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El Fonofos (Dyfonate), un privilegiado

Introducción1

En 1967 la compañía Stauffer Chemical Co., introducía en el mercado el Fonofos, un insecticida organofosforado de aplicación en el suelo, utilizado hasta hace muy poco para controlar diversas plagas como la del gusano de la raiz del maiz, los gusanos cortadores, los sínfilos (Symphyla, una clase de miriápodos de pequeño tamaño que habitan los lugares húmedos) y los gusanos del alambre. El Fonofos pasó más tarde a la compañía Zeneca Ag Products la cual solicitó voluntariamente la cancelación del registro en EPA el 18 de diciembre de 1997.

Utilizado principalmente en cultivos de maíz, el fonofos también se utiliza en otros cultivos como espárragos, judías, remolacha, cebollas, pimientos, tomates, coles, guisantes, menta, plátanos, sorgo, soja, fresas, caña de azúcar, remolacha azucarera, patatas blancas (irlandesas) y tabaco.

El Fonofos es moderadamente persistente en el suelo y su persistencia depende del tipo de suelo, del contenido en materia orgánica, de la lluvia y de la luz solar. Dado que el fonofos se adsorbe moderadamente bien en el suelo, ni se lixivia con facilidad, ni se infiltra al agua subterránea, pero en cambio sí puede, con la escorrentía, transportarse a las aguas superficiales.

El Fonofos es degradado rápidamente por los microorganismos del suelo y tiende a volatilizarse desde los suelos húmedos y las superficies de agua, en un proceso ralentizado por su adsorción sobre el material orgánico del suelo, los sólidos en suspension y los sedimentos.

El Fonofos (como muchos organofosforados) es tóxico para humanos y animales. Los informes de casos y los estudios de toxicidad oral aguda en animales indican que la exposición oral al fonofos induce signos clínicos de toxicidad que son típicos de los inhibidores de la colinesterasa. Los estudios de exposición crónica también indicaron que la administración oral de fonofos inhibe la colinesterasa. La inhibición de la colinesterasa es uno de los efectos críticos asociados con la dosis de referencia (RfD, Reference Dose, dosis oral máxima aceptable de una sustancia tóxica según la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos) que la EPA estableció en 0,002 mg/kg/ día. La EPA obtuvo la RfD utilizando un nivel sin efectos adversos observados (NOAEL) de 0,2 mg/kg/día y un factor de 100 en la incertidumbre, para tener en cuenta las diferencias entre especies e intraespecies.

Conforme a las directrices EPA de 1986 para evaluación de riesgos (EPA Risk Assessment Guidelines of 1986) el Fonofos fué clasificado en el grupo «E»-«Evidencia de no carcinogenicidad para humanos», porque los estudios de alimentación a largo plazo, disponibles en ratas y ratones, no mostraron evidencia de carcinogenicidad. El Fonofos no parece ser mutagénico.

Los datos del Centro Nacional de Política Alimentaria y Agrícola (NCFAP, National Center for Food and Agricultural Policy) indican que el uso de fonofos disminuyó significativamente durante la década de 1990. Según el NCFAP, se aplicaron aproximadamente alrededor de 1,59 millones de kilos de Fonofos en el año 1992, y alrededor  de 0,18 millones de kilos en 1997.

 

 

El Fonofos, etilfosfonoditioato de O-etilo y S-fenilo1,2,3,4,5,6,7

El Fonofos de fórmula empírica C10H15OPS2 es el etilfosfonoditioato de O-etilo y S-fenilo:

Además del nombre común fonofos, se emplean otros sinónimos: fonophos; dyfonate; difonate; dyphonate; ENT 25,796; Stauffer N 2790; N-2790, ethylphosphonodithioic  acid, O-ethyl S-phenyl ester; O-ethyl S-phenyl ethyl phosphonothiolothionate; O-Ethyl-S-phenyl ethylphosphonodithioate; O-Ethyl-S-phenyl-(RS)-ethylphosphonodithioate (IUPAC); (±)-O-ethyl S-phenyl ethylphosphonodithioate (Chemical Abtracts); O-Ethyl-S-phenyl ethyldithiophosphonate; Phosphonodithioic acid, ethyl-O-ethyl, S-phenyl ester.

Entre sus productos y mezclas comerciales podemos citar: CAPFOS® (Zeneca); TYCAP CS; CUDGEL® (Zeneca); DIFONATE® (Zeneca); DYFONATE®[C]; DYPHONATE®.

El fonofos es un líquido amarillo pálido y olor acre parecido al de los mercaptanos, que se presenta comercialmente en forma líquida, en gránulos y en concentrados emulsionables. Aunque es poco inflamable, algunas de sus formulaciones líquidas si pueden serlo dependiendo del disolvente portador utilizado.

Tiene un peso molecular de 246,34, con una gravedad  específica (H2O=1) de 1,16 a 25 °C (1,154 a 20 °C)6, punto de ebullición de 130 °C a 0,1 mmHg, punto de congelación/fusión de 30 °C, punto de inflamación de 94 °C, solubilidad en agua de 13 mg/l (15,7 mg/l a 20 °C)1 y es miscible con acetona, etanol, metil isobutil cetona, xileno y queroseno.

Su presión de vapor es de 2,1×10-3 mmHg at 25°C (3,38×10–4 mmHg a 25 °C)2. Sirva de comparación que a 25 °C el agua tiene una presión de vapor de 23,776 mmHg, y el agente químico de guerra VX tiene una presión de vapor de 7×10-4 mmHg)

El coeficiente de partición octanol-agua (Kow) utilizado para predecir y modelizar la migración de compuestos orgánicos hidrófobos disueltos en el suelo y en las aguas subterráneas presenta un valor Log Kow de 3,90 a 20 °C (afinidad alta para los tejidos grasos animales). El coeficiente de carbono orgánico (Koc) presenta un Log Koc de 870 y la constante de la ley de Henry un valor de 7,0 ×10-6 atm×m3/mol.

El número CAS 944-22-9 corresponde al Fonofos sin estereoquímica establecida, el número CAS 66767-39-3 corresponde al racemato, y los números CAS 62705-71-9 y 62680-03-9 corresponden, respectivamente,  a los enantiómeros (R)P y (S)P. Su número EC es 213-408-0 y su número RTECS es TA5950000.

El Fonofos, como muchos otros compuestos organofosforados utilizados ampliamente como insecticidas y fungicidas y, en cierta medida, como herbicidas, contiene un átomo de fósforo pentavalente con un doble enlace P=S o P=O, y tres enlaces sencillos con tres sustituyentes, dispuestos en una estructura tetraédrica. Cuando los sustituyentes son diferentes entre sí, el «átomo de fósforo» se convierte en un centro quiral y el resultado son dos estructuras enantioméricas8. Se han aislado las diferentes formas quirales del compuesto. El enantiómero (R)P es más tóxico para insectos y ratones, y es un inhibidor de la colinesterasa más potente que el enantiómero (S)P:

(S)P-Fonofos

(R)P-Fonofos

El rombo de identificación de peligros (basado en el sistema de clasificación NFPA-704 M) presenta los valores de «Salud 4», «Inflamabilidad 1», «Reactividad 0»:

Pero ciertas preparaciones que utilizan un disolvente, como por ejemplo, metanol, pueden mostrar un rombo con los valores de «Salud 1», «Inflamabilidad 3», «Reactividad 0»:

Los compuestos organofosforados en presencia de agentes reductores fuertes como por ejemplo los hidruros, forman fosfina, un gas altamente tóxico e inflamable, mientras que el contacto con agentes oxidantes puede provocar la liberación de óxidos de fósforo, de carácter tóxico, y el contacto con ácidos o álcalis fuertes provoca su hidrólisis.

Cuando se transporta en forma de líquido le corresponde el número ONU 3018 (Plaguicida a base de organofósforo, líquido, tóxico) y cuando se hace en foma sólida el número ONU 2783 (Plaguicida a base de organofósforo, sólido, tóxico), y en ambos casos le corresponde la guía de respuesta a emergencias nº 152 (Sustancias tóxicas-combustibles)

Para su síntesis, se mezclan tiofenol (10,5 g), O-etil-etilfosfonocloridotioato (16,4 g) y acetona (70 ml), y se añade poco a poco trietilamina (10 g), mientras se agita eficazmente. Tiene lugar una reacción exotérmica con la rápida precipitación del clorhidrato de amina. Cuando se ha añadido toda la trietilamina, la mezcla se calienta a reflujo (58 ºC) durante 20 minutos y luego se deja enfriar. Se agrega benceno (70 ml) y la mezcla se lava sucesivamente con agua, NaOH al 3% y nuevamente con agua.

La capa bencénica  se separa y se seca con MgSO4 anhidro y luego se elimina el solvente para obtener un producto aceitoso, de color amarillo, con un nD25 de 1,5888, con un rendimiento del 89%. El producto puro se destila a 130-132 °C a una presión de 0,1 mm. Su nD25 es 1,5883.

 

Debido a la disposición espacial, más o menos tetraédrica, de los diferentes enlaces del átomo de fósforo, el Fonofos presenta isomería óptica en el átomo de fósforo. Lo mismo le sucede al Fonofos oxon pero debido a la diferente prelación de los enlaces las configuraciones (R) y (S) son diferentes:

(S)P-Fonofos

(R)P-Fonofos

(R)P-Fonofos oxon

(S)P-Fonofos oxon

La toxicidad de los enantiómeros y racematos del Fonofos y del Fonofos Oxon, en moscas domésticas, larvas de mosquitos y ratones blancos se resume en la siguiente tabla11:

Compuesto

Mosca doméstica

LD50 (µg/g)

Larva de mosquito

LC50 (ppb)

Ratón (oral)

LD50 (mg/kg)

Ratón (ip)

LD50 (mg/kg)

Fonofos racémico

12,0

31,0

14,0

4,8

(S)p Fonofos

25,0

45,0

32,0

7,5

(R)p Fonofos

6,3

25,0

9,5

3,8

Fonofos oxon racémico

8,0

92,0

21,0

0,94

(S)p Fonofos oxon

4,0

50,0

6,0

0,72

(R)p Fonofos oxon

48,0

610,0

38,0

1,86

Los compuestos organofosforados como el fonofos y el malatión que contienen un resto P=S requieren activación metabólica por desulfuración oxidativa a la forma P=O (oxon) para que tenga lugar la inhibición enzimática12:

Los estudios indican que el R-(-)-Fonofos tiene una mayor actividad biológica «in vivo» que el (S)-(+)-Fonofos para la mosca doméstica, el mosquito y los ratones. Por el contrario, la interacción directa de los enantiómeros de fonofos-oxon con AChE muestra que el (S)-oxon es entre 2,6 y 12,2 veces más tóxico que el correspondiente (R)-oxon para la misma especie13.

 

 

Un privilegiado, la excepción de la Lista 2B.414,15,16

La Convención sobre Armas Químicas (cuyo título completo es «Convención sobre la Prohibición del Desarrollo, la Producción, el Almacenamiento y el Empleo de Armas Químicas y sobre su Destrucción», en adelante, «CAQ» o «Convención»), que entró en vigor el 29 de abril de 1997, es un tratado internacional de control de armas cuyo objeto y propósito es eliminar una categoría completa de armas de destrucción masiva al prohibir el desarrollo, producción, adquisición, almacenamiento, retención, transferencia o uso de armas químicas por los Estados Partes. Los Estados Partes de la CAQ han acordado destruir todas las existencias de armas químicas que puedan tener y las instalaciones que las produjeron, así como todas las armas químicas que hayan abandonado en el territorio de otros Estados Partes. Los Estados Partes de la CAQ también han acordado implementar un régimen integral de declaración, notificación e inspección de datos para los productos químicos tóxicos y sus precursores enumerados en las Listas 1, 2 o 3 del Anexo de la CAQ sobre productos químicos para brindar transparencia y verificar que los sectores públicos y privados no participan en actividades prohibidas por la CAQ14.

En estas tres Listas se enumeran las sustancias químicas tóxicas y sus precursores. A los fines de aplicación de la CAQ, se identifican en esas Listas las sustancias químicas respecto de las que se prevé la aplicación de medidas de verificación con arreglo a lo previsto en las disposiciones del Anexo sobre verificación. Es importante resaltar, que de conformidad con el apartado a) del párrafo 1 del artículo II, estas Listas no constituyen una definición de armas químicas, y más importante aún es lo que se conoce como «criterio de propósito general»,  por el que ninguna sustancia química puede emplearse para fines prohibidos por la CAQ14.

La CAQ en su artículo I,»OBLIGACIONES GENERALES» establece que todos los Estados Parte en la Convención se comprometen, cualesquiera que sean las circunstancias, a no desarrollar, producir, adquirir de otro modo, almacenar o conservar armas químicas ni a transferir esas armas a nadie, directa o indirectamente y en su artículo II, «DEFINICIONES Y CRITERIOS» define como «armas químicas» a las sustancias químicas tóxicas y sus precursores, salvo cuando se destinen a fines no prohibidos por la presente Convención, siempre que los tipos y cantidades de que se trate sean compatibles con esos fines. En este artículo II también se define lo que se entiende por «sustancia química tóxica» y por «precursor»15.

La implementación de este «criterio de propósito general» la establece el artículo VI, «ACTIVIDADES NO PROHIBIDAS POR LA PRESENTE CONVENCION» que indica que cada Estado Parte tiene el derecho, con sujeción a lo dispuesto en la Convención, a desarrollar, producir, adquirir de otro modo, conservar, transferir y emplear sustancias químicas tóxicas y sus precursores para fines no prohibidos por la CAQ, adoptando las medidas necesarias para garantizar que dichas sustancias químicas tóxicas y sus precursores solamente sean desarrollados, producidos, adquiridos de otro modo, conservados, transferidos o empleados, en su territorio o en cualquier otro lugar bajo su jurisdicción o control, para fines no prohibidos por la CAQ15.

Un componente básico del criterio de propósito general es el principio de coherencia. Una sustancia química tóxica en poder de un Estado Parte, de acuerdo con este principio de coherencia no solo debe ser producida, almacenada o utilizada para un propósito legítimo, sino que también lo debe ser del tipo y en la cantidad apropiados para ese propósito16.

La lista 2B.4. recoge todas aquellas sustancias químicas, excepto las sustancias enumeradas en la Lista 1, que contengan un átomo de fósforo al que esté enlazado un grupo metilo, etilo o propilo (normal o isopropilo), pero no otros átomos de carbono. La CAQ cita tan solo dos ejemplos, el dicloruro de metilfosfonilo (CAS 676-97-1) y el metilfosfonato de dimetilo (CAS 756-79-6), pero esta Lista 2B.4 es con mucho la que más sustancias químicas recoge (más de un millón de sustancias químicas).

Sólo hay una sustancia no recogida en la Lista 2B.4, y citada como excepción, que contiene un grupo etilo enlazado directamente al átomo de fósforo, pero no otros átomos de carbono, el Fonofos (etilfosfonotiolotionato de O-etilo y S-fenilo, con número CAS 944-22-9). Por supuesto los enantiómeros (S)P-Fonofos y (R)P-Fonofos tampoco están incluidos.

El fonofos tiene de fórmula empírica C10H15OPS2. Con esta misma fórmula empírica podemos encontrar muchas sustancias químicas recogidas en la Lista 2B.4, muchas de ellas con una estructura química muy parecida, incluso isómeros del propio fonofos, pero sólo el fonofos es una excepción en la Lista 2B.4:

Algunos isómeros con fórmula empírica C10H15OPS2:

 

Si consideramos la presencia de cadenas alquílicas en el anillo bencénico, aparecen más isómeros, por ejemplo:

Otros pesticidas de estructura similar al fonofos, incluidos en la Lista 2B.4 por tener enlazado al átomo de fósforo un grupo metilo, etilo o propilo (normal o isopropilo), pero no otros átomos de carbono, son casi  tan tóxicos o más que el fonofos, si comparamos su LD50 oral en ratas17:

 

Fonofos, Stauffer N-2790 CAS 944-22-9

16 mg/kg en rata

Fonofos oxon, CAS 944-21-8

2,7 mg/kg en rata

Tricloronato, Bayer 37289, CAS 327-98-0

15 mg/kg

Stauffer N-3055, CAS 7260-35-7

 

19 mg/kg

Stauffer N-2230, CAS 3563-52-8

23 mg/kg

Stauffer N-3054, CAS 1593-27-7

25 mg/kg

Stauffer N-2789, CAS 3099-88-5

43 mg/kg

 

CAS 298471-6

55 mg/kg

Stauffer N-3794, CAS 2984-70-5

90 mg/kg

Stauffer N-3727, CAS 2984-68-1

141 mg/kg

Recuerde que las estructuras mostradas en color magenta corresponden a sustancias incluidas en la Lista 2 de la CAQ, mientras que las mostradas en color negro no están incluidas en las Listas de la CAQ.

 

Conclusión

A la vista de los hechos todo indica que el Fonofos (Dyfonate) es un privilegiado por estar incluído (todavía) como una excepción en la Lista 2B.4 de la CAQ.

 

 

Referencias

  1. «Chapter 9: Fonofos», Regulatory Determinations Support Document for Selected Contaminants from the Second Drinking Water Contaminant Candidate List (CCL 2), EPA Report 815-R-08-012, https://www.epa.gov/sites/production/files/2014-09/documents/chapter_9_fonofos.pdf
  2. «Sittig’s handbook of pesticides and agricultural chemicals»-«Fonofos», Richard Pohanish, Elsevier, 2nd Ed., 2015
  3. «Sittig’s handbook of toxic and hazardous chemicals and carcinogens»- «Fonofos», Richard Pohanish, Elsevier, 7th Ed., 2017
  4. «MSDS Dyfonate», SPEX CertiPrep, https://www.spexcertiprep.com/MSDS/S-1815.pdf
  5. «Ficha de datos de seguridad Dyfonato», Merck, 2020, https://www.sigmaaldrich.com/MSDS/MSDS/DisplayMSDSPage.do?country=ES&language=es&productNumber=N11842&brand=SUPELCO&PageToGoToURL=https%3A%2F%2Fwww.sigmaaldrich.com%2Fcatalog%2Fsearch%3Fterm%3DN11842%26interface%3DAll%26N%3D0%26mode%3Dmatch%2520partialmax%26lang%3Des%26region%3DES%26focus%3Dproduct
  6. «The Dictionary of Substances and their Effects (DOSE): Din to H»-«Fonofos», Vol 4, 2ªEd., Mervyn Richardson & Sharat Gangolli, Royal Society of Chemistry
  7. «The pesticide manual», C. MacBean, BCPC 16th Edition, 2012
  8. «Chirality in synthetic agrochemicals: Bioactivity and safety consideration», IUPAC Reports on Pesticides (37), N. Kurihara, J. Miyamoto, G. D. Paulson, B. Zeeh, M. W. Skidmore, R. M. Hollingworth & H. A. Kuiper, Pure & Appl. Chem., Vol. 69, No. 9, 2007-2025,1997, http://publications.iupac.org/pac/1997/pdf/6906×1335.pdf
  9. «S-1815 Dyfonate», Safety Data Sheet – SPEX CertiPrep, https://www.google.es/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=&cad=rja&uact=8&ved=2ahUKEwjS06D5uabwAhWLmxQKHSgUDUgQFjAAegQIAxAD&url=https%3A%2F%2Fwww.spexcertiprep.com%2FMSDS%2FS-1815.pdf&usg=AOvVaw0d3BGGvtRZWm8m6r_cGbRW
  10. Patente US2988474, «Novel insecticides, acaricides and nematocides», Karoly Szabo, John G. Brady & Thomas B. Williamson, Stauffer Chemical Company, 1960, https://patentimages.storage.googleapis.com/4d/3a/2f/fe9be848e4135f/US2988474.pdf
  11. «Studies on the chiral isomers of Fonofos and Fonofos Oxon: I. Toxicity and antiesterase activities», Philip W. Lee, Reza Allahyari & T. Roy Fukuto, Pesticide biochemistry and physiology, 8, 146-157, (1978)
  12. «Chirality of organophosphorus pesticides: Analysis and toxicity», Mae Grace Nillos, Jay Gana & Daniel Schlenka, Journal of Chromatography B, 878 (2010) 1277-1284.
  13. «Studies on the Chiral Isomers of Fonofos and Fonofos Oxon: II. In Vitro Metabolism», Philip W. Lee, Reza Allahyari & T. Roy Fukuto, Pesticide Biochemistry and Physiology, 8, 158-169, (1978)
  14. «Convención sobre la Prohibición del Desarrollo, la Producción, el Almacenamiento y el Empleo de Armas Químicas y sobre su Destrucción», Organización para la Prohibición de las Armas Químicas (OPAQ), https://www.opcw.org/sites/default/files/documents/CWC/CWC_es.pdf
  15. «Implementation of the General Purpose Criterion of the Chemical Weapons Convention», Graham S. Pearson, January 2003, https://www.brad.ac.uk/acad/scwc/cwcrcp/cwcrcp_3.pdf
  16. «What is a Chemical Weapon?», Fact Sheet 4, OPCW, https://www.google.es/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=&ved=2ahUKEwif7KKqn6HwAhVUoVwKHTuNAYcQFjAOegQIExAD&url=https%3A%2F%2Fwww.acs.org%2Fcontent%2Fdam%2Facsorg%2Fevents%2Fprogram-in-a-box%2Fdocuments%2F2016-global-security%2Fcw-types.pdf&usg=AOvVaw3baZuSfHxQXJnERb0v-5tD
  17. «Organophosphorus pesticides: Organic and Biological Chemistry», Morifusa Eto, CRC Press, 1979

Tú, cobertor facial comunitario, yo, mascarilla

La mascarilla higiénica

El 30 de enero de 2020 ante la propagación de la COVID-19 el Comité de Emergencias de la Organización Mundial de la Salud (OMS) llega a un consenso y declara que el brote por el nuevo coronavirus constituye una emergencia de salud pública de importancia internacional (ESPII). El 11 de marzo de 2020, la OMS profundamente preocupada por los alarmantes niveles de propagación de la enfermedad y por su gravedad, y por los niveles también alarmantes de inacción, declara que la COVID-19 puede caracterizarse como una pandemia1,2.

La pandemia provocada por la COVID-19 ha puesto de manifiesto la ambigüedad acerca del uso de mascarillas o/y máscaras como sistema de protección respiratoria, en parte debido, muy posiblemente, a la escasez de las mismas en los momentos críticos, por falta de previsión en la fabricación y adquisición de las mismas3.

Para paliar el problema, AFNOR publicó con fecha 27 de marzo de 2020 la guía gratuita «AFNOR SPEC S76-001-Masques barrières-Guide d’exigences minimales, de méthodes d’essais, de confection et d’usage», con los requisitos mínimos para la fabricación industrial y artesanal, los ensayos a realizar para garantizar la calidad de la «mascarilla barrera», los consejos de uso y mantenimiento de la misma, y los materiales preferidos, con dimensiones y tipos de bridas para su sujeción3.

AFNOR dejaba claro que la «mascarilla barrera» respondía a «un nivel de rendimiento menos ambicioso que el establecido a nivel europeo para las mascarillas quirúrgicas y máscaras FFP2». Su nivel de protección era más bajo, pero sin embargo real, si se acompañaba de las necesarias medidas de prevención (mantener una distancia de aproximadamente dos metros, lavarse las manos regularmente, usar pañuelos desechables, toser o estornudar en el codo o en un pañuelo desechable, y saludar sin estrechar la mano ni besar, entre otras). Estaba destinada al público en general, y en particular a cualquier persona sana y asintomática, recalcaba que la «mascarilla barrera» no era un producto sanitario (PS) en el sentido del Reglamento UE/2017/745, ni un equipo de protección individual (EPI) en el sentido del Reglamento UE/2016/425″3.

Poco después, a principios del mes de abril, el Gobierno español establecía en las especificaciones «UNE 0064-1. Mascarillas higiénicas no reutilizables. Requisitos de materiales, diseño, confección, marcado y uso. Parte 1: Para uso en adultos», «UNE 0064-2. Mascarillas higiénicas no reutilizables. Requisitos de materiales, diseño, confección, marcado y uso. Parte 1: Para uso en niños» y «UNE0065 Mascarillas higiénicas reutilizables para adultos y niños-Requisitos de materiales, diseño, confección, marcado y uso», los requisitos mínimos que debían cumplir las denominadas «mascarillas higiénicas»3.

El Gobierno indicaba que esta mascarilla higiénica estaba destinada a personas adultas, sin síntomas, que no fueran susceptibles de utilizar mascarillas quirúrgicas, ni máscaras filtrantes de protección contra partículas, según las medidas establecidas en el documento técnico «Prevención y control de la infección en el manejo de pacientes con COVID-19» del Ministerio de Sanidad4.

Según definen las especificaciones citadas, la mascarilla higiénica es un producto que cubre la boca, nariz y barbilla, y está provista de un arnés de cabeza que puede rodear la cabeza o sujetarse en las orejas. Deben estar hechas con materiales filtrantes adecuados que permitan la respiración garantizando un ajuste adecuado con la cara, y en contacto con la piel del usuario no deben presenten riesgos conocidos de irritación o efectos adversos para la salud3.

Las mascarillas higiénicas fabricadas con los materiales y los métodos de confección indicados en las especificaciones mencionadas se deben ensayar con respecto a los métodos de ensayo de la norma EN 14683:2019+AC:2019, «Mascarillas quirúrgicas -Requisitos y métodos de ensayo», norma que se aplica a las mascarillas quirúrgicas como tales:

 

Mascarillas quirúrgicas

Mascarillas higiénicas no reutilizables

Mascarillas higiénicas reutilizables

Ensayo

Tipo Ia

Tipo II

Tipo IIR

 

 

Eficacia de filtración bacteriana (BFE), (%)

≥ 95

≥ 98

≥ 98

≥ 95

≥ 90

Respirabilidad (Presión diferencial) (Pa/cm2)

< 40

< 40

< 60

< 60

< 60

Presión de resistencia a las salpicaduras (kPa)

No requerido

No requerido

≥ 16,0

 

 

Limpieza microbiana (ufc/g)

≤ 30

≤ 30

≤ 30

 

 

a Las mascarillas de tipo I se deberían utilizar solamente para pacientes y otras personas para reducir el riesgo de propagación de infecciones, particularmente en situaciones epidémicas o pandémicas. Las mascarillas de tipo I no están previstas para ser utilizadas por profesionales sanitarios en un quirófano o en otro entorno médico con requisitos similares.

 

Además las mascarillas higiénicas reutilizables deben aguantar al menos 5 ciclos de lavado y secado manteniendo sus prestaciones3.

Recordemos que tanto las máscaras de filtración (N95, FFP2, KN95, etc.), como las mascarillas quirúrgicas e higiénicas son elementos de protección (producto sanitario o elemento del EPI), y no elementos de prevención. Cuando ya se han aplicado las otras dos medidas de protección (la mayor distancia posible y el menor tiempo de exposición), solo queda la barrera (máscaras o mascarillas, gafas, guantes, traje, botas, etc.). El lavado de manos, el toser en el codo, el usar pañuelos desechables, el no tocarse los ojos, la nariz o la boca, etc., son medidas preventivas que deben seguirse por todos los individuos, usen o no máscaras o mascarillas, y sean o no personal interviniente o público en general5.

Entre marzo y mayo de 2020 la recomendación sobre si el público en general debía o no utilizar mascarillas fue variando, pasándose de recomendar que no sean usadas por el público en general y que sean solo para uso del personal sanitario e interviniente y de los infectados por COVID-19, a recomendar de su uso al menos en el transporte público y en los lugares cerrados5.

El 29 de junio de 2020, durante una rueda de prensa, el director del Centro de Coordinación de Alertas y Emergencias Sanitarias (CCAES), Fernando Simón, calificaba de «egoístas» a las mascarillas FFP2, pues protegerían a quienes las usan y se preocuparían poco de los demás, y añadía que protegerían también de infectar a otros, pero no tanto como las quirúrgicas. Para mayor aclaración, el 21 de enero de 2021, en otra rueda de prensa, resaltaba que «Cuando es una persona la que lleva la mascarilla y se tiene que proteger a sí misma, la más eficaz es la FFP3»6,7.

No acaba aquí el caos sobre las mascarillas, algo más de un año después de que el coronavirus llegase a España, aún continúa el debate en torno a cuál es la mejor opción para protegerse del virus: las mascarillas higiénicas, las mascarillas quirúrgicas o las máscaras de filtración (N95, FFP2, KN95 y similares). Las indicaciones del Ministerio de Consumo siguen siendo las mismas, dado que recomienda las mascarillas higiénicas para la población «sana» (y los asintomáticos y pre-asintomáticos se considerarían «sanos»); las mascarillas quirúrgicas para los positivos, sintomáticos o asintomáticos de COVID-19, y las máscaras de filtración (elementos del EPI) para quienes cuiden o estén en contacto con personas sintomáticas o positivos por COVID-19.

La «ausencia de evidencia» acerca de si las mascarillas higiénicas y quirúrgicas utilizadas por usuarios sanos les protegen del COVID-19 «no es evidencia de que tal protección no exista». Resulta obvio que si se siguen las tres medidas de protección, y por este orden, distancia, tiempo de exposición y barrera10, se disminuye el riesgo asociado a cualquier tipo de peligro. El sentido común dice que las mascarillas higiénicas, las mascarillas quirúrgicas, y las máscaras de filtración (N95, FFP2, KN95 y similares), etc., utilizadas correctamente protegen, y tanto más cuanto más eficiente sea su filtración, a todos aquellos que las utilizan, y en mayor medida si todo el mundo las utiliza. Recuerde que las máscaras y mascarillas no preguntan al virus si entra o sale.

En relación al empleo de mascarillas y de máscaras de filtración (N95, FFP2, KN95 y similares) es importante no solo que tengan una buena eficacia de filtración (frente a partículas o bacterias) y una buena respirabilidad (baja presión diferencial), sino también que el usuario consiga con ellas un buen ajuste facial, para lo cual, por ejemplo, deberá colocársela correctamente, hacer uso del clip nasal y no llevar barba11.

Las pantallas protectoras no han recibido mucho interés durante esta pandemia, y sin embargo son duraderas, fáciles de limpiar y se pueden reutilizar, y evitan que el usuario se toque la boca, la nariz y especialmente los ojos, eliminando así una posible vía de transmisión del SARS-CoV-2. Las pantallas protectoras podrían incluirse como un elemento de protección adicional contra el SARS-CoV-2 y como una posible alternativa de protección facial para ciertas personas (niños, discapacitados o personas que no pueden utilizar máscara). Un estudio experimental reciente de Wendling y col. revela que el uso tan solo de una pantalla protectora por parte del usuario receptor de un aerosol reduce significativamente la cantidad recibida de partículas, en comparación con la cantidad recibida cuando dicho usuario receptor solo usaba una máscara, incluso considerando tamaños de partícula pequeños (≤0,3 µm). Cuando el usuario emisor también usaba una pantalla protectora o una máscara, la protección conjunta (emisor+receptor) resultaba más eficiente que cuando sólo el receptor usaba protección. Esta protección conjunta o doble protección consigue una reducción de partículas del 98% para las pantallas protectoras y del 97,3% para las máscaras12.

En ausencia de datos que demuestren que lo anteriormente mencionado es falso, la OMS, el Centro Europeo para la Prevención y el Control de las Enfermedades, el Ministerio de Sanidad español, y los «expertos» del Centro de Coordinación de Alertas y Emergencias Sanitarias deberían haber lanzado desde un principio un mensaje claro e inequívoco, indicando:

  • que el virus puede transmitirse por gotas o aerosoles, al respirar, hablar, cantar , toser o estornudar,
  • que las gotas y aerosoles permanecen cierto tiempo activos y pueden contaminar las superficies e inhalarse,
  • que es importante mantener la mayor distancia posible (mejor más de 2 metros) y exponerse al contagio el menor tiempo (no salir del domicilio),
  • que todo el mundo debe utilizar siempre, y sobre todo en lugares cerrados, la mayor protección posible (mejor FFP2, que mascarilla higiénica, y una bufanda mejor que nada),
  • que siempre se deben seguir además las medidas de prevención recomendadas, como el frecuente lavado de manos, el toser en el codo o en un pañuelo, el no tocarse los ojos, la nariz o la boca, el empleo de guantes, la limpieza de superficies de contacto, la limpieza de la suela de los zapatos, etc.

Resulta increíble que a punto de cumplirse un año desde la declaración de la pandemia los «expertos» en emergencias sanitarias, que se supone tienen como objetivo prioritario en sus actuaciones el evitar la epidemia o la pandemia, limitar su propagación y acabar finalmente con la misma, no tengan todos ellos un discurso claro.

Si lo importante es evitar una pandemia y sus consecuencias lo que nunca debería haberse hecho es:

  • que sin conocer a fondo la COVID-19, informar de que será algo leve, que no va a extenderse más allá de unos cientos de casos,
  • que sin medios de protección disponibles para todo el mundo (mascarillas y máscaras), en vez de reconocer la falta o escasez de las mismas, dejar entrever que son innecesarias e incluso inconvenientes, para con el paso del tiempo hacerlas finalmente obligatorias10,
  • que para promover el uso preferente de determinados medios de protección, se confunda al usuario sobre la eficacia de filtración de los diferentes medios de protección, dado que, en igualdad de condiciones, los más eficientes protegen más, independientemente de si el usuario está sano, está contagiado, es asintomático, es médico o es pensionista.

 

 

CWA-17553, de la mascarilla higiénica al cobertor facial comunitario13

El acuerdo del grupo de trabajo CEN CWA 17553:2020 se elaboró siguiendo la decisión BT 034/2020 del Panel Técnico «Covid-19 Establecimiento de un taller del CEN para cobertores faciales comunitarios», atendiendo a la carta de la CE remitida al CEN en fecha 2020-05-12 solicitando el desarrollo de un producto de normalización europeo para los cobertores faciales comunitarios basado en especificaciones existentes a nivel nacional, fácil de implementar, con información clara para los usuarios, de acceso gratuito para un sector de la población lo más amplio posible y explícitamente diferente de las normas aplicables a Equipos de Protección Individual y Productos Sanitarios.

Los cobertores faciales comunitarios (CFC, en inglés Community Face Coverings) están previstos para utilización por personas que no muestran ningún síntoma clínico de infección vírica ni bacteriana, y que no entran en contacto con personas que muestran tales síntomas (En España estos cobertores faciales comunitarios son las denominadas mascarillas higiénicas). Los cobertores faciales comunitarios no son adecuados para niños menores de 3 años. Se recomienda que los niños con edades comprendidas entre 3 años y 12 años estén supervisados mientras llevan puesto el cobertor facial comunitario. Los criterios para la edad mínima pueden ser superiores dependiendo de las recomendaciones nacionales. Este cobertor facial comunitario minimiza la proyección de las gotitas respiratorias que contienen saliva, esputos o secreciones respiratorias cuando el usuario habla, tose o estornuda. Este cobertor facial comunitario puede también limitar la penetración en el área nasal y bucal del usuario de las gotitas respiratorias de origen externo sin declarar la protección del usuario. También impide que esta área del usuario entre en contacto con sus manos.

La guía europea CWA 17553:2020, que se asemeja mucho a la norma AFNOR sobre fabricación de mascarillas, «AFNOR SPEC S76-001», especifica los requisitos mínimos de funcionamiento para los cobertores faciales comunitarios. Se definen también los métodos de ensayo apropiados y se dan ejemplos de recomendaciones para su uso. Este documento define los niveles de filtración para los cobertores faciales comunitarios, correspondientes a la utilización definida por las autoridades nacionales. Este documento proporciona un respaldo para los productores potenciales de estos cobertores faciales comunitarios.

La guía europea CWA 17553:2020 resalta lo siguiente:

  • ¡Los cobertores faciales comunitarios no están sujetos a una evaluación de la conformidad obligatoria por organismos notificados o laboratorios. Su diseño de acuerdo con las mejores prácticas aceptadas y el control de la calidad de producción sigue siendo responsabilidad del productor. El productor puede necesitar consultar a un laboratorio para verificar las prestaciones requeridas!.
  • ¡Se tiene que destacar que los cobertores faciales comunitarios tendrán una eficacia máxima si se llevan puestos en contacto directo con la piel desnuda. Las barbas pueden reducir la eficacia de filtración por debajo de los límites especificados en este documento!.
  • ¡Los cobertores faciales comunitarios especificados en este documento no se consideran productos sanitarios según se definen en la Directiva 93/42/CEE o en el Reglamento UE/2017/745, ni como equipo de protección individual (EPI) según se define en el Reglamento UE/2016/425!.

Los cobertores faciales comunitarios deben cubrir la nariz, la boca y el mentón y no deben incorporar ni válvula de inhalación, ni válvula de exhalación. Estarán hechos de una o múltiples capas de tela (tejida, tricotada o no tejida, etc.) con o sin película y poseerán un medio de sujeción ya sea para la cabeza o para las orejas.

El aire inhalado penetra en los cobertores faciales comunitarios principalmente a través del material y llega directamente a la región de la boca y la nariz. El aire exhalado se descarga directamente a través de la misma vía a la atmósfera ambiental.

Los cobertores faciales comunitarios puestos en el mercado cumpliendo con los requisitos de la guía europea CWA 17553:2020 se deben designar de la forma siguiente: «Cobertor facial comunitario CWA 17553:2020 o Designación de especificación nacional seguida de CWA 17553:2020

Los cobertores faciales comunitarios están previstos para ser reutilizables o desechables, recomendándose la utilización de material conocido como reciclable o compostable para reducir el impacto ambiental. Se deben diseñar y fabricar para cumplir los requisitos según sea para uso por adultos o por niños, y se deben envasar de forma que estén protegidos contra cualquier daño mecánico y cualquier contaminación antes de su uso. Los envases pueden contener una o más unidades a discreción del productor.

Los cobertores faciales comunitarios especificados como reutilizables deben soportar el número de ciclos de limpieza reivindicado por el productor (al menos 5 ciclos de limpieza) utilizando una temperatura de lavado mínima de 60 °C. Se recomienda la utilización de detergentes corrientes y no utilizar suavizantes para ropa y no deben lavarse en seco.

En cuanto a la eficacia de filtración del material, la guía europea CWA 17553:2020 considera dos niveles en base al ensayo de filtración empleando partículas de tamaño 3 ± 0,5 μm:

  • nivel 90%, eficacia de filtración del material igual o superior al 90%,
  • nivel 70%, eficacia de filtración del material igual o superior al 70%.

Los requisitos de la eficacia de filtración son aplicables tanto a materiales nuevos como a materiales que han sido sometidos al número de ciclos de limpieza para los que el productor reivindica que el cobertor facial comunitario sigue cumpliendo los requisitos.

