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Niveles de identificación… mejor cinco que tiene rima

Desde hace varios años el profesorado del Departamento de Defensa Química de la Escuela Militar de Defensa NBQ ha tratado, a nivel nacional e internacional, de explicar claramente la diferencia existente entre detección e identificación, y de defender la existencia de sólo dos niveles de detección (provisional y confirmada) frente a los numerosos y variopintos niveles de confianza para la detección, que la doctrina NBQ establecía y variaba a su antojo1,2,3,4,5,6.

Por otro lado los tres niveles de identificación (provisional, confirmada e inequívoca) llevan mucho tiempo establecidos y su único problema es que, a veces, la comunidad NBQ, asumiendo plenamente estos tres niveles de identificación, no diferencia claramente entre “detección” e “identificación”, o no diferencia claramente si una técnica analítica “detecta” o “identifica”7. Por ello, a veces, trata de establecer nuevos niveles, no sólo por desconocimiento técnico, sino con la idea de imponer “sus” niveles para así no tener que cambiarlos.

A los tres niveles de identificación ya establecidos desde hace mucho tiempo (provisional, confirmada e inequívoca)7, se ha tratado en algún momento de establecer un cuarto nivel que supondría la atribución de los hechos al autor de los mismos (forense). Ahora la doctrina americana (ATP-3-11-37 Multi-service tactics, techniques, and procedures for chemical, biological, radiological, and nuclear reconnaissance and surveillance)8, de marzo de 2013, que incluye cuatro niveles de identificación, que mezclan detección e identificación, trata de sustituir los tres niveles de identificación existentes en la doctrina OTAN desde hace varios años.

Visto lo visto, y puestos a crear niveles de identificación, ni 2, ni 3, ni 4, mejor 5, que tiene buena rima.

 

Detección

Por detección se entiende la acción y efecto de detectar (poner de manifiesto, por métodos físicos o químicos, lo que no puede ser observado directamente, descubrir). Para la doctrina NBQ detectar es descubrir por cualquier medio la presencia de una sustancia química, biológica, radiológica y nuclear. En función de la información proporcionada por los sistemas de detección podemos establecer dos niveles de detección:

  • Detección provisional, la obtenida mediante la respuesta del detector en el escenario de empleo, en combinación o no con la información de los efectos observados. Ante una detección provisional habrá que dar la alarma y colocarse la máscara y el EPI.
  • Detección confirmada, la realizada mediante el empleo de al menos dos detectores con tecnologías diferentes y con la adecuada selectividad, para así minimizar los posibles falsos positivos y falsos negativos. Ante una detección provisional habrá que dar la alarma y colocarse la máscara y el EPI.

Dos tecnologías diferentes sin la adecuada selectividad no minimizan los errores. Confirmar la detección (dos detectores sin la adecuada selectividad dan señal) no es lo mismo que detección confirmada (dos detectores con la adecuada selectividad dan señal en la misma dirección, apoyándose mutuamente).

La doctrina NBQ reconoce que aunque en algunos casos la información relativa a la detección es clara y consistente, en otros casos puede ser inconsistente o incluso contradictoria. Por ejemplo, podría suceder que un detector IMS indicase presencia de agentes neurotóxicos y un detector de fotometría de llama no indicase presencia de fósforo (agentes neurotóxicos), o que un detector de fotometría de llama indicase presencia de azufre (mostazas de azufre) y un detector IMS no indicase presencia de agentes H (agentes vesicantes).

La doctrina NBQ indica que hay que evaluar la información suministrada por el detector o detectores para establecer un nivel de credibilidad para la información en su conjunto, estableciendo tres o cuatro niveles, según versión, que suelen denominarse: indicativo, presunto y definitivo, o indicativo, presunto, definitivo y probado, pero no aporta información técnica al respecto.

 

Identificación

Identificación es la acción y efecto de identificar (Identificar =reconocer si una persona o cosa es la misma que se supone o busca). Para la doctrina NBQ la identificación es el reconocimiento de una sustancia específica CBRN con ocasión de un incidente. Para la identificación se emplean técnicas analíticas capaces de proporcionar la información estructural necesaria para diferenciar y reconocer las diferentes sustancias y sus distintos isómeros. Las técnicas más empleadas son:

  • Espectrometría de masas (MS)
  • Espectrofotometría infrarroja (IR)
  • Espectrofotometría Raman (RS)
  • Resonancia magnética nuclear (NMR)

Los equipos de laboratorio suelen emplear estas técnicas en combinación con técnicas analíticas de separación, como por ejemplo, GC-MS, GC-MS, GC-AED, GC-FPD, LC-MS, LC-UV, etc., pero los equipos portátiles, más simples, tan sólo incorporan sistemas especiales de muestreo.

