Identificación de Insecticidas Órgano Fosforados, Órgano Clorados y Órgano Carbámicos

UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS , DECANA ) Universidad del Perú DE AMÉRICA AMÉRICA CÁTEDRA DE TOXICOLOGÍA TO(XICOLOGÍA Y QUIMICA LEGAL -TOXICOLOGÍA GRUPO: MARTES

FACULTAD DE FARMACIA Y BIOQUÍMICA EAP FARMACIA Y BIOQUÍMICA

“Año de la Promoción de la Industria Responsable y del Compromiso Climático”

CÁTEDRA DE TOXICOLOGÍA Y QUIMICA LEGAL TOXICOLOGÍA GRUPO: MARTES

IDENTIFICACIÓN DE INSECTICIDAS ÓRGANO FOSFORADOS, ÓRGANO CLORADOS CLORADOS Y ÓRGANO CARBÁMICOS

Fecha Práctica: !-"#-$"%& '(ra: " a)*) - $ +)*) I,TEGRA,TES      

'UAY'UA AREG./ 0h(112  "" % "" 3 $ 'ER,Á,DE4 LOLI/ Mar5a " !" %" " ! 6 'UERTA CRU4/ E7e8i1 "! " %" " 6% TRU0ILLO DOMI,GUE DOMI,GUE4/ 4/ 0(h1 ""%"$9 ALLE GARCÍA/ A8e; ÁSQUE4 GO,4ALES/ A8a1 "3"%""" PROFESOR:

LI4A,O GUTIERRE4/ 0ES.S ÍCTOR A<( Aca=>*ic(: #t( A<( SEMESTRE: $"%-I

IDENTIFICACIÓN DE INSECTICIDAS ÓRGANO FOSFORADOS, ÓRGANO CLORADOS CLORADOS Y ÓRGANO CARBÁMICOS

CÁTEDRA DE TOXICOLOGÍA Y QUIMICA LEGAL -TOXICOLOGÍA GRUPO: MARTES

I,TRODUCCIO,

Según la OMS, un pesticida o plaguicida es cualquier sustancia o mezclas de sustancias, de carácter orgánico o inorgánico, que está destinada a combatir insectos, ácaros, roedores y otras especies indeseables de plantas y animales que son perjudiciales para el hombre o que interferen de cualquier otra orma en la producción, elaboración, almacenamiento, transporte o comercialización de alimentos, producción de alimentos, productos agrcolas, madera y productos de madera o alimentos para animales, tambi!n aquellos que pueden administrarse a los animales para combatir insectos arácnidos u otras plagas en o sobre sus cuerpos"

CLASIFICACION: Según la especie a combatir

&ompuestos arsenicales &ompuestos uorados M#$%*)+%S )zure (eri-ados del selenio Organoosorados #$S%&'#&#( O*.)$#&OS (% Organoclorados S#$'%S#S )S &arbamatos M#$%*)+%S ) /)S% (% )&%#'%S )ceites antrac!nicos M#$%*)+%S )ceites de petróleo $icotina (% O*#.%$ 1iretrina 0%.%')+ *otenona Sales de $234, &a44, &u44, 5e444, Mg44, 6 4, $a4, en orma de M#$%*)+%S sulatos, nitratos, cloruros, cloratos" 5itohormonas (eri-ados de la urea 'riazinas y (iazinas 2%*/#&#()S (eri-ados de los enil sustituidos y las quino7alinas O*.)$#&OS (eri-ados de la o7iquinolena (eri-ados de las tiadizinas y tiadiazoles

IDENTIFICACIÓN DE INSECTICIDAS ÓRGANO FOSFORADOS, ÓRGANO CLORADOS Y ÓRGANO CARBÁMICOS


M#$%*)+%S

Sales de cobre &ompuestos arsenicales )ceites minerales

58$.8#&#( O*.)$OM%')+#&O (eri-ados órganomercuriales S )S &arbamatos y ditiocarbamatos (eri-ados del benceno O*.)$#&OS )micidas /enzonitrilos (eri-ados *O(%$'#&# cumarnicos 9ararinas ()S Sales de talio #norgánicos

