domingo, 17 de noviembre de 2013

Sobre la palabra Nylon

Esa multitud que veis en la foto son, sobre todo, mujeres, haciendo colas interminables delante de uno de los grandes almacenes de San Francisco el día 15 de mayo de 1940, el día en el que la hoy poderosa multinacional DuPont empezó a vender de forma oficial las primeras medias de Nylon, a un precio que rondaba los 1,20 dólares de la época. Sólo en ese día se llegaron a vender cinco millones de pares en todo Estados Unidos, dejando los almacenes de la entonces emergente DuPont exhaustos. Y a sus directivos frotándose las manos de gusto. Aunque para algunos de ellos, como su Vicepresidente, el Dr. Charles M. A. Stine, el triunfo comercial tenía un sabor agridulce. Wallace Carothers, el químico que lideró el descubrimiento de estos nuevos materiales había preferido dejar este mundo tres años antes, el 29 de abril de 1937, por la vía rápida de un zumo de naranja con cianuro.

Sobre Wallace Carothers versaba una de mis primeras entradas en este Blog, que si queréis podéis leer aquí. Entrada en la que no me extendía mucho sobre el descubrimiento del Nylon 66, la materia prima para confeccionar esas revolucionarias medias. Su utilización en la fabricación de las mismas se interrumpió durante la Segunda Guerra Mundial, para emplearla en la confección de telas y cordajes de paracaídas, tiendas militares de campaña, ropas de todo tipo, mosquiteros, etc. Durante los años de la guerra se llegaron a producir hasta 15.000 toneladas/año de ese nuevo material. Trás la guerra, se buscaron nuevos usos y para 1949 la producción ya alcanzaba las 25.000 toneladas.

La producción de este tipo de materiales fue la clásica búsqueda por prueba y error. Como se explicaba en la entrada arriba mencionada, Carothers abrazó pronto la idea de que la Química podría ser capaz de generar moléculas largas (polímeros) mediante reacciones bien conocidas en la época. Por ejemplo, haciendo reaccionar diácidos con dialcoholes (dioles) se pueden obtener polímeros que conocemos como poliésteres. Haciendo reaccionar diácidos con diaminas se generan poliamidas. En estas cosas anduvieron entretenidos Carothers y sus huestes desde el inicio de la década de los treinta del siglo pasado.

Pronto se dieron cuenta de que si daban en el clavo iban a poder competir con la seda natural y con la entonces llamada "seda artificial" o rayón. Despues de diversas pruebas con poliésteres, que no les convencieron o que abandonaron quizás con excesiva celeridad (algún día contaré el inexplicable abandono de Carothers de la línea que le hubiera llevado a producir el actual PET de las fibras tipo Tergal o Terylene o de las botellas de agua y CocaCola), entre el 28 de febrero y el 1 de marzo de 1935 Carothers y su colaborador Berchet dieron en el clavo haciendo polimerizar hexametilen diamina con ácido adípico, obteniendo lo que llamaron Poliamida 66. Esa terminología venía siendo la usual en todos los poliésteres y poliamidas que la gente de DuPont ensayó en aquella época. Los dos números provienen de que la hexametilen diamina tiene 6 carbonos en su estructura y el ácido adípico otros 6. En poliésteres, el primer número hacía referencia a los carbonos del diol y el segundo a los del ácido. La poliamida 66 enseguida resultó interesante a los ejecutivos de DuPont. Los monómeros eran accesibles y baratos y el polímero era un sólido que fundía a 253 °C, hilaba bien y, a pesar de las altas temperaturas de procesado para obtener esas fibras (casi 300 °C), no se degradaba térmicamente.