Para agentes químicos, toxinas y agentes biológicos la OTAN estableció en su momento, y aún mantiene, tres niveles de identificación, función de la información conseguida durante el proceso:

  • Identificación provisional
  • Identificación confirmada
  • Identificación inequívoca

Estos tres niveles estaban recogidos en el AEP-10 “NATO handbook for sampling and identification of Chemical Agents (SICA)” Edition 4, en el AEP-10 “NATO handbook for sampling and identification of Biological and Chemical Agents (SIBCA)”, editions 5 & 67, y ahora están recogidos en el AEP-66 “NATO handbook for sampling and identification of Biological, Chemical and Radiological Agents (SIBCRA)”, edición A, versión 1, de abril de 2015. También la doctrina NBQ recoge estos tres niveles en el AJP-3.8 “Allied Joint Doctrine for Chemical, Biological, Radiological, and Nuclear Defence”, edición A, versión 1, de marzo de 20129 y en el ATP-3.8.1 volumen 1 “CBRN Defence on Operations”, de enero de 2010, pero en su descripción no incluyen los requisitos técnicos necesarios, limitándose a describir algunos aspectos de funcionamiento.

Podríamos añadir un cuarto nivel, que tendría interés sobre todo fuera del ámbito puramente militar, la identificación “forense”, que estaría por encima de la identificación inequívoca, ya que además de identificar inequívocamente una sustancia, probaría inequívocamente quién es el autor de la misma. La identificación inequívoca, que normalmente lleva asociada una toma de muestras con cadena de custodia, probaría de manera inequívoca la existencia en la muestra de una determinada sustancia, pero de ningún modo probaría quién la ha fabricado o quién la ha utilizado. Habría que realizar análisis adicionales para poder probar la autoría y no siempre sería posible.

Por identificación forense se entendería el conjunto de actividades que permiten atribuir a alguien la fabricación o empleo de una sustancia identificada de manera inequívoca en una muestra. Esta atribución de la autoría es extremadamente compleja y en muchos casos difícilmente llegaría a ser inequívoca, aunque se hubiese conseguido una identificación inequívoca en la muestra.

 

Los tres niveles de identificación reconocidos

Los tres niveles de identificación se establecieron teniendo en cuenta aspectos objetivos de las técnicas analíticas empleadas en el procedimiento, completamente al margen de las opiniones o creencias del personal carente de los conocimientos científicos requeridos. Dependiendo de los medios, tiempo y formación del personal se podrá conseguir uno de los niveles de identificación; cuanta mayor confianza en los resultados se requiera (confianza: provisional<confirmada<inequívoca) más medios, tiempo y formación se requiere (tiempo, medios y formación: provisional<confirmada<inequívoca), y por supuesto, siempre se requiere una apropiada toma de muestras:

  • Identificación provisional

Un agente químico se considera identificado de manera provisional cuando se cumple una de las siguientes condiciones:

  1. En dos condiciones experimentales diferentes, el tiempo de retención cromatográfico del agente desconocido coincide con el tiempo de retención del agente en cuestión, o
  2. Trabajando con un sistema detección específica (FPD, TID , AED, etc), el tiempo de retención cromatográfico del agente desconocido coincide con el tiempo de retención del agente en cuestión.
  • Identificación confirmada

Un agente químico se considera identificado de manera confirmada cuando se cumple una de las siguientes condiciones:

  1. El espectro completo del agente desconocido, adquirido mediante una técnica espectrométrica coincide con el correspondiente al del agente en cuestión, almacenado en una base de datos. En el caso de espectrometría de masas, si el ión molecular no está presente, deberá confirmarse el peso molecular mediante un nuevo análisis, empleando, por ejemplo, espectrometría de masas con ionización química, o
  2. El tiempo de retención cromatográfico del agente desconocido coincide con el tiempo de retención del agente en cuestión, cuando se trabaja con espectrometría de masas, en modo SIM, con un mínimo de tres iones. Las relaciones de los tres iones deben permanecer dentro del intervalo del ±10% de las correspondientes a un patrón de referencia auténtico. Los iones deben tener una coincidencia máxima, la misma anchura a la mitad de su altura y una relación señal/ruido mayor de 3.

Con los equipos portátiles que trabajan obteniendo el espectro de masas, el espectro infrarrojo o/y el espectro Raman se podría obtener una identificación confirmada. No se requeriría un vehículo de reconocimiento, ni un laboratorio analítico desplegable, y si la identificación confirmada no fuese suficiente y se requiriese una identificación inequívoca, entonces no habría más remedio que tomar muestra y mandarla a un laboratorio acreditado.

