Universo Farmacéutico - uigv.edu.pe · PDF fileII. RECOLECCIÓN Y PREPARACIÓN DE LA MUESTRA La planta fue recolectada en el distrito de Huacrapuquio (2 700 msnm), ubicado a 10 km

Universo FarmacéuticoRevista Institucional de la Facultad de Ciencias Farmacéuticas y Bioquímica

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Facultad de CienciasFarmacéuticas y Bioquímica

Autoridades de la Universidad

RectorDr. Luis Cervantes Liñán

Vicerrector Dr. Jorge Lazo Manrique

Autoridades de la Facultad de

Ciencias Farmacéuticas y Bioquímica

Decano (e) Dr. Jorge Lazo Manrique

Secretaria AcadémicaDra. Silvana Sam Zavala

Jefe de Grados y TítulosDr. Hugo Milla Flores

Editor MBA Fernando Hurtado GanozaJefe del Fondo Editorial

Comité Editorial:

Director: Jorge Lazo Manrique

Presidente: Nora Herrera Hernández

Miembros: Juan Isique Gonzáles Patricia Tabacchi Bolívar TeófiloChireMurillo Gabriela Soriano Chávez Lily García Vásquez

Universo FarmacéuticoRevista Institucional de la Facultad deCiencias Farmacéuticas y Bioquímica

Ficha técnicaRevista: Universo FarmacéuticoISSN: 2223-4020Categoría: Revista/Farmacia y BioquímicaCódigo: REV-FAR/005-2014Edición: Fondo Editorial de la UIGVFormato: 205 mm. x 295 mm. 80 pp.Impresión: Offsett y encuadernación grapadaSoporte: Couche mate 150 gInteriores: Couche 85 gPublicado: Lima, Perú. Junio de 2014Tiraje: 1200 ejemplares

© Universidad Inca Garcilaso de la Vega Facultad de Ciencias Farmacéuticas y Bioquímica Av. Bolívar 165 - Pueblo Libre, Lima - Perú Teléf.: 463-0000 anexo 2501, 2523 www.uigv.edu.pe/facultades/farmacia

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Hecho el Depósito Legal en laBiblioteca Nacional del Perú Nº 2014-07283

Derechos reservados, prohibida su reproducción total o parcial de esta revista por cualquier medio sin la autorización expresa de los lectores.

La Facultad de Ciencias Farmacéuticas y Bioquímica no se so-lidariza necesariamente con los puntos de vista de los autores.

Diseño y diagramación:FONDO EDITORIAL, Luis Renteros LujánCorrección:Facultad de Ciencias Farmacéuticas y Bioquímica

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Contenido

Presentación

Editorial

Investigación

Estudio fitoquímico del aceite esencial de las hojasde Minthostachys mollis (muña)Mg. Carlos Cano P., Dr. Pablo Bonilla R., Enrique Neira M.

Ensayos de ecotoxicidad para la evaluación eficientede los procesos de oxidación avanzadaDra. Cristina Quispe Chávez, Jorge Villaseñor, Cristian Valdez

Actividad de material radiactivo en radiofármacospara medicina nuclearDr. Mario Mallaupoma

Taxol, un producto antitumoralMSc. Hélmer Lezama

Química verdeMg. Teófilo Chire Murillo

Ensayos

Breve historia de la contaminación conmercurio en el PerúDr. Mario Ceroni Galloso

Colesterol, triglicéridos y su relación con el índicede masa corporal (IMC)MSc. Patricia Tabacchi Bolívar

El tabaco y las alteraciones cardiovascularesy cerebrovascularesDr. Juan Francisco Isique Gonzáles

La biotecnología en el descubrimientoy desarrollo de nuevos fármacosDra. Nora Herrera Hernández

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La misteriosa máquina del aprendizajey la necesidad de conocerla Dr. Juan Francisco Isique Gonzales

Rol del químico-farmacéutico en la regulación sanitariade productos farmacéuticos, dispositivos médicosy productos sanitariosQ.F. Gabriela Soriano Chávez

¿Cuidamos nuestra alimentación?Rosa Alida Flores Caballero

Misceláneas

Nobel de Química 2012, al estudio de los sensoresmoleculares de las células

La fórmula química de la fumata

Premio Nobel 2013 a químicos computacionales

Diez preguntas, diez respuestas sobre químicaDra. Nora Herrera Hernández

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Presentación

En el marco de las políticas de calidad de las publicaciones científicas de la Universidad Inca Garcilaso de la Vega es satisfactorio presentar a la comunidad académica y científica el Número 3 de la Revista Universo Farmacéutico, de la

Facultad de Ciencias Farmacéuticas y Bioquímica; que entra en una nueva etapa, en la que se pretende garantizar calidad científica y visibilidad para su futura inclusión en índices y bases de datos, de acuerdo con estándares establecidos.

Para lo anterior se mencionan los criterios generales tenidos en cuenta:

1. Se incluyen artículos de investigación científica y tecnológica, ensayos, artículos de reflexión y misceláneas, derivados de los trabajos originales desarrollados en la Facultad y en otras universidades invitadas de Perú y del extranjero,

2. Atendiendo a los avances tecnológicos, nuestra revista estará a disposición de la comunidad académica y científica en la página web de la Universidad, y concretamente en el sitio de la Facultad de Ciencias Farmacéuticas y Bioquímica.

Me parece muy atinado que la Revista Universo Farmacéutico haya hecho un esfuerzo de presentar ante la comunidad farmacéutica, ejemplos de la gran diversidad de tópicos en Ciencias Farmacéuticas y Bioquímica que se estudian en nuestro país, es evidente que

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del entendimiento entre químico farmacéuticos, biólogos, químicos, ingenieros y otros profesionales afines, surgirán nuevas oportunidades para atender los crecientes retos de nuestro país.

Invitamos a los investigadores que deseen vincularse con nuestra revista, enviar sus escritos a la siguiente dirección de correo electrónico: [email protected]

Considero un gran honor presentar este tercer número de la Revista Universo Farmacéutico, aquí se refrenda el compromiso de los Químicos Farmacéuticos con la difusión del conocimiento científico.

Luis Claudio Cervantes LiñánRector

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Editorial

La palabra farmacia viene del griego farmakon, que significa medicamento. Desde sus orígenes estuvo siempre vinculada al arte de la curación, por lo que el farmacéutico era toda una personalidad, pues era el responsable de preparar las pócimas, jarabes

y otros brebajes. En la actualidad su función trasciende estos límites; los egresados de la carrera de Ciencias Farmacéuticas y Bioquímica, no solo dispensan medicamentos o preparan fórmulas en una Farmacia, la profesión tiene otras áreas, lamentablemente desconocidas por la mayoría de la sociedad.

Las farmacias requieren un porcentaje significativo de egresados. Las industrias como la farmacéutica, la alimentaria, la del petróleo, la de cosméticos, así como los hospitales, las clínicas, también demandan su presencia ya sea en el área de producción o de la investigación.

Antes de ser un investigador o trabajador de estas instituciones, es indispensable conocer que la carrera profesional es una de las más rigurosas dentro del ámbito académico universitario.

Una buena base en química y biología, le permitirán al alumno adecuarse con mayor facilidad al rigor académico. Farmacoquímica, Bioquímica, Fitoquímica, Toxicología, Microbiología e Inmunología son algunas de las asignaturas que conforman el plan de estudios. Al terminar la exhaustiva preparación recibida en los cuatro ejes (el biológico,

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químico, tecnológico y el de los servicios), importantes de la carrera, el egresado estará apto para desempeñarse en una amplia gama de funciones.

Sin embargo, la motivación hacia una rama del saber, entre otras razones, se fortalece por el acertado conocimiento que poseamos acerca de ella. En el caso de las Ciencias Farmacéuticas y Bioquímica, la insuficiente información sobre ella, la reviste de falsos mitos que atentan contra su visibilidad con respecto a otras. Lamentablemente esta creencia se encuentra muy extendida, la cual atenta contra el ingreso de estudiantes a la carrera profesional.

La revista Universo Farmacéutico de la Facultad de Ciencias Farmacéuticas y Bioquímica de la Universidad Inca Garcilaso de la Vega, pretende que el lector, en general, y los estudiantes e interesados en esta rama científica, en particular, conozcan los ámbitos de la profesión, mediante la publicación de artículos originales, de investigación básica o aplicada, ensayos y notas de actualidad relacionadas con las Ciencias Farmacéuticas y afines, tales como química, bioquímica, recursos naturales, atención farmacéutica, evaluación clínica, y también con la industria farmacéutica, la salud y los medicamentos.

Dr. Jorge Lazo Manrique

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Estudio fitoquímico del aceite esencial de las hojas de Minthostachys mollis (muña)

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Mg. Carlos Cano P.1,Dr. Pablo Bonilla R.2,Enrique Neira M.3

Estudio fitoquímico del aceite esencial de las hojas de Minthostachys mollis (muña)

1 Magíster en Recursos Vegetales y Terapéuticos. Profesor de la cátedra de Farmacotecnia e Industria Farmacéutica en la Facultad de Cien-cias Farmacéuticas y Bioquímica de la Universidad Inca Garcilaso de la Vega.

2 Doctor en Farmacia. Profesor de la cátedra de Fitoquímica en la Facultad de Ciencias Farmacéuticas y Bioquímica de la Universidad Inca Garcilaso de la Vega.

3 Profesor de la Universidad Nacional de Ingeniería

I. INTRODUCCIÓN

Nuestro país presenta una riqueza y mega diversidad de plantas nativas, es uno de los pilares de la etnofarmacología

y la medicina tradicional, desde la época del Incario hasta la actualidad. Las plantas nativas son utilizadas en forma empírica gracias a sus bondades terapéuticas, en el cuidado y restauración de la salud.

Dentro de este contexto, hoy en día, los aceites esenciales que son productos natura-les de gran valor e importancia económica son utilizados como materias primas en áreas tales como: perfumería, aromaterapia, fitoterapia, es-pecies y nutrición.

Actualmente, el campo referente a los aceites esenciales ha focalizado la atención de muchas áreas científicas, lo que permite en el estudio de plantas nativas investigar las activi-dades biológicas de estos. La bioactividad de los mismos se investiga a partir de los efectos farmacológicos que son producidos por sus metabolitos secundarios. Esto nos permitirá nueva información sobre estos productos, los cuales son obtenidos por diferentes técnicas físico químicas a partir de las hojas.

Los aceites esenciales son mezclas com-plejas de muchos metabolitos secundarios tipo monoterpenos, sesquiterpenos y fenilpropa-noides, cada uno de los cuales contribuye al efecto benéfico de la salud del paciente. Es por

RESUMEN:

El presente trabajo tiene por finalidad elucidar la estructura de algunos de los metabolitos del aceite esencial de Minthostachys mollis (muña) proveniente del distrito de Huacrapuquio (2700 m.s.n.m), provincia de Tarma. El aceite esencial de las hojas de Minthostachys mollis obtenido por el método de destilación por arrastre de vapor de agua, fue sometido a análisis físico químico y determinación de la composición química mediante cromatografía de gases (CG) se encontraron los siguientes monoterpenos: pulegona, limoneno, mentona y también mentol.

PALABRAS CLAVE:

Minthostachys mollis, aceite esencial, cromatografía de gases, monoterpenos.

SUMMARY:

The aim of this paper is to the structural elucidation of some metabolites of the essential oil of Minthostachys mollis (muña) that comes from the district of Huacrapuquio (2700 m. altitude) in the province of Tarma. The essential oil of the leaves of Minthostachys mollis (muña) has been extracted by hydrodistillation method, this was subjected to Physical-Chemical analysis, Gas Chromatography (GC) to determine the chemical composition and then determining the following monoterpenes: pulegone, limonene, menthone and also menthol.

KEYWORDS:

Minthostachys mollis, essential oil, gas chromatography, monoterpenes.

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esto que se debe profundizar la elucidación es-tructural o composición química de los compo-nentes de los aceites esenciales para permitir un mejor entendimiento de su mecanismo de acción (1-5).

II. RECOLECCIÓN Y PREPARACIÓN DE LA MUESTRA

La planta fue recolectada en el distrito de Huacrapuquio (2 700 msnm), ubicado a 10 km al sur de la provincia de Tarma, departamento de Junín; de las laderas de los cerros, zonas pe-dregosas, fueron cortadas con una hoz a unos 10 cm por encima de la superficie del suelo. Luego se separaron las hojas.

III. PARTE EXPERIMENTAL

Extracción del aceite esencial

Para realizar la extracción del aceite esen-cial de “muña” se utilizó el método de arrastre con vapor de agua y se siguieron las pautas in-dicadas por Morales (1-3). Se utilizaron 10 kg de “muña” fresca, estabilizada, obteniéndose, al final, un total de 21 mL de aceite esencial. El proceso se realizó en el Laboratorio de Quími-ca Orgánica de la Facultad de Química de la Universidad Nacional de Ingeniería.

El método consistió en colocar 1,5 kg de

“muña” en cada canastilla de un autoclave, de tal modo que el material no esté en contacto directo con el agua; luego se calienta hasta el desprendimiento de vapor de agua contenien-do el aceite esencial a través de los refrige-rantes de vidrio, siendo recolectados en una pera de decantación; se deja en reposo hasta observar la separación del agua y del aceite, procediéndose luego a su decantación.

El aceite obtenido fue sometido a dese-cación con sulfato de sodio anhidro; luego fue filtrado, con ayuda de una bomba de vacío, el aceite se depositó en frasco oscuro y se cerró herméticamente; luego se almacenó en refrige-ración para su uso (1-3).

Análisis físico-químico del aceite esen-cial

El aceite esencial fue sometido a las si-guientes pruebas:

Características organolépticas

A través de este análisis se confirmaron las características propias del aceite esencial en cuanto a su aspecto, color, sabor y olor.

Ensayos físicos (1, 6-9)

Determinación de densidad

Se determinó la densidad por el método del picnómetro.

Determinación del índice de refracción

Índice de refracción (η) de una sustancia es el cociente entre la velocidad de la luz en el aire y la velocidad de la luz en la sustancia. Es importante para la identificación de sustancias y la detección de impurezas.

Aunque la temperatura estándar para las mediciones farmacopeicas es 25 ºC, muchas de las especificaciones de índice de refracción en las monografías individuales requieren la de-terminación de este valor a 20 ºC.

Rotación óptica

Es la medida de rotación de plano de polari-zación de la luz, a una longitud de onda definida, al atravesar un espesor determinado de aceite esencial. La longitud de onda es generalmente aquella correspondiente a la línea del sodio.

Solubilidad

Para las determinaciones de solubilidad de la esencia se empleó alcohol etílico de 96º.

IV. RESULTADOS

De la extracción del aceite esencial

El rendimiento, luego de la extracción del aceite esencial de “muña” por el método de arrastre con vapor de agua, fue de 0,19% p/p.

Análisis cromatográfico de gases

Para realizar este ensayo, el aceite esen-cial fue analizado por cromatografía de ga-ses, en el Laboratorio de Investigación y Química Aplicada de la Facultad de Ingenie-ría Química de la Universidad Nacional de Ingeniería. Este ensayo se fundamenta en el tiempo de retención de algunos de los com-ponentes mediante un detector FID; luego mediante estándares conocidos se deter-minó la composición cuali-cuanti centesimal de cuatro monoterpenos del aceite esencial (Fig. 1, Tablas 1, 2).

Características organolépticas y físico-químicas del aceite esencial de “muña” (1, 6-9)

Las características organolépticas del aceite esencial son las siguientes:

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Color:Ligeramente verde amarillento

Olor:Aromático agradable (parecido al mentol)

Sabor:Picante – Fresco no persistente

Aspecto general:Líquido fluido y transparente

Con respecto a la composición química del aceite esencial de “muña”, existen pocos

Tabla N° 1Porcentaje de terpenoides obtenidos en la muestra del aceite

esencial de Minthostachys mollis (muña)

Tiempo de retención, TR Analito Composición

5,32 Limoneno 0,7699

11,094 Mentona 24,24

13,198 Pulegona 36,68

12,8 Mentol No detectable

Tabla N° 2Datos del cromatograma de gases del aceite esencial de Minthostachys mollis (muña)

trabajos de investigación por lo que se tiene poca información; el aceite esencial de “muña”, al igual que otros aceites esenciales, presenta una estructura aldehídica, cetónica, alcohólica (mentol y mentona), también presenta ésteres, éteres y terpenos en mayor porcentaje.

Propiedades físico-químicas del aceite esencial de “muña” (1, 6-9)

Densidad relativa (25 ºC) 0,9189Rotación específica (20 ºC) +3° 45Índice refracción (20 ºC) 1, 4727Solubilidad en etanol 95%

Fig. 1. Cromatograma de gases del aceite esencial de Minthostachys mollis (muña).

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V. DISCUSIÓN

Mediante destilación por arrastre de vapor de agua de las partes aéreas de la especie pe-ruana Minthostachys mollis (muña) se obtuvo un buen rendimiento del aceite esencial de 0,19% (p/p).

En cuanto a los ensayos físicos tales como la densidad e índice de refracción, se pueden hacer deducciones sobre sus componentes: en nuestro caso el aceite esencial de muña presenta una densidad de: 0,9189 e índice de refracción 1,4727; lo que nos indica que la muestra está conformada posiblemente por sustancias oxigenadas aromáticas o alicíclicas (6, 7).

El análisis mediante Cromatografía de Ga-ses que se fundamenta en el tiempo de reten-ción a una temperatura y presión determinadas mediante la biblioteca de estándares, deter-minó la presencia de cuatro monoterpenos en mayor proporción: pulegona (36,68%), mentona (24,24%), limoneno (0,7699%) y mentol en tra-zas. (Fig. 2).

Un aspecto que ha complicado la situación es el desarrollo de mecanismos de resistencia a los antimicóticos sintéticos por algunas es-pecies, se explica, en parte, porque la mayoría de fármacos son fungistáticos y por la admi-nistración prolongada de los tratamientos en el tiempo, lo cual permite la aparición de clones resistentes. Por tanto, ante este aumento de in-fecciones por hongos se realiza una constante búsqueda de alternativas terapéuticas eficaces entre las plantas medicinales como fuente de nuevos y variados agentes antimicóticos (7, 8).

Se reconoce que la actividad antimicótica del Aceite Esencial (AE), depende de sus pro-piedades lipofílicas o hidrofílicas. Los terpenoi-des pueden servir como un ejemplo de agen-tes liposolubles, los cuales afectan la actividad de las enzimas catalizadoras a nivel de mem-brana, por ejemplo, ciertos componentes del (AE) pueden actuar como desacopladores, los

Fig. 2. Estructura química de monoterpenos del aceite esencial de

Minthostachys mollis (muña).

cuales interfieren en la translocación de proto-nes sobre la membrana y subsecuentemente interrumpir la fosforilación del ADP (7, 8).

En cuanto a las pruebas in vitro, estas han demostrado una gran ayuda en años recientes, a la búsqueda de nuevas drogas para combatir las infecciones y en cuanto a los aceites esenciales se consideran una gran alternativa de esperanza para el tratamiento de las infecciones (7-9).

En los estudios de las actividades farma-cológicas de los aceites esenciales deben te-nerse en consideración diferentes factores, los cuales pueden afectar los resultados de estos estudios (especies, factores ecológicos y con-diciones ambientales). Así también: el porcen-taje de humedad del material recolectado, y los métodos de extracción han sido identificados como posibles fuentes de variación de la com-posición química, toxicidad y bioactividad de los aceites esenciales (7).

En cuanto al mecanismo de acción del aceite esencial de las hojas de la muña, se fundamenta en: la destrucción de la pared del hongo y la membrana citoplasmática los cuáles resultan en el rompimiento de la membrana y coagulación del citoplasma. El aceite esencial también inhibe la síntesis de DNA, RNA, pro-teínas y polisacáridos en los hongos, evocan-do cambios similares a los obtenidos con los antimicóticos de acción tópica (clotrimazol, mi-conazol, etc) (7-9). Se han reportado trabajos de investigación en los cuales los aceites esencia-les son más efectivos que los agentes sintéti-cos (antimicóticos).

En la acción antimicótica de estos compo-nentes (metabolitos secundarios) el carácter lipofílico e hidrofílico de sus grupos funcionales es de gran importancia, debido a la polaridad que poseen tienen propiedades antisépticas, antimicrobianas y antimicóticas, esta actividad biológica se presenta de mayor a menor grado con: fenoles, aldehídos, cetonas y alcoholes. Los esfuerzos para encontrar una correlación entre la composición y la bioactividad de los

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aceites esenciales no han sido totalmente dilu-cidados. Se presume que la actividad biológica de estos (AE) no está determinada por la can-tidad de los monoterpenos, sino mas bien por la tasa de proporcionalidad de los mismos (7-9).

Existe pues una razón primordial para que el análisis de la composición y bioactividad del aceite esencial de las hojas de Minthostacys mollis, deba ser estudiado e investigado intensi-vamente en la actualidad, debido a que las dro-gas obtenidas por síntesis química, así como los conservadores son considerados carcino-genéticos y teratogénicos (10).

Por lo mencionado anteriormente, este aporte etnofarmacológico del aceite esencial de las hojas de Minthostachys mollis (muña), permitirá que la población disponga de un pro-ducto galénico natural para las micosis exter-nas.

VI. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

1. Salaverry O. La complejidad de lo simple: plantas medicinales y sociedad moderna. Rev. Perú Med. Exp. Salud Pública. 2005; 22(4):245-46.

2. Carlos Cano, Pablo Bonilla, Mirtha Roque, Julio Ruiz. Actividad Antimicótica in vitro y Elucidación Estructural del Aceite Esen-cial de Las Hojas de Minthostachys mollis “muña”. Ciencia e Investigación. Facultad de Farmacia y Bioquímica UNMSM. Lima, 2006,01; Volumen (09):27-31.

