LICENCIATURA EN QUÍMICA: “Una carrera de amplio espectro”

1. LICENCIATURA EN QUÍMICA: “Una carrera de amplio espectro”

2. Patricia V. Yovaldi • Formación académica • Doctora en Ciencias Químicas (2005)-UNR • Licenciada en Química Industrial (1999)-UCA • Química Analista Industrial (1998)-UCA

3. BECARIA DE CONICET( 2000-2004) “DISEÑO RACIONAL, SÍNTESIS Y EVALUACIÓN BIOLÓGICA DE INHIBIDORES ENZIMÁTICOS” Instituto de Química Rosario (IQUIR) Area Química Orgánica CONICET-Universidad Nacional de Rosario (UNR) Director: Dr. Oreste A. Mascaretti Co-Director: Dra. María A. Laborde

4. ANTIBIÓTICOS Sustancias químicas producidas por el metabolismo de bacterias y hongos que en bajas concentraciones inhiben el crecimiento de diferentes especies de bacterias. • La era de los antibióticos comenzó con la observación de propiedades antibacterianas en un cultivo de hongos Penicillium notatum en 1929. Alexander Fleming dio el nombre de penicilina al principio activo. Sin embargo, los alcances de este descubrimiento no fueron apreciados hasta fines de 1940. La penicilina fue el primer antibiótico obtenido naturalmente en ser caracterizado y usado en clínica médica. Es el progenitor de los antibióticosb-lactámicos. • Las cefalosporinas se detectaron por primera vez en 1945 cuando una cepade Cephalosporium acremonium produjo material antibiótico contra organismos Gram-positivos y Gram-negativos.

5. ANTIBIÓTICOS b-LACTÁMICOS CLÁSICOS Penicilinas Cefalosporinas • Ejercen su acción inhibiendo una etapa clave en la biosíntesis de la pared celular. • Se caracterizan porque poseen en su estructura una amida cíclica de 4 miembros: Penam Cefam

6. La forma más común de resistencia a los antibióticos b-lactámicos es la hidrólisis del anillo b-lactámico catalizada por b-lactamasas. Como consecuencia del uso terapéutico extensivo de estos antibióticos durante las pasadas décadas, tal resistencia se transformó en un hecho corriente en importantes bacterias patógenas.

7. Resistencia Bacteriana Producción deb-lactamasas Enzimas que catalizan la hidrólisis del anillo beta-lactámico de los antibióticos convirtiéndolos en productos inactivos Clasificación De acuerdo a características estructurales Clases A,C y D Poseen serina en el sitio activo Clase B Poseen al menos un ión metálico en el sitio activo

8. Metalo b-lactamasas • Enzimas que requieren al menos un ión metálico divalente (Zn+2) para su actividad. • Hidrolizan la mayoría de los antibióticos b-lactámicos, incluyendo carbapenems lo cual aumenta su importancia clínica. Si bien imipenem había sido inmune a la mayoría de las b-lactamasas, su acción se vió comprometida por la aparición de las metalo enzimas de clase B.

9. Inhibidores de b-lactamasas Una alternativa para resolver el problema de la resistencia a los antibióticos b-lactámicos consiste en diseñar inhibidores enzimáticos para que puedan administrarse en combinación con un antibiótico. Los inhibidores de b-lactamasas evitan la destrucción del antibiótico antes de que éste interfiera con la biosíntesis de la pared celular. • La síntesis de inhibidores de metalo b-lactamasas es particularmente necesaria ya que los inhibidores comerciales de b-lactamasas no son efectivos contra estas enzimas.

10. Objetivo del trabajo: Diseñar y sintetizar nuevos inhibidores de metalo b-lactamasas y probar su actividad biológica con la enzima IMP-1 • Se eligieron compuestos de tipo penam y cefam de acuerdo a consideraciones estructurales ya que es conocido que los sustratos naturales de metalo b-lactamasas son compuestos bicíclicos b-lactámicos. • Se prepararon series de compuestos b-lactámicos a los que se incorporaron ésteres de fósforo en diferentes posiciones de la molécula.

11. ¿Cómo se obtuvieron los nuevos compuestos?

12. DISEÑO SINTESIS Metodología de nuestra investigación CARACTERIZACION PUNTO DE FUSION RMN 1H RMN 13C RMN 31P ESPECTROMETRIA DE MASAS ENSAYOS BIOLOGICOS

13. Síntesis de inhibidores de metalo-b-lactamasas Fosforilación empleando reactivos fosforamiditos Di-terc-butil-N,N-dietilfosforamito(t-BuO)2PNEt2 y dibencil-N,N-dietilfosforamidito (BnO)2PNEt2son agentes fosforilantes altamente reactivos que reaccionan rápidamente con alcoholes. Estas fosforilaciones se realizaron en las posiciones C-3a-metil, C-6a y C-2b-metil de las penicilinas. Compuestos preparados:

14. Esquema general de fosforilación Obtención de fosfito desde el alcohol y luego oxidación al correspondiente fosfato

15. Actividad biológica Las penicilinas 29, 30 y 32 se probaron como inhibidores de la actividad enzimática de la metalo b-lactamasa IMP-1 (Dr. Gutkind, G, UBA, Argentina). A partir del estudio realizado se demostró un importante poder inhibidor de dicha enzima.

