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REVISTA de la
SOCIEDAD
Q UÍMICA
de
MÉXICO
CONTENIDO
Investigación
Unión a proteínas plasmáticas de la DL-3-hidroxi-3-etil-3-fenil-propionamida (HEPP). Un nuevo anticonvulsivante
Luis J. García, Liz J. Medina* y Helgi Jung
39-42
Determinación experimental de las especies de Fe, Mn y Cu en el agua de la presa J. A. Alzate, Edo. de México
Icela D. Barceló,* Hugo E. Solís, Carmen González, Anne L. Bussy, Pedro Ávila y Juan A. García
43-49
Direct Electrochemical Synthesis of Metal Complexes.
Lanthanide Phthalocyanines: Optimization of the Synthesis
Boris I. Kharisov,* Leonor M. Blanco-Jerez and Armando García-Luna
50-53
Revisión
Aspectos bioquímicos de la relación entre el escaldado TB-TL y la textura de vegetales procesados
Cristóbal Noé Aguilar,* María de la Luz Reyes, Heliodoro De la Garza y Juan C. Contreras-Esquivel
54-62
Las fluoroquinolonas. Síntesis y actividad antimicrobiana
Elisa Leyva,* Elena Monreal, Alma Hernández y Socorro Leyva
63-68
Difusión
Adaptación de metodologías de tercera generación (3G) para la definición, negociación
y ejecución de proyectos de investigación y desarrollo
Enrique Aguilar,* Oliverio Moreno, Rafael Torres y Sergio Quiñones
69-74
Encuesta
La comercialización de medicamentos naturistas en la Ciudad de México
María de Lourdes Garzón,* Guillermo A. James y Artemisa Romero
75-78
La Revista de la Sociedad Química de México se encuentra indizada en Chemical Abstracts, Bioscience Information Service,
Chemisches Zentralblatt, Sumario Actual de Revistas (España), Russian Institute of Scientific and Technical Information.
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REVISTA de la SOCIEDAD QUÍMICA de MÉXICO
(Rev. Soc. Quím. Méx.) ISSN 0583-7693
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de México, A.C., Mar del Norte núm. 5, Col. San Álvaro,
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Revista de la Sociedad Química de México, Vol. 43, Núm. 2 (1999) 39-42
Investigación
Unión a proteínas plasmáticas de la DL-3-hidroxi-3-etil-3-fenil-propionamida
(HEPP). Un nuevo anticonvulsivante
Luis J. García, Liz J. Medina* y Helgi Jung
Laboratorio de Neuropsicofarmacología. Instituto Nacional de Neurología y Neurocirugía “Manuel Velásco Suárez”, Insurgentes
Sur No. 3877, Col. La Fama, Tlalpan, C.P. 14269, México, D.F., Teléfono: 5606-3822 Ext. 2017, Fax: 5606-3032
Resumen. En el presente trabajo se determinó el grado de unión a
proteínas plasmáticas de un nuevo fármaco antiepiléptico, la DL-3-
hidroxi-3-etil-3-fenil-propionamida (HEPP), utilizando la técnica de
diálisis al equilibrio. El estudio se llevó a cabo utilizando plasma y
albúmina sérica bovina, conteniendo HEPP en el rango de concentraciones
de 6.25 a 100 mg/mL, las cuales se dializaron durante 3 h a
37ºC y se cuantificaron por CLAR. Los resultados mostraron que el
HEPP se une en un 32.57 a 38.88% a proteínas totales y en un 30.88
a 37.43% a albúmina sérica bovina. Estos resultados indican que este
compuesto se une exclusivamente a la albúmina. Al determinar la
cinética de unión se encontró que el HEPP presenta un solo sitio de
unión y una constante de asociación de 3.81 × 10 3 M –1 a 37ºC.
Abstract. In the present work, the extent of binding to plasma proteins
of a new anticonvulsant, DL-3-hydroxy-3-ethyl-3-phenyl-propionamide
(HEPP) was evaluated using the equilibrium dialysis technique.
The study was carried out using plasma and bovine serum
albumin, containing HEPP in the concentration range of 6.25 to 100
mg/mL, which were dialysed for 3 h to 37ºC and determined by
HPLC. Results showed that HEPP was 32.57 to 38.88% bound to
human plasma and 30.88 to 37.43% to bovine serum albumin. These
results indicate that HEPP binds exclusively to albumin. The kinetic
of binding showed that HEPP has one binding site and an association
constant of 3.81 × 10 3 M –1 at 37ºC.
Introducción
En 1964 el Dr. Carbajal sintetizó una serie homóloga de fenilalquil-amidas
con marcada actividad anticonvulsivante [1], de
las cuales la DL-4-hidroxi-4-etil-4-fenil-butiramida (HEPB) y
sus homólogos inferiores, la DL-3-hidroxi-3-etil-3-fenil-propionamida
(HEPP, Fig. 1) y la DL-2-hidroxi-2-etil-2-fenilacetamida
(HEPA), fueron evaluadas en animales. Los resultados
demostraron que los tres compuestos eran efectivos para el
tratamiento de crisis de ausencia generalizadas; sin embargo,
dado que el HEPP mostró ser menos neurotóxico, fue el seleccionado
para continuar con los estudios toxicológicos y neuroquímicos
[2-5].
El HEPP muestra un amplio espectro de acción anticonvulsivante;
ha demostrado su actividad en las crisis inducidas
por pentilentetrazol (PTZ) en ratas, encontrándose una correlación
directa entre el efecto anticonvulsivante y la concentración
de fármaco en cerebro [6]. De la misma manera, el
HEPP mostró efecto sobre un nuevo modelo de epileptogénesis
conocido como “síndrome de abstinencia al ácido γ-
aminobutírico (GABA)” [7]. En éste modelo, el HEPP disminuyó
la frecuencia de descargas del foco epiléptico producidas
por la interrupción repentina de GABA. Al realizar los estudios
farmacocinéticos y toxicológicos, el compuesto cumplió
con los requerimientos de eficacia y seguridad en animales por
lo que se consideró un buen candidato para seguir siendo evaluado
y, actualmente se encuentra en la etapa de evaluación
clínica fase I [8]. Durante ésta fase, es necesario determinar
los parámetros relacionados con la distribución del nuevo fármaco
en el cuerpo. Uno de los principales factores que determina
la distribución de un fármaco es su grado de unión a proteínas.
La mayoría de los fármacos, principalmente ácidos o
bases, se unen a las proteínas plasmáticas, generalmente a
albúmina y algunas veces también a las globulinas. El conocer
el grado de unión de un fármaco es importante, ya que solo el
fármaco libre puede pasar a través de las membranas celulares
y alcanzar los receptores, para ejercer su actividad terapéutica.
Cuando la unión a proteínas es reversible, la cantidad de fármaco
unido actúa como un depósito del cual se va liberando
lentamente el fármaco activo y reemplazando el que es eliminado
[9]. Dado que la unión a proteínas plasmáticas ejerce un
efecto marcado sobre la farmacocinética, farmacodinamia e
interacciones entre fármacos, se llevó a cabo el presente trabajo
cuyo objetivo fue estudiar la unión del HEPP a proteínas
Et
C
OH
Fig. 1. Estructura química del HEPP.
CH 2 CONH 2

40 Rev. Soc. Quím. Méx. Vol. 43, Núm. 2 (1999) Luis J. García et al.
plasmáticas, caracterizar la unión ligando-proteína, la constante
de afinidad del fármaco a proteínas (KA) y el número
de sitios de unión (n).
Parte experimental
Reactivos. La DL-3-hidroxi-3-etil-3-fenil-propionamida
(HEPP) y el estandar interno DL-2-hidroxi-2-etil-2-fenilacetamida
(HEPA) fueron donados por Laboratorios Armstrong,
México. Albúmina sérica bovina (ASB), Sigma Chemical
Co. El metanol R.A., metanol HPLC, diclorometano R.A.,
hidróxido de sodio R.A. y el fosfato de potasio R.A., fueron
de Mallinckrodt laboratories. El plasma utilizado en el estudio
se obtuvo del banco de sangre del Instituto Nacional de Neurología.
Equipo. Equipo de diálisis al equilibrio Spectrum y membranas
Spectra/Por (cut-off, 12 000-14 000), Spectrum
Medical Industries.
Cromatógrafo de líquidos de alta resolución con automuestreador
Beckman System Gold, modelo 166.
Método analítico para la cuantificación de HEPP en
plasma, ASB y solución amortiguadora de fosfatos. La cuantificación
del HEPP se llevó a cabo empleando un método por
Cromatografía de líquidos de alta resolución (CLAR), previamente
reportado [8]. Para ello, a 500 mL de plasma o ASB se
le añadieron 50 mL de metanol conteniendo el estándar interno
(HEPA, 100 mg/mL), 500 mL de una solución de hidróxido
de sodio 2 M, 500 mL de solución amortiguadora de fosfatos
0.1M pH 8 y 5 mL de diclorometano. Se agitó a 80 rpm
durante 15 min y posteriormente se centrifugó a 1650 g durante
15 min. Una vez centrifugada la muestra, se separó la fase
orgánica la cual se evaporó a baño maría a 40ºC bajo corriente
de nitrógeno. La muestra se reconstituyó con 200 mL de fase
móvil acetonitrilo-agua (25:75) y se inyectaron 100 mL al cromatógrafo.
Las condiciones cromatográficas fueron las siguientes:
columna Spherisorb ODS C18 (5 mm; 200 × 4.6
mm), longitud de onda de 219 nm y una velocidad de flujo de
0.8 mL/min. El método fue validado de acuerdo a los requisitos
que marca la FDA [10-11], mostrando ser lineal en un
rango de 0.39 a 100 mg/mL, con una reproducibilidad y
repetibilidad de 4.3 y 4.2% respectivamente y un porciento de
recobro entre 91.7 a 100.5%.
Estudio de unión del HEPP a proteínas
plasmáticas
El estudio se llevó a cabo tanto en plasma como en ASB. Para
llevar a cabo el estudio fue necesario establecer los siguientes
factores que influyen directamente en el grado de unión: tiempo
de equilibrio, unión a la membrana de diálisis y volumen
desplazado [12-15]. La metodología utilizada fue la siguiente.
Tiempo de equilibrio. El tiempo de equilibrio se llevó a
cabo utilizando un equipo con cinco celdas de diálisis de dos
compartimientos de 1 mL de capacidad cada uno. Los compartimientos
se encontraban separados por una membrana de
celulosa con un poro para evitar el paso de compuestos de
peso molecular entre 12,000 y 14,000. Un mililitro de plasma
conteniendo HEPP a una concentración de 50 mg/mL fue dializado
contra el mismo volumen de solución amortiguadora de
fosfatos 0.064 M, pH = 7.4. El equipo fue puesto en un baño
de agua a 37ºC. Las celdas se rotaron a 30 rpm y se tomaron
muestras a los 5, 10, 20, 30, 60, 9 0, 120, 180, 240 y 360 min.
Las concentración de HEPP en la solución amortiguadora o
plasma dializados se determinaron utilizando el método por
CLAR antes descrito [8]. El tiempo para alcanzar el equilibrio
fue de 3 h, por lo que el resto de los experimentos se realizaron
utilizando esta condición.
Unión del HEPP a la membrana de diálisis . Para determinar
si el HEPP se unía en cierto grado a la membrana, un
mililitro de solución amortiguadora de fosfatos 0.064 M conteniendo
HEPP a una concentración de 50 mg/mL fue dializado
contra el mismo volumen de la misma solución libre de
fármaco, durante 3 h, 37ºC y 30 rpm. Las muestras obtenidas
de ambos lados de la membrana se cuantificaron de acuerdo al
método por CLAR descrito anteriormente [8].
Volumen desplazado. Para determinar el paso de agua
hacia el compartimiento del plasma, un mililitro de plasma fue
dializado contra el mismo volumen de solución amortiguadora
de fosfatos 0.064 M, pH = 7.4, durante 3 h. Al finalizar la
diálisis se cuantificó la cantidad de proteína del lado del plasma
por el método de Biuret [16] y se comparó con la concentración
de proteína encontrada en el plasma antes de la diálisis.
El mismo procedimiento se llevó a cabo utilizando ASB.
Una vez establecidas las condiciones, se determinó el
grado de unión del HEPP utilizando el siguiente procedimiento.
Unión del HEPP a proteínas plasmáticas totales . El estudio
se llevó a cabo dializando un mililitro de plasma añadido
de HEPP en el rango de concentraciones de 6.25 a 100 mg/mL,
contra 1 mL de solución amortiguadora de fosfatos pH = 7.4,
durante 3 h, 37ºC y 30 rpm. Al finalizar la diálisis se tomaron
alícuotas de 0.5 mL de cada uno de los compartimientos. Las
concentración de HEPP en la solución amortiguadora o plasma
dializados se determinaron utilizando el método por CLAR
antes descrito. Este procedimiento se realizó por quintuplicado
para cada una de las concentraciones.
Unión del HEPP a ASB al 4%. El estudio se llevó a cabo
en muestras de ASB añadidas de HEPP en el rango de concentraciones
de 6.25 a 100 mg/mL, en el cual 1 mL de ASB se
dializó contra 1 mL de solución amortiguadora de fosfatos
pH = 7.4, durante 3 h, utilizando un baño de agua a 37ºC. Las
celdas se rotaron a 30 rpm. Al finalizar la diálisis se tomó una
alícuota de 0.5 mL de ambos compartimientos (plasma y solución
amortiguadora) y se cuantificaron utilizando el método
por CLAR previamente mencionado [8]. Este procedimiento se
realizó por quintuplicado para cada una de las concentraciones.
Análisis de los datos. El porcentaje unido fue calculado
utilizando la siguiente fórmula:
% = ––––––––– × 100
CP – CF
CP

Unión a proteínas plasmáticas de la HEPP. Un nuevo anticonvulsivante 41
donde CP es la concentración de HEPP encontrada en el compartimiento
de plasma después de la diálisis y CF es la concentración
de HEPP libre encontrada en el compartimiento de
la solución amortiguadora después de la diálisis.
Para determinar el número de sitios de unión (n) y la
constante de asociación (KA), se utilizó el método de Scatchard
[12-13], cuya ecuación es las siguiente:
donde: [F]= concentración de fármaco libre y r = mol de fármaco
unido/mol de proteína total.
Resultados y discusión
—— r
= nKA – rKA
[F]
Fig. 2. Determinación del tiempo para alcanzar el equilibrio entre
plasma añadido de HEPP y solución amortiguadora de fosfatos 0.064
M pH 7.4.
Tabla 1. Unión del HEPP a proteínas plasmáticas totales y a
ASB al 4 % (n = 5) a diferentes concentraciones de HEPP.
Concentración de Fracción Concentración Fracción
HEPP en plasma unida (%) de HEPP en ASB unida (%)
(µg/mL) ± D.E. al 4%(µg/mL) ± D.E.
6.25 38.88 ± 1.12 6,25 37.43 ± 1.07
12.5 37.01 ± 1.07 12,5 36.60 ± 0.69
25 35.59 ± 0.39 25 35.04 ± 0.30
50 34.49 ± 0.64 50 33.69 ± 0.91
100 32.57 ± 1.11 100 30.88 ± 1.01
Promedio ± D.E.M. 35.70 ± 2.40 Promedio ± D.E.M. 34.73 ± 2.1
DEM = Desviación estándar de la media.
La concentración de proteínas en la muestra de plasma utilizada
para el estudio fue de 7.12 g/100 mL (método de Biuret
[16]), valor que se encuentra dentro del rango reportado en
humanos.
Tiempo de equilibrio. En la Fig. 2 se puede observar que
la meseta inicia a los 180 min, lo cual indica que el tiempo al
cual el HEPP alcanzó el equilibrio, bajo las condiciones utilizadas
(37ºC y 30 rpm) fue de 3.0 h.
Unión del HEPP a la membrana de diálisis. El grado de
unión del HEPP a la membrana de diálisis fue menor del
1.59%, lo cual indica que la membrana no influye en la estimación
de la fracción unida y por lo tanto el error inherente es
despreciable.
Determinación del volumen desplazado. No se encontraron
diferencias significativas entre la concentración, tanto
de proteínas plasmáticas totales como de albúmina bovina,
antes y después de la diálisis, lo cual indica que no hubo un
desplazamiento de volumen de agua desde la solución amortiguadora
hacia la proteína, que hubiera ocasionado una dilución
de la misma, por lo que no hubo necesidad de realizar
corrección alguna al respecto.
Con base en los resultados anteriores, se consideró que el
método de diálisis al equilibrio era el adecuado para realizar el
estudio.
Determinación del grado de unión del HEPP a proteínas
plasmáticas totales. Las concentraciones seleccionadas (6.25 –
100 mg/mL) para el estudio representan a las concentraciones
de HEPP encontradas en humanos después de administrar una
dosis única de 250 mg [8]. En la Tabla 1 se observa que el porciento
de unión del HEPP a proteínas plasmáticas totales fue
de 32.57 – 38.88% en el rango de concentración estudiado. En
ella se puede observar que la fracción unida disminuye conforme
la concentración de HEPP se incrementa, lo cual podría
deberse a una unión dependiente de la concentración.
Determinación del grado de unión del HEPP a ASB al
4%. En la Tabla 1 se observa que el porciento de unión del
HEPP a ASB al 4% fue de 30.88 – 37.43% en el rango de
concentración trabajado. Los resultados anteriores son muy
semejantes a los encontrados en proteínas plasmáticas totales,
lo cual indica que el HEPP se une exclusivamente a ASB.
Este es el primer estudio realizado para determinar el
grado de unión a proteínas plasmáticas del HEPP en humano.
Gómez y cols. [4] utilizaron plasma de rata para determinar el
grado de unión; sin embargo, reportes en la literatura indican
que para algunos fármacos, los sitios de unión de algunas
especies animales no son los mismos que los encontrados en
seres humanos [17-18]. Al comparar los resultados obtenidos
por Gómez con los del presente estudio, se encontraron diferencias
significativas entre ellos (19.9% [4] contra 35.7% en
promedio); sin embargo, los cálculos para determinar el grado
de unión fueron diferentes, por lo que al efectuar los cálculos
nuevamente, la diferencia entre los resultados no fue significativa
(p < 0.05), lo cual indica que la fracción unida en plasma
de rata es semejante a la fracción unida en plasma humano.
En la Fig. 3 se muestra la gráfica de Scatchard derivada
de los datos de unión a proteínas a las diferentes concentraciones
estudiadas. La línea recta muestra que el HEPP interac-