3. Carlos Cano, Pablo Bonilla, Mirtha Roque, Julio Ruiz. Actividad Antimicótica del Aceite

Esencial de Hojas de Minthostachys mollis (muña). Rev Perú Med Exp Salud Pública. 2008; 25(3): 298-301.

4. Roersch C. The marketing of medicinal, aromatic plants and essential oils in the Do-minican Republic. Acta Hort (ISHS). 1999; 503: 197-219.

5. Lahlou M. Methods to study the phyto-chemistry and bioactivity of essential oils. Phytother Res. 2004; 18(6): 435-48.

6. Banchio E, Zygadlo J, Valladares GR. Quantitative variations in the essential oil of Minthostachys mollis (Kunth.) Griseb in responseto insects with different feeding habits. J Agric Food Chem. 2005; 53(17): 6903-6.

7. Fuertes CM, Munguía Y. Estudio compara-tivo del aceite esencial de Minthostachys mollis (Kunth) Griseb “Muña” de tres regio-nes peruanas por cromatografía de gases y espectrometría de masas. Ciencia e In-vestigación. Facultad de Farmacia y Bioquí-mica. UNMSM. Lima, 2001; 4(1): 23-39.

8. Alkire BH, Tucker AO, Maciarello MJ. Tipo, Minthostachys mollis (lamiaceae) an Ecua-dorian mint. Econ Bot. 1994; 48(1): 60-64.12.

9. Bejar V, Quiñónez A, Costilla R. Prevalen-cia de infección por dermatofitos y cándida en región podal sana, Lima, Perú. Rev. Peru Epidemiol. 1996; 9(2): 24-28.

10. Malagon O, Vila R, Iglesias J, Zaragoza T, Cañigueral S. Composition of the essential oils of four medicinal plants from Ecuador. Flavour Fragr. J. 2003; 18(6): 527-31.

Inhibidor de la acetil colinesterasa (AChE-Inhibitor)Antialzheimer (Antialzheimeran)Antibacteriano (Antibacterial)Antihistamínico (Antihistaminic)Antipirético (Antipyretic)Preventivo del Cáncer (Cancer-Preventive)Candidiasis (Candidicide)Cerebrotóxico (Cerebrotoxic)Encefalopático (Encephalopathic)Saborizante (Flavor)Fungicida (Fungicide)Alucinógeno (Hallucinogenic)

ANEXO N° 1:Minthostachys mollis (KUNTH.) GRISEB - Lamiaceae

Actividades Farmacológicas de los Monoterpenos:Pulegona, Mirceno, Limoneno y Mentona

Actividades Farmacológicas de la Pulegona (Biological Activities of PULEGONE)

VII. ANEXOS

Hepatotóxico (Hepatotoxic)Herbicida (Herbicide)Insecticida (Insecticide)Insectifugo (Insectifuge)Nefrotóxico (Nephrotoxic)Neurotóxico (Neurotoxic)Esencia (Perfumery)Pesticida (Pesticide)Pulifugo (Pulifuge)Pulmotóxico (Pulmonotoxic)Sedativo (Sedative)

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Inhibidor de la acetil colinesterasa (AChE-Inhibitor)Alergénico (Allergenic)Antibacteriano (Antibacterial)Anticonvulsivante (Anticonvulsant)Antimutagénico (Antimutagenic)Antioxidante (Antioxidant)Antiespasmódico (Antispasmodic)Saborizante (Flavor)

Inhibidor de la Acetilcolinesterasa (AChE-Inhibitor)Acaricida (Acaricide)Alergénico (Allergenic)Antialzheimer (Antialzheimeran)Antiasmático (Antiasthmatic)Antibacteriano (Antibacterial)Anticancerigeno (Anticancer)Antigripal (Antiflu)Antiinflamatorio (Antiinflammatory)

Antilinfómico (Antilymphomic)Antimutagénico (Antimutagenic)Anti Obesidad (Antiobesity)Antiséptico (Antiseptic)Antiespasmódico (Antispasmodic)Antitumoral (Antitumor)Antitumoral de Seno (Antitumor Breast)Antitumoral de Páncreas (Antitumor Pancreas)Antitumoral de Próstata (Antitumor Prostate)Antiviral (Antiviral)Broncoprotector (Bronchoprotectant)

Acaricida (Acaricide)Analgésico (Analgesic)Antiagregante (Antiaggregant)Antialérgico (Antiallergic)Antibacillar (Antibacillary)Antibacteriano (Antibacterial)Antihistamínico (Antihistaminic)Antisalmonellosis (Antisalmonella)Antiséptico (Antiseptic)Antiespasmódico (Antispasmodic)Antiestafilococo (Antistaphylococcic)Preventivo del Cáncer (Cancer-Preventive)

Candidiasis (Candidicide)Cerebrotóxico (Cerebrotoxic)Saborizante (Flavor)Fungicida (Fungicide)Insecticida (Insecticide)Larvicida (Larvicide)Mutagénico (Mutagenic)Nematicida (Nematicide)Esencia (Perfumery)Pesticida (Pesticide)Sedativo (Sedative)Tricomonicida (Trichomonicide)

Inmunodulador (Immunomodulator)Insecticida (Insecticide)Insectifugo (Insectifuge)Irritante (Irritant)Lipolitico (Lipolytic)Miorrelajante (Myorelaxant)Nematicida (Nematicide)Pesticida (Pesticide)Fotosensibilizante (Photosensitizer)Sedativo (Sedative)

Preventivo de Cáncer (Cancer-Preventive)Candidiasis (Candidistat)Expectorante (Expectorant)Saborizante (Flavor)Fungifilico (Fungiphilic)Fungistático (Fungistat)Inductor gastro cinético (GST-Inducer)Herbicida (Herbicide)Histámico (Histaminic)

Fungicida (Fungicide)Hipotérmico (Hypothermic)Insectifugo (Insectifuge)Irritante (Irritant)Miorrelajante (Myorelaxant)Esencia (Perfumery)Pesticida (Pesticide)

Actividades Farmacológicas de Mircene (Biological activities of MYRCENE)

Actividades farmacológicas del Limoneno (Biological activities of LIMONENE)

Actividades farmacológicas de la mentona (Biological activities of MENTHONE)

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(E)-BETA-OCIMENE(Z)-BETA-OCIMENEALPHA-HUMULENEALPHA-PINENEBETA-CARYOPHYLLENEBETA-PINENEEOISOMENTHOLISOMENTHONEISOMENTHYL-ACETATE

LIMONENEMENTHOLMENTHONEMENTHYL-ACETATEMYRCENENEOMENTHOLNEOMENTHYL-ACETATEPIPERITONEPULEGONESABINENE

ANEXO N° 2:Minthostachys mollis (KUNTH) GRISEB - Lamiaceae

Nombre común “Muña”

Relación de metabolitos (chemicals)

ANEXO N° 3:Minthostachysmollis (KUNTH) GRISEB - Lamiaceae

Monoterpenos con actividad fungicida (Chemicals with fungicide activity)

Menthone Myrcene PulegoneLimonene

Minthostachysmollis (KUNTH) GRISEB - LamiaceaeMonoterpenos con actividad fungistática (Chemicals with fungistat activity)

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Ensayos de ecotoxicidad para la evaluación eficiente de los procesos de oxidación avanzada

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Dra. Cristina Quispe Chávez1, Jorge Villaseñor, Cristian Valdez

1 Instituto de Química de Recursos Naturales, Universidad de Talca, Chile. Laboratorios de Productos Naturales, Universidad de Talca, Chile.

I. INTRODUCCIÓN

Las diferentes actividades de investigación dedicadas a la protección del medio ambiente buscan ser cada vez más

eficientes y completas en sus investigaciones. Es así como en los diferentes centros de estudio ya se trabaja con equipos multidisciplinarios que sean capaces de potenciar la investigación. Actualmente, en

Ensayos de ecotoxicidad para la evaluación eficiente de los procesos de oxidación avanzada

RESUMEN:

Uno de los recursos naturales de gran importancia ambiental y que ha sido el más afectado en las últimas décadas es el agua. En países industrializados se están aplicando nuevas tecnologías para disminuir la presencia de contaminantes orgánicos presentes en agua, tierra y aire. Entre estas técnicas están aquellas conocidas con el nombre de Procesos de Oxidación Avanzada (POA). En la investigación realizada se han implementado ensayos de ecotoxicidad que acompañan los procesos de oxidación avanzada. Con respecto a los ensayos in vivo se utilizó la especie Daphnia magna y las especies Lactuca sativa y Panicum millaceum (lechuga y mijo respectivamente), para poder inferir cual podría ser el efecto de estas soluciones sobre especies vegetales como una proyección del uso de estas soluciones sobre especies de este reino. A partir de los resultados obtenidos en la evaluación de la toxicidad, se concluye que el sistema de degradación empleado permitió, bajar la toxicidad presentada al inicio. Los productos de degradación resultaron ser menos tóxicos que el compuesto de partida. El tratamiento por ozonización simple y ozonización catalítica de las especies mencionadas disminuyeron la toxicidad.

PALABRAS CLAVE:

POA, ecotoxicidad.

SUMMARY:

One of the important natural and environmental resources that has been damaged in recent decades is the resource water.

Several industrialized countries are applying new technologies to reduce the presence of organic contaminants in water, soil and air. Among these techniques are those ones known as the Advanced Oxidation Process (AOP).1 In research conducted have been implemented ecotoxicity tests that accompany advanced oxidation processes. Regarding to in vivo tests, the species that were used are Daphnia magna and Panicum millaceum, Lactuca sativa (millet and lettuce respectively). Those ones were used to deduce what could be the effect of these solutions on plant species as a future plan that involves the utilization of these solutions on species of this kingdom. Thanks to the results of the toxicity evaluation, it is concluded that the degradation system employed decreased the toxicity that was detected at the beginning. The degradation products were found to be less toxic than the starting compound. Treatment by simple ozonation and catalytic ozonation in the mentioned species decreased toxicity.

KEYWORDS:

AOP, ecotoxicity.

los diferentes grupos de investigación en el área medio ambiental trabajan químicos, bioquímicos, químico farmacéuticos, físico químicos, médicos, agrónomos y veterinarios entre otros. Esto permite el fortalecimiento de los grupos de investigación. Día a día el mundo se enfrenta a nuevos y graves problemas medioambientales; uno de los recursos naturales de gran importancia ambiental y que además ha sido el más afectado en las últimas

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décadas es el recurso agua (OMS, 2010). En países industrializados se están aplicando nuevas tecnologías para disminuir la presencia de contaminantes orgánicos presentes en agua, tierra y aire. Entre estas técnicas están aquellas conocidas con el nombre de Procesos de Oxidación Avanzada (POA) (Zhou y Smith, 2002; Naresh y Yusuf, 2010). Los POA posiblemente constituyan en un futuro próximo uno de los recursos tecnológicos más utilizados en el tratamiento de aguas contaminadas con productos orgánicos de carácter peligroso o tóxico. Es por ello que junto con este tipo de tratamientos se hace necesario el uso de los ensayos de toxicidad (Fig. 1) (Slomczynska y cols., 2004; Oller y cols., 2011)

La toxicidad que provocan los compuestos químicos, puede variar dependiendo de la es-pecie frente a la cual se evalúe, la cual podría ser mucho mayor si las especies involucradas fueran menos complejas. Cuando se evalúa la toxicidad de compuestos contaminantes, es necesario realizar estudios en distintas espe-cies, desde organismos inferiores hasta orga-nismos superiores como mamíferos. Esto es necesario ya que cada uno de ellos tendrá una respuesta diferente y podrían representar un bioindicador ambiental más confiable (Relyea y Hoverman, 2006; Mohapatra y cols., 2013).

Muchos de estos ensayos son necesarios e importantes porque podrían reflejar su efecto en el ser humano. Por ello, se hace necesario el uso de diferentes especies que indiquen su efecto tóxico, desde el uso de ensayos in vitro hasta los ensayos in vivo, muchas veces con algunos mamíferos que actualmente se en-cuentran restringidos en su uso. Todos estos ensayos nos sirven para determinar el efecto

producido por la sustancia a evaluar (Guilhermi-no y cols., 2000; Soares y cols., 2008).

En el Instituto de Química de Recursos Naturales de la Universidad de Talca se han implementado ensayos de ecotoxicidad que acompañan los procesos de oxidación avanza-da (Fig. 2). Con respecto a los ensayos in vivo se utilizan especies representantes de organis-mos acuáticos (Daphnia magna) y terrestres (Lactuca sativa y Panicum millaceum) (Quispe, 2007).

La especie Daphnia magna es utilizada por ser considerada como un microcrustáceo muy sensible frente a pequeñas concentraciones de contaminante en agua dulce. En el caso de las especies Lactuca sativa y Panicum milla-ceum (lechuga y mijo respectivamente), son especies dicotiledónea y monocotiledónea, se usan para poder inferir cuál podría ser el efecto de estas soluciones sobre especies ve-getales como una proyección del uso de estas soluciones sobre especies de este reino.

Según la revisión bibliográfica realizada, muchos de los procesos de oxidación avan-zada pueden generar sustancias más tóxicas que las iniciales. Se esperaría que la menor formación de intermediarios halogenados, los que están relacionados en cierta medida con la toxicidad generen a su vez soluciones menos tóxicas (Schrank y cols., 2004; Rizzo L., 2011).

A lo anteriormente expuesto, se añade la poca información entregada con respecto a la toxicidad de los diferentes sistemas tratados por POAs. En muchos de estos procesos la generación de derivados de compuestos clo-rados como quinonas cloradas, aumenta la to-xicidad del sistema, como fue demostrado por Jardim y cols., 1997.

Fig. 1. Esquema general en la degradación de contaminantes orgánicos.

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Fig. 2. Ensayos de toxicidad con especies representativas.

En este artículo se muestra la conexión y la necesidad de complementar junto a un proce-so de degradación de contaminantes, ensayos de ecotoxicidad que acompañen el proceso haciéndolos más eficientes y completos.

En la degradación del pesticida pentaclo-rofenol (PCP) por POA a diferente pH utilizando ozono como agente oxidante, se pudo obser-var que a pH 9 se genera una menor cantidad de compuestos bencenoclorados, lo que haría pensar que la solución encontrada es menos tóxica. En estas condiciones se realizaron los respectivos ensayos de toxicidad. La evolución de la toxicidad durante la reacción de ozoniza-ción, fue evaluada a diferentes tiempos de re-acción. La solución de PCP a 30 ppm presentó un IC 50-48 h (0,6 ppm). A tiempo cero, es decir cuando no se ha iniciado el proceso de degra-dación, el porcentaje de sobrevivencia es cero, tal como lo muestra la Fig. 3.

A medida que transcurre la reacción, el porcentaje de sobrevivencia aumenta rápida-mente, llegando a un 0 % de mortalidad apro-ximadamente a los 15 minutos de reacción. El descenso de la toxicidad puede estar relacio-nado con la disminución de la concentración de PCP producto de su degradación. No se obser-varon diferencias en la evolución de la toxicidad cuando se utilizaron los catalizadores de MnO2 y Rh respecto al proceso de ozonización no catalizado.

Los ensayos de fitotoxicidad se realizaron empleando semillas de Lactuca sativa (dicoti-ledónea) y Panicum millaceum (monocotiledó-nea). En ambos ensayos se midió el crecimien-to de raíz y tallo de las especies después de 6 días de incubación. Para ello las semillas fueron

puestas en contacto con muestras tomadas durante el proceso de degradación de PCP. Los ensayos de fitotoxicidad fueron realizados para las dos especies seleccionadas siendo la más sensible a pequeñas concentraciones de contaminante la especie Panicum millaceum (monocotiledónea) conocida como mijo.

La fig. 4, muestra el porcentaje de creci-miento del tallo, durante el tratamiento del PCP. En este caso se observa que, al tiempo cero del tratamiento, el porcentaje de crecimiento es mayor al 46 %, el que va aumentando durante el transcurso de la reacción llegando a un 80 % en la reacción no catalizada. El uso de un cata-lizador durante el proceso de oxidación puede ayudar a disminuir el efecto tóxico de algunas sustancias. En este caso se observa que el por-centaje de crecimiento del tallo alcanzó un 85 % en la reacción catalizada (Quispe, 2007).

Si bien, no se observaron diferencias sig-nificativas en el crecimiento de la raíz en pre-sencia o ausencia del catalizador, en el caso del crecimiento del epicótilo se observó un li-gero efecto de la presencia del catalizador. La influencia del catalizador sobre la fitotoxicidad es mucho más evidente en la especie Panicum millaceum.

En relación a los ensayos realizados con el mijo se efectuó el mismo procedimiento an-terior midiendo el crecimiento de la raíz y ta-llo. Las figura 4 y 5 muestran la variación del porcentaje de crecimiento de la raíz y el tallo respectivamente frente al tiempo de ozoniza-ción en presencia y ausencia de catalizador. El crecimiento de la raíz y tallo, a tiempo cero, es inhibido en porcentajes similares a los encon-trados para Lactuca sativa (60 – 50 %). A me-

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Fig. 3 Evolución de la ecotoxicidad en ausencia (■) y presencia de los catalizadores MnTiO2(●) y RhTiO2 (▲) en estudio, por procesos de ozonización durante 60 minutos de reacción a pH 9, 20 ºC.

Fig. 4. Efecto de las muestras tomadas a diferentes intervalos de tiempo durante el tratamiento de PCPpor ozonización en presencia (MnO2/TiO2) y ausencia del catalizador, expresado en porcentaje de

crecimiento foliar de semillas germinadas de Lactuca sativa, respecto a un control (agua).

Fig. 5. Efecto de las muestras tomadas a diferentes intervalos de tiempo durante el tratamiento de PCP por ozonización en presencia (MnO2/TiO2) y ausencia del catalizador, expresado en porcentaje de crecimiento

radicular de semillas germinadas de Panicum millaceum, respecto a uno con control (agua).

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dida que la reacción transcurre en el tiempo es evidente el efecto beneficioso de la presencia del catalizador desde los primeros minutos de tratamiento. La leve disminución del porcentaje de crecimiento a los 30 y 60 minutos de reac-ción, podría deberse a que en estos tiempos de reacción hay una gran generación de áci-dos orgánicos, los que podrían afectar el creci-miento radicular.

En el caso de la medición del crecimiento foliar, este presenta un comportamiento seme-jante, si bien durante los primeros minutos de reacción no se observan diferencias entre el tratamiento catalítico y no catalítico hasta los 10 minutos (% de inhibición = 30) después de este tiempo el crecimiento foliar en la reacción catalítica es de un 90 %.

Es posible que los intermediarios genera-dos en los primeros minutos, tales como quino-nas u otros, afecten el crecimiento foliar.

De esta manera es posible realizar un se-guimiento a la solución que se genera durante el tratamiento de oxidación.

II. CONCLUSIONES

A partir de los resultados obtenidos en la evaluación de la toxicidad, utilizando distintas especies biológicas que permitan reflejar el daño que podría ocasionar en el hombre, se concluye, lo siguiente: El sistema de degrada-ción empleado permitió, bajar la toxicidad que este presentaba al inicio, antes de ser someti-do al tratamiento. La generación de una mezcla compleja de productos de degradación re-sultaron ser menos tóxicos que el compuesto de partida. El uso de especies de agua dulce como Daphnia magna y especies vegetales como Lactuca sativa y Panicum millaceum fueron altamente afectadas por la solución no

tratada de PCP (30 ppm) sin embargo cuan-do estas mismas especies fueron tratadas por ozonización simple y ozonización catalítica es-tas especies presentaron mejor respuesta in-dicando la eficiente disminución de la toxicidad (Quispe, 2007).

III. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

1. Guilhermino L, Diamantino T, Carolina Silva M, Soares AMVM. Acute Toxicity Test with Daphnia magna: An Alternative to Mammals in the Prescreening of Chemical Toxicity? Ecotox Environ Safety. 2000;46(3): 357-362.

2. Jardim WF, Moraes SG, Takiyama MMK. Photocatalytic degradation of aro-matic chlorinated compounds using TiO2: Toxicity of intermediates. Water Research. 1997;31(7):1728-1732.

3. Mohapatra DP, Brar SK, Tyagi RD, Picard P, Surampalli RY. A comparative study of ul-trasonication, Fenton’s oxidation and ferro-sonication treatment for degradation of car-bamazepine from wastewater and toxicity test by Yeast Estrogen Screen (YES) assay. Sci Total Environ. 2013; 447:280-285.

4. Naresh N. Mahamuni, Yusuf G. Adewuyi. Ad-vanced oxidation processes (AOPs) invol-ving ultrasound for waste water treatment: A review with emphasis on cost estimation. Ultrason Sonochem. 2010;17(6):990-1003.

5. Oller I, Malato S, Sánchez-Pérez JA. Com-bination of Advanced Oxidation Processes and biological treatments for wastewater decontamination—A review. Sci Total Envi-ron. 2011;409(20): 4141-4166.

6. Organización Mundial de la Salud. Revisión anual mundial de saneamiento y agua pota-

Fig. 6. Efecto de las muestras tomadas a diferentes intervalos de tiempo durante el tratamiento de PCP por ozonización en presencia (MnO2/TiO2) y ausencia del catalizador, expresado en porcentaje de crecimiento

foliar de semillas germinadas de Panicum millaceum, respecto a un control (agua).

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ble de ONU-AGUA: focalizando los recur-sos para mejores resultados. OMS. 2010.

7. Quispe C. Degradación de los Pesticidas Clorados Pentaclorofenol y Dicofol por Pro-cesos de Oxidación Avanzada (POA) y To-xicidad de sus Intermediarios (Tesis doc-toral). Talca, Chile. Universidad de Talca. Instituto de Química y Recursos Naturales, 2007.

