29 de abril de 2015

La psicodélica historia del LSD

El LSD o dietilamida de ácido lisérgico es una droga semisintética psicoactiva o enteógena que fue sintetizada por primera vez el 16 de noviembre de 1938 por el químico suizo Albert Hofmann mientras trabajaba en los laboratorios de la empresa farmacéutica Sandoz, actualmente parte de Novartis, en Basilea, Suiza.

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Lucy in the Sky with Diamonds: El extendido rumor resultó ser falso.

Los antecedentes


Hofmann se encontraba estudiando derivados tipo amida del ácido lisérgico, un compuesto producido por un hongo, el cornezuelo del centeno (Claviceps purpurea). El científico pretendía encontrar sustancias con valor para la industria farmacéutica, en concreto, buscaba estimulantes del aparato respiratorio y el sistema circulatorio, un analéptico.

En este caso, a la molécula de ácido lisérgico le adicionó un sustituyente dietilamida por medio de la reacción con dietilamina, previa activación con cloruro de fosforilo (POCl3) y obteniendo ácido 1-metil-D-lisérgico como intermedio de reacción. A este producto le puso el nombre LSD-25 (del alemán Lysergsäure-Diethylamid, dietilamida de ácido lisérgico, y el número de molécula que había sintetizado). La guardó "en el cajón", y continuó investigando para sintetizar otros compuestos.

lysergic acid diethylamide lsd-25 lysergide lisérgida
Estructuras del ácido lisérgico y su derivado el LSD.

¿Por qué era especial este LSD-25?


Estructuralmente, más adelante se pudo comprobar que el LSD tiene en su esqueleto una parte análoga al neurotransmisor serotonina (5-hidroxitriptamina o 5-HT), y de esta forma actúa como agonista de varios receptores de esta monoamina.

5-hydroxytryptamine 5-HT 5-hidroxitriptamina serotonin sérotonin dibujo formula quimica estrucutra
Estructura química de la serotonina.
Aunque no se conoce todavía el mecanismo exacto por el que produce los efectos que vamos a ver más adelante, se sabe que también es capaz de unirse a los receptores dopaminérgicos D2.


El guante que se rompió


No fue hasta 1943, casi cinco años después, que salió de ese cajón y se encontraron sus propiedades psicodélicas, término acuñado por el psiquiatra Humphry Osmond en una carta enviada al escritor inglés Aldous Huxley, juntando las palabras griegas "psychē" (alma) y "dēloun"(revelar).

El 16 de abril de ese año, Hofmann decidió volver a sintetizar la molécula, y accidentalmente entró en contacto con ella a través de las manos. Describió los efectos como de agitación combinada con un ligero mareo.

Ya en casa, se acostó y se sintió en un estado como de borrachera no desagradable y con la imaginación extremadamente estimulada. Con los ojos cerrados, como en un sueño, percibió varias imágenes caleidoscópicas y coloridas, hasta que dos horas más tarde estos efectos desparecieron. Cuando regresó al trabajo, valoró las sustancias que había estado manipulando y llegó a la conclusión de que había absorbido parte del LSD-25 a través de la piel de los dedos.

Dumbo alucinando como si se le hubiera roto un guante.

El Día de la Bicicleta


El día 19 de abril decidió probar por sí mismo los efectos de esta potencial droga e ingirió 0,25 mg de la sustancia por vía oral, cantidad que consideró que era el umbral de acción de la droga o la cantidad mínima necesaria para que tuviera efectos en el organismo.

En menos de una hora, Hofmann experimentó cambios repentinos e intensos en la percepción, y le pidió a su ayudante de laboratorio que le acompañara a casa. Como en la época de la Segunda Guerra Mundial había restricciones para usar los vehículos de motor, fueron en bicicleta, y de camino su estado empeoró. 

