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Introducción
El LECISAN®, producto registrado por el Laboratorio Farmacéutico Oriente (LBF, BioCubaFarma, Santiago de Cuba, Cuba), destaca como candidato a fármaco por sus potencialidades preventivas y/o terapéuticas.1La lecitina de soya, materia prima empleada para su producción, posee múltiples acciones biológicas y farmacológicas atribuidas fundamentalmente a sus constituyentes fosfolipídicos (fosfatidilcolina, fosfatidiletanolamina y fosfatidilinositol) y, teóricamente, sus propiedades se relacionan con el aporte de ácidos grasos polinsaturados, como el ácido linoleico, las isoflavonas y los fitoesteroles.2
En la fabricación de esta tableta masticable a partir de un subproducto del proceso de refinación del aceite, se utilizan excipientes de calidad farmacéutica, así como la tecnología degranulación húmeda y compresión directa para su desarrollo. El registro del producto como suplemento nutricional fue aprobado por la Autoridad Regulatoria Cubana, el Instituto Nacional de Higiene, Epidemiología y Microbiología (INHEM).1
La lecitina fue caracterizada como materia prima farmacéutica y la tableta desarrollada cumplió con los parámetros de calidad establecidos, estabilidad comprobada y adecuada para un producto de origen natural,siendo comparable a la de productos similares disponibles en el mercado internacional. Sin embargo, la mezcla compleja de fosfátidos aparece combinada con sustancias de otra naturaleza que se arrastran de la fuente de aceite vegetal crudo.1
La cantidad de contaminantes a los que se enfrenta la humanidad crece rápidamente.Los sistemas de producción industrial actuales con frecuencia usan metales pesados para la extracción de un material o como elemento en la refinación de un producto, lo que en principio resulta en su obtención con bajos costos de producción. Sin embargo, ello podría conducir a problemas ambientales debido a su toxicidad.Por tanto, se han desarrollado métodos para el tratamiento de dichos metales y su análisis se toma en consideración, sobre todo, en productos destinados al consumo humano.3
Los metales pesados destacan por su capacidad de interactuar con moléculas biológicas, aun cuando son necesarios en pequeñas cantidades para varios procesos fisiológicos, y tienden a acumularse en el organismo más rápido de lo que pueden ser metabolizados, fenómeno denominado bioacumulación.4
Esta investigación tuvo como objetivo cuantificar los metales en la materia prima empleada para la fabricación de la tableta masticable LECISAN® y la tableta como forma farmacéutica, así como establecer niveles de referencia para:Aluminio(Al), Calcio(Ca), Cadmio(Cd), Cromo (Cr), Cobre (Cu), Hierro (Fe), Magnesio (Mg), Plomo (Pb), Silicio (Si), Vanadio(V) y Zinc (Zn). Esto proporcionará bases para la evaluación del impacto sobre la salud que tendrá el régimen de administración diaria del suplemento nutricional estudiado.
Método
Para realizar la parte experimental de este trabajo se utilizaronreactivos y equipos del Laboratorio de la Empresa Geominera Oriente (UEB LaboratorioElio Trincado)y el Laboratorio de Química Analítica, perteneciente al Centro de Estudios de Biotecnología Industrial (CEBI), de la Universidad de Oriente.
Reactivos y equipos empleados
El ácido nítrico (HNO3) y el ácido clorhídrico (HCl) de calidad puros para análisis procedieron de la firma Merck, Alemania. Las soluciones certificadas de 1000 ppm para cada elementopara las disoluciones patrones que se utilizaron en la preparación de las curvas de calibración, fueron de la firma BDH, Inglaterra.Se emplearon como equipos: un espectrómetro ICP-OCP-AEScon modo de observación axial (Spectro ARCOS, Analytical Instruments. Modelo: FHX, tipo: 76004553, Kleve, Alemania); Antorcha (Vista Radial SOP, Alemania); Horno mufla (Barnstead Thermolyne Furnace 1300, DUBUQUE. Modelo: FB1315M, Serial: 1256070665453, IOWA, U.S.A.);Quemador BOCHEM BUNSEN (modelo quemador Bunsen DIN 30665, Usbeck, Alemania).
Técnica analítica
Las determinaciones de trazas metálicas en la materia prima empleada para la fabricación de la tableta masticable LECISAN® y en la forma farmacéutica terminada, se realizaron segúnlos métodos descritos en United States Environmental Protection Agency (USEPA EPA- 600/4-79-020).7Se realizaron las mediciones con un espectrómetro ICP-OCP-AEScon modo de observación axial. Los parámetros de operación fueron: poder del plasma 1400 W, velocidad de flujo 30 rpm, flujo del coolant 12 L/min, flujo auxiliar y flujo del nebulizador de 1L/min, y posición vertical de la antorcha.