8. Relyea R, Hoverman J. Assessing the ecology in ecotoxicology: a review and synthesis in freshwater systems. Ecol Lett. 2006;9(10):1157-1171.

9. Rizzo L. Bioassays as a tool for evaluating advanced oxidation processes in water and wastewater treatment. Water Research. 2011;45(15):4311–4340.

10. Schrank SG, José HJ, Moreira RF, Schröder HF. Comparison of different advanced oxi-dation process to reduce toxicity and mine-ralisation of tannery wastewater., Water Sci Technol. 2004;50(5):329-334.

11. Slomczynska B, Wasowski J, Slomczynski T. Effect of advanced oxidation processes on the toxicity of municipal landfill leacha-tes. Water Sci Technol. 2004;49(4): 273-277.

12. Soares A, Guieysse B, Jefferson B, Cartmell E, Lester JN. Nonylphenol in the environ-ment: A critical review on occurrence, fate, toxicity and treatment in wastewaters. Envi-ron Int. 2008;34(7):1033-1049.

13. Zhou H, Smith DW. Advanced technologies in water and wastewater treatment.” J Envi-ron Eng Sci. 2002;1(4): 247-264.

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Dr. Mario Mallaupoma1

Actividad de material radiactivo en

radiofármacos para medicina nuclear

1 Profesor en la Cátedra de Química Nuclear y Radioquímica en la Universidad Nacional Federico Villarreal. Presidente de la Sociedad Peruana de Radioprotección

Fig. 1. Radiofármacos en medicina nuclear.RESUMEN:

La medicina nuclear utiliza radioisótopos artificiales procedentes de reacciones nucleares, como medios diagnósticos en humanos para ver su distribución en diferentes órganos, por lo cual resulta importante conocer los niveles de actividad correspondientes a los diferentes tipos de estudios de forma tal de aplicar el principio de optimización a las dosis resultantes de los mismos. Aún cuando para los pacientes no existen límites de dosis según la reglamentación; ello no significa que se puedan suministrar al paciente actividades de material radiactivo sin restricciones. La experiencia acumulada en la práctica de medicina nuclear ha permitido identificar niveles de referencia para diferentes tipos de estudios en radiodiagnóstico; se realizan estudios para conocer los niveles de actividad suministrados, de forma tal de identificar los niveles de dosis promedios que se suelen entregar para cada caso a los pacientes, de esta manera se trata de optimizar el suministro de la actividad del material radiactivo y asimismo, reducir las dosis correspondientes.

PALABRAS CLAVE:

Radioisótopos, radiofármacos, gammagrafía.

SUMMARY:

Nuclear Medicine uses artificial radioisotopes from nuclear reactions, such as diagnostics in humans, to see their distribution in different organs. It is important to know the levels of activity corresponding to the different types of studies in such a way of applying the principle of optimization to the resulting doses of the same.

Even when patients do not exist according to the regulatory dose limits; this does not mean that they can supply the patient activities of radioactive material without restriction. The experience accumulated in the practice of nuclear medicine has identified reference levels for different types of studies in Radiology; studies are performed to know the levels of activity provided, so identify the dose average levels that tend to give patients for each case, this way is optimizing the provision of activity of radioactive material and also reduce the corresponding dose.

KEYWORDS:

Radioisotopes, radiopharmaceutical, scan.

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I. INTRODUCCIÓN

La medicina nuclear se basa en la introducción de un isótopo radiactivo por diferentes vías para ver su distribución

por el organismo. Posteriormente una cámara de escintigrafía registra la radiactividad del órgano en estudio, y a continuación se obtienen unas imágenes llamadas gammagrafías, que tienen la virtud de ofrecer información funcional del cuerpo humano. Actualmente, han surgido nuevas técnicas las cuales se usan mucho más, como la PET (Tomografía por Emisión de Positrones), y la SPECT (Tomografía por Emisión de Fotón Único), con mayores resultados en algunas patologías, como las neurológicas. Los radioisótopos utilizados en medicina son generalmente artificiales y proceden de reacciones nucleares que tienen lugar en reactores nucleares y/o en ciclotrones.

La administración de radiofármacos se hace por diferentes vías: oral, intravenosa, in-halatoria, intracavitaria (intratecal, intra articular, intra abdominal, etc), pero son la oral y la intra-venosa las más usadas.

La localización de los diferentes radiofár-macos en los órganos se realiza por diferentes mecanismos: metabólicos, físico químicos, o biológicos. El trazador más utilizado es el Tec-necio 99m, que unido a un fármaco o molécula se puede fijar a un órgano “blanco”, según la estructura química del fármaco o molécula uti-lizada. Siendo un material radiactivo el que se incorpora para realizar los estudios, es impor-tante conocer los niveles de actividad corres-pondientes a los diferentes tipos de estudios de forma tal de aplicar el principio de optimi-zación a las dosis resultantes de los mismos.

Áreas de estudio utilizando material ra-diactivo

En medicina nuclear existen muchas áreas de estudio donde se utilizan materiales radiacti-vos. En estos casos es importante conocer los niveles de actividad que se suelen utilizar para identificar si están en concordancia a valores de referencia dados en publicaciones de pro-tección radiológica.

Fig. 2. Gammagrafía hepatobiliar y de bazo.

Fig. 3. Radiodiagnóstico de tumores corticosuprarrenales.

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Área de estudio Tipo de examen

Neurología• Estudio de perfusión cerebral

• Estudio de flujo cerebroespinal

Endocrinología

• Gammagrafía de Tiroides

• Captación de Yodo 131

• Prueba de inhibición o supresión de la captación tiroidea

• Prueba de estímulo de la función tiroidea

• Rastreo corporal total con I-131

• Prueba de descarga con perclorato. Gammagrafía de paratiroides

Sangre,

Sistema Retículo

Endotelial y Linfático

• Gammagrafía de médula ósea

• Gammagrafía de bazo

• Gammagrafía de ganglios linfáticos y estudio del ganglio centinela

Gastroenterología

• Gammagrafías: hepático, hepatoesplénico, hepatobiliar

• Gammagrafía de glándulas salivales

• Estudios del sangrado digestivo

Urología

• Gammagrafía renal con DMSA para descarte de infecciones

• Estudios dinámicos de riñones

• Protocolo para pacientes con trasplantes renales

• Estudios de determinación absoluta de la función renal

Cardiovascular

• Estudios de perfusión miocárdica en reposo y estrés (LINK) “Pool” sanguíneo

• Estudios dinámicos de flujo sanguíneo

• Determinación de fracción de eyección del ventrículo izquierdo (MUGA)

• Estudios de perfusión periférica y diagnóstico de trombosis. Venografía

Neumología • Estudios de ventilación y perfusión pulmonar

Huesos

y articulaciones

• Gammagrafía ósea estática y SPECT

• Gammagrafía de articulaciones

• Terapia paliativa del dolor con Sm-153 EDTMP

Técnicas “In Vivo”

Técnicas “In Vitro”

Área de estudio Tipo de examen

Función tiroidea Determinación de anticuerpos tiroglobulina, TBG, T3, T4

Marcadores tumorales

Determinación de:

• HCG Gonadotrofina Coriónica Humana

• CEA Antígeno carcino embrionario

• AFP Alfa feto proteína

• PSA total antígeno prostático específico

• PSA libre· Índice PSA libre/PSA total

• CA - 153

• CA - 19 - 9

• CA - 72-4

• Diagnóstico y seguimiento de tumores de diferentes órganos.

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Actividad de material radiactivo suminis-trado en diferentes prácticas

La actividad a suministrar a los pacientes es definida por el médico tratante pero resulta muy importante que la misma sea la necesa-ria para realizar el correspondiente examen sin generar un exceso de dosis innecesaria en el paciente. Para los pacientes no existen límites de dosis según la reglamentación; sin embar-go, ello no significa que se pueda suministrar al paciente actividades de material radiactivo sin restricciones. Ello en cierta forma ocurría años atrás; sin embargo, la experiencia acumulada en la práctica de medicina nuclear ha permitido identificar niveles de referencia para diferentes tipos de estudios en radiodiagnóstico.

La actividad administrada a un paciente para realizar un estudio diagnóstico o un trata-

Prueba Radionucleído Forma químicaNivel orientativo

(MBq)

Dosis Efectiva

(mSv)

Huesos Tc-99m Fosfonato 600 4,8

Huesos scan Tc-99m Pertecnatato 500 2,7

CBF Tc-99m HMPAO 500 5,5

Imagen de tiroides Tc-99m Pertecnatato 200 2,6

Imagen de tiroides I-123 Ioduro 20 3,4

Paratiroides Tl-201 Cloruro 80 18

Perfusión pulmón Tc-99m MAA 100 1,2

Ventilación pulmón Tc-99m Aerosol 80 0,6

Ventilación pulmón Kr-81m Gas 6000 0,2

Ventilación pulmón Xe-133 Gas 400 0,4

Hígado y bazo Tc-99m Coloide 80 0,6

Miocardio Tl-201 Cloruro 100 23

Miocardio Tc-99m Isonitrilo 600 4,2

Riñones Tc-99m DMSA 160 2,5

Riñones Tc-99m DTPA 350 2,2

Riñones I-123 Hipuram 20 0,3

Tumores Ga-67 Citrato 300 3,6

Tumores I-123 MIBG 400 7,2

Tumores I-131 MIBG 20 4

Tabla 1. Niveles orientadores de actividad aplicables en diversos procedimientos diagnósticos.

miento en medicina nuclear depende de varios factores relacionados con el paciente (contex-tura física, edad, estado de salud, etc.) y del equipamiento con el que cuenta la instalación. En la Tabla 1 se presentan niveles orientadores de actividad aplicables en procedimientos de medicina nuclear a un paciente adulto medio recomendados por las normas básicas de se-guridad del Organismo Internacional de Energía Atómica (OIEA) “Colección Seguridad” N° 115.

En el desarrollo de prácticas terapéuticas, la actividad administrada a cada paciente de-pende del caso clínico considerado y debe ser determinada caso por caso por el médi-co responsable de la práctica, por ello no son apropiados los niveles de referencia. Teniendo en cuenta los alcances dados anteriormente, resulta muy importante conocer cómo ocurre realmente la correspondiente aplicación en

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cada país, de allí que se suelen hacer encues-tas a fin de conocer no solo las prácticas apli-cables, sino los niveles de actividad suministra-dos, para identificar los niveles de dosis prome-dio que se suelen entregar para cada caso a los pacientes. Desde luego, el objetivo de esos estudios es el de optimizar el suministro de la actividad del material radiactivo y, asimismo, re-ducir las dosis correspondientes.

II. CONCLUSIÓN

Se destaca la necesidad de realizar la re-copilación de información referida al suministro de la actividad de diferentes radiofármacos en la práctica de medicina nuclear para identificar tendencias en el país, asociadas a las dosis suministradas en radiodiagnóstico y tener re-ferencia sobre las actividades aplicadas en el

tratamiento terapéutico. Se debe hacer la difu-sión de la misma con el propósito de crear con-ciencia de la necesidad de optimización de los procedimientos diagnósticos tendientes a una mejor protección radiológica de los pacientes.


1. Colección Seguridad No. 115. Normas Bá-sicas Internacionales de Seguridad para la Protección contra la Radiación Ionizante y para la Seguridad de las Fuentes de Radia-ción. OIEA, Viena 1997.

2. Sources and Effects of Ionizing Radiation. UNSCEAR 2 000 Report to the General As-sembly. Volume I: Souces, United Nations, New York.

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Facultad de CienciasFarmacéuticas y Bioquímica Taxus brevifolia.

TAXOL,un producto antitumoral

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MSc. Hélmer Lezama1

un producto antitumoral

1 Profesor en la Cátedra de Química Orgánica y Bioquímica. Jefe de la Oficina de Autoevaluación y Acreditación de la Universidad Nacional Federico Villarreal.

I. INTRODUCCIÓN

La preocupación de los investigadores por conseguir sustancias que tengan actividad de bloqueo en el desarrollo de tumores de diversa naturaleza se remonta a tiempos muy antiguos, y en esta búsqueda se han tocado las puertas de muy diversas áreas consiguiendo moléculas con alguna prospección en muchos casos, muy promisorias algunas veces, y seguramente sin resultados alentadores en la mayoría de los in-tentos. Estos esfuerzos han dado con algunos productos que se usan en la actualidad para este fin, pero siempre resultan insuficientes, y la diseminación de tumores de muy diferente etiología avanza generando cada día un ma-yor reto para la terapéutica médica, más aún, si verificamos que el incremento en casos de tumores de etiología maligna nos hace sentir insignificantes en nuestros esfuerzos (Bland et

al, 1998), y más inútiles frente a los diversos ti-pos de cáncer que crecen sin poder ponerles un límite (Boyle et al, 2005).

Los productos naturales han sido y son un buen campo en la búsqueda de sustancias con estas cualidades, y han significado en algunos casos esfuerzos que se han coronado con la satisfacción de haber conseguido alguna bue-na opción por su actividad antitumoral; el caso de Taxol es un buen ejemplo para este tipo de investigación (Fu et al, 2009).

Su historia comienza cuando el doctor Ar-thur S. Barclay, miembro del equipo de botáni-cos del Departamento de Agricultura de los Es-tados Unidos de América, institución que había recibido el encargo de recolectar más de 30 mil muestras de plantas para probar su activi-dad anticancerígena en el Instituto Nacional del

RESUMEN:

Taxol es un medicamento de enorme utilidad en el tratamiento de tumores cancerosos. En la actualidad, pertenece a la familia de los taxanos, su principio activo es el paclitaxel, y conjuntamente con el otro taxano: docetaxel, son de los más usados en diversos tipos de cáncer de pulmón, próstata, ovario y mama. Fue descubierto en los años sesenta, su mecanismo de acción sobre el ensamblaje de los microtúbulos fue conocido en los años setenta, y se comercializa desde 1993. El incremento de los tumores cancerígenos ha revalorado su uso en la actualidad y propone estudios más profundos para potenciar su valor terapéutico.

PALABRAS CLAVE:

Taxol, taxanos, paclitaxel, cáncer, agentes antitumorales.

SUMMARY:

Taxol is at present a drug with an enormous utility in the cancer tumors treatment, it belong to the family of Taxanes, its active principle is paclitaxel, and with docetaxel, the another taxane are the most used in lung, prostate, ovary and breast cancer, Taxol was discovered at 60s, the mechanisms of action is the interference in the microtubule coupling, this action was known at 70s, Taxol is a commercial drug since 1993; the worldwide increase of cancer tumors has revaluated its use and suggest more extensive studies for encourage its therapeutic value.

KEYWORDS:

Taxol, taxanos, paclitaxel, cancer, agents antitumorales.

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Cáncer de los Estados Unidos, en 1958 recogió ramas y corteza de un árbol conocido como Tejo del Pacífico (Taxus brevifolia), en el monte Santa Helena.

En 1963, Monroe E. Wall comprueba que algunos extractos de la corteza de este árbol muestran actividad antitumoral e inmediata-mente se puso a trabajar con Mansukh C. Wani (Wani et al, 1971), en el Research Triangle Ins-titute de Carolina del Norte, para anunciar en 1967 que habían aislado el principio activo de estas cortezas, con propiedades anticancerí-genas, llamándolo Paclitaxel (Figura 1). En 1971, publican sus resultados así como la estructura de la molécula en el Journal of the American Chemical Society (Fuchs et al, 1978).

El Taxus brevifolia es un árbol de más de 10 metros de altura y de cultivo muy largo, ade-más es una especie amenazada de extinción, por esas razones había que buscar alguna al-ternativa para conseguir el paclitaxel (Choy et al, 1995). Esto se consiguió por medio de los experimentos de Robert A. Holton, quien aisló deacetilbaccatina, desde especies de Taxus no amenazadas y con mayor rendimiento du-rante la extracción, este compuesto era con-vertido en paclitaxel mediante un proceso quí-mico perfeccionado por el mismo Holton.

El éxito del paclitaxel en las pruebas de la-boratorio llevó a investigar profundamente su actividad y su posible uso terapéutico en tumo-res. Susan B. Horwitz, de la Escuela de Medici-na Albert Einstein de Nueva York, entre 1978 y 1979, logra descubrir su mecanismo de acción antitumoral, paclitaxel se une a las subunidades de tubulina (Schiff et al, 1979) (Derry et al, 1998) de manera reversible favoreciendo su ensam-

Fig. 1. Paclitaxel.

blaje en microtúbulos (Thyberg, 1984) de forma estable pero haciéndolos poco funcionales, no permitiendo el normal curso de la mitosis (Jor-dan, 2007) e interfiriendo con el ciclo celular (Amos et al, 1999), lo que termina deteniendo el avance de los tumores sólidos frecuentemente rebeldes a otros fármacos (Dvorak, 1986).

Bristol Myers Squibb comercializa el pacli-taxel desde 1993 con el nombre de Taxol, y se ha convertido en una de las drogas anticance-rosas de mayor efectividad.

Estructuralmente es un diterpeno cíclico derivado del núcleo del taxano con un anillo oxetano de cuatro miembros y una cadena amídica, esta cadena se encuentra modificada en otra molécula extraída de Taxus baccata, el docetaxel (Petrylak et al, 1999) (Tannock et al, 2009), que con el taxol constituyen los dos taxanos de mayor uso como anticancerígenos; actualmente, (Gelmon, 1994), son útiles en cán-cer de pulmón (Aoe et al, 1999), próstata (Smith et al, 1999) (Lu et al, 2009) (Haldar et al, 1996), ovario (Henriksen et al, 1993) y mama, y en esta-dos avanzados de Sarcoma de Kaposi (Saville et al, 1995) y ha demostrado ser útil inclusive en implantes coronarios, evitando el crecimiento del tejido cicatricial (Heldman et al, 2001).

II. CONCLUSIÓN

El mecanismo de acción del paclitaxel so-bre el ensamblaje de los microtúbulos fue co-nocido en los años setenta, y se comercializa desde 1993. El incremento de los tumores can-cerígenos hace que la búsqueda de antitumo-rales naturales aumente y que se realicen estu-dios más profundos para potenciar sus valores terapéuticos.

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QUÍMICA

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Mg. Teófilo Chire Murillo1

1 Profesor de la Cátedra de Química Orgánica en la Universidad Inca Garcilaso de la Vega.

I. INTRODUCCIÓN

Actualmente las industrias se ven inmersas en un ritmo creciente de producción con el fin de abastecer las necesidades de consumo de una población mundial en aumento. Este creci-miento creará una demanda todavía mayor de productos y de servicios, especialmente en los países en vías de desarrollo, coincidiendo con su previsible mayor incremento de población.

Es innegable que los importantes avances de la ciencia en los últimos tiempos han propor-cionado soluciones a muchos de los problemas de la humanidad, especialmente en los campos de la salud, la alimentación, las comunicaciones y los nuevos materiales. Sin embargo, el coste ambiental de estos avances ha sido y continúa siendo, muy elevado.

Históricamente, la sociedad en general y la industria en particular, se han desarrollado sin

verdeRESUMEN:

Uno de los mayores inconvenientes de la química y de la industria química es el problema de la generación de residuos y productos que afectan el medio ambiente. Sumado a esto, la disminución de la capa de ozono, el calentamiento global del planeta, la pérdida de especies biológicas, la disminución de fuentes de energía no renovables y los elevados niveles de contaminación de la atmósfera y del agua, impiden un desarrollo sostenible. Debido a estos problemas, ha surgido la química verde o química sostenible, que consiste en el diseño de productos y procesos químicos que reducen o eliminan la generación de sustancias peligrosas.

PALABRAS CLAVE:

Química verde, química sostenible, química limpia.

SUMMARY:

One of the major drawbacks of Chemistry and chemical industry is the problem of waste generation and products affect the environment. Added to this, the decrease in the ozone layer, global warming the planet, the loss of biological species, declining non-renewable energy sources and high levels of air pollution and water, prevents a sustainable development. Because of these problems has emerged green chemistry or sustainable chemistry, which involves the design of chemical products and processes that reduce or eliminate the generation of hazardous substances.

KEYWORDS:

Green chemistry, sustainable chemistry, chemical clean .

demasiada preocupación por las consecuen-cias ambientales. La conciencia pública sobre temas ambientales ha despertado reciente-mente, y esto ha sucedido, básicamente, como consecuencia de la aparición de problemas globales como el de la disminución de la capa de ozono, el calentamiento global del planeta, la pérdida de especies biológicas, la dismi-nución de fuentes de energía no renovables o los elevados niveles de contaminación de la atmósfera y del agua. Gran parte de estos problemas se han generado a partir de ver-tidos de sustancias químicas al suelo, agua y aire. Según la Agencia de Protección Ambiental Americana, solo en el año 2000, se vertieron en Estados Unidos más de 3 millones de toneladas de compuestos químicos tóxicos, refiriéndose este dato únicamente a unos 650 compuestos tóxicos, de los aproximadamente 70 mil que se encuentran disponibles comercialmente en la actualidad.

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La acción de los gobiernos ante esta situa-ción ha sido aplicar medidas reguladoras a las industrias para que lleven a cabo sus procesos de la manera más respetuosa posible con el medio ambiente. Esta acción ha generado un grave problema para las industrias puesto que las presiones de la legislación ambiental tienen un elevado impacto en el coste de la produc-ción, sobre todo debido al creciente coste del tratamiento de los residuos. Por este motivo, la propia industria ha considerado necesario el desarrollo de una práctica industrial sostenible, terminología que sugiere la necesidad de utili-zar procesos industriales a la vez eficientes y respetuosos con el medio ambiente y la salud humana.

Así como la química está en la base de muchos de nuestros problemas ambientales, también es ella nuestra mejor esperanza para solucionarlos, mediante la invención y el desa-rrollo de procesos industriales ambientalmente benignos.