16. Esta Tesis dio lugar a publicaciones en revistas científicas internacionales además de permitir múltiples presentaciones de trabajos en congresos. “A convenient one-pot synthesis of 2b-(O-dibenzil-phosphate)-oxymethyl-2a-methyl penam 3a-carboxylic acid benzyl ester and 3b-(O-dibenzyl-phosphate)-3a-methyl cepham 4a-carboxylic acid benzyl ester”, Tetrahedron Letters, 2004, 45, 2453-2455. “Synthesis and Human Leukocyte Elastase Inhibitory Evaluation of Phosphate Triesteres and Acyl Phosphates of Penam Sulfides and Sulfones”, Bioorganic and Medicinal Chemistry, 2001, 9, 2113-2117

17. PROAGRO S.A. Especialidades Veterinarias 2004-2005 Líneas de productos: Antiparasitarios Antibióticos Desinflamatorios Vitamínicos Antisépticos Antialérgicos

18. PROAGRO S.A. Departamento de Control de Calidad Tareas realizadas • Desarrollo de técnicas analíticas (HPLC) • HPLC: Cromatografía líquida de alta eficacia o High performance liquid chromatography. También se la denomina a veces Cromatografía líquida de alta presión o High pressure liquid chromatography. Es una técnica utilizada para separar los componentes de una mezcla basándose en diferentes tipos de interacciones químicas entre las sustancias analizadas y la columna cromatográfica. • Validación de métodos extraídos de Farmacopeas • Farmacopea o Codex Medicamentarius es la recopilación oficial que señala los tipos de drogas más usuales, sancionadas como tales por la experiencia en el momento de su aparición, y las distintas preparaciones y medicamentos de utilidad para la medicina y la farmacia en sus diferentes aspectos, incluyendo el origen, nomenclatura, preparación, identificación, pureza, valoración, dosis y demás condiciones que aseguren la calidad y uniformidad de sus propiedades. • Formulación de nuevos productos • Asistencia en la mejora continua de los procesos de planta

19. La Dermatobiosis, miasis subcutánea o intracutánea, es una ectoparasitosis producida por la mosca Dermatobia hominis (Ura), que afecta generalmente a bovinos, aunque también puede hacerlo en ovinos, caninos, búfalos e incluso el ser humano; se desarrolla en climas tropicales y subtropicales. Una de las drogas que se emplean actualmente en el tratamiento es IVERMECTINA.

20. WIENER LABABORATORIOS S.A.I.CReactivos bioquímicos de diagnóstico ISO 9001:2000 Centro de Investigación y Biotecnología (CIBIO) Puesto: Investigadora ¿Qué hace un “investigador” en Wiener lab? Un investigador se ocupa de la creación de los nuevos productos que van surgiendo de acuerdo a la demanda del mercado actual y de la optimización de aquellos que ya son parte del vademecum de la compañía.

21. Necesidad de la empresa de contar con un nuevo producto Investigación Revisión de la bibliografía Capacitación si es necesaria Planificación del diseño Generación de especificaciones Desarrollo Búsqueda de materia prima Realización de experimentos Fabricación de prototipo Verificación del diseño

22. I&D DESARROLLO DE UN NUEVO MÉTODO Diseñar un nuevo método Adaptar un método existente Innovación Realizar algunos cambios para que sea adecuado a su nueva aplicación. Mediante su experiencia el químico aprovecha las propiedades conocidas del analito. Requiere más trabajo. Existe inicialmente cierto grado de duda si el método será exitoso. VALIDAR

23. APROBACIÓN DEL PRODUCTO Definición de nombre comercial y presentación Inscripción en Salud Pública TRANSFERENCIA DE TECNOLOGÍA A PLANTA PRODUCCIÓN EN GRAN ESCALA Aprobación por Control de Calidad MERCADO Productos terminados. Tienen aprobación por FDA (Food and Drug Administration) y CE (Conformité Européene) I&D: Realiza verificación de la performance de los primeros lotes al término de la vida útil.

