Determinación espectrofotométrica de carboxihemoglobina y su análisis en fumadores de la ciudad de Lima

Abstract

Este trabajo de investigación para mi Tesis de Licenciatura en Química fue realizado bajo la tutoría de la Lie. Quím. Gina Cbiarella Mansilla dentro del grupo de Química Inorgánica de la Escuela Profesional de Química de la Universidad Nacional de Ingeniería. Este trabajo surge de la inquietud de estudiar los espectros electrónicos de los enlaces metal-ligando en sistemas biológicos y se ha escogido el sistema carboxihemoglobina por las tendencias actuales de abordar temas de contaminación ambiental, que son tratados en su base conceptual y mecanística por la BIOINORGANICA (rama multidisciplinaria de la Química que no cuenta con más de 30 años de existencia). La importancia de la molécula de hemoglobina se manifiesta por ser un excelente ejemplo de un compuesto de coordinación que participa del proceso que es necesario para sustentar la vida del hombre, en ella el metal hierro (II) se enlaza a 4 átomos de nitrógeno del anillo porfirínico, en la quinta coordinación se enlaza con un nitrógeno proveniente del aminoácido histidina y puede enlazar a un ligando más como la molécula de oxígeno, completando la coordinación 6 característica del hierro. Dicho sistema transportador de oxígeno puede ser alterado muy fácilmente, enlazando otros ligandos con características químicas similares como son el monóxido de carbono, el óxido nítrico y el sulfuro de hidrógeno, los cuales tienen efectos nocivos en la salud. En este trabajo se hace uso de consideraciones estructurales que influyen en la estabilidad del enlace metal-ligando para optimizar el Método Espectrofotométrico en la determinación del monóxido de carbono de la sangre y se busca como aplicación específica detenninar niveles de carboxihemoglobina en una muestra poblacional de no fumadores y fumadores de la Ciudad de Lima según la estadística de 1995 efectuada por la Institución Nacional CEDRO (Centro de Información y Educación para la prevención del abuso de drogas). El nivel de carboxihemoglobina hallado está relacionado con la cantidad de cigarrillos que se fuma al día y se determina teóricamente la concentración promedio de monóxido de carbono al que se ha estado expuesto en equilibrio, teniendo en cuenta ciertas consideraciones como parte del desarrollo del método analítico. En la parte experimental se propone una modificación experimental al método espectrofotométrico, estudiándose cuantitativamente los espectros visibles de los derivados de la hemoglobina y relacionando la cantidad de hemoglobina de la sangre en g/100mL con respecto a la saturación de las muestras con monóxido de carbono. Se emplea el Método de la Metacianohemoglobina para calcular la cantidad de hemoglobina en las muestras de sangre y la saturación de las mismas muestras se realiza usando el Método Espectrofotométrico. Dicha relación permite escoger un rango de aplicación donde se cumple la linealidad y presentar el Método de la Metacianohemoglobina, para modificar experimentalmente el Método Espectrofotométrico. Para aplicar el Método Espectrofotométrico modificado y explicar su alcance se escoge una muestra poblacional de no fumadores y fumadores de Lima de acuerdo a la estadística vigente. Con la intensión de tener una relación referencial entre los niveles de carboxihemoglobina y el monóxido de carbono ambiental se utiliza el Método de los Tubos Colorimétricos, para lo cual se toma directamente muestras de humo de cigarrillos que se desprenden al aire, humo que uno inspira durante el acto de fumar en condiciones extremas y se evalúa el aire de un ambiente interior expuesto a una cantidad de cigarrillos, que nos da una concentración promedio de monóxido de carbono al que personas no fumadoras están expuestas y que aumenta su nivel de carboxihemoglobina. Así este trabajo enfoca aspectos comunes a la Química Bioinorgánica, Química Instrumental, Química Ambiental y Toxicología. La primera parte de este trabajo de investigación fue presentado en el Congreso Peruano de Química en el año de 1995 abarcando el efecto de ligandos carbonilo CO, nitrosilo NO e hidrógeno sulfurado H2S, dando los espectros visibles característicos para la aplicación del método espectrofotométrico. Estos datos se encuentran en los trabajos de investigación de Proyectos de Tesis(12,13) realizados en el pregrado de mi carrera de Química.