El ensayo de eficacia de filtración se debe efectuar utilizando las normas europeas existentes (EN 13274-7:2019, EN 14683:2019+AC:2019, EN ISO 16890-2:2016, y EN ISO 21083-1:2018) o las metodologías disponibles basadas en la experiencia desarrollada a nivel nacional en los diferentes países (por ejemplo, en España, la especificación «UNE 0065 Mascarillas higiénicas reutilizables para adultos y niños. Requisitos de materiales, diseño, confección, marcado y uso».

La guía europea CWA 17553:2020 recomienda el uso de aerosoles con tamaño de partícula de 3 ± 0,5 μm de partículas sólidas (cloruro sódico, polvos de talco, dolomita, esferas de látex) o de partículas líquidas (dietilexilsebacato, aceite de parafina), con una velocidad de filtración de 6 ± 1 cm/s y una concentración inicial de al menos 40 partículas por cm3.

En cuanto a los requisitos de resistencia a la respiración y permeabilidad al aire, el material utilizado para el cobertor facial comunitario no debe sobrepasar los límites siguientes:

  • Diferencia de presión del material igual o inferior a 70 Pa/cm2, que es aproximadamente equivalente a 80 l/s/m2 para una presión de vacío de 100 Pa, o
  • Resistencia a la respiración:
    • Resistencia a la inhalación de 2,4 mbar
    • Resistencia a la exhalación de 3 mbar, o
  • Permeabilidad al aire mayor o igual a 96 l/s/m2 para una presión de vacío de 100 Pa.

Para el ensayo de resistencia a la respiración y permeabilidad al aire se utilizará la norma EN 14683:2019+AC:2019, o la norma EN 13274-3:2001, o la norma EN ISO 9237:1995.

 

 

Busque, compare y compre14

El propósito de las normas nacionales para las máscaras de filtración (N95, FFP2, KN95 y similares) y las mascarillas es proteger a los usuarios de las partículas y de los microorganismos, como por ejemplo del SARS-CoV-2. Además de la capacidad de filtrar partículas (eficacia de filtración), las normas también recogen la transpirabilidad (presión diferencial o respirabilidad), qué tan bien se ajusta la máscara a la cara del usuario (prueba de ajuste), el nivel de protección contra salpicaduras de líquido y algunos otros factores, aunque los dos primeros (eficacia de filtración y respirabilidad) son los más importantes y están muy relacionados con el tercero, el correcto ajuste facial de las máscaras de filtración o de las mascarillas.

Las máscaras de filtración (N95, FFP2, KN95 y similares) y las mascarillas quirúrgicas tienen diferentes propósitos y están aprobadas bajo diferentes protocolos de ensayo. Los máscaras de filtración (N95, FFP2, KN95 y similares) tienen un sello facial hermético y están diseñadas para proteger al usuario de las partículas de aerosol, mientras que las mascarillas quirúrgicas o médicas son holgadas y están diseñadas para bloquear las gotas que escapan de la boca y la nariz del usuario. Durante la pandemia de la COVID-19, se alentó al público a que utilizase mascarillas de tela, y para evaluar la eficacia de filtración de los materiales de tela solo existe la nueva guía europea CWA 17553:2020. Dado que las mascarillas de tela también funcionan bloqueando las gotas, los investigadores adaptaron algunos de las normas de mascarillas quirúrgicas y máscaras de filtración (N95, FFP2, KN95 y similares) para ensayar la tela utilizada en las mascarillas higiénicas.

Eficacia de filtración

La eficacia de filtración es una medida de la capacidad de la máscara para proteger al usuario de las partículas que se respiran a través del material del filtro. El ajuste es una medida de qué tan bien sella una máscara a la cara cuando se usa. Una máscara bien ajustada hace que el aire inhalado fluya a través del material del filtro, en lugar de a través de los espacios entre los bordes de la máscara y la cara. Una máscara con un buen ajuste protege al usuario de respirar partículas pequeñas, siempre que el material del filtro sea eficaz para ello. La transpirabilidad es una medida de lo difícil que es inhalar o exhalar aire limpio a través del material y comúnmente se expresa como una caída de presión a través del material. La barrera frente a fluidos es una medida de qué tan bien se evita que una salpicadura de fluidos peligrosos, por ejemplo, sangre, penetre el material y entre en contacto con el usuario. Hay otras cuestiones importantes a tener en cuenta en el diseño de las mascarillas y que no están directamente contempladas en las normas son la comodidad y la facilidad para la comunicación.

Compare correctamente la eficacia de filtración. La eficacia de filtración (EF) es una medida de la proporción de partículas que son interceptadas por la máscara, la mascarilla o el material. El enfoque general para determinar la eficacia de filtración es ensayar la máscara, la mascarilla o el material frente a un aerosol de partículas pequeñas que circula (atraviesa) con una cierta velocidad de flujo, y medir la concentración de partículas del aerosol antes y después de la máscara, mascarilla o material.

La relación entre la concentración de partículas antes y después de atravesar la máscara, mascarilla o material es la penetración:

Penetración (P) = (Cdespués/Cantes)×100

La eficacia de filtración (FE) es el complemento de la penetración:

Eficacia de filtración (FE) = 100 – P

El material de una mascarilla que presenta una eficacia de filtración (FE) del 95% bloqueará el 95% de las partículas, de modo que solo el 5% de las partículas atravesaría el material en la inhalación o en la exhalación de aire. No obstante es importante destacar que aunque la eficacia de filtración sea del 95%, la colocación incorrecta la máscara de filtración o de la mascarilla puede permitir la entrada adicional de aerosol de partículas a través de los bordes que no ajustan correctamente sobre la cara del usuario

La eficacia de filtración está influenciada por diversos factores, tipo de material utilizado en la fabricación, el tamaño y la forma de las partículas del aerosol de ensayo, la carga de las partículas, la velocidad del flujo de aire, la humedad, la temperatura y otros factores. El área de la sección transversal ensayada puede influir en la eficacia de filtración si el material no es uniforme o la velocidad de flujo del aerosol no es la misma en toda la superficie ensayada.

La eficacia de filtración de un material dado puede variar para partículas de diferentes tamaños y formas. Aunque el virus del SARS-CoV-2 tiene un diámetro de 60 a 150 nm, los virus se liberan del tracto respiratorio en gotitas más grandes de diferentes tamaños. Los materiales de filtración de las mascarillas son tanto mejores cuanto más grandes son las gotas. Las partículas de diámetro > 5 µm se eliminan o capturan mediante sedimentación o tamizado, ya que pesan demasiado y caen, o no pueden pasar a través de los orificios del filtro por tener un tamaño excesivamente grande. Las partículas > 1 µm quedan retenidas por un mecanismo de impacto por inercia consecuencia de no poder seguir las líneas de flujo del aire, y seguir por inercia una trayectoria recta que las hace impactar con las fibras del material filtrante. Las partículas entre 0,1 y 1,0 µm quedan retenidas mediante el mecanismo de interceptación, pues estas partículas aunque fluyen con las líneas de flujo del aire son suficientemente grandes como para sobresalir de las mismas y entrar en contacto con las fibras del material pasan junto a ellas. Las partículas más pequeñas, < 0,1 µm, son capturadas por difusión gracias al movimiento browniano que poseen, que las hace colisionar aleatoriamente con alguna fibra del filtro. Finalmente, algunos materiales de protección incorporan una capa electrostática que induce una carga en las partículas más pequeñas y permite que las partículas sean atraídas y capturadas por la capa electrostática. Con todos estos mecanismos funcionando simultáneamente, el tamaño de partícula más difícil de capturar, esto es, el tamaño de partícula más penetrante (MPPS), está en aproximadamente 0,3 µm (300 nm) para los materiales normales de filtración y algo menos, del orden de 0,1 µm para aquellos con propiedades electrostáticas.

Ejemplo de mecanismos de filtración por tamaño de partícula que demuestran MPPS (eficacia combinada) a aproximadamente 0,2 µm. (adaptado de https://aneskey.com/breathing-filters-humidifiers-and-nebulizers/)

 

Las normas para medir la eficacia de filtración (FE) utilizan una gran variedad de métodos. Cada norma especifica el tipo y tamaño de las partículas, la carga de las partículas, la velocidad del flujo del aire y el método de medición de las partículas. Algunas usan partículas monodispersas, esto es de un único tamaño, y otras usan partículas polidispersas, de diversos tamaños. Las partículas normalmente utilizadas son de NaCl, bacterias o perlas de látex. Algunas normas exigen informar de la eficacia de filtración para todas las partículas por debajo o por encima de un cierto tamaño (generalmente 0,3 µm) y algunas requieren informar de la eficacia de filtración para un tamaño de partícula específico (por ejemplo, 0,1 µm, 3,0 µm). La mayoría de las normas especifican partículas con carga neutralizada porque tienden a producir una eficacia de filtración más baja que las partículas cargadas. El caudal de flujo puede afectar la eficacia de filtración: los caudales de flujo más altos generalmente se asocian con eficacias de filtración más bajas. Estas diferencias en los métodos de medida conllevan que resulte difícil establecer comparaciones con materiales ensayados con diferentes normas. Además, es posible que las máscaras y los materiales no tengan cualidades uniformes, por lo que probar diferentes máscaras o diferentes partes de un material puede producir diferentes eficacias de filtración. Esta es la razón por la que el método NIOSH y algunas otras normas ensayan 20 máscaras de filtración. Finalmente, las normas tienen diferentes criterios para los umbrales de eficacia de filtración aceptables.

 

Métodos de ensayo para la eficacia de filtración

 

NIOSH 42CFR84

ASTM F2299

EN 149

EN 13274-7

EN 14683

CWA 17553

Partículas

Aerosol polidisperso de NaCl de 0,3 µm de diámetro de masa media aerodinámica (MMAD)

Aerosol monodisperso de látex de poliestireno (PSL) de 0,1 µm

 

Aerosol polidisperso de NaCl de 0,06 – 0,1 µm

 

Aerosol de bacterias de S. aureus de 3,0 µm

Aerosol de 3,0 µm

Carga de la partícula

Sin carga

Sin carga

Sin carga

Sin carga

Elemento ensayado

Máscara de filtración completa R

Muestra del material

Máscara de filtración completa

Muestra del material

Muestra del material

Caudal

85 L/min

28,3 L/min

95 L/min

28,3 L/min

Área ensayada

150 cm2

100 cm2

150 cm2

Velocidad

9,4 cm/s

5 cm/s

10,5 cm/s

6 cm/s

Medición

Masa, por dispersión de la luz

Recuento, por dispersión de la luz

Fotometría de llama

 

Criterios para el ensayo de eficacia de filtración de partículas para las mascaras de filtración N95, FFP2 y KN95.

 

N95 (42CFR84)

FFP2 (EN 149)

KN95 (GB 2626-2006)

Eficacia de filtración

≥ 95%

≥ 94%

≥ 95%

Partículas

Aerosol polidisperso de NaCl de 0,3 µm de diámetro de masa media aerodinámica (MMAD)

Aerosol polidisperso de NaCl de 0,06 – 0,1 µm

Aerosol polidisperso de NaCl de 0,075 ±

0,020 µm

Caudal

85 L/min

95 L/min

85 L/min

Ensayado por

NIOSH

Fabricante

Fabricante

Número de elementos ensayados

20

9

15

Prueba de ajuste: fuga total hacia el interior

No requerido

≤ 8%

≤ 8%

 

La norma de la Unión Europea para pruebas y requisitos para mascarillas médicas (EN 14683:2019+AC:2019) es similar a los requisitos de la FDA para mascarillas quirúrgicas. Al igual que el método ASTM, existen tres niveles de barrera para las mascarillas faciales médicas etiquetadas por la UE: Tipo I, II e IIR. Los tres niveles difieren en los criterios de eficacia de filtración bacteriana (BFE), presión diferencial y protección contra salpicaduras. El tipo I requiere un BFE ≥ 95% y los tipos II y IIR requieren BFE ≥ 98%. Solo el tipo IIR requiere protección contra salpicaduras. Los tipos II y IIR están destinados a proteger al personal de los hospitales de los pacientes durante procedimientos quirúrgicos y de otro tipo. El tipo I es solo para pacientes y el público durante las epidemias. Los métodos de ensayo para BFE requieren un pre-acondicionamiento a 85% de HR y 21 °C durante 4 horas. Por lo demás, el método es similar a ASTM F2101.

 

Criterios ASTM para los 3 niveles de protección de las mascarillas quirúrgicas

 

ASTM nivel 1

ASTM nivel 2

ASTM nivel 3

Resistencia a los fluidos (mmHg)

80

120

160

Eficacia de filtración (%) (PFE o BFE)

≥ 95

≥ 98

≥ 98

Presión diferencial, (Pa/cm2) (8 L/min)

< 50

< 60

< 60

Propagación de la llama

Clase 1

Clase 1

Clase 1

 

Criterios europeos para los 3 niveles de protección de las mascarillas quirúrgicas

 

Tipo I

Tipo II

Tipo IIR

Resistencia a los fluidos

Eficacia de filtración bacteriana (BFE) (%)

≥ 95

≥ 98

≥ 98

Presión diferencial, (Pa/cm2) (8 L/min)

< 40

< 40

< 60

 

El método de la EN 149:2001+A1:2009 es similar al método NIOSH para las máscaras de filtración N95 y especifica los requisitos mínimos de ensayo de ajuste, PFE y presión diferencial para tres clases de máscaras de filtración: FFP1, FFP2 y FFP3. El ensayo de ajuste, que no es requerido por el método NIOSH, se aplica a 10 usuarios mientras realizan diferentes ejercicios (por ejemplo, caminar, girar la cabeza, hablar, etc.).

Se evalúa una máscara de filtración en cada usuario empleando un aerosol de partículas de NaCl, midiendo la concentración de partículas dentro y fuera de las máscaras de filtración. Se utiliza el método EN 13274-7:2019. Se montan de manera estanca las máscaras de filtración y se ensayan (9 unidades) frente a un aerosol polidisperso de NaCl con una distribución de tamaño medio entre 0,06 y 0,1 µm (desviación típica entre 2,0 µm y 3,0 µm) usando un caudal de 95 L/min.

 

Criterios europeos para las máscaras de filtración FFP1, FFP2 y FFP3 (EN 149)

 

FFP1

FFP2

FFP3

Fuga hacia el interior total, (%)

< 25

< 11

< 5

Eficacia de filtración con NaCl, (%)

> 80

> 94

> 99

Presión diferencial – inhalación, (Pa), a 95 mL/min

210

240

300

Presión diferencial – exhalación, (Pa), a 160 mL/min

300

300

300

 

La nueva guía europea CWA 17553:2020 (similar a la norma AFNOR S76-001) utilizada en la evaluación de la eficacia de filtración de las telas empleadas para fabricar mascarillas para el público en general contempla 2 niveles de eficacia de filtración para aerosoles con partículas de 3 µm de tamaño:

    • Nivel 90%: FE ≥ 90%
    • Nivel 70%: FE ≥ 70%

En el anexo B de la guía europea CWA 17553:2020 se enumeran varios métodos para probar la eficacia de filtración, incluidos en la EN 13274-7:2019 y la EN 14583:2019+AC:2019. El método recomendado utiliza aerosoles polidispersos o monodispersos con partículas principalmente de 3 µm con una velocidad de flujo de aire de 6 cm/s. No se especifica el área de la sección transversal del material a ensayar. Se ensayan los tejidos nuevos y los que han pasado por varios ciclos de limpieza. Esta guía prueba de manera efectiva la eficacia de filtración de partículas del tamaño aproximado de las gotitas respiratorias exhaladas mientras se habla. Por lo tanto, puede ser la mejor manera de probar materiales a partir de los cuales hacer máscaras para proteger la salud pública al limitar la exhalación de gotitas infecciosas de individuos infectados pero no sintomáticos durante interacciones comunes, como una conversación.

 

Presión diferencial – respirabilidad – transpirabilidad

Para ser eficaz, una máscara debe filtrar las partículas y permitir que la persona respire con facilidad. La facilidad para respirar a través de un respirador o mascarilla se mide típicamente por la presión diferencial (por ejemplo, ΔP o caída de presión). El enfoque general para medir la presión diferencial es colocar el material en el medio de un tubo largo de modo que el aire que se mueve a través del tubo tenga que pasar a través del material. Mientras se sopla o aspira aire a través del tubo a una velocidad de flujo de aire específica, la presión del aire se mide simultáneamente en ambos lados del material. La diferencia entre las presiones medidas en cada lado del material es la presión diferencial. Una presión diferencial baja ocurre cuando el aire puede pasar fácilmente a través del material, mientras que se produce una presión diferencial alta cuando es más difícil que el aire pase a través del material. Una máscara con una presión diferencial baja es más fácil de respirar que una con una presión diferencial alta.

Las normas y métodos de ensayo experimentales para medir la presión diferencial pueden diferir en el caudal volumétrico (L/min), en la velocidad del flujo de aire (cm/s) y en el área de la sección transversal del material ensayado (cm2). Estas diferencias pueden afectar la presión diferencial medida, por lo que las comparaciones entre normas o estudios son difíciles si no se utilizan los mismos parámetros.

    • Para un determinado caudal volumétrico a medida que aumenta el área de la sección transversal del material ensayado, disminuye la velocidad del flujo de aire y disminuye linealmente la presión diferencial.
    • Para una determinada velocidad de flujo de aire no se espera que el área de la sección transversal del material ensayado cambie sustancialmente la presión diferencial, ya que tanto la velocidad como la presión del flujo de aire están normalizadas en función del área. No obstante la falta de homogeneidad en el flujo (no laminar) o la falta de homogeneidad en el material pueden dar lugar a pequeñas diferencias en la presión diferencial cuando cambia el área de la sección transversal.
    • Para una determinada velocidad de flujo de aire la presión diferencial aumenta al añadir capas del mismo o de diferentes materiales.

Las normas para máscaras de filtración (N95, FFP2, KN95 y similares) generalmente expresan presión diferencial en unidades de Pa, mientras que las normas para materiales de mascarillas quirúrgicas usan Pa/cm2. La presión por unidad de área (Pa/cm2) carece de significado físico.

Hay una serie de normas que definen los métodos de medición y los criterios de rendimiento para las máscaras de filtración (N95, FFP2, KN95 y similares) y las mascarillas quirúrgicas. Algunos de estos métodos se han adaptado para medir la presión en tejidos. También hay una nueva norma de la UE para tejidos guía europea CWA 17553:2020 similar a AFNOR SPEC S76-001). En general, los métodos de ensayo especifican el área de la sección transversal del material a ensayar, la velocidad del flujo de aire (o caudal volumétrico) a través del material y el método para medir la diferencia de presión.

 

Presiones diferenciales máximas permitidas para las máscaras de filtración y las mascarillas quirúrgicas e higiénicas según las normas americanas, europeas y chinas.

 

N95, FFP2, KN95

Mascarillas quirúrgicas

Mascarillas higiénicas

Inhalación

Exhalación

EEUU

 

 

 

 

NIOSH 42CFR8

343 Pa (85 L/min)

245 Pa (85 L/min)

 

 

ASTM F2100 Nivel I

 

 

50 Pa/cm2 (245 Pa)*

ASTM F2100 Nivel II

 

 

60 Pa/cm2 (294 Pa)*

ASTM F2100 Nivel III

 

 

60 Pa/cm2 (294 Pa)*

Europa

 

 

 

 

EN 149

70 Pa (30 L/min) 240 Pa (95 L/min)

300 Pa (160 L/min) 300 Pa (160 L/min)

 

 

 EN 14683 Tipo I

 

 

40 Pa/cm2 (196 Pa)*

 

EN 14683 Tipo II

 

 

40 Pa/cm2 (196 Pa)*

 

EN 14683 Tipo IIR

 

 

60 Pa/cm2 (294 Pa)*

 

UNE 0064

 

 

 

< 60 Pa/cm2

CWA17553

 

 

 

≤ 70 Pa/cm2

China

 

 

 

 

GB 2626

350 Pa (85 L/min)

250 Pa (85 L/min)

 

 

YY 0469

 

 

49 Pa/cm2 (240 Pa)*

 

* Área de 4,9 cm2 y 8 L/min

 

La EN 149:2001+A1:2009 especifica criterios y métodos mínimos para medir la presión diferencial para las máscaras de filtración tipo FFP1, FFP2 y FFP3, requiriéndose ensayar 9 máscaras completas (~ 150 cm2 de superficie), cada una unida a una cabeza de maniquí. El flujo de aire puede ser cíclico o continuo. Si es continuo, el caudal de flujo de inhalación puede ser de 30 L/min ó 95 L/min (por ejemplo, velocidad del flujo de aire de 3,3 ó 10,6 cm/s) y para la exhalación el caudal de flujo exhalado debe ser de 160 L/min (velocidad del flujo de aire de 17,8 cm/s).

La EN 14683:2019+AC:2019 especifica la presión diferencial máxima para los tres tipos de mascarillas médicas / quirúrgicas. La prueba utiliza un caudal de 8 L/min a través de 4,9 cm2 del material de ensayo (velocidad del flujo de aire 27,2 cm/s).

La guía europea CWA 17553:2020 especifica que para el material utilizado para los cobertores faciales comunitarios, la presión diferencial debe ser <70 Pa/cm2 para una presión de vacío de 100 Pa. Alternativamente, la resistencia a la inhalación y exhalación debe ser < 240 Pa y < 300 Pa, respectivamente. Se citan tres normas para medir la presión diferencial, la EN 14683:2019+AC:2019, la EN 13274-3:2001 y la EN ISO 9237:1995.

 

Resistencia a las salpicaduras

La resistencia a las salpicaduras, según la definición de las normas ASTM, se refiere a la resistencia de las mascarillas a la penetración de las gotas de un fluido corporal expelido a gran velocidad, como por ejemplo, sangre. Esta resistencia es importante para los trabajadores de la salud que realizan procedimientos quirúrgicos o de emergencia empleando mascarillas, pero no tanto para el resto de los usuarios.

La ASTM F2100-20 establece tres niveles resistencia a las salpicaduras: un nivel 1 (resistencia ³ 80 mmHg, esto es, 10,7 kPa) para procedimientos y tareas que no involucran aerosoles y/o fluidos, un nivel 2 (resistencia ³ 120 mmHg, esto es, 16,0 kPa) para procedimientos que involucran niveles bajos o moderados de aerosoles y/o fluidos, y un nivel 3 (resistencia ³ 160 mmHg, esto es, 21,3 kPa) para procedimientos que involucran niveles altos de aerosoles y/o fluidos.

La norma EN 14583 para mascarillas quirúrgicas sólo establece requisitos de resistencia a las salpicaduras para mascarillas quirúrgicas tipo IIR (³ 16 kPa), pero no para las de tipo I y tipo II. La norma UNE 0064 y la norma CWA17553:2020 para mascarillas higiénicas y cobertores faciales comunitarios, respectivamente, y la norma EN 149:2001+A1:2009 para las máscaras de filtración tipo FFP1, FFP2 y FFP3 no establecen requisitos de resistencia a las salpicaduras.

 

 

Orden CSM/115/2021 del Ministerio de Consumo15,16,17

El Gobierno lanzó el 11 de febrero la Orden CSM/115/2021 para regular los requisitos de información y comercialización de las mascarillas higiénicas. En ella, se definen los criterios técnicos exigibles de filtración y respirabilidad, la exigencia de ser ensayadas por un laboratorio acreditado y los requisitos de información en el etiquetado que se deben cumplir. Además, se establece un sistema de vigilancia de mercado para retirar todas las mascarillas que incumplen con los nuevos cambios normativos.

A diferencia de la guía europea CWA 17553:2020 que establece una breve definición de cobertor facial comunitario la Orden CSM/115/2021 establece una definición de cobertor facial comunitario (mascarilla higiénica) muy larga y concreta:

  • Todo aquel producto tanto reutilizable (que puede lavarse o higienizarse) como no reutilizable (de un solo uso), con o sin accesorios, diseñado para cubrir boca, nariz y mentón, dotado de un sistema de sujeción normalmente a la cabeza o a las orejas, cuyo uso previsto es minimizar la proyección de las secreciones respiratorias (incluidas las partículas aerosolizadas), que contienen saliva, esputos o secreciones respiratorias cuando el usuario habla, tose o estornuda, pudiendo también limitar la penetración de estas secreciones de origen externo (incluidas las partículas aerosolizadas) en el área nasal y bucal del usuario sin declarar la protección del usuario, siempre que no sea considerado producto sanitario, según se define en la Directiva 93/42/CEE del Consejo, de 14 de junio de 1993, relativa a los productos sanitarios o en el Reglamento UE/2017/745 del Parlamento Europeo y del Consejo, de 5 de abril de 2017, sobre los productos sanitarios, por el que se modifican la Directiva 2001/83/CE, el Reglamento (CE) º 178/2002 y el Reglamento (CE) n.º 1223/2009 y por el que se derogan las Directivas 90/385/CEE y 93/42/CEE del Consejo, ni Equipo de Protección Individual (EPI), según se define en el Reglamento UE/2016/425 del Parlamento Europeo y del Consejo, de 9 de marzo de 2016, relativo a los equipos de protección individual y por el que se deroga la Directiva 89/686/CEE del Consejo

También destacan en esta Orden CSM/115/2021 los siguientes aspectos:

  • La inclusión de una definición de accesorio y filtro como respuesta a la evolución del mercado que está ofertando productos variados entre los que se encuentran, por ejemplo, las mascarillas con filtros, los cuales se utilizan a modo de consumibles, son intercambiables y pueden comercializarse separadamente, pero no pueden desvincularse del uso de las mascarillas higiénicas o cobertores faciales comunitarios:
    • Accesorio: Producto de tipo consumible, sustituible o intercambiable, que puede comercializarse separadamente, destinado a su uso en mascarillas higiénicas o cobertores faciales comunitarios, con objeto de conferirles algún tipo de función, o bien cuyo uso tenga impacto en las características o propiedades relacionadas con su uso previsto
    • Filtro: Material principal del que se compone la propia mascarilla higiénica que puede formar parte del propio cuerpo de la mascarilla, o bien, comercializarse como un tipo de accesorio según la definición anterior, destinado a su uso en mascarillas higiénicas o cobertores faciales comunitarios, cuyo fin previsto es la separación o deposición de partículas.

En el art. 4, apartado 7 se indica que los accesorios deberán adaptarse adecuadamente a la mascarilla higiénica o cobertor facial comunitario de forma que garanticen su función prevista. En el caso de filtros deberá asegurarse que estos cubren la mayor superficie posible de la mascarilla, y deben garantizar que no se dejan zonas por donde el aire inhalado/exhalado pueda pasar sin filtrar. Además, los filtros deben permitir la correcta respiración, teniendo en consideración sus características, así como el diseño concreto de la mascarilla higiénica. En cualquier caso, el conjunto mascarilla-filtro deberá cumplir con los requisitos establecidos en las normas o especificaciones técnicas que resulten de aplicación.

También indica en su art. 5, apartado 8, que las mascarillas higiénicas o cobertores faciales comunitarios deben estar diseñadas, fabricadas y confeccionadas de forma que garanticen las funciones adecuadas a su uso previsto. Para ello deberán tenerse en cuenta, como mínimo, la ausencia de defectos visibles, el correcto ajuste del producto tanto a la nariz como por debajo de la barbilla y a los laterales de la cara, la imposibilidad de desajuste accidental en las condiciones de uso previsibles, la inclusión de un sistema de sujeción a la cabeza suficientemente resistente para soportar la tensión de uso habitual sin romperse, o el hecho de tener las dimensiones adecuadas acordes a la talla de los usuarios para los que estén destinadas, de tal forma que maximice que el aire inhalado y exhalado pase a través del filtro y minimice las fugas por los laterales de la mascarilla

  • Con respecto a las mascarillas higiénicas semitransparentes que facilitan la lectura labial y la visualización de las expresiones faciales, en su art. 4, apartado 7, se indica que en el caso de mascarillas que, por su función prevista dispongan de zonas compuestas por materiales que no permitan el paso del aire inhalado o exhalado, tales como las destinadas a permitir una correcta lectura labial y reconocimiento de toda la expresión facial, podrá admitirse que la eficacia de filtración de partículas no se refiere a dichas zonas o materiales, siempre que esta circunstancia esté justificada en razón de su función prevista y especificada con claridad en la etiqueta, y que pueda asegurarse que la función o finalidad de uso previsto de la mascarilla higiénica se sigue cumpliendo.

Los materiales de las mascarillas higiénicas o cobertores faciales comunitarios transparentes o con zonas transparentes destinadas a permitir una correcta lectura labial y reconocimiento de toda la expresión facial deberán ser suficientemente transparentes como para permitir una visión nítida de la superficie cubierta, garantizando la correcta visualización de labios y dientes, así como de toda la expresión facial, evitando efectos que puedan interferir en la comunicación como el empañamiento continuado de la zona transparente o la distorsión o reducción significativa del volumen de voz del usuario con la mascarilla puesta. En el etiquetado se deberá contemplar este detalle.

  • Los laboratorios que realizan ensayos relativos a las mascarillas higiénicas o sus materiales deberán tener la competencia técnica y medios para poder realizar los ensayos, debiendo tener implantado, al menos para dichos ensayos, un sistema de acuerdo con la norma UNE-EN ISO/IEC 17025 «Requisitos generales para la competencia de los laboratorios de ensayo y calibración», y estar acreditado por la entidad nacional designada (en España ENAC).
  • Las mascarillas higiénicas no disponen de marcado CE, pero deberán estar homologadas o fabricadas conforme a las nuevas especificaciones técnicas establecidas en esta Orden CSM/115/2021 (que engloba los criterios de la guía europea CWA 17553:2020 y de las normas UNE EN 0064 y UNE EN 0065). Gracias a la aprobación de la guía europea CWA 17553:2020 los cobertores faciales comunitarios (mascarillas higiénicas) se podrán vender en los 27 países de la Unión Europea.
  • Las mascarillas higiénicas no pretenden ser sustitutivas de otros tipos de mascarillas presentes en el mercado antes de la pandemia de la COVID-19, como es el caso de las máscaras de filtración que son equipos de protección respiratoria y que como tal deben cumplir con la legislación sobre comercialización aplicable a los Equipos de Protección Individual (EPI). Tampoco pretenden ser sustitutivas de las mascarillas de uso médico o mascarillas quirúrgicas, que son productos sanitarios. Por ello, es la autoridad correspondiente, en cada caso, quien debe indicar qué tipo de mascarilla deben llevar las personas en cada situación concreta. Respecto a la posibilidad de que ahora existan mascarillas con diferentes niveles de prestaciones, tal y como se contempla en la guía europea CWA 17553:2020, serán en todo caso las autoridades sanitarias competentes quienes podrán indicar, si fuera necesario, cuáles son las aptas para cada situación concreta. Todo lo anterior se entenderá sin perjuicio de las obligaciones reguladas en la Ley 31/1995, de 8 de noviembre, de Prevención de Riesgos Laborales y en su normativa de desarrollo, en lo referente a su posible utilización en el ámbito laboral. Ante esta situación, es importante que se comunique al consumidor, tanto en el envase del producto, como en la documentación técnica adjunta, el nivel de filtración ofrecido. Conforme a lo establecido en la guía europea CW 17555:2020, las mascarillas con una eficacia de filtración ≥ 70%, no podrán denominarse mascarillas higiénicas, sino cobertores faciales comunitarios.
  • En cuanto a las obligaciones de información al consumidor, la orden requiere información adicional con respecto al marcado estipulado en la guía europea CWA 17555:2020 con vistas a reforzar los requisitos de etiquetado, incidiendo sobre la veracidad de las características que indiquen información sobre lavados y pérdida de eficacia. Los datos del etiquetado no deberán inducir a error o engaño por medio de inscripciones, signos, anagramas o dibujos, ni contendrán indicaciones, sugerencias, formas de presentación o referencias a equivalencias con otro tipo de mascarillas, en especial a mascarillas quirúrgicas o a Equipos de Protección Individual (EPI), que puedan suponer confusión con otras categorías de productos, ni dejarán lugar a dudas respecto de la verdadera naturaleza del producto.

 

 

Referencias

  1. «Cronología de la respuesta de la OMS a la COVID-19‎», OMS, última actualización 29 de enero de 2021, https://www.who.int/es/news/item/29-06-2020-covidtimeline
  2. «Digan lo que digan», J. Domingo, http://cbrn.es/?p=1764
  3. «Et voilà, la mascarilla higiénica», J. Domingo, http://cbrn.es/?p=1781
  4. «Cuatro ministerios participan en la Especificación UNE para mascarillas higiénicas reutilizables», Presidencia de Gobierno, https://www.lamoncloa.gob.es/serviciosdeprensa/notasprensa/consumo/Paginas/2020/150420-mascarillas.aspx
  5. «Virus, dime, entras o sales», J. Domingo, http://cbrn.es/?p=1794
  6. «Mascarillas FFP2: ¿son «egoístas» como afirma Fernando Simón?», Alicia Cruz Acal, El Mundo, 30 de junio de 2020, https://www.elmundo.es/ciencia-y-salud/2020/06/30/5efb0935fdddff4d4b8b4573.html
  7. «Simón señala la mascarilla FFP3 como la «mejor para uno mismo»: precio, características y dónde comprarlas», elEconomista, 22 de enero de 2021, https://www.eleconomista.es/nacional/noticias/11007174/01/21/Simon-senala-la-mascarilla-FFP3-como-la-mejor-para-uno-mismo-precio-caracteristicas-y-donde-comprarlas.html
  8. «Sigue el caos de la mascarillas: ¿FFP2, FFP3,quirúrgicas o higiénicas?», Vozpópuli, 14 de febrero de 2021, https://www.vozpopuli.com/sanidad/caos-mascarillas-quirurgicas.html
  9. «¿Qué debes tener en cuenta al comprar una mascarilla?», Ministerio de consumo, https://www.mscbs.gob.es/en/profesionales/saludPublica/ccayes/alertasActual/nCov/documentos/030520_GUIA_COMPRA_MASCARILLAS.pdf
  10. «Ahora los ´expertos´ se caen del guindo», J. Domingo, http://cbrn.es/?p=1868
  11. «COVID-19: mask efficacy is dependent on both fabric and fit», S. Darby, K. Chulliyallipalil, M. Przyjalgowski, P. McGowan, S. Jeffers, A. Giltinan, L. Lewis, N. Smith & R. D. Sleator, Future Microbiol. (2021) 16(1), 5–11, https://www.futuremedicine.com/doi/pdf/10.2217/fmb-2020-0292
  12. «Experimental efficacy of the face shield and the mask against emitted and potentially received particles», J-M. Wendling, T. Fabacher, P-P. Pébaÿ, I. Cosperec & M. Rochoy, https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2020.11.23.20237149v2.full.pdf
  13. «UNE-CWA 17553:2020 Cobertores faciales Guía de requisitos mínimos, métodos de ensayo y uso», UNE, Julio 2020.
  14. «Standards for Surgical N95 Filtering Facepiece Respirators and Surgical Masks: COVID-19», N95DECON, https://static1.squarespace.com/static/5e8126f89327941b9453eeef/t/5f2f458117f1700098c7c8c3/1596933505885/N95DECON_Respirator_Mask_Standards_Technical_Report_200803.pdf
  15. Orden CSM/115/2021, de 11 de febrero, por la que se establecen los requisitos de información y comercialización de mascarillas higiénicas del Ministerio de Consumo publicada en el BOE nº 37 de 12 de febrero de 2021
  16. «Normativa CWA 17553:2020 para homologar mascarillas higiénicas», Omologic, https://omologic.es/cwa-17553-2020-mascarillas-higienicas-homologacion/
  17. «Marcado ce mascarillas accesibles», Omologic, https://omologic.es/homologacion-mascarillas-accesibles-marcado-ce/

 

 

 

El tamaño sí importa

Sistemas dispersos1

Se definen como sistemas dispersos aquellos que se encuentran formados por una sustancia fina­mente dividida y distribuida en otra. La sustancia que se distribuye se denomina dispersoide o fase interna, y la otra fase, la que recibe a la sustancia, se denomina medio de dispersión, fluido o fase externa.

Las propiedades de los sistemas dispersos varían sobre todo con el tamaño de las partículas dispersas, y según el tamaño de las mismas podríamos establecer tres categorías:

  • dispersiones, tamaño de partícula superior a 100 nm (1 µm),
  • coloides, tamaño comprendido entre 100 nm (1 µm) y 1 nm (0,001 µm),
  • soluciones, tamaño inferior a 1 nm (0,001 µm).

Aunque las propiedades dependen fundamentalmente del tamaño de las partículas disper­sas, también influye su naturaleza y la del fluido que actúa como dispersante.

Tipos de dispersiones coloidales:

Fase dispersa

(dispersoide o fase interna)

Medio de dispersión

(dispersante o fase externa)

Denominación

Líquido

Gas

Aerosol de gotas líquidas, niebla

Sólido

Gas

Aerosol de partículas sólidas, humo

Gas

Líquido

Espuma

Líquido

Líquido

Emulsión

Sólido

Líquido

Solución o suspensión

Gas

Sólido

Espuma sólida

Líquido

Sólido

Emulsión sólida, gel

Sólido

Sólido

Suspensión sólida, aleación

Se dice que un sistema disperso es estable cuando con el paso del tiempo la fase dispersa se mantiene uniformemente distribuida en la fase dispersante. La estabilidad de los sistemas depende del equilibrio de las fuerzas a las que está sometida la fase dispersa, siendo los principales fenómenos que intervienen en ello la sedimentación/cremado, la agregación y la coalescencia.

Las partículas de la fase dispersa se encuentran sometidas a las fuerzas de gravedad, empuje y roza­miento, esta última originada cuando las partículas se mueven dentro del fluido o fase dispersante. Las dos primeras actúan en dirección vertical (para la gravedad natural) y en sentidos opuestos, y provocan un movi­miento en el sentido de la fuerza que predomine. Al movimiento en el seno del fluido se opone siempre la fuerza de rozamiento. Stokes estudió la acción de las fuerzas sobre partículas esféricas, llegando a determinar la veloci­dad máxima (velocidad límite) que pueden alcanzar, la cual viene dada por la fórmula:

donde, g es la fuerza de la gravedad, ρp es la densidad de la partícula, ρf es la densidad del fluido, Dp es el diámetro de partícula y ηf es la viscosidad del fluido

Si ρp > ρf, se produce el depósito de las partículas en el fondo del fluido, y el proceso se denomina sedimentación. Si ρp < ρf, se producirá un depósito en la parte superior del fluido, y este fenómeno se denomina flotación o cremado.

En caso de que las partículas no sean esféricas, que es lo más habitual, esto habría que tenerlo en cuenta mediante un coeficiente de forma, y además la ecuación de Stokes sólo es válida en determinadas condiciones, conocidas como «régimen laminar».

Las moléculas del fluido se mueven de forma caótica, dependiendo la velocidad, dirección y espacio recorri­do de los choques entre ellas, de su concentración y de la temperatura. Cuando existen partículas pequeñas dispersas, las moléculas chocan elásticamente con ellas provocando el mismo movimiento caótico, que recibe el nombre de «movimiento browniano».