%l t!rmino plaguicida incluye tambi!n los siguientes tipos de sustancias: reguladores del crecimiento de las plantas, deoliantes, desecantes, agentes para reducir la densidad de la ruta, agentes para e-itar la cada prematura de la ruta y sustancias aplicadas a los culti-os antes o despu!s de la cosecha, para proteger el producto contra el deterioro, durante el almacenamiento y transporte" (esde el punto de -ista de la to7icologa, es importante se;alar que las ormulaciones de plaguicidas además del principio acti-o incluyen sustancias transportadoras, diluyentes como agua o sol-entes orgánicos, aditi-os e impurezas, que pueden tener potencial tó7ico por si mismas" %l análisis de plaguicidas puede clasifcarse en di-ersas áreas: <5orense <(iagnóstico de urgencia <&ontrol de poblaciones e7puestas y no e7puestas" <&ontaminación ambiental" Si el plaguicida ue causa de muerte, estará en alta concentración, al igual que en una into7icación aguda gra-e" %n las dos últimas áreas se trabaja con muestras con ni-eles muy bajos de plaguicidas =menores de >,? ppm@, se habla de AresiduosB de plaguicidas" (e todos ellos estudiaremos los insecticidas organoclorados, organoosorados y carbamatos, por ser los más utilizados actualmente y producir eectos tó7icos muy caractersticos" IDENTIFICACIÓN DE INSECTICIDAS ÓRGANO FOSFORADOS, ÓRGANO CLORADOS Y ÓRGANO CARBÁMICOS


OBJETIVOS 

&omprender y poner en práctica /ioseguridad"

las normas de



&onocer el eecto to7icológico de las distintas ormas de los plaguicidas en el organismo humano"



#dentifcación (e #nsecticidas Crgano 5osorados, Crgano &lorados D Crgano &arbámicos mediante reacciones especfcas y cromatograa en capa fna"



MARCO TEÓRICO 1*O1#%()(%S 5#S#&OE8FM#&)S %stas propiedades son las determinantes de su cin!tica ambiental" %l aire, el agua, el suelo y los alimentos retienen gran parte de los pesticidas y !stos llegarán a los seres -i-os" &onstituye un problema actual su persistencia en el medio ambiente, su concentración y transormación en organismos -i-os" O*.)$O5OS5O*)( O*.)$O&+O*)(O O %stabilidad

Muy /aja

%le-ada

1ersistencia

/aja

)lta

%ectos bioacumulati-o

$o 1osee

Muy .rande

'o7icidad aguda

)lta

/aja

Solubilidad en agua

)lta

/aja

2idroobicidad

/ajo

)lto

&osto

)lto

/ajo

Selecti-idad

)lta

/aja

ETIOLOGIA: +as into7icaciones accidentales son generalmente de origen proesional, aectando al los obreros que trabajan en la preparación de los insecticidas o a los peones rurales durante o inmediatamente despu!s de la aplicación en culti-os"

+as into7icaciones alimentarias se deben al consumo de alimentos tratados impropiamente con pesticidas" +as into7icaciones casuales se IDENTIFICACIÓN DE INSECTICIDAS ÓRGANO FOSFORADOS, ÓRGANO CLORADOS Y ÓRGANO CARBÁMICOS


deben generalmente a conusiones, manejo imprudente y alta de -igilancia de los ni;os" +as into7icaciones suicidas y criminales se han hecho más recuentes debido a su alta to7icidad y ácil adquisición"

1.-PLAGUICIDAS ORGANOCLORADOS

(esde el punto de -ista estructural, constituyen un grupo de sustancias, muy heterog!neo, teniendo en común la presencia de estructuras monocclicas o policclicas con distinto número de sustituyentes cloro" #ncluyen -arios grupos: a@ .rupo de los &iclodienos:)ldrn y su epó7ido, el (ieldrn, Mire7 b@ .rupo del ((' =dicloro
Absorción

