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Trióxido de arsénico

El trióxido de arsénico es un compuesto inorgánico con la fórmula As
2
Oh
3
. [5] Como producto químico industrial, sus principales usos incluyen la fabricación de conservantes de madera , pesticidas y vidrio . [6] Se vende bajo la marca Trisenox entre otras [2] [3] cuando se usa como medicamento para tratar un tipo de cáncer conocido como leucemia promielocítica aguda . [7] Para este uso se administra mediante inyección en una vena . [7]

Los efectos secundarios más comunes incluyen vómitos, diarrea, hinchazón, dificultad para respirar y dolores de cabeza. [7] Los efectos secundarios más graves pueden incluir el síndrome de diferenciación de APL y problemas cardíacos. [7] El uso durante el embarazo o la lactancia puede dañar al bebé. [8] [9] Su mecanismo en el tratamiento del cáncer no está del todo claro. [7]

El trióxido de arsénico fue aprobado para uso médico en los Estados Unidos en 2000. [7] Está en la Lista de Medicamentos Esenciales de la Organización Mundial de la Salud . [10] Se producen aproximadamente 50.000 toneladas al año. [11] Debido a su toxicidad, varios países tienen regulaciones en torno a su fabricación y venta. [12]

Usos

Médico

El trióxido de arsénico está indicado en combinación con tretinoína para el tratamiento de adultos con leucemia promielocítica aguda de bajo riesgo recién diagnosticada cuya leucemia promielocítica aguda se caracteriza por la presencia de la translocación t(15;17) o la expresión del gen PML/RAR-alfa; y para la inducción de la remisión y la consolidación en pacientes con leucemia promielocítica aguda que son refractarios a la quimioterapia con retinoides y antraciclinas o que han recaído a partir de ella, y cuya leucemia promielocítica aguda se caracteriza por la presencia de la translocación t(15;17) o la expresión del gen PML/RAR-alfa. [2] [3] [13]

El trióxido de arsénico se utiliza para tratar un tipo de cáncer conocido como leucemia promielocítica aguda (LPA). [7] Puede utilizarse tanto en casos que no responden a otros agentes, como el ácido retinoico all-trans (ATRA) o como parte del tratamiento inicial de casos recién diagnosticados. [7] Este tratamiento inicial puede incluir una terapia combinada de trióxido de arsénico con ácido retinoico all-trans (ATRA). [14]

La eficacia parece similar a la del Realgar/Indigo naturalis , que se puede tomar por vía oral y es menos costoso, pero está menos disponible. [15] Funciona estimulando la descomposición del proteosoma del receptor de ácido retinoico alfa , al mover la proteína a la matriz nuclear y aumentar la ubiquitinación . [16]

En la década de 1970, el investigador chino Zhang Tingdong y sus colegas descubrieron este uso. [17] Fue aprobado para el tratamiento de la leucemia en los Estados Unidos en 2000. [18] La Universidad de Hong Kong desarrolló una forma líquida de trióxido de arsénico que se puede administrar por vía oral. [19] Los compuestos organoarsénicos , como los aditivos alimentarios ( roxarsona ) y los medicamentos ( neosalvarsan ), se derivan del trióxido de arsénico. [ cita requerida ]

Fabricación

Los usos industriales incluyen su uso como precursor de productos forestales, en la producción de vidrio incoloro y en la electrónica. [11] Al ser el principal compuesto del arsénico , el trióxido es el precursor del arsénico elemental, las aleaciones de arsénico y los semiconductores de arseniuro . Los compuestos a granel basados ​​en arsénico , arsenito de sodio y cacodilato de sodio , se derivan del trióxido. [ cita requerida ]

La toxicidad del arsénico se aprovecha en diversas aplicaciones, incluido el uso del óxido como conservante de la madera . Los arseniatos de cobre , que se derivan del trióxido de arsénico, se utilizan a gran escala como conservantes de la madera en los EE. UU. y Malasia, pero estos materiales están prohibidos en muchas partes del mundo. Esta práctica sigue siendo controvertida. [11] En combinación con acetato de cobre (II) , el trióxido de arsénico produce el pigmento vibrante conocido como verde París , que se utiliza en pinturas y como rodenticida. Esta aplicación ha sido descontinuada. [ cita requerida ]

Medicina alternativa

A pesar de la conocida toxicidad del arsénico, el trióxido de arsénico se utilizaba en la medicina tradicional china , donde se lo conoce como pi-shuang ( chino :砒霜; pinyin : pīshuāng ; lit. 'escarcha de arsénico'). En homeopatía , se lo llama arsenicum album . Algunos medicamentos patentados desacreditados , por ejemplo, la solución de Fowler , contenían derivados del óxido de arsénico. [20]

Toxicología

El sistema digestivo absorbe fácilmente el trióxido de arsénico. La ingestión de tan sólo 0,1 gramos puede ser mortal. [11]

La intoxicación crónica por arsénico se conoce como arsenicosis. Este trastorno afecta a los trabajadores de fundiciones , a las poblaciones cuya agua potable contiene altos niveles de arsénico (0,3-0,4 ppm) y a los pacientes tratados durante largos períodos con productos farmacéuticos a base de arsénico. La ingestión prolongada de trióxido de arsénico, ya sea en el agua potable o como tratamiento médico, puede provocar cáncer de piel. En un estudio de mujeres expuestas al polvo de trióxido de arsénico como empleadas o vecinas de una fundición de cobre, también se han indicado problemas reproductivos (alta incidencia de abortos espontáneos, bajo peso al nacer, malformaciones congénitas).