Es de vital importancia que la comunidad investigadora cambie su manera tradicional de pensar y empiece a explorar los beneficios del uso de tecnologías alternativas a las con-vencionales, que conduzcan a la tan necesaria práctica industrial sostenible. De esta urgencia, ha surgido ya una nueva manera de entender la química a la que se ha llamado química verde, química sostenible, química ambientalmente benigna, química limpia, entre otros sinónimos.

II. DEFINICIÓN Y CONCEPTO DE QUÍMICA VERDE

La química verde es una filosofía dentro de las ciencias químicas que se ha desarrollado desde finales del siglo XX, junto con la concien-cia del cuidado del medio ambiente y la idea de lograr un desarrollo sostenible a nivel mundial.

La química verde es el uso o diseño de téc-nicas y metodologías químicas que reducen o eli-minan el uso o generación de residuos y produc-tos nocivos para el ambiente o la salud humana. Por ende, busca promover una química limpia al servicio de la humanidad y en armonía con los recursos naturales.

III. PRINCIPIOS DE LA QUÍMICA VERDE

La química verde se guía por doce princi-pios. Individualmente estos principios son muy simples. Lo que es potencialmente innovador, es agruparlos de manera que sirvan a los quí-micos para diseñar productos con un menor impacto ambiental, bien sea modificando los procesos de la química clásica o elaborando una nueva química. Estos doce principios de la química verde son:

1. Prevención: es preferible evitar la produc-ción de un residuo que tratar de limpiarlo una vez que se haya formado.

2. Economía atómica: los métodos de síntesis deberán diseñarse de manera que incorpo-ren al máximo, en el producto final, todos los materiales usados durante el proceso, minimizando la formación de subproductos.

3. Uso de metodologías que generen produc-tos con toxicidad reducida: siempre que sea posible, los métodos de síntesis debe-rán diseñarse para utilizar y generar sustan-cias que tengan poca o ninguna toxicidad, tanto para el hombre como para el medio ambiente.

4. Generar productos eficaces pero no tóxi-cos: los productos químicos deberán ser diseñados de manera que mantengan la eficacia a la vez que reduzcan su toxicidad.

5. Reducir el uso de sustancias auxiliares: se evitará, en lo posible, el uso de sustancias que no sean imprescindibles (disolventes, reactivos para llevar a cabo separaciones, etcétera) y en el caso de que se utilicen que sean lo más inocuos posible.

6. Disminuir el consumo energético: los re-querimientos energéticos serán cataloga-dos por su impacto medioambiental y eco-nómico, reduciéndose todo lo posible. Se intentarán llevar a cabo los métodos de sín-tesis a temperatura y presión ambientales.

7. Utilización de materias primas renovables: la materia prima ha de ser preferiblemente renovable en vez de agotable, siempre que sea técnica y económicamente viable.

8. Evitar los derivados químicos: siempre que sea posible, evitar bloqueos para proteger grupos o cualquier modificación temporal de los compuestos en la síntesis, dado que la formación de derivados químicos, con-sumen los reactivos adicionales y generan pérdidas.

9. Potenciación de la catálisis: se emplearán catalizadores (lo más selectivos posible), reutilizables en lo posible, en lugar de reac-tivos estequiométricos.

10. Generar productos biodegradables: los productos químicos se diseñarán de tal manera que al finalizar su función no per-sistan en el medio ambiente sino que se transformen en productos de degradación inocuos.

11. Realizar análisis en tiempo real para pre-venir la contaminación: ejecutar análisis

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durante los procesos, supervisando y con-trolando las emisiones durante la síntesis química para minimizar o eliminar la forma-ción de subproductos en cada etapa de la producción.

12. Minimizar el potencial de accidentes quími-cos: se elegirán las sustancias empleadas en los procesos químicos de forma que se minimice el riesgo de accidentes químicos, incluidas las emanaciones, explosiones e incendios.

La química verde pretende desarrollar una química lo más benigna posible, que tenga en cuenta el mayor número posible de los princi-pios enunciados.

IV. ÁREAS DE LA QUÍMICA VERDE

La organización para la Cooperación y el Desarrollo Económico (OCDE)2, dentro del pro-yecto Sustainable Chemistry, ha identificado varias áreas para el desarrollo de la química verde, que se indican a continuación:

1. Uso de materias primas renovables: Se pre-fieren materias primas renovables (como la celulosa, el almidón o el CO2), frente a las que no lo son (petróleo) y productos menos tóxicos para la salud humana y el medio ambiente.

2. Uso de reactivos inocuos: Se trata de la sustitución de reactivos peligrosos por otros inherentemente menos nocivos. Siempre que sea posible, se prefiere que sean catalíticos.

3. Uso de procesos naturales: El uso de la biosíntesis, biocatálisis y transformaciones químicas basadas en biotecnología por su eficiencia y selectividad.

4. Uso de disolventes alternativos a los tra-dicionales: se investiga el diseño y uso de disolventes no inflamables, ni tóxicos, como alternativa a los disolventes orgánicos volá-tiles utilizados actualmente.

5. Diseño de productos químicos más segu-ros: se pretende reducir la toxicidad de los productos manteniendo la eficacia de su función.

6. Desarrollo de condiciones de reacción al-ternativas: el diseño de condiciones que permitan obtener el producto con mayor selectividad, reduciendo, la generación de residuos.

2 OCDE, organización intergubernamental formada por representantes de 29 países industrializados de América del Norte, Europa y el Pací-fico, con el fin de responder a problemas internacionales. Su sede se encuentra en París.

7. Minimización del consumo de energía: re-ducción de los impactos ambientales aso-ciados al excesivo uso de energía.

8. Desarrollo de tecnologías de energías re-novables: el desarrollo de procesos eco-nómicamente factibles para la conversión de energía solar en energía química y la mejora de los procesos de conversión de energía solar en eléctrica.

V. CONCLUSIONES

1. La química verde está basada en la mejo-ra continua, la innovación y el desarrollo de tecnología, lo cual abre una amplia gama de posibilidades para unir tanto los objeti-vos ambientales como los de negocio en las empresas modernas.

2. Los principios de la química verde deben ser inculcados y transmitidos a los quími-cos del futuro, como parte de su formación profesional.

3. Es necesario involucrar a la empresa pú-blica y privada, legisladores ambientales, la academia y todo aquel que ejerza la quími-ca, para promover la química verde y darle el impulso que necesita.

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EJEMPLOS DE QUÍMICA VERDE

1. Ejemplos de materiales de partida verdes

Tradicionalmente para sintetizar el ácido adípico se utiliza el benceno como material de partida (Figura 1). Se sabe que el benceno es cancerígeno. Se puede emplear la glucosa en vez de bence-no para sintetizar el ácido adípico (Figura 2). Esta ruta biosintética puede ayudar a minimizar el uso de ciertos reactivos con toxicidad significativa y se realiza en agua en vez de solventes orgánicos.

2. Ejemplos de reactivos verdes

Los poliuretanos son polímeros importantes que son ampliamente usados para una variedad de aplicaciones comerciales. Los poliuretanos se sintetizan empleando el fosgeno, que es un gas extremadamente tóxico (Figura 3). Un grupo de la compañía Monsanto ha desarrollado un método de síntesis de poliuretanos que elimina totalmente el uso de fosgeno (Figura 4).

O OH

COOHHOOC

Ni - Al2O3

370 - 800 psi

Co - O2

120 - 140 psibenceno ciclohexano

+Ni - Al2O3

370 - 800 psiciclohexanona

ciclohexanolácido adípico

Figura. Nº 1. Síntesis tradicional de ácido adípico, usando benceno.Fig. 1. Síntesis tradicional de ácido adípico, usando benceno.

O

OH

OH

OHOH

OH

OHOH

COOH

O

COOHHOOC

COOHHOOC

D-glucosa

E. coli

3-deshidroshikimato

E. coli

Pt, H2

ácido cis, cis ácido adípicomucónico

Figura Nº 2. Ruta biosintética alterna para el ácido adípico, usando glucosa.

50 psi

Fig. 2. Ruta biosintética alterna para el ácido adípico, usando glucosa.

RNH2 + COCl2 RNCO + 2HClR OH RNHCO2R

amina fósgeno isocianato uretano

Figura Nº 3. Síntesis de poliuretanos usando fósgenoFig. 3. Síntesis de poliuretanos usando fósgeno.

RNH2 + RNCO + R OH RNHCO2Ramina isocianato uretano

Figura Nº 4. Síntesis alterna de poliuretanos sin usar el fósgeno.

CO2 H2O

dióxido de carbono

Fig. 4. Síntesis alterna de poliuretanos sin usar el fósgeno.

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Breve historiade la contaminacióncon mercurioen el Perú

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* Doctor en Química. Catedrático de la Facultad de Química e Ingeniería Química, Universidad Nacional Mayor de San Marcos. Presidente de la Sociedad Química del Perú.

Hace un tiempo apareció el artículo Over three millennia of mercury pollution in the Peruvian Andes del estudiante del

doctorado Colin A. Cooke y otros1, publicado el 18 de mayo de 2009 en Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. Dicho artículo fue comentado por Daniel Cressey en Nature2 bajo el titulo Mercury traces expose Inca mining boom. Los estudios basados en los sedimentos de lagos demuestran que hubo una extensa actividad de pasadas civilizaciones de la minería de mercurio atribuidas a la actividad minera peruana del cinabrio (HgS), específicamente en las minas huancavelicanas.

El mercurio ha fas-cinado a muchos por sus características pe-culiares. Se conocen referencias en la Chi-na, India, Egipto (desde hace 1500 AC). Los chi-nos usaron el HgS para hacer tintas y pinturas. Los convictos romanos eran castigados con trabajos en las minas de mercurio que causa-ban una muerte dolorosa en meses.

El mercurio se extrae fácilmente calentan-do el cinabrio en aire:

HgS(s) + O2(g) + calor Hg(l) + SO2(g)

Dr. Mario Ceroni Galloso*

Breve historiade la contaminación

El mercurio produce un vapor monoató-mico y tiene una apreciable presión de vapor, para un metal, pero baja para un líquido (0,0012 mm Hg a 20 °C y 0,27 mm Hg a 100 °C). La alta presión de vapor y el bajo punto de fusión del mercurio se atribuyen a un débil enlace Hg-Hg.

Un metro cúbico (m3) de aire en equilibrio con mercurio contiene 14 mg del metal en fase vapor, este último altamente tóxico. Por ello, se debe mantener en re-cipientes bien cerrados y en ambientes venti-lados.

El Hg fue usado por los al-quimistas, lo lla-maron azogue. El símbolo Hg pro-viene de hydroar-gyrum que signifi-ca plata líquida.

Durante mu-chos años se ha sabido que en el

Perú el HgS ha sido utilizado por muchas cul-turas incas y pre incas como los Chavín. En la naturaleza el mercurio se encuentra en el mi-neral cinabrio donde el mercurio está en forma de sulfuro de mercurio (HgS). Cuando se muele el cinabrio se obtiene un pigmento muy llama-tivo de color rojo brillante que ha sido usado

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por muchas culturas para pintarse el cuerpo, para pintar vajillas y colorear metales, tal como lo atestiguan dibujos y restos arqueológicos que se encuentran en nuestro país. El cinabrio era conocido por los incas como llimpe o limpe y lo utilizaban para teñirse el rostro. Esto de-muestra que hubo actividad minera desde hace mucho tiempo, pero no ha sido muy estudiada ni menos cuantificada.

En la era pre inca e inca se explotaron las menas de cinabrio, sin embargo, durante la co-lonia se descubrió un método (amalgamación) para obtener la plata (luego se extendió al oro y platino) a partir de menas con bajo contenido de plata (baja ley).

Bartolomé de Medina (nació en Sevilla, Es-paña) descubrió el mé-todo de amalgamación en 1554 o 1556, llamado también “de patio” que consiste en extraer la plata, la mena mezclán-dolo con mercurio y sal común, fue útil en luga-res donde no había fun-dición. Su colaborador Gaspar Loman poste-riormente perfeccionó la técnica.

Según el libro de Ciencia y Tecnología en el Nuevo Mundo de Elías Trabulse,3 el méto-do de Medina: “consistía fundamentalmente en mezclar la mena moli-da y húmeda con sal de mercurio en presencia de piritas de cobre cal-cinadas que actuaban como catalizadores, con lo que se obtenía una amalgama de plata que se disociaba por calen-tamiento. El ahorro de combustible era notorio, aunque el proceso duraba de dos semanas a dos meses, según las condiciones ambientales. Este método permaneció vigente hasta media-dos del siglo XIX. No obstante, debemos se-ñalar que a principios del siglo XVII el español Alonso Barba perfeccionó en Perú el procedi-miento descubierto por Medina, ya que propu-so con éxito que se realizara la amalgama en caliente dentro de calderas de cobre, lo que se conoció como método de cazo y cocimiento.”

Sin embargo, según Juan de Dios Guevara en su libro Historia de la química en el Perú,4 Pedro Fernández de Velasco fue el introduc-tor del beneficio de la plata por el método de azogue en el reino del Perú. Fernández realizó

múltiples ensayos apoyado por algunos indí-genas y al final pudo adaptar el método de amalgamación a los minerales del reino del Perú en el año 1572. Desde 1556 se habían realizado pruebas para mejorar la producción de plata en Potosí incluyendo el método de Bartolomé de Medina sin éxito alguno, incluso casi todos los mineros de Potosí creían que la amalgamación era un proceso inaplicable en sus menas.

El Virrey Luis de Velasco le otorgó patente de descubridor a Bartolomé de Medina y lo fa-cultó para cobrar regalías, entre 100 a 500 pe-sos por cada hacienda que se beneficiara con su invento.

La Corona Española recomendó al Virrey del Perú para que pro-duzca oro y plata por el proceso de amalgama-ción. No es de extrañar que en Potosí se realiza-ran ensayos para obte-ner la plata por amalga-mación (antes llamado método de azogue) mé-todo de Bartolomé de Medina. El redescubri-miento de las minas de sulfuro de mercurio en Huancavelica posibilitó una fuente cercana de mercurio y el auge del método de Bartolomé de Medina.

Se han conocido di-versos procedimientos de amalgamación, pero los principales son dos: la amalgamación euro-pea y la amalgamación americana, esta última usada en México, Perú y Chile. En esta operación metalúrgica se extrae el oro, la plata y el platino

de los minerales o arenas combinándolas con mercurio.

Alrededor de 1570, hubo una gran demanda de Hg que sirvió para extraer la plata de menas pobres en ese metal. El Perú por medio de las minas de Huancavelica, abasteció al mundo de mercurio. El Virrey Francisco de Toledo adqui-rió para la Corona Española las minas de mer-curio de Huancavelica en 1571; antes, el propie-tario de la mina Todos Santos, Descubridora o Santa Bárbara, era un español llamado Amador Cabrera que se la vendió por 250 mil ducados a la Corona Española. La historia cuenta que el indio Navincopa del pueblo de Acoria fue el que descubrió la mina de Amador Cabrera.

De maneraincreíble,el métodode Bartolomé de Medinaaún se utilizaen el Perúen la mineríainformal.

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* Tercer volumen, pg. 286.** “Legacy of mercury pollution”, Nature 363:589.

Raimondi, en sus “Notas de Viaje” para su obra El Perú*, señala: “Don Francisco de Angulo por Comisión del virrey y don Fran-cisco de Toledo, hijo segundo del Conde de Oropesa, delinearon la ciudad de Huan-cavelica a mérito del célebre descubri-miento de la mina de azogue (mercurio), el 4 de agosto de 1570 por un cacique de Acoria llamado Narincopa, para el español Amador de Cabrera. Más adelante Ray-mondi señala que la ciudad de Huancaveli-ca, en otro tiempo era muy rica, pero des-de que las minas de azogue no se hallan en activo trabajo, fue empobreciéndose más y más por falta de capitales en movi-miento. La mina de Santa Bárbara aunque todavía tiene minerales, sin embargo en el día se encuentra en condiciones imposi-bles de trabajar por estar derrumbada en su interior”.

Fue el portugués Enrique Garcés quien redescubrió la primera mina de cinabrio en la ciudad de Huamanga en 1566 o 1567.

Antiguos cálculos señalan que se han liberado 250 mil toneladas de Hg desde la época colonial hasta nuestros días y se sigue usando para extraer oro. Nriagu** ha calculado que las emisiones de mercurio colonial suman 196 mil toneladas, un pro-medio de 600 toneladas/año; equivalente aproximadamente a las emisiones actuales de China.

La investigación multidisciplinaria de Cooke, combinó estudios de sedimentos antiguos, ar-queológicos y geoquímicos; las emisiones de mercurio en la época inca y preinca hasta la in-vestigación de Cooke eran desconocidas.

Traduzco el resumen de su investigación:

“Presentamos registros inequívocos de la contaminación de mercurio (Hg) atmosféri-co preindustrial, obtenidos de sedimentos de lagos cercanos a la mina Santa Bárbara de Huancavelica, Perú, el depósito de mercurio más grande en el Nuevo Mundo. La minería de mercurio empezó antes del desarrollo de so-ciedades complejas.

La minería intensiva de Hg comenzó alrede-dor de 1400 AC, que precede al surgimiento de sociedades andinas complejas y significó que la región sirvió de un punto para la extracción temprana de mercurio. La primera actividad de minería andina se centró en el cinabrio (HgS) para la producción de vermillión (pigmento na-ranja rojizo).

La actividad pre colonial de Hg tuvo el máximo apogeo alrededor de 500 AC y al-rededor de 1450 DC, correspondiendo al en-cumbramiento de las culturas Chavín e inca, respectivamente. Durante la era inca, colonial e industrial, la contaminación de Hg llegó a ser regional, como demuestra por registro de los lagos Yanacocha y Negrilla a más o menos 225 km de distancia de Huancavelica. Las medicio-nes de especiación del sedimento depositado revelan que el polvo de cinabrio era la especie de mercurio inicialmente dominante y los au-mentos significativos de deposiciones de mer-curio estuvieron limitados al ambiente local. Después de la conquista de estos territorios por los incas (alrededor de 1450 AD), se realizó la fundición del mineral en la mina y la contamina-ción de Hg se propagó extensamente, obser-vándose deposiciones de fase de matrices de Hg predominantes sobre el polvo de cinabrio. Nuestros resultados demuestran la existencia de una industria de minería de Hg muy impor-tante en Huancavelica que abarca los pasados 3 500 años y pone el enriquecimiento reciente de Hg en los Andes en un contexto histórico más amplio”.

Este estudio es importante ya que demues-tra una actividad minera inca y preinca. Además, existe una gran preocupación con respecto al Hg por su gran impacto al ambiente. Asimis-

Antiguos cálculos señalan que sehan liberado250 mil toneladas de Hg desde la época colonialhasta nuestrosdías y se sigue usando paraextraer oro.

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mo, las personas que consumen alimentos con mercurio sufren severas enfermedades. Por ello es importante conocer las fuentes y las actividades mineras y metalúrgicas que involu-cren mercurio en un mayor periodo de tiempo posible.

El 17 de mayo de 2009, el diario El Comer-cio en la página a30, señaló que un estudio del IMARPE, realizado en diciembre de 2008, encontró trazas de mercurio en los peces del lago Titicaca. El origen de tal contaminación son los centros auríferos informales, que toda-vía utilizan el mercurio, en Ancocala, Ananea, La Rinconada y Pampa Blanca, cuyos relaves van a parar al río Ramis.

El pejerrey tiene un valor de mercurio de 0,3 mg/kg, mientras que el suche tiene 0,2 mg/kg. El valor límite de la Environmental Protection Agency (EPA) de Estados Unidos es de 0,3 mg/kg de trazas de mercurio en pescados.

De manera increíble, el método de Barto-lomé de Medina aún se utiliza en el Perú en la minería informal. La arenilla que contiene restos de oro se mezcla en baldes con mercurio, se

batea y luego se separa la amalgama de oro que se exprime con una tela formándose un botón. El botón se coloca en una lata, se ca-lienta y se obtiene el oro. Parte del mercurio se recupera, pero mucho de él va a parar a la atmósfera. A pesar de los esfuerzos en capaci-tar a los mineros informales para que no conta-minen el ambiente con mercurio, se sigue con esta funesta práctica.

REFERENCIAS

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2. Daniel Cressey. Nature News (2009) 18 de

mayo, doi:10.1038/news.2009.488.

3. Elías Trabulse. Ciencia y Tecnología en el Nuevo Mundo (1994). Fondo de Cultura Eco-nómica. Ciudad de México, México.

4. Juan de Dios Guevara, Historia de la Quí-mica en el Perú (1993). CONCYTEC, Lima. Perú.

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MSc. Patricia Tabacchi Bolívar1

Colesterol, triglicéridos y su relación con el índice de masa corporal (IMC)

1 Magíster en Ciencias con mención en Bioquímica. Profesora de la Cátedra de Bioquímica en la Universidad Ricardo Palma.

RESUMEN:

La obesidad, el sobrepeso, la arteriosclerosis y la diabetes tipo II son trastornos metabólicos asociados a los lípidos principalmente al colesterol y triglicéridos cuya incidencia afecta a más del 60% de la población mundial, incluyendo niños jóvenes y adultos, existen marcadores bioquímicos en sangre como colesterol y triglicéridos y medidas antropométricas como el Índice de Masa Corporal (IMC), cuya relación permite establecer si un paciente se encuentra en condición de riesgo de adquirir algunas de las enfermedades mencionadas anteriormente.

PALABRAS CLAVE:

Colesterol, triglicéridos, IMC, obesidad.