42 Rev. Soc. Quím. Méx. Vol. 43, Núm. 2 (1999) Luis J. García et al.
ciona con la proteína presentando una sola clase de sitio de
unión. La constante de asociación (KA), obtenida de la pendiente
de la gráfica dió un valor de 3.81 × 10 3 M –1 y el
número de sitios de unión (n) fue de 0.2913.
La constante de afinidad KA es una medida de qué tan
afín es un fármaco a un sitio de unión específico y no está
relacionado directamente con el porcentaje de unión presentado
por el fármaco, es decir, un fármaco que tenga un alto
grado de unión a proteínas puede presentar una baja afinidad a
éstas [19-20]. Nuestros resultados muestran que el HEPP, a
pesar de presentar un bajo grado de unión, presenta una
afinidad considerable a sus sitios de unión (KA = 3.81 × 10 3
M –1 ). Un parámetro más representativo de la habilidad de
unión del fármaco a la proteína está dado por el producto de
n*KA, que en el caso del HEPP fue en promedio de 1.1 × 10 3
M –1 , lo cual concuerda con el bajo grado de unión presentado
por éste, comparado con el valor de 10 6 M –1 mostrado por fármacos
que se unen en alto grado a las proteínas. Por otro lado,
a excepción de la concentración de 100 mg/mL, todas las concentraciones
utilizadas para determinar el grado de unión, se
encuentran por encima del valor de KA obtenido, por lo que
se puede asumir que la fracción unida se encuentra en función
del número de sitios de unión y de la concentración del fármaco,
razón por la que al observar la Tabla 1 encontramos una
disminución en el porciento de fracción unida conforme
aumenta la concentración estudiada.
Conclusiones
El HEPP se une en su totalidad a la albúmina, el grado de
unión oscila entre un 30 a 39%, presenta una sola clase de
sitios de unión y una constante de asociación de 3.81 × 10 3
M –1 . Estos resultados muestran que el grado de unión a proteínas
plasmáticas es bajo, por lo que la unión a proteínas del
HEPP, no es de importancia clínica.
Referencias
Fig. 3. Gráfica de Scatchard para determinar la constante de asociación
fármaco-proteína y el número de sitios de unión del HEPP en
ASB al 4%. Regresión lineal: y = 3.81 × 10-3 x + 1110.50; r =
0.9635; n = 0.2913; KA = 3.81 × 10 –3 M –1 .
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Revista de la Sociedad Química de México, Vol. 43, Núm. 2 (1999) 43-49
Investigación
Determinación experimental de las especies de Fe, Mn y Cu en el agua
de la presa J. A. Alzate, Edo. de México
Icela D. Barceló, 1 , * Hugo E. Solís, 1 Carmen González, 1 Anne L. Bussy, 1, 2
Pedro Ávila 3 y Juan A. García 4
1,* Departamento de Ciencias Básicas. División de Ciencias Básicas e Ingeniería. Unidad Azcapotzalco. Universidad Autónoma
Metropolitana. Av. San Pablo 180, Col. Reynosa-Tamaulipas, México D.F., México, CP 02200. Tel 5724-4560,
Fax 5723-5940; 2 Université Paris XII-Val de Marne, Créteil, Francia; 3 Instituto Nacional de Investigaciones Nucleares,
Departamento de Estudios del Ambiente, D.F., México; 4 Centro Interamericano de Recursos del Agua, Toluca, México.
Resumen. Se determinaron las posibles especies de hierro, manganeso
y cobre presentes en el agua de la presa J. A. Alzate, mediante el
empleo de la resina Chelex-100, a dos profundidades (superficie y
fondo), y en 4 zonas de la presa. Los tres metales se hallaron asociados
a las partículas en suspensión en un 94% del total. El hierro y el
manganeso disueltos, en su mayoría están relacionados con las fracciones
denominadas “inerte” o “lentamente lábil”; mientras que las
especies disueltas de cobre se encontraron mas asociadas a la fracción
“rápidamente lábil”, razón por la que el cobre se consideró como el
de mayor disponibilidad biológica. Las concentraciones de las especies
predominantes en las diferentes fracciones son más bajas en el
fondo que en la superficie. La evolución de las concentraciones de los
tres metales a lo largo del medio acuoso y de sus especies muestra
que el embalse se comporta espontáneamente como una laguna de
tratamiento.
Palabras claves: Agua, especiación, hierro, manganeso, cobre.
Abstract. Analysis of iron, manganese and copper species was carried-out
on water samples extracted from two depths, surface and
bottom, in four zones along the J. A. Alzate Reservoir, located in the
State of Mexico, Mexico. Ionic exchanger Chelex-100 resin was used
as tool to define “inertia” and “lability” of metallic species in water.
Most of iron and manganese species were related with the inert or
slowly labile fractions, whereas dissolved copper species were found
as “rapidly labile”, and thus, bioavailable. Predominant species concentrations
in different fractions were lower in bottom samples than
in surface ones. The changes of metal concentrations along the reservoir
showed that it acts as a spontaneous treatment pond.
Key words: Water, speciation, copper, iron, manganese.
Introducción
El río Lerma es el segundo río del país en importancia por la
superficie de su cuenca. La presa J. A. Alzate fue construida
entre 1960 y 1962 en el Valle de Toluca (Estado de México,
Fig. 1) para el control y el uso del agua de este río, con dos
metas principales: prevención de las inundaciones e irrigación
de las zonas aledañas [1].
Este río es considerado actualmente como uno de los
más contaminados del país [2]. Desde su nacimiento hasta la
presa Alzate, el río se carga fuertemente con un gran número
de contaminantes, ya que existen alrededor de unas 2,500
industrias que descargan parte de sus aguas residuales [1], a
estas se suman las descargas domésticas de los poblados aledaños
y de la ciudad de Toluca. A pesar de los esfuerzos del
gobierno del Estado de México por tratar las aguas residuales
industriales de muchas empresas antes de descargarlas,
lo cual ocurre en la planta E.P.C.C.A. (Empresa para la Prevención
y el Control de la Contaminación del Agua) y de
otras, la contaminación del río es severa. Se deben también
tomar en cuenta las descargas pluviales que conducen fertilizantes,
herbicidas, etc., del suelo agrícola hacia estos cuerpos
de agua.
Los primeros estudios fisicoquímicos del agua de este
embalse, demostraron una contaminación generalizada de sus
aguas [3, 4] y de los sedimentos, en particular por presencia de
metales [5]. Esta situación implica una disminución del
rendimiento y una bioacumulación de tóxicos en los cultivos,
arriesgando la producción agrícola de la región y la higiene
pública de las poblaciones vecinas.
La contaminación metálica está asociada con las descargas
industriales, domésticas y pluviales [6]. Los metales
pertenecen a la clase de contaminantes que no se degradan,
por lo que se acumulan en los sistemas naturales. En un ecosistema
acuático, los metales pueden alcanzar concentraciones
en las que se pueden volver tóxicos, con riesgo de afectar la
subsistencia de la biota [7]. Experiencias de varios autores
indican que el medir las concentraciones totales de los metales
pesados no es suficiente para evaluar la toxicidad de los mismos,
sino que se necesita conocer las diferentes especies químicas
que se forman en el sistema acuoso, ya que diferentes
especies tienen diferentes efectos sobre la biota [8].

44 Rev. Soc. Quím. Méx. Vol. 43, Núm. 2 (1999) Icela D. Barceló et al.
Fig. 1. Mapa de la presa J. A. Alzate y ubicación de los sitios de muestreo.
Desde los años 70, la especiación de metales disueltos, es
decir, la distribución de las diferentes especies disueltas que
un metal puede formar, es reconocida como la herramienta
más adaptada al estudio del comportamiento y de la toxicidad
de los metales disueltos [9]. La evolución espacial y temporal
de las especies disueltas de un metal ayuda a conocer el comportamiento
de este en un sistema acuático y, por lo tanto, permite
evaluar la toxicidad real del agua que contiene al metal, y
entonces determinar con confianza algún proceso de depuración
de un agua contaminada para dicho metal.
El desarrollo y la aplicación de varios esquemas de especiación
en ecosistemas acuáticos han sido descritos y evaluados
por varios autores [10-12]. Los métodos de intercambio iónico
con resinas catiónicas son reconocidos como una de las principales
técnicas que permiten clasificar a los metales disueltos
[9]. Estas técnicas aportan clasificaciones experimentales en
lugar de una identificación precisa de las especies químicas
[13], lo cual es adecuado para las metas de este estudio, a saber:
(1) determinación del comportamiento de los iones Cu (II),
Fe (II) y (III) y Mn (II y IV) en el agua de la presa J. A.
Alzate;
(2) determinación de la biodisponibilidad de estos iones en
sus diferentes especies químicas;
(3) descripción del comportamiento del embalse desde el
punto de vista de estos metales.
El hierro y el manganeso normalmente existen en cantidades
notables en los cuerpos de agua, generados por la geoquímica
del medio. Por esta razón, sus ciclos naturales influyen
en el comportamiento de los microcontaminantes metálicos,
como por ejemplo el Cd o el Pb en las aguas. Normalmente
los coloides de Fe y de Mn juegan un papel importante en el
transporte de contaminantes metálicos en los cuerpos acuáticos
[14].
El cobre se clasifica como un microcontaminante. Su
comportamiento es contrario al del plomo y del cadmio, pues,
presenta fuerte afinidad hacia la materia orgánica. Breault et
al. 15 demuestran que el calcio y el magnesio, a pesar de sus
altas concentraciones en los ríos, no compiten con el cobre en
cuanto a su asociación con los ácidos húmicos. Eso hace que
la materia orgánica sea uno de los vehículos más importantes
en el transporte del cobre en los sistemas acuáticos.
Parte experimental
La presa J.A. Alzate se encuentra en el curso del río Lerma, a
25 km en el Norte de Toluca (19°27'N, 99°40'W, Fig. 1). Esta
presa tiene una superficie de 1 050 Ha, un volumen disponible
de 27.3 × 10 6 m 3 , y un volumen muerto de 8 × 10 6 m 3 [1]. Un
estudio fisicoquímico preliminar de la presa, incluyendo pH,
temperatura, oxígeno disuelto, conductividad y turbidez, deter-

Determinación experimental de las especies de Fe, Mn y Cu en el agua de la presa J. A. Alzate, Edo. de México 45
minó la mejor hora para la recolección de las muestras, que fue
a las 13:00, por ser el periodo de actividad química y biológica
máximas [4]. Se seleccionaron cuatro zonas de muestreo como
las más representativas (Fig. 1) de la situación interna de la
presa. A continuación se indican sus características:
Zona B: lugar donde se mezclan las aguas del río Lerma y de
la presa Alzate, con una profundidad promedio de
150 cm en la fecha de recolección;
Zona C: región donde pasan las lanchas empleadas para el
transporte diario entre las dos áreas pobladas, con una
profundidad promedio de 250 cm;
Zona D: en esta sección se mezclan las aguas de la presa con
influencia del río Lerma (zonas B, C) y sin influencia
del río Lerma (zona E), con una profundidad promedio
de 155 cm;
Zona E: donde no llega la influencia del río Lerma, nutridas
con aguas pluviales, con una profundidad media de
715 cm.
En el momento del muestreo, la presa se encontraba en el
periodo de aguas bajas.
Las muestras fueron recolectadas en botellas de polietileno
y preservadas a 4°C. Las profundidades de muestreo en las
diferentes columnas de agua, fueron: superficie (a 20 cm de
profundidad) y fondo (a profundidad variable en función de la
zona). A cada una de ellas se le realizó sucesivamente 4
tratamientos, para determinar 4 grupos de especies metálicas:
metales totales (1), metales disueltos (2), metales inertes y
fijos (3) y metales inertes (4).
(1) Se efectuó primeramente una digestión ácida a alícuotas
de 50 ml de cada muestra de agua, empleando una mezcla
de ácidos concentrados HNO 3 /HF (5 mL/2 mL, Suprapur,
Merck), durante 20 min, en un equipo de microondas
(CEM-MSD-81D, intervalos de 5 min alternamente de 70
y 0% de potencia máxima). Se analizaron los licores obtenidos
por Espectrofotometría de Absorción Atómica (AA,
Varian A20Plus), usando un horno de grafito (Varian
GTA-96Plus) y estándares metálicos (Merck) preparados
con agua destilada y deionizada mediante un equipo
WaterPro PS, LABCONCO.
(2) Se centrifugó durante una hora el resto de las muestras de
agua, por ciclos de 20 min con rampas de velocidad incrementadas
de 0 a 14 000 rpm. El sobrenadante se filtró a
través de membranas con poro de 0.45 µm (HA, Millipore),
obteniéndose lo que se denominará muestras disueltas,
y en éstas se determinaron directamente los metales
disueltos por AA.
(3) Se pusieron en contacto 700 mL de cada muestra disuelta
obtenidas en (2), con una resina Chelex-100 (2 g, Bio-
Rad) en su forma cálcica 16, mediante el método “batch”,
durante 30 seg. Con este tiempo, se generó un intercambio
catiónico rápido y tomando alícuotas (de 250 mL) del
agua de cada muestra después del contacto, se procedió a
determinar la concentración de las especies metálicas
inertes y fijas por AA.
(4) Se mantuvieron en contacto con la resina los 450 mL de
las fases acuosas que quedaron del paso (3), se seleccionó
un tiempo de contacto de 24 h, para propiciar un intercambio
catiónico lento. Después de este tiempo, se procedió
al análisis por AA de las especies metálicas inertes.
Todo el material utilizado fue limpiado y lavado en baños
de ácido nítrico a 10% (Industrial, Reasol) y de Extrán a 5%
(neutro, Merck). El análisis directo del sobrenadante permitió
disminuir los riesgos de contaminación experimental, pues
estos son muy altos cuando se trata de eluir a los metales de la
resina con ácido.
En la Tabla 1, se encuentran contenidas las definiciones
de las especies metálicas, la relación con el procedimiento
descrito y una breve descripción de los grupos de metales
relacionados con las diferentes fracciones experimentales en
cada muestra de agua.
Tabla 1. Definición de las especies metálicas experimentales.
Especies Operación* Descripción
Particuladas (asociadas al material (1)-(2) Especies de Fe, Mn y Cu que se encuentran en el material retenido por una
en suspensión)
filtración a través de una membrana con poros de 0.45 µm.
Disueltas (2)-(3) Especies de Fe, Mn y Cu que no son retenidas por filtración a través de
Rápidamente lábiles
una membrana de poro 0.45 µm, pero que son retenidas por la resina
Chelex-100, después de 30 seg de contacto.
Disueltas (3)-(4) Especies de Fe, Mn y Cu que no son retenidas por filtración a través de
Lentamente lábiles
una membrana de poro 0.45 µm, pero son retenidas por la resina Chelex-
100, después de 24 h de contacto.
Disueltas inertes (4) Especies de Fe, Mn y Cu que no son retenidas por filtración a través de
una membrana de poro 0.45 µm, ni por la resina Chelex-100, después de
24 h de contacto.
*: (1) metales totales, (2) metales disueltos, (3) metales inertes y fijos, (4) metales inertes.