Llevar ese descubrimiento de laboratorio a una planta industrial, obtener así el polímero en grandes cantidades y ponerse a comercializar medias llevó su tiempo, que desgraciadamente fue suficiente para que Carothers profundizara en su estado depresivo y acabara en la fatal decisión de suicidarse. Y aunque el marketing de los cuarenta no era lo que es ahora, la cuestion del nombre comercial de la poliamida 66, de cara a su puesta en el mercado, parece que no fue una cuestión baladí. Según la historia oficial de la empresa, el proceso comenzó con el nombre de Duparooh, que venía de las iniciales de la frase "DuPont ulls a rabbit out of the hat" (DuPont se ha sacado un conejo de la chistera). Una cosa divertida, propia de yankis, pero la cosa no prosperó. Se propusieron nombres como Novasilk y Synthesilk que fueron rápidamente desdeñados porque, desde la Dirección, se quería dar la sensación de un nuevo material y no una seda "nueva" o "sintética". En relación con el hecho de que las nuevas medias no generaban "carreras" como las tradicionales de seda natural, se usaron nombres como Norun y Nuron, que no gustaron porque pronunciados en el inglés americano o el inglés europeo se podían dar equívocos. Se propuso entonces cambiar la erre de Nuron por una ele (Nulon) pero, de nuevo, el sonido de la u en diferentes sitios y el hecho de que el término New Nulon pudiera resultar cacofónico, condujo a que se considerara el término Nilon, también problemático por el diferente sonido de la i en diferentes ámbitos de habla inglesa. Al final la i latina se cambió por una i griega (y), con lo que se resolvieron los conflictos lingüisticos. Había nacido el término Nylon y la poliamida de las medias resultó bautizada como Nylon 66.

Pero, como decía, esa es la versión oficial. Dicen las malas lenguas que Nylon oculta en sus letras la creciente animadversión de los americanos de la época por el imperio japonés, tirria sazonada con el hecho de ser Japón el que controlaba el mercado de la seda natural. Así que hay quien dice que las letras de Nylon son las iniciales de la frase "Now You Lose Old Nippon", algo así como "Ahora el que pierdes eres tú, viejo Japón". La cosa debió ir lejos porque, en 1941, un periódico japonés publicó un esquemático pero contundente comunicado de DuPont desmintiendo tal origen, desmentido que sigue vigente en la página web de la empresa. Pero cuando el río suena...

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domingo, 10 de noviembre de 2013

Los cigarrillos electrónicos, cinco años despues.

Mis fieles lectores saben que, siguiendo este Blog, están siempre a la última de lo que se cuece en muchos ámbitos relacionados de la Química. Sin ir más lejos, en agosto de 2008, os alertaba en una entrada sobre la más que probable implantación rápida de los cigarrillos electrónicos. Esa entrada se escribió un día en el que ejercité mi incomparable swing golfístico en compañía silenciosa de Txema Olazábal, algo que también rellenaba el texto de la entrada. Pues bien, está semana, una nueva coincidencia con información sobre estos dispositivos (un email que me mandó una amiga) y con Txema (el jueves estuve dando bolas justo a sus espaldas), me ha hecho volver a considerar el tema y escribir para los que entonces lo leyeron y para los que no lo han leído nunca.

Explicaba yo en aquella entrada que, como podeis ver en la figura de arriba (clicando en ella se amplía), el e-cigarrillo contiene una disolución de nicotina en propilenglicol, disolución que se coloca en un cartucho que recuerda el filtro de un cigarro convencional. Ese cartucho, reemplazable, se rosca en el cuerpo principal del cigarrillo de pega, el cual contiene una pila recargable o sustituible que alimenta un circuito con un microchip incorporado. Cuando el fumador inhala, se activa un sensor en el dispositivo que hace que se encienda un LED rojo (o de otro color), situado en la punta del cigarro, que simula la llama. Pero, lo que es más importante, también ordena que se caliente la disolución de nicotina en propilenglicol, que asi se vaporiza y acaba en el fumador. Explicaba también que lo del polipropilenglicol es uno de los trucos fundamentales del cigarrillo electrónico porque permite que su vapor se vea, reproduciendo así el humo de un cigarro normal, algo que no ocurre si en lugar de propilenglicol empleamos sólo agua (si funcionara el agua hubiera sido la bomba). Además de la nicotina, las marcas comerciales colocan en la disolución algunos pocos saborizantes, en un intento de reproducir el sabor de un cigarrillo convencional.