La cantidad de movimiento transferida en los choques depende de la masa de las partículas. Las grandes apenas se ven influenciadas, pero a medida que disminuye el tamaño este afecto aumenta hasta llegar a incluso a un punto en el que las fuerzas producidas por los choques prevalecen sobre las de sedimentación y las partículas se mantienen dispersas.

Si la dispersión inicial se realiza en un pequeño volumen de fluido o fase dispersante, alcanzando una determinada concentración, y el sistema disperso se pone en contacto con otro sistema disperso de menor concentración, o con la propia fase dispersante libre de fase dispersa, las partículas de la fase dispersa, debido al movimiento browniano, tienden a ocupar todo el volumen puesto a su disposición, por lo que se dispersan hasta que la concentración en todo el sistema es la misma; a este fenómeno se le denomina «difusión».

 

 

Gases, vapores y aerosoles1

Aunque los gases, los vapores y los aerosoles se comportan de manera muy similar en muchos aspectos, en otros lo hacen de manera completamente diferente.

Un gas y un vapor no son exactamente lo mismo, el vapor es un tipo de gas, pero no viceversa. Un gas es un estado de la materia. Si se comprime un gas isotérmicamente (sin cambiar la temperatura), éste nunca pasa al estado líquido a presiones elevadas, mientras que este cambio de fase sí ocurre en un vapor. Los sólidos y los líquidos pueden pasar al estado gaseoso, generando vapores, dependiendo de su punto de sublimación o de su punto de ebullición, respectivamente, aumentando la presión de vapor de los mismos. La presión de vapor es la presión que ejerce la fase gaseosa o vapor sobre la fase líquida en un sistema cerrado a una temperatura determinada, en la que la fase líquida y el vapor se encuentran en equilibrio dinámico. Su valor es independiente de las cantidades de líquido y vapor presentes mientras existan ambos. Este fenómeno también lo presentan los sólidos, de modo que cuando un sólido pasa al estado gaseoso sin pasar por el estado líquido (proceso denominado sublimación) también hablamos de presión de vapor.

Dependiendo del tipo y cantidad de gas o de vapor liberado en el aire, se puede generar o no una situación de atmósfera (aire+agente) tóxica o/y explosiva. La toxicidad depende de la concentración del agente tóxico y del tiempo de exposición a la atmósfera tóxica, mientras que las condiciones de atmósfera explosiva pueden alcanzarse entrando por el límite inferior de explosividad (LEL) al aumentar la concentración del gas, vapor o aerosol, o entrando por el límite superior de explosividad (UEL) al diluir la concentración del gas, vapor o aerosol.

Los gases, vapores y aerosoles pueden afectar nuestra salud por inhalación o contacto, pero la inhalación es con mucho la vía principal y la más peligrosa.

Los aerosoles son dispersiones coloidales en las que se dispersa un sólido o un líquido en una fase gaseosa continua. Se distinguen dos tipos principales de aerosoles en la ciencia coloidal y en la nanotecnología:

  • aerosoles sólidos (aerosoles de partículas sólidas), para partículas sólidas dispersas en un gas, y
  • aerosoles líquidos (aerosoles de gotitas de líquido), para gotitas de líquido dispersas en un gas.

Frecuentemente se utiliza el término aerosol para referirse a productos empleados en forma de aerosol mediante su liberación de un envase a presión a través de un fino orificio que produce un aerosol o una espuma.

Las partículas de un aerosol pueden ser tan pequeñas como 1 nm (0,001 µm) y las gotas de un aerosol pueden ser tan grandes como aproximadamente 100 μm.

Los aerosoles de partículas sólidas o gotitas de líquido a veces se distinguen por su mecanismo general de creación:

  • aerosoles primarios, los creados por la dispersión de partículas, agregados o gotas (polvo, neblina), o mediante reacciones químicas (hollín), y emitidos desde una fuente, o
  • aerosoles secundarios, los creados en la atmósfera por condensación de gases con formación de sólidos o líquidos (por ejemplo, humo, vapores, neblina).

En general, las partículas gruesas de un aerosol, como, por ejemplo, el polvo del suelo, las gotas de las nubes y las partículas biológicas, se producen mediante procesos mecánicos. Las partículas o gotitas de un aerosol formadas a partir de la fase gaseosa suelen tener un tamaño más pequeño y, a menudo, tienen un diámetro inferior a 1 µm. Estas partículas finas provienen generalmente de fuentes de emisión industriales o se forman en la atmósfera.

En la práctica, los aerosoles tienen rangos de tamaño que van desde grupos moleculares en la nanoescala (1 nm y mayores), hasta polvos y nubes que contienen gotitas de aerosol que exceden los límites del rango clásico de tamaño coloidal y que pueden alcanzar hasta los 100 µm.

En los temas referentes a los aerosoles se distinguen frecuentemente los siguientes tipos:

  • polvo: aerosoles de partículas sólidas (de aproximadamente más de 0,5 µm de diámetro) resultado de la desintegración mecánica de partículas más grandes.
  • humos: aerosoles de partículas sólidas (de menos de 1 µm de diámetro) que surgen de la condensación de los vapores de una reacción química o física (como la evaporación y la condensación).
  • niebla: aerosoles de gotitas de líquido. En algunas definiciones, la niebla se caracteriza por un rango de tamaño de gota particular, mientras que, en otras, la niebla se refiere a la niebla que tiene una concentración de gotas lo suficientemente alta como para oscurecer la visibilidad.
  • niebla con humo (smog): aerosoles de gotitas líquidas o partículas sólidas que comprenden contaminación del aire (con diámetros inferiores a aproximadamente 2 µm).
  • humo: aerosoles de gotitas líquidas o partículas sólidas que resultan de procesos térmicos como combustión o descomposición térmica.
  • bioaerosoles: partículas en el aire que son de origen biológico, como células bacterianas dispersas y esporas de hongos, fragmentos de insectos u otros animales y partículas portadoras de virus.

El comportamiento y la trayectoria de los aerosoles se ven fuertemente afectados por la naturaleza, tamaño y aerodinámica de las partículas, sus interacciones y los efectos provocados por las condiciones meteorológicas. Conocer el comportamiento de los aerosoles es de vital importancia tanto en la generación de los mismos para aprovechar sus beneficios, como para defendernos de sus inconvenientes.

Las partículas de los aerosoles están influenciadas por su tamaño, su densidad, su naturaleza, el viento, la temperatura, la humedad relativa, etc., pudiendo disminuir o aumentar su tamaño, flotar o sedimentar, permaneciendo más o menos tiempo suspendidas en el aire.

 

 

Sedimentación de los aerosoles2,3

Una partícula esférica inmersa en un fluido se mueve bajo la acción de las siguientes fuerzas: el peso, el empuje (se supone que el cuerpo está completamente sumergido en el seno de un fluido), y una fuerza de rozamiento que es proporcional a la velocidad de la partícula esférica (suponemos que el flujo se mantiene en régimen laminar).

El peso «P» de la partícula esférica es el producto de su masa por la aceleración de la gravedad «g», y puesto que su masa es el producto del volumen de una esfera de radio R por la densidad de la partícula esférica ρp:

Por otro lado, de acuerdo con el principio de Arquímedes, el empuje «E» es igual al producto del volumen del cuerpo sumergido por la densidad del fluido «ρf«, y por la aceleración de la gravedad «g»:

La fuerza de rozamiento «Fr» que experimenta un cuerpo moviéndose en un fluido es proporcional a su velocidad «v», y su expresión se denomina ley de Stokes:

donde ηf es la viscosidad del fluido.

La ecuación del movimiento será, por tanto:

La velocidad límite, se alcanza cuando la aceleración «a» es cero, es decir:

Despejamos la velocidad límite vlim:

Como puede apreciarse la velocidad límite para una partícula suspendida en el aire es directamente proporcional a su densidad y proporcional al cuadrado de su tamaño.

Puesto que la ecuación del movimiento para la esfera sumergida en un fluido es:

donde F es la diferencia entre el peso y el empuje, F=P-E, y k=6πRη

Integramos la ecuación del movimiento para obtener la velocidad de la partícula esférica en función del tiempo:

Obtenemos:

Y como:

Tendremos:

Esta ecuación nos dice que se alcanza la velocidad límite vlim después de un tiempo teóricamente infinito. Si representamos v en función del tiempo t la gráfica tienen una asíntota horizontal en v=vlim.

Como , una nueva integración nos da:

Dado que la exponencial tiende a cero rápidamente a medida que transcurre el tiempo, vemos que, al cabo de un cierto tiempo, el espacio recorrido «x» por la partícula esférica será proporcional al tiempo t.

Las diferencias entre el movimiento de un cuerpo en caída libre (sin flotación ni resistencia a la velocidad) y cuando cae en el seno de un fluido viscoso (con flotación y resistencia a la velocidad) se pueden resumir en el siguiente cuadro:

Caída libre

En el seno de un fluido viscoso

  • La velocidad es proporcional al tiempo
  • La velocidad tiende hacia un valor constante
  • El espacio recorrido es proporcional al cuadrado del tiempo
  • El espacio recorrido es proporcional al tiempo.

Cuanto más densas y más grandes sean las partículas más fácil y rápidamente sedimentarán las mismas y menos afectadas serán por las condiciones meteorológicas. Las partículas pequeñas y de poca densidad flotan con facilidad, están más tiempo suspendidas y el viento puede desplazarlas grandes distancias (e incluso evaporarlas) antes de que se depositen.

En ausencia de otras fuerzas y fenómenos que puedan alterar el tamaño de las partículas de un aerosol, la velocidad límite de sedimentación en el aire aumenta al aumentar la densidad y al aumentar el tamaño de la partícula. La tabla siguiente muestra la velocidad límite y la sedimentación en 1 hora, para una partícula esférica en función de su densidad:

Diámetro

ρ=1,00 g/cm3 (Agua, VX)

ρ=1,24 g/cm3 (Iperita)

ρ=1,89 g/cm3 (Lewisita)

ρ=18,95 g/cm3 (Uranio)

0,5 µm

0,000777 cm/s

2,80 cm

0,000963 cm/s

3,47 cm

0,001469 cm/s

5,29 cm

0,014738 cm/s

53,06 cm

1 µm

0,003107 cm/s

11,19 cm

0,003854 cm/s

13,87 cm

0,005876 cm/s

21,15 cm

0,058952 cm/s

212,2 cm

5 µm

0,077677 cm/s

279,6 cm

0,096344 cm/s

346,8 cm

0,146900 cm/s

528,8 cm

1,473789 cm/s

53,06 m

10 µm

0,310710 cm/s

11,19 m

0,385376 cm/s

13,87 m

0,587599 cm/s

21,15 m

5,895154 cm/s

212,2 m

50 µm

7,767744 cm/s

279,6 m

9,634411cm/s

346,8 m

14,68997 cm/s

528,8 m

147,3789 cm/s

5,306 km

100 µm

31,07098 cm/s

1,119 km

38,53764 cm/s

1,387 km

58,75987 cm/s

2,115 km

589,5154 cm/s

21,22 km

200 µm

124,2839 cm/s

4,474 km

154,1506 cm/s

5,549 km

235,0395 cm/s

8,461 km

2358,062 cm/s

84,89 km

 

 

Sedimentación, evaporación y deriva4

En muchos casos interesa conocer cómo sedimenta un aerosol, y si lo hace en la zona de interés o sufre una «deriva». Por ejemplo, cuando nuestro interés es generar aerosoles para dispersar una sustancia, la deriva es un aspecto a controlar, que está influenciado por muchos factores entre los que podemos citar las características de la dispersión, el equipo y las técnicas de dispersión, así como por las condiciones atmosféricas

La deriva se asocia con el movimiento físico de las partículas del aerosol que provoca su sedimentación fuera de la vertical del punto de formación del aerosol. Este tipo de deriva se denomina «deriva por viento» y depende de la naturaleza y tamaño de las partículas, y de las condiciones meteorológicas del momento. Los aerosoles con partículas de gran tamaño presentan muy poca «deriva por viento», pero los aerosoles con partículas pequeñas pueden viajar cientos de metros antes de depositarse en el suelo. Además, en el caso de aerosoles con partículas líquidas, estas se evaporan tanto más rápido cuanto más pequeñas son, debido a su mayor superficie de evaporación, y conforme van evaporándose su tamaño va haciéndose menor.

A veces también se habla de otro tipo de deriva, una vez producida la sedimentación del aerosol. Recibe el nombre de «deriva por vapor», al asociarse con la volatilización (cambio de estado de líquido a gas) de las gotas sedimentadas del aerosol. La deriva por vapor solo es importante si la volatilidad de la sustancia líquida del aerosol es muy elevada y las condiciones atmosféricas son favorables para la vaporización.

Entre las características más importantes de la dispersión podemos citar el tamaño de las partículas, y la composición química y evaporación del material a dispersar (las partículas).

El tamaño de las partículas es con mucho el factor más importante que afecta a la deriva. Las partículas grandes con tamaños de 150 µm a 200 µm presentan una deriva insignificante para velocidades del viento entre 1,5 km/hora y 14 km/hora. En los aerosoles con tamaños de partícula inferiores a 50 µm de diámetro, las partículas permanecen suspendidas en el aire mucho tiempo hasta que se evaporan o son capturadas. En la mayor parte de los casos para reducir la deriva interesa un balance apropiado entre gotas grandes, que presentan una baja deriva, y gotas pequeñas, que proporcionan una buena cobertura. El tamaño de gotas recomendada para la dispersión de fungicidas, insecticidas y herbicidas es de 150-400 µm.

La composición química del material a dispersar afecta a su viscosidad, y esta viscosidad afecta al tamaño de las gotas. La mayor viscosidad aumenta el tamaño de las gotas de modo que hay menos gotas pequeñas que son las que más deriva sufren. Pueden añadirse aditivos al producto para incrementar su viscosidad, y entre otras cosas, aumentar el tamaño de las gotas.

La evaporación se refiere a la cantidad de partículas que pasan del estado líquido al estado gaseoso durante la vida del aerosol. La evaporación es más fácil en un aerosol de partículas pequeñas debido a que existe una mayor superficie de contacto con el aire. El fenómeno de evaporación es esencialmente un proceso de transferencia de calor y de transferencia de masa (una parte o la totalidad de la masa de las partículas se transfiere al aire en forma de vapor) como consecuencia de las diferencias de temperatura entre las partículas y el aire circundante que las rodea, y por efecto de la humedad relativa del aire.

La evaporación de las partículas afecta al tamaño de las mismas, y el tamaño de éstas afecta a su evaporación. Para un mismo volumen total, cuanto más pequeñas sean las gotas, mayor será la superficie total de evaporación y más fácil y rápidamente se evaporarán y se irán haciendo más pequeñas. Las gotas de menos de 30 µm acaban por evaporarse antes de sedimentar, mientras que las gotas de más de 150 µm no experimentaran una reducción significativa de tamaño antes de sedimentar.

Si consideramos las partículas esféricas su volumen viene dado por V=(4/3)πR3 y su superficie por S=4πR2. A partir del volumen (0,004189 mm3) de una gota de tamaño 200 µm (de radio 100 µm) se podrían generar 106 (un millón) de gotas 2µm de tamaño (cada una con un volumen de 4,189×10-9 mm3). Puesto que la superficie de una gota de tamaño 200 µ es de 0,12566 mm2 y la de una gota de tamaño 2 µm es de 0,12566×10-4 mm2, la superficie de 1 millón de gotas de tamaño 2 µm es cien veces la superficie de una gota de tamaño 200 µm. La evaporación es un fenómeno superficial, y puesto que las gotas más pequeñas suponen mayor superficie, las gotas pequeñas se evaporarán más rápido que las gotas grandes.

En general, podemos afirmar que la evaporación será mayor en los aerosoles con partículas acuosas pequeñas, con temperaturas ambientales altas y/o humedades relativas del aire. Igualmente, habrá mayor evaporación cuanto mayor sea el tiempo que permanecen suspendidas las partículas, expuestas a las condiciones meteorológicas. Como se mencionó anteriormente, durante el proceso de evaporación las gotas transfieren masa al aire circundante, disminuyendo su tamaño. En ciertos casos la evaporación es un factor crítico, pues además aumenta el riesgo de deriva5.

El proceso de generación de gotas para conseguir un espray o aerosol se llama atomización o nebulización, y suele llevarse a cabo haciendo pasar un líquido a través de una boquilla. El tipo de boquilla condiciona la forma o patrón del espray, y el tamaño de sus partículas, de modo que el tamaño de partícula aumenta al elegir una boquilla de tipo pulverización fina, cono hueco, abanico plano y cono lleno. Las condiciones de operación también influyen en el tamaño de las partículas: las presiones más altas producen partículas más pequeñas y las presiones más bajas producen partículas más grandes, las boquillas de flujo más bajo producen partículas más pequeñas y las boquillas de flujo más alto producen partículas más grandes, un aumento de la tensión superficial del líquido aumentan el tamaño de partícula, las partículas pequeñas pueden tener una velocidad inicial más alta, pero la velocidad disminuye rápidamente, mientras que las partículas más grandes retienen la velocidad por más tiempo y viajan más lejos6,7.

Las condiciones atmosféricas pueden afectar de manera importante el comportamiento de los aerosoles. Varios factores asociados al microclima del lugar pueden afectar al tamaño de las partículas, a su sedimentación y evaporación, y a la deriva del aerosol. Estos factores incluyen la velocidad y dirección del viento, la humedad relativa y la temperatura, y la estabilidad atmosférica e inversión térmica.

Resulta obvio que, a mayor velocidad del viento, más lejos puede ser transportada una gota de un determinado tamaño. La dirección del viento es importante para reducir el daño causado por la deriva.

La humedad relativa y la temperatura no son tan críticas como la velocidad del viento, pero tienen su importancia en algunas áreas geográficas o bajo ciertas condiciones meteorológicas. A medida que una partícula cae a través del aire, las moléculas de agua de la superficie de la gota se evaporan. Esta evaporación reduce el tamaño y la masa de la gota, pudiendo así permanecer en el aire durante más tiempo y, bajo las condiciones adecuadas, desplazarse mayores distancias. Aunque las pérdidas por evaporación en los aerosoles ocurren bajo casi todas las condiciones atmosféricas, estas pérdidas son menos importantes durante los momentos más fríos del día como al amanecer o al atardecer. Además, la humedad relativa es usualmente mayor durante estos momentos fríos.

La estabilidad atmosférica influencia en forma significativa la deriva. Bajo condiciones meteorológicas normales, la temperatura del aire decrece 1 ºC cada 120 metros de altura. El aire frío tiende a asentarse, desplazando el aire caliente de abajo y causando un mezclado vertical. Mientras que las capas de aire caliente ascienden, las gotas suspendidas suben con él y se disipan dentro de las capas superiores por la natural turbulencia y mezcla vertical del aire. Sin embargo, pueden surgir problemas cuando la atmósfera es muy estable. Bajo condiciones de estabilidad, una capa de aire caliente ubicada arriba a cierta distancia puede constituirse en una manta, manteniendo abajo el aire frío. Este fenómeno es conocido como inversión atmosférica. Las partículas suspendidas en la capa fría no pueden moverse para ningún lado excepto lateralmente, posiblemente por algunos kilómetros. Eventualmente, la suspensión puede encontrar una corriente de aire descendente, forzando las partículas a caer y depositándose fuera del objetivo, quizá sobre un cultivo sensible. Nuevamente, la mejor manera de evitar la deriva asociada a la inversión atmosférica es evitar la formación de pequeñas partículas (150 µm o menores) durante la aspersión.

 

 

Inhalación de aerosoles8,9

El aire que respiramos no contiene únicamente nitrógeno y oxígeno. Se considera que, el aire es una mezcla de gases en proporciones ligeramente variables, compuesto por un 21% de oxígeno, un 78% de nitrógeno, un 0,93 % de argón, 0,04 % de dióxido de carbono y pequeñas cantidades de otros gases, así como una cantidad variable de vapor de agua (alrededor de un 1 % al nivel del mar y de un 0,4 % en toda la atmósfera). El aire que respiramos contiene, además, ingentes cantidades de partículas en suspensión, tanto sólidas como líquidas, orgánicas e inorgánicas, bacterias, virus, pólenes, polvo, y otras partículas más o menos simples.

El aparato respiratorio está formado por las vías aéreas y por los pulmones. A través de las vías aéreas el aire circula en dirección a los pulmones y es en estos órganos donde se realiza el intercambio de gases. En las vías aéreas diferenciamos la vía aérea superior, que va desde la nariz y la boca hasta las cuerdas vocales, e incluye la faringe y la laringe, y la vía aérea inferior, formada por la tráquea, los bronquios y sus ramificaciones en el interior de los pulmones, los bronquiolos.

El sistema respiratorio está especialmente diseñado, tanto anatómica como funcionalmente, para que el aire llegue a los territorios más distales en las mejores condiciones de limpieza. En la vía aérea superior, los pelos de la nariz, las fosas nasales, las cuerdas vocales, los cilios del epitelio bronquial, los reflejos del estornudo y de la tos, etc., contribuyen a realizar esta limpieza.

En la vía aérea inferior, el árbol bronquial comienza en la tráquea, y en la carina o bifurcación traqueal tiene lugar la primera bifurcación de la tráquea en los dos bronquios principales, uno relacionado con cada pulmón. El bronquio principal derecho es más corto, ancho y verticalizado que el izquierdo. Los bronquios principales se dividen dicotómicamente en bronquios lobares, los lobares se dividen y forman los bronquios segmentarios. Sucesivamente esto últimos se dividen en subsegmentarios grandes, luego subsegmentarios pequeños, bronquios terminales, hasta llegar a lo que se conoce como acino respiratorio, el cual se forma por el bronquiolo respiratorio, los sacos alveolares, y los alveolos. En total tenemos aproximadamente 23 generaciones (bifurcaciones) en el árbol bronquial hasta llegar a los alveolos10.

A medida que aumenta el número de generaciones (es decir, a medida que las vías respiratorias se hacen más pequeñas), la cantidad de cilios, la cantidad de células secretoras de moco, la presencia de glándulas submucosas y la cantidad de cartílago en las paredes de las vías respiratorias disminuyen gradualmente. El moco es importante para atrapar las partículas pequeñas. Los cilios barren la alfombra de moco, que se mantiene húmeda por las secreciones de las glándulas submucosas, hacia la faringe, donde al tragar se elimina el moco. El cartílago es importante para prevenir el colapso de las vías respiratorias, que es especialmente un problema durante la espiración. Las vías respiratorias mantienen algo de cartílago hasta aproximadamente la décima generación, hasta el momento en que se denominan bronquios11.

A partir de aproximadamente la undécima generación, las vías respiratorias ahora libres de cartílago se denominan bronquiolos. Debido a que carecen de cartílago, los bronquiolos pueden mantener abierto el paso solo porque la presión que los rodea puede ser más negativa que la presión interna y debido al tirón hacia afuera (tracción radial o inmovilización) de los tejidos circundantes. Por tanto, los bronquiolos son especialmente susceptibles al colapso durante la espiración. Hasta la generación ∼16, no hay alvéolos, y el aire no puede intercambiarse con la sangre capilar pulmonar11.

El tamaño y forma de las partículas, la velocidad del aire respirado, la geometría de las vías aéreas, el grado de humedad y los mecanismos de aclaramiento son factores que afectan al depósito de las partículas de los aerosoles.

  • El tamaño y la forma de las partículas son factores primordiales que van a condicionar su captura por los pulmones. El tamaño se define mediante lo que se denomina diámetro de la masa media aerodinámica (DMMA) o diámetro de una partícula de masa igual a la mediana de las partículas de una población, es decir, aquel diámetro de la partícula en el que el 50% de la masa del aerosol se encuentra por encima del mismo y el otro 50% por debajo En función de su tamaño y de su forma, las partículas pueden ser capturadas mediante uno o más de los siguientes mecanismos:
    • Choque
    • Interceptación
    • Sedimentación
    • Difusión

Choque es el fenómeno físico por el que las partículas de un aerosol tienden a continuar con su trayectoria cuando discurren por la vía aérea, en vez de adecuarse a las curvaturas del tracto respiratorio. Las partículas que tengan suficiente momento (producto de la masa por la velocidad) se verán afectadas por las fuerzas centrífugas en aquellos puntos en que el flujo de aire cambie de dirección repentinamente, chocando contra la pared de la vía aérea. Esto sucede principalmente en las primeras 10 generaciones bronquiales, en las que la velocidad del aire es elevada y el flujo es turbulento. Este fenómeno afecta sobre todo a las partículas mayores de 10 µm, que van a quedar retenidas principalmente en la región orofaríngea. Este mecanismo explica el comportamiento de las partículas más grandes en el aire, que, en lugar de seguir las líneas de flujo del aire, siguen, debido a su inercia, una trayectoria recta, impactan con los obstáculos y resultan capturadas

La interceptación (no la intercepción) se describe como un mecanismo de captura para partículas grandes. Estas partículas grandes, aunque fluyen con las líneas de flujo del aire, sobresalen tanto de las mismas que contactan con los obstáculos cuando pasan junto a ellos y resultan capturadas. Se da principalmente en el caso de las partículas fibrosas por su forma alargada.

La sedimentación es el fenómeno físico por el que las partículas con una masa suficiente se depositan por acción de la gravedad cuando el tiempo de permanencia en la vía aérea es suficientemente largo. Predomina en las 5 últimas generaciones bronquiales, en las que la velocidad del aire es baja y, por lo tanto, el tiempo de residencia se prolonga.

La difusión (no la suspensión) es el fenómeno por el que las partículas de un aerosol de desplazan de forma errática de un sitio a otro de las vías aéreas. Sucede como consecuencia del movimiento browniano de las partículas y se da en aquellas de tamaño inferior a 0,5 µm de DMMA cuando alcanzan los espacios alveolares, en donde la velocidad del aire es prácticamente nula. Estas partículas por lo general no llegan a depositarse y son expulsadas nuevamente al exterior con la espiración. Las partículas pequeñas y ligeras son capturadas por difusión. Debido a su pequeño tamaño son amortiguadas por las propias partículas del aire y tienen por ello un movimiento aleatorio que aumenta la probabilidad de que entren en contacto y sean capturadas.

De modo general puede considerarse que las partículas con DMMA mayor de 10 µm se depositan en la orofaringe, las de 5-10 µm en las vías aéreas centrales, y las de 0,5-5 µm en las pequeñas vías aéreas y alvéolos. Por lo tanto, para el tratamiento respiratorio tópico interesa emplear partículas con DMMA comprendido entre 0,5 y 5 µm. Es lo que se denomina fracción respirable de un aerosol.

  • La velocidad del aire varía a lo largo de las vías respiratorias. Dado que las partículas son transportadas en la vía aérea por una corriente de aire, sus trayectorias se van a ver afectadas por las características de dicha corriente. El flujo de aire en los pulmones está determinado por el volumen corriente (cantidad de aire que entra en los pulmones con cada inspiración normal. Su valor normal es de 500 ml aproximadamente) y la frecuencia respiratoria (número de ciclos respiratorios que ocurren por minuto, es decir, número de inspiraciones seguidas de una espiración, que se pueden contar en un minuto. Lo habitual es que esté en torno a 12-16 respiraciones por minuto). Parece demostrado que en las 4 primeras generaciones de la vía aérea el depósito de partículas aumenta según lo hace el flujo inspiratorio, para cualquier tamaño de partícula. Sin embargo, lo contrario sucede en las últimas generaciones de la vía aérea, en donde el depósito de partículas es inversamente proporcional a este flujo. Esto es debido a que el incremento del flujo inspiratorio disminuye el tiempo de permanencia de las partículas en la vía aérea, por lo que los efectos de la gravedad y del movimiento browniano se verían muy reducidos.
  • La geometría de las vías aéreas afecta al depósito de partículas en las mismas. Las probabilidades de depósito de las partículas por choque aumentan cuanto mayor es el tamaño de las propias partículas, cuanto mayor sea el flujo de aire inspirado, cuanto mayor sea el ángulo de separación entre dos ramas y cuanto más estrecha sea la vía aérea. La disminución del diámetro interior de la vía aérea aumenta la velocidad del aire, produciendo turbulencia en lugares en los que el flujo es normalmente laminar. La obstrucción de la vía aérea también hace que el aire tienda a desplazarse a zonas sin obstruir, por lo que las partículas del aerosol tenderán a depositarse mayoritariamente en las zonas sin obstruir (sanas) de los pulmones.
  • En cuanto al grado de humedad, las partículas de los aerosoles pueden ser higroscópicas en mayor o menor medida. La higroscopicidad es la propiedad de algunas sustancias de absorber y exhalar la humedad según el medio en que se encuentran. Esto hace que puedan aumentar o disminuir de tamaño al penetrar en la vía aérea, con la consiguiente modificación del patrón de captura respecto al esperado inicialmente. El diámetro que alcanza una partícula después de su crecimiento higroscópico depende de su diámetro inicial, de las propiedades intrínsecas de la partícula y de las condiciones ambientales de las vías aéreas. En general se considera que el crecimiento higroscópico afecta poco a las partículas con DMMA inferior a 0,1 µm, mientras que es muy importante en las partículas con DMMA superior a 0,5 µm.
  • El sistema mucociliar está formado por el epitelio ciliar, que tapiza la vía aérea desde la nariz hasta los bronquiolos, y por el moco, secretado por las células caliciformes y las células submucosas que se encuentran en el epitelio de la vía aérea, que generan una delgada capa de moco que recubre los cilios. Las partículas una vez depositadas en las vías aéreas, pueden ser arrastradas por el sistema mucociliar, y degradadas o absorbidas en la circulación sistémica o en los conductos linfáticos. Las partículas que alcanzan a depositarse en los alvéolos pueden ser fagocitadas y eliminadas por los macrófagos alveolares, en el caso de que sean partículas, o bien ser absorbidas hacia la circulación sistémica si son solubles.

 

 

Los aerosoles en la guerra química

La munición química se diseña:

  • bien para generar un aerosol con un tamaño de partícula adecuado (de 1µm a 7µm), que permanezca suspendido en aire en una zona próxima al suelo (1-3 metros) para que pueda ser inhalado, o
  • bien para generar una nube de partículas más gruesas que se deposite sobre el terreno provocando su contaminación.

En ambos casos con el fin de ocasionar bajas al enemigo y/o conseguir una disminución de sus capacidades operativas al requerir el empleo de medios de protección.

La persistencia puede definirse como el tiempo durante el cual un agente químico, en atmósfera libre y en su punto de dispersión, actúa conservando el grado de eficacia establecido. La persistencia puede variar desde algunas horas a varias semanas, en función de:

  • la naturaleza del agente
  • el método de dispersión
  • el terreno y las condiciones meteorológicas

Aunque se han espesado numerosos agentes químicos de guerra, iperita, lewisita, tabún, sarín, VX, etc., el agente espesado preferentemente es el somán (GD). Las formas espesadas de somán, se suelen identificar con las siglas TGD, del inglés “Thickened GD”.

Los espesantes se añaden a los agentes químicos para aumentar su viscosidad. Uno de los espesantes más empleados es un copolímero, no tóxico, mezcla de acrilato de butilo-acrilato de etilo-metacrilato de metilo, con el nombre comercial de «Acryloid K125», que se añade en una proporción del 5%.

Al aumentar la viscosidad del agente químico:

  • Se reduce la superficie total de las gotitas de agente (porque éstas se extienden menos), disminuye la evaporación y el agente resulta más persistente.
  • Las gotas se adhieren mejor a las superficies y dificultan su remoción por métodos físicos.
  • Aumenta la exactitud de ataque, debido a que las gotitas que se forman, son de mayor tamaño y sedimentan más rápidamente, evitándose que floten a la deriva.
  • Se disminuye su extensión sobre una superficie, y su penetración en los materiales porosos se realiza más lentamente.
  • Las heridas contaminadas con agentes espesados requieren mayores precauciones (Nunca debe olvidarse el peligro que conllevan los vapores del agente químico de guerra).

 

 

Aerosoles y transmisión de enfermedades (COVID-19)

Después de casi un año de pandemia y al igual que sucedió con las mascarillas, ahora parece que, con la evidencia científica acumulada, el virus SARS-CoV-2 «puede transmitirse de persona a persona por diferentes vías, siendo la principal mediante el contacto y la inhalación de las gotas y aerosoles respiratorios emitidos por un enfermo hasta las vías respiratorias superiores e inferiores de una persona susceptible»12. También se puede producir el contagio por contacto indirecto a través de las manos u objetos contaminados las secreciones respiratorias del enfermo con las mucosas de las vías respiratorias y la conjuntiva de la persona susceptible.

Todas las personas, al hablar y respirar emiten, a partir de sus vías respiratorias, aerosoles de diferentes tamaños que oscilan desde nanómetros hasta cientos de micrómetros. Según los tamaños de estos aerosoles, el comportamiento aerodinámico es diferente. Se considera que tan sólo las secreciones superiores a 100 µm tienen comportamiento «balístico» depositándose en pocos segundos por efecto de la gravedad y pueden recorrer una distancia máxima de dos metros desde el emisor. Estas emisiones podrían alcanzar a una persona susceptible que estuviera cerca impactando en algún lugar (ojos, boca, nariz) desde el cual podría causar la infección. Cualquier otra emisión respiratoria menor de 100 µm se considera un aerosol, puesto que queda suspendido en el aire por un tiempo (desde segundos hasta horas) en el que puede ser inhalado a una distancia superior a dos metros del emisor o incluso en ausencia de un emisor, si aún persisten partículas suspendidas en el aire. En función de su tamaño, los aerosoles desde 15 µm hasta 100 µm alcanzan las vías respiratorias superiores, los aerosoles desde 5 µm hasta 15 µm pueden alcanzar la tráquea y bronquios principales y los aerosoles menores o iguales a 5 µm tienen capacidad para llegar hasta los alveolos12.

A la vista de las evidencias encontradas hasta la fecha, se pueden establecer que:

  • Los aerosoles generados contienen virus
  • Los virus contenidos en los aerosoles tienen capacidad de generar infección sobre todo en determinadas circunstancias: en proximidad al caso índice durante tiempo prolongado y en espacios cerrados y mal En estas condiciones pueden coexistir varios mecanismos de transmisión.
  • Los tejidos diana son accesibles, para aerosoles de cualquier tamaño con puertas de entrada en cualquier lugar del tracto respiratorio

Por todo lo anterior se concluye que en el estado actual del conocimiento científico existen evidencias científicas consistentes que permiten afirmar que la transmisión del virus SARS-CoV-2 por aerosoles debe considerarse como la principal vía de transmisión. Estos aerosoles podrían tanto impactar y depositarse en las conjuntivas y la mucosa del tracto respiratorio superior, como ser inhalados llegando a cualquier tramo del tracto respiratorio. El riesgo de esta transmisión aumenta en la distancia corta, en entornos cerrados y concurridos, especialmente mal ventilados, y si se realizan actividades que aumenten la generación de aerosoles como hacer ejercicio físico, hablar alto, gritar o cantar12.

La Organización Mundial de la Salud, a fecha 20 de octubre de 2020, indicaba que el virus SARS-CoV-2 se puede propagar a través de pequeñas partículas líquidas expulsadas por una persona infectada a través de la boca o la nariz al toser, estornudar, hablar, cantar o resoplar, y que esas partículas líquidas tienen diferentes tamaños, desde las más grandes «gotículas respiratorias» hasta las más pequeñas, llamadas «aerosoles». Añadía además que «la transmisión por aerosoles puede producirse en entornos específicos, sobre todo en espacios interiores, abarrotados y mal ventilados en los que personas infectadas pasan mucho tiempo con otras, por ejemplo, restaurantes, prácticas de coro, clases de gimnasia, clubes nocturnos, oficinas y/o lugares de culto.»13

Lo cierto es que, aunque el mecanismo de transmisión exacto del SARS-CoV-2 sigue sin estar claro14,15,16, se acepta, en general que la vía aérea es la principal ruta de transmisión17. Los virus respiratorios, incluido el SARS-CoV-2, se pueden dispersar a través de gotitas expulsadas por una persona infectada al toser, estornudar, hablar e incluso respirar18.

Tocarse la cara es un mecanismo potencial de transmisión secundaria del SARS-CoV-2, y la inhalación directa de gotitas cargadas de virus o núcleos de gotitas es otro14,15,19,20.

Varios estudios han informado acerca de las distribuciones de tamaño, en términos de su tamaño, de las gotas generadas a través de actividades espiratorias14,21,22,23,24,25,26,27,28,29,30,31. Las gotas grandes hacen referencia a aquellas con un diámetro mayor a 100 μm, y tienden a sedimentarse rápidamente debido a la gravedad. Por el contrario, las gotas más pequeñas permanecen suspendidas durante períodos de tiempo más prolongados y pueden evaporarse en aerosoles o núcleos de gotas, lo que presenta un riesgo de transmisión a largo plazo. La propagación de virus a través de aerosoles y núcleos de gotitas se denomina «transmisión aérea».

El rango de dispersión de las gotitas para la tos sigue siendo controvertido. Según el trabajo fundamental de Wells, las gotas de 100 μm se depositan a una distancia horizontal de 2 m de quien estornuda29. Sin embargo, Li y colaboradores14 han observado que gotas de 100 μm podrían recorrer distancias de hasta 6,6 m con una velocidad del viento de 2 m/s, pero que esta distancia se veía incrementada en condiciones de sequedad, y Xie y colaboradores30 han encontrado que las gotas podrían viajar más allá de los 6 m basándose en una velocidad de chorro característica para un estornudo de 50 m/s. Incluso con una velocidad de tos más lenta de 10 m/s, las gotas pueden viajar sustancialmente más allá de 2 m. Un trabajo reciente de Bourouiba16 mostró que las actividades espiratorias, como los estornudos y la tos, liberan una turbulenta nube de gas flotante con gotitas suspendidas de varios tamaños. Estas nubes de gas pueden suspender gotitas en el aire hasta distancias de 7 a 8 m antes de perder su impulso. Tanto las trayectorias de las gotas como las tasas de evaporación se ven fuertemente afectadas por la nube de gas. En comparación con las gotas grandes, las gotas más pequeñas son suspendidas por la nube de gas flotante y transportadas a largas distancias. Estas gotitas pueden ser vehículos para patógenos y, por lo tanto, presentan riesgos potenciales para susceptibles huéspedes a ciertas distancias. Un estudio reciente informó que el SARS-CoV-2 puede permanecer viable en aerosoles por un tiempo de hasta 3 horas31. Por lo tanto, comprender el comportamiento en el aire de las gotitas grandes y pequeñas es fundamental para reducir los riesgos de infección y romper la cadena de transmisión de la infección por SARS-CoV-214.

Las trayectorias de las gotas se ven fuertemente afectadas por la aerodinámica. Para comprender mejor la transmisión del SARS-CoV-2, es de vital importancia comprender completamente la dinámica del flujo de aire y de las gotas, incluidas sus interacciones y la evaporación de las gotas. Por ejemplo, en condiciones de alta temperatura y baja humedad relativa (HR), una gota podría evaporarse y encogerse, lo que, a su vez, afecta a su trayectoria y a su destino final14.