  • Identificación inequívoca

Un agente químico se considera identificado de manera confirmada cuando se cumple la siguiente condición:

  • El tiempo de retención cromatográfico y los espectros del agente desconocido, obtenidos mediante dos técnicas espectrométricas diferentes (MS, IR, o RMN), coinciden con los obtenidos, trabajando en idénticas condiciones experimentales, con los de un patrón de referencia auténtico del agente en cuestión. En espectrometría de masas, si el ión molecular no está presente, deberá confirmarse el peso molecular mediante un nuevo análisis, empleando, por ejemplo, espectrometría de masas con ionización química.

 

Hace un par de años se sugirió modificar la redacción de los requisitos de estos tres niveles, manteniendo sus denominaciones, con la idea de adecuarse mejor a los desarrollos técnicos de nuestro tiempo. En la siguiente tabla podemos ver la diferencia entre los requisitos existentes aprobados y los requisitos propuestos para los tres niveles de identificación:

 

Niveles Aprobados Propuestos
Identificación provisional En dos condiciones experimentales diferentes, el tiempo de retención cromatográfico del agente desconocido coincide con el tiempo de retención del agente en cuestión,

o

Trabajando con un sistema detección específica (FPD, TID , AED, etc), el tiempo de retención cromatográfico del agente desconocido coincide con el tiempo de retención del agente en cuestión.

Empleando una sola técnica espectrométrica (MS, IR, Raman o NMR) el espectro obtenido del agente desconocido presenta una similitud superior al 75% con el espectro correspondiente al del agente en cuestión, almacenado en una base de datos.
Identificación confirmada El espectro completo del agente desconocido, adquirido mediante una técnica espectrométrica coincide con el correspondiente al del agente en cuestión, almacenado en una base de datos. En el caso de espectrometría de masas, si el ión molecular no está presente, deberá confirmarse el peso molecular mediante un nuevo análisis, empleando, por ejemplo, espectrometría de masas con ionización química.

o

El tiempo de retención cromatográfico del agente desconocido coincide con el tiempo de retención del agente en cuestión, cuando se trabaja con espectrometría de masas, en modo SIM, con un mínimo de tres iones. Las relaciones de los tres iones deben permanecer dentro del intervalo del ±10% de las correspondientes a un patrón de referencia auténtico. Los iones deben tener una coincidencia máxima, la misma anchura a la mitad de su altura y una relación señal/ruido mayor de 3.

Los espectros del agente desconocido adquiridos utilizando MS y cualesquiera otra de las siguientes técnicas espectrometricas (IR, Raman o NMR) coinciden (con una similitud superior al 85% para ambas técnicas), con los correspondientes espectros del agente en cuestión almacenados en una base de datos,

o

El tiempo de retención cromatográfico y el espectro del agente desconocido, obtenidos mediante una sola técnica combinada cromatografía-espectrometría (MS, IR, Raman o RMN), coinciden (con una similitud superior al 85%) con los del agente en cuestión almacenados en una base de datos.

Identificación inequívoca El tiempo de retención cromatográfico y los espectros del agente desconocido, obtenidos mediante dos técnicas espectrométricas diferentes (MS, IR, o NMR), coinciden con los obtenidos, trabajando en idénticas condiciones experimentales, con los de un patrón de referencia auténtico de agente en cuestión. En espectrometría de masas, si el ión molecular no está presente, deberá confirmarse el peso molecular mediante un nuevo análisis, empleando, por ejemplo, espectrometría de masas con ionización química. El tiempo de retención cromatográfico y el espectro del agente desconocido, obtenidos mediante una de las siguientes técnicas, GC-MS(EI), GC-MS/MS(CI) o LC-MS/MS, coinciden (dentro de determinadas tolerancias*) con los obtenidos, trabajando secuencialmente, en idénticas condiciones experimentales, con los de un patrón de referencia auténtico del agente en cuestión. En espectrometría de masas, si el ión molecular no está presente, deberá confirmarse el peso molecular mediante un nuevo análisis, empleando, por ejemplo, espectrometría de masas con ionización química.

y

El tiempo de retención cromatográfico (si procede) y el espectro del agente desconocido, obtenidos mediante una segunda técnica que podría ser GC-MS(EI), GC-MS/MS(CI), LC-MS/MS (si no se ha empleado en el punto anterior), LC/HRMS, IR, NMR, o RAMAN, coinciden (dentro de determinadas tolerancias*) con los obtenidos, trabajando secuencialmente, en idénticas condiciones experimentales, con los de un patrón de referencia auténtico del agente en cuestión. En espectrometría de masas, si el ión molecular no está presente, deberá confirmarse el peso molecular mediante un nuevo análisis, empleando, por ejemplo, espectrometría de masas con ionización química. En NMR, la identificación también puede conseguirse por la adición a la muestra de un patrón de referencia auténtico de modo que la intensidad de la señal aumente al menos en un factor de dos.