46 Rev. Soc. Quím. Méx. Vol. 43, Núm. 2 (1999) Icela D. Barceló et al.
Resultados y discusión
Los grupos funcionales iminodiacetatos (-OOC-CH 2 -NH-
CH 2 -COO-) de la Chelex-100 le dan a esta resina un alto
poder quelatante. Varios cálculos mostraron que solamente los
complejos que poseen una constante de formación mayor de
10 13 a 10 14 pueden competir efectivamente con la Chelex-100
[17]. Los mismos autores estiman también que una constante
de formación inferior a 10 11 para un complejo, implica que
éste transfiera el metal a la resina. El uso de dos tiempos de
contacto entre la resina y la muestra de agua [14, 16] introduce
un elemento cinético a la definición termodinámica de
las fracciones metálicas experimentales precedentes. Hart y
Davies [18] determinaron que las formas disueltas inertes son
especies coloidales orgánicas e inorgánicas, así como, algunos
complejos inorgánicos fuertes. Las especies lentamente lábiles
son probablemente formas metálicas pseudo-coloidales, que
reúnen metales adsorbidos u otros tipos de asociación con
coloides [10].
Las Figs. 2 y 3 presentan las formas del hierro tanto en las
aguas superficiales, como las de fondo en las diferentes
columnas de las zonas seleccionadas en la presa. Del hierro
total existente en el agua de la presa, un 95 a un 97 % se encuentra
asociado a la materia en suspensión. La segunda fracción,
en orden de importancia, es la fracción disuelta inerte.
Esta fracción representa el hierro (III) que forma coloides de
hidróxido de hierro. En efecto, la firma Bio-Rad indica que el
diámetro de poro de la resina excluye a los compuestos que
tienen un peso molecular superior a 500 dalton, lo que Florence
[19] relacionó experimentalmente con un diámetro equivalente
de 25Å. El estado poco oxigenado del agua de la presa
permite la presencia de especies reducidas de Fe(II). Estas
especies son solubles en las aguas naturales, dominando el
acuaion de Fe 2+ [20]. Las especies disueltas rápidamente
lábiles forman la tercera fracción. Finalmente, las formas lentamente
lábiles son cuasi-inexistentes. Esta especiación corresponde
a lo que se ha encontrado en ríos y efluentes domésticos,
donde la fracción lábil representa entre 4 y 11 % del
hierro total [10, 21].
Se encuentra poca diferencia entre la especiación del hierro
en el agua superficial y la del fondo. Sin embargo, se nota
una disminución general en las concentraciones de cada fracción.
El hierro asociado a las partículas disminuye con la profundidad,
un 20% en la zona B y un 110% en la zona C. La
evolución de la especiación del hierro a través de la presa presenta
a la zona B como la de más contenido en cuanto a este
elemento. En esta zona, localizada a la entrada de la presa, se
mezclan las aguas del río Lerma y de la presa. Se nota ahí la
cantidad máxima de hierro particulado, lo que puede deberse a
la presencia de un alto grado de material en suspensión en la
que el hierro forma parte de la matriz del suelo y esto puede
ser la razón de la existencia de una cantidad notable de formas
disueltas lentamente lábiles , que quizá se formen como efecto
de una desorción.
Esta especiación ilustra la influencia del río Lerma en la
zona B, las otras zonas presentan características más homogéneas.
La materia orgánica, que participa activamente al ciclo
del hierro en las aguas dulces [22], puede formar con este elemento
compuestos disueltos lentamente lábiles. En la zona B,
todavía se encuentran especies orgánicas fácilmente biodegradables,
que desaparecen en el resto de la presa. La tendencia
general de las formas rápidamente lábiles a disminuir a través
de la presa, tiene un paralelismo con el aumento de la cantidad
de oxígeno disuelto en el agua [4].
Las Figs. 4 y 5 describen la especiación del manganeso
en el agua superficial y en el fondo, respectivamente. La
Fig. 2. Especiación del hierro en el agua superficial de la presa J. A.
Alzate.
Fig. 3. Especiación del hierro en el agua del fondo de la presa J. A.
Alzate.

Determinación experimental de las especies de Fe, Mn y Cu en el agua de la presa J. A. Alzate, Edo. de México 47
Fig. 4. Especiación del manganeso en el agua superficial de la presa
J. A. Alzate.
Fig. 5. Especiación del manganeso en el agua del fondo de la presa J.
A. Alzate.
proporción de manganeso asociado a la materia en suspensión
oscila entre el 98.4 y el 99.8 %. Se puede observar que
el Mn presenta una mayor afinidad con la materia en suspensión
respecto al Fe. Esta situación corresponde a lo que
encontró Linnik [23] en aguas de ríos rusos. Como el hierro,
el manganeso disuelto se encuentra en las aguas naturales
bajo formas de óxidos de Mn(IV) coloidales, o como especies
reducidas disueltas de Mn(II) como los bicarbonatos
[10]. En la mayoría de las zonas, la proporción de formas
lentamente lábiles es equivalente a la de las otras dos fracciones
disueltas. La distribución de las especies disueltas,
en el caso del Mn, se ve más homogénea que en el caso del
hierro. Esta especiación disuelta sugiere también una afinidad
más grande del manganeso que del hierro hacia coloides
orgánicos.
El manganeso disuelto muestra mas disparidad entre la
superficie y el fondo que entre las diferentes zonas, ya que
las fracciones disueltas disminuyen de 2 a 62 veces con la
profundidad. Al contrario, el manganeso particulado no
presenta diferencias notables entre la superficie y el fondo
en las dos primeras zonas B y C, y muestra solamente un
20% de disminución en las zonas D y E. Así, la sedimentación
del manganeso particulado se nota más desplazada
hacia la entrada (zona B), que lo que se observa en el caso
del hierro particulado. Además, esta evolución demuestra
que en esta fracción, el manganeso existe más como un coloide
que sedimenta poco y lentamente, y no asociado a
partículas decantables. La evolución de la especiación del
manganeso en la superficie, a través de la presa, presenta la
más alta fracción particulada en la zona B; en las otras
zonas, se presenta esta fracción más baja y muy parecida.
En la zona E se encuentran las más bajas concentraciones
para las especies disueltas. Las zonas C y D presentan especiaciones
muy parecidas. Por tanto, en la presa Alzate, el
agua se depura con respecto al manganeso disuelto hacia
el sedimento, mientras el manganeso coloidal se queda más
tiempo en suspensión.
Las Figs. 6 y 7 describen la especiación del cobre en la
superficie y en el fondo de cada columna de agua en las diferentes
zonas de la presa. Como en el caso del Fe y del Mn, la
mayoría de las especies de cobre se encuentran asociadas
con las partículas en el agua de la presa (de 84 a 99.3 %).
Pero, al contrario del Fe y del Mn, el cobre disuelto forma
especies rápidamente lábiles, como se encontró para Pb y
Cd en la misma presa [24]. Estas especies rápidamente lábiles
son iones simples o acomplejados con aniones inorgánicos
como los carbonatos u orgánicos como los ácidos fúlvicos.
Florence [25] observó que, al contrario de los otros
cationes metálicos, el cobre siempre presenta una alta afinidad
hacia la resina Chelex-100, generando una labilidad de
los complejos orgánicos de Cu. Las bajas concentraciones
que se midieron para las fracciones inerte y disuelta lentamente
lábil, con promedios de 16 y 10% respectivamente
entre todas las muestras, sugieren una afinidad muy limitada
hacia los coloides inorgánicos de hierro o de manganeso.
Esta observación es coherente con el estudio de Hamilton-
Taylor et al. [26] que relatan una ausencia de correlación
entre las especies disueltas de Cu y de Fe o de Mn. La fuerte
afinidad del cobre por la resina Chelex-100 fue notada por
varios autores, en aguas de río [27], lagunas [28] o en e-
fluentes de plantas de tratamiento [21].
Las concentraciones de todas las fracciones, siempre
fueron más bajas en el fondo que en la superficie, denotando
una influencia del sedimento como descontaminante del
cobre acuoso. El cobre asociado a las partículas presenta una
disminución bastante homogénea en todas las zonas entre las

48 Rev. Soc. Quím. Méx. Vol. 43, Núm. 2 (1999) Icela D. Barceló et al.
Fig. 6. Especiación del cobre en el agua superficial de la presa J. A.
Alzate.
Fig. 7. Especiación del cobre en el agua del fondo de la presa J. A.
Alzate.
dos profundidades, con eficiencias entre el 50 y el 68 %. La
especiación del cobre acuoso a través de la presa presenta una
evolución más marcada que la del hierro o del manganeso, ya
que no es un constituyente natural de los suelos y sedimentos.
Antelo et al. [29], en el estudio de un río español, consideraron
un agua no contaminada con cobre, con concentraciones
disueltas inferiores a 1 µg/l. Tomando como base este estudio,
se consideran en el caso de la presa Alzate, dos zonas
contaminadas (B y E) y dos zonas no contaminadas (C y D).
La especiación del cobre permite afinar esta clasificación, ya
que la zona D presenta las concentraciones particuladas más
altas (mayor del 99% del total), y el porcentaje de especies
disueltas rápidamente lábiles como el más bajo (54 y 51%
del disuelto en superficie y fondo). Esta situación señala la
zona D como el agua menos tóxica, con una mayoría de
especies no biodisponibles, pero la más contaminada, con el
máximo de Cu particulado. La zona B, que presenta una especiación
muy parecida a la de la zona C, demuestra que las
aguas del río Lerma están poco contaminadas con cobre, o
que las especies de cobre que se encuentran en el agua pasan
muy rápidamente al sedimento del río, y luego, al de la presa.
La zona E, más aislada de la influencia del río que las 3 otras
zonas, presenta una fracción disuelta rápidamente lábil superior
a 2 µg/l, en superficie y en fondo, asociada a concentraciones
de sulfatos alrededor de 5 veces más altas que en el
resto de la presa [30]. Estas dos observaciones demuestran
una contaminación local, proviniendo del escurrimiento de
las aguas de lluvia o de riego sobre los suelos vecinos, cultivados
y tratados con sulfato de cobre (fungicida). Las concentraciones
altas de Cu asociado al material en suspensión
medidas en la zona D pueden originarse por el cambio rápido
de forma del cobre entre las zonas E (la más cerca de la fuente
de contaminación) y D.
Conclusión
1. La especiación del hierro, del manganeso y del cobre en el
agua de la presa J. A. Alzate presenta un alto predominio de
las especies metálicas particuladas.
2. Estos tres iones metálicos entran en la presa principalmente
como especies asociadas al material en suspensión (particuladas).
3. En la presa, el hierro y el manganeso disueltos se encuentran
en su mayor proporción como coloides inertes o lentamente
lábiles, que sirven de medio de transporte para los
contaminantes a través de la presa.
4. El cobre disuelto se presenta bajo formas rápidamente lábiles,
y por lo tanto, biodisponibles. Este metal tiene poca afinidad
hacia los coloides de Fe y de Mn.
5. En la zona E, se observa una fuente de contaminación de
cobre disuelto rápidamente lábil probablemente por su empleo
agrícola en los terrenos circundantes, generando también
un aumento del cobre particulado en la zona D.
6. La comparación de la especiación de los tres metales entre
la superficie y el fondo de la columna de agua presenta al
sedimento como un agente “limpiador” del agua en cuanto
a las formas disueltas de estos metales. La sedimentación
también participa en el tratamiento del agua para Fe y Cu
particulados. Este fenómeno no es tan obvio en el caso del
Mn particulado.
7. Estos resultados corresponden a una estación de estiaje en
el que la presa se encontraba a un nivel de agua baja y
en el que las especies particuladas predominaban. Aún falta
por estudiar cual sería la situación en el caso de la presa
llena.

Determinación experimental de las especies de Fe, Mn y Cu en el agua de la presa J. A. Alzate, Edo. de México 49
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Revista de la Sociedad Química de México, Vol. 43, Núm. 2 (1999) 50-53
Investigación
Direct Electrochemical Synthesis of Metal Complexes.
Lanthanide Phthalocyanines: Optimization of the Synthesis
Boris I. Kharisov,* Leonor M. Blanco-Jerez and Armando García-Luna
Facultad de Ciencias Químicas, Universidad Autónoma de Nuevo León, A.P.18-F, C.P.66450, Ciudad Universitaria,
San Nicolás de los Garza, N.L., México. Fax (52-8)3753846. E-mail bkhariss@ccr.dsi.uanl.mx
Abstract. The phthalocyanine complexes of four lanthanides (lanthanum,
neodymium, praseodymium, and samarium) have been synthesized
by direct electrochemical dissolution of corresponding metal
anodes in non-aqueous solutions. The products are characterized by
elemental analysis and spectral data. The advantages of the electrochemical
route in comparison with conventional chemical methods
are shown.
Introduction
Starting from the discovery of phthalocyanine, this macrocycle
and its numerous derivatives and metal complexes have
been intensively studied. Among the systematic investigations,
it is necessary to mention the first fundamental works of
Linstead et al. [1-4], which are devoted to the synthesis of
transition metal complexes with phthalocyanine from the different
precursors (o-phthalonitrile, o-cyanobenzamide, phthalimide)
and to study their stability, the patent [5] on the preparation
of metal-free phthalocyanines, the paper of Baumann et
al. [6] on the properties of the 1,3-diiminoizoindoline as intermediate
product in the phthalocyanine synthesis and the excellent
recent monographs [7, 8], where all the required information
on phthalocyanines is generalized. The detail mechanisms
of this macrocycle formation are contained in several papers
[6, 9-12].
The metal phthalocyanines can be obtained both starting
from metal salts and bulk (elemental) metals [2-4, 7, 8] or
their alloys [13 and references therein]. The second reaction
type belongs to the area of the direct synthesis of coordination
compounds starting from metals in the liquid phase [14-16],
which includes the direct electrochemical synthesis [14-20].
The last technique has been also used in order to obtain free
phthalocyanines or their complexes with transition and p-metals
[21-26]. However, the only examples of electrosuynthesis
of lanthanide phthalocyanines are those of uranium [27] and
disprosium β-diketonates [28, 29] and, for this reason, in our
opinion, this area should be developed.
Resumen. La vía de disolución electroquímica directa se ha utilizado
para la preparación de complejos de ftalocianina y cuatro lantánidos
(lantano, neodimio, praseodimio y samario). El proceso se llevó a
efecto a partir de la oxidación anódica de los metales correspondientes
en soluciones no acuosas. Los productos fueron caracterizados por
diferentes métodos analíticos y espectrales. Se demuestran las ventajas
de la vía electroquímica en comparación con los métodos tradicionales.
The lanthanide phthalocyanines complexes, obtained by
conventional methods starting from metal salts at 170-290°C,
contain one or two macrocycles for each metal atom [7, 8, 30-
43]. Thus, according to the papers [7, 32, 33], the complexes
having the compositions LnPc 2 H, XLnPc (X – is halide anion),
and Ln 2 Pc 3 (a “super-complex”) were prepared from phthalonitrile
as a precursor; the ratio of the reaction products
depends on the synthesis conditions and the metal nature. The
ionic structure Nd(Pc) + Nd(Pc) 2
– was suggested [33] and
refuted [32] for the neodymium super complex Nd 2 Pc 3 ; the
covalent character of the donor-acceptor bonds in this compound
and other lanthanide triple-decker phthalocyanines was
proved by the study of dissociation conditions of these compounds
[32].
The lanthanide phthalocyanines can be also obtained from
the corresponding metal salts and metal-free phthalocyanine or
1,3-diiminoisoindoline [7]. It has been established [7, 34] that
“whereas a diphthalocyanine complex Pc 2 LnH is mainly
obtained for the heaviest lanthanides (Dy-Lu), a super complex
Pc 3 Ln 2 is progressively formed with the lighter lanthanides,
and predominates for La and Nd”. However, it is
impossible to avoid, using all the precursors of the phthalocyanine,
the possibility of the mixed salts (XLnPc) formation [7].
This work is devoted to the synthesis and characterization
of the phthalocyanine complexes with four lanthanides (lanthanum,
praseodimium, neodimium and samarium) by direct
electrochemical dissolution of zero-valent compact metals as
sacrificial anodes in the conditions of the simultaneous ultrasonic
treatment of the reaction system.