 

El teniente coronel René Pita es jefe del Departamento de Defensa Química de la Escuela Militar de Defensa NBQ.

El teniente coronel (reserva) Juan Domingo es especialista en Defensa NBQ y editor de la página web cbrn.es.

 

Referencias

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  2. «Fórmula de Stokes», http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/dinamica/stokes/stokes.html
  3. «Problemas de física, volumen II, mecánica de fluidos y acústica», E. Gullón de Senespleda y M. López Rodríguez, Librería internacional de Romo, S.L., 3ªEd., 1978
  4. «Reducing Spray Drift», Vern Hofman & Elton Solseng, AE1210, Reviewed June 2017, https://www.ag.ndsu.edu/publications/crops/reducing-spray-drift/ae1210.pdf
  5. «Consideraciones sobre el comportamiento de gotas de aspersión», F. R. Leiva, Agronomía Colombiana, volumen 7:110-117, 1990.
  6. «A Guide to Spray Technology for Dust Control», Bulletin B652A, Spraying Systems Co., https://www.uk.spray.com/literature_pdfs/B652A_Spray_Technology_Dust_Control.pdf
  7. «Understanding Drop Size», Bulletin B459C, Spraying Systems Co., https://www.spray.com/-/media/dam/industrial/usa/sales-material/product-market-bulletin/b459c_understanding_drop_size.pdf
  8. «Depósito pulmonar de partículas inhaladas», Ana Fernández Tena y Pere Casan Clarà, Arch Bronconeumol. 2012; 48(7):240–246
  9. «Inhalation Aerosols: Physical and Biological Basis for Therapy», Anthony J. Hickey, CRC Press, 2ªEd.
  10. «Embriología del desarrollo de los bronquios y el parénquima pulmonar», María José Acuña Navas y otros, Medicina Legal de Costa Rica, vol. 27 (1), marzo 2010
  11. «Section V-The Respiratory System», Medical physiology: a cellular and molecular approach / [edited by] Walter F. Boron, Emile L. Boulpaep. , 2nd ed.
  12. «Información científica-técnica, Enfermedad por coronavirus, COVID-19», Centro de Coordinación de Alertas y Emergencias Sanitarias, Ministerio de Sanidad, Actualización, 15 de enero 2021, https://www.google.es/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=&cad=rja&uact=8&ved=2ahUKEwjvh4mD49LuAhVAaRUIHcz5C78QFjAAegQIBRAC&url=https%3A%2F%2Fwww.mscbs.gob.es%2Fprofesionales%2FsaludPublica%2Fccayes%2FalertasActual%2FnCov%2Fdocumentos%2FITCoronavirus.pdf&usg=AOvVaw0e60dQ6xnUJ66KzZGa64xD
  13. «¿Cómo se propaga la COVID 19 entre las personas?», «Preguntas y respuestas sobre la transmisión de la COVID-19», OMS, actualizado al 20 de octubre de 2020, https://www.who.int/es/news-room/q-a-detail/coronavirus-disease-covid-19-how-is-it-transmitted
  14. «Dispersion of evaporating cough droplets in tropical outdoor environment», H. Li, F. Yew Leong, G. Xu, Z. Ge, C. Wei Kang & K. Hui Lim, Phys. Fluids 32, 113301 (2020) enviado por Rene
  15. «The coronavirus pandemic and aerosols: Does COVID-19 transmit via expiratory particles?», S. Asadi, N. Bouvier, A. S. Wexler, & W. D. Ristenpart, Aerosol Sci. 54, 635–638 (2020), https://www.tandfonline.com/doi/pdf/10.1080/02786826.2020.1749229?needAccess=true
  16. «Turbulent gas clouds and respiratory pathogen emissions: Potential implications for reducing transmission of COVID-19», Lydia Bourouiba, JAMA 323, 1837–1838 (2020).
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  20. «Airborne transmission of SARS-CoV-2: The world should face the reality», L. Morawska & J. Cao, Environ. Int. 139, 105730 (2020), https://reader.elsevier.com/reader/sd/pii/S016041202031254X?token=20E5A31306FA1888B132065E67E41575AF014E583B2F26435801A286DD486C4D8BE4B4513EF8231A12353B90E22FD501
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  26. «Exhaled droplets due to talking and coughing», X. Xie, Y. Li, H. Sun, & L. Liu, J. R. Soc., Interface 6, S703–S714 (2009), https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2843952/pdf/rsif20090388.pdf
  27. «Violent expiratory events: On coughing and sneezing», L. Bourouiba, E. Dehandschoewercker, & J. W. M. Bush, J. Fluid Mech. 745, 537–563 (2014), https://www.cambridge.org/core/services/aop-cambridge-core/content/view/475FCFCBD32C7DB6C1E49476DB7A7446/S0022112014000883a.pdf/violent-expiratory-events-on-coughing-and-sneezing.pdf
  28. «Small droplet aerosols in poorly ventilated spaces and SARS-CoV-2 transmission», G. A. Somsen, C. van Rijn, S. Kooij, R. A. Bem, &d. Bonn, Lancet Respir. Med. 8, 658–659 (2020), https://www.thelancet.com/action/showPdf?pii=S2213-2600%2820%2930245-9
  29. «On air-borne infections: Study II. Droplets and droplet nuclei», W. F. Wells, Am. J. Epidemiol. 20, 611–618 (1934).
  30. «How far droplets can move in indoor environments—Revisiting the wells evaporation–falling curve», X. Xie, Y. Li, A. T. Y. Chwang, P. L. Ho, & W. H. Seto, Indoor Air 17, 211–225 (2007).
  31. «Aerosol and surface stability of SARS-CoV-2 as compared with SARS-CoV-1», N. van Doremalen, T. Bushmaker, D. H. Morris, M. G. Holbrook, A. Gamble, B. N. Williamson, A. Tamin, J. L. Harcourt, N. J. Thornburg, S. I. Gerber, J. O. Lloyd-Smith, E. de Wit, & V. J. Munster, N. Engl. J. Med. 382, 1564–1567 (2020).

 

 

De tal palo, tal astilla

Introducción1

Las plagas han sido desde tiempos inmemoriales un problema para la agricultura. Los fósiles confirman la presencia de moscas que preceden a los humanos en este mundo. El primer ejemplo de control de plagas se remonta a la época en que un ser humano mató por primera vez a un mosquito o aplastó una mosca molesta. Desde que los humanos se dedicaron a la agricultura, se dieron cuenta de los peligros de las plagas para los cultivos alimentarios, y comenzaron a idear formas de repeler esas criaturas dañinas. Casi todas las civilizaciones han empleado métodos químicos o biológicos como medidas para el control de plagas, por ejemplo, los antiguos sumerios que usaron compuestos de azufre para matar insectos y en el 1200 a.C., los chinos emplearon hormigas depredadoras contra las plagas de escarabajos y orugas.

En la época medieval la ignorancia y la superstición llevaron a considerar las plagas como un castigo de Dios, y la lucha contra las mismas decayó. No fue hasta el Renacimiento, con el despertar científico, cuando el control de plagas volvió a cobrar fuerza, y se emplearon sustancias orgánicas e inorgánicas, como por ejemplo, la nicotina y el arsénico, para combatir diversas plagas de insectos.

El uso de pesticidas para combatir las plagas progresó notablemente gracias al descubrimiento, a finales del siglo XIX, de algunos insecticidas sintéticos, como por ejemplo, el DDT, y a la búsqueda, a principios del siglo XX, de nuevos pesticidas, que condujo al desarrollo de los pesticidas organofosforados y al descubrimiento de los agentes neurotóxicos de guerra.

Pero nuestra historia comienza en los años 1900 con el aprovechamiento de las propiedades insecticidas del jabón.

 

 

Del jabón a los pesticidas2,3

El jabón líquido o fácilmente soluble (soft soap), generalmente elaborado por saponificación de los ácidos grasos con hidróxido potásico resultó ser muy efectivo como insecticida y acaricida para combatir el pulgón, la cochinilla, la mosca blanca, los trips y la araña roja, entre otros, en diferentes tipos de plantaciones, por ejemplo, en las de lúpulo. El jabón potásico es biodegradable e inocuo, actúa por contacto reblandeciendo la cutícula protectora de los insectos, provocando su asfixia, sin dañar a otros insectos beneficiosos como las abejas o sus propios predadores naturales, útiles también para controlar la plaga. Además es una fuente de potasio para las plantas.

En 1912, uno de los principales productores de jabón en Reino Unido, la empresa Chiswick Polish Co. Ltd., percibió en ello una oportunidad de desarrollo, y compró un terreno en Yalding una localidad situada en el condado de Kent, en Inglaterra, que estaba bien comunicado por carretera, ferrocarril y río, para levantar en él una fábrica para la producción jabón potásico.

Poco después, en 1914, Chiswick Polish Co. Ltd. fue vendida a un consorcio compuesto principalmente por productores locales de fruta y lúpulo, y pasó a llamarse Yalding Manufacturing Co. Ltd.. Continuó con la fabricación de su conocida marca de jabón potásico, pero extendió su gama de producción para incluir otras actividades como el lavado de fruta y lúpulo, los fungicidas y los insecticidas.

Tras el descubrimiento por parte del profesor Ian McDougall, de McDougall Bros de Manchester, de las propiedades insecticidas del tubli​ (Derris elliptica, una especie de árbol del género Derris, originario de la India), la fábrica de Yalding Manufacturing Co. Ltd. se fusionó con McDougall Bros, en 1921, para convertirse en McDougall & Yalding Ltd..

Tras el descubrimiento en 1885 del poder fungicida de los compuestos de cobre (Mezcla Bordeaux, sulfato de cobre, hidróxido de calcio y agua) muchas empresas se interesaron por la protección de los cultivos, y en 1927, McDougall & Robertson, William Cooper & Nephews, McDougall & Yalding Ltd., Tomlinson & Hayward Ltd., y Abol Ltd. se fusionaron para formar Cooper, McDougall & Robertson Ltd..

En los años siguientes, la empresa ICI (Imperial Chemical Industries) empezó a interesarse por el desarrollo de nuevos productos químicos para la protección de cultivos, en competencia con la empresa Cooper, McDougall & Robertson. Para poner fin a esta competencia, en junio de 1937 crearon una nueva empresa Plant Protection Ltd., y la fábrica de Yalding quedó primero bajo el control de la División de Colorantes de ICI (ICI Dyestuffs Division), para pasar finalmente a la División de Productos Químicos Generales de ICI (ICI General Chemicals Division). En 1964, ICI decidió fusionar sus intereses de producción y protección de cultivos, y Plant Protection Ltd. pasó a formar parte de la División Agrícola de ICI. Finalmente, en 1987, tras la adquisición de Stauffer Chemical Company, y de acuerdo con la campaña de imagen corporativa de ICI, el nombre Plant Protection desapareció, y la empresa pasó a operar globalmente como ICI Agrochemicals. En junio de 1993, ICI escindió sus negocios, y los productos farmacéuticos, agroquímicos, semillas y productos biológicos se transfirieron a una empresa nueva e independiente llamada Zeneca, que posteriormente se fusionó, en 1999, con Astra AB para formar AstraZeneca.

La empresa Plant Protection Ltd, creada en 1937, subsidiaria de ICI y de Cooper, McDougall & Robertson, realizó hasta su desaparición importantes descubrimientos, destacando entre ellos el amitón, un poderoso pesticida que condujo al desarrollo del famoso agente neurotóxico VX.

 

 

PPL (Plant Protection Limited) y el amitón4,5

Después de la Segunda Guerra Mundial, las industrias de pesticidas e insecticidas se expandieron rápidamente, y muchas compañías comenzaron a trabajar en compuestos organofosforados. Entre 1952 y 1953, al menos tres empresas (Geigy, ICI y Sandoz)6 identificaron un grupo de ésteres organofosforados (con un grupo –S-2-dialquilaminoetilo), con una potente actividad insecticida, especialmente contra los ácaros. Después de que estas sustancias fueran patentadas, y sus propiedades publicadas en la literatura abierta, algunas de ellas se comercializaron como insecticidas6:

  • «Process for the production of basic thiophosphoric or dithiophosphoric acid esters», J. R. Geigy, AG., British patent no. 740563 (app. March 1952).
  • «New basic esters of phosphorus containing acids», R. Ghosh, (I.C.I. Ltd.), British patent no. 738839 (app. November 1952).
  • «Pest control agents», Sandoz Ltd., British patent no. 781471 (app. May 1953).

Una de estas sustancias fue un candidato a acaricida, que recibió el nombre de amitón (O,O-diethyl-S-2-diethylaminoethyl phosphorothiolate), descubierto por los químicos Ranajit Ghosh y J. F. Newman, que trabajaban en la Plant Protection Limited (PPL) en Yalding, Kent. Recordemos que PPL era una compañía subsidiaria de ICI y de Cooper, McDougall & Robertson (CMR), creada en 1937 para poner fin a la competencia entre ambas en la producción de pesticidas. Ghosh probablemente sintetizó el amitón a principios de 1952, aunque hay quien afirma que fue sintetizado en 19487. PPL no solicitó la patente sobre el compuesto hasta noviembre de 1952, y los detalles acerca del amitón no se publicaron hasta 1955, cuando éste ya estaba protegido por varias patentes que cubrían su método de síntesis:

  • «New Basic Esters of Phosphorus-Containing Acids», Ranajit Ghosh, British Patent Number 738839, Application Date: November 19, 1952.
  • «Manufacture of Basic Esters of Phosphorothiolic Acid», Ranajit Ghosh, British Patent Number 763516, Application Date: July 16, 1954.
  • «New Pesticidal Basic Esters of Phosphorothiolothionic Acid», Ranajit Ghosh, British Patent Number 763516 Application Date: July 16, 1954.

Estructura del amitón (también conocido como C-11, VG, T-2274, R-5158 ó EA 1508), fosforotiolato de O,O-dietilo y S-2-dietilaminoetilo

 

En 1954, ICI comercializó como insecticida una forma del amitón (la sal de hidrógeno oxalato) con el nombre comercial Tetram®. Tres años más tarde, Nature informó que PPL estaba fabricando un «nuevo» pesticida con los nombres comerciales Tetram® e «ICI Amitón», que tenía una alta toxicidad para el hombre, pero un gran poder insecticida, en gran medida específico para la araña roja y otros ácaros, y para los insectos escamosos, y que tenía poco efecto sobre los depredadores de insectos8.

Tetram (hidrógeno oxalato de fosforotiolato de O,O-dietilo y S-2-dietilaminoetilo)9

 

Para la síntesis del amitón se utilizan métodos que parten de fosforotiono derivados que finalmente por isomerización conducen al amitón10:

Otra ruta para su síntesis es la reacción del dietilfosfito de sodio con el tiocianato de 2-dietilaminoetilo:

El amitón no tuvo el éxito esperado como insecticida. No solo era altamente tóxico para los humanos, sino que se absorbía fácilmente a través de la piel hacia el torrente sanguíneo, lo que le hacía demasiado peligroso para el uso agrícola. Todo indica que pese a ser un excelente insecticida sistémico contra artrópodos succionadores, como los ácaros y los insectos escamosos, y pese a la ausencia de accidentes durante sus ensayos, la toxicidad intrínseca del material (su LD50 oral en ratas es ~ 3 mg/kg)7 resultaba demasiado elevada como para permitir su explotación comercial, y en consecuencia, el producto fue retirado del mercado allá por el año 19586. Una elevada toxicidad percutánea no es una buena cualidad para un buen insecticida, pero en cambio si lo es para un buen agente químico de guerra.

 

 

De tal palo tal astilla4,5,6

Los compuestos del tipo «amitón» rápidamente atrajeron la atención de los laboratorios militares, por la mayor toxicidad que llevaba la introducción de un átomo de nitrógeno básico en la molécula del compuesto organofosforado, efecto que provocó un considerable interés en las teorías sobre la inhibición de la colinesterasa que en ese momento se estaban desarrollando.

Varios grupos de investigación, entre ellos un equipo del Instituto I. M. Sechenov de Leningrado, que en 1955 habían empezado a estudiar diversos compuestos similares al amitón, habían vaticinado un aumento de la actividad inhibidora de la colinesterasa para este tipo de compuestos11.

Ya que los compuestos del tipo del sarín (alquilfosfonofluoridatos de O-alquilo) habían mostrado poseer una mayor actividad inhibidora que los fluorofosfatos de O,O’-dialquilo, posiblemente debido a la presencia de una cadena alquílica unida directamente al átomo de fósforo, parecía un desarrollo lógico en el estudio del potencial tóxico de la cadena S-2-dialquilaminoetilo, pasar de las estructuras del tipo «fosforotiolatos de O,O’-dialquilo», como las de los análogos del amitón, a las estructuras del tipo «alquilfosfonotiolatos de O-alquilo»:

Fluorofosfato de O,O-diisopropilo, DFP

Metilfosfonofluoridato de O-isopropilo, sarín

fosforotiolatos de dialquilo

alquilfosfonotiolatos de alquilo

amitón, VG

fosforotiolato de O,O-dietilo y S-2-dietilaminoetilo

VE

etilfosfonotiolato de O-etilo y S-2-dietilaminoetilo

 

En 1954 diversos investigadores de los campos académico, industrial y militar dieron este paso, casi al mismo tiempo12:

  • Ranajit Ghosh y J. F. Newman de la empresa ICI publicaron un artículo («A New Group of Organophosphate Pesticides», Chemistry and Industry, 1955, 118) que daba detalles de esta clase de compuestos;
  • El químico alemán Gerhard Schrader y su equipo preparaban el metilfosfonotiolato de O-isopropilo y de S-2-dietilaminoetilo, en la Farbenfabriken Bayer AG:

  • El químico sueco Lars-Erik Tammelin preparaba el metilfosfonotiolato de O-etilo y de S-2-dietilaminoetilo (VM), y el metilfosfonotiolato de O-isopropilo y de S-2-dimetilaminoetilo, en el Laboratorio de Defensa de Guerra Química del gobierno sueco:

VM

  • Ranajit Ghosh en la empresa ICI preparaba el etilfosfonotiolato de O-etilo y de S-2-dietilaminoetilo (VE), sobre el cual se presentó una solicitud de patente a su debido tiempo («New basic ester of thiophosphonic acids and salts thereof», Rajanit Ghosh, ICI Ltd., British patent no. 797603, applied June 1955), que posteriormente interfirió con una solicitud de patente realizada por el G. Schrader («Phosphonic acid esters», K. Schegk, H. Schlar & G. Schrader, Farbenfabriken Bayer AG., British patent no. 847550, applied June 1957). Al igual que sucedía con el amitón, este compuesto tenía una poderosa acción acaricida, pero era aún más tóxico para los mamíferos. Cuando se concedió la patente sobre este nuevo compuesto y sus congéneres, el amitón ya había sido retirado del mercado debido a su peligrosa toxicidad para el hombre, especialmente a través de la piel:

VE

PPL informó, a través de su empresa matriz ICI, de la existencia del amitón al Establecimiento Experimental de Defensa Química (Chemical Defence Experimental Establishment, CDEE) en Porton Down muy probablemente a finales de 1952 o principios de 1953.

La solicitud de colaboración a la industria solicitada en 1951 por el gobierno británico a través del Ministerio de Abastecimiento y Porton Down había generado poco interés, así que antes de reiterar de nuevo la solicitud de colaboración a la industria en 1953, para asegurar la confidencialidad, el Ministerio de Abastecimiento estableció un sistema de códigos comerciales («C-xx») para identificar a cada compuesto antes de su remisión a Porton Down para su estudio. El primer compuesto tratado bajo el nuevo sistema, el compuesto R-5158, recibió el código C-11.

Una vez que el C-11 (el amitón), fue transferido a Porton Down, recibió el nombre, en clave militar, de VG. La «V» aparentemente significaba «venomous» («venenoso») debido a su toxicidad por contacto con la piel. Los miembros de la Junta Asesora de Defensa Química observaron que C-11 (T-2274) y otro compuesto similar designado T-2290, que más tarde recibiría el nombre en clave de agente VE, eran «con mucho» los compuestos más peligrosos por contacto con la piel desnuda. Por lo tanto, a finales de 1953, Porton Down ya era consciente de las propiedades tóxicas del agente VE, que aunque tenía importantes propiedades insecticidas, resultaba para los mamíferos aún más tóxico que el propio VG (amitón). Como resultado, el VE reemplazó al VG como candidato a agente químico de guerra. PPL continuó sus trabajos de desarrollo en esta área y, en junio de 1955, Ghosh solicitó una patente sobre el VE. Lo que no está claro es si los científicos militares del CDEE sintetizaron el VE de forma independiente modificando el VG (amitón), o si PPL descubrió el VE y lo transfirió a Porton Down . Posteriormente, los científicos de Porton identificaron sustancias que eran aún más tóxicas que VE al hacer modificaciones en la estructura molecular del VG.

Los documentos disponibles dejan sin respuesta muchas preguntas importantes acerca de la transferencia de tecnología de la industria civil a la industria militar. Existen ambigüedades con respecto a cuánta información sobre el amitón y el agente VE fue transferida por PPL a Porton Down, y cuánta información adquirió Porton Down por sí mismo. Todo lo que se puede afirmar con certeza es que el uso de la sustancia química C-11 se transfirió de PPL a Porton Down en algún momento entre 1951 y 1953, muy probablemente a finales de 1952 o principios de 1953.

En mayo de 1954, en virtud del acuerdo tripartito de 1936, el gobierno británico pasó la información sobre el VG (amitón) y el VE, constituyentes de lo que habían denominado serie C11, a los científicos aliados del Arsenal Edgewood (Edgewood Arsenal) de los Estados Unidos, y de la Estación Experimental en Suffield (Suffield Experimental Station) de Canadá.

En julio de 1956, los científicos militares del Arsenal Edgewood habían sintetizado aproximadamente cincuenta agentes nerviosos de la serie V, incluidos los denominados con los códigos «VE», «VG», «VM», «VP», «VR», «VS» y «VX», y los estudió detalladamente para obtener la mejor combinación de características militarmente deseables, tales como toxicidad, estabilidad en almacenamiento, persistencia en el campo de batalla y facilidad de fabricación. En febrero de 1957, el Comando de Investigación y Desarrollo del Ejército (Army Research and Development Command) seleccionó el VX como el agente de «tipo V» (persistente) en el que concentrar el trabajo adicional, incluido el desarrollo de plantas piloto de producción y estudios acerca de su diseminación. El VX, a diferencia de los agentes de la serie G, es un líquido poco volátil y, por tanto, muy persistente en la zona en la que es utilizado. Además, se comprobó que el VX aplicado en piel era unas cien veces más tóxico que el sarín y unas dos veces más tóxico que éste por vía inhalatoria13,14.

 

VG, amitón, C-11, T-2274, R-5158, EA 1508

VE, EA 1517, T-2290

VM, EA 1664, T-2347

VP, EA 1511

VS, EA 1677, T-2448

Vx, EA 1699, T-2370

VX, EA 1701, T-2445

CVX, Chinese VX

RVX, VR , Russian VX, soviet V-gas, substance 33, R-33, agent «November»

 

La estructura química exacta del VX era un secreto militar. En 1957, los servicios de inteligencia de la Unión Soviética obtuvieron información detallada de los agentes neurotóxicos de la serie V, y en los años sesenta desarrollaron un agente similar, conocido como RVX, VX soviético (ruso), R-33 o agente 33. En diciembre de 1972 dio comienzo la producción de VX ruso a gran escala en Novocheboksarsk (Chuvashia), que finalizaría en 198713,14.

La explicación habitual de las discrepancias entre el VX occidental y el VX ruso, es que la inteligencia militar soviética había obtenido la fórmula empírica, C11H26NO2PS, del agente VX estadounidense pero no su estructura química, lo que llevó a los químicos soviéticos a una estructura química similar pero no idéntica a la del VX13:

 

VX

RVX, R-33

 

Otra hipótesis más probable es que los soviéticos conocían la estructura química correcta del VX, pero eran incapaces de fabricarlo con la tecnología química de que disponían y optaron por sintetizar una variante estructural de VX utilizando un método diferente. Una tercera hipótesis es que los soviéticos desarrollaron deliberadamente un análogo del VX en la creencia de que los sistemas de detección desarrollados para el agente VX no detectarían el R-33. Los estudios toxicológicos llevados a cabo más tarde concluyeron que el VX soviético, inhibía la acetilcolinesterasa de manera irreversible y mucho más rápida que el VX occidental, lo que le haría más letal que éste último13.

 

 

 

 

Referencias

  1. «The History Of Pest Control», Ameri-Tech, https://ameritechpest.com/the-history-of-pest-control.html
  2. «Chiswick Soft Soap and Polish Company – (former) ICI Yalding site», http://wikimapia.org/29746085/Chiswick-Soft-Soap-and-Polish-Company-former-ICI-Yalding-site
  3. «Report – Yalding Agrochemical Laboratory – Update – Nov 2019», https://www.28dayslater.co.uk/threads/yalding-agrochemical-laboratory-update-nov-2019.120767/
  4. «Double-Edged Innovations-Preventing the Misuse of Emerging BC Technologies»-Jonathan B. Tucker, Defense Threat Reduction Agency, 2010, https://apps.dtic.mil/dtic/tr/fulltext/u2/a556984.pdf
  5. «Innovation, Dual Use, and Security-Managing the Risks of Emerging Biological and Chemical Technologies», Jonathan B. Tucker, The MIT Press, 2012.
  6. «The problem of Chemical and Biological Warfare», Volume I. The Rise of CB Weapons, «V-Agent Nerve Gases», Julian Perry Robinson, SIPRI, 1971.
  7. «Chemistry of Organophosphate Pesticides», C. Fest & K.-J. Schmidt, Springer-Verlag, 1982.
  8. «A New Organophosphorus Insecticide», Nature, 179, 763 (1957)
  9. «The Acute and Subacute Toxicity of Technical O,O-Diethyl S-2-Diethylaminoethyl Phosphorothioate Hydrogen Oxalate (Tetram)», C. Boyd Shaffer & Bob West, Toxicology and Applied Pharmacology 2, 1-13 (1960)
  10. «The Preparation and Isomerization of Some Basic Esters of O,O’-Diethyl Hydrogen Phosphorothioate», A. Calderbank & R. Ghosh, Chem. Soc., 1960, 637-642
  11. «On the physiological activity of the organophosphorus compounds», E. V. Zeymal, M. Y. Mikhel’son & N. K. Fruyentov, Second conference on the chemistry and use of organic phosphorus compounds, USSR Academy of Sciences, Kazan, 1959.
  12. «A Short History of the Development of Nerve Gases», https://web.archive.org/web/20061112085443/http:/www.mitretek.org/AShortHistoryOfTheDevelopmentOfNerveGases.htm
  13. «War of Nerves, Chemical Warfare from WWI to Al-qaeda», Jonathan B. Tucker, Pantheon Books, 2006
  14. «Armas químicas: La ciencia en manos del mal», René Pita Pita, Plaza y Valdés Editores, 2008

Los «expertos» se caen del guindo

Ahora el Estado, las comunidades autónomas, las provincias, los ayuntamientos, los barrios, las comunidades de vecinos, las peñas, en fin, todo el mundo, se quiere realizar ensayos frente al COVID-19, rápidos o lentos, deprisa o despacio, a todos o algunos, necesarios o innecesarios. Ahora se hacen ensayos cuando los ensayos deberían haberse hecho hace cuatro meses, para detectar a los portadores y aislarlos.

Ahora la Organización Mundial de la Salud (OMS), el Gobierno español, el Ministerio de Sanidad, el Centro de Coordinación de Alertas y Emergencias Sanitarias (CCAES), etc., dicen que las mascarillas son útiles para prevenir la transmisión de la COVID-19 de manera efectiva en las zonas públicas. Una vez finalizada la prórroga del estado de alarma, previsiblemente a las 00:00 horas del día 21 de junio de 2020 las mascarillas serán obligatorias siempre que no resulte posible garantizar el mantenimiento de una distancia de seguridad interpersonal de entre 1,5 y 2 metros, cuando hace cuatro meses que deberían ser obligatorias en cualquier espacio público, abierto o cerrado, independientemente de si es posible o no garantizar el mantenimiento de una distancia de seguridad interpersonal de entre 1,5 y 2 metros1.

El 5 de junio la Organización Mundial de la Salud (OMS) cambiaba de rumbo y recomendaba que, en lugares con transmisión generalizada de coronavirus, todas las personas que no puedan mantener con otras la distancia interpersonal de dos metros utilicen mascarillas de tela. En una actualización de su guía de consejos sobre este elemento de protección, la organización considera que a medida que los países van levantando las medidas de confinamiento y las restricciones de movimiento es necesario que las personas las utilicen para protegerse en situaciones en las que no se puede aplicar la distancia social recomendada2,3.

 

 

Distancia, tiempo y barrera

Probablemente ninguno de los «expertos» del  CCAES presididos por Fernando Simón, que trabajan en la Dirección General de Salud Pública y asesoran en las fases de la «desescalada», ni ninguno de los expertos del Comité para elaborar el «plan de la desescalada» creado por el presidente del Gobierno, ni ninguno de los miembros del Comité de Científicos a cuyo frente está el propio Fernando Simón4,5, habrán asistido a alguno de los cursos de «Riesgos NBQ» de la Escuela Militar de Defensa NBQ. Si hubiesen asistido a uno de estos cursos de «Riesgos NBQ», o si hubiesen preguntado a un especialista en «Defensa NBQ», sabrían que una vez se manifiesta un peligro las medidas de protección a aplicar son, y por este orden:

  • Distancia: cuanto más lejos nos encontremos del punto de peligro tanto mejor. A veces la protección no aumenta linealmente con la distancia, sino que aumenta en función del cuadrado de la distancia. Por ello es importante el mantenimiento de una distancia de seguridad interpersonal de entre 1,5 y 2 metros (sería mejor una distancia mayor), pero dado que los infectados por coronavirus no se tiñen de color morado, no podemos detectarlos, y por tanto hay que considerar a todos los individuos como infectados.
  • Tiempo: cuanto menos tiempo estemos en contacto con el peligro tanto mejor. Al estar expuestos un menor tiempo la dosis recibida o incluso la probabilidad de resultar infectado es menor. Hay que salir del confinamiento y estar en zona de peligro el menor tiempo posible.
  • Barrera: cuando no es posible una protección adecuada en base a la distancia y al tiempo hay que recurrir a la barrera, esto es, al equipo de protección, y ahora no diferenciamos entre producto sanitario en el sentido del Reglamento UE/2017/745 (mascarillas, por ejemplo), y equipo de protección individual (EPI) en el sentido del Reglamento UE/2016/425″ (máscaras de filtración, por ejemplo). La «barrera» debe ser la apropiada en función de los numerosos factores a considerar, magnitud del peligro, distancia, tiempo de exposición, actividad a desarrollar, etc.. Cualquier barrera es mejor que nada.

 

 

Bayes y las mascarillas

Si consideramos que hay individuos sanos que no infectan, e individuos (asintomáticos, presintomáticos o sintomáticos) que infectan, y consideramos el usar o no mascarilla para cubrir la boca, nariz y barbilla, tendremos cuatro tipos de individuos:

 

Individuos que transmiten el virus

Individuos que no transmiten el virus

que utilizan mascarilla

La mascarilla protege a los demás usuarios de las partículas con virus emitidas por el usuario de la mascarilla durante su respiración

La mascarilla protege al usuario que la utiliza de las partículas con virus emitidas por los usuarios infectados durante su respiración

que no utilizan mascarilla

El individuo con carga vírica propaga el virus a través de las partículas con virus emitidas durante su respiración

El individuo no propaga el virus a través de las partículas emitidas durante su respiración

 

Las mascarillas, por su mayor o menor efecto barrera, es obvio que protegen de alguna manera del virus que se propaga a través de las partículas respiratorias. Ya se mencionó que si las mascarillas quirúrgicas ofrecen a los usuarios sanos que la llevan una protección del 75% frente a la contaminación exterior, y una protección a los individuos sanos del 50% cuando las utilizan los usuarios infectados. Si todos los individuos infectados y sanos empleasen mascarillas quirúrgicas la protección global aumentaría hasta aproximadamente un 87,5%4:

  • Si una persona infectada se encuentra frente a una persona sana, y ninguna de ellas lleva mascarilla, las gotitas con virus alcanzarán el rostro de la persona sana que acabará probablemente infectada.
  • Si la persona infectada lleva mascarilla, toca su mascarilla y se lleva la mano a la cara, seguirá igualmente infectada, pero al usar mascarilla tan solo el 50% de sus virus alcanzarán el rostro del usuario sano que no lleve mascarilla, pero aún así podríamos decir que éste sin llevar mascarilla gozaría de una protección del 50%.
  • Si la persona infectada no lleva mascarilla el 100% de sus virus alcanzarían el rostro de una persona sana pero si llevase mascarilla tan sólo el 25% de los virus atravesarían la mascarilla. Obviamente si toca su mascarilla y se lleva la mano a la cara, podrá resultar infectado pese a usar mascarilla.
  • Si tanto las personas sanas como las infectadas utilizasen mascarillas, la protección global de la que gozaría el usuario sano sería de aproximadamente un 87,5%, es decir tan sólo un 12,5% de los virus atravesarían su mascarilla.

Ahora que el número de infectados diarios detectados ha disminuido enormemente, y que la cantidad global de virus en circulación ha disminuido, es cuando el Gobierno español hace obligatorio (a partir de que finalice el estado de alarma) el uso de mascarillas en la vía pública, en espacios al aire libre y en cualquier espacio cerrado de uso público o que se encuentre abierto al público, siempre que no resulte posible garantizar el mantenimiento de una distancia de seguridad interpersonal de, al menos, 1,5 metros, así como en los transportes, como medida de prevención e higiene (El uso de mascarillas no es una medida de prevención e higiene, es una medida de protección)1.

 

 

Medida tardía e incompleta

La medida llega tarde pues si no hubiese existido un problema de suministro, consecuencia de una falta de planificación, y se hubiese impuesto el uso obligatorio de mascarillas a principios de febrero, cuando la OMS había declarado el 30 de enero la «Emergencia de Salud Pública Internacional»7, y para más de uno era evidente lo que se nos venía encima (José Antonio Nieto González, jefe de Prevención de Riesgos Laborales de la Policía8), o por lo menos a principios de marzo, cuando ya teníamos más de 100 casos detectados de COVID-19 y 1 muerto, y nuestros vecinos italianos ya tenían 2000 casos detectados y 52 muertos. La protección global ofrecida por las mascarillas habría conseguido entonces una disminución en la propagación del virus, y al final hubiésemos tenido un menor número de infectados y un menor número de muertos.

Es incompleta porque permite no usar mascarillas a los usuarios que mantengan una distancia de seguridad interpersonal de, al menos, 1,5 metros en espacios abiertos y exime de utilizar mascarillas en el ejercicio de deporte individual al aire libre, cuando la realización de esta actividad supone un mayor ritmo respiratorio, una mayor velocidad de circulación del aire respiratorio y una dificultad para mantener una distancia de seguridad apropiada.

El uso de mascarillas debería ser obligatorio en los espacios públicos independientemente de la distancia interpersonal, estén realizando o no algún tipo de deporte. Solo deberían de quedar eximidas las personas que presenten algún tipo de enfermedad o dificultad respiratoria que pueda verse agravada por el uso de la mascarilla o que, por su situación de discapacidad o dependencia, no dispongan de autonomía para quitarse la mascarilla, o bien presenten alteraciones de conducta que hagan inviable su utilización. Tampoco sería exigible la utilización de mascarillas en los supuestos de fuerza mayor o situación de necesidad o cuando, por la propia naturaleza de las actividades, el uso de la mascarilla resulte incompatible.

Resulta curioso un estudio, de fecha 30 de marzo de 2020, del equipo de respuesta COVID-19 del Imperial College de Londres, que se ha publicado en la revista Nature el 8 de junio de 2020, que estima el número de infecciones y el impacto de las intervenciones no farmacológicas sobre la COVID-19 en 11 países europeos. Mediante un modelo matemático  estiman que la aplicación de las intervenciones no farmacológicas (NPIs), habrían evitado hasta el 31 de mayo un total de 59 000 muertos entre los 11 países europeos, 16 000 muertos solo en España. El estudio no estima cuántas muertes se habrían evitado si las citadas intervenciones no farmacológicas  se hubiesen aplicado en su momento, por ejemplo, unos diez días antes9,10.

 

 

NPIs11

Las intervenciones no farmacológicas (NPI, Non-Pharmacological Interventions) incluyen todas las medidas o acciones, distintas del uso de vacunas o medicamentos, que pueden implementarse para retrasar la propagación de la transmisión de una epidemia en una población. En la etapa inicial de las epidemias y pandemias ocasionadas por virus, las NPI son a menudo las intervenciones más accesibles, debido al largo tiempo requerido para disponer de vacunas específicas y porque en la mayoría de los lugares afectados no existen grandes reservas de medicamentos antivirales. Por lo tanto, estas medidas de mitigación desempeñarán un papel importante en la reducción de la transmisión en entornos comunitarios.

Algunas NPI pueden retrasar el inicio de una epidemia, lo que podría ser particularmente importante si el retraso resultante es lo suficientemente largo como para permitir la distribución de vacunas específicas y reducir así el impacto de la epidemia. Una vez que ha comenzado una epidemia, las NPI también se pueden emplear para retrasar el pico de la epidemia, dando así  tiempo para distribuir las vacunas, o para que los intervinientes sanitarios se preparen mejor ante el previsible aumento de casos.

Al reducir la transmisión en la comunidad, la epidemia se extendería durante un período más largo pero tendría un pico epidémico más pequeño. Esto podría ser especialmente importante si los recursos o capacidades del sistema de salud son limitados (por ejemplo, en términos de camas de hospital y respiradores). Además, la morbilidad y la mortalidad se podrían reducir incluso aunque no se redujera el número total de infecciones a lo largo de la epidemia. El objetivo de algunas intervenciones puede ser reducir el número total de infecciones y, por lo tanto, reducir también el número total de casos graves, hospitalizaciones y muertes.

La OMS ha descrito hasta 18 recomendaciones cuya aplicación cada una de ellas con un impacto  diferente sobre las actividades. Al decidir acerca de la aplicación de las diferentes intervenciones, cada Estado Miembro de la OMS deberá tener en cuenta la viabilidad y la aceptabilidad de las intervenciones propuestas, además de su efectividad e impacto previstos.