Cuando llegaron a su casa, además de la ansiedad que estaba sintiendo, el químico llegó a creer que su vecina, la Señora R., que inocentemente le llevó un poco de leche a casa, era una malévola e insidiosa bruja con una máscara de color. Todo giraba alrededor en la habitación y los objetos y muebles habituales de pronto tenía formas amenazantes y grotescas. Hofmann llegó a pensar también que se había vuelto loco, y que el LSD lo había envenenado. Cuando un médico le examinó, no observó anomalías físicas, excepto una midriasis exagerada (dilatación de pupilas).

bruja witch wizard of oz mago de green verde
La vecina de Hofmann. Según él, claro.
Poco a poco, empezó a sentir sensaciones placenteras con colores y formas que se movían al cerrar los ojos, imágenes caleidoscópicas se abrían y cerraban formando círculos y espirales de forma constante. Desde entonces, el 19 de abril de cada año, día del primer viaje de LSD, se conoce como el "Día de la Bicicleta".

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"Tripi" rememorando el Día de la Bicicleta.
Resultó que esta droga, que era mucho más potente que otros alucinógenos yas conocidos como la mescalina, en realidad poseía un umbral de acción de 0,20 mg, como se estudió posteriormente, La sustancia, también conocida como lisérgida, representaba para Hofmann un hallazgo muy significativo, ya que una sustancia psicoactiva tan potente sería útil como herramienta en psiquiatría, y no imaginaba que pudiera usarse de forma recreacional.


Lo que ocurrió después


Desde su descubrimiento, los laboratorios Sandoz fueron los únicos que manufacturaron y comercializaron el LSD, que fue puesto a la venta por primera vez en 1947 bajo en nombre comercial Delysid®. Tenía prometedoras aplicaciones en psiquiatría, pero su abuso en los años 60 hizo que fuera prohibido.

Como curiosidad, el ya mencionado autor de la novela distópica Un mundo feliz Aldous Huxley, fue un fiel defensor de su uso recreacional, e incluso en su lecho de muerte cuando era incapaz de hablar debido a un cáncer de laringe muy avanzado, escribió una nota a su mujer Laura pidiendo "LSD, 100 µg, intramuscular".

el secreto de la pirámide joven sherlock holmes Das Geheimnis des verborgenen Tempels hallucination alucinación Le Secret de la pyramide
Una de las escenas generadas por ordenador del cine que más me impactó
de jovenzuela: la alucinación de El secreto de la pirámide.

Fuentes:
Wikipedia: History of lysergic acid diethylamide

Esta entrada participa en la XLVII Edición del Carnaval de Química, cuyo blog anfitrión es ::ZTFNews.

22 de abril de 2015

El ciclo día y noche en Star Wars

La última vez que volví a ver la trilogía clásica de Star Wars, me fijé en que los personajes al viajar de un planeta a otro prácticamente no variaban de ropa (exceptuando casos extremos como el planeta Hoth), el horizonte parecía estar situado a la misma distancia siempre (a unos 4,66 km, así a ojo) y que la forma en la que se nos presentaban la duración del día y la noche eran muy similares.

Estadísticamente es muy poco probable que los planetas que aparecen en la saga de Star Wars como el ya nombrado y helado Hoth, el pantanoso Dagobah o el desértico Tatooine tengan ciclos día/noche de 24 horas como en la tierra: Cada sistema planetario tendría una estrella central que actuaría como sol, pero dentro de un mismo sistema, cada planeta estaría a una distancia de esa estrella (lo que conlleva una diferente temperatura basal), y girarían alrededor de él a distintas velocidades, además de rotar sobre su propio eje a diferente inclinación - en el caso de la Tierra, de 23,5º- y velocidad.

Esto se traduce en diferentes duraciones de los ciclos día/noche, y por ejemplo en la Vía Láctea encontramos que la velocidad de rotación de los diferentes planetas varía en comparación a la Tierra, siendo Marte el planeta con un ciclo más similar a ella, ya que la rotación sobre su propio eje dura 24,6 horas. Un día en Venus dura 243 días terrestres, una cifra ligeramente superior a la que dura su traslación completa alrededor del Sol, 225 días.

Sin embargo, los planetas de mayor tamaño de nuestra galaxia tienen rotaciones más cortas: Júpiter cada 10 horas, Saturno cada 11, y Neptuno cada 16 horas. En el caso contrario está Mercurio, que durante una órbita alrededor del Sol, rota sobre su propio eje "solamente" una vez y media, lo que quiere decir que su "día" dura 176 días terrestres.

millenium falcon approaching yavin giant gas planet for the battle on its fourth moon
La batalla de Yavin tiene lugar en la cuarta luna del planeta gaseoso gigante.
Plutón, el pobre planeta ¿enano? condenado al ostracismo desde 2006, gira sobre su eje cada 6,4 días, pero al encontrarse a una distancia media del sol de 5,906,380,000 km, ¿tiene un "día" y una "noche" como nosotros los concebimos? En el Universo de Star Wars, podría darse el caso de que, como en Plutón, la estrella central de la galaxia en cuestión se vea como una estrella brillante como otras tantas, y no haya una diferencia palpable entre el día y la noche.

