El descubrimiento del primer tinte sintético

Corría el año 1856 durante las vacaciones de Pascua, y el joven William Henry Perkin, que por entonces contaba con 18 años, se encontraba estudiando en el Royal College of Chemistry de Londres bajo la tutela del químico alemán August Wilhelm von Hofmann (no confundir con el suizo Albert Hofmann, descubridor del LSD).

Como reto, su profesor le había propuesto sintetizar quinina desde cero, un fármaco del tipo alcaloide con propiedades antimaláricas, y Perkin pasó horas en el cobertizo del jardín de la casa de sus padres realizando pruebas. La quinina o chinchona, que se extraía originalmente de la quina, posee en su estructura un grupo aromático de quinolina, y una quinuclidina o amina bicíclica.

Estructura de la quinina.

Para conseguir sintetizarla, a nuestro químico se le ocurrió llevar a cabo la oxidación de anilina utilizando dicromato potásico. El dicromato contenía impurezas de toluidina, un derivado del alquitrán, que reaccionaron con la anilina y obtuvo un producto tipo lodo de color negro, que apuntaba a que la síntesis orgánica había fallado. Decidió sabiamente tirar esta sustancia por el fregadero, y al limpiar el vaso de precipitados con alcohol, partes del mismo se volvían violetas. Posteriormente, se formaban cristales de este color.

Fuente.

El joven Perkin había obtenido el primer tinte orgánico sintético, perfecto para teñir textiles como la seda o el algodón, y podían conseguirse tonos desde el púrpura oscuro a un tono más lavanda. Viendo el potencial de ventas que tenía, ya que nunca antes se había visto un color parecido en la ropa, patentó su sustancia a la que bautizó finalmente como "malva" o "mauveína" (mauveine en inglés) por su parecido con el tono de las flores del mismo nombre.

Estructura química de la mauveína A (C₂₆H₂₃N₄⁺X⁻).
Posee dos moléculas de anilina, una de p-toluidina y otra
de o-toluidina.

Al año siguiente, tras pedirle el capital necesario a su padre, Perkin abrió una fábrica de tintes cerca de los canales de Londres, y su colorante resultó ser muy popular entre la población más "fashionista". Su lanzamiento fue el pistoletazo de salida para la síntesis de otros tintes derivados de la anilina como la fucsina (magenta) o la safranina (rojo), que se descubrieron tras el éxito comercial de la mauveína.

El reconvertido Jack Napier era un gran fan de este color.

La malva fue empleada también en la impresión de sellos en el Reino Unido, y nuestro inventor a la edad de 35 años ya era tan sumamente rico que podía haberse retirado. En vez de eso, se construyó una casa nueva completa con un laboratorio particular, donde siguió investigando y desarrollando compuestos hasta su madurez, cuando fue nombrado miembro de la Royal Society de Londres, y donde fue homenajeado en 1906 por el 50 aniversario de su primer gran descubrimiento.

Fuente:

Wikipedia: William Henry Perkin

Esta entrada participa en la LI Edición del Carnaval de Química, alojada en el blog Scientia de @ScientiaJMLN.

Lybia edmondsoni o el "cangrejo pompón"

Hace algún tiempo, vi en un Tumblr el gif que ilustra esta entrada. Me causó tanta curiosidad que decidí informarme un poco sobre el cangrejo que movía una especie de alga o anémona como si animara a su equipo favorito.

Se trata del cangrejo pompón (también llamado cangrejo boxeador o boxer crab en inglés), o Lybia edmondsoni. Es conocido popularmente por parecerse a una animadora o cheerleader cuando agita sus pompones. En el idioma hawaiano se le llama kūmimi pua, que significa "cangrejo flor no comestible", y fue usado por chamanes en la Antigüedad, que le atribuían propiedades mágicas.

En realidad, este cangrejo xántido cuyo caparazón llega a medir alrededor de 1,3 centímetros y que es endémico del archipiélago de Hawái, corta trozos de anémonas venenosas pequeñas que viven en los corales, normalmente de la especie monotípica Triactis producta, y las agita en sus pinzas o quelas para protegerse de depredadores e incluso aturdir a posibles presas como pequeños peces con el fin de capturarlas una vez que se encuentren paralizadas por la acción neurotóxica de la anémona.

En situaciones de lucha entre cangrejos de la misma especie, se observó que casi invariablemente éstos sostenían dos pequeñas anémonas en las quelas, pero no se sabe a ciencia cierta si T. producta es altamente tóxica para los cangrejos, porque siempre luchaban entre sí con las anémonas en la posición opuesta a la de su adversario. Es decir, que la defensa que le aporta T. producta a Lybia edmondsoni es casi con toda seguridad del tipo intraespecífica.