Muestreo, preparación de las muestras y de las soluciones de calibración
Se realizó unmuestreo aleatorio de los lotes disponibles. Las muestras de tableta masticable fueron trituradas y homogenizadas con la utilización de un mortero de ágata, se pesaron 10 g de esta y de la materia prima, que se transfirieron por separado a una cápsula de platino previamente tratada. En ambos casos se colocó un papel de filtro, doblado en forma de cono, en una cápsula de platino con la base sobre la masa del producto, de forma tal que permaneciera estable.
Para la materia prima, después que el cono se impregnó de la muestra, se realizó la combustión lenta con un mecherocolocado debajo de la cápsula, hasta obtener cenizas negras, asegurando que la llama se mantuviera uniforme.
La cápsula de platino con el residuo carbonoso enfriado y seco se colocó en un horno mufla a 775±25 ℃ durante 4 horas, hasta la incineración completa indicada por el color blanco grisáceo de las cenizas, que se pasaron en la cápsula de platino y se transfirieron a un beaker de 250 ml de capacidad donde se añadieron 15 ml de ácido nítrico al 25% y 1 ml de ácido clorhídrico 1:1.
Posteriormente, se calentó con mucho cuidado en la plancha, evitando llevarlo a sequedad para verter el extracto a un volumétrico de 50 ml y se enrasó con una solución de ácido nítrico al 10 %. Se prepararon 5 estándares entre 0 y 50 ppm en volumétricos de 50 ml en ácido nítrico al 10 %, a partir de soluciones certificadas de 1 000 ppm para cada elemento. A partir de esta solución se preparó una estándar múltiple de 100 ppm con los elementos y, de la misma, se tomaron alícuotas correspondientes para cada punto de la curva utilizando un blanco reactivo.5,6
Medición de metales en muestras seleccionadas
Las disoluciones así preparadas estuvieron listas para la determinación de las concentraciones de Aluminio (Al), Calcio (Ca), Cadmio (Cd), Cromo (Cr), Cobre (Cu), Hierro (Fe), Magnesio (Mg), Plomo (Pb), Silicio (Si), Vanadio (V) y Zinc (Zn). Las medidas de las intensidades de las líneas de emisión según referencias, se recogen en la Tabla 1.5,6
Se mantuvieron las condiciones ambientales generales durante la realización del ensayo, la temperatura entre 15 y 30°C, y la humedad relativa entre 20 y 80 %. Se configuróel equipo a que realice tres réplicas instrumentales de cada muestra para calcular la media, valor con el cual se trabajó finalmente. El equipo debe ser puesto en marcha un tiempo antes de iniciar con el análisis de muestra para que logre llegar a condiciones óptimas de operación. El orden de análisis de las muestras en el equipo es: blanco, patrones propuestos, muestras de tabletas, muestras de materia prima.
Adecuación del método
Para un nivel de confianza del 95 % y la t-estadística fue igual a 1,96, el límite de detección experimental (LDE) se calculó a partir del límite de detección instrumental (LDI) utilizando la siguiente fórmula:
LDE = LDI x k
Siendo el factor de corrección k determinado por la fórmula:
k = t / √n
donde n es el número de repeticiones utilizadas para determinar el LOD. Se utilizaron tres repeticiones para determinar el LOD, resultando k =1,96 / √3 = 1,13.
Losresultados del cálculo del LDI y LDE se muestrana continuación en la Tabla 2.
El control de la calidad se realizó mediante el control de la curva de calibración, verificando siempre que el coeficiente de regresión fuera ≥0,99.
Análisis estadístico de los resultados
Para el análisis estadístico se utilizó el procesador estadístico Minitab® (64-bit© 2019, versión 19.2). Se utilizó la Prueba U de Mann-Whitney aplicada a dos muestrasindependientes.
Para establecer los niveles de referencia de los analitos investigados el proceso de preparación de muestras y mediciones fueron hechas por un mismo analista el mismo día, para evitar sesgos. Se determinaron para cada muestra por triplicado: el valor medio, la desviación estándar yel coeficiente de variación (CV) con una probabilidad del 95 %.
Este trabajo forma parte del proyecto sectorial “Efectos nutricionales, farmacología y toxicología preclínica del LECISAN®” (PS1089SC002) que tiene el propósito de aportar elementos que avalen el producto, registrado actualmente como suplemento nutricional. Fue aprobado por el comité de ética desde el punto de vista ético, científico y metodológico.