La siguiente tabla enumera las 18 intervenciones ordenadas en función del menor o mayor impacto:

Impacto

Intervención

Leve

·       Higiene de manos

·       Etiqueta respiratoria

·       Mascarillas para personas sintomáticas

·       Limpieza de superficies y de objetos

·       Mayor ventilación

·       Aislamiento de personas enfermas

·       Consejos a la hora de viajar

Moderado

·       Evitar las aglomeraciones, y mantener distancia interpersonal

Alto

·       Mascarillas para el público en general

·       Medidas en los centros escolares y cierre de la actividad escolar

Extremo

·       Medidas en los lugares de trabajo y cierre de la actividad laboral

·       Restricciones en los viajes interiores

No recomendado

·       Instalación de luz ultravioleta en lugares cerrados y llenos de gente

·       Modificación de las condiciones de humedad

·       Seguimiento de los contactos

·       Cuarentena de las personas expuestas.

·       Controles en las entradas y salidas

·       Cierre de las fronteras

 

Las consecuencias de cada una de estas intervenciones deberían contribuir a reducir el impacto global de la epidemia o de la pandemia. Las NPI fuera de los entornos de atención médica se centran generalmente en reducir la transmisión mediante medidas de prevención (por ejemplo, higiene de manos y etiqueta social); reducción de la propagación en la comunidad (por ejemplo, aislando y tratando pacientes, cerrando escuelas y cancelando reuniones masivas); limitar la propagación internacional (por ejemplo, mediante el control a los viajeros); y mejorando la comunicación al público de los riesgos existentes.

 

 

Referencias

  1. «Real Decreto-ley 21/2020, de 9 de junio, de medidas urgentes de prevención, contención y coordinación para hacer frente a la crisis sanitaria ocasionada por el COVID-19.», Boletín Oficial del Estado Nº 163, 10 de junio de 2020, https://www.boe.es/boe/dias/2020/06/10/pdfs/BOE-A-2020-5895.pdf.
  2. «La OMS cambia de rumbo y aconseja ahora el uso de mascarilla generalizado», https://www.elconfidencial.com/mundo/2020-06-05/oms-aconseja-mascarilla-generalizado-coronavirus_2626851/
  3. «Advice on the use of masks in the context of COVID-19», WHO, 5 june 2020, https://apps.who.int/iris/rest/bitstreams/1279750/retrieve
  4. «El falso enigma de los expertos del coronavirus», 9 de mayo de 2020, https://www.vozpopuli.com/opinion/falso-enigma-expertos-coronavirus-simon-sanidad_0_1353464723.html
  5. «Más sobre el enigma del comité de Simón», 8 de junio de 2020, https://www.vozpopuli.com/opinion/comite-expertos-simon_0_1362164210.html
  6. Virus, dime, ¿Entras o sales?, J. Domingo, 15 mayo 2020, http://cbrn.es/?p=1794
  7. «Declaración sobre la segunda reunión del Comité de Emergencias del Reglamento Sanitario ‎Internacional (2005) acerca del brote del nuevo coronavirus (2019-nCoV)», OMS, 30 de enero de 2020, https://www.who.int/es/news-room/detail/30-01-2020-statement-on-the-second-meeting-of-the-international-health-regulations-(2005)-emergency-committee-regarding-the-outbreak-of-novel-coronavirus-(2019-ncov)
  8. «Cesan al jefe de Prevención de Riesgos Laborales de la Policía encargado del protocolo interno por el coronavirus», Europa Press, 14 de marzo de 2020, https://www.europapress.es/nacional/noticia-cesan-jefe-prevencion-riesgos-laborales-policia-encargado-protocolo-interno-coronavirus-20200314102440.html
  9. «Las medidas de aislamiento han salvado 450.000 vidas en España», 8 de junio de 2020, https://elpais.com/ciencia/2020-06-08/las-medidas-de-aislamiento-habrian-salvado-450000-vidas-en-espana.html
  10. «Estimating the effects of non-pharmaceutical interventions on COVID-19 in Europe», Flaxman, S. et al., Nature , 8 June 2020, https://www.nature.com/articles/s41586-020-2405-7_reference.pdf
  11. «Non-pharmaceutical public health measures for mitigating the risk and impact of epidemic and pandemic influenza», World Health Organization, 2019, https://apps.who.int/iris/bitstream/handle/10665/329438/9789241516839-eng.pdf?ua=1

 

 

No todos los alcoholes son iguales

Para empezar, recordemos que en su artículo II, punto 3, la Convención para la prohibición de las Armas Químicas (CAQ) entiende por «precursor»1:

«Cualquier reactivo químico que intervenga en cualquier fase de la producción por cualquier método de una sustancia química tóxica. Queda incluido cualquier componente clave de un sistema químico binario o de multicomponentes.»

(A los efectos de la aplicación de la CAQ, los precursores respecto de los que se ha previsto la aplicación de medidas de verificación están enumerados en Listas incluidas en el Anexo sobre sustancias químicas.)

Y según el punto 4 de ese mismo artículo, se entiende por «componente clave de sistemas químicos binarios o de multicomponentes»1:

«El precursor que desempeña la función más importante en la determinación de las propiedades tóxicas del producto final y que reacciona rápidamente con otras sustancias químicas en el sistema binario o de multicomponentes.»

Los alcoholes son precursores de multitud de agentes químicos de guerra, y además son, en algunos casos, componentes de sistemas químicos binarios o de multicomponentes.

 

 

Los alcoholes y la CAQ1,2

A efectos de verificación la CAQ recoge en su anexo sobre sustancias químicas miles de sustancias químicas del tipo ésteres fosfóricos o ésteres fosfónicos, donde el resto alquílico del éster puede ser una cadena carbonada lineal, o más o menos ramificada, o incluso con ciclos, que no tenga más de 10 átomos de carbono:

1A.1

1A.2

1A.3

 

 

2B.4

Pese a la existencia de miles de ésteres en las Listas de la CAQ, tan solo unos pocos alcoholes están recogidos en ellas, lo que indica claramente que no todos los alcoholes son iguales:

2B.9 Quinuclidinol-3

CAS 1619-34-7

2B.11 N,N-dialquilaminoetan-2-oles

2B.13 Tiodiglicol

CAS 111-48-8

2B.14 Alcohol pinacolilico (3,3-dimetilbutan-2-ol)

CAS 464-07-3

 

3B.15 Etildietanolamina

CAS 139-87-7

3B.16 Metildietanolamina

CAS 105-59-9

3B.17 Trietanolamina

CAS 102-71-6

Todos los alcoholes listados tienen, además de sus fines no prohibidos por la CAQ, una aplicación más o menos directa para la síntesis de algunos agentes químicos de guerra, por ejemplo:

  • El quinuclidin-3-ol es junto con el ácido 2,2-difenil-2-hidroxiacético, precursor necesario del agente incapacitante benzilato de 3-quinuclidinilo, más conocido como agente BZ (CAS 6581-06-2), incluido en la Lista 2A.3.

  • El N,N-diisopropilaminoetanol es un precursor para la síntesis del O-2-diisopropilaminoetil metilfosfonito de O-etilo, agente QL (CAS 57856-11-8), precursor para la síntesis del agente neurotóxico VX (CAS 50782-69-9).

  • El tiodiglicol (CAS 111-48-8) reacciona con el cloruro de hidrógeno para formar sulfuro de bis (2-cloroetilo), el famoso agente vesicante conocido como iperita o “gas mostaza” (CAS 505-60-2).

  • El 3,3-dimetilbutan-2-ol, conocido como alcohol pinacolílico (CAS 464-07-3), es precursor del agente neurotóxico somán (CAS 96-64-0).

Se da la circunstancia de que muchos alcoholes, que son sustancias muy utilizadas para fines no prohibidos por la CAQ, no están incluidos, ni en las Listas de la CAQ, ni en las listas del Grupo Australia, y sin embargo son precursores para la síntesis de los ésteres organofosforados incluídos en las Listas.

Por ejemplo, ni el isopropanol, ni el ciclohexanol, ni el etanol están incluidos en las Listas de la CAQ, y tampoco están incluidos en el Grupo Australia, pero son precursores para la síntesis del sarín, ciclosarín y etilsarín, respectivamente:

 

 

Destrucción de las armas químicas1

En el anexo sobre la aplicación y la verificación, en su Parte IV(A) relativa a la destrucción de armas químicas y su verificación, en el artículo 2 se indica:

            …

    1. los casos de mezclas de dos o más sustancias químicas, se identificará cada una de ellas, indicándose los porcentajes respectivos, y la mezcla se declarará con arreglo a la categoría de la sustancia química más tóxica. Si un componente de un arma química binaria está constituido por una mezcla de dos o más sustancias químicas, se identificará cada una de ellas y se indicará el porcentaje respectivo;
    2. Las armas químicas binarias se declararán con arreglo al producto final pertinente dentro del marco de las categorías de armas químicas mencionadas en el párrafo 16. Se facilitará la siguiente información complementaria respecto de cada tipo de munición química binaria/dispositivo químico binario:

i) El nombre químico del producto tóxico final;

ii) La composición química y la cantidad de cada componente;

iii) La relación efectiva de peso entre los componentes;

iv) Qué componente se considera el componente clave;

v) La cantidad proyectada del producto tóxico final calculada sobre una base estequiométrica a partir del componente clave, suponiendo que el rendimiento sea del 100%. Se considerará que la cantidad declarada (en toneladas) del componente clave destinada a un producto tóxico final específico equivale a la cantidad (en toneladas) de ese producto tóxico final calculada sobre una base estequiométrica, suponiendo que el rendimiento sea del 100%;

Y en el artículo 18 de esta Parte IV(A) relativa a la destrucción de armas químicas y su verificación, se indica:

Para la destrucción de las armas químicas binarias se aplicará lo siguiente:

  1. A los efectos del orden de destrucción, se considerará que la cantidad declarada (en toneladas) del componente clave destinada a un producto final tóxico específico equivale a la cantidad (en toneladas) de ese producto final tóxico calculada sobre una base estequiométrica, suponiendo que el rendimiento sea del 100%;
  2. La exigencia de destruir una cantidad determinada del componente clave implicará la exigencia de destruir una cantidad correspondiente del otro componente, calculada a partir de la relación efectiva de peso de los componentes en el tipo pertinente de munición química binaria/dispositivo químico binario;
  3. Si se declara una cantidad mayor de la necesaria del otro componente, sobre la base de la relación efectiva de peso entre componentes, el exceso consiguiente se destruirá a lo largo de los dos primeros años siguientes al comienzo de las operaciones de destrucción;
  4. Al final de cada año operacional siguiente, cada Estado Parte podrá conservar una cantidad del otro componente declarado determinada sobre la base de la relación efectiva de peso de los componentes en el tipo pertinente de munición química binaria/dispositivo químico binario.

Esto supone que si se declarase la posesión de un componente clave de un sistema de munición química binaria, por ejemplo, si se declarasen 100 kg de DF (que con un peso molecular de 100,00 suponen 1000 moles), habría que destruir 1000 moles de un alcohol, por ejemplo, de 3,3-dimetil-2-butanol (CAS 464-07-3, Lista 2B.14), de 2-propanol (CAS 67-63-0, no listado), de 2-butanol (CAS 78-83-1, no listado), de 2,2-dimetil-1-propanol (CAS 75-84-3, no listado), o de cualquier otro de los muchos alcoholes no listados.

 

 

Guerra química

En guerra química la elección del alcohol viene condicionada por la toxicidad del agente y la disponibilidad o facilidad de síntesis del alcohol.

La siguiente tabla muestra la toxicidad en conejos, por vía intravenosa, para diferentes metilfosfonofluoridatos de O-alquilo, sarín, somán y ciclosarín, entre otros, y como puede observarse son bastante similares. En caso de requerirse un agente químico de guerra del tipo «metilfosfonofluoridato de O-alquilo» es probable que la obtención del mismo venga condicionada en gran medida por la disponibilidad del alcohol correspondiente3.

 

 

Grupo alquilo R1

Nombre del agente químico de guerra

LD50 iv en conejos (mg/kg)

CH3

Metilfosfonofluoridato de O-metilo

0,04

CH3CH2

Metilfosfonofluoridato de O-etilo

0,05

CH3CH2CH2

Metilfosfonofluoridato de O-propilo

0,03

(CH3)2CH-

Metilfosfonofluoridato de O-isopropilo, sarín, GB

0,02

CH3CH2CH2CH2

Metilfosfonofluoridato de O-butilo

0,05

CH3CH2CH(CH3)-

Metilfosfonofluoridato de O-(1-metilpropilo)

0,01

(CH3)2CH2CH-

Metilfosfonofluoridato de O-isobutilo

0,19

CH3CH2CH2CH(CH3)-

Metilfosfonofluoridato de O-(1-metilbutilo)

0,02

(CH3)2CH2CH(CH3)-

Metilfosfonofluoridato de O-(1,2-dimetilpropilo)

0,01

(CH3)3CCH2

Metilfosfonofluoridato de O-neopentilo, Metilfosfonofluoridato de O-(2,2-dimetilpropilo)

0,01

CH3CH2CH2CH2CH2CH2

Metilfosfonofluoridato de O-hexilo

0,15

(CH3)2CHCH2CH(CH3)-

Metilfosfonofluoridato de O-(1,3-dimetilbutilo)

0,02

(CH3)3CCH(CH3)-

Metilfosfonofluoridato de O-pinacolilo, Metilfosfonofluoridato de O-(1,2,2-trimetilpropilo), somán, GD

0,01

C6H11

Metilfosfonofluoridato de O-ciclohexilo, ciclosarín, GF

0,02

 

 

De los alcoholes, los ésteres

La cadena carbonada lineal, o más o menos ramificada, o incluso con ciclos, que no tenga más de 10 átomos de carbono, enlazada al átomo de fósforo a través de un átomo de oxígeno, se correspondería con el alcohol esterificado. Conforme aumenta el número de átomos de carbono del alcohol aumenta de manera importante el número de isómeros posibles. La siguiente tabla muestra los posibles alcoholes de C1 a C8, con su número CAS (no se incluyen los ciclos, ni los isómeros ópticos):

 C1

 

Metanol, CAS 67-56-1

C2

Etanol, CAS 64-17-5

C3

Propanol, CAS 71-23-8

Isopropanol, CAS 67-63-0

C4

1-butanol, CAS 71-36-3

2-butanol, CAS 78-83-1

1-metil-1-propanol, CAS 78-92-2

1,1-dimetil-1-propanol, CAS 75-65-0

C5

1-pentanol, CAS 71-41-0

2-pentanol, CAS 6032-29-7

3-pentanol, CAS 584-02-1

2-metil-1-butanol, CAS 137-32-6

3-metil-1-butanol, CAS 123-51-3

2-metil-2-butanol, CAS 75-85-4

3-metil-2-butanol, CAS 598-75-4

2,2-dimetil-1-propanol, CAS 75-84-3

C6

1-hexanol, CAS 111-27-3

2-hexanol, CAS 626-93-7

3-hexanol, CAS 623-37-0

2-metil-1-pentanol, CAS 105-30-6

3-metil-1-pentanol, CAS 589-35-5

4-metil-1-pentanol, CAS 626-89-1

2-metil-2-pentanol, CAS 590-36-1

3-metil-2-pentanol, CAS 565-60-6

4-metil-2-pentanol, CAS 108-11-2

3-metil-3-pentanol, CAS 77-74-7

4-metil-3-pentanol, CAS 565-67-3

2,2-dimetil-1-butanol, CAS 1185-33-7

2-etil-1-butanol, CAS 97-95-0

2,3-dimetil-1-butanol, CAS 49550-30-2

3,3-dimetil-1-butanol, CAS 624-95-3

2,3-dimetil-2-butanol, CAS 594-60-5

3,3-dimetil-2-butanol, CAS 464-07-3 (en Lista 2B.14 de la CAQ)

C7

1-heptanol, CAS 111-70-6

2-heptanol, CAS 543-49-7

3-heptanol, CAS 589-82-2

4-heptanol, CAS 589-55-9

2-metil-1-hexanol, CAS 624-22-6

3-metil-1-hexanol, CAS 13231-81-7

4-metil-1-hexanol, CAS 818-49-5

5-metil-1-hexanol, CAS 627-98-5

2-metil-2-hexanol, CAS 625-23-0

3-metil-2-hexanol, CAS 2313-65-7

4-metil-2-hexanol, CAS 2313-61-3

5-metil-2-hexanol, CAS 627-59-8

2-metil-3-hexanol, CAS 617-29-8

3-metil-3-hexanol, CAS 597-96-6

4-metil-3-hexanol, CAS 615-29-2

5-metil-3-hexanol, CAS 623-55-2

2,2-dimetil-1-pentanol, CAS 2370-12-9

3,3-dimetil-1-pentanol, CAS 19264-94-9

4,4-dimetil-1-pentanol, CAS 3121-79-7

2-etil-1-pentanol, CAS 27522-11-8

3-etil-1-pentanol, CAS 66225-51-2

2,3-dimetil-2-pentanol, CAS 4911-70-0

2,4-dimetil-2-pentanol, CAS 625-06-9

3,3-dimetil-2-pentanol, CAS 19781-24-9

4,4-dimetil-2-pentanol, CAS 6144-93-0

3,4-dimetil-1-pentanol, CAS 6570-87-2

2,3-dimetil-1-pentanol, CAS 10143-23-4

2,4-dimetil-1-pentanol, CAS 6305-71-1

3-etil-2-pentanol, CAS 609-27-8

3,4-dimetil-2-pentanol, CAS 64502-86-9

2,2-dimetil-3-pentanol, CAS 3970-62-5

2,4-dimetil-3-pentanol, CAS 600-36-2

3-etil-3-pentanol, CAS 597-49-9

2,3-dimetil-3-pentanol, CAS 595-41-5

2,2,3-trimetil-1-butanol, CAS 55505-23-2

2,3,3-trimetil-1-butanol, CAS 36794-64-6

2-etil-3-metil-1-butanol, CAS 32444-34-1

2-etil-2-metil-1-butanol, CAS 18371-13-6

2,3,3-trimetil-2-butanol, CAS 594-83-2

C8

1-octanol, CAS 111-87-5

2-octanol, CAS 123-96-6

3-octanol, CAS 589-98-0

4-octanol, CAS 589-62-8

2-metil-1-heptanol, CAS 60435-70-3

2-metil-2-heptanol, CAS 625-25-2

2-metil-3-heptanol, CAS 18720-62-2

2-metil-4-heptanol, CAS 21570-35-4

3-metil-1-heptanol, CAS 1070-32-2

3-metil-2-heptanol, CAS 31367-46-1

3-metil-3-heptanol, CAS 5582-82-1

3-metil-4-heptanol, CAS 1838-73-9

4-metil-1-heptanol, CAS 817-91-4

4-metil-2-heptanol, CAS 56298-90-9

4-metil-3-heptanol, CAS 14979-39-6

4-metil-4-heptanol, CAS 598-01-6

5-metil-1-heptanol, CAS 7212-53-5

5-metil-2-heptanol, CAS 54630-50-1

5-metil-3-heptanol, CAS 18720-65-5

6-metil-1-heptanol, CAS 1653-40-3

6-metil-2-heptanol, CAS 4730-22-7

6-metil-3-heptanol, CAS 18720-66-6

2,2-dimetil-1-hexanol, CAS 2370-13-0

2,2-dimetil-3-hexanol, CAS 4209-90-9

2,3-dimetil-1-hexanol, CAS 19550-02-8

2,3-dimetil-2-hexanol, CAS 19550-03-9

2,3-dimetil-3-hexanol, CAS 4166-46-5

2,4-dimetil-1-hexanol, CAS 3965-59-1

2,4-dimetil-2-hexanol, CAS 42328-76-7

2,4-dimetil-3-hexanol, CAS 13432-25-2

2,5-dimetil-1-hexanol, CAS 6886-16-4

2,5-dimetil-2-hexanol, CAS 3730-60-7

2,5-dimetil-3-hexanol, CAS 19550-07-3

3,3-dimetil-1-hexanol, CAS 10524-70-6

3,3-dimetil-2-hexanol, CAS 22025-20-3

3,4-dimetil-1-hexanol, CAS 66576-57-6

3,4-dimetil-2-hexanol, CAS 19550-05-1

3,4-dimetil-3-hexanol, CAS 19550-08-4

3,5-dimetil-1-hexanol, CAS 13501-73-0

3,5-dimetil-2-hexanol, CAS 66576-27-0

3,5-dimetil-3-hexanol, CAS 4209-91-0

4,4-dimetil-1-hexanol, CAS 6481-95-4

4,4-dimetil-2-hexanol, CAS 66576-28-1

4,4-dimetil-3-hexanol, CAS 19550-09-5

4,5-dimetil-1-hexanol, CAS 60564-76-3

4,5-dimetil-2-hexanol, CAS 66576-29-2

4,5-dimetil-3-hexanol, CAS 66576-30-5

5,5-dimetil-1-hexanol, CAS 2768-18-5

5,5-dimetil-2-hexanol, CAS 31841-77-7

5,5-dimetil-3-hexanol, CAS 66576-31-6

2-etil-1-hexanol, CAS 104-76-7

3-etil-1-hexanol, CAS 41065-95-6

3-etil-2-hexanol, CAS 24448-19-9

3-etil-3-hexanol, CAS 597-76-2

4-etil-1-hexanol, CAS 66576-32-7

4-etil-2-hexanol, CAS 66576-33-8

4-etil-3-hexanol, CAS 19780-44-0

2,2,3-trimetil-1-pentanol, CAS 57409-53-7

2,2,3-trimetil-3-pentanol, CAS 7294-05-5

2,2,4-trimetil-1-pentanol, CAS 123-44-4

2,2,4-trimetil-3-pentanol, CAS 5162-48-1

2,3,3-trimetil-1-pentanol, CAS 66576-25-8

2,3,3-trimetil-2-pentanol, CAS 23171-85-9

2,3,4-trimetil-1-pentanol, CAS 6570-88-3

2,3,4-trimetil-2-pentanol, CAS 66576-26-9

2,3,4-trimetil-3-pentanol, CAS 3054-92-0

2,4,4-trimetil-1-pentanol, CAS 16325-63-6

2,4,4-trimetil-2-pentanol, CAS 690-37-9

3,3,4-trimetil-1-pentanol, CAS 65502-58-1

3,3,4-trimetil-2-pentanol, CAS 19411-41-7

3,4,4-trimetil-1-pentanol, CAS 16325-64-7

3,4,4-trimetil-2-pentanol, CAS 10575-56-1

2-etil-2-metil-1-pentanol, CAS 5970-63-8

2-etil-3-metil-1-pentanol, CAS 66576-35-0

2-etil-4-metil-1-pentanol, CAS 106-67-2

3-etil-2-metil-1-pentanol, CAS 66576-34-9

3-etil-2-metil-2-pentanol, CAS 19780-63-3

3-etil-2-metil-3-pentanol, CAS 597-05-7

3-etil-3-metil-1-pentanol, CAS 10524-71-7

3-etil-3-metil-2-pentanol, CAS 66576-22-5

3-etil-4-metil-1-pentanol, CAS 38514-13-5

3-etil-4-metil-2-pentanol, CAS 66576-23-6

2-propil-1-pentanol, CAS 58175-57-8

2-(1-metiletil)-1-pentanol, CAS 18593-91-4

2-etil-3,3-dimetil-1-butanol, CAS 66576-56-5

2-etil-2,3-dimetil-1-butanol, CAS 66576-55-4

2,2-dietil-1-butanol, CAS 13023-60-4

3-metil-2-(1-metiletil)-1-butanol, CAS 18593-92-5

2,2,3,3-tetrametil-1-butanol, CAS 66576-24-7

 

De los 161 alcoholes de esta lista solo el 3,3-dimetil-2-butanol (alcohol pinacolílico), CAS 464-07-3 está en las Listas de la CAQ, concretamente en la Lista 2B.14.

Los alcoholes se usan como disolventes y diluyentes para pinturas (principalmente alcoholes C1-C6), como intermedios en la fabricación de ésteres y de toda una gama de compuestos orgánicos, como agentes de flotación, como lubricantes, y como combustibles o aditivos de combustible. Para fines industriales, a menudo se prefieren las mezclas isoméricas porque los alcoholes puros son demasiado caros. Además, las mezclas de alcoholes con diferentes números de átomos de carbono pueden ser ventajosas para ciertos fines. Por lo tanto, las cantidades de mezclas de alcohol disponibles en el mercado son similares a las cantidades de los alcoholes puros individuales.

Desde el punto de vista industrial los alcoholes más importantes son metanol, etanol, 1-propanol, 2-propanol (alcohol isopropílico), 1-butanol, 2-metil-1-propanol (alcohol isobutílico), los alcoholes plastificantes (C6 – C11) y los alcoholes grasos (C12 – C18), utilizados para detergentes.

 

 

Métodos de preparación de alcoholes4,5,6,7,8

Existen muchos y muy diversos métodos de laboratorio para la preparación de alcoholes, que aparecen descritos en los múltiples libros sobre química orgánica. A modo de resumen podemos citar los siguientes:

  1. Hidratación de alquenos. La reacción de hidratación sigue la regla de Markovnikov, es decir, el protón se adiciona al carbono menos sustituido del alqueno y el grupo hidroxilo se adiciona al carbono más sustituido del alqueno.

  1. Hidroboración seguida de oxidación. La hidroboración es una reacción en la cual un alqueno reacciona con un hidruro de boro para formar un organoborano que posteriormente es oxidado con peróxido de hidrógeno en medio básico para obtener un alcohol. La reacción de hidroboración sigue la regla anti-Markovnikov, es decir, el protón se adiciona al carbono más sustituido del alqueno y el grupo hidroxilo se adiciona al carbono menos sustituido del alqueno.

  1. Hidrólisis de los halogenuros de alquilo. La hidrólisis de los halogenuros de alquilo es una reacción de sustitución nucleófila que permite la obtención del correspondiente alcohol. La utilidad de esta reacción de sustitución viene limitada por la competencia de la reacción de eliminación de halogenuro de hidrógeno que produce el correspondiente alqueno.

  1. Hidrólisis de los halogenuros de alquilo. La hidrólisis de los halogenuros de alquilo es una reacción de sustitución nucleófila que permite la obtención del correspondiente alcohol. La utilidad de esta reacción de sustitución viene limitada por la competencia de la reacción de eliminación de halogenuro de hidrógeno que produce el correspondiente alqueno.
  2. Reacción de adición nucleófila de reactivos de Grignard al grupo carbonilo (aldehídos, cetonas, ésteres y acil derivados) y a epóxidos. Mediante este procedimiento se pueden obtener ácoholes primarios, secundarios y terciarios:
    • Alcoholes primarios. Cuando la adición se lleva a cabo sobre el metanal.

    • Alcoholes secundarios. Cuando la adición se lleva a cabo sobre cualquier otro aldehído:

    • Alcoholes terciarios. Cuando la adición se lleva a cabo sobre una cetona:

    • Reacciones con ésteres y halogenuros (haluros) de ácido. Los reactivos de Grignard reaccionan con estos derivados de ácido dando alcoholes terciarios, pero se requieren dos equivalentes del reactivo de Grignard por cada equivalente del derivado de ácido:

    • Reacciones con epóxidos. Normalmente con óxido de metileno, para así obtener alcoholes primarios:

 

  1. Reducción de compuestos carbonílicos. Para la reducción de los compuestos carbonílicos se suelen emplear hidruros, como el NaBH4 que es muy selectivo y no reduce ni los ácidos ni los ésteres, o el LiAlH4 que es un reactivo más enérgico que reduce también los ácidos, los ésteres y otros derivados de ácidos. Normalmente los aldehídos se reducen a alcoholes primarios y las cetonas a alcoholes secundarios. Los ácidos y ésteres se reducen a alcoholes primarios.

 

A escala industrial podemos citar los siguientes procesos:

  1. Síntesis a partir de monóxido de carbono e hidrógeno (para el metanol)
  2. Oxosíntesis (la mayor parte de las veces combinada con hidrogenación de los aldehídos formados inicialmente; alcoholes de C3 a C20)
  3. Hidrogenación de aldehídos, ácidos carboxílicos o ésteres.
  4. Condensación aldólica de aldehídos inferiores e hidrogenación de los alquenilos (C3→C6, C4→C8, C8→C16)
  5. Oxidación de compuestos de trialquilaluminio (proceso Ziegler)
  6. Oxidación de hidrocarburos saturados.
  7. Hidratación de olefinas (alcoholes de C2 a C4)
  8. Homologación de alcoholes
  9. Hidrocarbonilación mediante el proceso Reppe
  10. Hidrocarboximetilación
  11. Procesos de fermentación (alcoholes de C2 a C5)
  12. Proceso Guerbet

Probablemente los procesos industriales más importantes son la síntesis de metanol y la oxosíntesis, aunque la hidratación de etileno y de propeno a etanol y a 2-propanol, y la oxidación de los compuestos de trialquilaluminio (proceso Alfol o proceso Ziegler) también ha logrado una considerable importancia comercial. La fermentación, especialmente para la producción de etanol, ha vuelto a ser importante en ciertas regiones debido al aumento de precio del petróleo.

 

Síntesis a partir de monóxido de carbono e hidrógeno (para el metanol)4

Sólo el metanol se prepara a partir de gas de síntesis (El gas de síntesis, que contiene cantidades variables de monóxido de carbono (CO) e hidrógeno (H2), es un combustible gaseoso obtenido sometiendo ciertas sustancias ricas en carbono (hulla, carbón, coque, nafta, biomasa, etc.) a un proceso químico a alta temperatura):

CO + H2 ⇔ CH3OH

CO2 + H2 ⇔ CH3OH + H2O

CO2 + H2 ⇔ CO + H2O

 

Oxosíntesis4,9

Los alcoholes en el rango C3-C20 pueden prepararse mediante oxosíntesis, haciendo reaccionar olefinas con gas de síntesis (CO + H2) para formar aldehídos usando la reacción de hidroformilación, y luego hidrogenando el aldehído para obtener el alcohol:

R-CH=CH2 + CO + 2 H2 → R-CH2CH2CH2OH

Algunas veces se aplica una etapa intermedia para agregar dos aldehídos y obtener un aldehído con mayor número de átomos de carbono (reacción de condensación aldólica), antes de proceder a la hidrogenación. Una versión particular de la oxosíntesis es el proceso Shell, en el cual la fuerte actividad hidrogenante del catalizador, HCo(CO)3PR3, conduce a la hidrogenación directa en el reactor oxo del aldehído inicialmente formado.

Los principales alcoholes obtenidos mediante este proceso (oxo-alcoholes) son: 1-butanol (CAS 71-36-3), 2-metil-2-butanol (CAS ), 2-etil-1-hexanol (CAS 75-85-4), 2-propil-1-heptanol (CAS 10042-59-8), 7-metil-1-octanol (CAS 27458-94-2) y 8-metil-1-nonanol (25339-17-7)

 

Hidrogenación de aldehídos, ácidos carboxílicos o ésteres4

Los aldehídos se pueden hidrogenar en presencia de catalizadores homogéneos o heterogéneos. Generalmente se prefieren catalizadores heterogéneos que son efectivos tanto en fase gaseosa a temperaturas de 90-180 °C y presiones de 25 bar, como en fase líquida a temperaturas de 80-220 °C y presiones de hasta 300 bar. La temperatura de hidrogenación empleada en los distintos procesos industriales es un compromiso entre el menor consumo energético posible y la más larga vida útil del catalizador.

 

Condensación aldólica de aldehídos inferiores e hidrogenación de los alquenales4 (C3→C6, C4→C8, C8→C16)

En la industria, la única fuente de aldehídos para la condensación aldólica es la oxosíntesis. Después de eliminados los isoaldehídos y otros subproductos, se realiza la condensación catalizada por ácidos o bases. Dado que la reactividad de cada aldehído depende de la longitud de la cadena y del grado de ramificación, las condiciones de reacción deben adaptarse para cada aldehído en particular. Los aldehídos insaturados (alquenales), formados por eliminación de agua en los aldoles, se hidrogenan sobre catalizadores heterogéneos.

Mediante este método, se preparan 2-etilhexanol, 2-metilpentanol y cantidades limitadas de alcoholes isómeros C16 y C18 altamente ramificados.

 

Oxidación de compuestos de trialquilaluminio (proceso Ziegler)4

El etileno puede agregarse al trietilaluminio para formar una mezcla de compuestos de trialquilaluminio de mayor masa molecular. Estos productos pueden oxidarse con aire a loscorrespondientes alcóxidos de aluminio, que luego se hidrolizan a una mezcla de alcoholes primarios lineales con el mismo número de átomos de carbono que los grupos alquilo que constituyen el trialquilaluminio:

Al(CH2CH3)3 + 3x CH2=CH2 → Al((CH2CH2)xCH2CH3)3

Al((CH2CH2)xCH2CH3)3 + 3/2 O2 → Al(O(CH2CH2)xCH2CH3)3

Al(O(CH2CH2)xCH2CH3)3  + 3 H2O → Al(OH)3 + 3 HO(CH2CH2)xCH2CH3

Esta reacción conocida como proceso Ziegler (también como síntesis Ziegler-Alfol) es el fundamento de dos procesos comerciales, uno conocido como proceso Conoco (Conoco y Deutsche Texaco) que produce alcoholes entre C2-C28, prácticamente lineales en un 100%, empleando una temperatura lo más baja posible, y otro conocido como proceso Ethyl Corporation que produce predominantemente alcoholes entre C12-C14, lineales en un 95%.

Comparación de la composición de las mezclas de alcoholes del proceso Ziegler.

Nº átomos de carbono

Proceso Conoco

Proceso Ethyl Corporation

6

9,6%

1,4%

8

16,9%

3,2%

10

20,7%

7,7%

12

19,4%

34,5%

14

15,1%

26,3%

16

9,8%

16,7%

18

5,3%

8,9%

20

3,2%

1,3%

 

Oxidación de hidrocarburos saturados4

La oxidación de los hidrocarburos alifáticos con aire en presencia de ácido metabórico, HBO2, (oxidación de Bashkirov) produce ésteres de ácido bórico con un alto rendimiento. Estos se hidrolizan en un segundo paso a alcoholes secundarios en los que los grupos hidroxilo se distribuyen estadísticamente a lo largo de la cadena molecular.

Normalmente, se utiliza como producto de partida una mezcla de n-hidrocarburos con longitudes de cadena entre 10 y 16 átomos de carbono. La oxidación se lleva a cabo en la fase líquida a 150-170 °C en presencia de 4-5% en peso de ácido metabórico empleando una mezcla de nitrógeno y oxígeno (con aproximadamente un 3,5% de O2), a presión normal o ligeramente elevada.

El producto de partida y los subproductos de oxidación se eliminan mediante evaporación instantánea y se limpian mediante lavadores de gases alcalinos y de agua. Los ésteres de ácido metabórico en el fondo de la columna de evaporación instantánea  se hidrolizan mediante la adición de pequeñas cantidades de agua a 80- 00 °C. Después de la destilación fraccionada, se obtienen alcoholes con una pureza superior al 98%. El procesado finaliza con una hidrogenación sobre catalizadores heterogéneos de níquel para eliminar las sustancias coloreadas y olorosas.

Por ejemplo, la oxidación por este método del ciclohexano permite obtener una mezcla de ciclohexanol y ciclohexanona conocida como aceite KA. El ciclohexano que se obtiene en su mayor parte por  hidrogenación del benceno es oxidado en fase líquida con aire en presencia de catalizadores solubles de cobalto o ácido bórico para producir una mezcla de ciclohexanol y de ciclohexanona (aceite KA). El ciclohexanol puede ser oxidado a ciclohexanona, que se usa para producir caprolactama, un monómero para la producción de nylon-6 (policaprolactama). El aceite de KA puede convertirse en ácido adípico y hexametilendiamina, los monómeros para la producción de nylon 66 (poli-hexametilenadipamida).

 

Hidratación de olefinas (alcoholes de C2 a C4)4

Un método común para la producción de alcoholes inferiores es la hidratación de alquenos. La hidratación de alquenos es Markovnikov, es decir, el protón se adiciona al carbono menos sustituido del alqueno (carbono con más hidrógenos) de modo que se obtienen alcoholes secundarios y terciarios (excepto en el caso del etileno):

El mecanismo transcurre con formación de un carbocatión intermedio, y la velocidad de la reacción viene determinada por la estabilidad de dicho carbocatión (terciario> secundario> primario). Por ello, la hidratación del isobuteno se produce a temperatura ambiente en presencia de bajas concentraciones de protones debido a la relativa estabilidad del carbocatión terciario intermedio, mientras que la hidratación del etileno requiere temperaturas y presiones elevadas.

La hidratación se emplea para la preparación de etanol a partir de etileno y de alcohol isopropílico a partir de propeno. También se emplea en la producción de 2-butanol a partir de una mezcla de 1-buteno y 2-buteno (raffinato II) y de alcohol terc-butílico (2-metil-2-propanol) a partir de isobuteno (isobutileno ó 2-metilpropeno).

 

Homologación de alcoholes4

Una reacción de homologación, también conocida como «homologización», es cualquier reacción química que convierte el reactivo en el siguiente miembro de la serie homóloga. Una serie homóloga es un grupo de sustancias químicas similares que difieren entre sí en un átomo de carbono, generalmente un grupo -CH2-.

La homologación de alcoholes es la reacción de alcoholes con gas de síntesis en presencia de complejos sistemas catalíticos multicomponentes. Dependiendo de las condiciones de reacción, los productos resultantes son aldehídos o alcoholes que contienen un grupo -CH2– más que los materiales de partida:

Aunque la reacción se concibió originalmente para la síntesis de etanol a partir de metanol, el alcance se ha ampliado para incluir la producción de aldehídos homólogos (acetaldehído a partir de metanol), ácidos carboxílicos (ácido propiónico a partir de ácido acético), ésteres de ácidos carboxílicos (acetato de etilo a partir de acetato de metilo), así como la síntesis de estireno (mediante la homologación de alcohol bencílico a 2-feniletanol con posterior deshidratación).

El proceso no goza de gran utilización industrial porque la conversión y la selectividad, a pesar de los considerables avances, todavía son insuficientes y porque existen problemas con el reciclaje de los complejos catalizadores de homologación.

 

Hidrocarbonilación mediante el proceso Reppe4

La hidrocarbonilación de olefinas mediante el proceso Reppe (en honor al químico alemán  Walter Reppe) con monóxido de carbono y agua, y el uso de sales amónicas del dihidruro tetracarbonilo de hierro (H2Fe(CO)4) como catalizador, conduce a alcoholes con un átomo de carbono adicional. Al igual que en la oxosíntesis, también se forman productos de cadena ramificada (la relación molar de alcoholes de cadena lineal a ramificada es de aproximadamente 9:1).

El propeno reacciona a 90-110 °C y 5-20 bar para formar butanoles con rendimientos del 90%. Aproximadamente el 4% del propeno se hidrogena a propano.

La conversión de olefinas superiores requiere condiciones más extremas. El proceso no puede competir con la hidroformilación.