*No se detallan aquí pero se establecen tolerancias para los tiempos de retención en cromatografía, intensidad  y posición de los picos en espectrometría de masas y en espectrofotometría infrarroja y Raman, y desplazamiento y constantes de acoplamiento en resonancia magnética nuclear.

Con estos nuevos requisitos queda muy claro que los especialistas NBQ con equipos portátiles de identificación podrían conseguir una identificación provisional, que los laboratorios analíticos desplegables podrían conseguir una identificación confirmada, y que la identificación inequívoca, previa toma de muestras y cadena de custodia sólo podría conseguirse en los laboratorios acreditados.

 

La doctrina americana8

La doctrina americana ATP 3-11.37/MCWP 3-37.4/NTTP 3-11.29/AFTTP 3-2.44 “Multi-service tactics, techniques, and procedures for chemical, biological, radiological, and nuclear reconnaissance and surveillance” (el acrónimo ATP en OTAN corresponde a Allied Tactical Procedures, pero aquí corresponde a Army Techniques Publication) es de fecha marzo de 2013. Es decir la OTAN, de la que Estados Unidos forma parte, ya tenía establecidos tres niveles de detección mucho antes que EE.UU. aprobase su doctrina, y OTAN mantiene en su doctrina los tres niveles de identificación después de que EE.UU. haya aprobado la suya.

La doctrina americana establece cuatro niveles de identificación: probable, validada, confirmada y definitiva (Presumptive, Field Confirmatory, Theater Validation & Definitive) consecuencia de mezclar los conceptos de detección y de identificación (véase la figura). El propio documento indica que la identificación probable podría ser obtenida en el campo, por los intervinientes en el incidente, con el empleo de equipo portátiles de detección. Desde mi punto de vista la detección no identifica5, ni siquiera la intersección de detecciones identifica6, así que entiendo que éste no sería un nivel de identificación.

Los cuatro niveles de identificación recogidos en la doctrina de EE.UU., ATP-3-11-37 “Multi-service tactics, techniques, and procedures for chemical, biological, radiological, and nuclear reconnaissance and surveillance”.

 

 

Referencias

  1. “To be or not to be: the need to be sure in chemical detection”, Juan Domingo y René Pita, NBC International, Spring 2006, pp. 61-63
  2. “Detección de agentes químicos de guerra”, René Pita y Juan Domingo, Revista Ejército, Año 2007, número 790, páginas 59-63.
  3. “What you looking at…!?”, Juan Domingo y René Pita, CBRNe WORLD Summer 2009, Vol. 4, Issue 2, pp. 36-38.
  4. “Analyse this! “, Juan Domingo y René Pita, CBRNe WORLD , Winter 2008, pp. 38-39.
  5. “Detección e identificación no son sinónimos”, J. Domingo, 20 de febrero de 2015, http://cbrn.es/?p=152
  6. “La intersección no identifica”, Domingo, 11 de julio de 2016, http://cbrn.es/?p=561
  7. STANAG 4359 “NATO handbook for sampling and identification of biological and chemical agents (SIBCA) AEP-10”, en “Preparation and identification of biological,chemical and mid-spectrum agentes-A general survey for the revised NATO AC/225 (LG/7) AEP-10, J.R. Hancock and D.C. Dragon, http://www.google.es/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=1&ved=0CCEQFjAA&url=http%3A%2F%2Fwww.dtic.mil%2Fcgi-bin%2FGetTRDoc%3FAD%3DADA443173&ei=yk3nVMTZLYOsUb-4gIAF&usg=AFQjCNFELbSn8av2rVfksg_TJZmSw5Z6Dg
  8. ATP-3-11-37 “Multi-service tactics, techniques, and procedures for chemical, biological, radiological, and nuclear reconnaissance and surveillance”, March 2013, http://govdocs.rutgers.edu/mil/af/AFTTP3-2.44.pdf
  9. AJP-3.8, “Allied Joint Doctrine for comprehensive chemical, biological, radiological, and nuclear defence”, Edition A, Version 1, March 2012, https://assets.publishing.service.gov.uk/government/uploads/system/uploads/attachment_data/file/628208/20130215-ajp3_8_A_cbrn.pdf

