Metodologias analíticas com emprego de nanotecnologia para detecção de antibióticos em leite e seus derivados : uma revisão sistemática

Abstract

Resumo: Antibióticos têm sido essenciais para a humanidade desde a sua descoberta. No entanto, diversos problemas têm levado à chamada crise dos antibióticos, em especial o surgimento de resistência bacteriana. Para controlar a resistência, o uso racional de compostos antibacterianos na medicina humana e na medicina veterinária é indispensável. As consequências do uso de antibióticos na pecuária vão além do desenvolvimento de resistência. Os alimentos de origem animal, em especial o leite, podem conter resíduos de antibióticos e colocar em risco a saúde dos consumidores, por isso, esses fármacos devem estar sempre em concentrações abaixo dos limites estabelecidos e considerados seguros pelas agências reguladoras. Para que esses limites sejam cumpridos, metodologias analíticas sensíveis e com alta seletividade são necessárias para detecção dessas moléculas e seus metabólitos derivados. Nos últimos anos, o avanço da nanotecnologia trouxe diversas inovações no campo analítico instrumental e, apesar de não serem citados ainda nos regulamentos técnicos e legislativos, muitos estudos têm desenvolvido novas metodologias com aplicações nanotecnológicas para detecção de antibióticos no leite e seus derivados. Para reunir, caracterizar e explorar as evidências atuais sobre esses métodos, o presente estudo consistiu em uma revisão sistemática sobre o tema. Para isso, foram pesquisados em bases de dados eletrônicas estudos contendo descritores relativos a "antibióticos", "métodos analíticos" e "leite e derivados" com as suas respectivas variações. As bases de dados utilizadas foram Pubmed, Web of Science e Scopus. As etapas de triagem, elegibilidade e extração de dados foram realizadas por dois revisores de maneira independente. Foram coletados os dados gerais dos estudos, como data de publicação, técnica analítica e aplicação nanotecnológica, bem como os dados de validação, levando em consideração os guias de validação do Ministério da Agricultura Pecuária e Abastecimento (MAPA) e guias de agências internacionais como do Food and Drug Administration (FDA). Na etapa de compilação e síntese dos dados, foram elaborados gráficos e tabelas para ilustrar e agrupar as características dos estudos e os resultados obtidos foram também apresentados de forma descritiva. Além disso, cada um dos parâmetros de validação foi discutido quanto à concordância com os guias de validação empregados atualmente. Um total de 5.174 estudos foram encontrados, dos quais 38 estudos que atenderam todos os critérios de inclusão foram selecionados para a extração de dados. Os resultados apontaram que o antibiótico mais avaliado pelas metodologias desenvolvidas foi o cloranfenicol, seguido da sulfadiazina, tetraciclina e enrofloxacina. A técnica analítica mais utilizada foi a cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE) associada ao uso da nanotecnologia, sendo que a aplicação nanotecnológica mais frequente foi para etapa de preparação da amostra com a extração em fase sólida (EFS). Os dados relacionados com a validação estiveram na maioria dos casos dentro dos limites impostos pelos guias, mas os critérios mais conceituais se mostraram pouco homogêneos entre os estudos, dificultando comparações diretas. Com isso, esse estudo visa nortear os pesquisadores da área de desenvolvimento de metodologias analíticas para detecção de antibióticos, mas também os órgãos responsáveis pela regulamentação, monitoramento e fiscalização da presença de resíduos de antibióticos no leite e derivados. Palavras-chave: resíduos de antibióticos; leite bovino; metodologias analíticas; nanotecnologia; validação de métodos; revisão sistemática.

Abstract: Antibiotics have been essential to mankind since their discovery. However, the last decades have evolved into the so-called antibiotic crisis, in particular with the emergence of bacterial resistance. The rational use of antibacterials, both in human and in veterinary medicine, is essential to control resistance spread. The consequences of the use of antibiotics in farm animals go beyond the development of resistance. Foods of animal origin, milk in particular, can carry antibiotic residues that can endanger the health of consumers, so these drugs must always be within the limits determined and considered safe. For these limits to be met, analytical methodologies with high selectivity are required for these molecules. In recent years, the advance of nanotechnology has brought innovations in the instrumental analytical field and, despite not being mentioned in technical and legislative bodies, many studies have developed new methodologies with nanotechnology applications for detecting antibiotics in milk and dairy products. To gather, characterize and summarize evidence on these methods, this scientific study is a systematic review on this topic. For this, bibliographical references were searched in electronic databases with the descriptors of "antibiotics", "analytical methods" and "milk and dairy products" along with their variations. The databases used were Pubmed, Web of Science and Scopus. The screening, eligibility and data extraction steps were performed by two reviewers independently. General data were collected, such as publication data, analytical technique and nanotechnology application, as well as validation data taking into account the validation guide of the Ministry of Agriculture and international guides such as the Food and Drug Administration (FDA) guidance. In the data synthesis stage, graphs and tables were created to illustrate and group the characteristics of the studies and the results were provided descriptively. In addition, each of the validation parameters was discussed in terms of agreement with the validation guidelines. A total of 5,174 studies were found, of which 38 studies that met all inclusion criteria were selected for data extraction. The results showed that the antibiotics most evaluated by the developed methodologies were chloramphenicol, followed by sulfadiazine, tetracycline and enrofloxacin. The most used analytical technique was high performance liquid chromatography (HPLC) associated with the use of nanotechnology, and the most frequent application of nanotechnology was for the sample preparation step with solid-phase extraction (EFS). The data relating to validation were, in most cases, within the limits imposed by the guides, but the more conceptual criteria were not very homogeneous among the studies. Thus, this study aims to guide researchers in the area of development of analytical methodologies for the detection of antibiotics, but also the bodies responsible for the regulation and monitoring of antibiotic residues in milk and dairy products.