 

Hidrocarboximetilación4

La hidrocarboximetilación es una variante del proceso Reppe en el que las olefinas superiores reaccionan con monóxido de carbono y metanol en presencia de un catalizador de cobalto-piridina. Los productos son ésteres de ácidos carboxílicos que contienen un átomo de carbono más en la cadena madre que la materia prima olefínica. Los ésteres se pueden hidrogenar a los alcoholes. Puesto que estos productos pueden prepararse de manera más económica a partir de materias primas naturales, el proceso apenas tiene ahora importancia industrial.

 

Procesos de fermentación (alcoholes de C2 a C5)4

La fermentación, que es probablemente el proceso más antiguo para la fabricación de etanol, todavía se practica a gran escala. La fermentación de butanolacetona de las materias primas de carbohidratos ya no tiene importancia. En pequeña escala, los pentanoles se recuperan de los aceites de fusel (mezcla de alcoholes alifáticos de longitud de cadena C3, C4 y C5, en proporciones que varían según la procedencia. Normalmente contiene 2-metil-1-butanol, 3-metil-1-butanol (alcohol isoamílico), 2-metil-1-propanol (alcohol isobutílico) y n-propanol, en un medio etanólico).

 

Proceso Guerbet4

En el proceso Guerbet, los alcoholes primarios saturados se dimerizan en alcoholes primarios ramificados en posición a. Normalmente, la reacción se lleva a cabo con el alcohol a reflujo en presencia de un agente de condensación alcalino y un catalizador de hidrogenación-deshidrogenación, por ejemplo:

El agua y las pequeñas cantidades de hidrógeno producidas en la reacción se eliminan en continuo. Si el calentamiento se prolonga durante mucho tiempo también se forman alcoholes primarios a-ramificados triméricos.

El rendimiento de alcoholes diméricos es de aproximadamente el 80%. Se puede aumentar mediante el reciclaje de los residuos y la adición en porciones de catalizador nuevo. El sodio metálico, así como otras sustancias, se han propuesto como agentes de condensación. Para fines industriales, se prefieren los hidróxidos de metales alcalinos.

Debido a que los alcoholes con la típica ramificación en posición a se preparan más fácilmente por otros métodos, por ejemplo, el 2-etil-1-hexanol por hidroformilación de propeno para dar butanal y posterior condensación de aldol, la reacción de Guerbet no se ha establecido como un proceso industrial a gran escala.

 

 

Conclusión

  • No todos los alcoholes son iguales, pues algunos, muy pocos, están incluidos en las Listas incluidas en el Anexo sobre sustancias químicas de la CAQ o en la Lista del Rrupo Australia, mientras que la mayoría de los alcoholes no están incluídos en Lista alguna.
  • Sin embargo la CAQ incluye la exigencia de destruir la cantidad estequiométrica de un alcohol, calculada a partir de la relación efectiva de peso de los componentes en el tipo pertinente de munición química binaria/dispositivo químico binario.
  • A la hora de preparar un agente químico de guerra mediante un proceso de síntesis a partir de un alcohol es probable que además de la toxicidad del producto final se tenga muy en cuenta la disponibilidad y pureza del alcohol a emplear en la síntesis, sobre todo cuando lo que prima son los efectos psicológicos sobre los efectos letales de la dispersión de un agente neurotóxico.

 

 

Referencias

  1. «Convención sobre la Prohibición del Desarrollo, la Producción, el Almacenamiento y el Empleo de Armas Químicas y sobre su Destrucción», https://www.opcw.org/sites/default/files/documents/2019/02/CWC_es.pdf
  2. «Grupo Australia», https://australiagroup.net/es/listas.html
  3. «Fluorine chemistry at the millennium-fascinated by fluorine», R.E. Banks, Elsevier Science Ltd., 2000
  4. «Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry», «Alcoholes alifáticos», 7th ed, Wiley-VCH (Editor), 2011
  5. «Química orgánica», I.L. Finar, Ed. Alhambra, 3ª ed., 1975
  6. «Química orgánica superior», L.F.Fieser & M. Fieser, Ed. Grigalbo, 1966
  7. «Química orgánica», N.L. Allinger y otros, Ed. Reverté, 1973
  8. «Reacciones de síntesis de alcoholes», https://www.google.com/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=1&ved=2ahUKEwi71YHJtsjhAhUp8uAKHT98DVQQFjAAegQIARAC&url=https%3A%2F%2Fwww2.ulpgc.es%2Fhege%2Falmacen%2Fdownload%2F4%2F4545%2FReacciones_de_los_Alcoholes.doc&usg=AOvVaw2sYf0-92GWbgom2704PDWq
  9. «Oxo alcohols», Wikipedia, https://en.wikipedia.org/wiki/Oxo_alcohol

 

 

 

Virus, dime, ¿Entras o sales?

Introducción

Las mascarillas, quirúrgicas o higiénicas, y las máscaras filtrantes no le preguntan al virus si entra o sale, para según su respuesta actuar de una u otra manera.

Circula un whatsapp sobre el COVID-19 que describe perfectamente la situación que viven las máscaras y las mascarillas: «Las máscaras no sirven de nada, pero sí sirven, si puedes póntela, o si no un foulard, o no te la pongas porque en realidad solo sirven si estas contagiado, pero puedes estar contagiado y no lo sabes, entonces sí, las máscaras sí sirven, póntela. Ah, qué no hay, pues no te la pongas, porque no sirve para nada».

Recordemos que las máscaras y las mascarillas son elementos de protección (producto sanitario o elemento del EPI), y no elementos de prevención. Cuando ya se han aplicado las otras dos medidas de protección (la mayor distancia posible y el menor tiempo de exposición), solo queda la barrera (máscaras o mascarillas, gafas, guantes, traje, botas, etc.). El lavado de manos, el toser en el codo, el usar pañuelos desechables, el no tocarse los ojos, la nariz o la boca, etc., son medidas preventivas que deben seguirse por todos los individuos, usen o no máscaras o mascarillas, y sean o no personal interviniente o público en general.

«El uso de mascarillas en personas sanas no tiene sentido». Así definía en febrero Fernando Simón, director del Centro de Coordinación de Alertas y Emergencias Sanitarias del Ministerio de Sanidad, el uso de estas protecciones que ahora el Gobierno ha hecho obligatorio para quienes viajen en transporte público para evitar contagios.1,2

La reiterada advertencia llevada a cabo por portavoces de gobiernos, de instituciones públicas, y de asociaciones de usuarios, acerca de que el uso de máscaras o mascarillas puede provocar en el usuario una falsa sensación de seguridad, se debe aplicar tanto al personal médico y de enfermería, policía, bomberos, etc., como al público en general. Estos mismos portavoces también han insistido en que las mascarillas quirúrgicas y las máscaras de filtración son para uso del personal sanitario, y en algún caso indican que las mascarillas quirúrgicas son para los individuos contaminados. Esta argumentación no es totalmente cierta, y está probablemente condicionada por la escasez y precio de las mismas.1,2,3,4,5,6,7,8,9

En el caso del COVID-19, se ha observado que hay muchos individuos infectados asintomáticos y pre-sintomáticos que pueden contagiar a individuos sanos, estimándose a estimar que el 30-50% de los contagios son debidos a individuos infectados asintomáticos.

La recomendación sobre si el público en general debe o no utilizar mascarillas ha ido variando a lo largo de la pandemia. Se ha pasado de la recomendación de que no sean usadas por el público en general y que sean solo para uso del personal sanitario e interviniente y de los infectados por COVID-19, a la recomendación de su uso, si no en todas las ocasiones, al menos en el transporte público y en los lugares cerrados. Sin embargo, en muchos países, como por ejemplo España, no se ha llegado a establecer el uso obligatorio de máscaras o mascarillas (o cualquier prenda que cubra nariz y boca) fuera de sus domicilios particulares para todos los individuos, medida que probablemente contribuiría en gran manera a la contención de la pandemia.10,11,12

 

 

Inhalación-exhalación

Debido a que nuestros pulmones tienen una superficie alveolar de contacto e intercambio muy grande es por lo que las vías respiratorias requieren de una especial protección frente a la posible entrada de un agente tóxico o infeccioso.

En la exhalación del aire, las gotas más grandes de 10 µm (con velocidades del orden de 1 m/s) se evaporan y quedan en suspensión, o sedimentan y caen al suelo a menos de 1,5 m de distancia. Si el aire se expulsa a gran velocidad consecuencia de la tos o del estornudo, el chorro de aire puede transportar estas gotas de más de 10 µm, que pueden tener incluso tamaños mayores de 100µm, a distancias de más de 2 m, en el caso de la tos, y hasta más de 6 m en el caso de los estornudos.13

Las gotas con un diámetro menor de 10 µm quedan suspendidas en el aire en forma de aerosol, y pueden ser transportadas por la ventilación o por las corrientes de aire, y ser inhaladas por las personas sanas. Los aerosoles, suspensiones de partículas sólidas o líquidas en un gas, se comportan como gases, y las partículas inhaladas pueden llegar a alcanzar los alvéolos pulmonares.13

También hay que presente el tipo de actividad que se está desarrollando pues el caudal de respiración está ligado a la misma, y cuanto mayor sea este caudal mayor será la velocidad de circulación del aire en las vías respiratorias (por ejemplo, una persona requiere 8 l/min estando de pie, 14 l/min andando a 3,2 km/h y 43 l/min corriendo):

Teniendo en cuenta esto, las distancias de protección requeridas aumentan en función de la actividad realizada (y recuerde que la primera medida de protección es mantener una distancia segura, la mayor posible). Además en caso de utilizar una barrera (por ejemplo, protección respiratoria) la eficiencia de la misma disminuye al requerirse un mayor caudal de respiración que supone una mayor velocidad del aire inhalado.

Conviene hacer notar que la filtración de aire se refiere a la retención de contaminantes (partículas) en forma de aerosol, mientras que la limpieza del aire se refiere a la eliminación o retención de los gases o vapores del aire contaminado.

Los contaminantes aerotransportados pueden ser gases, vapores, o aerosoles (pequeñas partículas sólidas y líquidas suspendidas en el aire). Es importante comprender que los sorbentes de los filtros de ciertas máscaras retienen gases y vapores, pero no aerosoles, y que los filtros (mascarillas y más caras de filtración) retienen los aerosoles, pero no los gases y vapores.

La eficacia de un filtro de partículas para retener aerosoles depende del tamaño de las partículas, del tipo de filtro y de las condiciones de funcionamiento. Cuando se diseña un filtro para partículas existen dos objetivos básicos a conseguir, por un lado una alta eficacia filtrante para retener las partículas más penetrantes (de 0,05 µm a 0,5 µm), y por otro comodidad para el usuario, mediante un diseño con una baja resistencia a la respiración y un material que no acumule el calor.

La mayoría de los filtros de partículas basan su eficacia en el uso de materiales fibrosos no tejidos. Las fibras se entrecruzan para formar una red de «tejido no tejido». Son los espacios que quedan entre las fibras lo que permite una transpirabilidad del filtro. Además, el material filtrante no funciona como un simple tamiz, las partículas no quedan atrapadas porque «no pasan» a través de los poros que deja el material filtrante, sino que las partículas quedan atrapadas en las fibras del filtro debido a diferentes mecanismos, como son la captura por intercepción, el impacto por inercia, la captura por difusión y la atracción electrostática. Los tres primeros se consideran mecanismos de filtración mecánica y se basan en que la partícula entra en contacto físico con la fibra del filtro, mientras que la atracción entre cargas de signo opuesto supone la base del mecanismo de filtración electrostática.

Las mascarillas, ya sean «higiénicas», quirúrgicas, FFP1, FFP2, N95 o FFP3 protegen frente a las partículas, y la protección será básicamente la misma independientemente del sentido en que viaje la contaminación, de fuera hacia dentro o de adentro hacia afuera (OJO, las mascarillas con válvula de exhalación no protegen de adentro hacia afuera).

Si los «expertos» dicen las mascarillas protegen al que las usa de la contaminación que generan otros individuos, entonces protegen a otros individuos de la contaminación generada por el que lleva la mascarilla. Análogamente, si una mascarilla protege a otros individuos al llevarla puesta un individuo contaminado, también protegerá al que la lleve puesta de la contaminación generada por otros individuos contaminados.

Es decir cualquier barrera es buena siempre que el usuario sea consciente de las limitaciones de su barrera y siga escrupulosamente las otras medidas de protección (distancia de al menos 2 metros entre individuos y tiempo de exposición frente a otros individuos lo más breve posible) y el conjunto de medidas de prevención, como son frecuente lavado de manos, toser en el codo o en un pañuelo, empleo de guantes, limpieza de superficies de contacto, limpieza de la suela de los zapatos, etc.)

Cuanto mayor es la protección ofrecida por la barrera, mayores suelen ser los requerimientos para su correcto empleo. Este aspecto es tan válido para el público en general como para el personal sanitario e interviniente.

 

 

De papel, el papel higiénico

No es la primera vez que fuentes diversas, en su afán de desincentivar el empleo de máscaras o de mascarillas, indican que éstas proporcionan al usuario una «falsa seguridad», sensación de seguridad que sería tanto mayor cuanto mayor es la eficiencia de filtración de la protección usada. Hacen además algunas declaraciones de muy dudosa credibilidad, como que «las mascarillas higiénicas son de papel, o que las mascarillas quirúrgicas están hechas de «un papel fino», o que las mascarillas quirúrgicas que se usan habitualmente en quirófano están diseñadas «de dentro hacia fuera para evitar la diseminación de microorganismos presentes en la boca, nariz o garganta».14,15

En cuanto a su diseño y a los materiales empleados para la construcción de las mascarillas quirúrgicas e higiénicas (no reutilizables y reutilizables) la norma UNE-EN 14683:2019+AC:2019, «Mascarillas quirúrgicas. Requisitos y métodos de ensayo» y las especificaciones UNE 0064 y UNE 0065 no fijan ni la naturaleza de los tejidos, ni sus especificaciones, ni el número de capas, con tal de que cumplan los requisitos de funcionamiento (criterios de aceptación). No obstante la norma y las especificaciones aportan cierta información y algunos ejemplos.16,17,18,19

Las mascarillas higiénicas no reutilizables (Especificación UNE 0064) y las mascarillas higiénicas reutilizables (Especificación UNE 0065) pueden emplear cualquier material o combinación de materiales con tal de que se verifique a través de ensayos (UNE-EN 14683:2019+AC:2019, «Mascarillas quirúrgicas. Requisitos y métodos de ensayo») que cumplen los requisitos dados en la especificación correspondiente.

La especificación UNE 0064-1 indica que la mascarilla higiénica no reutilizable confeccionada con 5 capas de los siguientes tejidos da presunción de conformidad con los requisitos de esta especificación:

  • 2 capas de tejidos no tejido spunbond de 40 g/m2; 100% polipropileno hidrófobo que constituyen la parte exterior de la mascarilla;
  • 2 capas de tejidos no tejido spunlace de 44 g/m2; 80% poliéster/20% viscosa que constituye la parte media de la mascarilla;
  • 1 capa de tejidos no tejido spunbond de 20 g/m2; 100% polipropileno hidrófobo que constituyen la parte interior de la mascarilla;

La especificación UNE 0065 indica varias mascarillas con diferentes composiciones con presunción de conformidad  con los requisitos de esta especificación, por ejemplo, mascarilla de 1 sola capa con tejido 80 % poliéster y 20 % poliamida, de 126 gr/m2, o mascarilla de 2 capas iguales (interior y exterior) de tejido 7532 AMS, tejido de calada de unos 125 gr/m2 de fibra Lyocell (fibra de celulosa), o mascarilla de 4 capas, de la siguiente forma:

  • 1 capa de 80% bambú y 20% poliéster, que constituye la parte exterior de la mascarilla;
  • 2 capas de tejido no tejido spunlace, 100% polipropileno, de 17 g/m2, que constituyen la parte media de la mascarilla;
  • 1 capa de 80% bambú y 20% poliéster % que constituye la parte interior de la mascarilla.

Las mascarillas quirúrgicas que son producto sanitario, se componen generalmente de una capa central que actúa como filtro, que se coloca, une o moldea entre dos capas de tela.

Ni las mascarillas higiénicas ni las mascarillas quirúrgicas son de «papel» ni parecen estar hechas de un «fino papel».

Además se diseñan normalmente con varias capas, de modo que la interior, en contacto con la cara, no debe producir reacciones adversas sobre esta y debe  absorber la humedad de la respiración del usuario. La parte central, con una o más capas, tiene como principal función la filtración del aire y suele emplear tejidos no tejidos (TNT). Por último la capa externa protege contra las gotas y salpicaduras de líquidos.20,21

 

 

Comparación de las especificaciones técnicas

Las normas de ensayo y especificaciones técnicas de las mascarillas y de las máscaras de filtración difieren en mayor o menor medida según su país de procedencia, e incluso las convenciones sobre los nombres de los productos pueden diferir.

China que es uno de los principales proveedores de mascarillas y máscaras de protección tiene normas y especificaciones similares al resto del mundo (Unión Europea, Estados Unidos, Corea del Sur, Japón, etc.) pero establece diferencias entre las protecciones faciales PARA uso médico y las protecciones faciales que NO son para uso médico.

Las siguientes tablas procedentes de diversos documentos comerciales y oficiales muestran las diferencias y equivalencias entre las especificaciones y ensayos exigidos para las mascarillas y máscaras filtrantes22,23,24:

Tabla con los requisitos clave, en función de la norma aplicada, para facilitar su comparación22,23,24

 

Tipo y norma

Requisito

N95 (NIOSH- 42CFR84)

FFP2 (EN149:2001)

KN95 (GB2626- 2006)

P2 (AS/NZ 1716:2012)

Korea 1st Class (KMOEL-2017-64)

DS(Japan JMHLW-Not. 214, 2018)

Eficacia de filtración del material filtrante

≥ 95% con NaCl a 85 l/min

≥ 94% con NaCl y aceite de parafina a 95 l/min

≥ 95% con NaCl a 85 l/min

≥ 94% con NaCl a 95 l/min

≥ 94% con NaCl y aceite de parafina a 95 l/min

≥ 95% con NaCl a 85 l/min

Fuga total hacia el interior (TIL)

N/A

≤ 8% (media aritmética)

≤ 8% (media aritmética)

≤ 8% (individual y media aritmética)

≤ 8% (media aritmética)

medida e incluida en  instrucciones de uso

Resistencia a la inhalación-máxima caída de presión

≤ 343 Pa a 85 l/min

≤ 70 Pa (a 30 l/min)

≤ 240 Pa (a 95 l/min)

≤ 500 Pa (a 95 l/min con obstrucción)

≤ 350 Pa a 85 l/min

≤ 70 Pa (a 30 l/min)

≤ 240 Pa (a 95 l/min)

 

≤ 70 Pa (a 30 l/min)

≤ 240 Pa (a 95 l/min)

≤ 70 Pa (c/válvula)

≤ 50 Pa (s/válvula)

 a 40 l/min

Resistencia a la exhalación-máxima caída de presión

≤ 245 Pa a 85 l/min

≤ 300 Pa a 160 l/min

≤ 250 Pa a 85 l/min

≤ 120 Pa a 85 l/min

≤ 300 Pa a 160 l/min

≤ 70 Pa (c/válvula)

≤ 50 Pa (s/válvula)

a 40 l/min

Fuga de la válvula de exhalación

Velocidad de fuga ≤ 30 ml/min a -245 Pa

Inspección visual 300 l/min durante 30 s

Despresurización a 0 Pa ≥ 20 s a -1180 Pa

Velocidad de fuga ≤ 30 ml/min a -250 Pa

Inspección visual 300 l/min durante 30 s

Despresurización a 0 Pa ≥ 15 s a -1,470 Pa

Contenido de CO2 en el aire de inhalación (espacio muerto)

N/A

≤ 1%

≤ 1%

≤ 1%

≤ 1%

≤ 1%

  

Tabla comparativa de ensayos de las diferentes normas chinas24

Especificación

GB 19083-2010

GB 2626-2006

GB 32610-2016

YY 0469-2011

YY/T 0969-2013

Tipo de mascarilla

Mascarilla de protección de uso médico

Equipo de protección respiratoria

Protección respiratoria de uso diario

Mascarilla quirúrgica

Mascarilla médica desechable

Finalidad

Uso médico. Para filtración de partículas en el aire, resistencia a gotículas, a sangre y otros fluidos

Protección frente a partículas, microorganismos, etc.

Protección respiratoria frente a partículas

Protección en procedimientos clínicos invasivos

Protección general en ambiente clínico

Eficacia de filtración bacteriana (BFE)

≥95%

≥95%

Eficacia de filtración de partículasa

N (ClNa):

Clase 1 ≥ 95%

Clase 2 ≥ 99%

Clase 3 ≥ 99,97%

P: No ensayo

 

 

 

N (ClNa):

KN90 ≥ 90%

KN95 ≥ 95%

KN99 ≥ 99%

P (aceite):

KP90 ≥ 90%

KP95 ≥ 95%

KP100 ≥ 99,97%

N (ClNa):

Clase I≥ 99%

Clase II ≥ 95%

Clase III≥ 90%

P (aceite):

Clase I ≥ 99%

Clase II ≥ 95%

Clase III≥ 80%

A 30 ml/min es ≥30%

 

Resistencia a la penetración de sangre sintética

No penetración de 2 mL a presión de 80 mmHg

No penetración de 2 mL a presión de 120 mmHg

Posible equivalencia con norma UNE

 

UNE-EN 149:2001

 

UNE-EN 14683:2019

 

a Partículas de 0,3 micras a 85 l/min de ClNa (N) y de aceite de parafina (P)

 

Tabla comparativa con las normas para mascarillas médicas24 

Especificación

YY 0469-2011

YY/T 0969-2013

UNE-EN 14683:2019

Tipo de mascarilla

Mascarilla quirúrgica

Mascarilla médica desechable

Mascarillas quirúrgicas

Finalidad

Protección en procedimientos clínicos invasivos

Protección general en ambiente clínico

Protección frente a agentes infecciosos

Eficacia de filtración bacteriana (BFE)

≥ 95%

≥ 95%

Tipo I ≥ 95%

Tipo II ≥ 98%

Tipo IIR ≥ 98%

Eficacia de filtración departículasa

A 30 ml/min es ≥ 30%

Presión diferencial

≤ 49 Pa a 8l/min

≤ 49 Pa a 8l/min

Tipo I < 40 Pa/cm2

Tipo II < 40 Pa/cm2

Tipo IIR < 60 Pa/cm2

a 8l/min

Resistencia a la  penetración de sangre sintética

No penetración de 2 mL a presión de 120 mmHg

Solo para tipo IIR-no penetración de 2 mL a una presión de 120 mmHg

Posible equivalencia con norma UNE

UNE-EN 14683:2019

 

 

a Partículas de 0,3 micras a 85 l/min de ClNa (N) y de aceite de parafina (P)

 

 

Virus, ¿entras o sales?

Resulta obvio que las mascarillas higiénicas y quirúrgicas, y las máscaras de filtración FFP y N95 usadas incorrectamente no ofrecen una correcta protección y pueden dar al usuario una falsa sensación de seguridad, pero si el objetivo declarado es «aplanar» la curva de infectados acumulados hay que ser positivos, y no afirmar categóricamente que su uso por el público en general no es efectivo. Como dice el proverbio, «Lo mejor es enemigo de lo bueno».13

La «ausencia de evidencia» acerca de si las mascarillas higiénicas y quirúrgicas utilizadas por usuarios sanos les protegen del COVID-19 «no es evidencia de ausencia». Sin embargo el mensaje mayoritario de que las mascarillas higiénicas y quirúrgicas no son efectivas puede haber enviado el mensaje equivocado de que son absolutamente inútiles.13

Un estudio llevado a cabo sobre mascarillas caseras, mascarillas quirúrgicas y máscaras FFP2 para ver su capacidad de retención de aerosoles con un rango de tamaño de partículas de 0,2 a 1 µm (que pueden alcanzar los alvéolos) encontró que las mascarillas quirúrgicas podían retener las partículas de tamaño mayor de 10 µm mientras que solo las máscaras FFP2 retenían con eficiencia las partículas con un tamaño inferior a 10 µm. Pero incluso con estas últimas partículas menores de 10 µm la moderada retención proporcionada por las mascarillas quirúrgicas es mejor que nada.25

 

 

 

Partículas que atraviesan la protección

Partículas liberadas por el infectado

Partículas producidas por el infectado

Partículas liberadas al entorno

Mascarilla casera

33

100

100

90

Mascarilla quirúrgica

25

100

100

50

Máscara FFP2

1

100

100

30

 

Si atendemos a los resultados de este estudio, la mascarilla casera, hecha con un trapo de cocina, ofrece al usuario sano que la lleva una protección del 67% frente a la contaminación exterior, y una protección a los individuos sanos del 10% cuando la utiliza un usuario infectado. Si todos los individuos infectados y sanos empleasen este tipo de mascarilla casera la protección global sería de aproximadamente un 70,1%.13,25

La mascarilla quirúrgica ofrece al usuario sano que la lleva una protección del 75% frente a la contaminación exterior, y una protección a los individuos sanos del 50% cuando la utiliza un usuario infectado. Si todos los individuos infectados y sanos empleasen mascarillas quirúrgicas la protección global aumentaría hasta aproximadamente un 87,5%.13,25

Por último, la mascarilla FFP2, la de mayor eficiencia de filtración, ofrece al usuario sano que la lleva una protección del 99% frente a la contaminación exterior, y una protección a los individuos sanos del 70% cuando la utiliza un usuario infectado. Si todos los individuos infectados y sanos empleasen mascarillas FFP2 la protección global sería de aproximadamente un 99,7%.13,25

Dicho de manera simple, las mascarillas caseras, higiénicas y quirúrgicas y las máscaras filtrantes (FFP y N95) no preguntan al virus si entra o sale, y contribuyen a la protección global tanto si las usan personas sanas, como si las usan personas enfermas.

El Ministerio de Consumo insiste, en una nota de prensa de fecha 14 de mayo de 2020, que por seguridad de toda la ciudadanía, el uso y adquisición de mascarillas y máscaras de filtración se hagan según las indicaciones y recomendaciones del Gobierno de España.26

La nota señala que, en el caso de las máscaras FFP2, es necesario que el usuario sea consciente de que éstas pueden dificultar la respiración más que las mascarillas higiénicas o quirúrgicas, por lo que personal no especializado puede tender a tocarlas y recolocarlas continuamente, con el consiguiente riesgo de contaminación. Por otro lado, al ser material principalmente destinado a profesionales, puede generar una falsa sensación de seguridad, que relaje el mantenimiento del resto de medidas de seguridad y prevención de imprescindible cumplimiento, como son la distancia física y el lavado de manos.26

Con este mensaje, muchas personas, sanas y enfermas, seguirán usando, mientras puedan conseguirlas, las máscaras FFP2 pues es sabido por todos que son las proporcionan la mayor protección, aún siendo conscientes que suponen una mayor dificultad respiratoria y que pueden generar una falsa sensación de seguridad.

El mensaje debería ser «Procure usar mascarillas higiénicas o quirúrgicas para no agotar los suministros de máscaras FFP2, que escasean y son necesarias para el personal sanitario».

 

 

¿Todos a favor de las máscaras y mascarillas?

Ahora entidades sanitarias y gobiernos han cambiado de opinión, y cuando menos recomiendan su uso, o al menos no lo desaconsejan, y en algunos casos establecen el uso obligatorio en el transporte e incluso en los lugares públicos.

La Organización Mundial de la Salud (OMS) y los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades (CDC, Centers for Disease Control and prevention) son las entidades más reacias a recomendar el uso de mascarillas para el público en general.

La OMS en su documento «Non-pharmaceutical public health measures for mitigating the risk and impact of epidemic and pandemic influenza», del año 2019, recomendaba las medidas  de distanciamiento social y de «etiqueta respiratoria» (toser en el ángulo del codo, cubrirse la nariz y la boca con un pañuelo desechable al toser, no saludarse con la mano, ni dar besos y abrazos), pero también indicaba que podía ser recomendable que las personas asintomáticas utilizaran mascarillas para reducir la transmisión de la enfermedad en la comunidad, en casos de  epidemias o pandemias graves.  Aunque no había evidencia de que esto fuera efectivo para reducir la transmisión, existía un argumento razonable acerca de su potencial efectividad.27

Los CDC a principios de abril recomendaban usar mascarillas caseras de tela en los lugares públicos, donde las medidas de distanciamiento social son difíciles de mantener (por ejemplo, supermercados y farmacias), y especialmente en áreas de transmisión comunitaria significativa. También las recomendaban para frenar la propagación del virus, pues usando estas simples mascarillas las personas que pudieran tener el virus sin saberlo,  estarían dificultando la transmisión del virus a otros.

Pero el razonamiento es simple, si el uso por parte del público en general de mascarillas caseras hechas de tela contribuye a limitar la extensión de la pandemia, el uso de mascarillas o de máscaras de filtración que ofrecen más protección limitarán mejor la extensión de la pandemia.28

En éstas, un informe de la ECDC (European Centre for Disease Prevention and Control) fechado el 8 de abril de 2020, concluía lo siguiente29:

  • El uso de mascarillas médicas por parte de los trabajadores de la salud debe tener prioridad sobre el uso en la comunidad.
  • El uso de mascarillas o de máscaras por el público en general puede servir como un medio de control de la fuente para así reducir la propagación de la infección en la comunidad al minimizar la excreción de gotitas respiratorias de los individuos infectados que aún no han desarrollado síntomas o que permanecen asintomáticos. No se sabe en qué medida el uso de mascarillas o de máscaras por el público en general puede contribuir a una disminución en la transmisión, además de las otras contramedidas.
  • Se podría considerar el uso de de mascarillas o de máscaras por el público en general, especialmente cuando se accede a espacios cerrados o muy ocupados, como por ejemplo, supermercados y centros comerciales, o cuando se usa el transporte público.
  • Se podría considerar el uso de mascarillas higiénicas, especialmente si, debido a problemas de suministro, las mascarillas quirúrgicas y las máscaras de filtración deben ser priorizadas para su uso como equipo de protección personal por parte del personal sanitario. Esto se basa en pruebas indirectas limitadas que respaldan el uso de mascarillas higiénicas como medio de control de la fuente.
  • El uso de mascarillas o de máscaras por el público en general debe considerarse solo como una medida complementaria y no como un reemplazo del distanciamiento físico y de las medidas preventivas establecidas, por ejemplo, etiqueta respiratoria, higiene meticulosa de las manos y evitar tocarse la cara, la nariz, los ojos y la boca.
  • El uso adecuado de las mascarillas y de las máscaras es clave para que resulten efectivas, siendo recomendable la realización de campañas educativas.
  • Las recomendaciones sobre el uso de de mascarillas o de máscaras por el público en general deben estar vigilantes ante la aparición de evidencias, la situación del suministro y los posibles efectos secundarios negativos.

Y poco después, el Ministerio de Sanidad con fecha 20 de abril de 2020 publicaba unas recomendaciones sobre el uso de mascarillas en la comunidad en el contexto de COVID-19, donde como resumen indicaba30:

  • El uso de mascarillas en población general puede servir como un medio de control de la fuente de infección al reducir la propagación en la comunidad ya que se reduce la excreción de gotas respiratorias de individuos infectados que aún no han desarrollado síntomas o que permanecen asintomáticos.
  • Se podría considerar el uso de mascarillas en la comunidad, especialmente cuando se acude a zonas con mucha gente, espacios cerrados como supermercados, centros comerciales, o cuando se utiliza el transporte público, etc.
  • El uso de mascarillas médicas (quirúrgicas) por parte de los trabajadores sanitarios debe tener prioridad sobre el uso en la población general sana.
  • El uso de mascarillas en la comunidad debe considerarse solo como una medida complementaria y no como reemplazo de las medidas preventivas establecidas, por ejemplo, distanciamiento físico, etiqueta respiratoria, higiene de manos y evitar tocarse la cara, la nariz, los ojos y la boca.
  • El uso apropiado de las mascarillas es clave para la efectividad de la medida y puede mejorarse a través de campañas educativas.
  • Las recomendaciones sobre el uso de mascarillas en la comunidad deben tener en consideración las lagunas de evidencia, la disponibilidad y los posibles efectos secundarios negativos.

El Ministerio de Sanidad valora ahora la obligatoriedad de usar mascarillas en los espacios públicos y  abordará este tema con las comunidades autónomas, en el seno del Consejo Interterritorial del Sistema Nacional de Salud (CISNS).31

Las autoridades sanitarias vienen valorando «si hay que ir un paso más allá» en el uso de esta prenda de protección en la calle, además de en el transporte público, donde ya está regulado su utilización de forma obligatoria.31

 

 

Conclusión

Visto lo visto habrá que poner en circulación un whatsapp sobre el COVID-19 y las mascarillas que diga: «Las mascarillas contribuyen a limitar la extensión del virus, si puedes póntela, o si no un foulard, porque sirven si estas contagiado o si estás contagiado y no lo sabes o si estás sano. Ah, qué no hay, pues no hazte una mascarilla casera o quédate en casa»

 

 

Referencias

  1. «Fernando Simón: «No tiene sentido que los ciudadanos sanos usen mascarilla»», 26 de febrero de 2020https://www.heraldo.es/noticias/nacional/2020/02/26/fernando-simon-no-tiene-sentido-que-los-ciudadanos-sanos-usen-mascarilla-1360972.html
  2. «Lo que decía el Gobierno en febrero: «Usar mascarilla no tiene ningún sentido»», Pelayo Barro, OKDiario, 2 de mayo de 2020, https://okdiario.com/espana/lo-que-decia-gobierno-febrero-usar-mascarilla-no-tiene-ningun-sentido-5546797
  3. «FACUA advierte que llevar mascarilla por el coronavirus es innecesario», 26 de febrero de 2020, https://lahoradigital.com/noticia/25555/sanidad/facua-advierte-que-llevar-mascarilla-por-el-coronavirus-es-innecesario.html
  4. «Mascarillas y coronavirus: ¿qué recomienda la OMS?», 1 de marzo de 2020,https://www.cmmedia.es/noticias/espana/las-mascarillas-no-evitan-el-contagio-de-coronavirus-que-recomienda-la-oms/
  5. «La OMS reitera que recomienda el uso de mascarillas solo en enfermos y sus cuidadores», 6 de abril de 2020, https://www.infosalus.com/asistencia/noticia-coronavirus-oms-reitera-recomienda-uso-mascarillas-solo-enfermos-cuidadores-20200406181952.html
  6. «La OMS alerta ante el Coronavirus: «No compre mascarillas»», 27 de febrero de 2020, https://sevilla.abc.es/salud/sevi-alerta-ante-coronavirus-no-compre-mascarillas-202002261555_noticia.html?ref=https%3A%2F%2Fwww.google.com%2F
  7. «¿La mascarilla protege del coronavirus? Esto es lo que dice la OMS», 27 de febrero de 2020, https://okdiario.com/salud/mascarilla-protege-del-coronavirus-esto-lo-que-dice-oms-5220622
  8. «¿Y si nos equivocamos al no usar mascarilla? Por qué acabaremos todos imitando a Asia», 2 de abril de 2020, https://www.elconfidencial.com/tecnologia/ciencia/2020-04-02/mascarillas-uso-recomendable-debate-barrera_2530007/
  9. «El debate de las mascarillas: ¿hace falta que las lleve todo el mundo o no?», 3 de abril de 2020, https://www.laopinioncoruna.es/espana/2020/04/03/debate-mascarillas-falta-lleve-mundo/1491545.html
  10. «The US Surgeon General once warned against wearing face masks for the coronavirus but the CDC now recommends it», 2 de marzo de 2020, https://www.businessinsider.com/americans-dont-need-masks-pence-says-as-demand-increases-2020-2?IR=T
  11. «El debate de las mascarillas: ¿hace falta que las lleve todo el mundo o no?», 3 de abril de 2020, https://www.laopinioncoruna.es/espana/2020/04/03/debate-mascarillas-falta-lleve-mundo/1491545.html
  12. «El Gobierno obliga ahora a llevar mascarilla tras mes y medio resistiéndose a hacerlo», 2 de mayo de 2020, https://www.20minutos.es/noticia/4244932/0/gobierno-obliga-ahora-llevar-mascarilla-mes-medio-resistiendose-hacerlo/
  13. «COVID-19: why we should all wear masks — there is new scientific rationale», Sui Huang, 27th march 2020, https://medium.com/@Cancerwarrior/covid-19-why-we-should-all-wear-masks-there-is-new-scientific-rationale-280e08ceee71
  14. «CCOO considera una «insensatez» repartir mascarillas de dudosa validez y un solo uso, y crear «falsa seguridad» en la ciudadanía», 11 de mayo de 2020, https://www.ccoo.es/noticia:493647–CCOO_considera_una_%E2%80%9Cinsensatez%E2%80%9D_repartir_mascarillas_de_dudosa_validez_y_un_solo_uso_y_crear_%E2%80%9Cfalsa_seguridad%E2%80%9D_en_la_ciudadania&opc_id=8c53f4de8f8f09d2e54f19daf8d8ed95
  15. «Mascarillas y coronavirus: ¿qué recomienda la OMS?», 1 de marzo de 2020, https://www.cmmedia.es/noticias/espana/las-mascarillas-no-evitan-el-contagio-de-coronavirus-que-recomienda-la-oms/
  16. UNE-EN 14683:2019+AC:2019, «Mascarillas quirúrgicas. Requisitos y métodos de ensayo», AENOR
  17. Especificacion UNE0064-1:2020, «Mascarillas higiénicas no reutilizables-Requisitos de materiales, diseño, confección, marcado y uso-Parte 1-Para uso en adultos», AENOR
  18. Especificacion UNE0064-2:2020, «Mascarillas higiénicas no reutilizables-Requisitos de materiales, diseño, confección, marcado y uso-Parte 2-Para uso en niños», AENOR
  19. Especificacion UNE0065:2020, «Mascarillas higienicas reutilizables para adultos y niños-Requisitos de materiales, diseño, confección, marcado y uso», AENOR
  20. «Digan lo que digan …», J. Domingo, http://cbrn.es/?p=1764
  21. «Et voilà, la mascarilla «higiénica», J. Domingo, http://cbrn.es/?p=1781
  22. «Comparison of FFP2, KN95, and N95 and Other Filtering Facepiece Respirator Classes», 3M, https://www.google.com/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=1&ved=2ahUKEwiuwoW1x67pAhUy5OAKHYa5Cv8QFjAAegQIAhAB&url=https%3A%2F%2Fmultimedia.3m.com%2Fmws%2Fmedia%2F1791500O%2Fcomparison-ffp2-kn95-n95-filtering-facepiece-respirator-classes-tb.pdf&usg=AOvVaw2z4TC1hPHN24_dcVwQNC1V
  23. «Comparativas de especificaciones técnicas aplicables a mascarillas autofiltrantes (18.03.20)», Ministerio de Trabajo y Economía Social, https://www.insst.es/documents/94886/693030/Comparativa+especificaciones+t%C3%A9cnicas+Mascarillas+%2820.03.20%29/a48446b9-cfd6-4456-9303-8d75d85a02dd
  24. «Estándares de China relativos a mascarillas de protección», SEFH, https://gruposdetrabajo.sefh.es/gps/images/stories/documentos/COVID-19_Estandares_China_Mascarillas.pdf
  25. «Professional and Home-Made Face Masks Reduce Exposure to Respiratory Infections among the General Population», M. van der Sande, P. Teunis & R. Sabel, PLoS ONE 3(7): e2618, 9th July 2008, https://journals.plos.org/plosone/article/file?id=10.1371/journal.pone.0002618&type=printable
  26. «Consumo recuerda que las mascarillas higiénicas y quirúrgicas son las recomendadas para la población general», Moncloa, 14 de mayo de 2020, https://www.lamoncloa.gob.es/serviciosdeprensa/notasprensa/consumo/Paginas/2020/140520-mascarillas.aspx
  27. «Non-pharmaceutical public health measures for mitigating the risk and impact of epidemic and pandemic influenza», WHO, 2019, https://apps.who.int/iris/bitstream/handle/10665/329438/9789241516839-eng.pdf?ua=1
  28. «Use of Cloth Face Coverings to Help Slow the Spread of COVID-19», CDC, 10th april 2020, https://www.cdc.gov/coronavirus/2019-ncov/downloads/DIY-cloth-face-covering-instructions.pdf
  29. «COVID-19-Using face masks in the community», ECDC, 8 April 2020, https://www.ecdc.europa.eu/sites/default/files/documents/COVID-19-use-face-masks-community.pdf
  30. «Recomendaciones sobre el uso de mascarillas en la comunidad en el contexto de COVID-19», Ministerio de Sanidad, 20 de abril de 2020, https://www.mscbs.gob.es/profesionales/saludPublica/ccayes/alertasActual/nCov-China/documentos/Recomendaciones_uso_mascarillas_ambito_comunitario.pdf
  31. «Sanidad valora hoy con las CCAA hacer las mascarillas obligatorias en espacios públicos», Europa Press, 15 de mayo de 2020, https://www.elconfidencial.com/espana/2020-05-15/sanidad-comunidades-mascarillas-obligatorias_2596404/

Et voilà, la mascarilla «higiénica»

La solución francesa: la «mascarilla barrera»1,2,3

La epidemia de Covid-19 ha revelado la escasez de máscaras de protección respiratoria en muchos países, por ejemplo, en Francia y en España.