SUMMARY:

Obesity, overweight, atherosclerosis and type II diabetes are associated with metabolic of disorders primarily lipids cholesterol and triglycerides which issues affect more than 60% the world population, including young children and adults, there Biochemical markers in blood and cholesterol and triglycerides and anthropometric measures such as body mass index (IMC), whose relationship to be established whether a patient is at risk of acquiring status of some of the diseases mentioned above.

KEYWORDS:

Cholesterol, triglycerides, IMC, obesity .

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Los lípidos en nuestro cuerpo cumplen roles bioquímicos muy importantes, tanto en lo estructural como funcional, así

el colesterol es el componente esencial de las membranas celulares y regula su fluidez garantizando la comunicación celular; además, es el precursor biosintético de hormonas esteroidales, vitamina D y sales biliares. Por otro lado, los triglicéridos son la forma natural de almacenamiento de los ácidos grasos que ingresan con la dieta formando parte del tejido adiposo y que posteriormente serán fuente de energía para la célula. En la bioquímica clínica, la cuantificación en sangre de los niveles de colesterol y triglicéridos son empleados como biomarcadores cuyos niveles elevados son considerados como factores de riesgo para el desarrollo de enfermedades como la diabetes tipo 2, arteriosclerosis y desórdenes metabólicos como hiperlipemia y obesidad.

Antropometría y lípidos:

Las mediciones corporales, sumadas a las determinaciones de presión arterial, de glice-mia, y perfil lipídico constituyen elementos fun-damentales de evaluación de cualquier niño, adolescente y adulto con exceso de peso.

Para evaluar la composición corporal del ser humano, el método más ampliamente usado y menos costoso es la antropometría. El índice de masa corporal (IMC) y la circunferencia de cintura (CC) son las más usadas y recomenda-das para la evaluación de la obesidad y riesgo cardiovascular considerado como excelentes marcadores.

El IMC es ampliamente utilizado en la eva-luación del estado nutricional, proporciona una medida directa del sobrepeso o bajo peso, tie-ne la capacidad de ser un indicador del pronós-tico de riesgo de mortalidad, y se puede con-siderar como un indicador de la composición corporal.

El índice de masa corporal (IMC) es un indi-cador de la relación entre el peso (kg) y la talla (cm) de una persona, la Organización Mundial

Composición corporal Índice de masa corporal (IMC)

Peso inferior al normal Menos de 18.5

Normal 18.5 – 24.9

Peso superior al normal 25.0 – 29.9

Obesidad Más de 30.

Tabla 1. Valores de IMC (OMS).

de Salud (OMS) define el sobrepeso como un IMC mayor o igual a 25 y como obesidad con un IMC igual o mayor a 30.

Estudios realizados en Perú y el extranjero muestran la relación existente entre el IMC y la concentración de colesterol y triglicéridos en suero sanguíneo.

Entre la década del 90 al 2 000 las investi-gaciones realizadas en niños y adolescentes señalan que existe un incremento de los nive-les de colesterol y triglicéridos en relación a la edad, teniendo estas variables una correlación significativa con su IMC independiente del sexo, y que el 16% de las niñas calificadas como obe-sas mostraron factor de riesgo en relación al IMC y los triglicéridos, y el 20.4% de los jóve-nes mostraron hipercolesterinemia que tuvo re-lación significativa con su IMC. De tal manera se establece que en los niños y jóvenes con sobrepeso y obesidad, su IMC se relaciona di-rectamente con los valores alterados de trigli-céridos y colesterol, indicando su utilidad como parámetro de medición para evaluar los facto-res de riesgo de alteración metabólica.

Un estudio en el 2003, en Lima muestra que los niños entre 6 a 10 años con un IMC superior de 95 (obesos) el 32,6% y 55,6% presentaron hipercolesterolemia e hipertrigliceridemia, res-pectivamente y 26,1% tuvo dislipidemia mixta.

A nivel de adultos, estudios realizados en México, Argentina, Chile y Perú, muestran que el 40% de las mujeres obesas tienen un incre-mento de triglicéridos y HDL-colesterol y una alta probabilidad de padecer de Síndrome Me-tabólico (SM). En la pre menopausia y meno-pausia la correlación entre IMC con el coles-terol y con los triglicéridos no es significativa, estableciéndose además que dicho índice no guarda relación con el porcentaje de grasa corporal y el índice adiposo muscular, pará-metros que se recomiendan ser incluidos para descartar un trastorno metabólico en mujeres en esta etapa de su desarrollo.

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En Lima, en el 2 009, al analizar a 400 pa-cientes adultos se obtuvo una correlación sig-nificativa entre el IMC, el colesterol total, y el IMC y triglicéridos totales, independientemente del sexo.

Estudios realizados en México en varones adultos muestran que se puede lograr un incre-mento del IMC, sin originar un aumento del co-lesterol y triglicéridos al mejorar la calidad de dieta del paciente.

CONCLUSIÓN

Existe suficiente evidencia científica que consolida una relación directa entre el IMC y el aumento de los niveles de colesterol total y triglicéridos, pero se hace aun necesario tener en cuenta otras variables como tipo de nutri-ción, grupo étnico y forma de vida. Esta infor-mación nos invita a reflexionar sobre una políti-ca de prevención básicamente desde el punto de vista nutricional, reemplazando el exceso de grasas y harinas por frutas y verduras, acompa-ñado de una evaluación de glucosa, colesterol y triglicéridos al menos una vez al año.

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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2. Gotthelf Susana, Jubany Lilian (2007) Antro-pometría y lípidos séricos en niños y ado-lescentes obesos de la ciudad de Salta, 2006. Arch Argent Pediatr; 105(5):411-417.

3. Gutiérrez Paredes Elmer (2009) Colesterol y triglicéridos y su relación con el índice de masa corporal (IMC) en pacientes adultos que acuden al Servicio Académico Asis-tencial de Análisis Clínicos (SAAAC).Tesis para optar al título profesional de Químico Farmacéutico UNMSM. Lima-Perú

4. McCoil Peter (1991) Colesterol y triglicéridos sanguíneos en adolescentes durante el de-sarrollo sexual Rev. Chil. Pediatr. 62 (1); 14-17.

5. Oreno Vicente Martín (2002) Grasa cor-poral e índice adiposo-muscular estimado mediante impodeciometría en la evaluación nutricional de mujeres de 35 a 55 años. Rev. Esp. Salud Pública; 76: 723-734

6. Múscolo José María, et. al. (2004) Síndrome metabólico en mujeres obesas. Evaluación de biomarcadores de resistencia insulínica y lipoproteicos. Acta Bioquím. Clín Lati-noam; 38 (4): 481-8

7. Pajuelo Jaime, Rocca Jesús (2003) Obesi-dad infantil: Sus características antropomé-tricas y bioquímicas Anales de la Facultad de Medicina Universidad Nacional Mayor de San Marcos Vol. 64, N° 1 Págs. 21 - 26

8. Pérez B., Landaeta-Jiménez M. (2000) So-brepeso, distribución de grasa y lípidos sé-ricos como factores de riesgo en adoles-centes venezolanos .Rev. Esp. Antrop. Biol. (2000) 21: 29-40.

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El tabaco y las alteraciones cardiovasculares y cerebrovasculares

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Dr. Juan FranciscoIsique Gonzáles1

1 Profesor de la Cátedra de Anatomía Humana y Fisiología en la Facultad de Ciencias Farmacéuticas y Bioquímica de la Universidad Inca Garcilaso de la Vega.

En un artículo anterior, se comentó del peligro que se ciñe sobre nuestras vidas cuando la salud se quebranta por

una satisfacción o gozo voluntario o cuando la ansiedad por la satisfacción nos impulsa a fumar un cigarrillo.

Las ciencias neu-rológicas investigan las causas de las alte-raciones por Acciden-te Cerebro Vascular (ACV), accidente car-diovascular y otras al-teraciones corporales que se heredan en el presente siglo como rezago de la evolución tecnológica, siendo la principal causa el con-sumo del tabaco, con-siderado como la peor invención tecnológica del hombre, que ha matado más personas que las dos guerras mundiales juntas y si-gue cobrando vidas a diario.

Según la Organización Mundial de la Salud, el tabaco es la primera causa de invalidez y muerte prematura en el mundo. En Europa el tabaquismo provoca cada año 1, 200 millones de muertes; está directamente relacionado con la aparición de 29 enfermedades, de las cuales 10 son diferentes tipos de cáncer y es la prin-cipal causa del 95% de cáncer de pulmón, el 90% de las bronquitis y de más del 50% de las enfermedades cardiovasculares.

El tabaco y las alteraciones cardiovasculares y cerebrovasculares

En el Perú, la edad media para el uso del tabaco es 17 años en la población general y 16 años en los varones. Se ha demostrado que la mujer viene adoptando los patrones de uso de los varones, con un incremento en el nivel de riesgo de dependencia y enfermedades cau-sadas por este uso .

Más del 75% de la población está expuesta al consu-mo de tabaco, y el 60.5% ha utilizado esta sustancia algu-na vez en su vida. En el año 2 008, la pre-valencia de vida de los consumidores de tabaco fue estimada en un 71%.

Las enfermeda-des vasculares cons-tituyen la primera causa de muerte en la sociedad occiden-tal. Los componen-tes más importantes son las enfermeda-des cerebrovascu-

lares y la isquemia del corazón o enfermedad coronaria. Está demostrado que la mortalidad por enfermedades vasculares aumenta en los fumadores; el humo del tabaco incrementa la probabilidad de producir una enfermedad coro-naria o cerebrovascular hasta en cuatro veces.

Entre los productos de mayores efectos adversos, acompañando al CO (monóxido de carbono) y la nicotina se suman alrededor de

Además de lanicotina el tabacocontiene 19carcinógenosconocidos y másde 4 000 sustanciasquímicas nocivas alorganismo humano

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4 000 sustancias en forma gaseosa o en for-ma de partículas como los hidrocarburos po-liaromáticos, aldehídos, N-nitrosaminas, y otros componentes inorgánicos y orgánicos. La nico-tina es un alcaloide líquido, incoloro, volátil, so-luble y extremadamente tóxico que es capaz de elevar la presión arterial y aumentar el gasto cardiaco; incrementar los ácidos grasos libres en el suero de la sangre y la secreción de co-lesterol.

El monóxido de carbono y la nicotina, han sido los más vinculados a la lesión inicial del endotelio, debido al debilitamiento de esta tú-nica y a la incapacidad física del mismo endo-telio para regenerar su lámina basal y el tejido conectivo sub endotelial laxo, a ello se suma un incremento del hematocrito y la viscosidad sanguínea aumentando el riesgo isquémico.

El tabaquismo se ha asociado además a una reducción de los niveles de HDL-colesterol bueno, incrementando el número de triglicéri-dos del fibrinógeno plasmático. Así mis-mo, produce un in-cremento de la ad-hesividad y estimula la vasoconstricción coronaria, los pa-cientes fumadores pueden presentar lesión prematura de la placa ateroscle-rótica.

Fumar también conlleva riesgo de primer orden en las cardiopatías co-ronarias así como duplica el riesgo de sufrir un ACV isqué-mico independien-temente de otros factores de riesgo. El tabaquismo es el responsable direc-to y principal de un mayor porcentaje de ACV en adultos jóvenes.

El debilitamiento de las paredes del endo-telio de los vasos sanguíneos incrementa el daño de los ACV por los eventos que ocurren en la etapa secundaria de la enfermedad.

El estudio ARIC, practicado a 10 914 adultos de mediana edad durante tres años, encontró que la exposición activa del humo de cigarrillo aumenta la progresión del grosor de las túni-

cas íntimas y media de la arteria carótida en un 50% y que la exposición pasiva se asocia a una progresión del 20%, cifra muy similar a los ex pacientes fumadores.

Además de la nicotina el tabaco contiene 19 carcinógenos conocidos y más de 4 000 sustancias químicas nocivas al organismo hu-mano, en fase gaseosa como la acetona, ace-tonitrilo, acetileno, amoníaco, dióxido de carbo-no, monóxido de carbono, metano, piridina, metil clorhidrato, 3-picolina y otras; en fase sólida o de partículas como la anilina, benzopireno, hi-dracina, naftalina, metil-naftalina, tolueno, fenol, pireno, 2-naftilimina, etcétera.

En el sistema nervioso autónomo la nicoti-na estimula los ganglios autonómicos y la unión neuromuscular, activa al sistema nervioso sim-pático a través de la médula adrenal uniéndose

a los receptores ni-cotínicos distribui-dos predominante-mente en el siste-ma nervioso cen-tral. Esto se tradu-ce en la liberación de catecolaminas (epinefrina, norepi-nefrina y dopamina) con incremento de la actividad simpá-tica.

A su vez se liberan otras sus-tancias como la va-sopresina y la hor-mona adrenocor-ticotrofina (ACTH). Se produce un incremento en el volumen de eyec-ción cardiaca de la contractibilidad, frecuencia cardia-ca y presión arterial media. En promedio incrementa la fre-cuencia cardiaca entre 10 y 12 latidos por minuto, por en-cima de lo normal e

incrementa la presión arterial entre 5 y 10 mm Hg ya que contrae los vasos sanguíneos.

Además la nicotina tiene efectos estimu-lantes y depresivos sobre el cuerpo. La estimu-lación del sistema nervioso central puede cau-sar temblores al consumidor sin experiencia o hasta convulsiones con dosis alta.

Alteraciones lipídicas: como consecuencia de la liberación de catecolaminas y ACTH se

Fig. 1. Químicos en el tabaco.

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incrementa la lipólisis, lo cual genera un aumen-to de ácidos grasos libres en la sangre, que en el hígado son convertidos en lipoproteínas de muy baja densidad (VLDL). Al incrementar-se los niveles de estas, las concentraciones plasmáticas de lipoproteínas de baja densidad (LDL) disminuyen, originando un estado de hi-percolesterolemia a expensas de la LDL y una menor depuración de colesterol intracelular, como factores que favorecen la deposición lipídica en la túnica íntima vascular y la forma-ción de estrías grasas.

Disfunción endotelial: el tabaco produce le-sión endotelial a través de cambios estructura-les a nivel celular y modificaciones en la función del endotelio.

Investigaciones de mucha credibilidad han demostrado que la nicotina y la cotidina son mutagénicas para los miocitos vasculares.

Así mismo, se ha demostrado que la nico-tina aumenta la permeabilidad vascular y altera el transporte intercelular, produce incremento de la producción de endotelina (potente va-soconstrictor) e inhibe la enzima óxido-nítrico-

sintetasa. Estas alteraciones conducen a dis-función endotelial e incrementan el estrés he-modinámico sobre el endotelio y por lo tanto la lesión de este tejido.

Sobre este particular y la necesidad de conocer los grandes problemas que pueden alterar el equilibrio funcional de nuestra orga-nización, podríamos continuar conversando, sin embargo prefiero ampliar este complemento en una próxima oportunidad.


1. Atlas del tabaco, http:/www.tabaccoatlas.org/

2. ¿Afecta el humo del tabaco a los no fu-madores? http://www.who.int/features/qa/60/es/

3. Tabaquismo. Wikipedia, la Enciclopedia li-bre es.wikipedia.org/wiki/Tabaquismo

4. ¿Qué es el tabaquismo? www.minsal.gob.cl/portal/url/page/.../queeseltabaquismo.html

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La biotecnología en el descubrimientoy desarrollo de nuevos fármacos

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Dra. Nora Herrera Hernández*

* Profesora de la Cátedra de Química Orgánica y Farmacognosia en la Facultad de Ciencias Farmacéuticas y Bioquímica de la Universidad Inca Garcilaso de la Vega. Coordinadora del Área Académica de Investigación.

I. INTRODUCCIÓN

La aplicación de la biología en la transfor-mación de naturaleza es una tecnología muy antigua. La fermentación de bebidas, la fabri-cación de quesos, e incluso la panificación son tan viejas como la humanidad y tienen como epicentro el uso de procesos biológicos (las levaduras) como herramientas de transforma-ción de materias primas en productos finales. Esos procesos fueron desarrollados a partir de mecanismos de prueba, error y “afinados” des-

RESUMEN:

El proceso de desarrollo de un medicamento, desde el descubrimiento de la molécula hasta la aprobación por las agencias reguladoras, dura al menos 15 años y tiene un costo medio de unos 650 millones de euros, de los que el 65% se emplea en investigación clínica. El resultado de este proceso es un medicamento que ha demostrado su seguridad, eficacia y calidad a través de los ensayos clínicos, está correctamente identificado, con información apropiada y cuya comercialización ha sido autorizada por las autoridades sanitarias. La obtención de moléculas líderes de productos naturales requiere de altos costos y de mucho tiempo; sin embargo gracias al desarrollo de la biotecnología en los últimos años y a la existencia de bases de datos, las tareas de aislamiento y elucidación estructural de los productos requieren cada vez menos tiempo y menores costos. La manipulación genética permite un mejor conocimiento de los procesos biológicos y contribuye al descubrimiento de fármacos a través de una mayor diversidad y selectividad de compuestos y dianas terapéuticas, permitiendo que los procesos de obtención tengan un mayor rendimiento, sean más seguros, baratos y eficaces.

PALABRAS CLAVE:

Biotecnología, fitofármacos, marcadores moleculares.

ABSTRACTS:

The process of development of a drug, since the discovery of the molecule until the approval by regulatory agencies, lasts at least 15 years and has a cost of around 650 million euros, of which 65% is used in clinical research. The result of this process is a drug that has proven its safety, efficacy and quality tracked correctly, with appropriate information through clinical trials, and whose marketing has been authorized by the health authorities. The obtaining of leading natural product molecules requires high costs and long time; However thanks to the development of biotechnology in recent years and the existence of databases, the tasks of isolation and structural elucidation of products require less time and lower costs. Genetic manipulation, allows a better understanding of biological processes and contributes to the discovery of drugs through a greater diversity and selectivity of compounds and therapeutic targets, allowing the processes of obtaining have higher performance, more safe, cheap and effective.

KEYWORDS:

Biotechnology, herbal medicine, molecular markers.

de el siglo XIX con diversas técnicas (en con-sonancia con el desarrollo de la química). Algo similar ocurrió con el desarrollo de las vacunas y de otros medicamentos de origen biológico: identificado el agente, su atenuación permitía el cultivo reproductivo controlado y con ello la ge-neración de vacunas. La quimera de modificar las características (de conformación y com-portamiento) de los denominados “seres vivos” para fines específicos ha sido una constante en la búsqueda científica por miles de años (Sol-brig, 2004; Bourlag, 1997).

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A inicios de la década del ochenta, se lan-zaron al mercado los primeros medicamentos obtenidos a través de recombinantes (la insu-lina recombinada y la eritropoyetina fueron los productos más destacados). Bien entrados los noventa, aparecen más productos en el área farmacéutica a la vez que se inicia la aplicación crecientemente masiva de los cultivos (modi-ficados genéticamente) a los alimentos y a la provisión de materias primas industriales (de-nominado genéricamente biomasa para usos industriales).

Se define a la moderna biotecnología como la aplicación científica y tecnológica a organis-mos vivientes, sus partes, productos y modelos destinados a modificar organismos vivos y/o materiales aplicados a la producción de cono-cimientos, bienes y servicios (OECD, 2006).

La biotecnología tiene un conjunto de prin-cipios científicos y técnicos comunes y una lar-

ga lista de especificidades técnicas aplicables a desarrollos específicos y que sirve de base para tecnologías específicas de uso concreto en actividades productivas. Estos avances en biotecnología pueden agruparse en:

a) El uso de técnicas de biotecnología mo-derna para mejorar costos y desarrollar pro-ductos tradicionales. Por ejemplo, el uso de marcadores moleculares (que implica un “sal-to” técnico cualitativo respecto del estado pre-vio del arte) para el entrecruzamiento natural de especies; en este caso, el producto final no varía y sigue siendo convencional bajo los pa-rámetros de la biología clásica, pero el uso de

esta técnica mejora la “eficiencia” de la inves-tigación y (particularmente) el desarrollo. Otros ejemplos similares pueden encontrarse en la producción de medicamentos por técnicas re-combinantes, que dan como resultado produc-tos preexistentes pero a costos menores y/o con menos posibilidades de defectos.

b) El “diseño de nuevas especies” a partir de incorporar —con procedimientos de cierta rigurosidad (ingeniería genética)— genes deter-minados en organismos preexistentes a fin de dotarlos de estructuras estables y/o funciones particulares. En tal caso, estamos en presencia de la transgenia, dado que las técnicas dispo-nibles permiten incorporar genes de otras es-pecies.

c) La profundización científica del funciona-miento molecular, que opera como plataforma para nuevas aplicaciones. Se destaca, la iden-tificación de los mapas genéticos, la “mecáni-

ca” de funcionamiento interno a las células, la identificación de los promotores, las relaciones entre proteínas y genes, los mecanismos de síntesis, los nexos entre determinados genes y patrones de conducta de los seres y otros aspectos similares.

El medicamento es una sustancia sola o asociada, con propiedades para prevenir, cu-rar o diagnosticar enfermedades; se prescribe a una dosis y tiene una forma farmacéutica. El fármaco (principio activo de los medicamentos) puede ser una sustancia idéntica a la producida por el organismo (la hormona insulina, obtenida por ingeniería genética) o una sustancia quími-

Fig. 1. Los científicos que trabajan en biotecnología dependen de una amplia variedad de técnicase instrumentos de laboratorio en constante evolución.

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ca de síntesis que no existe en la naturaleza, pero que tiene regiones análogas dentro de su estructura molecular que producen un cambio en la actividad celular.

El descubrimiento de la estructura del ADN a inicios de la década de 1950 hizo posible el desarrollo de nuevas técnicas que llevaron a la producción de nuevas vacunas, fármacos, y otros productos que antes eran difíciles o im-posibles de fabricar. Hoy existen más de 100 medicamentos y vacunas recombinantes de mayor eficacia, inocuidad y menor costo que los medicamentos tradicionales.