1or -a digesti-a principalmenteH a tra-!s de la piel cuando están en sol-entes lipdicos y a tra-!s de la -a respiratoria por su aplicación en orma de pul-erizaciones" IDENTIFICACIÓN DE INSECTICIDAS ÓRGANO FOSFORADOS, ÓRGANO CLORADOS Y ÓRGANO CARBÁMICOS


Mecanismo de acción

1oseen acción neurotropa, aunque no se conoce bien el mecanismo sobre el sistema ner-ioso" ) largo plazo, inducen las enzimas microsomales hepáticas" Son inductores en cantidades residuales, del orden de las que pueden estar acumuladas en el tejido adiposo" %n el hombre, al igual que en el medio ambiente, se degradan lentamente y se pudo determinar que tienen una gran afnidad por los tejidos grasos" %stas cantidades acumuladas en grasas preocupan, pues por ejemplo, en el caso de adelgazamiento brusco pasan a la circulación general y producen sntomas de into7icación" 1reocupa tambi!n, porque pasan en cantidades considerables a la grasa de la leche" +os reci!n nacidos se pueden ir contaminando, debido a los residuos de pesticida presentes en su alimento natural" Muestras

+a sangre es la muestra más adecuada para la búsqueda de plaguicidas organoclorados ya que por su gran liposolubilidad rara -ez aparecen en orina" Se colectan I ml de sangre en tubo de centruga heparinizado" Jugo gástrico: e-itar el agregado de carbón -egetal " &onser-ar en la heladera" (istintos tipos de alimentos, principalmente de origen -egetal, productos cárneos y aguas" +os alimentos son considerados como la principal -a de acceso de los pesticidas organoclorados al organismo =I>L del ingreso diario de plaguicidas según 6aphalia, ?KI@

2.- PLAGUICIDAS ORGANOFOSFORADOS

Son sustancias biodegradables en la naturaleza, sin tendencia a acumularse en las grasas del organismo, pero con gran acti-idad neurotó7ica que -a a producir into7icaciones agudas de gra-edad" Son los insecticidas, junto con los carbamatos y piretroides, más ampliamente utilizados en la actualidad" Sus estructuras qumicas deri-an de la sustitución por restos orgánicos en el ósoro penta-alente" 1ueden clasifcarse como: a@ (eri-ados de la mol!cula del ácido osórico" Si los dos primeros o7hidrilos se esterifcan con radicales alqulicos se obtienen los alquil< osatos o alquil

se sustituyen por amidas se obtienen las osoramidas =ejemplos: metamidoós, aceato@" b@ (eri-ados de la mol!cula del ácido osorotiónico: (e este ácido deri-arán a su -ez numerosos !steres tioosóricos =ejemplo: paratión@" c@ (eri-ados del ácido osorotiolotiónico" =ejemplo: malatión@" d@ (eri-ados del ácido osorotiólico =ejemplos: malao7ón, demeton
Mecanismo e acción

+os insecticidas organoosorados actúan combinándose con gran afnidad con cierto tipo de esterasas, con la consecuencia de su inacti-ación" %sta reacción, en el conte7to de la fsiologa de sus unciones, es irre-esible" +os o7oosorados =enlaces 1NO@ son uertemente inhibidores, mientras que los tioosorados =1NS@ no son uertemente inhibidores y necesitarán de una biotransormación a la orma o7o para actuar como inhibidores" %n particular, la inhibición de las colinesterasas es la que -a a deri-ar en los sntomas y signos de la into7icación aguda" %l papel fsiológico de la colinesterasa consiste en la hidrólisis de la acetilcolina, mediador qumico en la transmisión del impulso ner-ioso" Se acumulan as grandes cantidades de acetilcolina en las sinapsis"



