Avaliação de modelos microbiológicos e modelos biomiméticos no metabolismo estereosseletivo da risperidona por cromatografia líquida de alta eficiência

• Main Author: Bocato, Mariana Zuccherato
• Other Authors: Oliveira, Anderson Rodrigo Moraes de
• Format: Others
• Language: pt
• Published: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP 2012
• Subjects: Análise enantiosseletiva; biotransformação; Biotransformation; Enantioselective analysis; HPLC; Risperidone; SPME
• Online Access: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/59/59138/tde-08082012-172645/

A risperidona é um medicamento antipsicótico que quando metabolizada da origem a dois metabólitos hidroxilados quirais, a 7-hidroxirisperidona (7-RispOH) e a 9-hidroxirisperidona (9-RispOH). A 9-RispOH apresenta as mesmas propriedades farmacológicas que a risperidona e já é comercializada como fármaco, com o nome genérico de paliperidona. Estudos em humanos mostram que existem diferenças na disposição cinética dos enantiômeros da 9-RispOH, com uma maior prevalência do enantiômero (+)-9-RispOH em plasma. Dessa forma, este trabalho teve como finalidade avaliar a capacidade de algumas espécies de fungos e também de catalisadores de Jacobsen em (bio)transformar enantiosseletivamente a risperidona em seu metabólito ativo 9-RispOH. Para tanto, foi desenvolvido um método de separação para a risperidona e seus metabólitos utilizando cromatografia líquida de alta eficiência quiral. Este método foi então aplicado nos estudos de biotransformação enantiosseletivo e nos estudos de catálise assimétrica. A separação cromatográfica foi realizada empregando a coluna Chiralcel OJ-H e metanol:etanol (50:50, v/v) + 0,2% de trietilamina como fase móvel. A vazão e temperatura utilizadas foram 0,8 mL min-1 e 25oC, respectivamente. Para extração dos analitos do meio de cultura, foi empregada a microextração em fase sólida (SPME) como técnica de preparação de amostra. O processo de SPME foi realizado utilizando uma fibra C18 mergulhando diretamente a fibra na amostra por 30 minutos e dessorvendo a fibra diretamente na fase móvel por 5 minutos. A validação e estudos de biotransformação foram realizados empregando a cromatografia líquida acoplada à espectrometria de massas (LC-MS/MS). O método foi validado e todos os parâmetros encontram-se de acordo com as recomendações da literatura. O estudo de biotransformação foi realizado com diferentes espécies de fungos e somente os fungos do gênero Cunninghamella foram capazes de biotransformar a risperidona em seu metabólito ativo. O fungo Cunninghamella echinulata foi capaz de biotransformar estereosseletivamente a risperidona no seu metabólito ativo (+)-9-RispOH com excesso enantiomérico de 100% e o fungo Cunninghamella elegans foi também capaz de biotransformar estereosseletivamente a risperidona nos dois enantiômeros da 9-RispOH em diferentes proporções. Os estudos preliminares de catálise assimétrica foram realizados empregando a cromatografia líquida e detecção por UV-Vis, injetando diretamente alíquotas no sistema cromatográfico. Esses estudos mostraram que na condição de reação 1:50:50 (em número de mols, catalisador:oxidante:substrato) houve uma catálise assimétrica da risperidona que demonstrou ser enantiosseletiva para o metabólito 7-RispOH (E1). === Risperidone is an atypical antipsychotic drug. Its metabolism yields in two hydroxylated chiral metabolites, 7-hydroxyrisperidone (7-RispOH) and 9-hydroxyrisperidone (9-RispOH). The 9-RispOH metabolite presents the same pharmacologic activity of the parent drug risperidone. This led this drug to be marketed as drug under the generic name paliperidone. Studies have shown differences in the kinetic disposition of the 9-RispOH enantiomers with higher prevalence of the (+)-9-RispOH enantiomer in plasma. Thus, this work aimed to evaluate the ability of some species of fungi and Jacobsen catalysts in the enantioselective (bio)transformation of risperidone into its active chiral metabolite 9-RispOH. To accomplish that, it was developed a separation method to analyze risperidone and its metabolites by chiral high-performance liquid chromatography. This method was employed in enantioselective biotransformation studies and in asymmetric catalysis studies. The chromatographic separation was performed on a Chiralcel OJ-H column using methanol:ethanol (50:50, v/v) plus 0.2% triethylamine as the mobile phase at a flow rate of 0.8 mL min-1. The SPME process was performed by immersing directly a C18 probe fiber in the culture medium during 30 min. The analytes were desorbed from the fiber directly in the mobile phase during 5 min. The method validation and the biotransformation studies were performed by high-performance liquid chromatography coupled with tandem mass spectrometry (LC-MS/MS). The method was completely validated and all parameters were in agreement with the literature recommendations. The biotransformation studies were performed employing different species of fungi and only the Cunninghamella genus was able to biotransform risperidone into its active metabolite. The Cunninghamella echinulata fungus was able to biotransform risperidone into the active metabolite, (+)-9-RispOH, resulting in 100% of enantiomeric excess. The Cunninghamella elegans fungus was also able to biotransform stereoselectively risperidone into (+)- and ()-9-RispOH enantiomers at different rates. Preliminary studies of asymmetric catalysis were performed using high-performance liquid chromatography with UV-Vis detector (HPLC-UV). The aliquots were directly injected in the chromatography system. These studies showed that the reaction with 1:50:50 (catalyst:oxidant:substrate, in number of mols, in this sequence) presented an asymmetric catalysis of risperidone and that showed to be enantioselective to 7-RispOH (E1) metabolite.