Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Barium (Ba) contamination in solution for parenteral nutrition (PN) and drugs was
studied. The concentration of Ba was determined by F-AAS in glass and plastic packaging
used to store the formulations, since the compounds of Ba can be used as material raw of
these materials. PN and drugs administered to preterm infants in the neonatal Intensive Care
Unit (ICN) of the Hospital of Federal University of Santa Maria (HUSM) were analyzed by
GF-AAS.
Glass containers, bottles and ampoules, showed from 4.1 mg/g to 4.9 mg/g of Ba. PVC
bags and polyethylene bottles showed from 0.15 mg/g to 0.04 mg/g of Ba, respectively. In
rubber stoppers were found between 0.02 mg/g and 0.04 mg/g of Ba, and 4.4 mg/g of Ba was
measured in the plunger of the syringes. Commercial solutions of the constituents of PN, with
exception of solutions of KCl and NaCl, showed Ba as a contaminant. The concentration
ranged from 27 μg/L and 262 μg/L, and the most contaminated formulations were: vitamins,
magnesium sulfate, calcium gluconate and amino acid pediatric. It was found that the PN
solution prepared and stored in bags were more contaminated than would be expected for the
contribution of each individual constituent. The fractions of PN solutions that remained in
burettes, which is a device connected to the bag to help control volume to be administered,
were more contaminated by Ba that their respective bags, concluding that the preparation and
addition of drugs in the solutions in this compartment significantly increases the amount of
Ba. The drugs studied showed no contamination by Ba. However, after dilution in syringes,
concentration between 87 and 585 μg/L were found in samples of dexamethasone disodium
phosphate, amikacin sulfate and gentamicin sulfate. As drugs stored in syringes remained in
direct contact, for several days, with the rubber plungers, this must be the source of Ba in the
analyzed drugs.
Contact testing using an ion-exchange resin conditioned with Ba and solutions of
constituents of the PN solutions and the drugs were performed to simulate the interaction of
the compounds with Ba packaging. The test results showed that calcium gluconate and citric
acid were the constituents of PN and drugs that interacted with Ba at most, removing greater
amount of the metal form the resin. These results confirmed that the Ba can be removed from
the packaging material into solutions by action of constituents of PN solutions.
Experiments in animal model were carried out to verify the effect of Ba in the living
organism when directly administered into the bloodstream, as it occurs in the administration
of PN solutions. The lethal dose 50 (LD 50) of 9.6 mg/kg was determined for the BaCl2 in
adult female Wister rats by intraperitoneal via due to the need to know a safe dosage to be
administered in the study on the effect of Ba in organism and has not been consistent values
in literature. After this study, adult male Wister rats were subjected to treatment with Ba
combined or not with sodium citrate and calcium gluconate. Posteriorly 30 administrations
the animals were sacrificed, then, samples of brain, heart, liver, kidney, muscle, bone and
blood were collected. Several procedures for digestion of tissue were tested to suppress, as
much as possible, the interference caused by matrix in determination of Ba by GF-AAS. The
most suitable procedure which was digestion sample with 1 mL of HNO3 and analysis was
carried out the standard addition calibration.
The results of the administration of Ba combined or not with gluconate calcium and
sodium citrate showed the deposition of metal in tissue such as muscle, bone and blood
precipitated. When the Ba was administered together with citrate, there was a significant
increase in total deposition of Ba in the body, and the metal was found predominantly in the
bones. The treatment with Ba combined with gluconate decreased the total accumulation of
this metal in the body, but also favored the deposition in the bones. These compounds helped
to soften the deposition of Ba in the muscle and blood precipitated regarding the
administration with only Ba.
This study showed the contamination of Ba in PN and some medicines from the
packaging that it store. Since the sodium citrate, used in many drugs, contributing to a greater
absorption in the body. The severity of this is due to the large potential toxicity of Ba direct
way in which this metal is administrated in debilitated patients. / A contaminação por Bário (Ba) em soluções para nutrição parenteral (NP) e em
medicamentos foi estudada. A concentração de Ba foi determinada por F-AAS em
embalagens de vidro e plástico que armazenam estas formulações, uma vez que, os compostos
de Ba podem ser usados como matérias-primas destes materiais. As NP e os medicamentos
utilizados nos recém-nascidos prematuros da Unidade de Terapia Intensiva (UTI) Neonatal do
Hospital da Universidade Federal de Santa Maria (HUSM) foram analisados por GF-AAS.
Os recipientes de vidro, frascos e ampolas, apresentaram de 4,1 mg/g a 4,9 mg/g de
Ba. Bolsas de PVC e frascos de polietileno apresentaram 0,15 mg/g e 0,04 mg/g de Ba,
respectivamente. Nas tampas de borracha entre 0,02 mg/g e 0,04 mg/g Ba foi encontrado, e
4,4 mg/g de Ba foi medido nos êmbolos das seringas.