Direct Electrochemical Synthesis of Metal Complexes 51
Experimental
Materials. Solvents were dried according standard procedures.
o-Phthalonitrile, standard PcH 2 , and CH 3 ONa (Aldrich)
were used as supplied. n-Bu 4 NBr (Aldrich) was dried at
80-90°C before use. The metal surface was polished before
process in order to remove oxidation products and to plane
the surface.
Electrochemical synthesis. The electrochemical cell was a
100-mL glass flask with reflux. The anode was a piece of
metal and the cathode was a platinum foil. A stream of dry
nitrogen served to stir the solution during all the time of electrolysis.
The solution phase containing i-BuOH (100 mL),
CH 3 ONa (in CH 3 OH, 25% solution, 1 mL), phthalonitrile (3
g), and previously dried n-Bu 4 NBr (0.1g) as supporting electrolyte,
was heated to 100°C with agitation, and then the electrolysis
begun (power supply PS 500-1 Sigma-Aldrich). The
time of electrolysis was 2 h (Table 1). After finishing the
experiment, the solution was cooled and the metal phthalocyanine
complex was filtered and purified in a Soxhlet equipment
(absolute ethanol was used as solvent).
Simultaneous ultrasonic treatment. A simultaneous ultrasonic
treatment of the reaction phase (from ultrasonic cleaner
Bransonic 12) was carried out in all experiments using a weak
source of ultrasound in order to eliminate formed products out
of metal surface and, thus, to stabilize the current in the
process. Stronger sources of ultrasound have not been used to
avoid turbulent processes and the uncontrolled superheating of
the reaction zone.
We have not applied higher concentrations of the supporting
electrolyte, in spite of the fact that the generated voltage is
55-63 V, to avoid collateral reactions, in particular, the formation
of free Br 2 on the anode and its further interaction with
the macrocycle molecules or the metal anode.
Analysis and spectroscopy. The metal content was determined
by atomic absorption spectroscopy; organic microanalysis
was carried out by standard methods (Table 2). The
infrared spectra were recorded on a Perkin-Elmer spectrophotometer
(Table 3). The 1 H NMR spectra were recorded on
Bruker DPX 400 equipment (125 MHz, 298 K, Me 4 Si as internal
reference and CDCl 3 as a solvent). The UV-visible spectra
were recorded on a Lamboda 12, Perkin Elmer spectrophotometer
(in cyclohexane).
Table 1. Conditions of the electrosynthesis of lanthanide
phthalocyanines.
Metal Initial voltage, Current, Yield,
V mA %
La 60 30 97
Sm 55 30 95
Nd 63 30 92
Pr 58 30 95
Table 2. Analytical data of phthalocyanines obtained.
Metal
Results and discussion
Content
(found/calculated, %)
M C H N
La 15.11/15.32 62.91/63.50 2.46/2.65 17.89/18.53
Sm 16.03/16.37 61.98/62.72 2.42/2.62 17.76/18.29
Nd 15.47/15.81 62.42/63.14 2.44/2.64 17.81/18.41
Pr 14.98/15.51 62.63/63.36 2.44/2.65 17.80/18.48
All synthesized products are blue powders, insoluble in water
and ethanol.
The electrodic reactions could be represented as follows:
Cathode: 4PN + 2e → PcH 2
Anode: Ln → Ln 3+ + 3e
Then: 2Ln 3+ + 3PcH 2 → Ln 2 Pc 3 + 6H +
According to Sokolova et al. [32], the maximum yield
(80-90%) of the Ln 2 Pc 3 compounds (in comparison with
XLnPc and LnPc 2 H) is obtained when, in the chemical way,
the molar ratio "o-phthalonitrile: rare earth element salt" was
6:1 (La, Sm, Gd, Tm, Lu initial metal salt is LnCl 3 ). The use
of the electrochemical dissolution of the lanthanides allows to
obtain Ln 2 Pc 3 complexes with almost 100% yields on o-
phthalonitrile conversion, according to the elemental analysis
and spectral data.
According to our previous research [44], there is no formation
of free phthalocyanine in the system “i-BuOH -
Table 3. IR spectra data of complexes obtained.
ν, cm –1 Group ν, cm –1 Group
3500-3380v.s.,w ν(C-H) 1448m ν(C-C) of pyrrol rings
3280m 1385v.s. Pyrrol nuclei-
3080sl
mesoatoms of N
2865* m 1365s
2815m 1320m γ(C-H)
2775sl
1150s
2705*m 1000m
2504m ν(C-C) of 887-865**m ν(M-N)
2300-2280s benzene rings 850-835**m
1730v.s.
720-735**m
1607s
480-465**m
1592m
435-330**m
1570m
281-260**m
1524m
1496m
*These absorption bands are absent in the PcH2 spectra.
**The centers of absortion bands for the spectra of each metal phthalocyanine are very
close; the difference is about 3-5 cm-1.

52 Rev. Soc. Quím. Méx. Vol. 43, Núm. 2 (1999) Boris I. Kharisov et al.
CH 3 ONa - n-Bu 4 NBr - o-phthalonitrile” without the application
of electrolysis at about 100°C, unlike some other solvents
where both chemical and electrochemical formation of
phthalocyanine could take place. So, this solvent was chosen
in order to synchronize metal anode dissolution with the formation
of free phthalocyanine on the cathode surface and to
avoid the obtention of the mixture “metal-free phthalocyanine
- lanthanide phthalocyanine”. Unlike the conventional chemical
methods of the preparation of rare-earth metal phthalocyanines
[32-34], where the syntheses have been carried out at
170-290°C, it is possible to decrease reaction temperature to
about 100°C.
The analysis of the IR spectra of the synthesized products
(Table 3) [7, 8, 32, 45] permits to conclude that the typical
“sandwich” metal-phthalocyanine super complexes M2Pc3
are formed. Thus, the spectra of these products present more
absorption bands than the free phthalocyanine in the range of
2500-3000 cm –1 . According to [7, 8, 32, 35], such a result is a
consequence of the presence of a third phthalocyanine ligand
between two metal atoms and the formation of a “doble sandwich”
(triple-decker) structure in which the metal is in the 3+
oxidation state in the obtained complex (Fig. 1). Such type of
complexes is also typical of the metal-macrocycle compounds
similar to the phthalocyanine one, for example, tristetrapyrroles
M2P 3 [46] (no ions were observed in these porphyrin sandwiches).
In this type of compound both central metal atoms
are connected covalently with two macrocycles. Two external
macrocycles are identical. According to data reported for similar
structures (lanthanide phthalocyanines and porphyrines)
[7, 32, 46], the internal macrocycle is plane and the external
(terminal) phthalocyanines are severely distorted.
The 1 H NMR spectral data of all four complexes obtained
are practically identical (they contain the peaks at δ 8.5, 7.6,
6.2, 4.8, and 3.6, corresponding to proton signals of methine
groups [45]) and show the absence of the proton of NH group
(8 ppm) [45] which could additionally confirm the formation of
the Ln 2 Pc 3 complexes. The electronic spectra show a small
band at 400-410 nm (Soret band), an intensive band in the area
670-650 (Q -band), and an extra band at 880-860 nm. A comparison
of the above data with those reported earlier for
phthalocyanine and porphyrine complexes [7-10, 30, 32-35, 46]
allows to ascribe the Ln 2 Pc 3 structure to the isolated products.
The application of simultaneous ultrasonic treatment [47-
50] with the electrochemical dissolution permits to increase
their efficiency, since it is not necessary to stop periodically
the electrolysis to remove mechanically the formed product
Fig. 1. Proposed structure of lanthanide-phthalocyanine sandwich.
out of the electrodic surface. As a consequence, it is possible
to stabilize the voltage during the electrochemical process.
Conclusions
The results show that it is possible to carry out the electrosynthesis
of lanthanide phthalocyanine complexes with almost
quantitative yields in the mild conditions.
The use of the system i-BuOH-CH 3 ONa-n-Bu 4 NBr-ophthalonitrile-lanthanide
avoids the formation of the mixture
of free phthalocyanine and lanthanide phthalocyanine and,
thus, leads to the pure products.
The electrochemical dissolution of the four lanthanides
reported, in the presence of phthalonitrile under the established
conditions led to the formation of only the Ln 2 Pc 3 type
compounds, without admixtures of the LnPc 2 H or XLnPc. All
the processes, unlike those by the conventional chemical way,
were carried out at about 100°C temperature which it is a
great advantage of this synthetic route.
According to the obtained results in this research, the
application of simultaneous ultrasonic treatment with the electrochemical
dissolution is strongly recommended in the
processes with the use of elemental lanthanides to improve
existing electrochemical techniques.
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Revista de la Sociedad Química de México, Vol. 43, Núm. 2 (1999) 54-62
Revisión
Aspectos bioquímicos de la relación entre el escaldado TB-TL
y la textura de vegetales procesados
Cristóbal Noé Aguilar,* María de la Luz Reyes, Heliodoro De la Garza y Juan C. Contreras-Esquivel
Departamento de Investigación en Alimentos. Facultad de Ciencias Químicas. Universidad Autónoma de Coahuila.
Unidad Saltillo. Blvd. Venustiano Carranza e Ing. José Cárdenas s/n. Col. República. Saltillo, Coahuila, C.P. 25 000,
A.P. 252. Tel: (84) 15-9534 y 16-9213.
Resumen. Para minimizar los cambios provocados por tratamientos
térmicos en la textura de vegetales se han estudiado diferentes pretratamientos,
tales como la adición de compuestos químicos y el uso de
escaldados, entre los que destaca el escaldado a baja temperatura por
tiempo largo (TB-TL) debido a que se obtienen incrementos de la firmeza
del producto terminado; atribuyendo este efecto a la activación
de la pectinesterasa que causa la formación de estructuras intermoleculares
a nivel de pared celular, entre las propias pectinas y otros polímeros
presentes en la pared, las cuales son más rígidas y menos
solubles en agua que los compuestos originales. En este trabajo se
presenta una revisión crítica sobre la importancia de la textura de frutas
y verduras, los factores responsables de la misma, los cambios
químicos y estructurales que sufren durante el procesamiento de estos
alimentos y algunos métodos para minimizar estos cambios, enfatizando
sobre el escaldado TB-TL.
Abstract. To minimize the changes by heat treatments to vegetable
texture, several methods have been developed, such as addition of
chemical compounds and controled blanching processes at low temperature
long time blanching. This method has shown good results
because products were firmer than those processed by traditional
methods. Firmness in these products is considered to be due to activation
of pectinesterase, which acts over pectins, present in the cell
wall, and forms intermolecular structures between pectins themselves
and another polysaccharides present in these tissues; the new structures
are more rigid and less water soluble than the original compounds.
In this review, the importance of fruits and vegetables texture,
the factors responsibles for it, texture changes caused during
processing and some methods to minimize them are presented, with
emphasis on low temperature long time blanching
Introducción
Es importante conocer la textura de las frutas y verduras no
solo con el objetivo de establecer un sistema de control de
calidad para su recepción y durante su procesamiento, sino
para satisfacer las preferencias de los consumidores.
Las frutas y verduras sufren modificaciones en su textura
durante el proceso de maduración, así como en la recolección,
transporte y almacenamiento de las mismas y posteriormente
en el procesamiento, en operaciones tales como limpieza, clasificación,
rebanado o picado, escaldado y finalmente deshidratación,
enlatado, fritura o congelación.
Los cambios en textura producidos durante el proceso de
maduración se deben a cambios bioquímicos, al igual que los
ocurridos durante el almacenamiento, mientras que los cambios
producidos durante la recolección, transporte y procesamiento
se deben, principalmente, a alteraciones en la estructura
celular del producto [1, 2]. Bourne en 1994 opinó que los
mayores daños provocados durante el procesamiento se deben
a los tratamientos térmicos [3].
Estos cambios en la textura de frutas y verduras ocasionan
la pérdida de firmeza de los tejidos, lo cual se contrapone
a la tendencia actual de los consumidores, quienes prefieren
texturas cada vez más firmes en estos productos procesados.
Para satisfacer esta preferencia observada en los consumidores,
se han establecido algunos métodos para conservar la firmeza
del producto durante su procesamiento, entre los cuales se
encuentran el uso de gomas [4], iones metálicos [5, 6], y monóxido
de carbono [3], métodos de escaldado que ocasionan
menor pérdida de firmeza de los tejidos, como el escaldado a
temperaturas altas por tiempos cortos [7], escaldado con microondas
[8, 9], microondas-vapor, radiaciones infrarrojas, vapor y
radiofrecuencia [10], escaldado individual [11], escaldado por
etapas [12] y escaldado TB-TL [13, 14]. A estos métodos de
escaldado citados, les llamaremos “escaldados no ordinarios”.
Los métodos de escaldado no ordinarios han sido objeto
de investigación durante los últimos años y se acepta que estos
métodos ocasionan una pérdida de firmeza del vegetal menor
que la obtenida durante el escaldado ordinario.
Se considera que el escaldado a temperaturas bajas por
tiempos largos (escaldado TB-TL) conserva la firmeza del vegetal
debido a la activación de la enzima pectinesterasa (PE),
lo cual ocasiona una serie de cambios bioquímicos cuyo resultado
es la formación de estructuras moleculares insolubles que
permiten obtener un producto firme [15].
En esta revisión se indican los principales factores bioquímicos
responsables de la textura de los vegetales, el efecto
que producen los escaldados ordinarios y el TB-TL sobre esta
característica de calidad y las aplicaciones del escaldado TB-

Aspectos bioquímicos de la relación entre el escaldadoTB-TL y la textura de vegetales procesados 55
TL como tratamiento previo a diferentes procesamientos tecnológicos
de frutas y verduras.
Componentes estructurales y textura
de los vegetales
Las características mecánicas de las frutas y verduras se deben
principalmente a los elementos estructurales presentes en la
pared celular. Esta se considera como un complejo químico
dinámico formada por compuestos poliméricos y no poliméricos.
La mayoría de los polímeros que la constituyen son polisacáridos,
resistentes a la hidrólisis del sistema digestivo monogástrico,
entre los cuales se encuentra el humano; aunque
algunos de estos compuestos pueden ser metabolizados parcial
o totalmente por la microflora presente en el tracto digestivo
inferior.
Los principales polímeros que forman las paredes celulares
son: celulosa, hemicelulosa, pectina y lignina. La Tabla 1
presenta la composición promedio de la pared celular vegetal.
La celulosa es una de las sustancias más abundantes en la
biosfera. Es altamente insoluble en agua y no se digiere en el
tracto digestivo humano. Las hemicelulosas son un grupo heterogéneo
de polisacáridos cuyos monómeros estructurales
son hexosas y pentosas y en algunos casos residuos urónicos.
Estos polímeros se clasifican de acuerdo con sus residuos predominantes
y reciben su nombre de los mismos; entre ellos se
encuentran los xilanos, arabinogalactanos y glucomananos.
Tabla 1. Cuadro resumen de los componentes de la pared celular vegetal.
Constituyente
Polisacáridos pécticos
Ramnogalacturonano I
Homogalacturonano
Ramnogalacturonano II
Arabinanos
Galactanos
Arabinogalactanos
Celulosa
Hemicelulosa y Xilanos
Características
Conforman el 34% del material de la pared celular y se localizan en la laminilla media de la pared celular
primaria
Consituye el 7% de la pared celular primaria. Es la región de pectina cuyo grado de polimerización estimado
es de 2000, unidos por enlaces α (1-4) y cuya secuencia de unidades de ácido galacturónico se interrumpe
por residuos ramnósidos y posee azúcares neutros adyacentes a la cadena.
Porción de polisacárido péctico que forma el 6% de la pared celular y contiene regiones ramificadas de
residuos galacturonosilos con uniones α (1-4); se encuentra ligada al ramnogalacturonano También se
considera dentro de los homogalacturonanos a las regiones de pectina estables a la hidrólisis de endopoligalacturonasas.
Forma el 3% de la pared celular primaria y constituye una región pequeña de los polisacáridos pécticos
formada de 25-50 residuos glicosilos y por monosacáridos que raramente se observan en otros polímeros,
por ejemplo: 2-O-metil-D-xilosa y D-apiosa. El ramnogalacturonano II contiene como residuos terminales
el ácido galacturónico, D-galactosa, L-arabinosa, L-ramnosa, 2-O-metil-L-fucosa y el 2-O-metil-
D-xilosa.
Forma el 9% de la pared celular primaria de plantas dicotiledóneas y son regiones de cadenas ramificadas
en enlaces α (1-5), que muestra diferentes grados de polimerización, dependiendo del vegetal.
Contiene ligaduras con residuos diversos que involucran enlaces (1-5), (3-5), (2-5) y (2,3-5).
Junto con los arabinogalactanos, representa aproximadamente el 9% de la pared celular. Contiene ligaduras
β (1-4) y α (1-6) entre los monómeros de ácido galacturónico. Además presenta regiones de galactosilos
ligados por enlaces α (1-6).
Unidades de galactosa y arabinosa enlazadas por ligaduras β (1-3) y β (1-6); también se presenta como
un constituyente de sustancias pécticas.
Unidades de glucosa unidas por enlaces β (1-4). Polímero de más de 12,000 monómeros de glucosa que
presenta regiones cristalinas en las cuales las moléculas están arregladas en fibrillas, donde grupos en
paralelo forman paquetes; es probable que interaccionen con otros constituyentes de la pared celular.
Polímeros de 150-200 unidades de xilosa unidas por enlaces β (1-4); también contienen ácido urónico
probablemente acetilado.
Lignina
Proteínas
Polímero insoluble de alto peso molecular de los alcoholes cumarílico, coniferílico y sinapílico. Contiene
100 o más unidades aromáticas altas en grupos metoxilos que penetran la pared celular, produciendo
engrosamiento secundario y actúan como un relleno hidrofóbico; forman ligaduras covalentes con los
carbohidratos de la pared.
En la pared celular se encuentran proteínas ricas en hidroxiprolina. Básicamente son varios ésteres glicosídicos
y bases de Schiff unidas a polisacáridos; puentes de quelatos de hidroxiquinona con lignina.
Fuentes: Northcote [16], Van Buren [16], John y Day [18] y Heredia et al. [19].