En una conferencia de prensa el 21 de marzo de 2020, el ministro francés de Salud, Olivier Véran, declaró que antes de la epidemia Francia «solo tenía un stock nacional de 117 millones de mascarillas quirúrgicas para adultos y no tenía stock estratégico nacional de máscara filtrantes FFP2.

Para compensar el déficit, AFNOR publicó con fecha 27 de marzo de 2020 una guía gratuita «AFNOR SPEC S76-001-Masques barrières-Guide d’exigences minimales, de méthodes d’essais, de confection et d’usage», que contiene consejos sobre cómo hacer y usar lo que ellos denominan «mascarilla barrera», destinada a personas no expuestas, para que puedan conseguir un mínimo de actividad social.

AFNOR proporcionaba así una norma gratuita para la fabricación de «mascarillas barrera», diseñada, y dirigida a fabricantes de máscaras y a individuos, para proporcionar una mascarilla con la que equipar a toda la población sana y complementar así el conjunto de sistemas de protección esenciales ante la epidemia de coronavirus. El documento propone los requisitos mínimos para la fabricación industrial y artesanal, los ensayos a realizar para garantizar la calidad de la «mascarilla barrera», los consejos de uso y mantenimiento de la misma, y los materiales preferidos, con dimensiones y tipos de bridas. Un apéndice proporciona también patrones, para imprimirlos y usarlos directamente.

La norma AFNOR SPEC S76-001indica que la «mascarilla barrera» está concebida para ser reutilizable, y que los materiales utilizados deben resistir los productos y los métodos de limpieza y secado especificados en la propia norma. Tras cada ciclo de lavado, se debe realizar una inspección visual de la «mascarilla barrera». Si se detecta cualquier daño (ajuste menos ceñido, deformación, desgaste, etc.), se debe considerar como no apta.

Por otro lado, también se indica que el diseño por parte de un fabricante de una «mascarilla barrera» de acuerdo con las prescripciones de esta guía AFNOR se lleva a cabo bajo su exclusiva responsabilidad.

En un comunicado de prensa, AFNOR especificaba que la «mascarilla barrera» respondía a «un nivel de rendimiento menos ambicioso que el establecido a nivel europeo para las mascarillas quirúrgicas y máscaras FFP2».

Su nivel de protección es mucho más bajo, pero sin embargo real, si se acompaña de las necesarias medidas de prevención (mantener una distancia de aproximadamente dos metros, lavarse las manos regularmente, usar pañuelos desechables, toser o estornudar en el codo o en un pañuelo desechable, y saludar sin estrechar la mano ni besar, entre otras).

Destinada al público en general, y en particular a cualquier persona sana y asintomática, la «mascarilla barrera» no es un producto sanitario en el sentido del Reglamento UE/2017/745, ni un equipo de protección individual (EPI) en el sentido del Reglamento UE/2016/425″.

 

La solución española: «la «mascarilla higiénica»4,5

A principios del mes de abril el Gobierno español establecía los requisitos mínimos que debían cumplir las denominadas «mascarillas higiénicas» en cuanto a los materiales que utilizan para su elaboración, confección, marcado y uso, una especificación que facilitaría su fabricación masiva y que se ponía a disposición de la sociedad de forma gratuita, siguiendo el modelo de organismos nacionales de normalización homólogos, en particular de nuestros colegas franceses de AFNOR.

La Asociación Española de Normalización (AENOR) publicaba primero la «Especificación UNE 0064-1. Mascarillas higiénicas no reutilizables. Requisitos de materiales, diseño, confección, marcado y uso. Parte 1: Para uso en adultos» y luego la «Especificación UNE 0064-2. Mascarillas higiénicas no reutilizables. Requisitos de materiales, diseño, confección, marcado y uso. Parte 1: Para uso en niños».

Poco después publicaba también la «Especificación UNE0065 Mascarillas higiénicas reutilizables para adultos y niños-Requisitos de materiales, diseño, confección, marcado y uso».

En la elaboración de la mismas han participado el Ministerio de Industria, Comercio y Turismo, el de Sanidad, el de Consumo y el de Trabajo y Economía Social, la Agencia Española del Medicamento y Producto Sanitario (AEMPS), el Instituto Nacional de Seguridad y Salud en el Trabajo (INSST), el Consejo Intertextil Español (CIE), la Federación Española de Tecnología Sanitaria (FENIN), y otras entidades privadas (fabricantes textiles, laboratorios y centros tecnológicos).

Según AENOR y el Ministerio de Consumo, esta mascarilla higiénica, no reutilizable, está destinada a personas adultas, sin síntomas, que no sean susceptibles de utilizar mascarillas quirúrgicas, ni máscaras filtrantes de protección contra partículas, según las medidas establecidas en el documento técnico «Prevención y control de la infección en el manejo de pacientes con COVID-19».

Las especificaciones UNE0064-1, UNE0064-2 y UNE0065 indican en su introducción que las «mascarillas higiénicas no deben considerarse un producto sanitario (PS) en el sentido de la Directiva 93/42 CE o del Reglamento UE/2017/745, ni un equipo de protección individual (EPI) en el sentido del Reglamento UE/2016/425.

Según definen las especificaciones citadas, la mascarilla higiénica es un producto que cubre la boca, nariz y barbilla, y está provista de un arnés de cabeza que puede rodear la cabeza o sujetarse en las orejas.

Las especificaciones UNE0064-1y UNE0064-2 indican que la mascarilla higiénica  es no reutilizable, es decir es un producto destinado a usarse en una sola persona, preferiblemente durante un procedimiento único, pudiendo usarse varias veces si el uso es en espacios de tiempo muy cortos y con uso cuidadoso. Salvo que se indique otra cosa, como por ejemplo en la especificación UNE0065, todas las mascarillas, higiénicas o quirúrgicas, así como las máscaras filtrantes de protección contra partículas (FFP o N95) son desechables, es decir, no reutilizables.

 

Comparando las mascarillas5,6,7,8

Las mascarillas higiénicas no reutilizables objeto de las especificaciones UNE0064-1y UNE0064-2 deben:

  • cubrir nariz, boca y barbilla,
  • estar fabricadas de un material filtrante adecuado,
  • estar confeccionadas con material adecuado que permita la respiración,
  • utilizar materiales que en contacto con la piel del usuario no presenten riesgos conocidos de irritación o efectos adversos para la salud, y
  • garantizar un ajuste adecuado con la cara.

Las mascarillas higiénicas no reutilizables fabricadas con los materiales y los métodos de confección indicados en estas especificaciones se han ensayado con respecto a los métodos de ensayo de la Norma UNE-EN 14683:2019+AC:2019, «Mascarillas quirúrgicas-Requisitos y métodos de ensayo», la norma que se aplica a las mascarillas quirúrgicas como tales.

Los requisitos de funcionamiento (criterios de aceptación) para las mascarillas quirúrgicas e higiénicas, ensayadas según UNE-EN 14683:2019+AC:2019 se resumen en la siguiente tabla: 

 

Mascarillas quirúrgicas

Mascarillas higiénicas no reutilizables

Mascarillas higiénicas reutilizables

Ensayo

Tipo I a

Tipo II

Tipo IIR

 

 

Eficacia de filtración bacteriana (BFE), (%)

≥ 95

≥ 98

≥ 98

≥ 95

≥ 90

Respirabilidad (Presión diferencial) (Pa/cm2)

< 40

< 40

< 60

< 60

< 60

Presión de resistencia a las salpicaduras (kPa)

No requerido

No requerido

³ 16,0

 

 

Limpieza microbiana (ufc/g)

≤30

≤ 30

≤ 30

 

 

 

a Las mascarillas de tipo I se deberían utilizar solamente para pacientes y otras personas para reducir el riesgo de propagación de infecciones, particularmente en situaciones epidémicas o pandémicas. Las mascarillas de tipo 1 no están previstas para ser utilizadas por profesionales sanitarios en un quirófano o en otro entorno médico con requisitos similares.

 

 

En cuanto a su diseño y a los materiales empleados para la construcción de las mascarillas quirúrgicas e higiénicas no se fija ni la naturaleza de los tejidos, ni sus especificaciones, ni el número de capas, con tal de que cumplan los requisitos de funcionamiento (criterios de aceptación). No obstante la norma y las especificaciones aportan cierta información y algunos ejemplos.

  • Materiales empleados para las mascarillas quirúrgicas

La mascarilla quirúrgica es un producto sanitario, que se compone generalmente de una capa que actúa como filtro, que se coloca, une o moldea entre capas de tela. La mascarilla quirúrgica no se debe desintegrar, romper o rasgar durante su utilización prevista. En la selección del filtro y de los materiales de la capa, se debe prestar atención a la limpieza.

La mascarilla quirúrgica debe estar dotada de un medio por el cual se pueda ceñir estrechamente sobre la nariz, boca y barbilla de quien la lleva puesta y que garantice que la mascarilla se ciñe estrechamente en los laterales.

Las mascarillas pueden tener formas y construcciones diferentes, así como características adicionales tales como un escudo facial (para proteger a quien la lleva puesta contra las salpicaduras o las gotitas) con o sin función antiniebla, o un puente nasal «tira twist» (para mejorar la adaptabilidad alrededor del contorno de la nariz).

 

  • Materiales empleados para las mascarillas higiénicas
  • Material para el cuerpo de la mascarilla higiénica

La mascarilla higiénica no reutilizable confeccionada con 5 capas de los siguientes tejidos da presunción de conformidad con los requisitos de esta especificación:

  • 2 capas de tejidos no tejido spunbond de 40 g/m2; 100% polipropileno hidrófobo que constituyen la parte exterior de la mascarilla;
  • 2 capas de tejidos no tejido spunlace de 44 g/m2; 80% poliéster/20% viscosa que constituye la parte media de la mascarilla;
  • 1 capa de tejidos no tejido spunbond de 20 g/m2; 100% polipropileno hidrófobo que constituyen la parte interior de la mascarilla;

 

«spunbond», tejido no tejido que transferido al área de calandrado, utiliza el calor y la presión para unir las fibras y establecer las propiedades físicas tales como la resistencia a la tracción y el alargamiento del producto final.

«spunlace», tejido no tejido obtenido por hidro-enmarañamiento, utilizando la energía cinética de los chorros de agua fina para enredar las fibras.

La mascarilla higiénica reutilizable se debe confeccionar con materiales que cumplan con los requisitos dados en esta especificación. Puede estar formada por una o varias capas (de un material o combinación de materiales), siempre y cuando la misma cumpla los criterios de aceptación de esta especificación, por ejemplo:

Mascarilla de 1 sola capa con tejido 80 % poliéster y 20 % poliamida, de 126 gr/m2.

Mascarilla de 2 capas iguales (interior y exterior) de tejido 7532 AMS, tejido de calada de unos 125 gr/m2 de fibra Lyocell (fibra de celulosa).

Mascarilla de 4 capas, de la siguiente forma:

  • 1 capa de 80% bambú y 20% poliéster, que constituye la parte exterior de la mascarilla;
  • 2 capas de tejido no tejido spunlace, 100% polipropileno, de 17g/m2, que constituyen la parte media de la mascarilla;
  • 1 capa de 80% bambú y 20% poliéster % que constituye la parte interior de la mascarilla.

Mascarilla de 1 sola capa con tejido 65% poliéster y 35% algodón, con ligamento plano de 100g/m², y acabado químico hidrófugo, 100 % libre de fluorocarbonos, que constituye la parte exterior e interior de la mascarilla.

No obstante, otros materiales o combinaciones de estos serían admisibles siempre que se verifique a través de ensayos que cumplen los requisitos dados en esta especificación.

No obstante, otros materiales o combinaciones de estos serían admisibles siempre que se verifique a través de ensayos que cumplen los requisitos dados en esta especificación

En el caso de combinaciones de varias capas de materiales, la capa filtrante debería colocarse en el medio y si la combinación es bicapa la capa filtrante debería colocarse como capa externa.

 

  • Material para los vivos

Para el remate de la mascarilla confeccionada con los materiales indicados en la especificación se debe utilizar:

  1. vivos de tejidos no tejido spunbond de 40 g/m2; 100% polipropileno hidrófobo;
  2. tira twist (pinza nasal).

Nada se indica

En todo caso, se deben utilizar materiales de composición similar a los materiales que componen el cuerpo de la mascarilla y tira twist (pinza nasal o clip nasal).

Se deben utilizar materiales de composición similar a los materiales que componen el cuerpo de la mascarilla, y si se considera necesario para su ajuste a la cara, tira twist (pinza nasal o clip nasal).

 

  • Material para los arneses de cabeza

Las mascarillas higiénicas no reutilizables se deben sujetar a la cabeza o a las orejas mediante una banda, cinta o cordón.

Los arneses para las mascarillas higiénicas no reutilizables para niños deben poder sujetarse sin generar nudos, extremos libres o elementos tridimensionales.

Las mascarillas higiénicas reutilizables se deben sujetar a la cabeza o a las orejas mediante una banda, cinta o cordón.

Los arneses para las mascarillas higiénicas reutilizables para niños deben poder sujetarse sin generar nudos, extremos libres o elementos tridimensionales

 

Las mascarillas higiénicas no reutilizables y reutilizables se han desarrollado para cuatro tallas, una para adultos y niños mayores de 12 años y tres tallas diferentes para niños, pequeña, de 3 a 5 años, mediana, de 6 a 9 años y grande, de 10 a 12 años, no existiendo tallas para las mascarillas quirúrgicas.

 

Condiciones de lavado para las mascarillas higiénicas reutilizables2,3,7,9

La mascarilla higiénica reutilizable debe poder aguantar al menos 5 ciclos de lavado y secado manteniendo sus prestaciones.

El fabricante debe de optar por un proceso de lavado que elimine el virus, por ejemplo 5 ciclos de lavado a 60 °C (programa 6N) y secado al aire (tipo A) según «UNE-EN ISO 6330:12 Procedimientos de lavado y de secado domésticos para los ensayos de textiles»:

  • El programa 6N utiliza agitación normal durante el calentamiento, lavado y enjuague, normal y los ciclos incluyen un lavado durante 15 minutos a una temperatura de 60 ± 3 °C, y 4 aclarados de 3 min, 3min, 2 min y 2 min.
  • El método A – Secado al aire (tendido en cuerda) indica que se retiren las piezas de prueba de la lavadora y se cuelgue cada pieza de prueba, desplegada con la longitud de la tela colocada verticalmente para evitar la deformación, al aire tranquilo en condiciones ambientales.

Tras este proceso, el fabricante debe poder garantizar que la mascarilla higiénica reutilizable cumple con los criterios especificados.

El Ministerio de Sanidad ha aprobado varios métodos de limpieza y desinfección para las mascarillas higiénicas reutilizables:

  1. Lavado y desinfección de las mascarillas con detergente normal y agua a temperatura entre 60 °C-90 °C (ciclo normal de lavadora).
  2. Sumergir las mascarillas en una dilución de lejía 1:50 con agua tibia durante 30 minutos. Después lavar con agua y jabón y aclarar bien para eliminar cualquier resto de lejía y dejar secar.
  3. Debido a las circunstancia especiales de crisis sanitaria ocasionada por el COVID-19 y a la urgencia de disponer de productos desinfectantes con actividad virucida para la desinfección de mascarillas higiénicas reutilizables, se ha establecido que se pueda utilizar, para este fin, cualquiera de los productos virucidas autorizados por el Ministerio de Sanidad para PT2 (uso ambiental), que han pasado la UNE-EN 14476:2014+A1:2015, «Antisépticos y desinfectantes químicos. Ensayo cuantitativo de suspensión para la evaluación de la actividad virucida en medicina. Método de ensayo y requisitos (Fase 2/Etapa 1)», de actividad virucida y que se encuentran registrados para uso por el público en general (estos productos que están autorizados en su modo de empleo para superficies, podrán utilizarse para la desinfección de mascarillas higiénicas reutilizables). Su uso será de acuerdo a las recomendaciones del fabricante, poniendo especial atención al uso diluido o no del producto y a los tiempos de contacto necesario para la actividad desinfectante. Una vez desinfectadas las mascarillas, se lavaran con abundante agua y jabón para eliminar cualquier resto químico y se dejaran

 

Descontaminación y reutilización de las máscaras filtrantes FFP y N9510,11,12,13

Ante la escasez de medios de protección para soportar la pandemia global por coronavirus, mucha gente se pregunta si las máscaras filtrantes de protección contra partículas (FFP o N95) desechables, que son más eficaces que las mascarillas quirúrgicas e higiénicas desechables, (aunque ya hay mascarillas higiénicas reutilizables mediante limpieza y desinfección), se podrían limpiar y desinfectar para su reutilización.

Las superficies de las máscaras filtrantes (y también de las mascarillas) pueden contaminarse al filtrar el aire inhalado por el usuario en zonas de exposición a aerosoles cargados de patógenos. Los agentes patógenos retenidos en los materiales de filtración pueden transferirse al usuario durante actividades tales como ajustase o quitarse la máscara. Se ha evaluado la persistencia del SARS-CoV-2 (el virus que causa COVID-19) en aerosoles, y en superficies de plástico, acero inoxidable, cobre y cartón, y parece que no sobrevive en el mejor de los casos, mucho más allá de las 96 horas. El SARS-CoV-2 es más estable en plástico (72 h) y en acero inoxidable (48 h) que en cartón (24 h) y en cobre (8 h). Una posible estrategia para mitigar la transferencia por contacto de los patógenos presentes en las superficies de las máscaras hacia los usuario durante la reutilización de las mismas, podría ser la dotación de 5 máscaras por usuario, de modo que utilice una cada día y al terminar la jornada la almacene en una bolsa de papel transpirable hasta su nuevo uso, de modo que transcurra un mínimo de cinco días entre cada uso.

Si hay escasez de máscaras filtrantes y no es posible disponer de 5 máscaras por usuario, habría que considerar su descontaminación para su reutilización posterior.

En la actualidad, las máscaras filtrantes se consideran de un solo uso y no existen métodos autorizados por el fabricante para su descontaminación antes de su reutilización. El 28 de marzo de 2020, la FDA (Food and Drug Administration) emitía una «Autorización de uso de emergencia» para la utilización del «Sistema de descontaminación de Battelle», que emplea peróxido de hidrógeno vaporizado para descontaminar «máscaras filtrantes compatibles con N95».El CDC (Centers for Disease Control and Prevention) y el NIOSH (National Institute for Occupational Safety and Health) no recomiendan la descontaminación de las máscaras filtrantes para su reutilización, como práctica habitual, ya que sería inconsistente con su uso aprobado, pero entienden que esta podría considerarse cuando hubiese escasez de máscaras filtrantes en tiempos de crisis.

Un método eficaz de descontaminación debe reducir la carga del patógeno, mantener la función de la máscara filtrante y no presentar peligro químico residual.

Estudios recientes sobre el rendimiento en el laboratorio (Fuga total hacia el interior, penetración del material filtrante por aerosoles y resistencia a la respiración, UNE-EN 149-2001+A1 y UNE-EN 13274-7:2008) y la integridad física de las máscaras filtrantes de protección contra partículas, parecen indicar que con ciertos métodos, una única descontaminación para su reutilización una sola vez, no afecta negativamente su rendimiento».

Recientemente se ha estudiado el efecto provocado sobre las máscaras filtrantes de tres ciclos de descontaminación empleando diversos métodos de descontaminación: irradiación ultravioleta germicida, óxido de etileno, plasma de peróxido de hidrógeno, peróxido de hidrógeno vaporizado, vapor generado por microondas, hipoclorito, peróxido de hidrógeno líquido e incubación con calor húmedo (pasteurización), e inmersión en agua desionizada como sistema de control.

Después de los tres ciclos de descontaminación las máscaras filtrantes objeto del estudio se evaluaron para detectar cambios en la apariencia física, olor y rendimiento de filtración en el laboratorio. Con excepción del tratamiento con plasma de peróxido de hidrógeno los otros siete métodos de descontaminación dieron como resultado niveles de penetración medios < 5% y valores iniciales de resistencia a la respiración ≤ 17,6 mmH2O  (1,73 mbar).  El daño físico en las máscaras filtrantes varía según el método de tratamiento.

Tabla resumen con ocho posibles métodos de descontaminación

Método de descontaminación

Condiciones experimentales y parámetros

Irradiación ultravioleta germicida (UVGI, UltraViolet Germicidal Irradiation)

Irradiación con una lámpara ultravioleta (UV-C, 254 nm, 40 W), durante 45 minutos a una intensidad de 1,8 mW/cm2 (La exposición continua de 45 minutos constituye los tres ciclos).

Óxido de etileno (EtO)

Exposición al óxido de etileno durante 1 hora (736,4 mg/L) seguida de aireación durante 12 horas.

Plasma de peróxido de hidrógeno (HPGP, Hydrogen Peroxide Gas Plasma)

Generador de plasma de H2O2 STERRAD® 100S, 59% de H2O2, tiempo de ciclo ~ 55 min (ciclo corto); 45 °C – 50 °C.

Peróxido de hidrógeno vaporizado (HPV,  Hydrogen Peroxide Vapor)

Generador Clarus® R HPV (que utiliza 30% H2O2) colocado en una sala de 64 m3. Concentración de la sala = 8 g/m3, permanencia de 15 min, tiempo de ciclo total de 125 min.

Vapor generado por microondas, (MGS, Microwave oven Generated Steam)

Horno comercial de microondas de 2,450 MHz con carrusel de vidrio giratorio, de 1100 W según el fabricante); 750 W/ft3 medido experimentalmente; exposición de 2 minutos a potencia de 10 (potencia máxima).

Hipoclorito

Inmersión durante 30 minutos en una solución de hipoclorito de sodio al 0,6% (una parte de lejía al 6% por nueve partes de agua desionizada).

Peróxido de hidrógeno líquido (LHP, Liquid Hydrogen Peroxide)

Inmersión durante 30 minutos en una solución de peróxido de hidrógeno al 6% (una parte de peróxido de hidrógeno al 30% por cuatro partes de agua desionizada).

Incubación con calor húmedo (pasteurización) (MHI, Moist Heat Incubation)

Incubación durante 30 minutos a 60 °C, con una humedad relativa del 80%. Después de la primera incubación, las muestras se retiraron de la incubadora y se secaron al aire durante la noche. Después de la segunda y tercera incubación, las muestras se retiraron de la incubadora y se secaron al aire durante 30 minutos con la ayuda de un ventilador

 

A la vista de todo lo expuesto, dada la escasez de máscaras filtrantes y la especulación de que son objeto, y pese a que son materiales desechables, podría considerarse  su descontaminación, no más de tres veces, mediante los mismos métodos de limpieza y desinfección recomendados por el Ministerio de Sanidad para las mascarillas higiénicas reutilizables.

 

Conclusión

Todo parece indicar que las mascarillas quirúrgicas desechables, las mascarillas higiénicas no reutilizables y reutilizables, y las máscaras filtrantes (FFP y N95), nuevas o limpias y descontaminadas para su reutilización protegen en mayor o menor grado. El usuario debe ser consciente de lo que utiliza, y de cuáles son las limitaciones de sus elementos de protección.

Nunca debería permitirse que en una situación de riesgo por COVID-19 los usuarios trabajen, hagan deporte, paseen o realicen las compras, sin una mínima protección respiratoria, bien sea para no contaminar o bien sea para no resultar contaminado.

 

Referencias

  1. «Un référentiel Afnor pour fabriquer des masques barrières», «S76-001 un estándar AFNOR para la fabricación de máscaras de barrera», https://www.faceaurisque.com/2020/04/02/un-referentiel-afnor-pour-fabriquer-des-masques-barrieres/
  2. AFNOR SPEC S76-001, «Masques barrières-Guide d’exigences minimales, de méthodes d’essais,de confection etd’usage», https://www.snof.org/sites/default/files/AFNORSpec-S76-001-MasquesBarrieres.pdf
  3. AFNOR SPEC S76-001, «Fabricación en serie y confección artesanal-Mascarillas-Guía de requisitos mínimos, métodos de ensayo, confección y uso», https://www.mincotur.gob.es/es-es/COVID-19/GuiaFabricacionEPIs/Especificacion%20Francesa/15_Norma_AFNOR_sobre_fabricacion_de_mascarillas.pdf
  4. «Gobierno publica cómo se deben hacer mascarillas higiénicas no reutilizables», https://www.lavanguardia.com/vida/20200409/48398280434/gobierno-publica-como-se-deben-hacer-mascarillas-higienicas-no-reutilizables.html
  5. «Especificación UNE0064-1 Mascarillas higiénicas no reutilizables-Requisitos de materiales, diseño, confección, marcado y uso-Parte 1-Para uso en adultos», https://www.mincotur.gob.es/es-es/COVID-19/GuiaFabricacionEPIs/Mascarillas%20higienicas.%20Especificacion%20UNE%20Mascarillas%20higienicas%20no%20reutilizables/1-Especificacion_UNE_0064-1_mascarillas_higienicas_no_reutilizables.pdf
  6. «Especificación UNE0064-2 Mascarillas higiénicas no reutilizables-Requisitos de materiales, diseño, confección, marcado y uso-Parte 2-Para uso en niños», https://www.mincotur.gob.es/es-es/COVID-19/GuiaFabricacionEPIs/Mascarillas%20higienicas.%20Especificacion%20UNE%20Mascarillas%20higienicas%20no%20reutilizables/2-Especificacion_UNE_0064-2_mascarillas_higienicas_no_reutilizables_uso_ninos.pdf
  7. «Especificación UNE0065 Mascarillas higiénicas reutilizables para adultos y niños-Requisitos de materiales, diseño, confección, marcado y uso», https://www.mincotur.gob.es/es-es/COVID-19/GuiaFabricacionEPIs/Especificacion%20UNE%20Mascarillas%20higienicas%20reutilizables/Especificacion_UNE_0065_mascarillas_higienicas_reutilizables.pdf
  8. «UNE-EN 14683-2019+AC Mascarillas quirúrgicas-Requisitos y métodos de ensayo», AENOR, fecha de edición: 2019-12-04
  9. «Limpieza y desinfección de mascarillas higiénicas reutilizables», Gobierno de España, Ministerio de Sanidad, https://www.mscbs.gob.es/profesionales/saludPublica/ccayes/alertasActual/nCov-China/documentos/Limpieza_y_Desinfeccion_mascarillas_higienicas_reutilizables_pdf.pdf
  10. «Aerosol and Surface Stability of SARS-CoV-2 as Compared with SARS-CoV-1», N. van Doremalen, D. H. Morris, y otros, N Engl J Med 2020; 382:1564-1567)
  11. «Decontamination and Reuse of Filtering Facepiece Respirators», CDC, 9th April 2020, https://www.cdc.gov/coronavirus/2019-ncov/hcp/ppe-strategy/decontamination-reuse-respirators.html
  12. «Evaluation of Five Decontamination Methods for Filtering Facepiece Respirators», D. J. Viscusi, M. S. Bergman y otros, Ann. Occup. Hyg., Vol. 53, No. 8, pp. 815–827, 2009, https://pdfs.semanticscholar.org/c7db/32a998827c03d9e99949f146d78f39307feb.pdf.
  13. «Evaluation of Multiple (3-Cycle) Decontamination Processing for Filtering Facepiece Respirators», M. S. Bergman, D. J. Viscusi y otros, Journal of Engineered Fibers and Fabrics Volume 5, Issue 4 – 2010, https://journals.sagepub.com/doi/pdf/10.1177/155892501000500405

 

 

Digan lo que digan …

El comienzo1,2

El 31 de diciembre de 2019, la Comisión Municipal de Salud y Sanidad de Wuhan (provincia de Hubei, China) informó sobre un agrupamiento de 27 casos de neumonía de etiología desconocida con inicio de síntomas el 8 de diciembre, incluyendo siete casos graves, con una exposición común a un mercado mayorista de marisco, pescado y animales vivos en la ciudad de Wuhan, sin identificar la fuente del brote. El mercado fue cerrado el día 1 de enero de 2020. El 7 de enero de 2020, las autoridades chinas identificaron como agente causante del brote un nuevo tipo de virus de la familia Coronaviridae, que fue denominado «nuevo coronavirus», 2019nCoV. Posteriormente el virus ha sido denominado como SARS-CoV-2 y la enfermedad se denomina COVID-19. La secuencia genética fue compartida por las autoridades chinas el 12 de enero. El 30 de enero la Organización Mundial de la Salud declaró el brote de SARS-CoV-2 en China Emergencia de Salud Pública de Importancia Internacional.

Según la información facilitada por el Centro de Control de Enfermedades de China, la mayoría de los casos notificados provienen de la provincia de Hubei (más de un 70%) y entre los casos notificados en China un 80% han presentado un cuadro leve. La proporción de fallecidos entre los casos confirmados ha oscilado entre el 2 y el 3%, siendo mayor en Hubei que en el resto del país, donde se ha notificado una proporción de 0,4% de fallecidos entre los confirmados. La mayoría de los casos detectados en China son mayores de 30 años, siendo la afectación en la población menor de 10 años muy escasa y con un cuadro clínico más leve. Además, se ha descrito una alta proporción de pacientes con co-morbilidades entre los casos graves y fallecidos.

Hasta el momento, se desconoce la fuente de infección y hay incertidumbre respecto a la gravedad y a la capacidad de transmisión. Por similitud con otros coronavirus conocidos se piensa que el SARS-CoV-2 se transmite principalmente por las gotas respiratorias de más de 5 micras y por el contacto directo con las secreciones de personas infectadas. Se están valorando otras posibles vías de transmisión.

Entre humanos la transmisión de este virus se produce generalmente por vía respiratoria, a través de las gotas de «flügge», gotitas respiratorias, que las personas producen cuando tosen, estornudan, al hablar o al tocar con las manos superficies contaminadas por el virus, y llevarlas a la nariz, la boca o los ojos, introduciendo así el virus en el organismo. Los mecanismos de transmisión entre humanos parecen ser similares a los del virus de la gripe, y por tanto las medidas de prevención son similares.

El período de incubación de este virus (cantidad de tiempo que transcurre desde el contacto con el virus hasta que aparecen los primeros síntomas) no se conoce con exactitud, aunque actualmente hay consenso de que puede ser de hasta 14 días. Hay alguna evidencia, no confirmada, de que el virus podría transmitirse antes del comienzo de los síntomas si se dan las condiciones para ello.

En general, los síntomas principales de las infecciones por coronavirus suelen ser inespecíficos:

  • Secreción y goteo nasal
  • Tos
  • Dolor de garganta y de cabeza
  • Fiebre
  • Escalofríos y malestar
  • Dificultad para respirar (disnea)

En casos más graves, la infección puede causar neumonía, síndrome respiratorio agudo severo, insuficiencia renal e incluso la muerte, según informa la OMS (Organización Mundial de la Salud).

Actualmente no existe un tratamiento específico frente al SARS-CoV-2. Basándose en la experiencia previa de brotes por otros coronavirus, actualmente se está empleando en algunos casos y de forma experimental el tratamiento con una combinación de inhibidores de la  proteasa (lopinavir/ritonavir) con o sin interferón β, o tratamiento con un inhibidor de la ARN polimerasa (remdesivir).

Las recomendaciones estándar de la OMS para prevenir la propagación de infecciones incluyen:

  • Lavarse las manos regularmente.
  • Cubrirse la boca y la nariz, con el codo o con pañuelos desechables, al toser y estornudar. Desechar los pañuelos inmediatamente después de su uso.
  • Uso de mascarillas, en aquellas situaciones definidas por las Autoridades Sanitarias.
  • Evitar el contacto cercano, inferior a 1 metro y prolongado por tiempo superior a 15 minutos, con cualquier persona que presente síntomas de enfermedades respiratorias, como tos y estornudos.
  • Evitar, en lo posible, las aglomeraciones.
  • Ante la información difundida por la OMS sobre posibilidad de expansión del virus, teniendo en cuenta la situación actual en España y sin menoscabo de las indicaciones realizadas por los responsables de Salud Pública, no es necesario adoptar ninguna medida especial de protección, en el momento actual, más allá de las generales, descritas anteriormente, cuando se interactúe con cualquier persona que presente síntomas de infección respiratoria, si no concurren otras circunstancias.

No obstante, se propone la adopción, si así lo indican las autoridades sanitarias, y sin perjuicio de otras actuaciones que pudieran llevarse a cabo, de las siguientes medidas preventivas entre el personal que pudiese estar en contacto con pacientes con Infección Respiratoria Aguda (IRA) que cumplan los criterios de caso en investigación de SARS‐CoV‐2:

  1. Uso de mascarillas quirúrgicas hasta la intervención de los servicios sanitarios.
  2. Utilización de guantes de nitrilo de un solo uso en caso de tener que entrar en contacto con personas o materiales potencialmente

 

 Defensa NBQ3

Cuando  se produce un incidente NBQ, y ahora hablamos de un incidente de tipo «B» (Biológico), como es el caso de la pandemia global por coronavirus, es necesario para una buena defensa la aplicación coordinada y secuencial los denominados «componentes de la Defensa NBQ», que son, por este orden, a saber:

  • Detección, identificación y vigilancia
  • Alerta e información
  • Protección física
  • Gestión del peligro
  • Contramedidas médicas

Estos componentes, que se aplican ante una situación de guerra, son también válidos a nivel civil ante una catástrofe NBQ de grandes dimensiones.

Sin embargo deberíamos mencionar primero algo previo o simultáneo al incidente, que muchas veces se pasa por alto, la inteligencia y planificación.

A principios de enero ya se sabía a nivel internacional de la existencia de lo que ahora llamamos COVID-19. En ese momento la «Autoridad» debería haber iniciado un proceso para saber todo acerca del peligro inminente del COVD-19, en este caso la aparición del primer caso en territorio español. Tomando como ejemplo lo ocurrido semanas antes en otros países con la propagación del COVID-19 se deberían haber estimado los posibles escenarios y abordar el peor de los escenarios posibles, debería haberse conocido con qué medios materiales y humanos se disponía, y con cuantos se podría llegar a disponer, se debería haber adquirido los medios de detección, descontaminación y tratamiento necesarios para cubrir ese peor de los escenarios, se debería haber planificado un conjunto progresivo de procedimientos de intervención, y debería haberse procedido a la adquisición inmediata del material necesario. Sin esta inteligencia y planificación podría presentarse el peor de los escenarios y colapsar todos nuestros sistemas por no estar convenientemente preparados.

  1. Detección, identificación y vigilancia

Existen en el mercado detectores y sistemas de identificación de sustancias químicas y agentes químicos de guerra, que permiten conocer si el agente químico está o no presente en el entorno, identificar la naturaleza de este y comprobar periódicamente si su concentración aumenta o disminuye en el tiempo. En el caso de la detección biológica tan solo están disponibles detectores para determinados agentes biológicos de guerra que utilizan ensayos de inmuno-análisis específicos para un determinado agente, o bien a sistemas basados en la reacción en cadena de la polimerasa (PCR).  El problema en el caso del COVID-19 es que no se dispone de equipos y reactivos para realizar el ensayo a todo aquel que pudiera estar infectado para saber si lo está o no. Una gran cantidad de individuos ha estado expuesto a personal infectado, asintomático, incubando el virus, e incluso afectados con síntomas, que desconoce si está o no infectado. Al no existir detectores para el COVID-19 la mejor solución es realizar ensayos al mayor número posible de individuos, con y sin síntomas, para poder aislar a los infectados y contener la expansión del virus.

  1. Alerta e información

La alerta e la información permiten a través de una cadena de mando la transmisión de la información a los recipientes apropiados. El proceso debe ser coordinado por una estructura jerárquica que permita la valoración a todos los niveles del impacto de las medidas adoptadas, siempre sobre la base de una información rápida, exacta y evaluada.

La comunicación al público y a los medios de comunicación debe ser ponderada, veraz y creíble.

  1. Protección física

El tercer componente de la defensa es la protección física. Sea cual sea el tipo de incidente se debe buscar para todos los individuos la mayor protección mediante la aplicación de la distancia, el tiempo y la barrera.

    • Cuanto mayor sea la distancia frente al peligro (el infectado, en este caso) menor exposición, y por ello menor dosis (menor probabilidad de resultar infectado).
    • Cuanto menor tiempo se pase junto al peligro (el infectado, en este caso), menor exposición, y por ello menor dosis (menor probabilidad de resultar infectado), y finalmente,
    • A mejor barrera protectora (por ejemplo, equipo de protección) menor exposición, y por ello menor dosis (menor probabilidad de resultar infectado). Pero hay algo evidente que las autoridades han evitado contar para evitar tener que dar embarazosas explicaciones, digan lo que digan mejor algún tipo de barrera que ninguna. Sobre este tema volveremos más adelante para tratar concretamente el tema de las mascarillas.