La relación entre estos decápodos con exoesqueleto de quitina y la anémona Triactis es mutualista, ya que los primeros han evolucionado para tener unas pinzas modificadas para poder coger delicadamente las anémonas de la columna, una en cada apéndice sin dañarlas. También se ha definido más recientemente como cleptoparasítica, ya que los cangrejos "roban" trozos de la anémona para aprovechar el efecto tóxico de las actinotoxinas que contienen en sus cnidoblastos.

Si el cangrejo llega a perder uno de sus dos "pompones", parte la anémona restante en dos, y cada sección crece convirtiéndose en un nuevo individuo mediante reproducción asexual.

Kirsten Dunst, flipando con la competencia crustácea.

Fuentes:
Wikipedia: Triactis

Frederuck, T. (2015): 30 Surprising Animal Facts. BabaMail
Levy, S. et al. (1970): Report of Stingings by the Sea Anemone Triactis producta
Karplus, J. et al. (1998): The Intraspecific Fighting Behavior ofthe Hawaiian Boxer Crab, Lybia edmondsoni-Fighting with Dangerous Weapons?

Los medicamentos ficticios de Los Simpson

"¡Ohhh! ¡Toppings para el yogur!".

Durante las veintitantas temporadas de la serie sobre nuestra familia springfieldiana de piel amarilla favorita, se nos han presentado varios fármacos. Algunos son reales como el ansiolítico Xanax^® (alprazolam), pero también hay otros tantos ficticios que suelen ser referencias a medicinas que podemos encontrar en la farmacia.

Esta es una recopilación de algunos de esos medicamentos que se mencionan en la serie, ordenados por fecha de aparición, enumerando sus efectos secundarios indeseables y mostrando la relación, si la hay, con fármacos análogos reales.

Dimoxinil

• Episodio: Simpson y Dalila, s02e02.
• Efecto: Crecepelos líquido usado por vía tópica que necesita una aplicación diaria. Homer empieza a usarlo con la excusa de evitar que se le congele el cerebro.
• Efectos adversos: Si no se aplica todos los días, se perderá el pelo que ha vuelto a crecer.
• Análogo real: El propio nombre es un anagrama del principio activo real minoxidil, un vasodilatador usado como remedio para la calvicie masculina o alopecia androgénica.

Morfina masticable de Los Picapiedra

• Episodio: Marge encadenada, s04e21.
• Efecto: Analgésico opioide con forma de personajes de la serie Los Picapiedra que se toma por vía oral. Bart lo pide a su madre cuando tiene la gripe.
• Efectos adversos: No se mencionan en la serie. Probablemente depresión respiratoria, mareos y pérdida de peso.
• Análogo real: Parodia de los caramelos y otros productos de merchandising de Los Picapiedra. La morfina puede usarse tanto por vía intravenosa como por vía oral, aunque esta última vía de administración tiene una tasa de absorción o biodisponibilidad baja.

Tónico Revitalizante Simpson e Hijo

• Episodios: El abuelo contra la impotencia sexual, s06e10; Dos malos vecinos, s07e13; Bart de noche, s08e05; El show de Pica, Rasca y Poochie, s08e14.
• Efecto: Tónico afrodisiaco casero preparado en un lavabo o bañera en su defecto. Su efecto es casi inmediato y su composición es algo variable, ya que consiste en mezclar varios medicamentos según arte. Fue inventado como sustituto barato del agua bendita por el bisabuelo de Abe Simpson.
• Efectos adversos: Derivados de la suciedad de la bañera, a algunos les provoca tal vigor que que tiran los pantalones por la ventana porque, según ellos, "no los necesitaran más".
• Análogo real: Hasta donde sé, ninguno actúa tan rápido ni cambia tanto la actitud de los hombres.

Prozac para niños masticable

"Todo lo que puedo darte son estos Prozac masticables infantiles.
Tú eliges: ratón maníaco-depresivo o pajarillo infeliz".

• Episodio: Alrededor de Springfield, s06e22.
• Efecto: Versión infantil de Prozac^®. La cocinera/enfermera Doris ofrece las opciones disponibles del fármaco, dos comprimidos con forma de peculiares animalitos (ratón maníaco-depresivo o pajarillo infeliz) cuando Bart se encuentra indispuesto por comer un cereal Krusty-O metálico.
• Efectos adversos: Nerviosismo, náuseas, sequedad en la boca, dolor de garganta, somnolencia, temblor incontrolable de alguna parte del cuerpo.
• Análogo real: Prozac^®, un antidepresivo cuyo principio activo es la fluoxetina Se usa para tratar la depresión, el trastorno obsesivo-compulsivo o TOC, algunos trastornos de la alimentación y ataques de pánico.