El desarrollo de medicamentos de origen natural comienza por el uso tradicional de los derivados de plantas y otros organismos para el tratamiento de diversas enfermedades (et-nofarmacología). Esto es muy importante con-siderando que más de un 80% de la pobla-ción mundial utiliza de forma exclusiva fito-medicinas preparadas de forma tradicional o industrial. Aunque prácticamente todos los nuevos medica-mentos en el mercado son desarrollados por la industria farmacéu-tica, no debemos ol-vidar que en muchos casos estos fármacos están inspirados en estructuras (cabezas de serie) identifica-das por científicos del ámbito académico.

Aproximadamen-te entre el 40% y el 60% de los principios activos de los medi-camentos modernos son estructuras quí-micas que se encuen-tran en la naturaleza o derivados de ellas. A pesar de todas las nuevas tecnologías aplicadas al descubrimien-to de nuevos fármacos, los productos naturales siguen representado un valor insustituible para la biomedicina.

El fundamento de este valor es la “biodiver-sidad”. La diversidad estructural de los produc-tos naturales es infinitamente superior a la que se puede conseguir mediante síntesis química y esta es la razón fundamental para insistir en la bioexploración de la naturaleza para el desa-rrollo de nuevos medicamentos y otros produc-tos de aplicación en biomedicina. Los produc-

tos naturales en general poseen actividades biológicas únicas y además son parte de los recursos naturales que la vida en nuestro pla-neta ha puesto a nuestra disposición y que por tanto estamos obligados a preservar mientras aún estén disponibles. Obviamente una forma de ayudar a la preservación de la biodiversidad es una investigación biomédica respetuosa con el medio ambiente y con aquellos que poseen el conocimiento y han ayudado a preservar los usos tradicionales de los productos naturales.

El desarrollo de un medicamento compren-de en una primera fase, el descubrimiento de un gen o una familia de genes muy relaciona-dos con el origen de una enfermedad determi-nada, lo cual permite identificar una diana es-pecífica (molécula que desempeña una función esencial en una enfermedad), que será el obje-tivo al que se dirigirán las nuevas moléculas o

fármacos que se van a desarrollar. El tiem-po que consume esta fase puede ser entre 2 y 10 años. A partir de la diana claramen-te validada se iden-tifica el compuesto líder, que puede ser una estructura quí-mica, un compuesto natural, un péptido o un anticuerpo que se une a la diana y tiene un efecto activador o inhibidor sobre ella. El compuesto líder es el punto de partida para desarrollar masiva-mente moléculas rela-cionadas, hasta la ob-tención de una serie de candidatos sobre los que se trabaja en las fases preclínicas.

Estos candidatos se obtienen por ensa-yo masivo (screening), analizando entre 10 mil y 100 mil moléculas

más o menos relacionadas y próximas entre sí, que se obtienen, generalmente, mediante química combinatoria (producción simultánea de una colección de moléculas) o de fuentes naturales; de estas solo pasan a los ensayos preclínicos unas 250 moléculas.

La obtención de moléculas líderes de pro-ductos naturales requiere de altos costos y de mucho tiempo para aislar y elucidar las estruc-turas de los compuestos activos; sin embargo gracias al desarrollo de la biotecnología en los últimos años y a la existencia de bases de da-

Actualmente seestá ensayandola modificacióndel genoma dealgunas plantaspara queproduzcanciertas proteínasde interésfarmacológico

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tos, las tareas de aislamiento y elucidación es-tructural de los productos requieren cada vez menos tiempo y menores costos.

La manipulación genética, que facilita su producción por organismos genéticamente modificados cultivables en el laboratorio, per-mite un mejor conocimiento de los procesos biológicos y contribuye al descubrimiento de fármacos a través de una mayor diversidad y selectividad de compuestos y dianas terapéu-

ticas, permitiendo que los procesos de obten-ción tengan un mayor rendimiento, sean más seguros, baratos y eficaces.

El conocimiento del genoma humano, permite conocer la secuencia genómica completa de numerosos genes, así como sus alteraciones o variaciones de secuencia (mutaciones) en individuos enfermos. De esta forma, muchos genes y sus correspondientes proteínas se relacionan con diferentes pato-logías, de manera que su inactivación permita el tratamiento de esa enfermedad. Una vez validados dichos genes como dianas terapéu-ticas, se comienzan a buscar los compuestos líderes con compuestos orgánicos de origen sintético obtenidos por Química Combinato-ria (QC), o con colecciones de productos na-turales.

La química combinatoria es la producción simultánea de una colección de moléculas en lugar de una única, como se hacía tradicio-nalmente. En 1991 se publicaron los dos pri-meros artículos en los que se describe la sín-tesis de una colección (quimioteca) de varios millones de entidades químicas (péptidos) y su aplicación para identificar aquellas que interaccionaban con unas dianas determina-das. Actualmente, se preparan colecciones menos numerosas, pero de mayor calidad y relevancia, por ejemplo, de unos 150 com-puestos, con una pureza superior al 95% y con todos sus miembros caracterizados es-tructuralmente.

Con la ingeniería genética se utilizan méto-dos de ensayo de compuestos en forma au-tomatizada, a pequeña escala (miniaturizados) y de alto rendimiento (High-Throughput Scree-ning, HTS) o Análisis de alto rendimiento, un proceso en el que un elevado número de com-puestos se analizan mediante un ensayo (ensa-yo primario) que pone de manifiesto su capaci-dad de interaccionar con una diana farmacoló-gica dada. Aquellos compuestos que resulten activos en el ensayo primario serán sometidos

a p os t e r i o r e s estudios orien-tados hacia su potencial farma-cológico para el tratamiento de la enfermedad de interés. Con este tipo de técnica se pueden ana-lizar entre 100 mil y 2 millones de compuestos, de los que solo unos pocos po-drán considerar-se candidatos a fármacos y avan-

zarán en las fases posteriores del desarrollo farmacéutico.

La automatización de los ensayos mediante la robotización permite aumentar la velocidad del HTS, a la vez que libera al personal del la-boratorio de realizar un trabajo muy tedioso.

La fase pre clínica (estudios farmacocinéti-cos, farmacodinámicos y toxicológicos) requiere entre 3 y 5 años. La evaluación biológica permite la identificación de compuestos activos in vitro, llamados modelos (hits), que una vez identifica-dos conducen a la obtención de compuestos activos in vivo, no tóxicos y con buenas propie-dades de absorción, distribución, metabolismo y excreción, llamados precandidatos (leads). La modificación de esos precandidatos proporcio-na, finalmente, los candidatos a fármacos para ser ensayados en las diferentes fases clínicas.

De las 250 moléculas analizadas en la fase pre clínica, solo alrededor de cinco pasan a la fase de estudios clínicos.

La fase clínica en humanos, previa autori-zación de las autoridades sanitarias se divide en cuatro fases que, a veces, se pueden super-poner. Al finalizar los ensayos clínicos, las au-toridades sanitarias evalúan la documentación del medicamento, antes de autorizar y aprobar su puesta en el mercado y su comercialización.

Con la obtención de plantas y animales transgénicos por medio de la ingeniería ge-

La farmacogenómicaestudia cómo la herencia genética de una persona afecta a la respuesta desu organismo a un fármaco

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nética, surgió la posibilidad de utilizar un animal transgénico (ovejas, vacas, cerdos, cabras, gallinas, conejos, etc.) como un reactor, para la producción de proteínas recombinantes de interés farmacológico. Algunos de los animales desarrollados hasta la actualidad son: conejos que producen interleukina-2 y α-glucosidasa; cabras que producen el activador del plasmi-nógeno tisular y anti-trombina III; cerdos pro-ductores del factor VIII humano y proteína C; ovejas productoras de a1-antitripsina y factor de coagulación IX y vacas productoras de lac-toferrina y hormona de crecimiento humano. Se estima que, próximamente estarán en el mer-cado las proteínas farmacológicas provenien-tes de estos animales transgénicos.

Actualmente se está ensayando la modifi-cación del genoma de algunas plantas para que produzcan ciertas proteínas de interés farma-cológico. Las proteínas producidas en plantas transgénicas tienen aplicaciones nutracéuticas (arroz con vitamina A), de diagnóstico de labo-ratorio (avidita, tripsina), terapéuticas (insulina, hormona de crecimiento) y preventivas (antíge-no de la hepatitis B).

Las principales ventajas que implica el uso de la biotecnología recombinante vegetal para la producción de proteínas de aplicación en sa-lud humana son, su costo de producción diez veces menor frente a fermentadores o cultivos de células humanas y la ausencia de patógenos en el proceso productivo que, como los virus o priones, tanto preocupan en otros sistemas.

La farmacogenómica estudia cómo la he-rencia genética de una persona afecta a la res-puesta de su organismo a un fármaco y tiene como objetivo crear medicamentos a medida, para cada paciente y adaptados a sus condi-ciones genéticas.

El medio ambiente, la dieta, estilo de vida y estado de salud, todo ello puede influir sobre la respuesta de una persona a un medicamento. Entender el funcionamiento genético se cree será la “llave” para crear drogas personaliza-das con mayor eficacia y seguridad.

La biotecnología permite definir nuevas dianas (genómica, proteómica), obtener nue-vos compuestos (screening de productos na-turales, química combinatoria), diseñar nuevas terapias (farmacogenómica), desarrollar com-puestos más selectivos, llevar a cabo nuevos desarrollos pre clínicos mediante ensayos más eficaces, menos costosos y más rápidos, producir a gran escala nuevas sustancias más seguras y no accesibles con las metodologías tradicionales (producción en animales y plan-tas transgénicas), utilizar nuevas y mejores he-rramientas de análisis (bioinformática) y utilizar biomoléculas a escala nanométrica con nuevas

perspectivas en el diagnóstico y la terapéutica (biosensores, nanobiotecnología). Se espera que la automatización de los laboratorios au-mente y que el desarrollo de tecnologías a pe-queña escala con bibliotecas de compuestos sea más rápido y fiable.

A pesar de los enormes avances biotecno-lógicos, el desarrollo de nuevos medicamentos es muy lento. Una de las razones es que mu-chas de las grandes empresas farmacéuticas han frenado sus programas de investigación en productos naturales a favor de otras estrategias; otra razón es que la investigación en productos naturales es multidisciplinaria (médicos, químico farmacéuticos, biólogos, químicos, etnobotáni-cos y otros profesionales), reunir estas compe-tencias en un mismo equipo es difícil tanto en el mundo académico como en la empresa. Sin embargo, el establecimiento de formas nove-dosas de cooperación entre los sectores aca-démico e industrial, permitirán generar los re-cursos para investigar compuestos y, al mismo tiempo, proteger la diversidad de la naturaleza.


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1 Profesor de la Cátedra de Anatomía Humana y Fisiología en la Facultad de Ciencias Farmacéuticas y Bioquímica de la Universidad Inca Garcilaso de la Vega.

Cuanto misterio encierra nuestra cavidad craneana, cuanto desconocemos de su contenido, de su organización y cuanto

menos sabemos de su función en el área del aprendizaje; pero la interrogante mayor cuando fungimos de docentes y decimos o tratamos de enseñar una materia es ¿cómo recibe este mensaje quién nos escucha? Es algo prodigioso saber cómo lo hace y quién comanda este quehacer. Y es que el que dirige esta actividad es el cerebro.

Casi todos los aspectos de la conducta hu-mana, están orientados por él, es el único que nos avisa cómo es el medio ecológico donde nos toca desarrollarnos, el espacio dónde la-boramos, la forma cómo nos reciben en un de-

La misteriosamáquina del aprendizaje

y la necesidad de conocerla

Dr. Juan Francisco Isique Gonzales1

terminado medio, los movimientos gesticulares, las motivaciones, etc.

Cuando las ciencias neurológicas nos ha-blan de la masa encefálica y nos comentan sobre la constitución anatómica del cerebro y la forma cómo sus dos hemisferios actúan en forma opuesta como si fueran siameses; nos lleva el recuerdo que en el aprendizaje suenan como eco aquellos episodios relevantes de lo que las ciencias naturales han bebido en sus diferentes períodos de evolución.

Desde muchos siglos atrás, los indios Hopi, del suroeste norteamericano han reconocido que la mano derecha es para escribir y la mano izquierda para hacer música. Sobre este mis-

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mo caso en el idioma francés la palabra “LEY” la más racional de las actividades humanas se escribe “DROIT” que significa “DERECHO”.

En las mitologías el lado izquierdo se aso-cia frecuentemente a lo sagrado y lo femenino, mientras que el lado derecho a lo masculino.

El notable avance de la investigación cien-tífica en los últimos años nos permite afirmar que, lejos de considerarse arbitrario este sim-bolismo sobre los lados del cuerpo tiene su origen en la especialización de los hemisferios cerebrales.

En un análisis pormenorizado sobre nuestro cerebro se concluye que habitan en nuestros hemisferios dos seres totalmente opuestos. Uno de ellos es verbal, analítico, matemático y muy racional, controla los movimientos de la parte derecha de nuestro cuerpo y se le co-noce como hemisferio izquierdo o dominante. Además, a este hemisferio se le ha relacionado con las funciones del lenguaje y a los fenóme-nos de la autoconciencia.

Sin embargo, del otro hemisferio se conoce muy poco: que es holístico e intuitivo, concre-to, global, aleatorio, fantástico, no es verbal por no decir mudo, atemporal, literal, cuantitativo y análogo. Es hábil en la concepción de mode-los tridimensionales y muy misterioso, ejerce el control de la parte izquierda de nuestro cuerpo y se denomina hemisferio derecho o menor.

En el presente milenio, la neurociencia apa-rece como una portavoz en la enseñanza, con el cúmulo de información obtenida de la bio-logía molecular y la gama de conocimientos bebidos de las diferentes disciplinas. Aparece como la columna vertebral, el eje central en búsqueda de la ilación que nos lleve con mayor frecuencia, seguridad y facilidad al estudiante para ser más competitivo.

El epicentro de esta trama debe ser la fu-tura población profesional y la construcción de la ciencia y la tecnología orientada hacia la reconstrucción social mediante un cuestiona-miento de la teoría científico natural del hombre a la solución del enigma que, empleando los conceptos del premio Nobel Roger Sperry, es el problema metafísico de la relación mente-cerebro de cuya solución depende el porvenir de la especie humana. Aunque, lógicamente para nosotros, la cuestión no es metafísica, sino dialéctica, y el objeto no es la especie humana y las especies bióticas que los rodean, sino la sociedad con las personas incluidas.

Dicho en otras palabras una teoría científi-co-social que debe explicar no solo por qué y cómo, sino también para qué cada infante re-cién nacido se transforma en niño, de niño en adolescente, este en adulto, adulto maduro y finalmente en un anciano. O como quisiera es-cuchar un estudiante o un padre de familia, en el aula o en un auditorio, cómo es el proceso por el cual un huevo se convierte en embrión, el embrión en un organismo y esta organización psíquicamente en humano, que se complemen-ta con el nacimiento, cómo el recién nacido a lo largo de su infancia, niñez y adolescencia, se convierte en una personalidad que produce y crea dentro de una sociedad, hasta su muerte.

La labor educativa actual, se orienta hacia

el desarrollo de las competencias en los estu-diantes, como una forma de prepararlos para seguir aprendiendo a lo largo de toda su vida aplicando lo que aprenden, evaluando sus opi-niones y tomando sus propias decisiones; asi-mismo, el conocimiento producido por la neu-rociencia cognitiva que le da sustento no per-mite conocer los obstáculos que afrontan los docentes en su propósito de orientar y facilitar el aprendizaje significativo, personalizado y no memorístico.

Es así como, frente a las demandas del mundo en que vivimos, frente al vertiginoso avance de las ciencias y la tecnología esta-mos obligados a tener que abandonar el vie-jo paradigma de la educación conductista y concentrarnos en el nuevo paradigma de una educación basada en el aprendizaje donde el protagonista es el estudiante y la información es la base de la construcción del conocimiento.


1. Jessell, Thomas M., Kandel, Eric R., Schwartz, James H. (2005) Neurociencia y conducta. Prentice Hall. Madrid, Londres, México, Nueva Delhi.

2. Ortiz Cabanillas, Pedro (2002) Lenguaje y habla personal. Lima. Fondo Editorial de la UNMSM

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Durante el siglo XX se han producido cambios en la estructura de la población mundial, en la organización de los

servicios de salud, avances tecnológicos de complejidad creciente, la globalización de la economía y de la información, todo lo cual ha condicionado nuevos escenarios socio-sanitarios y el desarrollo de una concepción más amplia de la salud pública como derecho y bien social.

La aparición de nuevas enfermedades como el SIDA, la re-emergencia de enferme-dades infecciosas como la malaria, dengue y cólera, el surgimiento de la tuberculosis multi-drogorresistente (TBC-MDR), el aumento de la prevalencia de enfermedades crónicas y me-tabólicas como hipertensión arterial, diabetes mellitus y obesidad, así como el incremento de enfermedades mentales han traído como consecuencia la necesidad de nuevos medi-camentos y tecnología sanitaria para el diag-

1 Miembro del Consejo Directivo de la Sociedad Química del Perú, SQP. Directora de Biblioteca de la SQP.

Q.F. Gabriela Soriano Chávez1

nóstico, tratamiento y control de los daños a la salud humana. Muchos de los alimentos y me-dicamentos necesarios para mejorar y conser-var la salud son el resultado de la investigación científica, que al ser patentados se convierten en un producto farmacéutico.

Este proceso obliga a los gobiernos y a la sociedad a involucrarse en la normatividad del uso y distribución de los productos farmacéuti-cos en términos de calidad, eficacia, eficiencia y seguridad en su empleo.

En nuestro país se ha legislado sobre es-tos aspectos, una de las más recientes normas es la Ley N° 29459: Ley de los Productos Far-macéuticos, Dispositivos Médicos y Productos Sanitarios, promulgada en noviembre de 2009, fue elaborada con la finalidad de normar los principios, criterios y exigencias básicas sobre los productos farmacéuticos, dispositivos mé-dicos y productos sanitarios, en concordancia

Rol del químico-farmacéuticoen la regulación sanitaria deproductos farmacéuticos, dispositivos médicos y productos sanitarios

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con la política nacional de salud y la política na-cional de medicamentos.

La Ley N° 28173: Ley del Trabajo del Quí-mico Farmacéutico del Perú, promulgada el 26 de enero del 2004, regula el trabajo de este profesional de las ciencias médicas, que par-ticipa a través de sus instituciones representa-tivas en la formulación, evaluación y aplicación de la política nacional de salud y la política de medicamentos, desarrollando actividades den-tro del proceso de atención integral de salud de la persona, la familia y la comunidad; como integrante del equipo de salud.

Ya que las medidas para la regulación, con-trol y vigilancia de los productos farmacéuticos, dispositivos médicos y productos sanitarios es-tán previstos para salvaguardar la salud de los pacientes, usuarios y otras personas, al garanti-zar que los fabricantes observen procedimien-tos específicos para su diseño, fabricación y comercialización, el químico farmacéutico es un elemento clave en la formulación, aplicación y vigilancia de estas normas.

El químico farmacéutico está también com-prometido con la formulación, aplicación, difu-sión y vigilancia de las Buenas Prácticas de Ma-nufactura (BPM), Buenas Prácticas de Almace-namiento (BPA) y Buenas Prácticas de Dispen-sación (BPD) de los productos farmacéuticos.


1. Ley de los Productos Farmacéuticos, Dis-positivos Médicos y Productos Sanitarios. (2009). Dirección General de Medicamen-tos Insumos y Drogas, DIGEMID. MINSA. Perú.

http://www.digemid.minsa.gob.pe/Main.asp?Seccion=474

2. Ley del Trabajo del Químico Farmacéutico (2004). MINSA. Perú.

ftp://ftp2.minsa.gob.pe/docconsulta/docu-mentos/minsa/DS-LeyQuimicoFarmaceuti-co.pdf.com.

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1 Profesora de la Cátedra de Botánica General y Botánica Sistemática en la Facultad de Ciencias Farmacéuticas y Bioquímica de la Universi-dad Inca Garcilaso de la Vega.

Rosa Alida Flores Caballero1

RESUMEN:

La alimentación es un proceso diario y esencial para el mantenimiento de la vida. Los alimentos están vinculados con estilos de vida y tradiciones familiares. La alimentación ideal debe cubrir las necesidades específicas de las personas de acuerdo

a su edad, sexo, actividad física, promoviendo en el niño y en el adolescente el crecimiento y desarrollo adecuados; en los adultos y ancianos conservando o alcanzando el peso esperado para la talla y previniendo el desarrollo de enfermedades que se presentan por deficiencia o por exceso de nutrimentos. La alimentación correcta permite a las personas gozar de un pleno bienestar biológico, psicológico y social. Los alimentos según la función que cumplen pueden ser: energéticos (carbohidratos, lípidos), formadores (proteínas) y reguladores (vitaminas, minerales); combinados adecuadamente tienen las mejores posibilidades de ser digeridos completamente sin que alguno de sus componentes básicos fermente, demore o se interrumpa la digestión produciendo toxinas. Cada grupo de alimentos necesita un pH adecuado para la

acción de las enzimas que actúan en el proceso digestivo para producir los nutrientes básicos como glucosa, fructosa,

galactosa, aminoácidos, ácidos grasos y glicerol, que son absorbidos y utilizados por el organismo para su funcionamiento

normal.

PALABRAS CLAVES:

Nutrientes, macronutriente, micronutriente, medio alcalino, medio ácido, fermentación, enzimas digestivas.