Otro punto a tener en cuenta, es la distancia a la que se ve el horizonte en diferentes planetas o satélites dependiendo de su tamaño. En la Tierra, por ejemplo y como ya hemos comentado, el horizonte se encuentra aproximadamente a 4,66 km, mientras que, por ejemplo en la Luna "sólo" se ve a 2,43 km, o en Marte a unos 3,40 km como se puede comparar en la imagen de abajo, sacada de Reddit.


Además, está la posibilidad de planetas con sistemas binarios de estrellas como Tatooine, una de ellas (Tatoo I) de categoría estelar G o enana amarilla como nuestro Sol, y la otra (Tatoo II) de categoría K o enana naranja. Estas dos estrellas orbitarían alrededor de su centro de masa, y el planeta realizaría una órbita circumbinaria alrededor que no podría mantenerse por cuestiones dinámicas.

tatooine star wars guerra de las galaxias two suns dos soles luke skywalker binary system
Tatooine: ejemplo de sistema binario de estrellas.

15 de abril de 2015

Urea: la síntesis que desmontó una corriente filosófica

En 1828, el químico alemán Friedrich Wöhler logró sintetizar por primera vez a partir de reactivos inorgánicos un compuesto orgánico que además solamente se conocía hasta la fecha como un subproducto de organismos vivos. Tenía 28 años en el momento de su descubrimiento, que supuso un gran avance en la Química y puso en evidencia la hasta entonces ampliamente aceptada doctrina del vitalismo.

La molécula en cuestión era la urea, aislada por primera vez por el científico holandés Herman Boerhaave en la orina humana en 1727, aunque el químico francés Hilaire Rouelle también lo consiguió de forma independiente décadas más tarde..

el exorcista megan niña pis orina alfombra pee carpet urine

El vitalismo mantenía que sólo organismos vivos podían producir compuestos orgánicos, y que la química de los seres vivos eran fundamentalmente diferentes de los de la materia inanimada, que no poseía la "fuerza vital". Uno de sus fieles defensores fue el mismísimo Louis Pasteur, que sostenía que únicamente la vida podía catalizar la fermentación.

Wöhler consiguió desmentir esta filosofía debido en gran parte a la casualidad. Se encontraba en su laboratorio de Berlín mientras pretendía sintetizar cianato de amonio puro partiendo de cloruro de amonio y cianato de plata, dos sales inorgánicas. Al mezclar ambos compuestos y calentarlos para evaporar el disolvente, se formaron unos cristales blancos extremadamente similares a los cristales de urea que había aislado previamente de la orina humana y de perro. La reacción simplificada de doble desplazamiento que se produce es la siguiente:

wöhler urea synthesis síntesis cloruro de amonio cianato de plata ammonium chloride  silver cyanate
Síntesis de Wöhler.

El químico, conocedor de su gran logro, le envió una carta triunfal a su compañero de profesión sueco J. J. Berzelius, vitalista empedernido. El mensaje fue el siguiente:

"[...] y debo decirle que puedo fabricar urea sin la ayuda de riñones, o incluso de animal, ya que ni hombre ni perro son necesarios. [...] La urea de la orina tiene exactamente la misma composición que el cianato amónico. Y este es el caso".
[„ ... und muss ihnen sagen, daß ich Harnstoff machen kann, ohne dazu Nieren oder überhaupt ein Thier, sey es Mensch oder Hund, nöthig zu haben. ... Der Pisse-Harnstoff genau dieselbe Zusammensetzung haben, wie das cyansäure Ammoniak. Und dies ist in der That der Fall."

urea carbamide CO(NH2)2 carbonyl functional group
Urea: diaminocetona o amino metanamida.
Al contrario de la creencia popular, Berzelius, a pesar de la evidencia, no cambió de parecer y mantuvo su creencia vitalista. Es más, unos años más tarde, en 1845, Adolph Hermann Kolbe obtuvo de forma sintética a partir de sulfuro de carbono otra molécula supuestamente exclusiva de los organismos vivos, el ácido acético. Pero ni con esas lograron que Berzelius renegara su creencia en esta filosofía.

