Anterior
Indice
Siguiente

 

 

2- TOXICOS VOLATILES Y GASEOSOS


Se denominan tóxicos gaseosos a todas aquellas sustancias que a temperatura ambiente se encuentran en estado gaseoso. Ello determina el medio en que preferentemente se encuentran (aire), así como su vía de ingreso más importante (pulmones). Se consideran como tales al CO, HCN, SH2, AsH3, SbH3 , NH3, Cl2, Br2.

Se denominan tóxicos volátiles a todas aquellas sustancias que independientemente de su estado físico pueden separarse del material que las contiene a través de los siguientes métodos: destilación simple destilación por arrastre con vapor, microdifusión, espacio cabeza Comprenden, entre otros, compuestos tales como alcoholes primarios, aldehídos, cetonas, fenoles y solventes orgánicos como éter, cloroformo, tetracloruro de carbono, etc.

Es necesario tener en cuenta que los tóxicos volátiles al ingresar al organismo pueden sufrir una serie de modificaciones en su estructura de manera tal que, dichas sustancias pueden convertirse en metabolitos atóxicos o bien aumentar notablemente su toxicidad.

En los casos de Intoxicaciones, para realizar la correspondiente investigación se emplea una alícuota acorde con el volumen total de la muestra recogida. En muestras destinadas a la peritación, generalmente se utiliza un octavo de la cantidad total de la muestra disponible. En las pericias se emplean vómitos, restos de medicamentos, alimentos, vísceras (estómago, hígado, bazo, riñones, cerebro), sangre u orina. Se procede entonces a tomar una porción reducida de ellos sobre la que se efectúan reacciones preliminares con papeles reactivos previo al aislamiento del o de los tóxicos, tratando de analizar la sección del tracto digestivo donde presumiblemente, se encuentre la mayor concentración de los sustancias de interés.

INVESTIGACION

Las condiciones de recolección de las muestras deben contemplar no utilizar alcohol como antiséptico local ni otras soluciones constituidas por sustancias reductoras que puedan interferir en la determinación posterior. Se recomienda usar solución jabonosa o solución acuosa de bicloruro de mercurio 0.5%.

La conservación de las muestras requiere el empleo de recipientes de plástico con tapa hermética (no usar tapones de goma) conteniendo 2- 5 mg de fluoruro de sodio (anticoagulante y conservador) o bien oxalato y citrato. Asimismo, se deben realizar rápidamente las determinaciones o en su defecto, someter a las mismas a un almacenamiento refrigerado a 4ºC, sellando el recipiente y se deben tener contramuestras.

Es importante el aislamiento de dichos compuestos separables del material que lo contienen a través de los distintos métodos citados previamente, los cuales se desarrollarán a continuación. Posteriormente al aislamiento, se realiza la cuantificación de las sustancias en estudio mediante el empleo de diversas metodologías como cromatografía gaseosa (CG), cromatografía gaseosa de alta resolución (HRCG) con empleo de columnas capilares, métodos enzimáticos, métodos acoplados, etc.

Destilación

A través de la destilación simple y fraccionada pueden separarse sustancias volátiles de mezclas homogéneas. Pueden separarse sustancias solubles en el medio en que se encuentran, generalmente. acuoso (tejido, orina, sangre, etc.). La destilación simple presenta aplicación limitada debido a que los puntos de ebullición de las sustancias a separar deben diferir en a lo menos, 30ºC y por otra parte, se requiere una cantidad de muestra considerable. En cambio, a través de la destilación fraccionada pueden separarse sustancias cuyos puntos de ebullición se encuentren más cercanos.

En Toxicología una técnica muy apropiada es la destilación con arrastre por vapor dado que proporciona varias ventajas con respecto a las anteriores. Es de suma importancia en el caso en que sea necesario separar una pequeña porción de un compuesto débilmente volátil de un material no volátil. Como técnica, puede ser directa o indirecta. En el caso de la destilación con arrastre por vapor directa, el vapor de agua se genera en el mismo recipiente que contiene la muestra, mientras que en la indirecta el vapor se genera en un recipiente y se hace burbujear en otro que contiene la muestra con el material biológico (por ejemplo, vísceras). Se recomienda el empleo de la destilación indirecta en el caso en que puedan registrarse proyecciones o carbonización de la muestra.

