Universidad La Salle

Facultad de Ciencias Químicas

Laboratorio de Toxicología

Práctica 2: Extracción e identificación de tóxicos volátiles

Equipo 1/Sección B

Aguilar Vázquez RocíoCruz Robles Abdiel F.

Gómez Galicia J. Yizuael

QFB

12/Febrero/2013

OBJETIVOS

Llevar a cabo el aislamiento de Cianuro (tóxico volátil) mediante el uso de semillas de la familia Rosasea , llevando a cabo la extracción mediante maceración ácida.

Identificar la presencia de ácido cianhídrico mediante el uso de la caja de Conway y llevando a cabo la reacción de Guignard.

Identificar mediante la Reacción de Guignard que semilla contiene más porcentaje de HCN.

INTRODUCCIÓN

Nombre Ácido CianhídricoEstructura química HCN

Metabolismo

Existe interacción de él ion Fe+3 , se une al citocromo oxidasa, es un problema

debido a que se cierra el paso de electrones y por lo cual se previene el

paso de la oxidación de NADH.El ácido Cianhídrico tiene una acción rápida cuando se encuentra en forma de gas porque entra rápidamente al

área pulmonar, mientras que las sales de Cianuro se absorben en un proceso

lento.

Toxicidad (síntomas)Leve

Dolor de cabezaMareos

TaquipneaTaquicardia

Toxicidad (síntomas)Largas dosis

ApneaConvulsiones

MuerteDosis Tóxica en sangre 0.01mg/dlDosis letal en sangre 0.5mg/dlDL50 100mg/70kg por persona

Es un producto que se encuentra con habitualidad en la naturaleza en diversos microorganismos, insectos y en el estadio de crecimiento de muchas plantas como un mecanismo de protección, que los convierte en una fuente alimenticia poco atractiva durante ese período.

El cianuro está presente en forma natural en algunos alimentos como las almendras y en ciertas plantas como el cazabe. El cianuro, particularmente el ácido cianhídrico, se describe con un olor a “almendras amargas”, pero no siempre emana olor y no todas las personas pueden detectarlo. Además el límite de detección del olor es cercano a la concentración donde comienza a ser tóxico.

El mecanismo de absorción por vía digestiva puede verse alterado por las condiciones digestivas y así en ciertos estudios se ha demostrado que la alcalinización del pH a nivel del estómago disminuye la absorción de cianuro.

Tras la absorción el volumen de distribución del cianuro es de 1.5 l/kg produciéndose dicha distribución en unos minutos. El transporte se realiza en un 60% unido a proteínas plasmáticas, una pequeña parte en hematíes y el resto de forma libre.

La eliminación se realiza en un 80% en forma de tiocianato, en cuya producción intervienen varias enzimas, sobretodo la rodanasa, y, además, se requiere un compuesto dador de grupos sulfato, como es el tiosulfato. Una vez transformado en tiocianato en el hígado 26, este es eliminado vía renal. El tiocianato es un compuesto mucho menos tóxico pero que es capaz de producir clínica cuando sus niveles en sangre son muy elevados 26. El principal factor que limita esta eliminación es la presencia de cantidad suficiente de dadores de grupos sulfato. El resto del cianuro se excreta vía renal y pulmonar unido a cianocobalamina, cisteína y oxidado.

REACCIONES DESARROLLADAS DE IDENTIFICACIÓN:

Reacción de Guignard para la identificación de Glucósidos Cianogénicos.

En esta reacción, el vire del color del papel picrosódico se debe a la formación de Isopurpurato de Sodio o de Ácido Isopurpúrico (entre más concentración de Isopurpurato de Sodio, más va a cambiar de color la tira, llegando hasta un color azul marino en caso de que todo el Picrato de Sodio haya reaccionado).

Síntesis de Azul de Prusia mediante Ensayo de Magnin y Técnica de Chellen-Klassen.

N+

O-

O

N+

O-

O

N+

O-

O

OH

+O

OH

O-

Na+

N+

O-

O

N+

O-

O

N+

O-

O

O-Na

+

NH+

N+

O

O

N+

O-

O

N+

O-

O

O-

H

Na+

C-

N +N

+

O

N+

O-

O

N+

O-

O

O-

N

H

Na+

O

OH

O-

Na+

+

Na+

N

O

N+

O-

O

N+

O-

O

O-

N

NH+

Na+

N

O+

N+

O-

O

N+

O-

O

O-

N

H

C-

N+

Na+

N

OH

N+

O-

O

N+

O-

O

O-

N N

H

Na+

NH

OH

N+

O-

O

N+

O-

O

O-

N N

Acido Pícrico

Carbonato de Sodio

Picrato de Sodio

Acido Cianhídrico

Isopurpurato de Sodio

3-hidroxi-2,6-dinitro-4-nitrosobenzonitrilo de sodio

5-ciano-3-hidroxi-2,6-nitro-4-hidroxilaminbezonitrilo de sodio

Estas reacciones son el combinado de 2 técnicas debido a que el ensayo de Magnin logra hacer reaccionar el Ácido Cianhídrico para formar el complejo intermediario del Ferricianuro Ferroso de Sodio, a la vez que, en combinación con la técnica de Chellen-Klassen, logra formar el Ferricianuro Férrico o Azul de Prusia, mediante la adición de Cloruro Férrico. El complejo de Ferricianuro Férrico es el que da el vire de color.