%7isten dos tipos de colinesterasas: la colinesterasa veraera, presente en eritrocitos y tejido ner-ioso y la !se"ocolinesterasa presente en suero o plasma" )mbas enzimas son inhibidas por los compuestos organoosorados, pero la eritrocitaria es la que mejor reeja el estado de inhibición de la colinesterasa del sistema ner-ioso, por lo que se utiliza para e-aluar el estado de into7icación aguda de un paciente" 1or otro lado, la colinesterasa plasmática o pseudocolinesterasa es la que más tarda en regenerarse, por lo que se utiliza en la e-aluación de la e7posición crónica a organoosorados"

Absorción:

+os !steres osorados se absorben ácilmente a tra-!s de la piel y más rápidamente por -a digesti-a" +a absorción respiratoria es casi instantánea" Muestras

+a muestra más utilizada para la determinación de organoosorados y sus metabolitos es orina de 3 hrs, colectada en en-ase de -idrio y conser-ada en heladera" 'ambi!n, como ndice de la into7icación, puede determinarse la acti-idad de las colinesterasas sanguneas: plasmática o eritrocitaria" +a determinación de residuos se realiza, por un lado, en distintos tipos de alimentos, principalmente de origen -egetal, productos cárneos y aguas de bebida, y por otro lado en muestras ambientales como aguas superfciales y suelos" #.-CAR$A%ATOS

5orman parte de una gran amilia de plaguicidas entre los que se hallan herbicidas, ungicidas e insecticidas" 'odos ellos deri-an del ácido carbámico:

Se los di-ide en tres grupos:



1-N-&etil car'a&atos: uno de los hidrógenos del grupo amino es reemplazado por un grupo metilo =ejemplos: )ldicarb, &arbaryl, &arbouran@" 2-N(N( i&etil Car'a&ato: ambos hidrógenos del grupo amino son reemplazados por grupos metilos =ejemplos: #solan, 1irolan@" #-N-)enil Car'a&atos: un grupo enilo sustituye a uno de los hidrógenos del grupo amino" %ecanis&o e acci*n

%s equi-alente al mecanismo de acción de los organoosorados, uni!ndose a las colinesterasas e inacti-ándolas" 1ero !sta unión es re-ersible espontáneamente en menos de una hora, de manera que en el curso de una into7icación aguda por carbamatos se manifestan los mismos signos y sntomas de la into7icación por organoosorados pero con un curso más rápido hacia la recuperación

Muestras

Se los encuentra en orina de 3 horas" 'ambi!n se los halla en distintos tipos de alimentos contaminados, principalmente de origen -egetal"



I!ENTIFICACIÓN !E INSECTICI!AS ÓR"ANO FOSFORA!OS# ÓR"ANO CLORA!OS $ ÓR"ANO CARB%MICOS I& 'arte E()erimenta* I&I& REACTIVOS + MATERIALES

?" Muestra problema pre-io tratamiento =e7tracción directa con benceno y he7ano@ " *eacti-os de #dentifcación: &loruro de 1aladio 'ricloruro de 2ierro $itrato de 1lata amoniacal 1"L en acetona =alta sensibilidad@ • • • • • •

• •

•

REACCIONES !E I!ENTIFICACIÓN ,&-Reacción .enera* e* )aration con e* )- nitro/eno* IDENTIFICACIÓN DE INSECTICIDAS ÓRGANO FOSFORADOS, ÓRGANO CLORADOS Y ÓRGANO CARBÁMICOS


F"na&ento +a unión del parao7on con la acetilcolinesterasa hace que este libere metabolitos como el p
•

•

M!todo operatorio a")dicionar en la capsula de porcelana # .ta" M1 =Orina@ b" +uego agregar ?m+ $aO2 ?>L c" +le-ar a /"M" 7 minutos *esultado *7" 1ositi-a para O*.)$O5OS5O*)(OS si:

COLORACIÓN AMARILLO INTENSO

•

&onclusión 1osible presencia de compuestos organoosorados

,& CROMATO"RAF0A EN CA'A FINA 2.1 F"na&ento

+os plaguicidas organoosorados a separar se desplazan en una dirección predeterminada por medio de un material sólido insoluble inorgánico: Silicagel . R> como ase estacionaria y la ase mó-il que en este caso es la mezcla de he7ano: acetona: alcohol isoproplico los cuales -an a migrar a tra-!s de la superfcie de la placa"



+a ase mó-il -a arrastrar a los plaguicidas organoosorados por un proceso de reparto múltiple que se da en toda sustancia de mediana o baja polaridad como es el caso de los plaguicidas organoosorados"

2.2 Sensi'ilia el &+too e cro&ato,ra)a e ca!a na /CCF0 %s de >" microgramos 2.# CRO%ATOGRAFA 3 RELE4ADO DE LOS ORGANOFOSFORADOS Revelao con vere 'rillante 5.67 •

M!todo de detección especfco para ácidos carbo7licos" Clor"ro e !alaio 17 en 8Cl 67 +a principal aplicación del paladio es su uso como catalizador el cual actúa permitiendo una reacción de acoplamiento &<&" %l primer paso consiste en la acti-ación del enlace &< por la inserción de paladio, seguido de la coordinación al doble enlace =al anillo en caso de arilos metálicos@ y la ormación del enlace &=sp@<&=sp@ con la consiguiente salida del átomo de paladio"

•

•

Revelao con triclor"ro )+rrico =5e&lQ@

0apores de bromo permite la bromación de compuestos enólicos y enólicos



Se logra obser-ar una coloración de -a desde el amarillo hasta rojo" %l e7ceso de bromo se elimina con acido sulosalicilico" %l cloruro !rrico permite la ormación de quelatos

2.9 •

CRO%ATOGRAFA 3 RE4ELADO DE LOS CAR$:%ICOS *%0%+)(O &O$ 1<(#M%'#+)M#$O/%$T)+(%2F(O

*eacti-o de -isualización que permite la identifcación de sulonamida" 2.6 %+too o!eratorio •

&omenzamos primero diluyendo nuestro -ial *Q, con residuos de tó7icos neutros, con ? ml de metanol" +uego pasamos a sembrar en las placas preparas para la cromatograa, a la altura de la siembra correspondiente al estándar"

•

(espu!s de ello pasamos a incubar las placas sembradas en la cámara de Sembrao en toas separación para cromatograa de capa fna, *as hasta que suba totalmente =apro7imadamente 3 minutos a ? hora@" - So)orte: Silicagel g, coadyu-ante yeso" - S& So*1ente: benceno: metanol en una

!oo!c"#n $e %:& •

)l haber transcurrido el tiempo, pasamos a sacar cada una de las placas y empleamos los re-eladores para poder comprobar la presencia o no de los plaguicidas organoosorados" a0 Revelaor vere 'rillante 5.67 en acetona /&"; sensi'le0



'"O" 1ara ello rociamos la placa con cloruro de -erde brillante y luego lo e7ponemos a los -apores de bromo"

);adido de re-elador -erde

1lacas despu!s del tiempo de incubación +le-ado nue-amente a la

%7posición de -apores de

'0Revelaor e clor"ro e !alaio /ClP0 17 en
'"O" Obtenida nuestra placa, rociamos la placa con el cloruro de paladio y -emos lo sucedido"

*ociamos el cloruro de paladio

c0 Revelaor e clor"ro =ierro en etanol

'"O" Sacamos la placa sembrada transcurrido el tiempo, y e7ponemos a los -apores de bromo durante ?> minutos y se orman machas marronesUnaranja" +uego de ello, rociamos ácido suloclico ?L en etanol =elimina el e7ceso de bromo en la



placa y dejamos en reposo durante ?> minutos" 1asado el tiempo, rociamos con tricloruro de hierro =&l Q5e@ >"?L en etanol"

1lacas despu!s del tiempo de

%7posición de -apores de

$ue-amente se lle-a a la



V& •

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