56 Rev. Soc. Quím. Méx. Vol. 43, Núm. 2 (1999) Cristóbal Noe Aguilar et al.
Las pectinas, compuestos presentes principalmente en la
laminilla media de la pared celular y que se ha comprobado
que desempeñan el papel fundamental en la textura de los
vegetales [17, 20], son polímeros del ácido galacturónico, con
enlaces α(1-4), cuyos grupos ácido se encuentran parcialmente
esterificados con metanol; y contienen, invariablemente,
unidades de ramnosa insertadas en la cadena principal
y algunos otros azúcares no urónicos, como arabinosa y xilosa,
formando cadenas laterales.
Las sustancias pécticas se encuentran ampliamente distribuidas
en los vegetales [21, 22] y consituyen aproximadamente
una tercera parte de la materia seca de la pared celular
primaria de frutas y verduras[20]. La estructura química de
estos compuestos ha sido estudiada detalladamente por varios
investigadores, entre los cuales se pueden citar a Kertesz [23],
Doesburg [24], Pilnik y Zwiker [25], Pilnik y Voragen [26,
27], Van Buren [17, 28], Vorangen et al. [29] y Contreras-
Esquivel et al. [30]. La característica química más importante
de las pectinas es su contenido de grupos carboxilo, los cuales
imparten características especiales, diferentes a las que presentan
otros carbohidratos que no contienen grupos ionizables
en su estructura. Los grupos carboxilos de las pectinas pueden
estar en forma no ionizada (–COOH) a pHs menores de 3, en
forma ionizada (–COO - ) a pHs mayores de 3 o bien metilados
(–COOCH 3 ). En cada caso tienen diferente capacidad para
interaccionar con los otros constituyentes de los alimentos
[31]. Además, los tratamientos térmicos a pHs alcalino y
ácido, inducen reacciones de desmetoxilación por β-eliminación
en estos grupos, lo cual también puede ser provocado
por la acción de la enzima PE.
La lignina, siempre asociada a los carbohidratos de la
pared celular, es un polímero formado por unidades de fenilpropeno,
tales como siringaldehído y vainillina unidos en el
carbono 3 a cadenas laterales [17]. Es importante hacer notar
que la lignina no siempre está presente en paredes vegetales.
El contenido de los elementos estructurales y su proporción
relativa en las paredes celulares varían considerablemente
entre las especies vegetales y en relación al grado de
madurez y al tiempo de almacenamiento de los mismos.
La textura de los vegetales está relacionada con la naturaleza
química y estructural de las células del parénquima. Las
microfibrillas cristalinas de celulosa, que constituyen el 35%
del residuo seco, así como las microfibrillas de hemicelulosa,
pectinas y ligninas son responsables de la firmeza del vegetal.
Estas fibrillas están presentes en las paredes celulares de los
diferentes tejidos, especialmente los vasculares, cuya función
es de soporte y protección. Durante el envejecimiento de los
vegetales se produce la síntesis suplementaria de fibrillas a
partir de carbohidratos solubles. Los tratamientos tecnológicos
modifican parcialmente a las microfibrillas; como ejemplo se
puede citar la disminución del grado de cristalinidad de la celulosa
en los tratamientos con calor húmedo.
La turgencia, característica responsable de la firmeza y
suculencia de los vegetales, depende del agua que, retenida
por ósmosis en las células, puede constituir hasta el 96% del
peso del tejido. La ósmosis es el resultados de altas concentaciones
de compuestos de bajo peso molecular en el líquido intracelular;
sin embargo, la retención de la misma está limitada
por la resistencia mecánica de la pared celular. La permeabilidad
de las membranas celulares y por consiguiente, la textura,
se modifica durante la maduración, almacenamiento y procesamiento
de los vegetales. El descenso en la turgencia es muy
acentuado en el caso de los vegetales de hoja, debido al elevado
número de estomas, lo cual favorece la transpiración.
Los geles de pectina de la laminilla media de la pared celular
aseguran la unión entre las paredes celulares adyacentes.
Estos geles y las suspensiones de almidón intracelulares influyen
sobre la textura de los vegetales. Estos compuestos pueden
sufrir modificaciones por el efecto de enzimas amilolíticas
y pectinolíticas que actúan durante la maduración y el almacenamiento
posterior a la cosecha.
Durante la maduración, la enzima pectinesterasa (PE) hidroliza
los enlaces éster metílicos del ácido poligalacturónico
produciendo metanol y grupos carboxilos libres [23, 32], lo
cual ocasiona un descenso en el pH. Esto provoca que se
activen otras enzimas cuya acción causa lisis en la pared celular
[33, 34, 35].
Durante el procesamiento, cuando se aplica calor húmedo,
se altera la textura de las frutas y verduras, principalmente
por el efecto que éste ejerce sobre la pared celular. Esta estructura
organizada se rompe y provoca cambios en la permeabilidad
y aumenta la flexibilidad de los tejidos [36].
Cuando la enzima PE se activa intencionalmente provoca
la formación de un mayor número de grupos carboxilos libres,
capaces de reaccionar con iones divalentes, como el calcio y
el magnesio, presentes en el vegetal y se crean estructuras tridimensionales
más rígidas que aumentan la firmeza del vegetal.
Esta activación ocurre durante el escaldado TB-TL. Otra
técnica común para obtener vegetales con textura firme es la
adición de sales de calcio, durante su procesamiento [37], especialmente
cuando se aplica calor [31, 38, 39, 40].
Cabe hacer notar que, aun cuando los estudios sobre las
propiedades físicas, entre ellas las mecánicas, de los productos
vegetales en estado fresco han sido abundantes [41], en los vegetales
procesados se ha investigado poco sobre sus propiedades
mecánicas y características de textura durante su elaboración
[42, 43] y se ha enfatizado el estudio de sus características
químicas, estructurales (histológicas) y sensoriales [13].
Escaldado ordinario
El escaldado ordinario es una operación unitaria en el procesamiento
de vegetales que consiste básicamente en la inmersión
del vegetal en agua a temperatura de ebullición, durante
un tiempo breve, con el fin de inactivar enzimas indeseables
[35, 44] Este tratamiento incrementa la estabilidad de los vegetales
durante largos periodos de almacenamiento, cuando se
congelan [42] o se someten a otros procesos. El tiempo de escaldado
a temperatura de ebullición se establece de acuerdo
con la estabilidad térmica de la enzima que se desea inactivar
y el efecto que el calor ejerce sobre la textura del vegetal.

Aspectos bioquímicos de la relación entre el escaldadoTB-TL y la textura de vegetales procesados 57
El calor aplicado durante el escaldado ordinario, generalmente
ocasiona un ablandamiento de los tejidos [45, 46, 47,
48]. Monzini et al. [49] y Brown [50] demostraron estas alteraciones
(ablandamiento) en la calidad de los vegetales, mediante
técnicas histológicas. Además, el efecto del calor durante
el escaldado, permite que exista una filtración de micronutrientes
por solubilización, remoción de aire y alteraciones en
el color del producto terminado [7]. Para disminuir los efectos
negativos de este tratamiento se han modificado las técnicas
de escaldado. En pruebas de resistencia al corte, en rebanadas
de papa, se ha demostrado que ésta es mayor cuando la temperatura
de escaldado se disminuye [43, 51].
Escaldados no ordinarios
Entre estos métodos se encuentra el escaldado por microondas,
en cuyo proceso se emplea energía electromagnética. De
acuerdo con Muftugil [8] y Bühler y Gierzchner [9], este
método de escaldado reduce el tiempo de procesamiento y
retiene una mayor cantidad de vitaminas solubles en el producto.
Ponner et al. [10] realizaron un estudio comparativo de
los métodos de escaldado ordinario, por microondas, microondas-vapor,
radiaciones infrarrojas, vapor y ondas de radiofrecuencia.
Los resultados de este estudio indican que el escaldado
por microondas-vapor permite la obtención de vegetales
más firmes y con mejores características sensoriales: color,
apariencia, sabor y aceptación; además, este método muestra
menores pérdidas de vitaminas hidrosolubles, especialmente
vitamina C. El método de escaldado por vapor produce vegetales
con características sensoriales, incluyendo textura, desagradables,
inferiores a los productos obtenidos por el método
de escaldado ordinario.
Escaldado TB-TL
El escaldado TB-TL, considerado como un escaldado no ordinario,
consiste básicamente en la inmersión del vegetal en
agua a temperaturas menores a las de ebullición, durante un
tiempo mayor al empleado en un escaldado ordinario [3]. Durante
este pretratamiento se produce una menor solubilización
de las sustancias pécticas, obteniéndose tejidos más firmes en
el producto final [52, 53].
Bartolome y Hoff [54] afirman que la acción de la enzima
PE es el mecanismo más importante que mantiene y mejora la
firmeza en el procesado de vegetales. Dicha enzima permanece
inactiva a temperaturas menores que 50 ºC, activándose a
temperaturas superiores e inactivándose por encima de 70 ºC.
El postulado de Bartolome y Hoff indica que entre 60 y 70 ºC
el plasmalema celular pierde su integridad, difundiéndose seguidamente
en la membrana celular cationes (fundamentalmente
K + ) que activan a la PE; ésta hidroliza los grupos metil
éster de los materiales pécticos, dejando libres grupos carboxílicos
que forman sales con los cationes divalentes presentes
en los tejidos (Mg 2+ y Ca 2+ ). La formación de los pectatos
une moléculas pécticas adyacentes dando como resultado
una mayor firmeza en la textura y estructura del producto [35,
42, 55].
Además, para entender los detalles de los cambios químicos
de las sustancias pécticas que causan alteraciones en el tejido
vegetal durante el proceso de precocción y cocción,
Chang et al. [56, 57] han desarrollado y propuesto modelos
estructurales del reordenamiento que sufren los polisacáridos
de la pared celular cuando el vegetal se somete al escaldado
TB-TL y explican la relación existente entre el incremento de
textura y los cambios de enlaces de dichas sustancias, mencionando
que las causas principales de este fenómeno se debe a
la acción de la enzima PE.
Andersson et al. [35] a su vez, proponen que el incremento
de firmeza no se debe a este hecho, ya que la acción de la
PE-pectina-calcio juega un papel secundario; enfatizando que
esto solamente retarda el colapso tisular (pérdida de la estructura
organizada de los tejidos) que por otro lado ocurre cuando
el vegetal se procesa sin ser pretratado térmicamente.
Se ha estudiado el efecto de los escaldados TB-TL, sobre
la activación de la enzima PE para incrementar la firmeza de
diversos tejidos vegetales (Tabla 2). En todos los casos se
reporta un incremento notable de la firmeza de los tejidos.
Probablemente en todos estos trabajos citados, la causa
principal del aumento de firmeza se ha atribuído a la acción de
la PE sobre la pectina y la subsecuente formación de pectatos,
pero en el caso particular de las investigaciones sobre tubérculos
de papa se han propuesto diversas teorías que tratan de explicar
el efecto del escaldado TB-TL sobre el aumento de firmeza.
Andersson et al. [35] presentan una excelente revisión
sobre este tema, contemplando, dichas teorías: la retrogradación
del almidón, cambios en amilosa la activación de la PE y
la estabilización de la laminilla media y paredes celulares por
la formación de pectatos de calcio; dichos autores consideraron
que el aumento de firmeza tal vez sea el resultado de todos
los cambios mencionados y hacen notar la necesidad de
elucidar de forma correcta, cuál es el origen de los cambios.
Nosotros consideramos al igual que Andersson et al. [35] que
aún falta la realización de más investigaciones dirigidas a conocer
la verdadera razón por la cual se logran estos incrementos
de firmeza, aunque contrariamente a ellos, suponemos que
el mecanismo PE-pectina-calcio juega un rol primario en este
efecto, considerando el tipo de material vegetal en estudio.
La textura de los vegetales escaldados esta influenciada
también por factores tales como el pH del medio de escaldado
[3, 46], contenido de sólidos, almidón, calcio y otros minerales
del vegetal.
La firmeza del vegetal disminuye cuando el pH es superior
a 3. Cuando se adicionan ácidos se obtienen vegetales
más firmes debido a la acción inhibidora que el pH ejerce
sobre las enzimas pécticas [35]. Esta acción es diferente a la
obtenida cuando se adicionan ácidos y sales de calcio al medio
de escaldado, ya que el efecto producido en este caso, es
la formación de pectatos de calcio, que aumentan la cohesión
intercelular.

58 Rev. Soc. Quím. Méx. Vol. 43, Núm. 2 (1999) Cristóbal Noe Aguilar et al.
Tabla 2. Antecedentes sobre la aplicación de escaldados
no ordinarios en vegetales.
Vegetal Tratamiento Referencia
Coliflor Escaldado/ Hoogzand y
enlatado-esterilización Doesburg [58]
Tomates Escaldado/ Hsu et al. [59]
enlatado-esterilización
Cerezas Escaldado/ La Belle [60];
adición de calcio Van Buren.[61]
Judías* Escaldado/cocción Van Buren et al. [62];
Sistrunk y Cain [63]
Papas** Escaldado/cocción Bartolome y Hoff [54]
Manzanas Escaldado/cocción Wiley y Lee [64]
Zanahorias Escaldado/ Lee et al. [65]
enlatado-esterilización
Pepinos Escaldado/cocción Chang et al. [66]
Rábanos Escaldado/cocción Chang et al. [66]
Papas D.M.E. + /congelación Canet y Hill.[67]
Tallos Escaldado/cocción Wu y Chang [68]
Coles de D.M.E./congelación Canet et al. [69]
bruselas
Calabazas*** Escaldado/cocción/ Tseng y Chang [70, 71]
enlatado-esterilización
Zanahorias Escaldado/congelación Canet y Espinosa [72];
Favier [12]
Zanahorias/ Escaldado/ Bourne [15, 73];
chícharos enlatado-esterilización Chang et al. [56]
Zanahorias Escaldado/cocción/ Quintero-Ramos et al.[74]
deshidratación
Cerezas Escaldado/congelación Alonso et al. [75]
Vegetales deshidratados
Durante el proceso de deshidratación ocurren reacciones que
afectan a la calidad del producto, particularmente pérdida de
nutrientes, oscurecimiento no enzimático, cambios de textura
y capacidad de rehidratación. Si la rehidratación del vegetal
no es la adecuada, éste adquiere una textura “correosa” y se
disminuye su “jugosidad”. Estos cambios se deben al efecto
del proceso sobre la estructura celular de los vegetales, la cual
pierde su integridad; los polisacáridos, tales como la celulosa
y el almidón, se cristalizan por la remoción de agua de las células;
sin embargo, Barbosa-Cánovas [81] considera que las
bases fisicoquímicas de estos cambios aún no han sido explicados
satisfactoriamente.
Para conservar dentro de ciertos límites la textura original
de los vegetales deshidratados, se han efectuado estudios
sobre el uso de algunos aditivos, tal es el caso del glicerol [82]
y de una mezcla de sacarosa y sal [83], por citar algunos.
Platt et al. [84] estudiaron los cambios que sufren las pectinas
y la textura de zanahorias deshidratadas, escaldadas por el
método ordinario y recomiendan que al controlar el tiempo de
inmersión se obtienen mejores texturas en el producto final.
Quintero-Ramos et al. [74] aplicaron el escaldado TB-TL
en zanahorias a deshidratar a temperaturas de 50, 55, 60 y
65ºC, durante 15, 30, 45, 60 y 90 min y compararon la textura
de éstas contra un control (escaldado a 94ºC, durante 8 min),
encontrando que las zanahorias deshidratadas-rehidratadas y
previamente escaldadas a 60-65ºC durante 45 min o más, fueron
más firmes que las escaldadas a 94ºC durante los 8 min
(Fig. 1).
Papas Escaldado/fritura Aguilar [11, 13]; Aguilar
et al. [14, 76, 77];
Aguilera-Carbó et al.[106];
Chávez et al. [104]
* En algunas zonas geográficas se les conoce como ejotes.
** Los tubérculos de papas se les conoce también como patatas o batatas.
*** Tseng y Chang llevaron a cabo estudios en calabaza y Kanpyo (rebanadas
deshidratadas de calabaza).
El contenido de sólidos del vegetal afecta la firmeza del
vegetal procesado, como lo han reportado Andersson et al.
[35] y Aguilar et al. [76, 77], ya que a contenidos elevados la
resistencia a la punción o al corte serán mayores que para
aquellos vegetales con bajos contenidos de sólidos [78].
Asimismo, la cantidad de almidón, principal sólido contenido
en la papa, influye sobre la densidad relativa de la papa
(a mayor cantidad de almidón, la densidad relativa aumenta) y
ésta a su vez, influye sobre la firmeza del producto procesado
[76, 79, 80].
Fig. 1. Firmeza de zanahorias cocidas, rehidratadas y escaldadas [74].