Oxima mala, la oxima del fosgeno

Las oximas son un grupo de compuestos orgánicos de fórmula general R1R2C=NOH, donde R1 es una cadena orgánica y R2 puede ser un hidrógeno o una cadena orgánica. La palabra oxima parece que proviene de la contracción de las palabras oxígeno e imina; las iminas son compuestos orgánicos, con estructura general R1R2C=NR3, donde R3 puede ser un H o una cadena orgánica, producto de condensación del amoníaco o de una amina primaria con una cetona o un aldehído. Las oximas cuando provienen de la condensación de la hidroxilamina con un aldehído, se denominan aldoximas, mientras que si provienen de la condensación con una cetona se denominan cetoximas1:

       
Aldehido Aldoxima Cetona Cetoxima

Al igual que el doble enlace de los alquenos, el doble enlace de las oximas puede presentar isomería cis-trans (Z/E) cuando los sustituyentes R1 y R2 son diferentes. La estabilidad relativa de un isómero respecto del otro es de esperar que siga los mismos criterios que para los alquenos.

Las oximas pueden prepararse por condensación de un aldehído o de una cetona con hidroxilamina:

Las oximas son habitualmente sólidos cristalinos, que antes de la aparición de los métodos espectroscópicos, se utilizaban para separar y caracterizar compuestos con el grupo carbonilo. Las oximas también se utilizan como agentes formadores de complejos en algunas extracciones metálicas o para la determinación de ciertos iones metálicos, por ejemplo, la dimetilglioxima se utiliza para la determinación gravimétrica del Ni2+:

En el ámbito NBQ, determinadas oximas se utilizan como antídotos para las intoxicaciones con agentes neurotóxicos. Los agentes neurotóxicos inactivan la acetilcolinesterasa por fosforilación y ciertas oximas pueden reactivar la acetilcolinesterasa uniéndose al átomo de fósforo para formar el fosfo-derivado correspondiente que deja libre la molécula de acetilcolinesterasa:

Inactivación de la acetilcolinesterasa por fosforilación

Reactivación de la acetilcolinesterasa por acción de la oxima, con liberación del fosfoderivado correspondiente

Entre las oximas empleadas como antídotos frente a los agentes neurotóxicos podemos citar la pralidoxima (también conocida como 2-PAM), la obidoxima, la metoxima, la HI-6, la HLö-7 y la TMB-4:

 
Cloruro de pralidoxima, CAS 51-15-0 Cloruro de obidoxima, CAS 114-90-9
Bromuro de metoxima, CAS 2058-89-1 Cloruro de asoxima (HI-6), CAS 34433-31-3
 
Yoduro de HLö-7, CAS 120103-35-7 Bromuro de trimedoxima (TMB-4), CAS 56-97-3

 

Sin embargo la oxima del fosgeno no tiene utilidad industrial ni tampoco analítica, y es considerada un agente químico de guerra.

La oxima del fosgeno es una oxima mala.

 

 

La oxima del fosgeno2,3,4,5,6,7

La oxima del fosgeno, de fórmula empírica CHNCl2O y peso molecular 113,93, es la oxima del dicloruro de carbonilo, con número CAS 1794-86-1, y estructura química:

También se conoce como dicloroformoxima, 1,2-dichloroformoxima, dicloroformaldoxima, dicloroximinometano, dicloroformaldehido oxima, diclorometilen-hidroxilamina y CK (acrónimo militar). La oxima del fosgeno no está incluida en ninguna de las tres Listas de la CAQ, ni tampoco está recogida en el Grupo Australia.

La dicloroformoxima forma cristales prismáticos, incoloros y delicuescentes, que funden entre 39 °C y 40 °C. Incluso a las temperaturas ordinarias presenta una presión de vapor bastante alta. Tiene un punto de ebullición de 129 °C (con descomposición si no está muy pura), y a 28 mmHg de presión hierve a 53-54° C. Sus vapores tienen un olor penetrante y desagradable, y son más densos que el aire (drel=3,9). A 50 °C presenta una presión de vapor de 2,43 x 101 torr y una volatilidad estimada de 1,37 x 105 mg/m3.

La dicloroformoxima fue preparada en 1929 por los químicos alemanes Wilhelm Prandtl y Kurt Sennewald mediante la reducción del tricloronitrosometano (CAS 3711-49-7) con sulfuro de hidrógeno (CAS 7783-06-4)8:

Concluida la reacción, la dicloroformoxima se lava con agua, se filtra para eliminar el azufre, se seca con cloruro cálcico, se extrae con éter y se destila a vacío.