En EE. UU., el límite de exposición ocupacional permisible OSHA 1910.1018 para compuestos de arsénico inorgánico en el aire de la zona de respiración es de 0,010 mg/m 3 .

Producción y ocurrencia

Mina histórica de arsénico de Sankt Blasen , Austria

El trióxido de arsénico se puede generar mediante el procesamiento rutinario de compuestos de arsénico, incluida la oxidación (combustión) del arsénico y de minerales que contienen arsénico en el aire . Un ejemplo ilustrativo es la tostación de oropimente , un mineral de sulfuro de arsénico típico.

2 Como
2
S
3
+ 9 O
2
→ 2 Como
2
Oh
3
+ 6 SO
2

Sin embargo, la mayor parte del óxido de arsénico se obtiene como subproducto volátil del procesamiento de otros minerales. Por ejemplo, la arsenopirita , una impureza común en los minerales que contienen oro y cobre, libera trióxido de arsénico al calentarse al aire. El procesamiento de estos minerales ha provocado numerosos casos de intoxicaciones [21] y, una vez cerrada la mina, los residuos de trióxido restantes presentarán un peligro ambiental (como fue el caso de la Mina Gigante , por ejemplo). Solo en China se extraen minerales de arsénico de forma intencionada [11] .

En el laboratorio, se prepara por hidrólisis del tricloruro de arsénico : [22]

2 AsCl 3 + 3 H 2 O → Como 2 O 3 + 6 HCl

Como
2
Oh
3
Se presenta de forma natural en forma de dos minerales: arsenolita ( cúbica ) y claudetita ( monoclínica ). Ambos son minerales secundarios relativamente raros que se encuentran en zonas de oxidación de depósitos de mena ricos en As.

Propiedades y reacciones

El trióxido de arsénico es un óxido anfótero y sus soluciones acuosas son débilmente ácidas , por lo que se disuelve fácilmente en soluciones alcalinas para dar arsenitos . Es menos soluble en ácidos, aunque se disolverá en ácido clorhídrico . [23]

Con HF anhidro y HCl se obtiene AsF 3 y el tricloruro: [22]

As2O3 + 6HX → 2 AsX3 + 3H2O ( X = F , Cl)

Sólo con agentes oxidantes fuertes como el ozono , el peróxido de hidrógeno y el ácido nítrico se produce pentóxido de arsénico .
2
Oh
5
o su ácido correspondiente: [22]

2 HNO 3 + Como 2 O 3 + 2 H 2 O → 2 H 3 ComoO 4 + N 2 O 3

En términos de su resistencia a la oxidación, el trióxido de arsénico se diferencia del trióxido de fósforo , que se quema fácilmente en pentóxido de fósforo .

La reducción produce arsénico elemental o arsina ( AsH
3
) dependiendo de las condiciones: [22]

As2O3 + 6Zn + 12HNO3 → 2 AsH3 + 6Zn ( NO3 ) 2 + 3H2O

Esta reacción se utiliza en la prueba de Marsh .

Estructura

En la fase líquida y gaseosa por debajo de los 800 °C, el trióxido de arsénico tiene la fórmula As
4
Oh
6
y es isoestructural con P
4
Oh
6
. Por encima de 800 °C como
4
Oh
6
se disocia significativamente en As molecular
2
Oh
3
, que adopta la misma estructura que N
2
Oh
3
Se conocen tres formas ( polimorfos ) en estado sólido: un As cúbico de alta temperatura (> 110 °C)
4
Oh
6
, que contiene As molecular
4
Oh
6
, y dos formas poliméricas relacionadas. [24] Los polímeros, que cristalizan como cristales monoclínicos, presentan láminas de AsO piramidal.
3
unidades que comparten átomos de O. [25]

Sociedad y cultura

Efectos ambientales

La fundición y el procesamiento de minerales relacionados suelen generar trióxido de arsénico, lo que supone un riesgo para el medio ambiente . Por ejemplo, la mina Giant en Canadá procesó cantidades importantes de minerales de oro contaminados con arsenopirita .

El envenenamiento por arsénico en la literatura y la sociedad

Las propiedades venenosas del arsénico son objeto de una extensa literatura. [26] [27] [28]

En Austria vivían los llamados "comedores de arsénico de Estiria ", que ingerían dosis muy superiores a la dosis letal de trióxido de arsénico sin sufrir daños aparentes. Se cree que el arsénico permite realizar trabajos extenuantes en grandes altitudes, por ejemplo en los Alpes. [29] [30] [31] [32]

Referencias

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Enlaces externos