Desde esa entrada del 2008 muchas cosas han pasado con estos gadgets. Las ventas se han disparado desde unos 50.000 dispositivos en ese 2008 en el que yo escribía, hasta los tres millones y medio en el pasado 2012. En 2011, un estudio de mercado estableció que uno de cada cinco fumadores americanos ya había probado un cigarrillo electrónico. Esa explosiva implantación ha hecho que incluso conocidas marcas de cigarrillos convencionales hayan entrado o se estén pensando el entrar en este mercado. Hay multitud de dispositivos que imitan con cada vez más perfección no sólo el pitillo tradicional sino hasta puros que parecen auténticos Cohibas. Y han empezado las peleas sobre su utilidad o no y sobre su posible incidencia en la salud. Aunque, hay que decirlo, en el momento actual la cosa está verde y a falta de muchos estudios que permitan hacer afirmaciones rotundas, siendo los existentes un tanto contradictorios en sus conclusiones.

Por ejemplo, hay agencias de salud, como la de Nueva Zelanda, que entiende que este tipo de cigarros puede ser una estrategia más contra la adicción a la nicotina, tal y como ocurre con los chicles o los parches, y que presenta muy pocos riesgos, al no inhalarse casi ninguna de las cientos o miles de moléculas químicas que se inhalan al fumar un cigarrillo a base de hojas de tabaco. La afirmación ha sido matizada en algún aspecto por un primer estudio de la FDA, en el que se analizaban diferentes marcas comerciales de los e-cigarrillos. Ese estudio concluía que en el "humo" de algunas de esas marcas se encontraron cantidades pequeñas de nitrosaminas (potentes cancerígenos) y etilen glicol, el producto que se usa en los anticongelantes y de cuya peligrosidad hemos hablado otras veces. En uno y otro caso, las concentraciones son inferiores cientos de veces a las que se dan fumando un cigarrillo convencional. Un reciente estudio de un grupo francés ha encontrado también formaldehído en cantidades similares a las que se dan fumando un cigarrillo convencional, aunque los lectores de este Blog ya saben que hay muchas vías de ingestión de esa molécula en cosas tan habituales como las bebidas alcohólicas, los ahumados, etc.

Desde un punto de vista normativo, la Unión Europea acaba de aprobar en octubre un mandato, que todavía tiene que ser refrendado al más alto nivel, en el que se considera a estos dispositivos como "productos derivados del tabaco" y, por tanto, deben venderse en estancos y con todas las prevenciones en cuanto a edad de los compradores, alertas sobre los problemas de salud que pueden generar, etc. Las noticias al respecto de esta aprobación parecen indicar que la primera propuesta de la Comisión era que se considerasen a los e-cigarrillos como estrategia alternativa para eliminar la adicción a la nicotina y que, por tanto,  se vendieran en farmacias. Pero, según esas noticias, los lobbies ligados a la industria tabaquera han presionado para que se vendan en los estancos y tener así más accesible su trozo en el pastel de este emergente negocio. En EEUU, la FDA no acaba de decidirse en qué dirección establecer la normativa, aunque recientemente está habiendo muchas presiones desde congresistas y senadores para que se lo tome con menos tranquilidad y regule.

Así que nos esperan meses y años en los que la polémica está servida. De la que como siempre, estarán Uds. puntualmente informados, porque aquí también las primeras patitas de los lobos quimiofóbicos ya empiezan a asomar. Mientras tanto, si podéis, mejor no me echéis humo.

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sábado, 2 de noviembre de 2013

Arsénico pa los pollos

El arsénico es un viejo conocido de los humanos y puebla páginas y fotogramas de novelas y películas de misterio y asesinatos. De hecho, un precedente en la actual Toxicología se suele situar en el esclarecimiento del asesinato del padre y los hermanos de una tal Marquesa de Brinvilliers. La aristocrática mademoiselle se quería deshacer de la familia para heredarlo todo y contó para ello con la colaboración de su amante, que le suministró el llamado arsénico blanco, en realidad trióxido de arsénico. Un farmaceútico fue el encargado de investigar un polvo que se encontró en casa del amante, junto a cartas incriminatorias, cuando éste murió de repente. Trás distintas pruebas para ver si conseguía identificarlo con los conocimientos que entonces se tenían, llegó a la conclusión de que se trataba del mencionado trióxido y, para rematar el informe, puntualizó que cuando se suministraba a un pájaro, un perro o un gato, los animales pasaban a mejor vida. La Corte aceptó la prueba, la Marquesa fué torturada hasta que cantó y acabaron colgándola en 1676.