SUMMARY:

Food is a daily and process essential for the maintenance of life. Foods are linked to lifestyle and family traditions. Ideal food must meet the specific needs of people according to their age, sex, physical activity, promoting child and adolescent growth and development in adults and the elderly maintaining or reaching the weight expected for the size and preventing the development of diseases which arise due to deficiency or excess of nutrients. The correct power allows people to enjoy a full biological, psychological and social well-being. Food according to the role can be: energy (carbohydrates, lipids), trainers (proteins) and regulators (vitamins, minerals); combined properly have the best chance of being digested completely without getting some of its basic components ferment, delayed or stops producing toxin. Each food group needs a pH suitable for the action of enzymes that act in the digestive process to produce the basic nutrients such as glucose, fructose, galactose, amino acids, fatty acids and glycerol, which are absorbed and used by the body to its normal operation.

KEYWORDS:

Nutrients, macronutrients, micronutrients alkaline, acidic, fermentation, digestive enzymes.

Cuidamos nuestraalimentación

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Se puede hacer una primera distinción entre los componentes de cualquier alimento en base a las cantidades en la que estén pre-sentes: los llamados macronutrientes (macro = grande) que son los que ocupan la mayor proporción del alimento, y los llamados micro-nutrientes, (micro = pequeño), que solo están presentes en pequeñísimas proporciones.

Los macronutrientes son los carbohidra-tos o hidratos de carbono, proteínas y lípidos o grasas; entre los micronutrientes se encuentran las vitaminas y minerales, indispensables en el

mantenimiento de la vida, a pesar que las canti-dades que necesitamos se miden en milésimas o incluso en millonésimas de gramos.

El alimento puede presentar una mezcla entonces de 2 hasta 3 tipos de estos macronu-trientes en diferentes proporciones, y a pesar de que en general predomina uno de ellos, hay casos en los que un solo nutriente forma parte del alimento, como sucede con el azúcar que es puro carbohidrato o la clara de huevo que contiene pura proteína, por citar unos ejemplos.

INTRODUCCIÓN

Indiscutiblemente la alimentación es uno de los aspectos importantes para mantener la salud y tiene el valor de ser el único factor de-terminante que podemos controlar en su totali-dad. Cada persona tiene la última palabra para seleccionar sus alimentos.

“Eres lo que comes y sobre todo lo que digieres” dice un refrán. En realidad nuestro cuerpo se constituye en base a los alimentos que ingerimos, pues los nutrientes actúan como

materia prima necesaria para el metabolismo del organismo, que nos permite a su vez, cum-plir con todas nuestras funciones vitales.

Recordemos que la mayoría de los alimen-tos no son “puros”, es decir no sólo contienen un nutriente, sea este un carbohidrato, proteí-na o lípido. Están constituidos por una mezcla de cada uno de ellos, a quienes también se les conoce como principios alimenticios, están en cantidades específicas, y cumplen funciones específicas.

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Los macronutrientes se agrupan a su vez, de acuerdo a la función que cumplen, en: ener-géticos (carbohidratos, lípidos), porque se usan como combustible celular ya que de ellos se obtiene la energía al oxidarlos (quemarlos) en el interior de las células con el oxígeno que trasporta la sangre, formadores (proteínas) empleadas para construir y regenerar nuestro propio cuerpo y finalmente los reguladores (vi-taminas, minerales); como su nombre lo indica regulan las funciones de los macronutrientes.

Variadas combinaciones con cada uno de estos grupos de nutrientes deben estar pre-sentes en nuestra dieta diaria, ya que no existe una única forma correcta de alimentarse.

Cuando las funciones digestivas son re-tardadas o algunas veces suspendidas por la combinación incorrecta de alimentos, el meta-bolismo de alimentos en nutrientes vitales para el cuerpo (aminoácidos, azúcares, vitaminas y minerales) no tiene lugar.

En estas circunstancias, nuestros sistemas pierden la capacidad de absorber y asimilar adecuadamente los alimentos que comemos y las partículas de los alimentos sin digerir o par-cialmente digeridos pueden producir toxinas. Estas toxinas generan un gran esfuerzo a las células, tejidos de nuestro cuerpo y nuestros órganos durante la excreción o eliminación. Son entonces las causantes de dolores de ca-beza, gases, acidez de estómago, deficiencias intestinales, sanguíneas, falta de oxígeno y fi-nalmente, órganos dañados.

Por otro lado, si la cantidad de alimentos es mayor que la disponibilidad de enzimas para la digestión, o la digestión se demora o se inte-rrumpe, las bacterias presentes en los alimen-tos y el tubo digestivo tienen la posibilidad de degradar los alimentos. Los productos de de-gradación bacteriana son igualmente sustancias tóxicas, algunas volátiles (gases) y otras líquidas, que deben ser eliminadas por el organismo sin ser utilizadas para sus funciones vitales.

¿Cuáles son las combinaciones correctas entonces?

La correcta combinación de los alimentos tiene una importancia decisiva para una buena digestión y para el metabolismo del organismo. Si estos procesos no se llevan a cabo o se in-terfieren, nuestro cuerpo no podrá asimilar ni extraer bien los nutrientes, así se trate de las combinaciones más saludables.

Nuestro sistema digestivo es muy com-plejo y altamente eficaz para digerir la gran variedad de nutrientes dado que somos seres omnívoros, este digiere alimentos diversos en estructura y composición química.

Cada uno de los alimentos requiere un pro-ceso, tiempo y enzimas específicas para ser metabolizado y asimilado. Por ejemplo la ami-lasa salival presente en la saliva inicia la diges-tión de los carbohidratos.

Las proteínas requieren de secreciones en-zimáticas a nivel del estómago y las grasas de-berán emulsionarse previamente en acción de la bilis, para luego recibir la acción enzimática co-rrespondiente.

Varios estudios revelan que un medio áci-do necesario en la digestión de las proteínas, bloquea la digestión de los almidones si no están en las proporciones correctas. Además, con la presencia de almidones en el estómago, se hace muy difícil la digestión de proteínas y llegan al intestino sin la suficiente preparación para que sean asimiladas, dando lugar a la for-mación de sustancias tóxicas, y a que no se di-gieran bien.

Otro ejemplo importante lo tenemos en las frutas, ellas requieren pasar por el estómago rápidamente. Cuando van acompañadas de otras comidas en proporciones inadecuadas, pasan demasiado tiempo allí y fermentan; no se digieren bien, creando a la larga un mal intesti-nal con la presencia de gases. Por ello es re-comendable comerlas con el estómago vacío.

En el caso de la ingestión de alimentos muy grasosos, estos inhiben la secreción gástrica que este grupo de nutrientes no necesita, pero al ingerirse junto a alimentos fundamentalmen-te proteicos, la digestión de estos será mucho más lenta y difícil.

También es recomendable consumir un solo alimento concentrado en una misma comi-da: los alimentos concentrados son, por ejem-plo, aquellos que tienen un alto porcentaje de proteína en su composición. Cada clase de proteína requiere diferente tiempo en su di-gestión y diferentes modificaciones de las se-creciones gástricas. Cuando se comen varios alimentos concentrados a la vez, la digestión es más difícil y larga. Y el resultado es que los ali-mentos están más tiempo en el estómago pu-diendo fermentar o podrirse. La leche es mejor

Beber 8vasoscon aguadiariamente

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beberla independientemente, “antes de leche todo, después de leche nada”.

Las mezclas en partes iguales de dos gru-pos de alimentos pueden resultar: buenas-ma-las-regulares. Cuando un grupo de alimentos está presente en poca cantidad, prácticamente no presenta incompatibilidades. Por ejemplo, cuando se utiliza un alimento como condimen-to: queso - fruta seca - aceite en la cantidad aproximada de una cuchara por porción normal de comida.

“No es lo que comemos, sino lo que di-gerimos y asimilamos lo que produce salud y fuerza. Las condiciones que perturban y dañan la digestión ocasionan la descomposición del alimento y el envenenamiento del cuerpo en vez de proporcionarle elementos nutritivos. Las combinaciones incorrectas de alimentos son las causas principales que interfieren con los procesos digestivos normales” dice el doctor Hannah Allen en su libro, The Principles of Di-gestive Physiology which Decree Correct Food Combining”.

El doctor Herbert M. Shelton en su libro Food Combining Made Easy opina que: “Apli-car las combinaciones adecuadas de alimen-tos, indicadas por la naturaleza, ocasionan un esfuerzo mínimo a los órganos digestivos, y estos órganos no terminan agotándose prema-turamente. Los alimentos son entonces asimi-

lados fácil y adecuadamente y los desechos rápidamente eliminados. Por tanto, gastamos menos energía en descomponerlos, y ¡absor-bemos más nutrientes para tener más energía en nuestras vidas! Esto produce una corriente sanguínea más pura y un cuerpo fuerte, vital, y ayuda a mantener una salud maravillosa.

En este sentido, el porcentaje de nutrientes para que la dieta sea equilibrada debe contar con un aporte del 60% de carbohidratos, 15% de lípidos y 25% de proteínas como se mues-tra en la figura 2.

Por esta razón, en la base se ubican a los alimentos ricos en carbohidratos seguido de los que poseen proteínas y lípidos, consideran-do las porciones que debemos consumir dia-riamente, sin olvidar la presencia del agua que sin ser nutriente es un elemento indispensable en el proceso digestivo porque actúa como un disolvente de otras sustancias, participa en las reacciones químicas más vitales; además de ser el medio de eliminación de los productos de desecho del organismo.

Nuestra dieta, es decir, el conjunto y canti-dades de alimentos o mezcla de alimentos que consumimos habitualmente deben seguir estas pautas, para ser equilibrada apetecible con bue-na digestibilidad y cubrir las necesidades energé-ticas. No pensar que “estar a dieta” significa so-lamente privarse total o parcialmente de comer.

Fig. 2. Pirámide nutricional.

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Todos estos facto-res los interpreta la die-tética y aplica los prin-cipios y conocimientos científicos de la nutrición elaborando una dieta adecuada para una per-sona sana, convalecien-te, enferma, embaraza-da, etc. de acuerdo a sus necesidades espe-cíficas. Sin embargo, también hay que conside-rar que pueden alterar la buena digestión otras causas: factores personales (nerviosismo, es-tado físico, ansiedad, cansancio) y factores ambientales (forma de vida, lugar, ambiente). Los mejores detectores de las alteraciones di-gestivas son la propia sensibilidad, la atención, la observación y la experimentación, esto per-mitirá reflexionar sobre los factores que desen-cadenan dicha situación.

Es más, por ejemplo, determinada dieta puede ser adecuada para una persona y con-traindicada para otra. Incluso para una misma persona, lo que es bueno en una fase de su vida puede no serlo algún tiempo después. Por ello, no existe una dieta “estándar” que sirva para todos. Las necesidades nutricionales de una persona se establecen teniendo en cuenta varios factores como: la actividad física, edad, sexo, clima etc.

La nutrición juega pues un papel impor-tantísimo en nuestra vida, incluso antes del nacimiento, aunque muchas veces no seamos conscientes de ello. Cada día, varias veces al día seleccionamos y consumimos alimentos que se reflejan en nuestro estado de salud. Aprendamos a disfrutar de las comidas, sa-biendo que más importante que los sabores a los que estamos acostumbrados es el valor nutricional y curativo de los alimentos sanos. Cambiar los hábitos alimentarios para mejorar la salud y la vida puede ser una manera eficaz de activar el sistema sanador del cuerpo y así, evitar la enfermedad o contrarrestarla. No es fácil renunciar a los alimentos que nos gustan y reemplazarlos por otros nuevos; pero tampoco es imposible. Probemos alimentos diferentes, en combinaciones variadas, y abandonemos los que son nocivos o innecesarios.

Actualmente en nuestro país con el boom de la gastronomía, que lleva muy en alto nues-tros productos a nivel internacional y mundial, es importante que el arte de la dietética, en la preparación de los alimentos mantenga los principios básicos de ser equilibrada apeteci-ble y con buena digestibilidad.

Es importante entonces, que tengamos en cuenta las siguientes recomendaciones:

• La combinación de los alimentos y las can-tidades apropiadas que consumamos determi-narán una dieta equili-brada

• Que la alimentación sea variada, consideran-do la gama de alimentos posibles para evitar la

rutina. Nuestro Perú es bendito con la gran biodiversidad que posee.

• Es agradable explorar al máximo los as-pectos satisfactorios de los alimentos em-pleando todos nuestros sentidos.

• La ración debe ser suficiente procurando aportar todos los nutrientes y la energía ne-cesaria para mantener el peso dentro de los límites normales de cada persona.

• Combinar adecuadamente los alimentos, permite el descanso y fortalecimiento de nuestro sistema digestivo, evitando proble-mas digestivos.

Nunca es tarde para aprender (Artur Murr)


1. Beyon Roach. Lo esencial en metabolismo y nutrición. Madrid, España, 2008.

2. Bourge H. Kauffer y otros. Los condimentos en el plato del buen comer, 2006.

3. Cidon Madrigal JL. El Libro de oro de las dieta y nutrición. Salvat, Barcelona, 2002.

4. De Copoper. Nutrición y dietética. Ed. Inte-ramericana, Madrid, 2000.

5. Grande Covian F. E. Alimentación y nutri-ción. Ed. TH, Madrid.

6. Hikss JJ. Metabolismo y alteraciones en Glucólisis, Marbal Libros. España.

7. Perez R. Preferencias alimentarias. Conoci-mientos y opiniones. Interamericana, 2007.

8. Picasso Repullo M. Nutrición humana y die-tética. España, 2007.

9. Repullo P. Nutrición humana y dietética. Marbal Libros, España, 2009.

10. Scheider W.L. Nutrición conceptos básicos y aplicaciones. Mc Graw Hill, 2009.

8 vasoscon aguaal día

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La mitad de los medicamentos que se usan actúan a través de los receptores que investigaron los estadounidenses Robert

Lefkowitz y Brian Kobilka.

Para que funcionen como es debido los bi-llones de células del organismo, de tantos tipos, con tantas funciones diferentes y ante tantos estímulos distintos, tienen que tener algún tipo de sensores que capten mensajes del exterior y las activen o desactiven ante cada circuns-tancia.

El premio Nobel de Química reconoce este año los descubrimientos fundamentales de dos estadounidenses, Robert Lefkowitz y Brian Ko-bilka, sobre una familia importantísima de esos sensores celulares, los llamados receptores acoplados a proteínas G.

Tan esenciales son que a través de ellos actúa la mitad de los fármacos que existen, des-tacó ayer la Real Academia Sueca de Ciencias. Lefkowitz (Instituto Médico Howard Hughes) y Kobilka (Universidad de Stanford) comparten este año el máximo galardón en Química y los 925 000 euros del premio.

Robert J. Lefkowitz nació el 15 de abril de 1943 en Nueva York. Se formó en la Universi-dad de Columbia y actualmente es profesor de bioquímica en el Duke University Medical Cen-ter en Durham (Carolina del Norte).

Por su parte, Brian Kobilka, que nació en 1955 en Little Falls (Minnesota) y pasó por la Universidad de Yale, es profesor en los depar-tamentos de Fisiología Celular y Molecular y en el de Medicina de la Stanford University School of Medicine.

1 Artículo publicado en El Mundo.es 2013. Madrid, España.

Usted ha salido tarde del trabajo, es de noche y camina por una calle oscu-ra. De repente oye unos pasos que se le acercan rápida-mente, ve una silue-ta... y corre hacia su casa; cuando llega está temblando de arriba abajo, nota el corazón acelera-do y le falta aire. El Comité Nobel utilizó esta situación que cualquiera puede experimentar para explicar hasta qué punto son esen-ciales los receptores celulares, a los que Le-fkowitz y Kobilka han dedicado sus brillantes carreras.

“Al ver la silueta sospechosa que se acerca, unas señales nerviosas del cerebro envían la primera alarma al organismo; la glándula pituita-ria introduce hormonas en el sistema sanguíneo que activan las glándulas adrenales que empie-zan a bombear otras hormonas que envían una segunda señal. Así se va poniendo en alerta y reacción todo el cuerpo, al reaccionar las célu-las de los músculos, del corazón, del hígado, de los pulmones, de los vasos sanguíneos... la san-gre se inunda de azúcar y grasas, los bronquios se expanden y el corazón late más deprisa para que los músculos reciban más oxígeno y energía y así usted puede correr. Es fundamen-tal que todas las células funcionen al unísono y, para ello, tienen los estímulos externos a través

nobel de Química 2012, al estudio de los sensores moleculares de las células1

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Robert Lefkowitz abraza a su ayudante desde hace 35 años, Donna Addison.

de señales que captan precisamente por los receptores que tienen en la pared celular y que envían la señal debida (una proteína) al interior”.

La mitad de los fármacos actúan a través de las “puertas” celulares

Lefkowitz, que ayer contó que duerme con tapones en los oídos, que no oyó la llamada de teléfono de Estocolmo y que le despertó su esposa (“Me quedé de piedra, fue una total sorpresa”, comentó), descubrió, a finales de los años sesenta, varios receptores, incluido uno para la adrenalina. Unos años después, Kobilka, que se había incorporado a su laboratorio, aisló un gen responsable de la fabricación de un re-

ceptor y, cuando lo analizó descubrió que era similar a uno que capta la luz en los ojos. Se trata de toda una familia, los receptores acopla-dos a proteínas G que son similares y funcionan de la misma manera. Hoy se conoce un millar de genes de esos receptores y el genoma hu-mano ha mostrado que la mitad de ellos están implicados en el sistema olfativo; un tercio son receptores de hormonas y otras señales mo-leculares como la dopamina o la serotonina; algunos captan la luz y otros están en la lengua dedicados al sentido del gusto. Kobilka logró el año pasado otro triunfo sensacional al obtener una imagen de un receptor justo en el momen-to en que transfiere una señal de una hormona al interior de la célula.

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Las dos estufas -instaladas en la parte pos-terior de la Sixtina-, están unidas al tubo interno de la chimenea, que mide unos 15 metros de altura y a través de una ventana de esta capilla sale hasta el tejado. La parte externa mide cer-ca de dos metros y es visible desde la plaza de San Pedro.

La estufa en la que se queman las papele-tas es de hierro fundido, de un metro de altura y 45 centímetros de diámetro. Tiene una porte-zuela inferior donde se enciende el fuego y una superior donde se introducirán los documentos para quemar.

En la Antigüedad, según recuerda el Va-ticano, para producir el color negro se usaba carbón o alquitrán, y para el humo blanco, paja fina. Por último, para mejorar el tiro de la estufa y facilitar que el humo ascienda y sea visible por encima del tejado de la Capilla Sixtina, el conducto de la chimenea se precalienta con resistencias eléctricas y está equipado con un ventilador extractor de apoyo.

La fórmula química de la fumata1

1 Artículo publicado en El Mundo.es, 13 Marzo 2013. Madrid, España.

“Fumata blanca” o “fumata negra”. Cada “fumata” tiene su propia composición química. Como si de la fórmula de la

Coca-cola se tratase, el Vaticano ha anunciado la fórmula química de la fumata que anuncia que la Iglesia tiene nuevo Papa.

Clorato de potasio y lactosa

Por primera vez en la historia, en la capilla Sixti-na hay dos estufas. Una es la tradicional, que se viene usando desde el Cónclave de marzo de 1939, en la que se queman las papeletas de las votaciones. A ella se ha unido una estufa auxiliar que permite, gracias a un me-canismo electrónico, incre-mentar la visibilidad de las fumatas.

Según ha informado el Vaticano en un co-municado, para crear la “fumata blanca” se uti-liza clorato de potasio, lactosa (que sirve como combustible fácilmente inflamable) y colofonia, que es una resina natural que se obtiene a par-tir de pino amarillo. Para lograr el humo negro se emplea perclorato de potasio, antraceno (un componente de alquitrán de hulla) y azufre.

El portavoz del Vaticano, Federico Lombar-di, ha precisado que el momento en el que se queman las papeletas se activa un dispositivo electrónico en la estufa auxiliar que pone en marcha una especie de cartucho que contiene cinco cargas y que se activan una tras otra du-rante un tiempo total de siete minutos.

Unos operarios mueven las estufas. Imagen: AFP.

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El Comité delPremio Nobelreconoció laimportancia de losmodelos químicospara todo, desdeel diseño de drogas hasta la comprensión del proceso defotosíntesis.

El Premio Nobel de química 2013, ha sido concedido a Martin Karplus de la Universidad de Harvard; Michael

Levitt de la Universidad de Stanford, y Arieh Warshel de la University of Southern California, Estados Unidos por “El desarrollo de modelos multiescala de sistemas químicos complejos”.

Sus trabajos en la década de 1970 conduje-ron al desarrollo de herramientas computacio-nales fundamentales que se utilizan hoy en día para complejas reacciones químicas modelo, tales como los cambios moleculares que ocu-rren durante la fotosíntesis en una fracción de segundo o dentro de las enzimas y receptores en el cuerpo.

“La química es una ciencia experimental, pero los químicos teóricos están proporcio-

1 Artículo publicado en El Mundo.es 2013. Madrid, España. http://www.rsc.org/chemistryworld/2013/10/computational-chemists-take-nobel-prize-2013

nando respuestas a preguntas, por ejemplo, ¿cómo diseñar fármacos para encajar con sus moléculas Diana,” dijo Sven Lidin, de la Univer-sidad de Lund, Suecia, quien se sentó en el Co-mité que eligió a los galardonados con el Nobel en química de este año .

“Los laureados de este año han proporcio-nado el apretón de manos secreto que reúne a químicos teóricos y experimentales”.

Uno de los aportes del emblemático trío en el campo fue encontrar la forma de combinar la física cuántica con la física clásica para mo-delar las interacciones entre diferentes átomos y moléculas.