RESULTADOS:(gaj) MÉTODO DE IDENTIFICACIÓN DEL CIANURO. (En semillas de manzana)

Como se muestra en la imagen de la izquierda, en el compartimento, marcado en la figura de la celdilla con la letra "A", colocamos 1 ml de S.R. de NaOH. En el compartimento "B" colocamos el macerado de las semillas de manzana, acidulando con un ml de H2SO4 al 10%. Cubrimos de inmediato la celdilla, fijando la tapa perfectamente con papel PARAFILM y

posteriormente la colocamos en la estufa a 60º C, durante 15 minutos. Al término del tiempo el contenido del recipiente "A" se pasó a un tubo de ensayo y se diluyó con 1 ml de agua destilada (Ilustración 2);

C

BA

Ilustración 1

Al tubo de ensaye añadimos un ml de S.R. FeSO4 , agitamos y agregamos luego 1 ml de S.R. de FeCl3.Al agregar la solución y agitar la solución pasó de un color amarillento a una coloración de un azul elevado (Ilustración 3), lo que nos indicó que la reacción fue positiva para la identificación de cianuro en la muestra presuntiva de semillas de manzana, por lo que comprobamos que las semillas de manzana contienen una cantidad más o menos considerable de cianuro.Posteriormente para obtener un punto extra realizamos el mismo procedimiento pero ahora utilizando la semilla interior del hueso de durazno, de igual manera se ocupó la cámara que se

mostró al inicio de la práctica y se maceró la almendra del hueso del durazno, para posteriormente colocarlo en el área “B” de la celdilla, y de igual manera se colocó un mL de H2SO4 al 10%, en el área “A”, colocamos un mL de S.R. de NaOH, posteriormente de igual manera la cámara se selló con PARAFILM y se introdujo en la estufa a 60ºC, durante 15 minutos, posteriormente el NaOH contenido en el centro de la cámara, se colocó en un tubo de ensaye y de igual manera añadimos un ml de S.R. FeSO4 , agitamos y agregamos luego 1 ml de S.R. de FeCl3. Como se puede observar en la Ilustración 4, de igual

manera que en el procedimiento pasado, el tono que se obtuvo primeramente al agregar la S.R. FeSO4, fue color amarillento y al agregar la S.R. de FeCl3, la coloración cambió a un precipitado de color azul, el cual nos indicó que la prueba fue positiva para la búsqueda de Cianuro en la almendra del hueso de durazno.

MÉTODO DE IDENTIFICACIÓN DEL CIANURO, usando papel picro-sódico.Preparación del papel: Impregnamos una tira de papel filtro de 1 x 10 cm con

una solución saturada de ácido pícrico, una vez impregnada de la solución dejamos secar a temperatura ambiente. Posteriormente sumergimos la tira en una S.R. de NaHCO3 y secamos completamente. Una vez seca la tira cortamos esta por la mitad, para que entrará por la boquilla del matraz y quedase adherida con la tapa rosca del matraz y pudiese sostenerse y no caerse sobre la muestra (Ilustración 5).Una vez armado el dispositivo, las semillas que sobraron

de manzana se maceraron con un mL de agua destilada para la formación de una pasta con la molienda de las semillas, rápidamente las semillas de manzana se incorporaron al sistema y se agregó un mL de H2SO4 al 10%, de nueva manera el sistema se colocó en la estufa a 60 ºC durante 30 minutos una vez pasado el tiempo se sacó el sistema y se observó que la reacción para la búsqueda de cianuro en las semillas de manzana dieron un resultado positivo, debido a que la tira de solución saturada de ácido pícrico e impregnada de S.R. de NaHCO3pasó de una coloración amarillenta a una coloración marrón, tal como se muestra en la Ilustración 6.Posteriormente para obtener un punto extra realizamos el mismo procedimiento pero ahora

usando las almendras contenidas en los huesos de durazno, una vez que obtuvimos las semillas de durazno maceramos estas almendras rápidamente agregando 1 mL de agua destilada para llevar a la formación

Se pasó a un tubo de ensayo y se diluyó con 1 ml de agua destilada

Ilustración 2

Ilustración 3

Ilustración 4

Ilustración 5

de una ligera pasta de semillas y posteriormente agregamos el macerado a un sistema de matraz, armado como el que se muestra en la Ilustración5. Una vez contenido en el matraz y agregamos un mL de H2SO4 al 10%, de nueva manera el sistema se colocó en la estufa a 60 ºC durante 30 minutos una vez pasado el tiempo se sacó el sistema y se observó que la reacción para la búsqueda de cianuro en la almendra de la semilla de durazno nos dio un resultado positivo, debido a que la tira de solución saturada de ácido pícrico e impregnada de S.R. de NaHCO3pasó de una coloración amarillenta a una coloración marrón, tal como se muestra en la Ilustración 7.En ambas muestras como ya se pudo observar, obtuvimos prueba positiva para la búsqueda de cianuro, lo que nos indica que el cianuro como tal no se volatilizó al aire durante la maceración y que ambas pruebas fueron positivas y con las que obtuvimos nuestro punto extra.