As soluções comerciais de NP, com exceção das soluções salinas de KCl e NaCl,
apresentaram Ba como contaminante. As concentrações variaram entre 27 μg/L e 262 μg/L,
sendo que, vitaminas, sulfato de magnésio, gluconato de cálcio e aminoácidos pediátricos
encontraram-se mais contaminados. Constatou-se que as soluções de NP preparadas e
armazenadas nas bolsas, apresentaram uma maior contaminação do que seria o esperado pela
contribuição de cada constituinte individualmente. As frações das soluções de NP das buretas,
que é um dispositivo ligado às bolsas para auxíliar no controle do volume a ser administrado,
se mostraram mais contaminadas por Ba que as respectivas bolsas, concluindo-se que a
preparação e adição de medicamentos nas soluções deste compartimento aumenta
significantemente a quantidade de Ba. A maioria dos medicamentos estudados não apresentou
contaminação por Ba. Entretanto, após diluição nas seringas, concentrações entre 87 e 585
μg/L foram encontradas nas amostras de fosfato dissódico de dexametasona, sulfato de
amicacina e sulfato de gentamicina. Como os medicamentos armazenados nas seringas
permanecem em contato direto, por vários dias, com o êmbolo, esta deve ser a origem do Ba
nos medicamentos analisados.
Ensaios de contato entre uma resina de troca iônica condicionada com Ba e soluções
dos constituintes das NP e dos medicamentos foram realizados para simular a interação dos
compostos com o Ba das embalagens.Os resultados mostraram que o gluconato de cálcio e o
ácido cítrico foram os que mais interagiram com o metal, retirando-o da resina em maior
quantidade e tranferindo-o para as soluções. Estes resultados comprovaram que o Ba pode ser
extraído das embalagens para as soluções pelos constituintes das NP e dos medicamentos.
Experimentos em modelo animal foram realizados para verificar os efeitos do Ba no
organismo vivo quando administrado diretamente na corrente sanguínea, como é o caso das
formulações parenterais. A dose letal 50 (DL50) de 9,6 mg/kg do BaCl2 em ratas Wistar por
via intraperitoneal foi determinada devido à necessidade de se conhecer uma dosagem segura
a ser administrada no estudo sobre o efeito do Ba no organismo e o por não ter sido
encontrado na literatura valores concordantes. Após este estudo, ratos machos adultos Wistar
foram submetidos aos tratamentos com Ba combinados ou não com citrato de sódio e
gluconato de cálcio. Posteriormente a 30 administrações os animais foram sacrificados e
amostras de rim, fígado, coração, osso do fêmur, músculo da coxa e sangue foram coletados.
Vários procedimentos para a digestão dos tecidos foram testados para suprimir, o
máximo possível, a interferência causada pela matriz na determinação do Ba por GF-AAS. O
procedimento mais adequado foi o qual se digeriu as amostras com 1 mL de HNO3 e se
realizou as análise com calibração por adição do padrão.Os resultados mostraram a deposição
do metal no músculo, osso e precipitado sanguíneo. Quando o Ba foi administrado juntamente
com o citrato, observou-se um aumento significativo na deposição total do Ba no organismo,
sendo que o metal foi encontrado predominantemente nos ossos. Já o tratamento com Ba
combinado com o gluconato diminuiu o acúmulo total deste metal no organismo, mas também
favoreceu a deposição nos ossos. Esses compostos ajudaram a amenizar a deposição do Ba no
músculo e precipitado sanguíneo com relação à administração apenas de Ba.
Este estudo mostrou a contaminação de Ba em NP e em alguns medicamentos,
proveniente das embalagens que os armazenam. Sendo o citrato, utilizado em muitos
medicamentos, contribuinte para uma maior absorção no organismo. A gravidade disso é
devido ao grande potencial de toxicidade do Ba e a forma direta em que este metal é
administrado em pacientes debilitados.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufsm.br:1/4225 |
| Date | 21 March 2012 |
| Creators | Mörschbächer, Vanessa Domingues |
| Contributors | Nascimento, Denise Bohrer do, Morsch, Vera Maria, Rolim, Clarice Madalena Bueno, Nascimento, Paulo Cicero do, Ieggli, Carine Viana Silva |
| Publisher | Universidade Federal de Santa Maria, Programa de Pós-Graduação em Química, UFSM, BR, Química |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFSM, instname:Universidade Federal de Santa Maria, instacron:UFSM |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | 100600000000, 400, 500, 300, 500, 300, 300, 300, 1c5af0ad-15cf-4a7e-9b25-b8b6b1363ae6, d7af4ece-6461-4e06-97ca-1ef364349c3c, ff31814c-b6cb-4fdc-9bf8-ff3f7add6d47, 79341831-9e72-4135-835f-74dc53162e0e, 6212497d-1ceb-436c-a5a9-76dfdf031033, be648832-7b36-4573-ab3b-850b70b4dfd4 |
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