En vez de sulfuro de hidrógeno que es un gas tóxico, puede utilizarse como reductor una amalgama de aluminio. También puede prepararse por cloración del fulminato de mercurio, con posterior extracción con éter y destilación a vacío, lográndose un rendimiento del 65%:

La patente “Process for preparing phosgene oxime”, United States Patent 2299742, Philip J. Ehman and Walter O. Walker, Oct. 27, 1942, describe la obtención de la oxima del fosgeno por cloración de una solución acuosa de cloroisonitrosoacetona9:

La patente “Electrolytic production of dichloroformoxime”, United States Patent 2918418, John H. Madaus & Herman B. Urbach, Dec. 22, 1959, describe la producción de dicloroformoxima por la reducción electrolítica de cloropicrina en un electrolito de ácido sulfúrico-alcohol, seguido de la recuperación de la dicloroformoxima mediante un procedimiento de extracción con cloropicrina10.

El procedimiento de obtención más habitual, muy sencillo pero algo más costoso, se basa en la reducción de la cloropicrina con ácido clorhídrico y estaño, que produce dicloroformoxima con una pureza del 85%. La reacción se lleva a cabo a 0 °C empleando tetrahidrofurano como disolvente. Al cabo de unas 6 horas, finalizada la reacción, se filtra para eliminar las sales insolubles de estaño, se evapora el tetrahidrofurano y el residuo se destila a vacío un par de veces11:

El procedimiento es similar al descrito en la patente “Production of dichloroformoxime”, United States Patent US4558160, William R. Hydro, Dec. 10,198512.

La dicloroformoxima es una sustancia relativamente estable, soluble en agua y en los disolventes orgánicos más comunes. En solución acuosa sufre una hidrólisis lenta, según la reacción:

En presencia de ácidos diluidos la velocidad de hidrólisis aumenta y la hidrólisis es cuantitativa.

Los hidróxidos alcalinos y los carbonatos reaccionan enérgicamente con las soluciones acuosas de dicloroformoxima, con desprendimiento de calor, mientras la solución se vuelve amarilla.

Por la acción del amoníaco acuoso sobre una solución etérea de dicloroformoxima, se forma cianamido cloroformoxima junto con otros productos, según la reacción:

La cianamido cloroformoxima, que forma cristales incoloros que funden a 168° C, no tiene poder vesicante alguno.

Por la acción de la hidracina sobre una solución acuosa de dicloroformoxima, se forma ácido cianhídrico según la siguiente reacción:

Con ácido nítrico fumante se transforma en diclorodinitrometano (CAS 1587-41-3):

El diclorodinitrometano es un líquido de punto de ebullición 121,5 °C y densidad 1,872 g/mL, que explosiona si se intenta destilar a presión atmosférica, de modo que se destila a 31 °C/13 mbar (9,8 mmHg) (a 40 ºC a una presión de 12 mmHg).

La dicloroformoxima sometida a calentamiento bajo reflujo, se descompone poco a poco en las proximidades de su punto de ebullición generando vapores de color marrón, de cloruro de cianógeno y ácido hipocloroso:

La dicloroformoxima, incluso cuando se almacena en recipientes sellados de vidrio o de cuarzo, se descompone a temperaturas ordinarias con formación de fosgeno y separación de un compuesto líquido. La descomposición es prácticamente completa en 3-4 semanas, pero está influenciada por la humedad y la temperatura. Los vapores de dicloroformoxima atacan el caucho y el corcho.

Aunque la oxima del fosgeno puede estimarse mediante técnicas colorimétricas y mediante pirolisis-cromatografía de gases, no existen apenas detectores portátiles que permitan su detección en un incidente. Un detector como el AP4C, que emplea la técnica de fotometría de llama (y detecta azufre, fósforo, arsénico y nitrógeno), si podría detectar la presencia de nitrógeno.

 

 

Toxicidad6,13,14,15,16

Aunque la oxima del fosgeno (dicloroformoxima o CX) es considerada un agente vesicante, no forma ampollas como los agentes vesicantes clásicos (mostazas de azufre, lewisitas y mostazas de nitrógeno), de modo que se considera también como un agente urticante, irritante o corrosivo, frente al cual no hay antídoto específico disponible. En términos coloquiales, los agentes vesicantes son sustancias químicas que provocan la aparición de ampollas en los tejidos afectados.

Las oximas halogenadas: diiodoformoxima, dibromoformoxima, monocloroformoxima y dicloroformoxima, fueron sintetizadas a finales de la década de 1920. La dicloroformoxima es la más irritante y se conoce comúnmente como la oxima del fosgeno. La oxima de fosgeno aunque sintetizada en 1929, muy probablemente nunca se haya utilizado en el campo de batalla. La oxima del fosgeno es uno de los agentes químicos de guerra menos conocido, y también uno de los menos estudiados.

