Endrín
La endrina es un compuesto organoclorado con la fórmula química C12H8Cl6O que fue primero producido en 1950 por Shell y Velsicol Chemical Corporation. Se utilizó principalmente como insecticida, además de rodenticida y piscicida. Es un sólido incoloro e inodoro, aunque las muestras comerciales suelen ser blanquecinas. Endrin se fabricó como una solución emulsionable conocida comercialmente como Endrex. El compuesto se hizo famoso como contaminante orgánico persistente y por esta razón está prohibido en muchos países.
En el entorno endrina existe como aldehído de endrina o cetona de endrina y se puede encontrar principalmente en sedimentos inferiores de cuerpos de agua. La exposición a la endrina puede ocurrir por inhalación, ingestión de sustancias que contienen el compuesto o contacto con la piel. Al entrar en el cuerpo, se puede almacenar en grasas corporales y puede actuar como neurotoxina en el sistema nervioso central, que puede causar convulsiones, convulsiones o incluso la muerte.
Aunque la endrina no está actualmente clasificada como mutágeno ni como carcinógeno humano, sigue siendo una sustancia química tóxica en otros sentidos con efectos perjudiciales. Debido a estos efectos tóxicos, los fabricantes cancelaron todo uso de endrín en los Estados Unidos en 1991. Se han planteado preocupaciones sobre la importación de alimentos porque es posible que algunos países todavía hayan estado usando endrín como pesticida.
Historia
J. Hyman &erio; La empresa desarrolló endrina por primera vez en 1950. Shell International obtuvo licencia en los Estados Unidos y los Países Bajos para producirla. Velsicol fue el otro productor en los Países Bajos. La endrina se utilizó en todo el mundo hasta principios de los años 1970. Debido a su toxicidad, fue prohibido o severamente restringido en muchos países. En 1982, Shell interrumpió su fabricación.
En 1962, Shell vendió aproximadamente entre 2,3 y 4,5 millones de kilogramos de endrín en Estados Unidos. En 1970, Japón importó 72.000 kilogramos de endrín. Desde 1963 hasta 1972, Bali utilizó entre 171 y 10.700 kilogramos de endrín anualmente para la producción de arrozales hasta que se suspendió su uso en 1972. Taiwán informó que mostraba niveles más altos de pesticidas organoclorados, incluido el endrín, en muestras de suelo de arrozales, en comparación con otros países asiáticos. países como Tailandia y Vietnam. Durante las décadas de 1950 y 1970 se estima que se liberaron al medio ambiente más de dos millones de kilogramos de pesticidas organoclorados por año. La endrina fue prohibida en Estados Unidos el 10 de octubre de 1984. Taiwán prohibió su uso como pesticida en 1971 y lo reguló como sustancia química tóxica en 1989.
En mayo de 2004, el Convenio de Estocolmo sobre contaminantes orgánicos persistentes entró en vigor y incluyó a la endrina como uno de los 12 contaminantes orgánicos persistentes (COP) iniciales que han estado causando efectos adversos en los seres humanos y el medio ambiente. La convención exige que las partes participantes tomen medidas para eliminar o restringir la producción de COP.
Producción
La síntesis de endrina comienza con la condensación del hexaclorociclopentadieno con cloruro de vinilo. A continuación se deshidroclora el producto. Tras la reacción con ciclopentadieno, se forma isodrina. La formación de epóxido mediante la adición de ácido peracético o ácido perbenzoico a la isodrina es el paso final en la síntesis de endrina.
La endrina es un estereoisómero del dieldrín con propiedades comparables, aunque la endrina se degrada más fácilmente.
Usar
Endrin se formuló como concentrados emulsionables (EC), polvos humectables (WP), gránulos, polvos de campo (FSD) y pastas. Luego, el producto podría aplicarse mediante aviones o pulverizadores portátiles en sus diversas formulaciones.