Aspectos bioquímicos de la relación entre el escaldadoTB-TL y la textura de vegetales procesados 59
Vegetales congelados
En los vegetales congelados se observa una pérdida de firmeza
del tejido una vez que éstos son descongelados. Rahman et
al. [85] indicaron que la causa de este fenómeno es la disrupción
de las membranas celulares.
Dado que el agua es el principal constituyente de los vegetales
y que ésta sufre un cambio de fase durante el proceso,
es necesario conocer la influencia de éste sobre la estructura
celular. La congelación se inicia en el agua de los espacios intercelulares
debido a que su temperatura de congelación es
mayor que el de las soluciones localizadas en el interior de la
célula. La estructura de los tejidos se modifica por migración
del agua hacia los espacios intercelulares y el tamaño de los
cristales crece produciendo tensiones que causan la ruptura de
las membranas y la separación de las células. Brown [86, 87]
y Tamura [88] señalan que el daño celular depende también
de la velocidad de congelación.
Fuchigami et al. [89, 90] comprobaron que el uso del
escaldado TB-TL y una congelación rápida (– 5ºC/min) minimiza
los cambios histológicos y de ablandamiento; ellos indican
que un tratamiento de escaldado duante 120 min, permiten
la obtención de productos con mayor firmeza. Estos resultados
se pueden observar en la Tabla 3.
Vegetales enlatados
El proceso de enlatado-esterilización tiene la ventaja de permitir
la obtención de productos con una larga vida de anaquel;
sin embargo, la textura de estos productos es, en muchos casos,
indeseable para el consumidor. Este proceso aplica un tratamiento
térmico severo que provoca la hidrólisis parcial de la
pectina, lo cual ocasiona una pérdida en la firmeza de los tejidos
[91].
La adición de ácido [92] sales de calcio [93, 94, 95] o una
mezcla de ambos [91] se emplean para evitar parcialmente
estos cambios de textura de los vegetales. Ambos aditivos
están aprobados por la FDA (Food and Drug Administration,
USA) para su uso en alimentos.
Stanley et al. [91] estudiaron el efecto que produce el
escaldado TB-TL (65ºC, durante 25 y 60 min) sobre el grado
de esterificación de la pectina y la firmeza de los chícharos.
Los resultados obtenidos en este estudio indican que el grado
Tabla 3. Cambios en firmeza de zanahorias causados por el
escaldado TB-TL y la cocción (Fuchigami et al. [89]).
Muestra Firmeza × 10 4 N/m 2
Zanahoria cruda 296 ± 61
Zanahoria cocida por 3 min 252 ± 61
Zanahoria cocida por 6 min 140 ± 20
Zanahoria precalentada por 2 h 558 ± 52
Zanahoria precalentada por 2h y cocida por 6 min 459 ± 61
Fig. 2. Relación entre el grado de esterificación de la pectina con la
firmeza de chícharos escaldados a 65°C [91].
de esterificación disminuye cuando se aumenta el tiempo de
escaldado; asimismo, se observa que la firmeza de los chícharos
aumenta al disminuir el grado de esterificación (Fig. 2).
Esta investigación representa uno de los trabajos más relevantes
sobre el efecto de la activación de la enzima PE y los
subsecuentes cambios bioquímicos antes discutidos sobre la
conservación de la firmeza de los tejidos vegetales.
Vegetales fritos
La fritura es una técnica culinaria tradicional, ampliamente
aplicada en la industria alimentaria, cuyo uso se ha extendido
al introducirse los restaurantes de “comida rápida”, de gran
aceptación entre los consumidores, debido al ritmo acelerado
de la época actual [96, 97]. Consiste en el contacto del alimentos,
ya sea por inmersión o por aspersión, con una grasa o
aceite a temperatura elevada [98, 99, 100].
La fritura, al igual que otros tratamiento térmicos, afecta
la estructura de la pared celular de los vegetales y, consecuentemente,
su textura. Esta característica constituye uno de los
factores de calidad más importantes.
Para minimizar los cambios ocasionados en la textura de
los vegetales fritos se han adicionado algunos agentes químicos,
entre los cuales se encuentran los cloruros de sodio y de
magnesio, el citrato de calcio, los alginatos, algunos almidones
y gomas [4, 5, 6, 101].
Otros métodos para minimizar estos cambios son la irradiación
con luz infrarroja [102], la aplicación de escaldado or-

60 Rev. Soc. Quím. Méx. Vol. 43, Núm. 2 (1999) Cristóbal Noe Aguilar et al.
dinario [103] y de escaldado TB-TL [11, 78, 104]. Este último
método al activar a la enzima PE, ocasiona la formación de
los pectatos, que permite una menor absorción de aceite cuando
los vegetales son freídos [14, 55, 105].
Aguilar [11] evaluó el efecto del escaldado TB-TL sobre
la textura y la retención de aceite de papas fritas a la francesa,
mientras que Aguilera-Carbó et al. [106] estudiaron la influencia
de este pretratamiento sobre los cambios en color y
contenido de azúcares reductores en el mismo tipo de producto.
Los resultados de estos estudios indicaron que en las papas
escaldadas a 65ºC durante 45 min, se obtienen mejores características
de calidad, remarcando la capacidad del escaldado
TB-TL para disminuir notablemente el grado de flacidez (Fig.
3) y reducir la absorción de aceite (Fig. 4). Los resultados han
sido complementados con la evaluación de otros factores de
calidad fisicoquímicos y microbiológicos en papas fritas
[104].
Perspectivas de aplicación en vegetales
encurtidos
El escaldado TB-TL puede aplicarse como pretratamiento térmico
en procesos de fermentación de vegetales, principalmente
de pepino, zanahoria y coliflor. En este proceso de transformación
se ha estudiado el efecto que produce la adición de sales
como el cloruro de sodio, en concentraciones del 5 al 12 % y el
acetato de calcio, en concenrtaciones cercanas a 0.018M [107],
sobre la firmeza del producto terminado, encontrándose que
estos aditivos permiten la obtención de productos más firmes.
Fig. 4. Cantidad de aceite absorbido por papas fritas a la francesa escaldadas
por el proceso TB-TL [76].
Se sabe de antemano que el proceso de fermentación involucra
la ruptura celular ocasionada por enzimas producidas
por los microorganismos empleados (entre los que destacan:
Leuconostoc mesenteriodes) y se considera que sería interesante
conocer y evaluar el efecto que ocasionaría el escaldado
TB-TL sobre estos tejidos.
Conclusiones
Fig. 3. Efecto del escaldado TN-TL sobre el grado de flacidez de
papas fritas.[76]
Los tratamientos térmicos disminuyen la firmeza de los vegetales;
sin embargo, se ha comprobado que el escaldado TB-
TL, a pesar de ser un tratamiento térmico, protege al vegetal
de la pérdida de firmeza, aun cuando se someta a un tratamiento
térmico posterior. Se piensa que esta protección está
íntimamente relacionada con la activación de la enzima PE
que desesterifica los grupos metil éster del ácido galacturónico
de las pectinas, produciendo metanol y grupos carboxilo;
estos últimos forman pectatos con los iones calcio y magnesio
presentes en los tejidos vegetales, dando lugar, por sí mismos
y por su interacción con otros polisacáridos como celulosa y
hemicelulosa presentes en la pared celular a la formación de
estructuras insolubles en agua.
El uso del escaldado TB-TL requiere de menor gasto de
energía de calentamiento, aun cuando el tiempo es prolongado
que en el escaldado ordinario; sin embargo, su principal característica
es la protección en la pérdida de firmeza de los vegetales.
Se considera importante la continuación del estudio de los
mecanismos involucrados en la alteración de la textura de

Aspectos bioquímicos de la relación entre el escaldadoTB-TL y la textura de vegetales procesados 61
los vegetales, ya que aún existen desacuerdos entre los diferentes
grupos de investigadores que enfocan sus esfuerzos en
esta área, sobre los aspectos principales que la alteran.
Agradecimientos
Los autores agradecen los valiosos y críticos comentarios del
Dr. Gustavo Barbosa-Cánovas (Washington State University),
del Dr. Malcolm C. Bourne (Cornell University) del Dr. Antonio
Anzaldúa-Morales (Oklahoma State University/Universidad
Autónoma de Chihuahua) y de la Dra. Teresa Rodríguez
Altamirano (Universidad Nacional Autónoma de Nicaragua).
También se extiende a un agradecimiento al Q.F.B. Antonio
Aguilera-Carbó, Q.F.B. Sara Nilda Chávez y al estudiante de
Ingeniería Química Julio César Montañez Sáenz, cuyas tesis
han versado en esta línea de investigación.
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Revista de la Sociedad Química de México, Vol. 43, Núm. 2 (1999) 63-68
Revisión
Las fluoroquinolonas. Síntesis y actividad antimicrobiana
Elisa Leyva,* Elena Monreal, Alma Hernández y Socorro Leyva
Centro de Investigación y Estudios de Posgrado, Facultad de Ciencias Químicas, Universidad Autónoma de San Luis Potosí
Facultad de Ciencias Químicas, Universidad Autónoma de San Luis Potosí, Av. Dr. Manuel Nava No. 6,
Zona Universitaria, C.P. 78210, San Luis Potosí, S.L.P.
Teléfono: (48) 26-23-73, Fax: (48) 26-23-72, E-mail: elisa@deimos.tc.uaslp.mx
Resumen. Los compuestos cíclicos de tipo quinolona se han utilizado
desde hace tiempo en la práctica clínica porque presentan actividad
antimicrobiana. Las primeras quinolonas que se utilizaron como
inhibidores microbianos fueron los ácidos nalidíxico 1 y oxolínico 2.
Estas quinolonas no contienen átomos de flúor en su estructura, y
tienen actividad antimicrobiana frente a microorganismos gramnegativos.
Por otro lado, las quinolonas fluoradas como la ciprofloxacina
5 contienen uno o más átomos de flúor en su estructura. Estas últimas
quinolonas han recibido mucha atención de la industria farmacéutica,
ya que tienen actividad antimicrobiana frente a microorganismos
grampositivos y gramnegativos. En este trabajo de revisión se presenta
la síntesis de varias fluoroquinolonas, así como su aplicación en
terapéutica.
Abstract. The cyclic compounds of the quinolone type have been utilized
in the clinical practice for many years, due to their antimicrobial
activity. The first quinolones used as microbial inhibitors are the
acids nalidixic 1 and oxolinic 2. These quinolones do not contain fluorine
atoms in their structure and have antimicrobial activity against
Gram-negative microorganisms. On the other hand, fluorinated
quinolones such as ciprofloxacin 5 contain one or more fluorine
atoms in their structure. These latter quinolones have received a lot of
attention from pharmaceutical industry because they have antimicrobial
activity against Gram-positive and Gram-negative microorganisms.
In this review, the synthesis of several fluoroquinolones is presented
as well as their aplications in therapeutics.
Introducción
Los antibióticos son sustancias químicas de origen microbiano
que inhiben el crecimiento y/o destruyen a las bacterias y otros
microorganismos. Su descubrimiento y aplicación en el control
de los procesos infecciosos ha tenido una profunda repercusión
sobre la vida humana. Hace más de sesenta años se
demostró la actividad antibacteriana de la penicilina. Este descubrimiento
ocasionó que se iniciara la búsqueda sistemática
de productos naturales y sintéticos capaces de inhibir el crecimiento
de diversos microorganismos. Sin embargo, los compuestos
que se pueden utilizar en la práctica clínica deben
tener toxicidad selectiva, es decir, deben ser tóxicos para el
agente patógeno pero no para las células del huésped.
Las primeras quinolonas que se utilizaron como inhibidores
microbianos son el ácido nalidíxico (1) y el ácido oxolínico
(2) [1], cuyas estructuras se muestran en la Fig. 1.
El ácido nalidíxico tiene mayor actividad antimicrobiana
frente a gérmenes gramnegativos que con mayor frecuencia
causan infecciones en el tracto urinario, que frente a los grampositivos
[2]. Las concentraciones del fármaco que se alcanzan
en orina tras una dosis terapéutica resultan bactericidas para
Escherichia coli, Klebsiella, Proteus mirabilis y Proteus indolacético.
Sin embargo, el género Pseudomona es resistente al
fármaco.
Se ha demostrado que el ácido nalidíxico es absorbido
casi completamente por el tracto gastrointestinal; en hígado es
transformado a ácido hidroxinalidíxico, que es más potente
que su precursor, y en plasma se encuentra unido a las proteínas
plasmáticas en sus dos formas. El ácido nalidíxico se dis -
tribuye uniformemente por todo el organismo y presenta
escasa unión con los tejidos, con excepción del riñón, órgano
donde alcanza concentraciones muy elevadas. Esto ocasiona
que su efectividad sea muy reducida en infecciones sistémicas
[3]. Se elimina por riñón en forma de complejos, así como en
sus formas de ácidos nalidíxico e hidroxinalidíxico.
El ácido oxolínico también es bactericida frente a la mayor
parte de los gérmenes gramnegativos causantes de infecciones
urinarias. Tiene fuerte actividad frente a los gérmenes
Escherichia coli, Proteus y Klebsiella; tiene menor actividad
H3C
N
C2H5
N
COOH O
1
O
2
Fig. 1. Estructura de las primeras quinilonas que se usaron como
inhibidores microbianos.
O
C 2H5
N
O
COOH

64 Rev. Soc. Quím. Méx. Vol. 43, Núm. 2 (1999) Elisa Leyva et al.
frente a Salmonella y Shigella, mientras que las Pseudomonas
son resistentes a este fármaco [4].
Diferentes estudios han demostrado que después de su
administración oral, el ácido oxolínico (2) se absorbe totalmente
en el tracto gastrointestinal. La alcalinización del jugo
gástrico facilita su absorción, de modo que algunos alimentos
la favorecen. Las concentraciones plasmáticas máximas se
alcanzan entre 30 y 60 min después de su administración, y su
vida media es de 8 a 12 h. En plasma se encuentra unido a las
proteínas plasmáticas y en el hígado es metabolizado a un
compuesto hidroxilado, que también tiene actividad antimicrobiana
y que se elimina por riñón [5].
Las fluoroquinolonas
Las fluoroquinolonas son sustancias químicas que han
recibido mucha atención de la industria farmacéutica desde
hace varios años [6, 7]. Debido a sus aplicaciones farmacológicas
como antimicrobianos, ha resultado de gran interés para
la industria farmacéutica la síntesis de las mismas [8].
Algunas de éstas se han introducido recientemente a la práctica
clínica, como son la norfloxacina (3), enoxacina (4), ciprofloxacina
(5) y ofloxacina (9), puesto que son agentes de
amplio espectro [9]. Como se observa en la Fig. 2, las fluoroquinolonas
que se utilizan en la práctica clínica contienen un
átomo de flúor en la posición seis de la quinolona.
La fluoroquinolona que más se usa actualmente es la ciprofloxacina
(5). Es un antimicrobiano de amplio espectro que
tiene actividad frente a los organismos grampositivos y gramnegativos,
teniendo mayor actividad frente a estos últimos. Es
3
4
5
6
7
Norfloxacina
Enoxacina
Ciprofloxacina
Amifloxacina
Esparfloxacina
8 Flumequina
9
Ofloxacina
CH
N
CH
CH
CF
C
C
O
R 7 X N
R 5 O
F
5 4
6
3
7
8
1
2
Et
Et
c-Pr
NHMe
c-Pr
M e
Me
H
H
H
H
H
H
H
R 1
X R 1 R 2 R 3 R 5 R 7
COOH
COOH
COOH
COOH
COOH
COOH
COOH
R 3
R 2
H
H
H
H
NH 2
H
H
piperazinil
piperazinil
piperazinil
4-metil-piperazinil
(3S,5R)-dimetil-piperazinil
H
4-metil-piperazinil
Fig. 2. Estructura de algunas fluoroquinolonas que se usan en la práctica
clínica.
muy activo frente a Enterobacter, así como en otros microorganismos
resistentes a las penicilinas, cefalosporinas y aminoglucósidos.
También tiene gran actividad frente a Haemophilus
influenzae, Neisseria gonorrhoeae y Campylobacter. La
ciprofloxacina es usada clínicamente para prevenir infecciones
con microorganismos aeróbicos gramnegativos. Para prevenir
la aparición de resistencia al fármaco, se ha sugerido que el
tratamiento con ciprofloxacina se debe reservar para microorganismos
resistentes a otros fármacos.
Las fluoroquinolonas administradas por vía oral se absorben
bien. La ciprofloxacina (5) y la norfloxacina (3) tienen
una vida media de 3.3 h, y la ofloxacina (9) de 5 h. Una
vez que éstos fármacos son administrados se localizan en varios
tejidos, particularmente en hígado, próstata y pulmones.
Una ventaja de estos agentes químicos es que no cruza la
barrera hemato-encefálica, pero los antiácidos de aluminio y
magnesio interfieren con la absorción de las fluoroquinolonas
[10].
Las aplicaciones clínicas de las fluoroquinolonas son las
siguientes:
• En infecciones complicadas del tracto urinario (ciprofloxacina
y norfloxacina).
• En infecciones respiratorias causadas por Pseudomonas
aeruginosa (ciprofloxacina y norfloxacina).
• En otitis invasiva externa causada por Pseudomonas aeruginosa
(ciprofloxacina).
• En osteomielitis crónica causada por bacilos gramnegativos
(ciprofloxacina y norfloxacina).
• En gonorrea (ciprofloxacina y norfloxacina).
• En infecciones de la próstata (norfloxacina).
• En infecciones cervicales (ofloxacina).
Síntesis de fluoroquinolonas
Las primeras síntesis de quinolonas se realizaron utilizando la
reacción de Gould-Jacobs, en donde se parte de una anilina
[11]. Más adelante Price y Roberts [12] reportaron la aplicación
de esta reacción a la síntesis de quinolonas utilizando
una anilina sustituida con cloro (Fig. 3). En esta síntesis se
hace reaccionar la 3-cloroanilina (10) y el etoximetilen-malonato
de dietilo (11), para producir el compuesto 12 o 13 que
posteriormente fue calentado en presencia de un éter difenílico
para producir el compuesto cíclico 14 que se hidroliza fácilmente
al ácido correspondiente (15).
Otro ejemplo de la aplicación de la reacción de Gould-
Jacobs se presenta en la síntesis reportada por Koga y cols.
[13]. En esta síntesis se parte de la 3-cloro-4-fluoroanilina
(16), que se hace reaccionar con el etoximetilen-malonato de
dietilo (11) para producir el acrilato (17) correspondiente
que, por calentamiento, forma un compuesto cíclico (18).
Este compuesto se hace reaccionar con un agente alquilante
y posteriormente se hidroliza al compuesto 1-etil-7-cloro-6-
flúor-1,4-dihidro-4-oxo-quinolina-3-ácido carboxílico (19)
(Fig. 4).