Gedenkmarke zum hundertsten Todesstag von Friedrich Wöhler 1800-1882 Entwicklung der Harnstoffsynthese stamp for hundred years of death first synthesis of urea, also known as carbamide Ausgabepreis: 50 Pfennig
Sello conmemorativo de 50 ₰ (peniques) de marco alemán. Centenario de
la muerte de Wöhler recordando el descubrimiento de la síntesis de la urea.

Fuentes:
Wikipedia: Wöhler Synthesis
Chemical Heritage Foundation: Justus von Liebig and Friedrich Wöhler

Esta entrada participa en el XLVI Carnaval de Química, alojado en el blog descubrirlaquimica2 de @descubrequimica.

8 de abril de 2015

Los peligros del mochi

Desde 1873 en Japón, los primeros días de enero se celebra el Año Nuevo Japonés o Shōgatsu, coincidiendo con el Año Nuevo del calendario gregoriano u occidental.

mochi carita feliz happy face cake

En estas fechas los japoneses envían postales o nengajō, deseando un feliz año nuevo a los amigos y familiares, tañen campanas 108 veces la noche del 31 de diciembre en los templos budistas, y comen platos especiales de estas fechas como el osechi-ryōri. También son aficionados a cocinar y después comer los famosos mochi, unos pastelitos de arroz glutinoso triturado (Oryza sativa var. glutinosa) que son preparados antes de Año Nuevo y consumidos a principios de enero. Se pueden comer en una especie de sopa dulce, o tostados y servidos con salsa de soja dulce, envueltos en algas secas, y se estima que cada japonés come 1kg de mochi de media en un año, la mayoría en estas fechas.

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Foto de Makiko Itoh.
Otro uso de estos dulces es formar las llamadas kagami mochi (espejos mochi), unos centros de decoración compuesto por dos bolitas de mochi y una especie de brocheta debajo con un pérsimon seco o una mandarina y algas kombu. El 11 de enero de cada año, el kagami-mochi seco se rompe con un martillo y se cocinan los restos en una sopa de pasta de judías tipo azuki (un shiruko).

En el folklore japonés, al mochi se le atribuyen propiedades medicinales de lo más variadas, desde calentar el cuerpo y dar vigor en los meses más fríos, a nutrir especialmente el páncreas, el bazo y el estómago. Según la tradición, es muy fácil de digerir y son perfectos para personas con un estado muy debilitado, como pacientes anémicos y en personas con trastornos del equilibrio del azúcar en sangre. En algunos casos, se preparan con artemisa (Artemisia vulgaris), que aporta al postre calcio y hierro, y se da tradicionalmente a las mujeres lactantes tras el parto, ya que asegura el suministro de leche materna al bebé.

El problema de la inocente tradición de atiborrarse a mochis viene cuando, por desgracia, este 2015 nueve personas fallecieron atragantadas mientras los comían, y más de 100 personas tuvieron que ser hospitalizadas a causa de este pastelito. Todos los años muere alguna persona por el consumo de este dulce con almidón de arroz, pero este año la cifra ha sido especialmente alta. En comparación con años anteriores, en 2014 hubo cuatro muertes, y dos en 2013. Entre 2006 y 2009, la cifra fue de 18 personas muertas por asfixia. Los fallecidos suelen ser ancianos en 8 de cada 10 casos, ya que tienen mayores dificultados para tragar estos postres pegajosos. El mochi es la primera causa de muerte por asfixia de un alimento en el país nipón.

Cada año, los servicios de emergencia japoneses aconsejan a la gente que corten el mochi en trozos pequeños del tamaño de un bocado cuando la persona que va a comerlo sea un anciano o un niño, y que lo mastiquen bien antes de tragarlo. Advierten que nunca se debería comer mochi cuando uno se encuentra solo.

