La hemodiálisis es un tratamiento médico que se aplica para mantener la vida cuando las funciones renales disminuyen y la capacidad de desintoxicación endógena de los riñones falla.1,2]. Los líquidos de diálisis (soluciones de hemodiálisis), compuestos por electrolitos, tampones y carbohidratos (glucosa) idénticos a la sangre, son un elemento central de este tratamiento [1,3–5]. El gradiente de difusión entre la sangre y el líquido de diálisis permite la eliminación de desechos metabólicos y la normalización del contenido de electrolitos.1,2]. Los líquidos de diálisis se preparan agregando al agua concentrados que contienen electrolitos, carbohidratos y tampones. Estos requieren los más altos estándares de fabricación y preparación in situ, especificados, por ejemplo, por la Farmacopea Europea, ISO 11663, ISO 23500 o ISO 13958 (para concentrados de hemodiálisis) [1,2,4].
La espectroscopia de absorción atómica (AAS) se utiliza a menudo con fines de control de calidad, pero está restringida a componentes catiónicos (metálicos) y a un número limitado de analitos determinados simultáneamente. La cromatografía iónica (IC) es una solución automatizada, rápida y sensible para cuantificar con precisión los componentes catiónicos y aniónicos, incluido el acetato, simultáneamente. Este enfoque integral convierte a la IC en una alternativa económica a las técnicas analíticas tradicionales para el control de calidad de soluciones farmacéuticas como los concentrados de hemodiálisis. La facilidad de uso, la precisión y las capacidades de alto rendimiento de IC aumentan la productividad y cumplen con las demandas de los laboratorios de investigación y de rutina modernos.
Los fluidos de diálisis deben imitar de cerca la composición del plasma sanguíneo para eliminar los componentes tóxicos de la sangre por difusión. Estos fluidos suelen estar compuestos de agua, electrolitos que proporcionan cationes y aniones (p. ej., sodio, potasio, calcio, cloruro), tampones (p. ej., acetato o carbonato) y carbohidratos (p. ej., glucosa) [1,3–5]. En este ejemplo de aplicación, se analizó el contenido de cationes, aniones y acetato en dos concentrados de hemodiálisis (tabla 1). Los resultados óptimos se obtuvieron con una dilución en el rango de 1:500 a 1:750 utilizando agua ultrapura (UPW).
Los concentrados de diálisis fueron proporcionados por MTN Neubrandenburg GmbH una empresa de Nipro, un productor establecido de productos de hemodiálisis de alta calidad. Ambos eran concentrados ácidos (A-concentrados) para diálisis de bicarbonato con diferentes composiciones (tabla 1). La producción de tales concentrados está sujeta a estrictos criterios de calidad estandarizados como, por ejemplo, ISO 13958, ISO 11663 y ANSI/AAMI RD 61:2000 [1]. También se aplican normas estrictas a los demás componentes necesarios para la preparación del líquido de diálisis final, incluidos el agua y los concentrados básicos (concentrados B) [1,3–5].
Los aniones y cationes se analizaron con una configuración IC de doble canal (Figura 1) usando detección de conductividad (suprimida secuencialmente para aniones). También se puede utilizar un detector UV/VIS (947 Professional UV/VIS detector Vario) para excluir la contaminación por nitritos, nitratos y bromuros en los concentrados.
Estas impurezas se pueden determinar con alta precisión y sensibilidad incluso en presencia de concentraciones elevadas de cloruro (tabla 1). Las pruebas de rendimiento del método con concentrados enriquecidos con nitrato y nitrito arrojaron recuperaciones del 90 al 110 %.