La roxarsona es una molécula que responde al nombre de ácido 4-hidroxi-3-nitrofenil arsónico y se ha utilizado como aditivo en el pienso de las aves de granja, como medio preventivo frente a determinados parásitos que provocan enfermedades en ellas. Al contrario de lo que pasa con el trióxido arriba mencionado, en el que los químicos decimos que el arsénico está en forma "inorgánica", en la roxarsona el arsénico está en forma "orgánica". Cuando se comercializó el producto se pensaba que, trás el metabolismo en el cuerpo de los animales, el arsénico salía en los excrementos en forma también orgánica, no muy preocupante para el medio ambiente. Sin embargo, a finales del siglo pasado se empezó a divulgar en diversos medios que había altas concentraciones de arsénico en ríos y lagos próximos a grandes granjas de aves y diversos grupos empezaron a presionar para que se eliminara ese tipo de aditivo. Como consecuencia de esa inquietud, la Environmental Protection Agency (EPA) americana reconsideró el problema y acabó reconociendo, en 2002, que en esos purines el arsénico estaba también en forma inorgánica (fundamentalmente arsenitos), algo sustancialmente diferente porque, en esa forma, el arsénico es tenido por cancerígeno y podía, como tal, ser peligroso si acababa contaminando acuíferos destinados al consumo humano.

Y tirando del hilito, se pensó que quizás también pudiera estar en el cuerpo de los muchos pollos que los yankis consumen, así que se hizo un estudio del contenido en arsénico inorgánico existente en pechugas, muslos e, incluso, higadillos de las aves. El resultado fué que se encontraron cantidades del orden de las partes por billón (ppb) en muchos tejidos. Trás el conocimiento de estos resultados, Pfizer, el principal fabricante de la roxarsona decidió suspender la comercialización de la misma en EEUU. La EPA, que había negociado esa prohibición con la empresa, trató, al difundir la noticia, apaciguar en lo posible los exaltados ánimos de algunos medios, argumentando que para llegar a dietas problemáticas desde el punto de vista cancerígeno, habría que comer 5 kilos de pollo semanales a lo largo de toda la vida de una persona de 70 kilos de peso. Y que aún en ese caso, dicho consumo no debería generar más de un caso adicional de cáncer por cada millón de casos de cáncer asociados al consumo de polllo. Esto es, un criterio diez veces aún más estricto que el que vimos en su día en esta entrada que hice para Naukas.

El acuerdo entre EPA y Pfeizer es una medida razonable, pues había alternativas al producto en cuestión para idénticos fines. Aunque, en mi opinión, basada en un principio de precaución llevado casi a la extrapolación, propio del ambiente quimiofóbico que nos circunda y que contrasta con otra situación en la que también el arsénico tiene que ver. Cual es el que amplias poblaciones a nivel mundial estén sujetas a ingestas diarias de compuestos de arsénico en cosas tan habituales y necesarias como el agua o, en el caso de países asiáticos, el arroz.

El arsénico es un elemento ubicuo en la naturaleza. Aunque no concentrado en grandes cantidades, su omnipresencia hace que se sitúe en el lugar vigésimo de la lista de elementos más abundantes en la corteza terrestre. Por ejemplo, la US Geological Survey llevó a cabo un extenso trabajo de recogida de 14.000 muestras de suelo de 4.800 sitios distintos en 48 de los estados americanos. En cada una de esas muestras analizó el contenido en 45 elementos químicos, incluído el arsénico. Pues bien, en lo que a él se refiere, los resultados fueron francamente dispares y oscilaban entre los 0.6 mg/kg de muchos lugares del Estado de Florida hasta los más de 1000 mg/kg medidos en ciertos sitios del Estado de Nevada. La media de muchos Estados estaba en torno a los 10 mg/kg.