La protección individual y colectiva frente a cualquier agente NBQ presenta el inconveniente de que limita de algún modo la operatividad del personal interviniente en el incidente. Por este motivo es necesario previamente realizar una evaluación del riesgo que permita adoptar el nivel apropiado de protección física, basándose sobre todo en factores como material de protección disponible y la naturaleza del trabajo físico a realizar por el personal.

El equipo de protección individual (EPI) incluye un sistema de protección respiratorio frente a la inhalación del agente y un traje de protección frente al contacto con el agente, ya sea en forma de vapor, aerosol o en forma líquida. Además, se incluye diverso material complementario, como guantes, cubre-calzado, gafas, etc..

Recuerde que los cartuchos filtrantes de las máscaras NBQ contienen un primer filtro HEPA (High Efficiency Particulate Arresting filter) que impide el paso de partículas menores de 0,06 µm. Este filtro evita el paso de agentes biológicos de guerra y el de aquellos agentes químicos de guerra que se encuentren en estado sólido a temperatura ambiente. Si bien algunos agentes biológicos presentan tamaños inferiores a 0,06 µm y, por lo tanto, serían capaces de atravesar ese filtro, es preciso indicar que, cuando se utilizan los agentes biológicos como arma, es necesario obtener aerosoles con diámetros aerodinámicos de masa media (MMAD) de aproximadamente 1 µm. El segundo filtro es el de carbón activado, capaz de adsorber las moléculas gaseosas de los agentes químicos y además carbón activado lleva un tratamiento con sales de cromo o cobre que reaccionan con algunos agentes químicos e impiden su paso a través del filtro.

  1. Gestión del peligro

La gestión del peligro consiste en la adopción de precauciones antes, durante y después del incidente, para controlar la contaminación e impedir su propagación.

Cuando el personal o el material están son contaminados es necesario permanecer con el EPI durante cierto período de tiempo, lo cual supone una carga operacional y logística. Lo ideal es evitar entrar en contacto con la contaminación y, si éste se produce, proceder a la descontaminación tan rápidamente como sea posible.

La descontaminación es el proceso de absorción, destrucción o neutralización que hace inocuo o elimina los agentes químicos o biológicos en personas, objetos o áreas contaminadas. La descontaminación puede ser pasiva o activa, siendo la primera efectuada por los procesos naturales (luz solar, temperatura, humedad, etc.), sin la intervención humana, mientras la descontaminación activa supone el empleo de procesos químicos y/o mecánicos para eliminar o neutralizar los agentes.

  1. Contramedidas médicas

La doctrina NBQ incluye cuatro subcomponentes a este nivel: (1) profilaxis y pre-tratamiento; (2) contramedidas sanitarias; (3) tratamiento de bajas en ambiente NBQ; y (4) evacuación de bajas en ambiente NBQ.

El subcomponente «contramedidas sanitarias» incluye la escrupulosa aplicación de las medidas higiénicas, la vacunación post-exposición, el tratamiento con antibióticos o antivirales, el tratamiento antidótico y la restricción de movimiento (ROM, Restriction Of Movement) del personal que pueda estar afectado por agentes biológicos transmisibles.

 

Transmisión de las enfermedades infecciosas respiratorias4

El brote actual de COVID-19 demuestra claramente la carga que imponen las enfermedades infecciosas respiratorias en un mundo globalizado íntimamente conectado. Se han implementado políticas de mitigación y contención sin precedentes en un esfuerzo por limitar la propagación del COVID-19, incluidas restricciones de viaje, detección y evaluación de viajeros, aislamiento y cuarentena, y cierre de escuelas y centros de trabajo.

El  objetivo primordial de tales políticas es disminuir los contactos entre individuos infectados e individuos susceptibles, y desacelerar así  la tasa de transmisión. Aunque tales estrategias de distanciamiento social son críticas en el momento actual de la pandemia, puede parecer sorprendente que la comprensión actual de las rutas de transmisión de huésped a huésped en enfermedades infecciosas respiratorias se base en un modelo de transmisión de enfermedades desarrollado en la década de 1930 que, según los estándares modernos, parece demasiado simplificado. La implementación de recomendaciones de salud pública basadas en estos modelos más antiguos puede limitar la efectividad de las intervenciones propuestas.

En 1897, Carl Flügge demostró que los patógenos estaban presentes en gotitas espiratorias lo suficientemente grandes como para asentarse alrededor de un individuo infectado. Se pensó que la “transmisión de gotitas” por contacto con la fase líquida expulsada e infectada de las gotitas era la ruta principal para la transmisión respiratoria de enfermedades. Esta opinión prevaleció hasta que William F. Wells se centró en la transmisión de la tuberculosis en la década de 1930, y dicotomizó las emisiones de gotitas respiratorias en gotitas «grandes» y «pequeñas».

Según Wells, se emiten gotas aisladas al exhalar. Las gotas grandes se depositan más rápido de lo que se evaporan, contaminando la vecindad inmediata del individuo infectado. En contraste, las pequeñas gotas se evaporan más rápido de lo que se asientan. En este modelo, a medida que las pequeñas gotas pasan de las condiciones cálidas y húmedas del sistema respiratorio al ambiente exterior más frío y seco, se evaporan y forman partículas residuales hechas del material seco de las gotas originales. Estas partículas residuales se denominan núcleos de gotitas o aerosoles. Estas ideas dieron como resultado una clasificación dicotómica entre gotas grandes versus pequeñas, o gotas versus aerosol, que luego pueden mediar la transmisión de enfermedades respiratorias. Las estrategias de control de infección se desarrollaron en función de si una enfermedad infecciosa respiratoria se transmite principalmente a través de la ruta de gotitas grandes o pequeñas.

La dicotomía de las gotas grandes y pequeñas sigue siendo el núcleo de los sistemas de clasificación de las rutas de transmisión de enfermedades respiratorias adoptadas por la Organización Mundial de la Salud y otras agencias, como los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades. Estos sistemas de clasificación emplean varios cortes arbitrarios de diámetro de gota, de 5 a 10 μm, para clasificar la transmisión de host a host como gotas o rutas de aerosol. Dichas dicotomías continúan bajo la gestión actual del riesgo, las principales recomendaciones y la asignación de recursos para la gestión de la respuesta asociado con el control de infecciones, incluso para COVID-19. Incluso cuando se aplicaron políticas de máxima contención, la rápida propagación internacional de COVID-19 sugiere que el uso de límites de tamaño de gota arbitrarios puede no reflejar con precisión lo que realmente ocurre con las emisiones respiratorias, posiblemente contribuyendo a la ineficacia de algunos procedimientos utilizados para limitar la propagación de enfermedades respiratorias.

El trabajo reciente ha demostrado que las exhalaciones, los estornudos y la tos no solo consisten en gotas muco-salivares que siguen trayectorias de emisión semi-balísticas de corto alcance, sino que, principalmente, están formadas principalmente por una nube de gas turbulento multi-fásico (una nube) que atrapa el aire ambiental y atrapa y transporta dentro de sus racimos de gotas con un continuo de tamaños de gotas. La atmósfera localmente húmeda y cálida dentro de la nube de gas turbulento permite que las gotas contenidas evadan la evaporación durante mucho más tiempo de lo que ocurre con las gotas aisladas. En estas condiciones, la vida útil de una gota podría extenderse considerablemente por un factor de hasta 1000, de una fracción de segundo a minutos.

Debido al impulso hacia adelante de la nube, las gotitas que contienen patógenos se impulsan mucho más lejos que si se emitieran de forma aislada sin una nube de nubes turbulentas que las atrape y las lleve hacia adelante. Dadas las diversas combinaciones de la fisiología y las condiciones ambientales de un paciente individual, como la humedad y la temperatura, la nube de gas y su carga útil de gotitas con patógenos de todos los tamaños pueden viajar de 7 a 8 metros. El rango de todas las gotas, grandes y pequeñas, se extiende a través de su interacción y atrapamiento dentro de la nube de gas turbulento, en comparación con el modelo de gota dicotomizado comúnmente aceptado que no tiene en cuenta la posibilidad de una nube de gas caliente y húmedo. Además, a lo largo de la trayectoria, las gotas de todos los tamaños se asientan o se evaporan a velocidades que dependen no solo de su tamaño, sino también del grado de turbulencia y velocidad de la nube de gas, junto con las propiedades del entorno (temperatura, humedad y flujo de aire).

Las gotas que se asientan a lo largo de la trayectoria pueden contaminar las superficies, mientras que el resto permanece atrapado y agrupado en la nube en movimiento. Finalmente, la nube y su carga útil de gotas pierden impulso y coherencia, y las gotas restantes dentro de la nube se evaporan, produciendo residuos o núcleos de gotas que pueden permanecer suspendidos en el aire durante horas, siguiendo los patrones de flujo de aire impuestos por la ventilación o los sistemas de control climático. La evaporación de las gotas cargadas de patógenos en fluidos biológicos complejos es poco conocida. El grado y la velocidad de evaporación dependen en gran medida de la temperatura ambiente y las condiciones de humedad, pero también de la dinámica interna de la nube turbulenta junto con la composición del líquido exhalado por el paciente.

 

Las mascarillas, ese oscuro objeto de deseo5,6

Ante todo debe quedar claro que los diferentes tipos de mascarillas sólo proporcionan protección de acuerdo a sus características técnicas, y que la protección que ofrecen puede verse seriamente disminuida por su mejor o peor ajuste facial, el modo de ponérsela y quitársela y el uso al que destina. Las mascarillas no protegen frente a gases y vapores químicos

Las mascarillas forman parte de los equipos de protección individual (EPI). Su función es proteger de la exposición a contaminantes a través de las vías respiratorias y están íntegramente fabricadas con un material filtrante y constan de un clip o adaptador nasal y de unas gomas o cintas de sujeción. En ocasiones también disponen de válvulas de exhalación.

Están indicadas para la protección respiratoria del trabajador frente a partículas y aerosoles líquidos, como polvo, agentes biológicos, citostáticos y otros fármacos peligrosos. No protegen frente a gases y vapores químicos.

Existen diferentes tipos de mascarillas que van desde la más simple, la mascarilla quirúrgica hasta las mascarillas N95 y mascarillas FFP3 con válvula de exhalación.

  • La mascarilla quirúrgica se emplea para proteger usuario de salpicaduras de fluidos biológicos y para proteger a los demás de las partículas emitidas por el usuario durante su respiración.

  • Las mascarillas FFP (Filtering FacePiece) y NIOSH N95 están diseñadas para filtrar las partículas y aerosoles líquidos presentes en el entorno, impidiendo que sean inhalados por el usuario. Por supuesto NO protegen frente a gases y vapores tóxicos. En función de su diseño puede ser cónicas, horizontales (pico-pato) y verticales.

FFP2 horizontal (pico-pato) sin válvula de exhalación FFP2 vertical con válvula de exhalación FFP3 horizontal (pico-pato) con válvula de exhalación

La norma EN149:2001 «Filtering Halfmasks to protect against particles» (Mascarillas filtrantes para protección contra partículas), clasifica las mascarillas de protección respiratoria, de acuerdo con su eficacia de filtración y su valor de fuga hacia el interior, en tres clases:

  • FFP1, que retienen más del 80 % de las partículas, con una fuga hacia el interior <25 % y <22 %. Protegen en ambientes contaminados con hasta cuatro veces el valor límite umbral (TLV) de partículas.
  • FFP2, que retienen más del 92% de las partículas, con una fuga hacia el interior <11 % y <8 %. Protegen en ambientes contaminados con hasta 10 veces el TLV.
  • FFP3, que retienen más del 99% de las partículas, con una fuga hacia el interior <5 % y <2 %. Protegen en ambientes contaminados con hasta 50 veces el TLV.

Algunos fabricantes, para un rápido y fácil reconocimiento del nivel de protección, utilizan diferentes colores en el clip nasal o en la válvula, por ejemplo, azul oscuro (FFP1), azul celeste (FFP2) y blanco (FFP3).

La denominación «N95» de NIOSH significa que la mascarilla retiene al menos el 95% de las partículas de 0,3 µm o mayores, y la letra N indica que NO es resistente al aceite.

Las mascarillas pueden tener válvula de exhalación. La válvula facilita la respiración y evita la condensación; se recomiendan para largos periodos de uso. Como no filtran el aire exhalado por el usuario, las mascarillas con válvula no se deben usar en pacientes infectados.

Para el empleo de las mascarillas deben tenerse en cuenta ciertas medidas elementales de prevención:

  • Lavarse bien las manos con agua y jabón, antes y después de usar la mascarilla.
  • Comprobar la fecha de caducidad y que la mascarilla no presenta defectos ni en las bandas ni en el material filtrante, clip nasal, etc..
  • Colocarse la mascarilla. Los elementos de protección se deben colocar en el siguiente orden: bata, gorro, calzas, mascarilla, gafas y guantes.
  • Ajustar correctamente la mascarilla para conseguir una adecuada protección.
  • La barba y las patillas pueden impedir un ajuste correcto.
  • En caso de llevar gafas, hay que quitárselas para colocar y ajustar la mascarilla.
  • Cambiar la mascarilla:
  • Después de su uso.
  • En caso de que se humedezca, o sufra algún daño o alteración.
  • Si la resistencia a la respiración es excesiva.

 

Conclusiones

Desde el comienzo del brote de COVID-19 a finales de diciembre de 2019, pasando por la declaración de emergencia de salud pública de la OMS el 30 de enero de 2020 y la declaración de la OMS de pandemia global el 11 de marzo de 2020, hasta hace tan solo unos días, la percepción de la situación originada por el COVID-19 ha dado numerosos bandazos, indicando con ello falta de planificación y prevención, y además la actuación del Centro de Coordinación de Alertas y Emergencias Sanitarias no parece haber sido muy acertada.

La extensión del COVID-19 fuera de China comenzó a mediados de enero de 2020 con la aparición de los primeros casos en diferentes países: Tailandia (13 de enero de 2020), Corea del sur (20 de enero de 2020), Estados Unidos (21 de enero de 2020), Alemania (28 de enero de 2020), Japón (28 de enero de 2020), Emiratos Árabes Unidos (29 de enero de 2020), Italia (31 de enero de 2020), España (31 de enero de 2020), Grecia (26 de febrero de 2020), etc..7

El 13 de febrero de 202, el ministro de Sanidad, Salvador Illa, afirmaba en la cumbre europea ante sus homólogos de los Estados miembros que España disponía de material sanitario «suficiente» para hacer frente al coronavirus.8

A pesar de los mensajes enviados  el 24 de febrero de 2020 por Fernando Simón, director del Centro de Coordinación de Alertas y Emergencias Sanitaria, indicando que existía una probabilidad de infección muy baja, y que España iba a tener como mucho algún caso diagnosticado con una transmisión limitada y controlada, el 29 de febrero se agotaron las existencias de mascarillas en las farmacias de España.9

Sobre si las mascarillas deben emplearse sólo por el personal infectado y por el personal sanitario, y sobre si son útiles o no para prevenir el contagio entre individuos sanos, individuos asintomáticos e individuos infectados, las opiniones son muy diversas y han ido variando con el paso del tiempo.9,10,11,12,13,14,15,16

Resulta obvio que cualquier barrera es válida para la protección contra el COVID-19, pero dicha protección variará mucho dependiendo del tipo de barrera: pañuelo, bufanda, braga de cuello, mascarilla quirúrgica, mascarilla FFP1, mascarilla FFP2, mascarilla N95, mascarilla FFP3, máscara con filtro, máscara completa, etc., y de cómo emplee el usuario dicha barrera.

Está claro que si las mascarillas evitan que un individuo contaminado, contamine a los demás, y evitan también que el personal sanitario resulte contaminado cuando contacta con individuos contaminados, cualquier individuo que emplee algún tipo de mascarilla está evitando de alguna manera el contaminar al resto de los individuos más si está contaminado y el resultar contaminado por algún individuo contaminado.

Así que, digan lo que digan …, mejor algún tipo de barrera que ninguna.

 

Referencias

  1. «Procedimiento de actuación frente a casos de infección por el nuevo coronavirus (SARS-CoV-2)», actualizado a 27 de febrero de 2020, Ministerio de Sanidad.
  2. «Información sobre el coronavirus SARS-COV-2 para el personal municipal del Ayuntamiento de Madrid y sus organismos autónomos», Ayuntamiento de Madrid, Madrid Salud, https://cppm.es/wp-content/uploads/2020/03/informacion-sobre-el-coronavirus-sars-cov-2-para-el-personal-municipal-del-ayto-madrid-abr2020.pdf
  3. «Componentes de la defensa química y biológica en operaciones militares», René Pita Pita, Real Academia Nacional de Farmacia, 2005.
  4. «Turbulent Gas Clouds and Respiratory Pathogen Emissions-Potential Implications for Reducing Transmission of COVID-19», Lydia Bourouiba, JAMA Published online March 26, 2020
  5. «N95, sólo para partículas», J.Domingo, http://cbrn.es/?p=1072
  6. «Guía informativa nº 23-Mascarillas», Gobierno vasco, Hospital universitario de Donostia, https://www.osakidetza.euskadi.eus/contenidos/informacion/hd_publicaciones/es_hdon/adjuntos/GuiaSL23c.pdf
  7. «Así se ha ido expandiendo día a día la alerta por el coronavirus Covid-19: más de 2.300 muertos en China», https://www.elmundo.es/ciencia-y-salud/salud/2020/02/10/5e4121e5fdddffa4728b458a.html
  8. «Así defendió el ministro de Sanidad el 13-F que España tenía material sanitario «suficiente»», https://okdiario.com/espana/asi-defendio-ministro-sanidad-salvador-illa-13-f-que-espana-tenia-material-sanitario-suficiente-5420364
  9. «Los 7 errores de cálculo más graves del Gobierno con el coronavirus», https://www.economiadigital.es/politica-y-sociedad/los-7-errores-de-calculo-mas-graves-del-gobierno-con-el-coronavirus_20043462_102.html
  10. «Lo que no nos contaron de las mascarillas (y una solución a la italiana)», https://blogs.elconfidencial.com/espana/cronicavirus/2020-03-18/coronavirus-mascarillas-solucion-italia_2503876/
  11. ¿Es necesario el uso de mascarillas frente al Covid-19? , https://www.vozpopuli.com/branded/uso-mascarillas-necesario-coronavirus_0_1337867068.html
  12. «¿Mascarillas sí o no? El debate entre Oriente y Occidente», https://elpais.com/sociedad/2020-04-01/mascarillas-si-o-no-el-debate-entre-oriente-y-occidente.html
  13. «¿Y si nos equivocamos al no usar mascarilla? Por qué acabaremos todos imitando a Asia», https://www.elconfidencial.com/tecnologia/ciencia/2020-04-02/mascarillas-uso-recomendable-debate-barrera_2530007/
  14. «Sanidad cambia de rumbo y apunta ahora al uso generalizado de mascarillas», https://www.elconfidencial.com/espana/2020-04-03/sanidad-simon-estrategia-uso-mascarilla-coronavirus_2533687/
  15. «Por qué el Gobierno se está planteando el uso obligatorio de las mascarillas», https://www.vozpopuli.com/sanidad/Gobierno-planteando-uso-obligatorio-mascarillas_0_1342667051.html
  16. «Sanidad defendió que «no tiene ningún sentido» usar mascarillas y ahora lo pedirá a toda la población», https://www.elmundo.es/ciencia-y-salud/salud/2020/04/04/5e877f5d21efa0e34f8b45a7.html

 

 

 

Eran pocos, y parió la abuela

La Lista 1

La Lista 1 del anexo de verificación de la Convención sobre las Armas Químicas (CAQ) incluía, a la entrada en vigor de la misma el 29 de abril de 1997, seis familias de agentes químicos de guerra, dos toxinas consideradas como agentes químicos (saxitoxina y ricina), dos familias de precursores y dos precursores individuales (cloro sarín y cloro somán)1, a saber:

1A.1 Alquilfosfonofluoridatos de O-alquilo (agentes neurotóxicos) (más de 20 000 sustancias)
1A.2 N,N-dialquilfosforamidatos de O-alquilo (agentes neurotóxicos) (más de 50 000 sustancias)
1A.3 Alquilfosfonotiolatos de O-alquilo y S-2-dialquilaminoetilo (agentes neurotóxicos) (más de 200 000 sustancias)
1A.4 Mostazas de azufre (agentes vesicantes) (9 sustancias)
1A.5 Lewisitas (agentes vesicantes) (3 sustancias)
1A.6 Mostazas de nitrógeno (agentes vesicantes) (3 sustancias)
1A.7 Saxitoxina (1 sustancia)
1A.8 Ricina (1 sustancia)
1B.9 Fosfonildifluoruros de alquilo (4 sustancias)
1B.10 Alquilfosfonitos de O-alquilo y O-2-dialquilaminoetilo (más de 200 000 sustancias)
1B.11 Cloro sarín (1 sustancia)
1B.12 Cloro somán (1 sustancia)

Es decir la Lista 1 contenía más de 470 023 sustancias de las cuales solo unos cientos tienen recogidos sus espectros en la Base de Datos Analítica de la Organización para la Prohibición de las Armas Químicas (OPAQ)2.

 

El embarazoso tema de la modificación del anexo

En Salisbury3,4, el 4 de marzo de 2018, el disidente soviético Sergei Skripal, su hija Yulia Skripal y el oficial de policía Nicholas Bailey resultaron intoxicados con una sustancia química tóxica, identificada por los laboratorios de Reino Unido, y por los laboratorios designados de la OPAQ, como una sustancia neurotóxica de la familia de los agentes «novichok». La estructura química de dicho agente «novichok» no se ha hecho pública hasta el momento, pero si se ha hecho público que era una sustancia de gran pureza (pese a lo cual, ninguno de los tres afectados llegó a fallecer). En abril de ese mismo año, Reino Unido acusó a Rusia ante la OPAQ del envenenamiento. Más tarde, el 30 de junio de 2018, en Amesbury3,5, el Sr. Charles Rowley y la Sra. Dawn Sturgess resultaron intoxicados con la misma sustancia neurotóxica que la identificada en el incidente de Salisbury, y la Sra. Sturgess falleció a causa de dicha intoxicación.

Tras estos hechos, el 16 de octubre de 2018, las Representaciones Permanentes ante la OPAQ del Canadá, los Estados Unidos de América y los Países Bajos presentaron la «Propuesta conjunta relativa a una modificación técnica de la Lista 1 del Anexo sobre sustancias químicas de la Convención sobre las Armas Químicas», de conformidad con los párrafos 1, 4 y 5 del artículo XV de la Convención (S/1682/2018, de fecha 25 de octubre de 2018)6. La propuesta conjunta propone la inclusión en la Lista 1 de dos nuevas familias de agentes neurotóxicos7:

  1. Fluoruros fosforamídicos de P-alquilo (H o ≤ C10, incluido el cicloalquilo) N-(1-(dialquil (≤ C10, incluido el cicloalquilo)amino))alquilideno (H o ≤ C10, incluido el cicloalquilo) y sales alquilatadas o protonadas correspondientes (varios millones de sustancias).

  1. Fosforamidofluoridatos de O-alquilo (H o ≤ C10, incluido el cicloalquilo) N-(1-(dialquil (≤ C10, incluido el cicloalquilo)amino))alquilideno (H o ≤ C10, incluido el cicloalquilo) y sales alquilatadas o protonadas correspondientes (varios millones de sustancias).

El 30 de noviembre de 2018, la Representación Permanente de la Federación de Rusia ante la OPAQ presentó las «Propuestas para introducir adiciones en las listas de sustancias químicas del Anexo sobre sustancias químicas de la Convención sobre las Armas Químicas», de conformidad con los párrafos 1, 4 y 5 del artículo XV de la Convención (S/1696/2018, de fecha 7 de diciembre de 2018)6. Aunque la OPAQ no ha hecho pública las Propuestas rusas, tal y como hizo con la Propuesta Conjunta, éstas han sido reveladas por la Oficina de Industria y Seguridad del Departamento de Comercio de Estados Unidos, como resultado de sus actividades para recopilar información que permita evaluar el impacto en la industria de Estados Unidos de las Propuestas Rusas de modificación del Anexo sobre productos químicos de la CAQ8.

Las propuestas rusas suponen la inclusión en la Lista 1 de cinco nuevas familias de agentes neurotóxicos8:

  1. Fluoruros de P-alquilo (H o ≤ C10, incluidos cicloalquilos) N-(1-(dialquil (≤ C10, incluidos cicloalquilos)amino))alquiliden (H o ≤ C10, incluidos cicloalquilos) fosforamídicos y sales alquilatadas o protonadas correspondientes (varios millones de sustancias).

  1. O-alquil (H o ≤ C10, incluidos cicloalquilos) N-(1-(dialquil (≤ C10, incluidos cicloalquilos)amino))alquiliden (H o ≤ C10, incluidos cicloalquilos) fosforamidofluoridatos y sales alquilatadas o protonadas correspondientes (varios millones de sustancias).

 

  1. P-alquil (H o ≤ C10, incluidos cicloalquilos)-(bis((alquil (H or ≤ C10, incluidos cicloalquilos)alquil (H or ≤ C10, incluidos cicloalquilos)amino))metilen) fosfonamidofluoridates y sales alquilatadas o protonadas correspondientes (varios millones de sustancias).

 

  1. Dimetil-carbamoiloxipiridinas cuaternarias (más de 1000 000 sustancias):
    • 1-[N,N-dialquil(С≤10)-N-(n-(hidroxil, ciano, acetoxi)alquil(С≤10))amonio]-n-[N-(3-metil-carbamoxi-α-picolinil)-N,N-dialquil(С≤10)amonio]decano dibromuro (n=1-8)
    • 1,n-bis[N-(3-dimetilcarbamoxi-α-picolil)-N,N-dialquil((С≤10)amonio]-alcano-(2,(n-1)-diona) dibromuro (n=2-12)

  1. O-(1-alquil (H, Me) 2-alquil (H,Me) -2-cloroetil)-(((dihalo(F, Cl)metilen)amino)-oxi)fosforofluoridatos (12 sustancias).

En la sexagésima segunda reunión del Consejo Ejecutivo, éste estudió y adoptó, por consenso, la decisión titulada «Recomendación relativa a una modificación de la Lista 1 del Anexo sobre sustancias químicas de la Convención sobre las Armas Químicas»7, (EC-M-62/DEC.1, de fecha 14 de enero de 2019, en la que recomendó a todos los Estados Partes la adopción de la Propuesta Conjunta (La Federación Rusa se desvinculó del consenso9) 6.

Unos días más tarde, en la sexagésima tercera reunión del Consejo Ejecutivo, el Consejo examinó las Propuestas de la Federación Rusa, y no adoptó el proyecto de decisión en el que se recomendaba su adopción (EC-M-63/DEC/CRP.1, de fecha 19 de febrero de 2019). Sobre esta base, se consideró que el Consejo recomendaba que se rechazaran las Propuestas de la Federación Rusa6.

Antes de que expirase el periodo de 90 días, el 14 de abril de 2019, para formular objeciones a la decisión del Consejo Ejecutivo de aprobar la Propuesta Conjunta, el 14 de abril de 2019, la Secretaría recibió una objeción de un Estado Parte (Federación Rusa) a la recomendación del Consejo de que se adoptara la Propuesta conjunta (EC-M-62/NAT.5, de fecha 9 de abril de 2019)6. Conforme a lo indicado al apartado e) del párrafo 5 del artículo XV de la Convención, al recibirse una objeción a la recomendación del Consejo, debía ser la vigésimo cuarta Conferencia de Estados Parte la que debía adoptar una decisión, como cuestión de fondo, sobre la Propuesta Conjunta de modificación de la Lista 1 del Anexo sobre sustancias químicas de la CAQ1.

Como era de esperar, días más tarde y antes de que expirase, el 27 de mayo de 2019, el periodo de 90 días para formular objeciones, la Secretaría recibió una objeción de un Estado Parte (República de Burundi) a la recomendación del Consejo de rechazar las Propuestas de la Federación de Rusia (EC-M-63/NAT.4, de fecha 9 de abril de 2019)6. Como ya se ha indicado, conforme a lo indicado al apartado e) del párrafo 5 del artículo XV de la Convención, al recibirse una objeción a la recomendación del Consejo, debía ser la vigésimo cuarta Conferencia de Estados Parte la que debía adoptar una decisión, como cuestión de fondo, sobre las Propuestas rusas de modificación de la Lista 1 del Anexo sobre sustancias químicas de la CAQ1.

Tras las consultas celebradas entre la Federación de Rusia, los Estados Unidos de América, el Canadá y los Países Bajos, con la participación de la Secretaría (S/1758/2019, de fecha 3 de junio de 2019; S/1785/2019, de fecha 16 de agosto de 2019; y S/1789/2019, de fecha 26 de agosto de 2019), la Federación de Rusia presentó al Director General una «Propuesta modificada para introducir modificaciones en la Lista 1 del Anexo sobre sustancias químicas de la Convención sobre las Armas Químicas» (S/1796/2019, de fecha 24 de septiembre de 2019)6,10.

Así llegamos a este punto donde todo parece indicar que la embarazosa situación de la modificación de la Lista 1 del Anexo sobre sustancias químicas de la CAQ se resolverá cuando la Conferencia de Estados Parte examine y apruebe tanto el proyecto de decisión sobre la Propuesta conjunta (C-24/DEC/CRP.1, de fecha 20 de septiembre de 2019), como la Propuesta modificada de la Federación de Rusia (C-24/DEC/CRP.5, de fecha 1 de noviembre de 2019).

 

 

Y parió la abuela

El 27 de noviembre de 2019, durante la vigésimo cuarta conferencia, la Conferencia de Estados Partes daba a luz a dos mellizos, la modificación del anexo conforme a la Propuesta Conjunta de los Estados Unidos de América, el Canadá y los Países Bajos, de fecha 16 de octubre de 2018, y la modificación del anexo conforme a las Propuestas Rusas, de fecha 24 de septiembre de 20197,11.

La Propuesta Conjunta consiste como ya se ha indicado en dos grandes familias de agentes neurotóxicos:

  1. Fluoruros de P-alquil (H o ≤ C10, incluidos cicloalquilos) N-(1-(dialquil (≤ C10, incluidos cicloalquilos)amino))alquiliden (H o ≤ C10, incluidos cicloalquilos) fosforamídicos y sales alquilatadas o protonadas correspondientes.

Ejemplo: fluoruro de N-(1-(di-n-decilamino)-n-deciliden)-P-decilfosfonamídico (sin número CAS).

  1. O-alquil (H o ≤ C10, incluidos cicloalquilos) N-(1-(dialquil (≤ C10, incluidos cicloalquilos)amino))alquiliden (H o ≤ C10, incluidos cicloalquilos) fosforamidofluoridatos y sales alquilatadas o protonadas correspondientes.

Ejemplo: O-n-decil N-(1-(di-n-decilamino)-n-deciliden) fosforamidofluoridato (sin número CAS).

 

 

La Propuesta Rusa no se corresponde exactamente con la hecha pública por la Oficina de Industria y Seguridad del Departamento de Comercio de Estados Unidos. De las cinco familias indicadas en un primer momento se ha eliminado la última, correspondiente a los O-(1-alquil (H, Me)2-alquil (H,Me)-2-cloroetil)-(((dihalo(F, Cl)metileno)amino)-oxi)fosforofluoridatos. Además con excepción de la familia de los carbamatos las otras tres familias han reducido sustancialmente su tamaño10:

  1. O-alquil (Ме, Еt)-(1-(alquil (Me, Et)alquil (Me, Et)amino)etiliden) fosforamidofluoridatos:

Ejemplos:

Metil-(1-(dietilamino)etiliden)fosforamidofluoridato (sin número CAS)

Etil-(1-(dietilamino)etiliden)fosforamidofluoridato (sin número CAS)

Esta familia está incluida en la Propuesta Conjunta

 

  1. Metil-(1-(dietilamino)etiliden)fosfonamidofluoridato (sin número CAS)

Esta sustancia está incluida en la Propuesta Conjunta

  1. Metil-(bis(dietilamino)metilen)fosfonamidofluoridato (sin número CAS)

Esta sustancia no está recogida en la Propuesta Conjunta, y se correspondería con el agente A-242 descrito por Mirzayanov.

  1. Carbamatos (cuaternarios y bicuaternarios de dimetilcarbamoiloxipiridinas)

4.1 Cuaternarios de dimetilcarbamoiloxipiridinas:

Dibromuro de 1-[N,N-dialquil (С≤10) -N-(n-(hidroxil, ciano, acetoxi)alquil (С≤10)) amonio]-n-[N-(3-dimetil-carbamoxi-α-picolinil)-N,N-dialquil (С≤10)amonio]decano (n=1-8)

Ejemplo: Dibromuro de 1-[N,N-dimetil-N-(2-hidroxi)etilamonio]-10-[N-(3-dimetil carbamoxi-α-picolinil)-N,N-dimetilamonio]decano (CAS 77104-62-2)12.

 4.2 Bicuaternarios de dimetilcarbamoiloxipiridinas:

Dibromuro de 1,n-bis[N-(3-dimetilcarbamoxi-α-picolil)-N,N-dialquil( (С≤10) amonio]- alcano-(2,(n-1)-diona) (n=2-12)

Ejemplo: Dibromuro de 1,10-bis[N-(3-dimetilcarbamoxi-α-picolil)-N-etil-N-metilamonio]- decano-2,9-diona (CAS 77104-00-8)12.

 

Conclusiones

  • Está claro, no solo por el contenido de la Propuesta Conjunta, sino también por los considerandos que incluyen muchos documentos, y por las declaraciones realizadas por los Estados Unidos y Canadá en la Cuarta Conferencia de Revisión de la CAQ en noviembre de 2018, que dicha Propuesta Conjunta fue presentada para asegurar que todos los agentes «novichok», incluido el que se utilizó en los incidentes de Salisbury y Amesbury, fueran incluidos como agentes químicos de guerra en las Listas de la CAQ13. Se incluyen dos familias con millones de sustancias químicas por no hacerse pública la naturaleza de la sustancia tóxica utilizada en los incidentes citados. La idea que subyace en el fondo de la Propuesta Conjunta es acusar a la Federación Rusa de incumplir la CAQ. Sin embargo recordemos que los espectros de masas hechos públicos correspondientes al A-230 y al A-234 son aportaciones del centro militar estadounidense CBDCOM/ERDEC (Chemical Biological Defense Command/ Edgewood Research, Development and Engineering Center)14 a la librería de espectros de masas del NIST98.
  • Parece también que la Propuesta Rusa busca acusar a Estados Unidos al incluir una numerosa familia de carbamatos de gran toxicidad patentados por el Ejército de Estados Unidos a finales de la década de 196013.
  • Probablemente muchas de las sustancias incluidas ahora en la Lista 1 carecen de interés como agentes químicos de guerra, debido a que por su estructura y elevado peso molecular, son sólidos a temperatura ambiente y difícilmente utilizables por vía inhalatoria13.
  • Ninguna de las propuestas incluye a los precursores necesarios que deberían ser incluidos en Lista 1 o en Lista 2, dependiendo de su posible uso no prohibido por la CAQ13,14.
  • Debido a la falta de transparencia acerca de la estructura del «novichok» empleado en Salisbury y Amesbury, el número de sustancias químicas en la Lista 1 del Anexo sobre sustancias químicas ha aumentado exageradamente.

 

 

Referencias

  1. «Convención sobre la Prohibición del Desarrollo, la Producción, el Almacenamiento y el Empleo de Armas Químicas y sobre su Destrucción (CAQ)», disponible en https://www.opcw.org/fileadmin/OPCW/CWC/CWC_es.pdf y en https://www.opcw.org/fileadmin/OPCW/CWC/CWC_es.doc
  2. «Sampling and analysis in the CWC and the OPCW mobile laboratory» en «Chemical Weapons Convention chemicals analysis-Sample Collection, Preparation and Analytical Methods», Markku Mesilaakso, Wiley 2005.
  3. «Technical Assistance provided by OPCW related to toxic chemical incidents in Salisbury and Amesbury», https://www.opcw.org/media-centre/featured-topics/incident-salisbury
  4. «Note by the Technical Secretariat: Summary of the Report on Activities Carried Out in Support of a Request for Technical Assistance by the United Kingdom of Great Britain and Northern Ireland (Technical Assistance Visit TAV/02/18), s-1612-2018, https://www.opcw.org/sites/default/files/documents/S_series/2018/en/s-1612-2018_e___1_.pdf)
  5. «Note by the Technical Secretariat: Summary of the Report on Activities Carried Out in Support of a Request for Technical Assistance by the UK (Technical Assistance Visit TAV/03/18 and TAV/03B/18, «Amesbury Incident»)», s-1671-2018, https://www.opcw.org/sites/default/files/documents/2018/09/s-1671-2018%28e%29.pdf).
  6. «Annotated provisional agenda for the Twenty-Fourth Session of the Conference of the States Parties, 25 – 29 November 2019», C-24/INF.1/Rev.1, https://www.opcw.org/sites/default/files/documents/2019/11/c24inf01r1%28e%29.pdf)
  7. «Decision-Recommendation for a change to Schedule 1of the annex on chemicals to the Chemical Weapons Convention», EC-M-62/DEC.1 https://www.opcw.org/sites/default/files/documents/2019/01/ecm62dec01%2B%28e%29.pdf
  8. «Impact of Proposed Additions to the ‘Annex on Chemicals’ to the Chemical Weapons Convention (CWC) on Legitimate Commercial Chemical, Biotechnology, and Pharmaceutical Activities Involving ‘Schedule 1’ Chemicals (Including Schedule 1 Chemicals Produced as Intermediates),» Federal Register, Vol. 84, No. 157 (2019), <www.govinfo.gov/content/ pkg/FR-2019-08-14/pdf/2019-17256.pdf>
  9. «Report of the sixty-second meeting of the Executive Council», EC-M-62/2, https://www.opcw.org/sites/default/files/documents/2019/01/ecm6202%28e%29.pdf
  10. «Decision-Changes to Schedule 1 of the Annex on chemicals to the Chemical Weapons Convention», C-24/DEC.5, https://www.opcw.org/sites/default/files/documents/2019/11/c24dec05%28e%29.pdf
  11. «Technical change to Schedule 1(A) of the Annex on chemicals to the Chemical Weapons Convention», C-24/DEC.4, https://www.opcw.org/sites/default/files/documents/2019/11/c24dec04%28e%29.pdf
  12. Handbook of Chemical and Biological Warfare Agents-D. Hank Ellison 2Ed CRC Press 2008
  13. «Controlling Novichoks after Salisbury: revising the Chemical Weapons Convention schedules», Stefano Costanzi & Gregory D. Koblentz, The Nonproliferation Review, September 2019
  14. «Se les ve el plumero», J.Domingo, http://cbrn.es/?p=1403