DISCUSIÓN:En general en ambos procedimientos ocupamos las mismas semillas para poder identificar el cianuro que cada una contiene. La elevada constante de formación de complejos de hierro trivalente y divalente con aniones cianuro es debida al fuerte enlace sinérgico originado por la suma de dos efectos:- Donación de electrones por parte del ligando en enlace s.- Retrodonación de electrones por parte del metal en enlace p.Para el caso de la tira de papel:La reacción de Guignard detecta la presencia de ácido cianhídrico (CNH) al actuar éste sobre una tira de papel absorbente impregnada con ácido pícrico y carbonato de sodio (picrato de sodio). En la reacción se estimula la degradación de amigdalina en ácido cianhídrico, cabe mencionar que el Cianuro pasa a gas a una temperatura de 25.7 ºCLas muestras que indiquen valores superiores a 4 en la escala deberán considerarse peligrosos. Carta de colores para determinación cualitativa de HCN:

(Bavera., 2009)En las dos imágenes de la parte superior podemos observar:Izquierda: el tipo de coloración que puede dar cierta sustancia con un cierto contenido de cianuro.Derecha: La tabla con la relación de acuerdo al color que nos dio de resultado la muestra, para indicarnos la aproximada concentración de HCN en la muestra.Como podemos observar nuestras semillas nos dieron una coloración aproximada al No. 7, lo cual nos indica que había una cantidad fuerte de cianuro contenida en cada una de las muestras que se tenían en el matraz.En el caso de la caja nuestro fundamento se basa en que la identificación directa del HCN en el recipiente que contiene el material es posible gracias a su elevada presión de vapor a temperatura ambiente y procesos hidrolíticos que ocurren con cierta rapidez por las condiciones del medio, pH, temperatura, etc. durante el inicio de la reacción de

polimerización, se desarrolla un color amarillo- café en el cianuro de hidrógeno, seguido de generación de calor. Si fuera posible, una forma de evitar la explosión es agregar ácido y enfriar. El polímero generado no es tóxico, pero debe tenerse cuidado, pues pueden quedar restos de HCN ocluidos en el sólido.En la atmósfera del recipiente se libera CNH que puede deberse a dos tipos de procesos:

hidrolíticos y putrefactivos Hidrolíticos: CN- + H2O CNH + OH-

CONCLUSIONES:

En conclusión consideramos que el cianuro en la actualidad uno de los tóxicos más potentes y de acción más rápida. Podemos encontrarlo en diversas formas y, por tanto, las fuentes de exposición son múltiples y no únicamente de origen industrial. Como hemos visto las formas en las que se presenta el cianuro son muy variadas y por lo tanto la puerta de entrada a esta intoxicación puede ser tanto oral, respiratoria como cutánea. Posee la capacidad de unirse a diversas proteínas como la mioglobina o las enzimas nitrato reductasa, anhidrasa carbónica, catalasa y diversas metaloenzimas. Debido a su alta afinidad

por el hierro en estado férrico (Fe3+), el cianuro se une casi inmediatamente al hierro presente en el grupo hemo del complejo citocromo a-a3 presente en los tejidos. De esta manera, inhibe la fosforilación oxidativa y detiene la producción de la mayor parte del ATP celular, por impedir la respiración aerobia. En general se cumplieron con los objetivos propuestos y además los resultados fueron exitosos, debido a que el desarrollo de la práctica fue bueno y se obtuvo un resultado esperado.

REFERENCIAS

Kaye S. (1980). Handbook of emergency toxicology. Charles Thomas. USA. 4ed.

Lorraine B y Dreishbach. (2003). Manual de toxicología clínica de Dreishbach: prevención, diagnóstico y tratamiento. Manual Moderno: Colombia. 7ed.

A.C. Moffat, J.V. Jackson, M.S. Moss, B. Widdop, E.S. Greenfield. (1986) Clarke's Isolation and Identification of Drugs. The Pharmaceutical Press, London.

Alonso L., Gold A., Mijael R. y Slaifstein C. (2009). Glucósidos Cianogénicos. [Ref. 10/02/13]. Disponible en: http://www.sciencepub.net/nature/ns0912/010_7312ns0912_64_68.pdf

Bavera., M. G. ( Octubre de 2009). REACCIÓN DE GUIGNARD. Recuperado el 12 de Febrero de 2013, de http://www.produccion-animal.com.ar/sanidad_intoxicaciones_metabolicos/intoxicaciones/94-guignard.pdf