La endrina se ha utilizado principalmente como insecticida agrícola en tabaco, manzanos, algodón, caña de azúcar, arroz, cereales y cereales. Es eficaz contra una variedad de especies, incluidos los gusanos del algodón, los barrenadores del maíz, los gusanos cortadores y los saltamontes. Además, la endrina se ha empleado como rodenticida y avicida. En Malasia, las piscifactorías utilizaron una solución de endrín como piscicida para eliminar todos los peces de los estanques de minas y estanques de peces antes de la repoblación.
Un estudio realizado entre 1981 y 1983 en los EE. UU. tuvo como objetivo determinar los efectos de la endrina en organismos no objetivo cuando se aplica como rodenticida en huertos. Se descubrió que la mayor parte de la vida silvestre dentro y alrededor del huerto estaba expuesta a la endrina, y la toxicidad de la endrina representa más del 24% de las muertes de aves registradas. La endrina finalmente fue prohibida en Estados Unidos el 10 de octubre de 1984.
Efectos sobre la salud
Exposición y metabolismo
La exposición a la endrina puede ocurrir por inhalación, ingestión de sustancias que contienen el compuesto o por contacto con la piel. Además de la inhalación y el contacto con la piel, los bebés pueden quedar expuestos al ingerir la leche materna de una mujer expuesta. En el útero, los fetos quedan expuestos a través de la placenta si la madre ha estado expuesta.
Al ingresar al cuerpo, la endrina se metaboliza en anti-12-hidroxiendrina y otros metabolitos, que pueden expulsarse por la orina y las heces. Tanto la anti-12-hidroxiendrina como su metabolito, la 12-cetoendrina, son probablemente responsables de la toxicidad de la endrina. El rápido metabolismo de la endrina en estos metabolitos dificulta la detección de la endrina a menos que la exposición sea muy alta.
Efectos neurológicos
Los síntomas del envenenamiento por endrina incluyen dolor de cabeza, mareos, nerviosismo, confusión, náuseas, vómitos y convulsiones. La intoxicación aguda por endrina en humanos afecta principalmente al sistema nervioso central. Allí, puede actuar como una neurotoxina que bloquea la actividad de los neurotransmisores inhibidores. En casos de exposición aguda, esto puede provocar convulsiones o incluso la muerte. Debido a que la endrina se puede almacenar en las grasas corporales, la intoxicación aguda por endrina puede provocar convulsiones recurrentes cuando los factores estresantes inducen la liberación de endrina nuevamente en el cuerpo, incluso meses después de que finaliza la exposición inicial.
Las personas expuestas ocupacionalmente a endrina pueden experimentar lecturas de EEG anormales incluso si no presentan ninguno de los síntomas clínicos, posiblemente debido a una lesión en el tronco del encéfalo. Estas lecturas muestran ondas theta sincrónicas bilaterales con complejos de puntas y ondas sincrónicas. Las lecturas de EEG pueden tardar hasta un mes en volver a la normalidad.
Efectos sobre el desarrollo
Aunque no se ha encontrado que la exposición a la endrina afecte negativamente la fertilidad en los mamíferos, se ha observado un aumento en la mortalidad fetal en ratones, ratas y patos reales. En los animales que han sobrevivido a la gestación, se han observado anomalías en el desarrollo, particularmente en roedores cuyas madres estuvieron expuestas a la endrina al comienzo del embarazo. En los hámsteres, ha aumentado el número de casos de costillas fusionadas, paladar hendido, ojos abiertos, patas palmeadas y meningoencefaloceles. Además de los ojos abiertos y el paladar hendido, los ratones han desarrollado costillas fusionadas y exencefalia. También se han informado anomalías esqueléticas en roedores.
Efectos en los animales
Los animales que comieron o respiraron altos niveles de endrín tuvieron efectos muy similares a los observados en humanos, siendo el sistema nervioso el mismo objetivo tanto en animales como en humanos. Cuando Endrin ataca el sistema nervioso normalmente provoca convulsiones en los animales. La exposición a endrina también provocó daño hepático en todos los animales estudiados. La endrina es altamente tóxica para todas las especies animales; sin embargo, los peces y otros organismos acuáticos parecen ser los más afectados.