Primero se ha logrado con moléculas relati-vamente simples como el 1,6-difenil-1,3,5-hexa-

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trieno planar, pero más tarde fueron capaces de aplicar las mismas técnicas de modelización para objetivos mucho más complejos como la lisozima, enzima utilizada para matar bacterias.

Los cálculos teóricos cuánticos necesa-rios para simular reacciones químicas requie-ren una gran cantidad de poder computacional. Calcular cómo interactúan los átomos y las mo-léculas usando la física clásica por el contrario es comparativamente simple y puede utilizarse para modelar moléculas mucho más grandes, pero no puede utilizarse para calcular el com-portamiento de los átomos durante las reac-ciones. Los químicos tuvieron que basar sus modelos en uno u otro, pero Karplus, Levitt y Warshel desarrollaron modelos de computado-ra que podrían aplicar cálculos clásicos y cuán-ticos a diferentes partes de una sola molécula.

“Demostraron que en realidad podrían

abordar estas moléculas scary, grandes como las enzimas con un enfoque híbrido: la combi-

nación de la mecánica cuántica para la reac-ción, con un tratamiento de mecánica mole-cular clásica del resto de la proteína”, explica Adrian Mulholland, químico computacional en la Universidad de Bristol, Reino Unido, “Realmen-te han hecho una enorme contribución a cómo estudiar sistemas diferentes”.

Hablando por teléfono en el anuncio, dijo Warshel que sigue combinando mecánica cuántica molecular para estudiar las reaccio-nes bioquímicas “cada vez más complejas”. Añadió que está mirando adelante a la ceremo-nia del Premio Nobel en diciembre.

Dominic Tildesley, Presidente electo de la Real Sociedad de Química, que también inves-tiga la modelización computacional dice “Las ideas desarrolladas por Karplus, Levitt y War-shel han contribuido enormemente al campo y se han combinado con los avances en la tec-nología computacional en los años, lo cual nos dará una nueva forma de hacer ciencia”.

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Es necesario incrementar la apreciación pública de la Química como herramienta fundamental para satisfacer las

necesidades de la sociedad, promover entre los jóvenes el interés por esta ciencia y generar entusiasmo por su futuro creativo.

En diciembre de 2008, la 63a Asamblea General de las Naciones Unidas adoptó una Resolución proclamando 2011 como el Año In-ternacional de la Química (AIQ-2011), dentro del decenio de las Naciones Unidas de la Educa-ción para el desarrollo Sostenible (2005-2014). La elección se hizo coincidir con el centenario de la concesión del Premio Nobel de Química a María Sklodowska - Curie, así como el de la fundación de la Asociación Internacional de So-ciedades Químicas, asociación que a partir de 1919 adoptó la denominación actual y más co-nocida de Unión Internacional de Química Pura y Aplicada (IUPAC).

Nuestra comprensión del mundo material depende de nuestro conocimiento de la quí-mica, pues los elementos químicos forman parte de toda la materia conocida e intervie-nen en todos y cada uno de los procesos de la vida. Si somos capaces de entender ese todo, de conocer la composición de la materia, su comportamiento y cómo gobernar sus trans-formaciones modificándolas, actuando sobre ellas y controlándolas en función de nuestras necesidades, seremos capaces de garantizar el desarrollo sostenible del planeta y, por tanto, nuestro futuro. No en vano la química es la cien-cia (y su tecnología el arte) de la materia y de sus transformaciones .

Gracias a la química, nuestra esperanza de vida se ha duplicado en los últimos 100 años, contribuyendo en áreas como el diagnóstico, la prevención y el tratamiento de enfermedades. Basta mencionar que la aplicación de la química

1 Coordinadora del Área Académica de Investigación en la Facultad de Ciencias Farmacéuticas y Bioquímica, de la Universidad Inca Garcilaso de la Vega.

Dra. Nora Herrera Hernández1

a la farmacología ha hecho posible la elabora-ción de vacunas, antibióticos y todo tipo de me-dicamentos, que han supuesto una reducción drástica de los índices de mortalidad. A ellos debemos uno de cada cinco años de nuestra vida y gracias a ellos podemos vivir en mejo-res condiciones hasta edades más avanzadas. Por otro lado, el haber empezado a descifrar el genoma humano, está abriendo paso a una nueva medicina de carácter preventiva y per-sonalizada. Tampoco podemos dejar de lado la decisiva contribución de la química al desarro-llo de nuevos materiales, lo que ha permitido el acceso fácil, rápido y económico a tecnologías digitales como la banda ancha, Internet o los te-léfonos móviles, que han acelerado la difusión de tecnologías basadas en mejores prácticas, han revolucionado la organización interna y ex-terna de la investigación y la gestión, facilitando incluso la implantación de centros de investi-gación en áreas remotas. Pero todavía quedan retos por resolver en los que la química debe liderar el camino del conocimiento. Algunos de los retos globales del planeta son la alimenta-ción, el cambio climático, el suministro de agua y energía, la preservación del medio ambiente.

Sin duda la química ha sido, es y será una ciencia solidaria por lo cual sus desarrollos permitirán contribuir al alcance de los objetivos del milenio, abasteciendo de alimentos a una población que crece exponencialmente, mejo-rando su salud y garantizando la protección del medioambiente y la sostenibilidad.

Este artículo pretende conducir al lector por aspectos muy diversos de las aportacio-nes de la química y de sus aplicaciones en la vida cotidiana, en aspectos tales como la sa-lud, el medio ambiente, el desarrollo de nuevos materiales, la energía, el agua, el ocio y otros muchos más. Espero que su lectura sea pro-vechosa.

Diezpreguntas

Diezrespuestas

sobre química

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1. ¿Qué es una fórmula química?

En su versión más sencilla es una expresión alfanumérica que se utiliza para indicar la composición de una sustancia química y que se construye a partir de los símbolos de sus elementos constituyen-tes, afectados por subíndices numéricos que informan del número de átomos de cada elemento que entra a formar parte de la sustancia en cues-tión. Para simplificar, existe el acuerdo de que cuando un elemento no lleva subíndice debe entenderse que solo hay un átomo de él en la sustan-cia. Así, por ejemplo, cuando se escribe que el agua es H2O esto quiere decir que se tra-ta de un compuesto químico formado por dos átomos de hidrógeno (H) y uno de oxíge-no (O), al igual que cuando se dice que la fórmula del ácido sulfúrico es H2SO4 debemos entender que está formado por hidrógeno (H), azufre (S) y oxígeno (O) y que además por cada átomo de azufre hay cuatro de oxígeno y dos de hidrógeno.

También existen fórmulas de-sarrolladas que detallan ade-más de la composición la es-tructura de la sustancia.

2. ¿Qué es un mol?

El mol es la unidad para expre-sar la cantidad de sustancia en el Sistema Internacional de unidades (SI) y es el resultado de expresar la masa atómi-ca de un elemento o la masa molecular de un compuesto en gramos. Así, para estos últimos, primero se calcula la masa molecular sumando las masas atómicas de cada elemento participante, multi-plicada por el número de ve-ces que aparece, y el número resultante se expresa en gra-mos. El mol es la cantidad de sustancia que contiene tantas partículas (átomos, molécu-las, iones, etc.) como existen en 12 g del isótopo de car-bono 12. Un mol de cualquier compuesto contiene siempre una cantidad de moléculas igual al número de Avogadro (6,02x1023). Se utiliza mucho para efectuar los cálculos quí-micos. Por ejemplo, en la re-acción CaCO3 → CaO + CO2, 1 mol de CaCO3 (100 g) origina 1 mol de CaO (56 g) más 1 mol de CO2 (44 g), cumpliéndose el principio de la conservación de la materia. También se uti-liza en cálculos en que inter-vienen concentraciones, y se dice que una concentración es 1 molar cuando un litro de la disolución contiene un mol de la sustancia en cuestión.

3. ¿Qué es un nanoma-terial?

El prefijo “nano” se refiere a las dimensiones: un nanó-metro (nm) es la millonésima parte de un milímetro (mm). Los nanomateriales son to-dos aquellos materiales que al menos en una de sus dimen-siones son inferiores a 100 nm. El enorme interés creado por estos materiales tiene su ori-gen en las propiedades que presentan, en general muy su-periores, y a menudo diferen-tes, cuando se comparan con las de los mismos materiales a tamaños mayores. Esas propiedades se deben a tres características comunes a to-dos ellos: el pequeño tamaño de partícula, el elevado por-centaje de fracción atómica en un entorno interfacial y la interacción entre las distintas unidades estructurales. Sus posibles aplicaciones tecno-lógicas han provocado que la industria de todo el mundo intente actualmente capitali-zar el uso de estos promete-dores materiales. Muchos han sido ya obtenidos industrial-mente (cerámicas, metales, aleaciones, semiconductores y “composites”), en la mayoría de los casos con un carácter experimental y de desarrollo. Pero existen también materia-les nanoestructurados incor-porados a algunos productos existentes en el mercado, como por ejemplo abrasivos para pulir, ignífugos, fluidos magnéticos, en grabación magnética, cosmética, etc.

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4. ¿De qué están hechos los seres vivos?

Todos sus tejidos contienen carbono (C), hidrógeno (H) y oxígeno (O), siendo los com-puestos mayoritarios agua, glúcidos, prótidos y lípidos. Son glúcidos los polisacáridos, cadenas lineales (como la ce-lulosa) o ramificadas (como el glucógeno) de azúcares sen-cillos (como la glucosa), así como las entidades que resul-tan de su hidrólisis (rotura con adición de agua). Además de carbono, oxígeno e hidrógeno, todos los prótidos contienen nitrógeno y algunos azufre (S); pertenecen a este grupo las proteínas, como la hemoglobi-na o el colágeno, cadenas for-madas por unos compuestos denominados aminoácidos y también las fracciones me-nores procedentes de ellas (peptonas, péptidos, aminoá-cidos). Los lípidos contienen carbono, hidrógeno y oxígeno, y algunos además nitrógeno o fósforo. Salvo excepciones no se presentan formando cadenas y los más abundan-tes son los glicéridos (como la trioleína del aceite de oliva) combinaciones de la glicerina con ácidos grasos. Además de estos elementos están el calcio (Ca), que forma parte de los huesos y de la leche, el azufre (S), que puede en-contrarse en huevos y pelo, el hierro (Fe) de la sangre y del músculo, el cloro (Cl) de los jugos gástricos, el sodio (Na) y el potasio (K) de fluidos y te-jidos, el magnesio (Mg) de la clorofila, el cobalto (Co) de la vitamina B12, etc.

5. ¿Por qué el carbono da tantos compuestos diferentes?

Los átomos de carbono, te-travalentes, tienen la capaci-dad de unirse entre sí y con otros muchos elementos. Hay compuestos de carbono e hi-drógeno, los hidrocarburos ali-fáticos, en los que los átomos de carbono se unen mediante uno, dos o tres enlaces for-mando cadenas: por ejemplo, el enlace es simple en el eta-no (CH3-CH3), doble en el eti-leno (CH2=CH2) y triple en el acetileno (CHΞCH). Estos tres son gases, pero cuando au-menta el número de átomos (y por tanto la masa atómica) van apareciendo líquidos (como las gasolinas) y hasta sólidos (como las parafinas). En las moléculas con enlaces dobles y triples hay electrones des-localizados que les confieren una especial reactividad. Por otra parte, en los hidrocarbu-ros aromáticos los átomos de carbono se asocian entre sí y con otros elementos forman-do estructuras cíclicas que contienen electrones deslo-calizados. La capacidad de formar compuestos es, por tanto, enorme. Si se introdu-cen nuevos elementos, como el oxígeno, la diversidad au-menta y encontramos alcoho-les, ácidos, azúcares, grasas… Y si además está presente el nitrógeno más aún: aminas, aminoácidos, proteínas... to-dos los cuales pueden a su vez dar lugar a nuevos deri-vados.

6. ¿Qué es una enzima?

Todas las enzimas tienen una parte de proteína y otra que puede serlo o no. La porción proteínica tiene una estructu-ra espacial que puede fijar a la molécula sobre la que tie-ne que actuar (sustrato) en una posición determinada, de manera que la parte que tiene que reaccionar quede enfren-tada a la porción del enzima que tiene la actividad cata-lítica. Por tanto, es efectiva siempre y cuando estén pre-sentes ambas porciones de la enzima y la fijación sea la co-rrecta, lo cual depende de la estructura tridimensional de la porción proteica (que depen-de del grado de hidratación o de que la proteína esté des-naturalizada o no), así como de la estructura del sustrato.

Su selectividad determina que pueda funcionar sobre un isó-mero y no sobre otro: el almi-dón y la celulosa son dos polí-meros compuestos por unida-des del azúcar glucosa unidas formando cadenas. Cuando ingerimos alimentos que con-tienen almidón, las enzimas de la saliva (llamadas diastasas o amilasas) comienzan a rom-per sus cadenas con ayuda del agua de la saliva (hidróli-sis enzimática), por lo que tras masticar pan durante un rato notamos el sabor dulce. Pero estas enzimas no degradan la celulosa (que se diferencia del almidón únicamente en la disposición espacial del enla-ce), por lo que los seres hu-manos no podemos digerirlas, mientras que los rumiantes sí (porque disponen de la enzima celulasa).

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7. ¿son muy importan-tes las enzimas para la vida?

Muchísimo. Sin ir más lejos, nuestro propio cuerpo es un reactor bioquímico en el que se dan, dentro de un intervalo de temperaturas relativamen-te estrecho, todas las reac-ciones vitales y que están gobernadas por la acción de diferentes enzimas.

Este sinfín de procesos quí-micos en los que intervienen enzimas no tendría lugar si estas no actuaran. Hoy día se sabe que muchas vitaminas del grupo B, hidrosolubles, necesarias para una vida salu-dable, son coenzimas (las por-ciones catalíticas de algunos enzimas) que en asociación con determinadas proteínas llevan a cabo ciertas reac-ciones vitales. Como nuestro organismo no puede sinteti-zarlas, hay que ingerirlas con los alimentos, pues si no están presentes esas reacciones no pueden llevarse a cabo. Igual sucede en otros tipos de re-acciones químicas, como las fermentaciones. En otras oca-siones los grupos prostéticos de las proteínas son algunos metales, que si no están pre-sentes o se encuentran en una forma química no disponi-ble, impiden también la acción enzimática.

8. ¿tiene que ver algo chicle con caucho?

El nombre “chi-cle” procede de la goma de látex del chicozapote (Achras zapota), planta sel-vática centroamerica-na. Se cuenta que el presidente de Méxi-co, Antonio López de Santa Ana (1797-1876) entregó unas muestras de esta goma a Thomas Adams para ver si se podía utili-zar como sustituto del caucho. Viendo que no era viable, Adams decidió cor-tarlo en tiras y ven-derlo como goma de mascar, marcan-do el nacimiento de la Adams N. Y. Chewing Gum.

Este chicle fue des-plazado por polí-meros sintéticos en los años 40. Primero fueron polímeros de isopreno, a los que siguieron los de iso-butileno, acetato de polivinilo, laurato de polivinilo y copolíme-ros butadieno-estire-no y butadieno-iso-preno. Pero además de la goma base, en la formulación de un chicle moderno pue-den entrar entre 15 y 30 ingredientes dis-tintos: edulcorantes, saborizantes, emul-gentes, humectan-tes, colorantes y antioxidan-tes. Los humectantes impiden que la goma se seque en ex-ceso y quede dura. Los emul-gentes dan una textura suave y permiten que al masticar la mezcla sea homogénea.

Y también pueden añadirse ingredientes especiales con algún tipo de actividad benefi-ciosa: flúor, vitaminas, sustan-cias para prevenir el mareo.

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9. ¿son productos quími-cos las medicinas?

Por supuesto que sí, como to-das las sustancias conocidas y por conocer. Si hay un me-dicamento famoso es la As-pirina®, ácido acetil salicílico, sintetizado con gran pureza por Félix Hoffmann, químico de Bayer, en 1897. Anterior-mente se sabía que la corteza del sauce blanco era efectiva frente a la fiebre, y J. Büchner en 1828 aisló de ella un princi-pio activo que llamó salicilina, el cual fue desdoblado por R. Piria en 1838 en azúcar y ácido salicílico. Aunque C. F. Gerhardt ya había sintetizado en 1853 el ácido acetil salicíli-co por un complicado proce-dimiento, Hoffmann consiguió un producto con menos efec-tos secundarios y mayor esta-bilidad partiendo del alquitrán de hulla. Muchos fueron los productos farmacéuticos que se sintetizaron a partir de en-tonces y hoy día se está en condiciones de fabricar me-dicamentos “a la medida” a partir del conocimiento de las estructuras químicas de los principios activos.

10. ¿tiene algo que ver el color con la química?

Sí, pues hay sustancias que pueden absorber y emitir luz. En un átomo los electrones más alejados del núcleo pueden sal-

tar a un nivel superior si absorben una cantidad de energía, justo la equivalen-te a la diferencia energé-tica entre los dos niveles. Por otra parte, cuando el átomo excitado vuelve a su estado fundamental emite la misma cantidad de energía que había ab-sorbido. Una radiación electromagnética puede aportar una cantidad de energía, que depende de su frecuencia, por lo que cuando la excitación del

átomo ha sido provocada por la absorción de una radiación correspondiente a la zona del espectro visible, absorberá luz al excitarse y emitirá luz al volver al estado normal.

La luz blanca con-tiene todos los to-nos de color, pero cada elemento solo absorbe para excitarse aquellos correspondientes a unas determinadas frecuencias, que son las que emiti-rá luego y que son interpretadas por el cerebro en tér-minos de color. Es-tas frecuencias son características de cada elemento y constituyen su “espectro”. Esta propiedad permitió el descubrimiento del helio en el Sol, del que recibió el nombre, antes de que se identificara en nuestro planeta.


1. “Cien preguntas, cien respuestas”, publica-do en la Revista Andalucía Innova, Especial Química 2011. Junta de Andalucía, Conseje-ría de Economía, Innovación y Ciencia.

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La Revista Universo Farmacéutico de la Facultad de Ciencias Farmacéuticas y Bioquímica de la Universidad Inca Garcilaso de la Vega publica comunicaciones originales de carácter científico y técnico en el campo de las Ciencias Farmacéuticas, Biomédicas y afines, artículos de divulgación, de revisión, comentarios, informes técnicos, ponencias y otras comunicaciones.

Consta de un Comité Editorial que en base a criterios definidos, eligirá los artículos a publicar en la revista.

Las publicaciones y colaboraciones puestas a consideración del Comité Editorial deberán estar de acuerdo a los siguientes criterios:

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• La comunicación deberá ser original, es decir, producida directamente por su autor, basada en datos objetivos e información válida de carácter científico y social, que expresen resultados de las investigaciones o divulgaciones de importancia.

• El contenido de las publicaciones deben aportar al conocimiento y al estado del arte de las Ciencias Farmacéuticas, Biomédicas y afines.

Los artículos deben seguir las pautas siguientes:

1. La Revista Universo Farmacéutico recibe artícu-los de estudios realizados por docentes e investi-gadores de la Facultad de Ciencias Farmacéuticas y Bioquímica de la Universidad Inca Garcialso de la Vega y de otros investigadores nacionales y extran-jeros en el área biomédica y afines.

2. El artículo puede ser redactado y presentado en idioma español, inglés o francés, deberá ser entregado impreso por duplicado (original y copia) y en versión electrónica en un medio de almacenamiento de datos apropiado, con el texto en Microsoft Word, en letras Times New Roman, 12 puntos, doble espacio, en papel bond formato A-4, con márgenes de 3 cm y con una extensión máxima de 10 páginas incluyendo tablas y figuras con su respectiva leyenda y numerados sucesivamente.

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b) Autores. Primer nombre, apellido paterno e inicial del apellido materno; e indicar la institución donde se realizó el trabajo, seguido de una llamada al pie de página para indicar la dirección.

c) Resumen y Summary. Escritos en un solo párrafo en español y en inglés o francés. No excederán las 250 palabras. Se indicarán concretamente los objetivos del estudio, los procedimientos, los hallazgos más importantes y las conclusiones. A continuación del resumen agregar de 4 a 5 “palabras clave” y “Key words” que identifiquen el tipo de trabajo.

d) El texto deberá contener: Introducción que expresa el propósito del artículo y los objetivos del estudio. Material y métodos. Resultados expresados en tablas con el título ubicado en la parte superior y en figuras con leyenda explicativa en la parte inferior. Discusión o comentario que explica el significado de los hallazgos, sus limitaciones y la relación con otros estudios pertinentes.

Conclusiones y Referencias bibliográficas.

Se deberá emplear el sistema de las Normas de Vancouver 2005. Se numerarán las referencias consecutivamente como se mencionan en el texto por orden de aparición. Las referencias se identificarán en el texto mediante números arábigos entre paréntesis. Las citas de publicación deben contener: Apellido paterno del autor, seguido de la inicial del nombre (s), mencionar hasta sólo los seis primeros autores, separados por comas, seguidos de “et al.”, el título de la investigación o publicación, nombre de la revista o libro, año de la publicación, mes, volumen de la revista, número, páginas en las que aparece el artículo, en caso de libros mencionar la editorial, la edición, ciudad, año y páginas. Las citas de tesis deben tener el nombre del autor, título del trabajo, grado o título que se optó por la tesis, la universidad, la facultad y la ciudad, así como el año de publicación.

Ejemplo: Halpern SD, Caplan AL. Solid – organ transplantation in HIV-infected patients. N Engl J Med. 2002 Jul 23; 347(4):284-7.

Otros tipos de comunicaciones contendrán: desarrollo del tema y literatura referenciada.

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Universo Farmacéutico - uigv.edu.pe · PDF fileII. RECOLECCIÓN Y PREPARACIÓN DE LA MUESTRA La planta fue recolectada en el distrito de Huacrapuquio (2 700 msnm), ubicado a 10 km