Una gran parte de este arsénico es de fuente natural, al provenir de rocas basales o depósitos de glaciares no consolidados con altos contenidos de arsénico. La minería en torno al hierro y la quema de carbón son fuentes de arsénico derivadas de las actividades humanas. Otras fuentes pueden provenir del extensivo uso que en su día se hizo de arsenitos y arseniatos como insecticidas, aunque fueron prohibidos en los 40. Ello hace que, a partir de esos depósitos, el arsénico esté presente en muchos cultivos y que se detecte en muchas fuentes naturales de agua destinada al consumo humano. Consecuentemente, las Administraciones más cuidadosas controlan adecuadamente su concentración. Y así, la FDA americana estableció en su día el límite de arsénico en agua potable en 10 ppb. Pero el mismo control no es tan exhaustivo en países menos favorecidos.

Existe constancia suficientemente contrastada de altas concentraciones de arsénico inorgánico en el agua potable de muchos lugares de India y Bangladesh, lugares en los que el problema se complica aún más con el hecho de que acuíferos contaminados se emplean en el cultivo de arroz, alimento fundamental en estas regiones. En un reciente estudio en localidades del Oeste de Bengala en Indía [Scientific Reports. DOI: 10.1038/sre02195], se ha estimado que el arsénico proveniente del agua potable sólo contribuye en un 20% a la ingesta total de arsénico de la población, siendo casi el 80% restante debido a la ingestión de arroz. Y, en esa misma población, se han podido constatar los inconfundibles efectos que una elevada dieta de arsénico tiene en su salud y que, de alguna manera, recuerdan a los del consumo habitual de tabaco. El mismo estudio constata que un importante porcentaje de los tres mil millones de personas que tienen en el arroz uno de sus alimentos fundamentales (e incluyen a España entre los países) podrían estar sujetos al consumo de arroz con más de 200 ppb de arsénico, una concentración que los autores del artículo consideran por encima del límite seguro.

La cuestión está preocupando progresivamente a algunas agencias gubernamentales. En abril hubo en Nueva Orleans un Congreso específicamente diseñado para discutir sobre nuevas alternativas instrumentales en la detección de arsénico y sobre la unificación de protocolos para esa detección. Un número reciente del Chemical Engineering News de la American Chemical Society (ACS) hablaba de "Crisis global de arsénico." y en una comunicación de la Organización Mundial de la Salud, y a propósito del arsénico, se hablaba de que la situación en Bangladesh es el "mayor envenenamiento de una población de la historia".

Pero yo no tengo la percepción de que eso haya sido resaltado con la misma intensidad con la que se atacó en su día el caso de la roxarsona en los medios occidentales. David Ropeik, un conocido consultor, profesor durante años en la Harvard School of Public Health y reconocido especialista en la percepción social del riesgo dirigió, con ocasión del Año Internacional de la Química en 2011, una carta a la comunidad de los químicos americanos en la que, entre otras muchas cosas, les hacía llegar una serie de conclusiones que las neurociencias habían ido obteniendo sobre el comportamiento humano en lo relativo a la citada percepción del riesgo y su manejo, en un intento de explicar la actual deriva quimiofóbica. 


Resumiendo un poco sus ideas, los ciudadanos tenemos más miedo de los riesgos generados por la actividad humana que de los derivados de procesos naturales. Nos dan más miedo aquellos riesgos que no podemos medir o detectar. Los que generan consecuencias penosas e irreversibles (como el cáncer). Nos inquieta más aquello que se nos impone sobre lo que elegimos libremente, aún a sabiendas de que nos pueda hacer daño (como el tabaco). Y, finalmente, nos fiamos poco de los riesgos derivados de las actividades de aquellas industrias que, por algún motivo, nos han hecho desconfiar de ellas. En el caso del arsénico, me da que el modelo del de Harvard falla un poco, porque de todo hay en lo que hemos analizado. Mi percepción es que lo de la roxarsona es un problema de poblaciones ricas y lo de los arrozales está a otro nivel. Pero pueden ser sólo cosas mías.

Nota: Este post participa en el XXIX Carnaval de Química, alojado en el blog Más Ciencia, por favor, que coordina mi colega y amigo Héctor Busto de la Universidad de la Rioja.

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Datos personales

Boredom is the highest mental state, según Einstein. Pero, a veces, aburrirse cansa. Y por eso ando en esto, persiguiendo quimiofóbicos.