Molecular similarity analysis of drugs and medicinal plants using Raman spectroscopy
Eréndira Vázquez Palacios
Resumen
En esta tesis se propone una metodología donde se compara la composición química de compuestos en común entre el fármaco Ranitidina y la planta Milenrama a travésde espectroscopía Raman obteniendo su coeficiente de correlación. Cabe mencionar que ambos tratamientos tienen efecto sobre la enfermedad Acido-péptica (AP) que es un problema de salud pública en México. Para caracterizar el espectro Raman de la planta medicinal se usó el algoritmo de Representaciones dispersas (Sparse), donde fueron ingresados espectros Raman de Milenrama obtenidos de muestras de la planta que había sido sometida a procesos como: liofilización, extracción por fluidos supercríticos, extracción Soxhlet y la preparación de infusiones, con el fin de obtener sus características principales para que fueran aprendidas por el algoritmo. Posteriormente, se realizaron 4 comparaciones graficas: Milenrama-Ranitidina de Patente (RVP), Milenrama-Ranitidina genérica (RVG), Milenrama-Ranitidina de laboratorio de similares (RVS) y Milenrama-Ranitidina compuesta con subsalicilato de bismuto (RVSB).
El mayor índice de correlación se obtuvo entre la Milenrama y RVSB, con un 0.36 de grado de correlación. Esta tesis atiende a la estrategia sobre medicina tradicional elaborada por la Organización Mundial de la Salud (OMS) en el 2014, donde se resalta la necesidad de promover el uso seguro, eficaz y complementario de la medicina tradicional (MT) a través de la reglamentación y la investigación científica, el aporte está basado en una metodología que aplica la técnica óptica espectroscopía Raman(RS) y la técnica computacional representaciones dispersas (Sparse) con el fin de analizar una planta medicinal y un fármaco equivalente. Se pretende crear bases para en un futuro poder usar esta metodología con cualquier otra planta medicinal y un fármaco equivalente que se desee analizar, y dejar el camino para desarrollar investigaciones profundas sobre el desarrollo de MT equivalente a los fármacos.
Abstracto
In this thesis a methodology is proposed where the chemical composition of compounds in common between the drug Ranitidine and the Yarrow plant is compared through Raman spectroscopy obtaining their correlation coefficient. It is worth mentioning that both treatments have an effect on acid peptic disease (AP), which is a public health problem in Mexico. To characterise the Raman spectrum of the medicinal plant, the Sparse Representations (Sparse) algorithm was used, where Raman spectra of Yarrow obtained from samples of the plant that had been subjected to processes such as freeze-drying, extraction by supercritical fluids, Soxhlet extraction and the preparation of infusions were entered, in order to obtain its main characteristics so that they could be learned by the algorithm. Subsequently, 4 graphical comparisons were performed: Yarrow-Ranitidine Patent (RVP), Yarrow-Ranitidine Generic (RVG), Yarrow-Ranitidine Laboratory Similar (RVS) and Yarrow-Ranitidine compounded with bismuth subsalicylate (RVSB).
The highest correlation index was obtained between Yarrow and RVSB, with a 0.36 degree of correlation. This thesis is in line with the strategy on traditional medicine developed by the World Health Organization (WHO) in 2014, which highlights the need to promote the safe, effective and complementary use of traditional medicine (TM) through regulation and scientific research, the contribution is based on a methodology that applies the optical technique Raman spectroscopy (RS) and the computational technique sparse representations (Sparse) in order to analyse a medicinal plant and an equivalent drug. The aim is to create a basis for future use of this methodology with any other medicinal plant and drug equivalent to be analysed, and to pave the way for further research into the development of drug-equivalent MTs.