Focusín^® (Focusyn^®)

• Episodio: La ayudita del hermano, s11e02.
• Efecto: Fármaco experimental psicoestimulante usado por vía oral para mejorar la concentración y para tratar el trastorno de déficit de atención e hiperactividad (TDAH) de Bart.
• Efectos adversos: Paranoia, nerviosismo, comportamiento errático. Posible interacción con caramelos masticables Taffy. Bart aseguraba que sufría una inflamación testicular como efecto secundario del fármaco.
• Análogo real: Ritalin^®. En España, se comercializa bajo el nombre comercial Rubifén^®, y su principio activo es el metilfenidato. Un estereoisómero purificado de este fármaco es el dexmetilfenidato, y se vende en Estados Unidos bajo el nombre de Focalin^®. Focus en inglés significa de forma figurativa centrarse o concentrarse.

Repressitol^®

- ¿No recuerdas tu primer día de colegio?
- ¡No. mientras siga tomando ESTO!

• Episodio: Hasta lueguito cerebrito, s12e16.
• Efecto: Medicación tomada por Milhouse Van Houten  para reprimir recuerdos traumáticos y bajo la posología de "tomar un comprimido según sea necesario". El nombre es un juego de palabras de la frase "repress it all", reprímelo todo.
• Efectos adversos: En el episodio no se menciona ninguno.
• Análogo real: No hay uno como tal, aunque sí hay fármacos como algunas benzodiacepinas (por ejemplo, los hipnóticos triazolam o midazolam, o el ansiolítico diazepam), que pueden inducir amnesia de tipo anterógrada en los pacientes.

Viagrogaína^®

• Episodio: Bartir de cero, s14e11.
• Efecto: Crema tópica para tratar la impotencia a la par que la calvicie, y según su representante Homer Simpson "te da pelo ahí arriba, y lo que necesitas ahí abajo".
• Efectos adversos: Puede provocar la pérdida del cuero cabelludo y/o el pene.
• Análogo real: El nombre (Viagrogaine^®) es una combinación de los nombres de medicamentos reales Viagra^® (sildenafilo), un fármaco usado como tratamiento de la disfunción eréctil, y Rogaine^®, un nombre comercial del ya mencionado crecepelos minoxidil.

Dibromuro de litio

"A nadie le gusta un payaso bipolar".

• Episodio: Recetas de medianoche, s16e06.
• Efecto: Tratamiento para el trastorno bipolar consumido por Krusty el Payaso.
• Efectos adversos: Desconocidos.
• Análogo real: Litio, usado en la vida real para tratar el trastorno bipolar y como estabilizadores del estado de ánimo, pero normalmente en forma farmacéutica de carbonato o sal de citrato. El (mono) bromuro de litio o LiBr se ha usado como sedante psicoactivo o como anticonvulsivante en crisis epilépticas, pero no para tratar dicho trastorno.

Nappien^®

• Episodios: Granujas y escaleras, s18e19; La casa-árbol del terror XXIV, s25e02.
• Efecto: Pastillas sedantes.
• Efectos adversos: Al contrario que Sleppia^®, otro fármaco usado para conseguir dormir, no causa engorde de pies ni olor de codos, aunque sí  puede provocar sequedad de boca, cambios de humor y chifladura nocturna. Homer acaba experimentándolos todos y se convierte en un zombie sonámbulo.
• Análogo real: el nombre recuerda a Ambien^®, de principio activo zolpidem. Nap en inglés significa siesta o cabezada.

MusBeNys®

• Episodio: El cuento del escorpión, s22e15.
• Efecto: Pastillas calmantes para acabar con el comportamiento cascarrabias o agresivo de los ancianos. Lo descubre Lisa al usar un extracto de flores endémicas del desierto conocidas como "lengua de plata" (silvertongue) sobre escorpiones y comprobar que se vuelven dóciles. Comercializado por la empresa farmacéutica Hotenhoffer.
• Efectos adversos: Tras un uso prolongado, puede aumentar las secreciones lagrimales y provocar que los globos oculares se caigan de las órbitas.
• Análogo real: Afortunadamente, no existe. "MusBeNys" se pronuncia de forma similar a la frase "must be nice", que significa "debo ser agradable" en inglés.

Fuente:

MedLine Plus

Óxido nitroso: la errática historia de un anestésico

El óxido nitroso (N₂O) también conocido como protóxido de nitrógeno o gas hilarante o de la risa es un gas incoloro e inflamable de olor dulzón. Descubierto a finales del s. XVIII por el químico y ex-sacerdote británico Joseph Priestley, no fue hasta 1840 que se empezó a utilizar como anestésico en cirugías, uso que todavía tiene.

