El 1,1,2,2-tetracloroetano ( TeCA ), también conocido por las marcas Bonoform , Cellon y Westron , es un compuesto orgánico. Es un líquido incoloro y tiene un olor dulce. Se utiliza como disolvente industrial y como agente de separación. El TeCA es tóxico y puede inhalarse, consumirse o absorberse a través de la piel. Tras la exposición, pueden producirse náuseas, mareos o incluso daños en el hígado.
Debido a sus posibles efectos cancerígenos para los seres humanos, la producción de 1,1,2,2-tetracloroetano ha disminuido significativamente y ya no se utiliza ampliamente como producto final. [7] Sin embargo, todavía se genera como subproducto y como producto intermedio durante la fabricación, donde se han detectado niveles bajos de la sustancia química en el aire. [8]
Usos
El 1,1,2,2-tetracloroetano se ha utilizado como disolvente industrial desde la década de 1910, cuando se utilizó ampliamente en formulaciones de acetato de celulosa , bajo el nombre de "Cellon". Su uso en formulaciones de acetato de celulosa disminuyó hacia la década de 1920, cuando se hizo más conocida su toxicidad.
Otros usos de la sustancia incluyen el decapado de pintura, actuar como agente desnaturalizante del alcohol, como disolvente para ceras y barnices, y en la extracción de aceites y el desengrasado de metales. [9]
Existen varias formas diferentes de sintetizar 1,1,2,2-tetracloroetano. El 1,1,2,2-tetracloroetano se puede producir mediante la adición catalítica de cloro al acetileno (etino), lo que produce la mayor pureza. [10] También se produce mediante cloración directa u oxicloración utilizando etileno como materia prima y mediante cloración catalítica de etano o cloración de 1,2-dicloroetano. [8] El 1,1,2,2-tetracloroetano siempre se produce en sistemas cerrados para obtener el mayor rendimiento. Los productos secundarios comunes que se crean durante la síntesis de 1,1,2,2-tetracloroetano son 1,2-dicloroetano y tricloroetileno (en presencia de calor). [11]
Síntesis de 1,1,2,2-tetracloroetano
Toxicidad
El alcohol aumenta el metabolismo del 1,1,2,2-tetracloroetano (TeCA) [12] e intensificará los efectos del TeCA. [13] Los seres humanos que consumen alcohol pueden tener un mayor riesgo de sufrir todos los efectos tóxicos del TeCA. Esto también es aplicable a otros hidrocarburos alifáticos clorados. Una investigación demostró que cuando se combina alcohol con TeCA aumenta el peso relativo de las ratas experimentadas, lo que indica una mayor actividad del TeCA. [13]
Metabolismo
Se cree que el metabolismo involucra al citocromo (CYP) P450 . Los experimentos demostraron que las reacciones de biotransformación aumentaron con el consumo crónico de etanol y el ayuno. [14]
Metabolismo propuesto del 1,1,2,2-tetracloroetano
Mecanismo de acción
El 1,1,2,2,-tetracloroetano (TeCA) puede absorberse rápidamente y ampliamente por exposición oral e inhalatoria. En estudios con animales, se informó que la absorción oral fue del 70-100% [15] [16] y del 40-97% en la inhalación humana. [17] [18] El TeCA es una molécula lipofílica , pequeña y volátil ; el TeCA puede absorberse fácilmente en los tractos respiratorio y gastrointestinal . La absorción por difusión pasiva es el mecanismo más probable.
Una vez que el TeCA se absorbe en el cuerpo, se distribuye fácilmente por todo el organismo a través de la difusión pasiva. Lo más probable es que el TeCA se acumule en los tejidos ricos en lípidos, como el hígado. [15] [ 16] [19] La eliminación urinaria se produce en forma de metabolitos, entre ellos el ácido fórmico , el ácido glioxálico , el ácido tricloroacético y el tricloroetanol . [15] [16] [19] [20] [21]
Como ya se ha mencionado anteriormente, la difusión pasiva es un mecanismo importante, porque es probablemente el principal mecanismo de excreción . [15] [16] [19] [20] [21]
El metabolismo de TeCA a productos reactivos juega un papel clave en la toxicidad de TeCA. En ratas, las enzimas microsomales y nucleares del citocromo P450 están implicadas en el metabolismo con TeCA, liberando compuestos biológicamente activos como; aldehídos , alquenos , ácidos y radicales libres . [15] [16] [22] La formación de metabolitos activos es probablemente el mecanismo de la toxicidad.
El mecanismo de los efectos neurológicos aún no se ha determinado y, por lo tanto, no se puede describir; el TeCA podría desempeñar un papel. La propiedad de la difusión pasiva fácil a los tejidos ricos en lípidos le permite interferir con la función de la membrana neuronal, la depresión del sistema nervioso central, los cambios de comportamiento y la anestesia . [23] pero no hay estudios del mecanismo de los efectos neuronales del TeCA.
El modo de acción del efecto cancerígeno del TeCA no está completamente determinado. Varios estudios del TeCA han informado de aumentos en el número de hepatocitos en mitosis , pero no se ha evaluado el papel que estos efectos podrían tener del TeCA en la carcinogenicidad. Se sugiere que el TeCA puede tener una actividad promotora e iniciadora. [22] [24] [25]
Toxicocinética
El efecto sobre la salud más común se encontró en el hígado después de la exposición al 1,1,2,2-tetracloroetano (TeCA). Los estudios al respecto se han dividido en cuatro fases toxicocinéticas diferentes: adsorción, distribución, metabolismo y excreción ( ADME ). Se han estudiado tres vías de exposición para examinar los efectos en función de la vía de entrada del TeCA en el cuerpo.