Otros efectos
Se ha descubierto que dosis más altas de endrina causan lo siguiente en roedores: necrosis tubular renal; inflamación del hígado, hígado graso y necrosis hepática; posible degradación del riñón; y una disminución del peso corporal y un aumento de peso corporal.
La endrina es muy tóxica para los organismos acuáticos, concretamente los peces, los invertebrados acuáticos y el fitoplancton. Se descubrió que permanece en los tejidos de los peces infectados hasta por un mes.
Métodos de monitoreo utilizados por OSHA
Código de analito (n.º IMIS): 1017
Muestreador/Medio de muestreo: Membrana de éster de celulosa de 0,8 μm + Chromosorb 102, (100/50 mg) [SKC 225-5 & SKC 226-107]
Volumen de muestreo (TWA)*: 12-400 L
Flujo de muestreo (TWA)*: 0,5-1 L/min
Instrumentos de método analítico: GC-ECD
Brote de envenenamiento de 1984 en Pakistán
Del 14 de julio al 26 de septiembre de 1984, se produjo un brote de envenenamiento por endrina en 21 aldeas de Talagang y sus alrededores, un subdistrito de la provincia de Punjab en Pakistán. El ochenta por ciento de los 194 casos conocidos fueron niños menores de 15 años. Los individuos envenenados sufrieron convulsiones junto con vómitos, congestión pulmonar e hipoxia, dejando 19 personas muertas. Algunas personas tuvieron fiebre baja (37,8 °C/100 °F, axilar) después de las convulsiones. Los más gravemente afectados tuvieron menos vómitos, pero temperaturas más altas que las personas menos afectadas. La mayoría de los pacientes pudieron controlarse en menos de dos horas con diazepam, fenobarbital y atropina, aunque los pacientes más gravemente afectados requirieron anestesia general. La recuperación tardó hasta dos días. Después del tratamiento, los pacientes informaron que no recordaban sus convulsiones. El brote afectó por igual a hombres y mujeres.
Según la demografía de las personas afectadas y su área de residencia, el brote probablemente fue causado por la contaminación de los alimentos con endrina. Como los miembros de estas aldeas rara vez tenían contacto entre sí, los investigadores determinaron que el azúcar contaminado enviado a las aldeas era la causa más probable, aunque no se encontró evidencia creíble que lo respaldara. Por esta época, los agricultores de algodón y caña de azúcar de la región de Punjab utilizaban endrín. Varios camioneros afirmaron que habían utilizado los mismos camiones para entregar endrín a los agricultores y recoger cultivos para Talagang, lo que posiblemente provocó contaminación.
Comportamiento ambiental
Se ha demostrado que los insecticidas como el dieldrín y el endrín persisten durante décadas en el medio ambiente. La detección definitiva de los residuos no fue posible hasta 1971, cuando el espectrómetro de masas empezó a utilizarse como detector en cromatografía de gases. Se ha informado de la detección de estas sustancias químicas en el medio ambiente en todo el mundo hasta 2005, aunque la frecuencia de los casos notificados es baja debido a su uso en escala relativamente pequeña y a concentraciones muy bajas.
La endrina ingresa regularmente al medio ambiente cuando se aplica a los cultivos o cuando la lluvia la elimina. Se ha encontrado en agua, sedimentos, aire atmosférico y ambiente biótico, incluso después de que se hayan suspendido sus usos. Los pesticidas organoclorados resisten fuertemente la degradación, son poco solubles en agua pero altamente solubles en lípidos, lo que se denomina lipófilos. Esto conduce a una bioacumulación en los tejidos grasos de los organismos, principalmente en los que viven en el agua. Se ha informado en peces un alto factor de bioconcentración de 1335 a 10 000. La endrina se une muy fuertemente a la materia orgánica del suelo y a los sedimentos acuáticos debido a su alto coeficiente de adsorción, lo que hace que sea menos probable que se filtre al agua subterránea, a pesar de que se han encontrado muestras de agua subterránea contaminada. En 2009, la EPA publicó datos que indicaban que la endrina en el suelo podría durar hasta 14 años o más. El grado de persistencia de la endrina depende en gran medida de las condiciones locales. Por ejemplo, las altas temperaturas (230 °C) o la luz solar intensa provocan una degradación más rápida de la endrina en endrina cetona y endrina aldehído; sin embargo, esta degradación es inferior al 5%.