| A-concentrado | #293 | #570 |
|---|---|---|
| Sodio (mol/L) | 3,61 (3,51–3,70) | 4,64 (4,52–4,75) |
| Potasio (mmol/L) | 70,00 (66,50–73,50) | 90,00 (85,50–94,50) |
| Magnesio (mmol/L) | 17,50 (16,63–18,37) | 22,50 (21,38–23,62) |
| Calcio (mmol/L) | 52,50 (49,88–55,12) | 56,25 (53,44–59,06) |
| Cloruro (mol/L) | 3,82 (3,62–4,01) | 4,88 (4,64–5,13) |
| Ácido acético (mol/L) | 0,11 (0,10–0,11) | 0,14 (0,13–0,14) |
| Glucosa (g/L) | 35,00 (33,25–36,75) | 45,00 (42,75–47,75) |
El sistema completo (Figura 1) fue controlado por Waters Empower™ 3 programas. Se usó un muestreador automático refrigerado (889 IC Sample Center – cool) para extender la estabilidad de las muestras altamente diluidas.
Los aniones se separaron utilizando el Metrosep A Supl 19 - Columna 150/4.0 (eluyente estándar y caudal, Figura 2A, C). Esta columna IC de alta capacidad exhibe excelentes capacidades de separación, incluso para matrices altamente cargadas.
Las propiedades únicas de la columna Metrosep A Supp 19 permiten una adecuada separación y cuantificación de acetato incluso en presencia de altas concentraciones de cloruro. Además de acetato (0,4–20 mg/L) y cloruro (6–300 mg/L), la calibración del sistema incluyó fluoruro (0,02–1 mg/L), nitrito y bromuro (0,04–2 mg/L), así como nitrato, fosfato y sulfato (0.2–10 mg/L).
Los cationes se separaron usando un Metrosep C 6 - Columna 150/4.0 (eluyente estándar, caudal: 1,3 mL/min, Figura 2B). La calibración de cationes se realizó para sodio (4–200 mg/L), amonio (0,02–1 mg/L) y potasio, calcio y magnesio (0,2–10 mg/L). La química especial de la columna del Metrosep C 6 garantiza resoluciones máximas óptimas y permite la cuantificación de bajas concentraciones de analitos (p. ej., amonio) que eluyen cerca de componentes más concentrados (p. ej., sodio).
Los aniones y cationes se analizaron simultáneamente de la misma muestra en menos de 25 minutos (Figura 2). La solidez de ambas columnas de separación permite caudales elevados, lo que acelera el tiempo total de ejecución.
Un resumen de los resultados, incluidas las recuperaciones calculadas en comparación con los valores del fabricante, se muestra en Tabla 2. Las desviaciones estándar relativas (RSD) de menos del 1% para aniones y cationes para mediciones de muestras repetidas revelan una repetibilidad adecuada del método. Las recuperaciones calculadas según los datos del fabricante cayeron entre el 91 y el 106 % para todos los analitos (Tablas 1 y 2).
Los componentes principales de los concentrados A probados son el sodio y el cloruro, que corresponden a las fracciones principales en el plasma sanguíneo, con 136–145 mEq/L y 98–106 mEq/L, respectivamente.2]. Sin embargo, esto también muestra que estos concentrados son soluciones altamente salinas, analíticamente desafiantes y que a menudo requieren pasos de eliminación de la matriz para una determinación precisa del analito. Cuando están presentes en altas concentraciones, tanto el sodio como el cloruro pueden superponerse a los picos cercanos (p. ej., acetato, nitrito o amonio), lo que imposibilita su cuantificación o sobrecarga la columna, lo que provoca la ampliación de los picos y cambios sustanciales en el tiempo de retención.
Para los concentrados A, la determinación precisa de todos los componentes (acetato, cloruro, sodio, potasio, calcio y magnesio, tabla 1) es indispensable y requiere una separación de picos adecuada combinada con picos nítidos y simétricos. El uso de las columnas Metrosep A Supp 19 y Metrosep C 6 evita los problemas antes mencionados: las altas capacidades de las columnas evitan la sobrecarga de la matriz y garantizan una excelente separación de picos.