Las fluoroquinolonas. Síntesis y actividad antimicrobiana 65
Cl
Cl
CO 2 C 2H 5 CO 2C 2H5
+ C 2H 5OCH =C (CO 2C 2 H 5) 2
Cl N H 2
10 1 1
1
1 2
N
H
OH
N
CCO 2C 2H 5
H
CO 2C 2H5
o
Cl
N aO H
o HCl
Cl
N
CHCO2 C 2H5
H
13
OH
N
100 º C
O
(C 6H5)2 O
250 º C
OH
Las quinolonas con un grupo amino sustituido en la posición
1, como la amifloxacina (6) (Fig. 2), se pueden sintetizar
siguiendo la metodología descrita por Wentland et al. [27],
como se muestra en la Fig. 7. En este caso, se hace reaccionar
el grupo amino de la quinolona con un reactivo que transfiere
otro grupo amino, que posteriormente es convertido a un derivado
de la formamida (27) a fin de transformarlo después al
F
X
F
2 0
O
X
O
CO OEt
F
a) b)
X
X OEt
2 1
COOEt
F
O
O
COO Et
COOEt
1 4 1 5
Fig. 3. Síntesis reportada por Price y Roberts [12].
X
X
N
H
2 2
R
2 3
X = F, Cl, NO 2
R = alquilo
a) (EtO)3CH,Ac2O ; b) RNH2;
c) NaH / dioxano, KF / DMF, Bu 4NF / THF
c)
X
N
R
F
Cl
NH 2
F
a) b)
CO O Et
Cl
N
Fig. 5. Síntesis reportada por Grohe y Zeiler [14].
16 17
H C O O Et
O
O
F
C O O Et
F
CO O H
c)
Cl
N
C l
N
18
H
Et
1 9
a) EM M E ; b ) 250ºC ; c ) 1.EtI / K 2 CO 3 / DM F , 2.O H - o H +
F
CO Cl
X
X
2 4
+
CO O Et
H
N
a)
F
X
R
2 5
X = C l
a) E t 3N
R = alquilo
Fig. 6. Síntesis reportada por Grohe y Heitzer [26].
2 2
O
X
C O OEt
H
N
R
Fig. 4. Síntesis reportada por Koga y cols. [13].
Algunos químicos de industrias Bayer sintetizaron fluoroquinolonas
a partir del benzoiloacetato de etilo sustituido (20)
(Fig. 5) [14]. Este compuesto se hace reaccionar con ortoformiato
de trietilo para producir el etoxialqueno correspondiente
21, en donde es posible sustituir el grupo etoxi por un
grupo amino para producir el intermediario 22. Este compuesto
puede entonces ser ciclado con una base fuerte a la fluoroquinolona
(23). Como se observa en la figura 5 en la reacción
de ciclación participan como posibles grupos salientes el
flúor, el cloro o el nitro [15]. Este método ha resultado muy
vérsatil [16], y ha sido utilizado en la síntesis de N-aril [17-
21] y N-alquil [22-25] fluoroquinolonas.
En otro trabajo de investigación, se ha informado la reacción
del cloruro de benzoilo (24) con la amina viníloga (25)
en presencia de una base orgánica. A través de esta reacción
es posible obtener derivados del compuesto 22 (Fig. 6) [26], el
cual por ciclación produce las fluoroquinolonas (23).
F
Cl
F
Cl
M e
O
N
H
O
N
N
C O O Et
CO O E t
F
C O O Et
a) b )
Fig. 7. Síntesis reportada por Wentland y cols. [27].
Cl
1 8 2 5
CH O
F
Cl
O
N
NH 2
M e
2 7 28
c)
O
N
N
H
CO O H
a) O -(2,4-d init ro fenil)hid ro xilamin a / K C O / DMF
2 3
b) 1. CH CO CHO; 2. MeI / K CO / DMF; c) OH o H - +
3 2 2 3

66 Rev. Soc. Quím. Méx. Vol. 43, Núm. 2 (1999) Elisa Leyva et al.
compuesto 1-(N-metil)-7-cloro-6-flúor-1,4-dihidro-4-oxoquinolina-3-ácido
carboxílico (28).
En otra investigación [28], se describe la síntesis del compuesto
intermedio 27 a partir del compuesto 29, que se hace
reaccionar primero con N-formil-N-metilhidrazina y posteriormente
con un álcali fuerte para producir el compuesto cíclico
27 antes mencionado (Fig. 8).
Varios compuestos con un grupo N,N-dialquilamino en la
posición 1 han sido preparados mediante el procedimiento que
se presenta en la Fig. 9 [29]. En este caso, el cloruro de benzoilo
31 que contiene un halógeno en la posición 2 se hace reaccionar
con la hidrazina sustituida (32). El producto de esta reacción, 33,
posteriormente es ciclado utilizando DBU para obtener el compuesto
1-(N,N-dimetil)-2-metil-6-nitro-1,4-dihidro-4-oxo-quinolina-3-carboxilato
de etilo (34).
Recientemente se ha reportado la síntesis de quinolonas
fluoradas por medio de un proceso de ciclación carbonilativa
en el compuesto 35, catalizado por Pd [30], como se muestra
Pd - X
Y
X CO OMe
Y
a)
O
CO O Me
Z
N R
Z
N R
H
H
3 5 3 6
O
b )
Y
CO O Me
Z
N R
H
37
a) CO , Pd; b) calor X, Y, Z = halógenos R =-Me, -CH CO Me, -CO Me
2 2
2
Fig. 10. Síntesis reportada por Torii y cols. [30].
O2N
a)
O2N
F
Cl
O
C O O Et
Cl O Et
2 9
F
b)
a)
F
C l
O
Me
O
C O O Et
N CH O
H
Cl N
3 0
C O O Et
b)
Ac
N
Cl
F
N
N Cl
N N
3 8
N
Ac
3 9
O
F
c)
N NH2
N N N
N
H
Ac
4 0 41
O
F
COOH
Cl
COOEt
Cl
N
N
Me
2 7
a) N-formil-N-metilhidrazina; b) NaH / DMF
C HO
d)
H
N
N
a) N-acetilpiperazina; b) NH3 / EtOH, 2. Ac2O, 3. Zn / AcOH, 4. NaNO2, 5. HBF4,
6. ciclo hexano a reflujo; c) 1. EMME, 2. 250ºC; d) 1. EtI / K2CO3 / DMF, 2. OH o H +
N
4
N
Et
Fig. 8. Síntesis reportada por Chu [28].
Fig. 11. Síntesis reportada por Matsumoto y cols. [31].
Me
H N O N Me
O 2N CO Cl
COOEt O 2N
a)
Me
+
H
Cl N Me
COOE t
Cl
N
3 1
Me Me
3 3
3 2
O
b)
O 2N
COOEt
N Me
Me N Me
34
a) E t 3N; b) D BU
Fig. 9. Síntesis reportada por Grohe y Heitzer [29].
en la Fig. 10. Este método resulta muy adecuado para la síntesis
de fluoroquinolonas (37), sustituidas en la posición 2 (R =
–Me, -CH 2 COOMe, –COOMe).
Como se observa en la Fig. 11, la enoxacina (4) se puede
sintetizar utilizando métodos muy similares a los que se han
usado para preparar otras quinolonas. En el procedimiento
reportado por Matsumoto et al. [31], se utilizó de nuevo la
reacción de Gould-Jacobs; partiendo de una nitropiridina diclorada
se sintetizaron los intermediarios 39, 40 y 41 que fueron
transformados finalmente a la fluoroquinolona (4).
Como los halógenos en las posiciones 2 y 6 de la piridina
son muy reactivos, es posible preparar quinolonas por el procedimiento
que se muestra en la Fig. 12 [32, 33], en el cual la
2,6-dicloropiridina (42) se hace reaccionar con una amina cíclica
para dar el intermediario 45. Este compuesto es ciclado e
hidrolizado a la fluoroquinolona (47).

Las fluoroquinolonas. Síntesis y actividad antimicrobiana 67
Siguiendo una metodología muy similar a la utilizada
por el grupo de Bayer [14], se ha reportado la síntesis de N-
aril-quinolonas partiendo del benzoiloacetato de etilo sustituido
(48) (Fig. 13) [34]. En este caso, el acetato se hace
reaccionar con orto-formiato de etilo en anhídrido acético y
posteriormente con una anilina sustituida, para producir una
enamina (49). Esta enamina es tratada con hidruro de sodio
en THF para producir la correspondiente N-aril-quinolona
(50).
Compuestos tales como la flumequina (8) y la ofloxacina
(9) (Fig. 2), tienen estructura tricíclica. La síntesis de estos
compuestos se ha realizado partiendo de una estructura que
ya contiene el anillo extra, como se muestra en la Fig. 14
[35]. Se han descrito otros trabajos siguiendo esta metodología
[36-38].
F
H
a )
F
N
X
M e
5 1
b )
X = CH 2 , O , S
a) E M M E ; b) P P A o P P E
F
C O OE t
F
N
X
C O OE t
M e
52
O
F
C O OE t
F
N
X
M e
53
Fig. 14. Síntesis reportada por Hayakawa y cols. [35].
F COOEt
a) F COOEt
COOEt
Cl N Cl
+
N N Cl
H N
R
4 2 4 3 4 4
b)
F
O
COOEt
F
COOEt c)
COOEt
N N N
N N N
R
R
4 5 4 6
O
d)
F
COOH
N N N
R = ciclopropil
R
4 7
F
F
F
F
F
54
O
F
F
H O
57
CO O E t
O E t
O
N
R 1
R 2
R 1, R 2 = alquilo o arilo
+
CO O E t
R 1R
2
N H 2
O H
55
c)
a )
F
F
F
F
O
56
F
F
H O
b) c )
O
O
N
R 2
R 1
N H
CO O E t
a) 20 º C / E tO H ; b) t -BuO K / TH F o Na H / D i ox a no ; c ) KF / DMF o B u 4 N F / TH F
0
58
CO O E t
R 1
R 2
Fig. 12. Síntesis reportada por Miyamoto y cols. [32, 33].
F
Cl
48
O
N Cl
b)
R = alquilo o arilo
a) N , amina cíclica; b) Na 2 CO 3/DMF;
c) NaH/tolueno; d) H + uOH -
COOEt
Fig. 13. Síntesis reportada por Chu y cols. [34].
F
Cl
a)
50
F
Cl
O
N N
N
COOEt
R
O
Cl
COOEt
H
N
a) 1. (E tO)3CH / Ac2 O, 2. anilina sustituida; b) N aH / THF
49
R
Fig. 15. Síntesis reportada por Egawa y cols. [39].
En una investigación efectuada durante la década pasada,
se ha descrito la síntesis de quinolonas tricíclicas en donde se
lleva a cabo dos reacciones de ciclación (Fig. 15) [39]. Primero
el compuesto 54 se hace reaccionar con una amina cuaternaria
para dar el compuesto 56, y este dependiendo del método
de ciclación forma el compuesto 57 o 58. Cuando se aisla
el compuesto 57; la segunda ciclación se realiza con el grupo
hidroxilo del intermediario bicíclico, para producir el compuesto
tricíclico (58). Otros informes en la literatura también
siguen esta metodología [40, 41].
Conclusiones
Diferentes estudios han demostrado que la presencia de átomos
de flúor en la molécula de quinolonas aumenta no solamente
la actividad del fármaco contra ciertos microorganismos,
sino que también aumenta el rango de gérmenes contra
los cuales tiene actividad. La actividad antimicrobiana de una
quinolona se ve particularmente aumentada cuando contiene
un átomo de flúor en la posición seis. Este descubrimiento ha
ocasionado un gran interés por desarrollar e implementar rutas

68 Rev. Soc. Quím. Méx. Vol. 43, Núm. 2 (1999) Elisa Leyva et al.
de síntesis de diferentes fluoroquinolonas. Nuevas fluoroquinolonas
están siendo sintetizadas para determinar su actividad
antimicrobiana.
Abreviaturas
EMME: etoximetilen-malonato de dietilo; DBU: 1,8-diazabiciclo[5.4.0]undec-7-eno;
PPA: ácido polifosfórico; PPE: polifosfato
de etilo.
Agradecimientos
Este trabajo de revisión fue financiado por CONACyT, como
parte del proyecto con clave 0762-M9109.
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Revista de la Sociedad Química de México, Vol. 43, Núm. 2 (1999) 69-74
Divulgación
Adaptación de metodologías de tercera generación (3G) para la definición,
negociación y ejecución de proyectos de investigación y desarrollo
Enrique Aguilar,* 1 Oliverio Moreno, 2 Rafael Torres 1 y Sergio Quiñones 1
1 Instituto Mexicano del Petróleo, Eje Central Norte Lázaro Cárdenas 152, Col. San Bartolo Atepehuacan,
Delegación Gustavo A. Madero, México, 07730, D.F. E-mail: eaguilar@www.imp.mx
2 Pemex-Refinación, Av. Marina Nacional 329, Col. Huasteca, Delegación Miguel Hidalgo, México, 11311, D.F.
Resumen. Las nuevas tendencias en la negociación y ejecución de Proyectos
de Investigación y Desarrollo se orientan a una asociación formal
entre el cliente y el proveedor de la tecnología para establecer desde las
necesidades tecnológicas hasta la formalización de los proyectos, continuando
con el seguimiento durante la ejecución del proyecto.
Este nuevo concepto en la relación cliente-proveedor en el campo de
la tecnología permite lograr una mayor eficiencia en el desarrollo de
la tecnología, así como en su implantación para la mejora de las
operaciones de una industria de proceso.
Actualmente se han difundido ampliamente los conocimientos
alrededor de las filosofías de tercera generación para la ejecución de
Proyectos de Investigación y Desarrollo pero se carece de información
sobre esquemas específicos que, traducidos en procedimientos
de trabajo, puedan adaptarse dentro de las organizaciones tecnológicas.
En este trabajo se describen los conceptos generales de estas tendencias
organizacionales, pero además se propone un esquema
específico en el que se presentan las diferentes etapas que deben conformar
un proceso de planeación que culmine en la definición de una
Cartera de Proyectos de Investigación y Desarrollo y que establezca
los criterios para su seguimiento y calificación mediante indicadores
de desempeño a lo largo del proyecto.
Se presenta una discusión detallada de los aspectos conceptuales y
los procedimientos que se sugieren para cada una de las etapas señaladas
así como un modelo presupuestación y de financiamiento e
integración de las actividades de ID con las de producción.
Abstract. The new trends in the negotiation and execution of R&D
projects are focused to achieve a formal association between supplier
and consumer of technology to go all the way through from the definition
of the technological needs up to authorization of the project execution
and its follow-up.
This new concept in technology management allows a higher efficiency
in the execution of R&D activities and their implementation
for the improvement of the process industry.
A number of publications on the 3rd. Generation (3G) approach
have been currently published, but there is a lack of information
about specific strategies presented as procedures that allows its adaptation
in technology oriented organizations. This paper describes the
concepts behind the 3G model and also proposes an specific stagewise
methodology that leads to a planning model for the definition of
R&D projects portfolio and that includes the follow-up and assessment
criteria through performance indicators along the project execution.
A detailed discussion on the 3G concepts and proposed procedures
for its implementation is presented. A budgeting and funding
model as well as the relationship between the R&D and production
activities is also discussed.
Introducción
Actualmente un aspecto estratégico a definir por los centros de
Investigación y Desarrollo es su modelo de integración con el
sector productivo para establecer programas y proyectos consistentes
con sus necesidades y para establecer modelos de
financiamiento asociados, que permitan definir con claridad el
papel de ambos grupos y armonizar objetivos, resultados y
culturas de trabajo.
El Instituto Mexicano del Petróleo (IMP) y Petróleos
Mexicanos (Pemex) han concebido y estructurado un proyecto
cuyo objetivo general es establecer e institucionalizar un sistema
de gestión y planeación tecnológica de las actividades que se ven
involucradas para: (1) lograr una total alineación de las actividades
de Investigación y Desarrollo (ID) con las necesidades tecnológicas
de Pemex y (2) orientar los esfuerzos al desarrollo y
mantenimiento de capacidades en áreas críticas de la industria
petrolera que tengan un nivel de competencia de clase mundial.
Para el logro de estos objetivos se ha puesto en práctica
una metodología propia y adecuada al ambiente Pemex/IMP,
que recoge las mejores prácticas observadas durante la aplicación
de los conceptos generales de una metodología diseñada
para la definición de una cartera integral de proyectos de ID.
Asimismo se ha establecido una organización de trabajo
con el concepto de 3ª Generación [1], en la cual se establece
una fuerte relación cliente-proveedor de la tecnología (en este
caso Pemex/IMP), en la cual se comparten todas las responsabilidades
del proceso tecnológico, desde la definición de necesidades,
plataformas y proyectos tecnológicos, hasta la ejecución
de los mismos.