"¿Inflamable significa flamable? ¡Pero qué país!" 

El descubrimiento del óxido nitroso

Corría el año 1772 y el clérigo, teólogo, filósofo y científico Joseph Priestley, que fue el primero en aislar el oxígeno, entre otros compuestos, se encontraba realizando experimentos químicos cuando calentó nitrato amónico ((NH₄)(NO₃)) en presencia de limaduras de hierro un recipiente de vidrio. De este compuesto se desprendió óxido nítrico (NO) en forma de gas, que fue filtrado a través de agua para eliminar los subproductos tóxicos. La reacción que se produjo a continuación con el agua y el hierro fue la siguiente:

2NO + H₂O + Fe → N₂O + Fe(OH)₂

El hidróxido de hierro (II) precipitaba al fondo del recipiente, y se obtenía como producto principal el óxido nitroso en foma de gas.

Aplicaciones del gas

Tras ensayos iniciales, Priestley pensó que el óxido nitroso tendría utilidad como agente conservante, pero no fue así.

Ya en 1800, Sir Humphry Davy, padre de la electroquímica, trabajaba en la Pneumatic Institution de Bristol (Inglaterra). y pensó que este gas tendría propiedades fisiológicas que experimentó innumerables veces consigo mismo. Tras investigar los efectos del gas purificado tras la inhalación en visitantes de la Institución, decidió llamarlo "gas de la risa", al que se hizo adicto.

No todo eran risas, ya que el consumo continuado del gas de la risa puede provocar dependencia, y a largo plazo puede producir daños a nivel del sistema nervioso central por bloqueo de la acción de la vitamina B12 o cobalamina, llevando a una deficiencia de esta vitamina que se manifiesta con síntomas digestivos, hematológicos y neurológicos.

Estructuras químicas resonantes del óxido nitroso.

Davy también descubrió su efecto anestésico y analgésico, con prometedoras aplicaciones durante "intervenciones quirúrgicas en las que no se produjera una gran efusión de sangre". Sin embargo, durante los siguientes 40 años, el uso primario del óxido nitroso fue recreacional. Incluso, la gente llegó a pagar por inhalar un minuto de la sustancia en exhibiciones de medicina itinerantes y fiestas, y empezaban a sentirse eufóricos y cantar, pelear y, por supuesto, a reír.

En uno de estos shows en 1844 que tuvo lugar en Hartford, Connecticut, entre el público se encontraba el dentista Horace Wells, que observó cómo un voluntario para probar la droga inhaló el gas y bajo los efectos de este se golpeó la pierna contra unos bancos. Cuando se volvió a sentar junto al Dr. Wells, parecía que no era consciente de la herida hasta que el efecto del óxido nitroso despareció. Wells intuyó las posibilidades analgésicas de este gas para su profesión, y al día siguiente quedó con el dueño de la exhibición para realizar un experimento que consistió en administrarse a sí mismo óxido nitroso mientras un colega dentista le extraía una muela. El propio Wells no sintió dolor durante la intervención, y así comenzó el uso médico del N₂O como analgésico.

Al contrario que otros compuestos usados como anestésicos hasta entonces, tales como el éter (dietil ter, extremadamente explosivo) o el cloroformo (CHCl₃), el óxido nitroso presentaba la ventaja de que era más estable y seguro. El uso de este gas se restringe a sedante y analgésico moderado que ayuda a paliar la ansiedad por medio del aumento de la actividad de los receptores GABA_A.

El gas de la risa en la actualidad

En las últimas décadas, este "gas hilarante" se usa además como droga de abuso entre jóvenes y no tan jóvenes en Occidente. La forma de consumo es en globos llenos del gas aspirando entre dos y tres veces seguidas su contenido hasta experimentar una embriaguez o sensación de alegría y bienestar. El efecto dura entre tres y cinco minutos, y al consumirse por vía inhalatoria, se absorbe por difusión en los pulmones y se excreta rápidamente por vía respiratoria de forma inalterada.

Fuentes:
Wikipedia: Nitrous oxide
Medscape, WebMD LLC. (Ally N Alai, 2014): Nitrous Oxide Administration

Cameron, E. & May, P. (1999): Molecule of the Month: Nitrous Oxide. School of Chemistry, University of Bristol

Este artículo porta con orgullo el estandarte del Carnaval de Química en sus Bodas de Oro, que se coordina desde el blog de la asociación JEDA Granada.