Resultados
La Tabla 3 muestra el análisis comparativo entre valores de referencia de materia prima y tableta masticable de LECISAN®, en la que se observandiferencias significativas entre las dos formas de presentación en cuanto a la cantidad de todos los metales, excepto Al (p(0,05). En todos los parámetros estudiados los coeficientes de variación (CV) fueron bajos. No obstante, para Cr se obtuvo un valor cercano al 10%en la materia prima y para Pb resultó elevado (17,44 %), lo que sugiere mayor heterogeneidad de sus valores.
Tabla 3 Parámetros estadísticos para al análisis comparativo entre valores de composición elemental de materia prima y tableta masticable de LECISAN®
Valor p˂0,05 estadísticamente significativo.
En la Tabla 4 se resume la concentración elemental en la materia prima empleada para fabricar el suplemento LECISANy se establecen comparaciones con referentes en el país8,9 para los niveles máximos permitidos de ingesta y los valores de las concentraciones elementales.
Las concentraciones de metales expresadas en mg/L estuvieron en el siguiente orden decreciente [Ca]<[Mg]<[Fe]<[Si]<[Zn]<[Pb]<[Al]<[Cd]<[Cr]<[Cu]<[V].
Para el Cd y V, todas las muestras presentaron valores similares de 1,65 mg/kg y 0,46 mg/kg, respectivamente, y se observan mayores concentraciones de aquellos elementos con efectos favorables para la salud, excepto para los metales pesados Pb y Cu, que fue superior y suponen un riesgo por bioacumulación.
Tabla 4 Composición elemental determinados en la materia prima para la fabricación del LECISAN®
X-media, S-desviación estándar * Valor p˂0,05 significativo estadísticamente
Leyenda:IDA-Ingesta diaria admisible (mg/kg/día),ISTP-ingesta semanal tolerable provisional (mg/kg /semana), VDR- valores dietéticos de referencia (mg/día) estimados para un adulto promedio de 70kg de peso. ND No determinable por falta de datos de efectos adversos y/o el desconocimiento con respecto a la posible falta de capacidad para manejar cantidades excesivas.
Discusión
Los suplementos dietéticos se definen como una sustancia o mezcla de sustancias, destinada a proporcionar los nutrientes presentes normalmente en los alimentos, peropueden generar un efecto en el funcionamiento orgánico normal. Son regulados de acuerdo con las normas de alimentos y quedan exentos de las pruebas de verificación de calidad, efectividad y seguridad desarrolladas por la FDA, que puede tomar medidas solo cuando se prueba que el suplemento representa un peligro inminente para la salud, y esta garantía queda únicamente en manos de los fabricantes.10,11
La ingesta oral de oligoelementos y su homeostasis se ha convertido en una de las mayores preocupaciones para la comunidad científica, médica y para organismos reguladores como la FAO o la OMS. Su carencia es origen de enfermedades y alteraciones en el crecimiento; de ellos se requieren solo unos miligramos por día y cuando pasan cierto umbral de concentración se vuelven tóxicos.12
Un creciente interés ha estado dirigido hacia los metales pesados, dado por su gran toxicidad y persistencia en el ambiente al estar presentes en los suelos de modo natural, aunque la mayoría de las veces estas concentraciones no ofrecen riesgo para la salud humana. No obstante, algunos son bioacumulativos y en años recientes las actividades del hombre han incrementado su número de emisiones al ambiente.3
Al analizar la concentración elemental en la materia prima, se puede suponer que los resultados obtenidos en esta investigación están en correspondencia con los resultados reportados por Rodríguez-Heredia, et al.12Estos investigadores analizan que las industrias procesadoras del grano de soya se caracterizan por verter residuales al medio ambiente generalmente de origen orgánico, asociado con la propia naturaleza del proceso tecnológico. En su estudiode evaluación de la calidad de las aguas residuales de la EmpresaProcesadora de Soya, reportaron valores medios obtenidos para los metales pesados analizados en el residual, que no constituyen una amenaza para el ecosistema Bahía de Santiago de Cuba, estando dentro de lo normado.13
González, et al.14, realizaron un estudio para conocer el efecto sobre las características biológicas y fisicoquímicas de los suelos y la acumulación probable de metales pesados en las plantas fertirrigadas como causa de contaminación de alimentos con metales pesados.Analizaron cultivos desoya, y mostraron presencia de varios metales, algunos pesados como cromo, cobre, mercurio, molibdeno, níquel y zinc.
La Norma Cubana NC 493:20128) tiene en cuenta los criterios actualizados y recomendados del mercado internacional. Establece los principios y procedimientos aplicados y recomendados por el Codex Alimentarius en relación con los contaminantes metálicos presentes en los alimentos, así como los niveles máximos permitidos, ingesta diaria admisible (IDA) e ingesta semanal tolerable provisional (ISTP).9) La preocupación con respecto al plomo presente en suplementos nutricionales se centra especialmente en las manifestaciones a largo plazo por las manifestaciones del sistema hemolinfopoyético y del sistema nervioso, donde las manifestaciones clínicas son imperceptibles. Además, se han demostrado efectos auditivos, cardiovasculares, nefrológicos y hematológicos en niños expuestos al plomo.
