Nuevos conocimientos sobre el mecanismo de degradación del dimercaprol basados en la cromatografía líquida y la espectrometría de masas en tándem (LC-MS/MS)
Autores: Lorett Velásquez, Vaneza P.; Molano Cabrejo, Miguel F.; Moncayo Lasso, Alejandro; Bejarano Casas, Carlos A.; Buendía Atencio, Cristian; Delgado Gómez, Miguel A.
Idioma: Inglés
Editor: Angela Johana Espejo Mojica
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo OA
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Licencia
CC BY-NC – Atribución – No Comercial
Consultas: 29
Citaciones: Universitas Scientiarum Número especial
La intoxicación por metales pesados sigue siendo un problema crítico de salud pública en todo el mundo, ya que causa daños neurológicos, renales y sistémicos. El dimercaprol (British Anti-Lewisite, BAL), desarrollado durante la Segunda Guerra Mundial como antídoto contra el arsénico y otros metales tóxicos, sigue siendo clínicamente relevante debido a sus fuertes propiedades quelantes. A pesar de su larga historia de uso, los datos bioquímicos detallados sobre sus vías de degradación metabólica y fragmentación siguen siendo escasos. El objetivo de este estudio es dilucidar los mecanismos de degradación en fase gaseosa del BAL mediante espectrometría de masas en tándem (MS/MS) experimental. Los análisis MS/MS se realizaron en un triple cuadrupolo Shimadzu LCMS-8050 equipado con ionización por electrospray (ESI). Se infundió directamente dimercaprol a 0,1 mg/l y se fragmentaron los iones precursores mediante disociación inducida por colisión con argón. Las energías de colisión oscilaron entre 10 V y 50 V, y se obtuvieron espectros de iones de producto entre 2 m/z y 120 m/z. Los datos espectrales se compararon con los patrones de fragmentación previstos disponibles en la base de datos Drug Bank. Se identificaron patrones de fragmentación distintos dependientes de la energía de colisión. A -10 V y -20 V, predominaba el ion m/z 107 ([C3H7S2]+), mientras que a -40 V se observaron fragmentos m/z 75 ([C3H7S]+) y m/z 61 ([C2H5S]+). Estos resultados divergían significativamente (diferencias de intensidad ≥15 %) de las simulaciones de Drug Bank, lo que pone de relieve las limitaciones de los modelos predictivos para los compuestos organosulfurados. El análisis termoquímico indicó una estabilización preferencial de la carga positiva en los centros de azufre, con entalpías de reacción entre 221 kcal/mol y 279 kcal/mol. Se propuso una vía de fragmentación en siete pasos, que da lugar a intermedios cíclicos que explican el comportamiento metabólico del BAL. Este estudio identificó experimentalmente marcadores clave de fragmentación del dimercaprol (m/z 107, 75,61), proporcionando huellas sólidas para su degradación. Las discrepancias en los espectros in silico enfatizan la necesidad de la validación experimental, particularmente para los agentes farmacológicos que contienen azufre. Estos conocimientos no solo aclaran las vías de degradación del BAL, sino que también respaldan el diseño racional de nuevos derivados terapéuticos para la desintoxicación de metales pesados.
Descripción
La intoxicación por metales pesados sigue siendo un problema crítico de salud pública en todo el mundo, ya que causa daños neurológicos, renales y sistémicos. El dimercaprol (British Anti-Lewisite, BAL), desarrollado durante la Segunda Guerra Mundial como antídoto contra el arsénico y otros metales tóxicos, sigue siendo clínicamente relevante debido a sus fuertes propiedades quelantes. A pesar de su larga historia de uso, los datos bioquímicos detallados sobre sus vías de degradación metabólica y fragmentación siguen siendo escasos. El objetivo de este estudio es dilucidar los mecanismos de degradación en fase gaseosa del BAL mediante espectrometría de masas en tándem (MS/MS) experimental. Los análisis MS/MS se realizaron en un triple cuadrupolo Shimadzu LCMS-8050 equipado con ionización por electrospray (ESI). Se infundió directamente dimercaprol a 0,1 mg/l y se fragmentaron los iones precursores mediante disociación inducida por colisión con argón. Las energías de colisión oscilaron entre 10 V y 50 V, y se obtuvieron espectros de iones de producto entre 2 m/z y 120 m/z. Los datos espectrales se compararon con los patrones de fragmentación previstos disponibles en la base de datos Drug Bank. Se identificaron patrones de fragmentación distintos dependientes de la energía de colisión. A -10 V y -20 V, predominaba el ion m/z 107 ([C3H7S2]+), mientras que a -40 V se observaron fragmentos m/z 75 ([C3H7S]+) y m/z 61 ([C2H5S]+). Estos resultados divergían significativamente (diferencias de intensidad ≥15 %) de las simulaciones de Drug Bank, lo que pone de relieve las limitaciones de los modelos predictivos para los compuestos organosulfurados. El análisis termoquímico indicó una estabilización preferencial de la carga positiva en los centros de azufre, con entalpías de reacción entre 221 kcal/mol y 279 kcal/mol. Se propuso una vía de fragmentación en siete pasos, que da lugar a intermedios cíclicos que explican el comportamiento metabólico del BAL. Este estudio identificó experimentalmente marcadores clave de fragmentación del dimercaprol (m/z 107, 75,61), proporcionando huellas sólidas para su degradación. Las discrepancias en los espectros in silico enfatizan la necesidad de la validación experimental, particularmente para los agentes farmacológicos que contienen azufre. Estos conocimientos no solo aclaran las vías de degradación del BAL, sino que también respaldan el diseño racional de nuevos derivados terapéuticos para la desintoxicación de metales pesados.