Fundamento de la destilación con arrastre por vapor

Si dos sustancias (un compuesto débilmente volátil y agua del material biológico) son insolubles, las presiones parciales de ambas sustancias se suman para dar una presión de vapor total. Cuando la suma de estas presiones es iguala a la presión atmosférica ambas destilarán juntos. Así, la mezcla destilará por debajo del punto de ebullición de cada una de las sustancias presentes. Este hecho hace posible la separación de sustancias con alto punto de ebullición a bajas temperaturas, resultando muy adecuada su aplicación a sustancias que se descomponen. La recolección del destilado puede realizarse a través de una fracción única o varias de menor volumen. En esta última modalidad, las primeras fracciones tendrán una alta concentración de los tóxicos más volátiles y las posteriores estarán más enriquecidas en los menos volátiles.

Estos conceptos se aplican a menudo en toxicología al separar compuestos volátiles ácidos y básicos. Al respecto, se realizan dos destilaciones: una en medio ácido en la que se recogen los tóxicos volátiles ácidos y neutros y otra en medio alcalino en la que se separan los tóxicos volátiles alcalinos.

Destilación en medio ácido

A partir de alrededor de 100 gr de material (almacenado a bajas temperaturas para evitar pérdidas por volatilización) se procede a la maceración con igual cantidad de agua destilada a fin de obtener una papilla fluida. Se incorpora la misma a un balón de destilación, se acidifíca con ácido tartárico 10% y se adicionan gotas de silicona como antiespumante. El balón se coloca en un manto calefactor o en un baño de agua, conectándose al refrigerante por un lado y al generador de vapor por otro (en el caso de una destilación indirecta). Se coloca un pequeño volumen de agua en el tubo colector el que puede refrigerarse exteriormente con hielo efectuándose la destilación hasta recoger un volumen de destilado similar al de la muestra original.

Mediante la acidez tartárica se logra un pH adecuado y se evitan alteraciones eventuales de ciertos complejos; en algunos casos (fenoles), aconsejándose el tratamiento con solución de ácido sulfúrico 20%. El aspecto del destilado es generalmente límpido salvo en el caso de vísceras o del material biológico por destilación de ácidos grasos de bajo peso molecular o por solventes no miscibles con agua.

Destilación en medio alcalino

La solución remanente de la destilación en medio ácido se deja enfriar, se trata con solución de NaOH 10% hasta pH 10 o bien con un exceso de OMg. Es aconsejable el agregado de un antiespumante también en esta destilación. Dado que el tratamiento con NaOH puede dar lugar a descomposiciones se prefiere el agregado de OMg, aunque con este agente no se obtiene una destilación completa. El destilado se recoge en ClH 2N, lo que permite fijar las bases volátiles. Es importante controlar el pH del destilado ya que puede requerir un agregado posterior de HCI. Se continúa hasta la obtención de 80 - 100 ml. Dicho destilado, además de contener las bases volátiles salificadas, presenta cierta proporción de NH4CI y un exceso de ácido fijador.

 

OTROS MÉTODOS DE AISLAMIENTO E IDENTIFICACION DE TOXICOS GASEOSOS Y VOLÁTILES

Existen otros métodos de aislamiento e identificación de tóxicos gaseosos y volátiles, siendo los más importantes los de microdifusión y espacio cabeza. Cada uno de ellos tendrá una aplicación óptima según el tóxico que se quiera investigar y la matriz desde la que se quiera separar.

MICRODIFUSION

Con respecto a la microdifusión, se trata de otro procedimiento muy útil para aislar a identificar Tóxicos volátiles, pudiendo aplicarse a muestras de sangre, orina, saliva.

Fundamento

Si una solución de una sustancia volátil y un solvente puro se mantienen en compartimentos separados pero en contacto con la misma atmósfera, el soluto volátil tenderá a disolverse en el solvente puro. De esta manera, se logra la difusión del soluto volátil desde la solución inicial al solvente hasta que se llegue a un equilibrio. Si se dispone de una sustancia que convierta el soluto volátil en no volátil, la difusión ocurre hasta que la presión de vapor en la atmósfera disminuya hasta casi cero.

ESPACIO CABEZA "head space"

Mediante la técnica del espacio cabeza ("head space") se puede realizar en forma rápida y sencilla el aislamiento e identificación de un tóxico volátil contenido en un material biológico.

Fundamento

A una temperatura dada existe un equilibrio de partición (aire material biológico) para una sustancia volátil determinada, utilizándose agentes liberadores del tóxico. Luego, el tóxico presente en la fase vapor es analizado por cromatografía gaseosa (CG).

CROMATOGRAFIA GASEOSA (CG)

La cromatografía gaseosa es un método de gran valor para la dosificación del alcohol en sangre dado que presenta rapidez, especificidad y gran sensibilidad. En Inglaterra, se utiliza como el método oficial para la determinación de la alcoholemia (tenor de alcohol en sangre) especialmente en aquellos sujetos en los cuales la prueba con un analizador de aire espirado se traduce en la sospecha que se encontraban bajo la influencia del alcohol.