No existen datos toxicológicos experimentales en humanos, pero la DL50 estimada para la oxima de fosgeno por contacto con la piel es de 25 mg×kg-1. Probablemente la oxima de fosgeno no tiene efectos directos adversos sobre la función reproductiva. El riesgo de exposición depende de lo cerca que se encuentren los individuos al lugar donde se haya liberado la oxima de fosgeno. Si se liberan vapores de la oxima de fosgeno existirá riesgo de exposición tanto a la inhalación de los vapores como al contacto de los mismos con la piel o con los ojos.

La oxima del fosgeno en forma de líquido y de vapor provoca, en contacto con ojos, piel y membranas mucosas, un dolor intenso y la destrucción local de los tejidos. Como ya se ha indicado no produce ampollas pero suele incluirse junto a los agentes vesicantes porque produce en los ojos, en los pulmones y en la piel daños similares a los producidos por los agentes vesicantes clásicos. En concentraciones inferiores al 8% hace poco daño biológico. En concentraciones más altas, sin embargo, causa daños más graves que cualquier otro vesicante, y las lesiones son similares a los causadas por la iperita o “gas mostaza”. Provoca de manera instantánea un dolor tan intenso que los afectados tratan de quitarse las ropas o el equipo de protección para aliviar de algún modo el dolor producido. Al dolor producido tras la exposición le sigue una rápida necrosis de los tejidos.

Aunque tras la exposición a la oxima del fosgeno, el dolor inmediato advierte de la necesidad de utilizar equipo de protección y de proceder a la descontaminación, concentraciones bajas producen en los ojos lagrimeo y daños importantes, con inflamación y ceguera temporal, mientras que concentraciones altas pueden provocar ceguera y lesiones corneales permanentes. Al igual que los agentes vesicantes clásicos también aparece conjuntivitis, blefaritis, blefaroespasmo, lagrimeo y queratitis.

Las lesiones cutáneas son eritomatosas y extremadamente dolorosas. La irritación cutánea es inmediata y se asemeja a la producida por las ortigas. El contacto breve con sólo unos pocos miligramos produce dolor y picazón muy intensos. En menos de un minuto el área expuesta se vuelve blanca y queda rodeada por una zona eritomatosa circular que se asemeja a una diana, momento en el que la oxima del fosgeno es absorbida completamente por la piel. En menos de una hora la zona se convierte en edematosa, y en el plazo de 24 horas aparece el edema, la lesión se pigmenta de un color más oscuro, y aparece necrosis grave. Aparece descamación con la necrosis de la piel con formación durante los 7-10 días siguientes de una costra purulenta. La lesión necrótica acaba extendiéndose al panículo y al músculo, rodeada por una inflamación intensa.

La urticaria provocada en la piel por la oxima del fosgeno se asemeja a la causada por reacciones alérgicas y no alérgicas a diferentes sustancias ambientales y se cree que puede ser debida principalmente a la activación de los mastocitos y a la liberación de histamina. Aunque se desconoce el mecanismo de acción se ha sugerido que probablemente posea propiedades alquilantes y nucleofílicas semejantes a las de los agentes vesicantes clásicos, y por lo tanto sus efectos pueden ser directos, con lesiones corrosivas, muerte celular y destrucción de tejidos, e indirectos, relacionados con las células inflamatorias como los mastocitos y los neutrófilos que provocan lesiones tardías en los tejidos.

La exposición por inhalación puede causar irritación inmediata del tracto respiratorio, disnea e incluso edema pulmonar, pues la absorción es completa en segundos. El edema pulmonar puede venir acompañado por bronquiolitis necrotizante y por trombosis venosa pulmonar. La exposición a 0,2 mg×min×m-3 produce irritación, que resulta intolerable a 3 mg×min×m-3. La CLt50 estimada es de 1500-2000 mg×min×m-3. La intoxicación por vía oral es muy similar en curso a la intoxicación por vía inhalatoria.

No hay tratamiento específico disponible para lesiones producidas por la oxima del fosgeno. Los afectados deberían ser trasladados inmediatamente a zona limpia para así reducir la exposición, y puesto que los vapores son más densos que el aire, las zonas más altas son las más apropiadas. El objetivo de la terapia será aliviar los síntomas, prevenir las infecciones y promover la curación. En casos de ingestión oral se recomienda la dilución con agua o leche. Debido a los efectos irritantes y corrosivos de la oxima del fosgeno no se recomiendan ni el vómito (emesis) ni el empleo de carbón activo. Las lesiones necróticas de la piel deben tratarse quirúrgicamente, y el edema pulmonar tratarse apropiadamente. La recuperación total tarda de 1 a 3 meses, pero algunas quemaduras pueden tardar más de 6 meses en sanar.