24. ¿ Qué es VALIDAR? Confirmar mediante el examen y el aporte de evidencias objetivas de que se cumplen los requisitos particulares para un uso específico previsto. El laboratorio tiene que decidir cuáles de los parámetros de desempeño del método necesitan caracterizarse. Los requisitos de validación pueden encontrarse especificados en guías o documentos. Sin embargo, se definen de acuerdo a las necesidades analíticas particulares. El reconocimiento oficial de un método puede requerir la caracterización empleando estudios de colaboración (ensayos interlaboratorios)

25. Características de desempeño Especificidad/Selectividad Una reacción o ensayo específico es el que ocurre únicamente con la sustancia de interés, mientras que una reacción o ensayo selectivo es el que ocurre con otras sustancias pero exhibe un grado de preferencia por la sustancia de interés. (IUPAC) Objetivo: Evaluar posibles interferencias Estrategia de trabajo Definir criterios Definir método de determinación Seleccionar interferencias a evaluar Analizar matrices

26. Linealidad Habilidad de un método para obtener resultados que sean proporcionales a la concentración del analito. (Eurachem) Objetivo: Definir el modelo de calibración. Definir rango de concentraciones en el cual el método es válido. Estrategia de trabajo Definir rango de concentraciones a medir Definir método de evaluación Graficar resultados, evaluación visual Evaluación estadística

27. Precisión Grado de dispersión en una serie de mediciones sobre un material homogéneo bajo condiciones preestablecidas. (ICH) Objetivo: Evaluar la variabilidad de los resultados Estrategia de trabajo Seleccionar muestra (homogénea) Definir condiciones de trabajo (analista, equipos, duración) Se informa: Desviación estándar, intervalos de confianza Repetibilidad: misma muestra, mismo método, un solo analista, un solo equipo Reproducibilidad: misma muestra, mismo método, diferentes analistas, distinto equipamiento.

28. Exactitud Grado de concordancia entre el valor hallado experimentalmente y un valor aceptado como convencional o de referencia. (ICH) Objetivo: Evaluar la diferencia entre los resultados de un ensayo y un valor de referencia El valor de referencia debe ser TRAZABLE a un sistema internacional de unidades

29. TRAZABILIDAD Propiedad del resultado de una medición o del valor de un patrón por medio del cual dicho resultado o valor puede ser relacionado a referencias establecidas, usualmente patrones nacionales o internacionales a través de una cadena ininterrumpida de comparaciones, todas teniendo incertidumbres establecidas. (ISO-1993)

30. Exactitud Estrategia de trabajo Analizar materiales de referencia Analizar muestras fortificadas Comparar con un método de referencia Análisis estadístico: Análisis de regresión, cálculo de diferencias

31. Límite de detección Menor concentración de analito que puede ser detectada pero no necesariamente cuantificada. (ICH) Objetivo: Evaluar el alcance del método a bajas concentraciones de analito Estrategia de trabajo Realizar determinaciones de muestra blanco (matriz sin analito) Realizar determinaciones de muestra blanco adicionadas con el analito (bajas concentraciones) Análisis estadístico: Desviación estándar de los resultados

32. Límite de cuantificación Menor concentración de analito que puede ser detectada con un nivel aceptable de repetibilidad y exactitud. (Eurachem) Objetivo: Evaluar la habilidad del método para cuantificar bajas concentraciones de analito Estrategia de trabajo Realizar determinaciones de muestras blanco adicionadas con el analito (bajas concentraciones, cercanas al LoD) Análisis estadístico. Desviación estándar de los resultados

34. URINE STRIP El análisis de orina es una de las prestaciones que se realizan con mayor frecuencia en el laboratorio clínico dada su utilidad en el diagnóstico médico. En la actualidad se lleva a cabo de una manera simple, rápida y confiable, mediante el uso de tiras específicas. Estas tiras poseen múltiples reactivos que permiten el análisis simultáneo de los componentes de la orina mediante mediciones semi cuantitativas. • UROBILINÓGENO • GLUCOSA • CETONA • BILIRRUBINA • PROTEÍNAS • NITRITO • pH • SANGRE • DENSIDAD • LEUCOCITOS La muestra de orina reacciona con los reactivos desecados unidos a la fase sólida permitiendo la detección simultánea:

35. PROCESO DE FABRICACIÓN • La impregnación de un rollo de papel de 100 m y el secado se realizan en una misma máquina que somete al papel húmedo a temperaturas de 40 a 70ºC. Sobre el papel se aplica un adhesivo doble-faz y se corta en cintas de 5 mm de ancho. Estas cintas se enrollan en carretes. Se despega la cubierta protectora del adhesivo doble-faz de las 10 cintas cortadas y se adhieren sobre una lámina de PVC continua que se corta en planchas. Las planchas se cortan en una cortadora circular para obtener 50 tiras finales que se envasan en un tubo constituyendo el producto final.

36. ACTIVIDAD DOCENTE -Jefe de trabajos prácticos, dedicación simple de "Química Farmacéutica", Dpto. Química Orgánica, Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas, Universidad Nacional de Rosario. (2000-2006) -Profesora Pro-Titular de “Química Orgánica I”, Facultad Católica de Química e Ingeniería, Universidad Católica Argentina. (2005 a la actualidad) -Profesora Pro-Titular de “Química Orgánica Superior”, Facultad Católica de Química e Ingeniería, Universidad Católica Argentina. (2005 a la actualidad) -Profesor Tutor, Área Tutorías Académicas y Orientación, UCA, 2009.

37. FIN