Los valores dietéticos de referencia (VDR) son estimaciones de las cantidades diarias de nutrientes que satisfacen las necesidades de las personas sanas. Solo son utilizados para emitir recomendaciones sobre la ingesta de nutrientes y como base para la información al establecer pautas dietéticas saludables, pero deben tomarse encuentra para la administración de suplementos nutricionales.9) A consideración de los autores, los resultados deeste estudio pudieran servir de referencia para realizar investigaciones afuturo que cuantifiquen el daño potencial para la salud, que resultaría de la administración diaria del suplemento y establecer VDR del mismo.
En la presente investigación las concentraciones estimadas de metales se compararon con los límites establecidos en dichanorma8, siendo contaminantes regulados de menor significación toxicológica el Hierro (Fe) (IDA 0.8), Zinc (Zn) (IDA 1.0) y Cobre (Cu) (IDA 0.5), que superó el límite permisible para el Cu. Los valores referidos para el Plomo (Pb) (ISTP 0.025) y Cadmio (Cd) (ISTP 0.007), considerados de riesgo por el efecto bioacumulativo, y que son tóxicos a cualquier concentración12, mostraron al primero en límites de riesgo, que amerita investigaciones para evaluar el impacto sobre la salud que tendría una administración en régimen terapéutico.
A pesar de los avances científicos obtenidos la exposición de los humanos a metales pesados y otras sustancias tóxicas no podrá ser totalmente evitada, lo que constituye una preocupación en salud pública a nivel global, regional y local.3Si bien se necesitauna caracterización exhaustiva de la materia prima y la propuesta métodos para minimizar la presencia de metales pesados en la misma.
La presencia de metales pesados en las muestras ensayadas de lecitina de soya pudiera explicarse por deficiencias durante la colección del grano, el almacenamiento y el procesamiento industrial. El uso de recipientes metálicos con un contenido no documentado de metales pesados pudiera ser una de las causas de transferencia de tales contaminantes hacia los granos y sus derivados. Otras causas estimadas serían el deterioro del equipamiento de procesamiento industrial, como generador de contaminación cruzada, la utilización de plaguicidas que no han sido retirados de la cadena productiva por el encarecimiento de otros productos y la presencia de metales pesados en los suelos de cultivo.14
Metales no esenciales y tóxicos producen alteraciones reversibles o irreversibles en el organismo, los que puedes ser incluso letales.12Destacan el Pb y Cd, tóxicos a cualquier concentración.De estos metales pesados no esenciales o sin función biológica conocida, la presencia en determinadas cantidades en los seres vivos lleva aparejada disfunciones orgánicas.11
La revisión sistemática y crítica en las bases de datos de los efectos de la lecitina de soya en los últimos diez años sugiere realizar nuevas investigaciones en el campo de la farmacología y toxicología de este producto al resultar contradictorios y poco concluyentes los resultados referentes a sus propiedades y usos.2) De manera que resulta importante realizar ensayos clínicos debidamente concebidos y aprobados que demuestren sus acciones terapéuticas y ayuden a difundir aún más las ventajas de su aplicación.
Los resultados hasta aquí analizados pueden generar cuestionamientos acerca de la seguridad de la lecitina de soja, en cuanto al contenido de metales con efectos bioacumulativos, lo cual debe ser corroborado mediante otras investigaciones. Por otro lado, la dosificación de un producto se basa en las cantidades utilizadas frecuentemente en los ensayos clínicos disponibles o en la práctica histórica; sin embargo, en los productos naturales no siempre está claro cuáles son las dosis óptimas, por lo que se debe equilibrar la eficacia y la seguridad.
Por tanto, debe tomarse en cuenta el análisis de todos los factores relacionados con la presencia de metales en subproductos del refinado del aceite de soya, desde la posible transferencia durante el proceso tecnológico, la contaminaciónde suelos con químicos, que luego influyen en el metabolismo de las plantas, hasta el cultivo y almacenamiento del grano por parte de los proveedores,para que sea apto para el consumo humano en materia nutricional y/o epidemiológica.
Conclusiones
Los valores de metales determinados mediante ICP OES se encuentran dentro del rango reportado como permisiblessegún norma cubana (NC 493:2015) excepto para plomo (Pb) y cobre (Cu). Estos permitirán evaluar el impacto sobre la salud que tendríala administración del suplemento nutricional en régimen terapéuticoyel análisis de factores relacionados con la presencia de metales en subproductos del refinado del aceite de soya para futura investigaciones.
