Os antibióticos - medicamentos que tratam as infecções bacterianas - salvaram milhões de vidas em todo o mundo desde sua descoberta no início do século 20. Quando preenchemos uma receita no consultório médico ou na farmácia hoje, a maioria de nós dá como certo que esses medicamentos comumente prescritos são reais, e de boa qualidade.

Mas no mundo em desenvolvimento, a fabricação e distribuição de produtos abaixo do padrão, medicamentos não legítimos é generalizada. A Organização Mundial da Saúde estima que até 10 por cento de todos os medicamentos em todo o mundo podem ser falsificados, com até 50% deles alguma forma de antibióticos. Um antibiótico falsificado ou diluído pode não apenas colocar em perigo um paciente inconsciente, mas também pode contribuir para o problema mais amplo de resistência antimicrobiana.

Um laboratório da Colorado State University está colocando a química para trabalhar em uma maneira barata de identificar esses antibióticos falsificados e abaixo do padrão, oferecendo uma solução prática para um problema muito real. Os pesquisadores criaram um teste em papel que pode determinar rapidamente se uma amostra de antibiótico é a dosagem apropriada, ou diluído com substâncias de enchimento, como bicarbonato de sódio. Semelhante ao mecanismo de um teste de gravidez caseiro, uma tira de papel adquire uma cor distinta se um antibiótico falsificado estiver presente.

É o mais recente ensaio químico baseado em papel desenvolvido no laboratório de Chuck Henry, professor do Departamento de Química. Pesquisadores, incluindo o primeiro autor Kat Boehle, um recém-formado Ph.D. aluna, descrever a invenção em Sensores ACS .

"Neste país, presumimos que nossos antibióticos são bons - nem pensamos duas vezes, "Boehle disse." Mas antibióticos falsificados e abaixo do padrão são uma coisa extremamente comum em outras partes do mundo. O objetivo deste projeto é fazer um dispositivo de detecção barato e fácil de usar; nosso dispositivo custa literalmente um quarto para ser fabricado. "

É assim que funciona:as bactérias produzem naturalmente uma enzima que pode lhes dar resistência aos antibióticos, ligando-se quimicamente a porções da molécula do antibiótico. Os pesquisadores usaram essa mesma enzima, chamado beta-lactamase, para capacitar seu dispositivo para detectar a presença de antibióticos em uma determinada amostra.

Para o teste, o usuário dissolve o antibiótico na água, e adiciona a solução a um pequeno dispositivo de papel. O papel contém uma molécula chamada nitrocefina, que muda de cor quando reage com a enzima. Nesta configuração, o antibiótico e a nitrocefina no papel estão competindo para se ligar à enzima em uma zona de detecção.

Com uma boa dose de antibiótico, há pouca mudança de cor na tira de papel, porque o antibiótico supera a nitrocefina e se liga com sucesso à enzima beta-lactamase. Mas em um antibiótico falsificado ou enfraquecido, o papel fica vermelho, porque a enzima, em vez disso, reage com a nitrocefina. Resumidamente, amarelo significa bom (antibiótico de dosagem apropriada); vermelho significa ruim (antibiótico diluído).

O dispositivo também inclui um indicador de pH, para determinar se uma amostra é ácida ou alcalina. Esta informação extra pode alertar ainda mais o usuário se uma amostra foi falsificada com ingredientes de enchimento, o que poderia confundir o teste principal.

É simples, é rápido (cerca de 15 minutos), e pode ser usado por um profissional não treinado - todos os principais objetivos do projeto, Henry disse. As abordagens tradicionais para testar a pureza de drogas dependem de grandes, equipamentos analíticos caros em laboratórios, incluindo espectrometria de massa, tornando difícil ou impossível para os países em desenvolvimento ter acesso fácil.

Para garantir a usabilidade do dispositivo, os pesquisadores incluíram em seu experimento um teste cego com cinco usuários que não estavam familiarizados com o dispositivo ou com a ciência por trás dele. Todos eles identificaram com sucesso 29 das 32 amostras de antibióticos como legítimas ou falsas.

O teste é eficaz para um amplo espectro de antibióticos beta-lactâmicos, mas há espaço para refinamento. A amostra mais identificada erroneamente por usuários não treinados foi o ácido acetilsalicílico - comumente conhecido como aspirina - que não ficou tão vermelho quanto as outras amostras falsas porque seu pH ácido desestabilizou a reação. Ser capaz de distinguir com mais precisão esses produtos químicos específicos será o assunto da futura otimização do novo teste, dizem os pesquisadores.