Eliminación del medio ambiente
En los Estados Unidos, la endrina se eliminaba principalmente en la tierra hasta que en 1987 se aplicaron las regulaciones federales de los EE. UU. sobre la eliminación en la tierra de desechos que contenían endrina. Los principales métodos de desaparición de la endrina del suelo son la volatilización y la fotodescomposición. Bajo la luz ultravioleta, la endrina forma δ-cetoendrina y el Programa Internacional de Seguridad Química (IPCS) afirma que bajo el intenso sol del verano, alrededor del 50% de la endrina se isomeriza a δ-cetoendrina en 7 días. En condiciones anaeróbicas, la degradación microbiana por hongos y bacterias tiene lugar para formar el mismo producto final principal.
Los estudios metabólicos con endrina en mamíferos son difíciles debido a la alta toxicidad del compuesto. Baldwin M K identificó dos metabolitos hidroxilados en las heces de ratas alimentadas con una dieta que contenía 4 partes por millón de endrina. Al menos uno fue el resultado de la hidroxilación del puente de metileno. El otro podría ser el isómero opuesto, o posiblemente podría ser el resultado de una hidroxilación en otro sitio. La endrina rara vez se presenta como residuo en los tejidos. Lo que se encuentra es la cetona, probablemente producida por el metabolismo del alcohol derivado del grupo metileno.
El Banco de Datos de Sustancias Peligrosas (HSDB) enumera la decloración reductiva y la incineración para la eliminación en el campo de pequeñas cantidades de endrín. En la decloración reductiva, los átomos de cloro de la endrina fueron reemplazados completamente por átomos de hidrógeno, lo que se sospecha que es más aceptable para el medio ambiente. Aunque la endrina se une muy fuertemente al suelo, un grupo de científicos japoneses ha propuesto la fitorremediación utilizando cultivos de la familia Cucurbitaceae. Hasta 2009, no se habían comprendido los mecanismos exactos detrás de la absorción de endrina por parte de las plantas. Para la aplicación práctica es necesaria la investigación de los mecanismos de absorción y los factores que influyen en la absorción.
Reglamento
Estados Unidos
En los Estados Unidos, la endrina ha sido regulada por la EPA. Se estableció un criterio agudo de agua dulce de 0.086 μg/L y un criterio crónico de 0.036 μg/L. En agua salada, los números son agudos 0.037 y crónicos 0.0023 μg/L. El criterio de la salud humana contamina para el agua más el organismo es 0.059 μg/L. El límite de agua potable (nivel máximo contaminante) se fija en 2 ppb. El uso de endrina en la pesca ha sido aconsejado debido a la tolerancia cero de los niveles de endrina en los productos alimenticios. Para exposiciones ocupacionales a endrina, OSHA y NIOSH han establecido límites de exposición a 0,1 mg/m3.
Organizaciones internacionales
La OMS incluye el endrín como un pesticida obsoleto en su 'Clasificación de pesticidas por peligro' y no asignó ninguna clase de peligro según el Sistema Globalmente Armonizado de Clasificación y Etiquetado de Productos Químicos.
Taiwán
Taiwán no es parte en el Convenio de Estocolmo a partir de 2015, pero ha redactado su propio "Plan Nacional de Aplicación del Convenio de Estocolmo sobre contaminantes orgánicos persistentes", que fue aprobado por el Yuan Ejecutivo en abril de 2008. Las autoridades competentes centrales de Taiwán establecen el límite de 20 mg/kg para el control de la contaminación del suelo. Para la calidad del medio marino, se han establecido estándares de 0.002 mg/L. Para las exposiciones ocupacionales a la endrina, se ha advertido que el contacto con la piel, los ojos y las membranas mucosas puede contribuir a la exposición general.