Los ojos deben enjuagarse con abundante agua tibia hasta que los lixiviados tengan pH neutro. La descontaminación de los ojos debe ser inmediata pues la oxima del fosgeno oxima se absorbe en cuestión de segundos. Las úlceras corneales deben tratarse atropina oftálmica para prevenir daños mayores. No se recomienda el uso de anestésicos tópicos para aliviar el dolor, ya que pueden aumentar el daño corneal. Por el contrario, la ausencia de luz (oscuridad) y el uso sistémico de analgésicos opiodes pueden resultar beneficiosos.

 

 

Descontaminación3,6

La descontaminación de la piel se basa en la adsorción física o en la combinación de adsorción física y de inactivación química. La adsorción física se consigue con polvos adsorbentes, por ejemplo, polvo de talco, o tierra de fullers (arcilla a base de silicatos de aluminio hidratados), mientras que la inactivación química se consigue por la acción de sustancias alcalinas. Los agentes clorados como la lejía no funcionan con fosgeno oxima. La descontaminación de los agentes vesicantes no debería realizarse con agua, excepto los ojos, ya que con ello puede producirse la diseminar del agente. La descontaminación cutánea debe llevarse a cabo inmediatamente, ya que la absorción total por la piel se produce en cuestión de minutos. La oxima del fosgeno reacciona rápidamente con el tejido y una vez que aparece el dolor la descontaminación no resulta eficaz (10).

Las sustancias utilizadas para la descontaminación cutánea suelen ser demasiado irritantes para su uso en los ojos, de modo que los ojos deben ser enjuagados inmediatamente con copiosas cantidades de agua o bicarbonato sódico isotónico (solución acuosa de hidrogeno carbonato sódico al 1,26%).

La ropa contaminada con oxima del fosgeno supone un peligro inmediato, por lo que se recomienda su retirada inmediata, y su colocación en una bolsa de plástico que debe cerrarse convenientemente para evitar la salida de los vapores.

 

 

Referencias

  1. “IUPAC Gold Book-Oximes”, http://goldbook.iupac.org/html/O/O04372.html
  2. “Potential military CB agents and compounds”, FM 3-11.9, 2005, https://fas.org/irp/doddir/army/fm3-11-9.pdf
  3. “Handbook of Chemical and Biological Warfare Agents”, D. Hank Ellison, CRC Press, 2Ed., 2007
  4. “Compendium of Chemical Warfare Agents”, Steven L. Hoenig, Springer, 2007
  5. “The war gases”, Mario Sartori, D. Van Nostrand Co., 1939
  6. “Phosgene oxime-forgoten chemical weapon”, Jiří Patočka & Kamil Kuča, Mil. Med. Sci. Lett. (Voj. Zdrav. Listy) 2011, vol. 80, p. 38-41.
  7. “A Review of the Scientific Literature as it Pertains to Gulf War Illnesses”, Volume 5: Chemical and Biological Warfare Agents, Chapter Three: “Skin-Damaging Agents”, William Augerson, RAND Corporation, 2000, https://www.rand.org/pubs/monograph_reports/MR1018z5.html
  8. “Trichloronitrosomethane, Dichloroformoxime (Phosgene Oxime) and Their Derivatives”, Wilhelm Prandtl & Kurt Sennewald, Chemische Berichte, Vol. 62, p. 1766, 1929.
  9. “Process for preparing phosgene oxime”, United States Patent 2299742, Philip J. Ehman and Walter O. Walker, Oct. 27, 1942.
  10. “Electrolytic production of dichloroformoxime”, United States Patent 2918418, John H. Madaus & Herman B. Urbach, Dec. 22, 1959
  11. “A Laboratory History of Chemical Warfare Agents”, Jared Ledgard, 2Ed., 2006
  12. “Production of dichloroformoxime”, United States Patent US4558160, William R. Hydro, Dec. 10,1985.
  13. “A Toxico-Pathologic Study of Phosgene Oxime”, Arthur J.McAdams, & Milton H. Joffe, Medical Laboratories Research Report No. 381, July 1955.
  14. “Handbook of Toxicology of Chemical Warfare Agents”, Ramesh C. Gupta, Elsevier,2ªEd., 2015
  15. “Cutaneous exposure to vesicant phosgene oxime-Acute effects on the skin and systemic toxicity”, N. Tewari-Singh, D. G. Goswami, R. Kant, C. R. Croutch, R. P. Casillas, D. J. Orlicky & R. Agarwal, Toxicology and Applied Pharmacology 317 (2017) 25–32
  16. “Phosgene oxime: Injury and associated mechanisms compared to vesicating agents sulfur mustard and lewisite “, G. Goswami, R. Agarwal & N. Tewari-Singh, Toxicology letters, 2017