Tonari no Totoro mi vecino totoro mochi eating comiendo miyazaki となりのトトロ

En caso de asfixia, es importante actuar dando palmadas en la espalda de la persona que se está atragantando, o utilizar la maniobra de Heimlich.

Aprovechando el temor de una población japonesa cada vez más envejecida demográficamente hablando, la empresa Fukunao Medical Foods de Osaka ha desarrollado un mochi fácil de masticar y tragar gracias a la acción de una enzima, no he encontrado cuál, que mantiene el sabor pero modifica su textura gomosa y pegajosa.

Fuentes:

1 de abril de 2015

Los curiosos métodos anticonceptivos del Antiguo Egipto

Los Egipcios, esa gran civilización a orillas del río Nilo, eran duchos en rituales de toda índole, pero especialmente en temas relacionados con la sexualidad. Esta es solo una pequeña recopilación de remedios y creencias en cuanto a sexualidad se refiere de una sociedad donde el incesto, la prostitución y otras prácticas como la masturbación o el sexo en la otra vida - léase: después de muerto- eran ampliamente aceptadas.

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Pruebas de fertilidad


Desarrollaron un método infalible para conocer si una mujer era fértil o estéril. Consistía en mezclar la pulpa de una sandía (Citrullus lanatus var. lanatus) y el fruto o sicono del sicomoro (Ficus sycomorus) triturados con leche de mujer, y se le daba de beber la mezcla a la sujeta cuya vida reproductiva se ponía en duda. Si vomitaba, era capaz de traer al mundo un hijo, pero si por el contrario sólo tenía ventosidades, era un indicador de que no podría concebir.


Métodos anticonceptivos


Dentro de los métodos anticonceptivos de la época, encontramos el conocido método recogido en el papiro médico de Kahun que explica que impregnar la vagina de excrementos de cocodrilo se impedía la concepción. Algunos sostienen que su carácter alcalino realmente le otorgaba propiedades espermicidas.

Otra mezcla recogida en el Papiro de Ebers y empleada con el mismo fin era embadurnar la vagina con miel y semillas de acacia, que contienen goma arábiga (E-414). Posteriormente se conoció que este polisacárido junto al ácido láctico de las semillas poseen acción espermicida, y la densidad de la mezcla podía actuar como barrera física contra los espermatozoides.

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Pruebas relacionadas con el embarazo


En el apartado de pruebas de embarazo, una forma de conocer si una mujer estaba encinta era un curioso método realizado por los médicos o sun-un, que introducían un diente de ajo o una cebolla (Allium cepa) dentro de la vagina de la mujer durante una noche entera, y si al amanecer el olor del ajo no aparecía en el aliento de la boca, la paciente estaba embarazada. Este método se basaba en la creencia de que si una mujer no estaba embarazada, su matriz estaba vacía abierta y formaba un túnel desde el recto hasta la cavidad oral. Si había un feto gestándose, este bloqueaba el paso del túnel y el aroma no llegaba a la boca. Curiosamente, esta prueba fue defendida por el mismísimo Hipócrates.

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Existía además otra manera de conocer si una mujer estaba en estado de buena esperanza, esparciendo dátiles (frutos de palmera datilera o Phoenix dactyliferatriturados junto a cerveza en el suelo, y midiendo cuántas veces vomitaba una mujer sentada encima de este mezclete. Si la pobre mujer vomitaba con frecuencia, estaba embarazada. La explicación actual a este curioso método tiene en cuenta que en los primeros meses de un embarazo, la mujer puede sentir aversión a olores fuertes, que puede preceder a la emesis.

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Si se quería conocer el sexo del bebé, se acepta que alrededor del año 1350 a. C. a las mujeres se les recomendaba orinar sobre granos de trigo (Triticum spp.) y cebada (Secale cereale) durante varios días, y si el trigo brotaba, tendría una niña, pero si por el contrario brotaban las semillas de cebada, su hijo sería varón. Si no crecía nada, la mujer no estaba embarazada.

Como curiosidad, un laboratorio llevó a cabo un experimento para comprobar si la creencia tenía algún fundamento científico, y en un 70 % de las ocasiones, los cereales brotaban en contacto continuado con la orina de una mujer embarazada, mientras que cuando se usaba orina de mujeres no grávidas u hombres, no ocurría nada.

Fuentes: