciones Farmacéuticas de la Facultad de Farmaciade la Universidad Central de Venezuela (ProyectoIIF:09/1999). Al CDCH-UCV por el financiamientorecibido. A la Dra. Neira Gamboa por su asesora-miento en el desarrollo del manuscrito.



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Recibido: septiembre 2006Aceptado: noviembre 2006

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Revista Facultad de Farmacia. Vol. 66 • Nº 1 • 2003RINCÓN, ALICIA MARIELA, TAPIA, MARÍA SOLEDAD, PADILLA, FANNY C

ÍNDICEDEAUTORESVol. 69 - 2006

AAlfaro, María de Jesús. Preliminary study of sonication parametersfor the generation of protein microspheres for the encapsulationof various substrates ........................................................................... 34

Andueza, Isabel. Desarrollo y evaluación de parámetros físicos enformulaciones humectantes para pacientes con hiposecreción lagrimal 43

Arismendi A., Esdrás J. Productividad del Postgrado de FarmaciaComunitaria durante 19 años de funcionamiento ................................. 9

Attias, Doris; véase Andueza, Isabel

Ávila, Gisela; véase Andueza, Isabel

BBélanger Jacqueline M. R.; véase Alfaro, María de Jesús

Borges, Adolfo. Escorpionismo en Venezuela: una aproximaciónmolecular, inmunológica y epidemiológica para su estudio .................. 15

Burgos, Ignacio. Gerencia en tiempos de crisis .................................... 3

CCamacho, Jose R.; véase Lobo, Gricela M.

Charris, Jaime E.; véase Lobo, Gricela M.

DDe Sousa, Leonardo; véase Borges, Adolfo

Díaz, Emilia; véase Noguera, Balbina

Díaz, Emilia. La adrenomedulina: un péptido multifuncional ................. 54

Domínguez, José N.; véase Lobo, Gricela M.

GGarcía, M.V.; véase Noguera, Balbina

IIsrael, Anita; véase Noguera, Balbina.

Israel, Anita; véase Díaz, Emilia.

LLobo, Gricela M. Avance de la síntesis de algunos derivados3-aril-4H-1,4-benzotiazina-1,1-dióxido. Efectos sobre la Falcipaína ........ 64

López-Pérez, J. L., véase Noguera, Balbina

Lora, Santiago R.; véase Lobo, Gricela M.

NNoguera Balbina. Actividad anti-inflamatoria de la metil-ß-peltatina Aaislada de la hoja de la sp. Bursera simaruba (L.) sarg. (Burseraceae) 28

PParé J., R. Jocelyn; véase Alfaro, María de Jesús

RRosenthal, Phillip; véase Lobo, Gricela M.

SSan Feliciano, A., véase Noguera, Balbina

VVera, Luís José; EDITORIAL ............................................................... 2

YYaylayan Varoujan, A.; véase Alfaro, María de Jesús


Revista Facultad de Farmacia. Vol. 66 • Nº 1 • 2003Evaluación de fitoquímicos en el exocarpio (cáscara) de algunas frutas cultivadas en Venezuela

ÍNDICEDEDESCRIPTORESVol. 69 - 2006

4H-1,4-BENZOTIAZINA.......................................................................... 64

ADRENOMEDULINA ............................................................................. 54

ALBÚMINA ............................................................................................... 34

ANTI-INFLAMATORIO .......................................................................... 28

BURSERA SIMARUBA ............................................................................. 28

BUTHIDAE ................................................................................................. 15

CONTINGENCIAS ................................................................................... 3

CRISIS .......................................................................................................... 3

DECISIONES .............................................................................................. 3

DIURESIS .................................................................................................... 54

EGRESADO ................................................................................................ 9

ENCAPSULACIÓN .................................................................................. 34

ESCORPIONES .......................................................................................... 15

ESCORPIONISMO .................................................................................... 15

ESTRATEGIAS ........................................................................................... 3

FALCIPAÍNA .............................................................................................. 64

FORMACIÓN DE MICROCÁPSULAS ................................................. 34

HIDROXIPROPILMETILCELULOSA ................................................... 43

METIL-SS-PELTATINA A ......................................................................... 28

NATRIURESIS ........................................................................................... 54

OJO SECO ................................................................................................... 43

PRODUCTIVIDAD ................................................................................... 3

SCORPIONES BUTHIDAE ...................................................................... 15

SÍNTESIS ..................................................................................................... 64

TITYUS ........................................................................................................ 15

TOXINAS .................................................................................................... 15

TRABAJO ESPECIAL ............................................................................... 9

ULTRASONIDO ........................................................................................ 34

VENEZUELA ............................................................................................. 15

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