| PIROPO #293PROMEDIO±SD (RSD (%)) | Recuperación (%) | Frase #570PROMEDIO±SD (RSD (%)) | Recuperación (%) | |
|---|---|---|---|---|
| Sodio (mol/L) | 3,70±0,04 (1,0) | 103 | 4,90±0,03 (0,6) | 106 |
| Potasio (mmol/L) | 66,21±0,52 (0,8) | 95 | 86,75±0,42 (0,5) | 96 |
| Magnesio (mmol/L) | 15,95±0,11 (0,7) | 91 | 21,47±0,08 (0,4) | 96 |
| Calcio (mmol/L) | 50,36±0,56 (1,1) | 96 | 55,18±0,19 (0,3) | 98 |
| Cloruro (mol/L) | 3,84±0,01 (0,2) | 103 | 4,97±0,01 (0,1) | 104 |
| Ácido acético (mol/L) | 0,11±<0,01 (<0,1) | 102 | 0,14±<0,01 (0,2) | 102 |
El acetato (≈ 8 g/L) se puede determinar directamente junto a altas concentraciones de cloruro (≈ 180 g/L) en la columna Metrosep A Supp 19. No se requieren pasos adicionales, como la eliminación de la matriz o el uso de diferentes factores de dilución. Los cationes se pueden determinar en paralelo a partir de la misma muestra (Figura 1, canal de cationes) ya que la columna Metrosep C 6 también es ideal para muestras de alta matriz.
Para analizar las posibles impurezas de nitrito, bromuro y nitrato, se puede lograr una mayor sensibilidad utilizando un detector UV/VIS a una longitud de onda de 205 nm.
Los concentrados de diálisis utilizados para los tratamientos de hemodiálisis son soluciones altamente salinas que requieren análisis de control de calidad sensibles, precisos y tolerantes a la matriz. Mediante el uso de un sistema IC de doble canal, los aniones y cationes se pueden determinar con precisión y simultáneamente a partir de la misma muestra. En menos de 25 minutos, se pueden cuantificar los principales componentes concentrados de acetato, cloruro, sodio, potasio, calcio y magnesio, junto con las impurezas (p. ej., nitrito, nitrato o amonio). Aunque el análisis de matrices de alta salinidad suele ser un desafío, las columnas de separación de alta capacidad Metrosep A Supl 19 y Metrosep C 6 reducir los riesgos comunes de sobrecarga de la columna y la identificación y cuantificación imprecisas de los picos. El análisis simultáneo de impurezas y componentes aniónicos y catiónicos permite un examen completo de todos los analitos de una sola muestra, lo que presenta a la IC como una técnica analítica precisa, sensible, eficiente y de alto rendimiento para el control de calidad de soluciones farmacéuticas como los concentrados de hemodiálisis.
Los sistemas IC de Metrohm se pueden controlar completamente (incluidas las funciones inteligentes y automatizadas) mediante diferentes software: MagIC Net (Metrohm), Empower™ 3 (Waters) o OpenLab CDS (Agilent). Estas opciones proporcionan una solución flexible para muchos laboratorios analíticos.
[1] Hoenich, N.; Thijssen, S.; Kitzler, T.; Levin, R.; Ronco, C. Impacto de la calidad del agua y la composición del líquido de diálisis en la práctica de diálisis. BPU 2008, 26 (1), 6–11. https://doi.org/10.1159/000110556.
[2] Hoenich, N. A.; Ronco, C. Líquido de Hemodiálisis: Composición e Importancia Clínica. BPU 2007, 25 (1), 62–68. https://doi.org/10.1159/000096400.
[3] Coulliette, A. D.; arduino, m. j Hemodiálisis y Calidad del Agua. Seminarios en Diálisis 2013, 26 (4), 427–438. https://doi.org/10.1111/sdi.12113.
[4] Parker, J. NORTE.; parker, p. METRO. Hemodiálisis: diccionario médico, bibliografía y guía de investigación comentada para referencias en Internet; Publicaciones de ICON Health, EE. UU., 2004.
[5] Catto, G. R. D. Hemodiálisis; Editorial académica Kluver, Dordrecht, Boston, Londres, 1989.
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