Exposición oral: El experimento para la exposición oral se realizó administrando dosis orales de TeCA marcado radiactivamente por sonda en aceite de maíz a ratas y ratones. Seguido de la medición de la radiactividad en el aire espirado y la orina. [15] a) Adsorción: Con una radiactividad medida de 65%-73%, la conclusión fue que el compuesto se absorbe casi completamente por vía oral. b) Distribución: Se observó la unión a proteínas hepáticas purificando la proteína del hígado. Además, se observaron efectos adversos en el hígado, riñón y testículos, lo que llevó a la conclusión de que TeCA se distribuye a estos tejidos. [26] c) Metabolismo: ver experimentos sobre rutas de metabolismo. d) Excreción: Después de 72 h, más del 90% de la dosis se excretó en forma metabolizada o inalterada. La mayor parte se excretó en el aliento, seguido de la orina y la menor cantidad de TeCA se recuperó en las heces. El 20%-30% se retuvo en la piel y la carcasa.
Exposición por inhalación: El experimento sobre los efectos en la salud tras la exposición por inhalación se realizó en voluntarios humanos [18] para estudios de adsorción y excreción y en animales [15] para distribución y metabolismo. Se insertó en sus bocas una pera que contenía TeCA marcado con 38C1 y los voluntarios inhalaron profundamente, mantuvieron la respiración durante 20 segundos y exhalaron. Se midió la excreción del TeCA marcado radiactivamente. a) Adsorción: Los resultados del estudio mostraron que el 97% de TeCA se adsorbió en una sola respiración. b) Distribución: Después de la exposición a ratones y ratas por inhalación, se observaron efectos adversos en el hígado y el riñón que indicaban una distribución sistémica de TeCA a estos tejidos. c) Metabolismo: Después de 6 horas de exposición por inhalación, el nivel de TeCA marcado radiactivamente se midió a una concentración de 7,73% no metabolizado en el aire espirado. 72 horas después se midió 1,78%. d) Excreción: Una hora después de la exposición, se midió el 3% de TeCA inhalado en el aliento excretado y el 0,015% en la orina.
Exposición dérmica: Para medir los efectos sobre la salud después de la exposición dérmica, se aplicó 1 ml de TeCA a la piel de ratones y cobayas. [27] a) Adsorción: En media hora, la dosis se absorbió en la piel. b) Distribución: No hay experimentos disponibles. c) Metabolismo: No hay experimentos disponibles. d) Excreción: Se demostró que la vida media de TeCA en la sangre es de aproximadamente dos horas.
Efectos sobre la salud
El 1,1,2,2-tetracloroetano (TeCA) tiene una amplia gama de efectos que se extienden por todo el cuerpo. Se han investigado sus efectos en diferentes sistemas, tanto en humanos como en animales, según se indica.
Cuatro estudios [28] [29] [30] [31] realizados en seres humanos después de la exposición a TeCA determinaron malestar gastrointestinal en los participantes. Dos seres humanos expuestos a 2,9 ppm de TeCA durante 30 minutos mostraron síntomas de vómitos y náuseas. [17] Estos síntomas también provocaron pérdida de peso. [32]
Un estudio de Horiuchi et al. [33] mostró que un mono expuesto frecuentemente a 1,9 ppm de TeCA se volvió anoréxico y desarrolló diarrea regular.
Los trabajadores de una fábrica de seda artificial que habían inhalado regularmente TeCA mostraron niveles elevados de glóbulos blancos y una ligera anemia. [34]
En 1962, un estudio mostró que 2 ⁄ 3 de las ratas investigadas expuestas a 9000 ppm de TeCA durante 29 días tenían niveles reducidos de glóbulos rojos y hemoglobina. [33]
Las autopsias realizadas a personas que murieron debido a la exposición al TeCA mostraron que algunas personas desarrollaron insuficiencia hepática a causa del TeCA, presentaron ictericia y agrandamiento del hígado. El hígado es el sistema más afectado por la intoxicación con TeCA, lo que provoca, por ejemplo, apoptosis del tejido hepático. [28] [29] [30] [33] [34]
Después de una exposición a 60 ppm, las ratas muestran degeneración del hígado graso. [35] Otro estudio determinó que el límite para la insuficiencia hepática aguda es de 102 ppm durante cuatro horas, indicado por aumentos en el ácido ascórbico hepático y la glutamato deshidrogenasa sérica y disminuciones en los triglicéridos séricos. [13]
Los vapores de TeCA pueden causar irritación ocular, escozor, entrecerrar los ojos y lagrimeo tanto en humanos [17] como en animales. [36] Esto se debe al contacto directo de la piel y el vapor más que a la inhalación o digestión.
El Instituto Nacional del Cáncer realizó experimentos sobre la tumorigenicidad de TeCA en ratas y ratones por vía oral. Se encontraron tumores hepáticos en ambas especies. Otros estudios sobre el modo de acción tumorígeno revelaron que actúa tanto como iniciador como promotor. [26]
Dosis letal
Debido a varios informes de estudios de casos sobre personas que murieron después de ingerir TeCA, fue posible establecer la dosis letal aproximada. Dado que la cantidad consumida variaba, fue difícil determinarla con exactitud. En un informe se demostró que era de 4100 mg/kg, [38] el segundo de 357 mg/kg [39] y el tercero de 1100 a 9600 mg/kg. [40] La muerte después de la ingestión se produjo en un plazo de 3 a 20 horas.
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