70 Rev. Soc. Quím. Méx. Vol. 43, Núm. 2 (1999) Enrique Aguilar et al.
Esta nueva filosofía de trabajo reemplaza a las llamadas
de 1ª y 2ª generación, en las cuales, en el primer caso la empresa
productora otorga fondos per se para la ID, sin establecer
un claro vínculo entre las actividades de operación y las de
ID, y en el segundo caso, se establece una relación clienteproveedor,
en la cual la empresa productora contrata los servicios
de la institución de ID, pero manteniendo una separación
de funciones y responsabilidades [2]. El resultado de este trabajo
es una primera experiencia de 3ª Generación en la cual,
adicionalmente, se ha involucrado a la UNAM como enlace y
receptor de diversos elementos de la metodología aplicada.
En este trabajo se describe un esquema conceptual para la
elaboración de una metodología detallada que, tomando como
base el plan de negocios de Pemex y el plan estratégico del
IMP, establece una serie de procesos secuenciales que conducen
finalmente a la generación de una cartera de proyectos
de investigación y desarrollo tecnológico, priorizada y calificada
en base a diferentes parámetros de caracterización, partiendo
de los conceptos de tercera generación, en los cuales
tanto el IMP como Pemex comparten todo el proceso desde su
concepción hasta su ejecución y en consecuencia comparten
también la responsabilidad de la eficacia y eficiencia de los
resultados obtenidos en la ejecución de los proyectos, así
como de los posibles beneficios derivados de tales proyectos.
En la Fig. 1 se muestran esquemáticamente las etapas que
conforman este estudio, la interacción entre ellas y el producto final
obtenido. La primera etapa ha consistido en el establecimiento
de procedimientos tipo ISO-9000 [3], para los diferentes procesos
que conforman la metodología para establecer la cartera de proyectos
de investigación y desarrollo. Estos procedimientos proponen
el “qué” y el “cómo” llevar a cabo este proceso que en su conjunto
conforman la metodología propuesta para este propósito.
Una segunda etapa del proceso consiste en la propuesta
de un modelo de planeación y presupuestación de los proyectos,
congruente con el programa que Petróleos Mexicanos
mantiene con diversas entidades del Gobierno Federal para la
asignación de recursos (presupuesto) para las actividades de
ID y de los cuales se acordará a su vez la definición de recursos
destinados al IMP para la ejecución de proyectos de ID. El
modelo propone la secuencia y los tiempos de ejecución en
los cuales deberán llevarse a cabo los diferentes procesos que
conforman la metodología para la definición de la cartera de
proyectos.
Este modelo de planeación y presupuestación se ha diseñado
en forma tal que garantiza la asignación y autorización
de los proyectos por parte de Pemex al IMP en los primeros
días del año calendario, lo que representa una mayor eficiencia
en el aprovechamiento de los recursos del IMP y un pronto
inicio de las actividades de investigación y desarrollo. Por
otro lado, el modelo contempla también el desarrollo continuo
de las actividades de planeación a lo largo de una parte del
año con una adecuada sincronización e interrelación que garantiza
también una adecuada planeación de las diversas etapas
que conforman la metodología.
Asociado al modelo de planeación y presupuestación, se
propone adicionalmente un modelo de integración financiera
para las actividades de ID, asociadas a las de servicios del
IMP y a las operaciones de Pemex.
Se busca también que la metodología propuesta se apoye
en un Sistema de Administración de Proyectos (SAP), actualmente
en etapa de implantación en el IMP, para el manejo de
una base de datos de proyectos que permita su integración,
control y consulta desde la fase inicial de propuesta hasta la
conclusión y documentación final de cada proyecto.
BASE DE DATOS
DE LA CARTERA
DE
PROYECTOS
MODELO DE
PLANEACIÓN Y
PRESUPUESTACIÓN
PARA PROYECTOS
DE I&D
ESQUEMA DE
INTEGRACIÓN
FINANCIERA
MODELO
ORGANIZACIONAL
PARA
ADMINISTRACIÓN
DEL PROYECTO
“EXCELENCIA
GLOBAL”
ADMINISTRACION
DE PROYECTOS
INTEGRACION
FINANCIERA
PLANEACION Y
PRESUPUESTACION
MEJORES
PRÁCTICAS
PROCEDIMIENTOS
IMP
PRACTICAS
DE EXCELENCIA
GLOBAL PARA
PROYECTOS DE
I&D
PROCEDIMIENTOS
(ENFOQUE
ISO-9000)
IDENTIFICACIÓN DE
NECESIDADES
ACTUALIZACIÓN DE
PLATAFORMAS Y
PROGRAMAS
GENERACIÓN Y
CARACTERIZACIÓN DE
PROPUESTAS DE PROYECTOS
ANALISIS, CALIFICACIÓN
Y JERARQUIZACIÓN
ANÁLISIS INTEGRAL
DE CARTERAS
Y RECURSOS
NEGOCIACIÓN Y
FORMALIZACIÓN
DESARROLLO,
SEGUIMIENTO Y
EVALUACIÓN
Fig. 1. Esquema conceptual de implantación de las mejores prácticas.

Adaptación de metodologías de tercera generación (3D) 71
En relación a los procedimientos, se ha conceptualizado
un proceso cuyos insumos son el Plan de Negocios de Pemex
y el Plan Estratégico del IMP para concluir con 1) la Cartera
de Proyectos cuya cobertura atienda las necesidades tecnológicas
de Pemex y 2) un sistema de desarrollo, seguimiento y
evaluación de los proyectos.
El esquema propuesto establece los siguientes procesos
independientes, pero interrelacionados entre sí, que son:
I. Identificación de Necesidades Tecnológicas
II. Actualización de Plataformas y Programas Tecnológicos
III. Generación y Caracterización de Propuestas de Proyectos
IV. Análisis, Calificación y Jerarquización de proyectos por
subsidiaria
V. Análisis de Cartera Integral y de Recursos disponibles y
requeridos
VI. Formalización de la autorización de proyectos
VII.Desarrollo, Seguimiento y Evaluación de Proyectos
Cada proceso interactúa con su antecedente y su subsecuente
a través de “insumos” (inputs) y “productos” (outputs)
en un concepto proveedor-cliente. Con este enfoque se han desarrollado
los procedimientos de ejecución de cada proceso, los
que se muestran y explican detalladamente en el Capítulo 1.
La interacción de las etapas que conforman la metodología
así como sus insumos y productos individuales se muestran
en la Fig. 2.
Para establecer el “cuándo” para la aplicación de la metodología
se propone un modelo de planeación y presupuestación
para la cartera de proyectos, que toma como “pivote” los tiempos
requeridos por Pemex para proponer, negociar, recibir el
presupuesto para sus actividades del año calendario siguiente
(agosto-noviembre) y se propone como objetivo principal conducir
las negociaciones de la Cartera de Proyectos con las subsidiarias
de Pemex prácticamente al final del año anterior, con
el propósito de tener una cartera formalmente negociada y
asignada al inicio del año, lo cual permitirá el uso óptimo de
los recursos del IMP para las actividades de investigación y
desarrollo. El modelo propuesto se muestra en las Figs. 3 y 4.
La Fig. 3 muestra el calendario de la etapa de Planeación,
que se lleva a cabo durante casi 5 meses, en el periodo eneromayo,
incluyendo los conceptos 1 a 5 de la metodología. La
Fig. 4 muestra el calendario para las actividades de presupuestación
y formalización de proyectos, que se inician en agosto
con la documentación y formalización de los protocolos de los
proyectos en paralelo con la gestión que Pemex lleva a cabo
ante la Secretaría de Hacienda para la asignación del presupuesto.
Esta etapa concluye en la primera quincena del año en
que se termina la formalización de los convenios específicos
para cada proyecto por parte de los funcionarios responsables
de Pemex y del IMP.
El modelo propuesto se pretende aplicar durante el primer
año de implantación de la metodología por la que los tiempos
•PLAN DE NEGOCIOS
DE PEMEX
•PLAN ESTRATEGICO
DEL IMP
•NECESIDADES
TECNOLOGICAS
ANTERIORES
•ESTADO DE
DESARROLLO DE
CARTERAS
VIGENTES Y DE
RESERVA
V
Análisis de
Cartera Integral
y de Recursos
Disponibles
y Requeridos
PEP
PxR
PGPB
PPQ
I
Identificación
de necesidades
tecnológicas
• Cartera de
reserva (Backlog)
•Cartera
de proyectos
de ID
calificada y
jerarquizada,
(por subsidiaria)
•Lista de
necesidades
tecnológicas
actualizadas
•Lista de valor
de las
necesidades
tecnológicas
IV
Análisis,
Calificación y
Jerarquización
II
Actualización
de plataformas
y programas
tecnológicos
•Necesidades
tecnológicas
•Cartera preliminar
caracterizada de
proyectos de
Investigación y
Desarrollo
(ID)
•Identificación de
brechas tecnológicas
•Definición
de plataformas
y programas
tecnológicos
•Valoración de
las plataformas
y programas
tecnológicos
III
Generación y
Caracterización
de propuestas
de proyectos
•Cartera integrada de
proyectos de ID
•Análisis de requerimientos
de recursos
•Informe de recomendación
de áreas de oportunidad
(proyectos aceptables
que no pueden desarrollarse
en este momento)
•Informe de recomendaciones
de los recursos humanos que
se tienen que crear
o encontrar
PEP
PxR
PGPB
PPQ
VI
Formalización
de la
Autorización
de proyectos
•Cartera de proyectos
de ID autorizados para
ejecución
•Convenios específicos
por proyectos
•Análisis de cobertura
de necesidades
tecnológicas
VII
Desarrollo,
Seguimiento y
Evaluación
de los
proyectos
◆INFORMES PERIÓDICOS
◆INFORME FINAL DEL PROYECTO
◆PROPUESTAS DE IMPLANTACIÓN
◆PROGRAMAS ADICIONALES
◆INDICADORES DE DESEMPEÑO
DE LA CARTERA
◆BASE DE DATOS DE PROYECTOS
TERMINADOS
Fig. 2. Esquema conceptual para la elaboración, negociación y ejecución de proyectos de investigación y desarrollo.

72 Rev. Soc. Quím. Méx. Vol. 43, Núm. 2 (1999) Enrique Aguilar et al.
de ejecución son ligeramente mayores a
los que se espera tener una vez implantada
la metodología como práctica institucional.
La experiencia de empresas
tecnológicas de clase mundial indica
que la etapa de planeación podría reducir
su duración a 3-4 meses y la de presupuestación
y formalización tiene una
mayor dependencia de la relación específica
con el cliente. En el caso de la relación
IMP-Pemex, ésta última etapa
tiene menor flexibilidad al depender
fuertemente de los tiempos para la gestión
de Pemex ante Hacienda para la
obtención de los recursos financieros.
Simultáneamente a la negociación
Pemex/IMP para la definición de los proyectos
a desarrollar, se hace necesario establecer
un esquema de integración financiera
para las actividades de ID [4].
En cuanto a la composición del financiamiento
para las actividades de ID, se propone
un modelo en el cual se prevén 6
fuentes principales de recursos financieros
para este propósito, los cuales pueden
separarse en 3 grandes rubros:
Financiamiento
Id Nombre de etapa Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Ene Feb Mar
1
Actualización de necesidades
tecnológicas
2
3
4
5
Actualización de Plataformas y
Programas Tecnológicos
Generación y Caracterización
de propuestas de proyectos
Análisis, Calificación y
Jerarquización de propuestas
de proyectos
Análisis de Cartera Integral y de
Recursos disponibles y
requeridos
Figs. 3 y 4. Modelos de planeación y presupuestación de proyectos de investigación y desarrollo.
1 9 9 9
ETAPA DE PLANEACION
2 0 0 0
Id Nombre de etapa Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Ene Feb Mar
Documentación y formalización
6
de proyectos
7
8
9
10
11
Gestión y aprobación del
presupuesto por PEMEX
Priorización de los
proyectos en base al
presupuesto autorizado
Asignación de recursos
económicos para los proyectos
Formalización de la cartera de
proyectos
Desarrollo, seguimiento y
evaluación de proyectos
(1) Actividad por Pemex solamente
(2) Se ajustará de acuerdo al techo presupuestal de Pemex.
(3) Conclusión de esta actividad hasta la terminación del proyecto
1 9 9 9
ETAPA DE
PRESUPUESTACION
Y FORMALIZACION
(1)
(2)
2 0 0 0
(2)
(2)
(3)
Dentro de su presupuesto, Pemex destina fondos directos para
la ID, los cuales se canalizan directamente para proyectos que
atiendan sus necesidades y se propone que este concepto se
siga conservando como hasta ahora (➀ en la Fig. 5).
Por otro lado la Dirección General del IMP reserva parte
de su presupuesto como fondos que se canalizan para el apoyo
de programas y proyectos de ID que considera estratégicos o
fundamentales para mantener una alta competencia en áreas
que inciden en su desarrollo. Estos fondos también se consideran
como parte del financiamiento a la ID (➁ en la Fig. 5).
Finalmente, dentro de la estructura de fondos se deberán
también obtener recursos a través del establecimiento de acuerdos
con diversas entidades externas nacionales e internacionales,
que auspicien las actividades de ID para equipamiento, apoyo a
la formación de recursos humanos o recursos financieros directos
para el apoyo de proyectos. En este rubro pueden considerarse
las agencias internacionales de cooperación científica, el
CONACYT, etc. Estos recursos se muestran como ➂ en la Fig. 5.
Pagos por tecnología o servicios
El producto final de las actividades de ID es el conocimiento
tecnológico que puede aplicarse a 2 destinos:
1) Directamente a los sistemas operativos de Pemex para mejorar
la productividad y la eficiencia de sus procesos industriales
y los cuales se venden directamente y por los cuales
el IMP recibe ingresos. En este modelo se propone que
parte de estos ingresos se reinviertan para apoyar las actividades
de ID (➃ en la Fig. 5);
2) Su utilización dentro del mismo IMP como elemento clave
para soportar las actividades de servicios que se ofrecen
también a Pemex (ingeniería, servicios técnicos y capacitación)
y que le permiten al Instituto mantener su competitividad
en términos de calidad, tiempo y costo por estos servicios.
A su vez, el producto final de estos conceptos, genéricamente
llamados Paquetes Tecnológicos, es vendido a
Pemex, por lo que el IMP obtiene también ingresos por la
venta de estos servicios. Se propone en este modelo que
también un parte proporcional de los ingresos por la venta
de paquetes tecnológicos incida en el apoyo a las actividades
de ID (➄ en la Fig. 5).
Recursos de Pemex por mejoras incrementales
a sus operaciones
Frecuentemente el IMP detecta oportunidades de mejora dentro
de las instalaciones de Pemex en términos de aumento de capacidad,
disminución del consumo de energía, mayor rendimiento
de productos, etc., que se llevan a la práctica por la aplicación
de conceptos tecnológicos desarrollados específicamente para

Adaptación de metodologías de tercera generación (3D) 73
ese propósito. Por este concepto, Pemex obtiene beneficios
económicos importantes, cuyo origen es el desarrollo y la aplicación
específica de la tecnología desarrollada en el IMP.
Se propone en este modelo que una parte proporcional de
estos beneficios debidos a mejoras incrementales de las operaciones
de Pemex, sean retribuidas al IMP y de éstas, a su vez,
una parte proporcional se aplique para apoyar las actividades
de ID (➅ en la Fig. 5) y otra fracción para las actividades de
servicios.
Bajo este esquema, se establece como nuevo concepto que
una parte muy importante de los recursos se obtenga sólo a
través de resultados evidentes y medibles de la aplicación de la
tecnología en el sistema productivo de Petróleos Mexicanos, y
pretende establecer un reto y un estímulo para los grupos dedicados
a la ID orientado a buscar la implantación directa de sus
resultados, lo cual proveerá recursos importantes adicionales
que permitan mantener una mejora continua en su infraestructura,
y en general, en el impacto tecnológico de sus trabajos.
El modelo de integración de las actividades de ID con las
de producción se muestra en la Fig. 6, en la cual se presentan
los productos tecnológicos a generar por la entidad de ID y los
productos de la entidad de producción. Se introducen indicadores
de medición de cada uno de los actores del proceso
integral como elementos clave para alimentar el proceso de
estrategia tecnológica junto con la detección de necesidades tecnológicas
y una prospectiva del ambiente tecnológico, tomando
algunas ideas que se han publicado al respecto [5]. En este
modelo se incluye también el apoyo de Centros de Investigación
y de Educación Superior (CIES) para las actividades de ID
que en forma sinérgica contribuyen mediante proyectos en que
se aprovechan características importantes de estos centros como
son el contar con investigadores con una experiencia importante
en áreas específicas, y el tiempo necesario para llevar a cabo
trabajos de mediano plazo de apoyo fundamental para el IMP.
Conclusiones
Como resultado de la aplicación de la metodología original y
su posterior ampliación, se obtuvieron diversas conclusiones y
recomendaciones, que pueden condensarse en los siguientes
puntos:
• Se propició y logró un importante acercamiento entre los
diversos actores del proceso tecnológico tanto del IMP
como de las subsidiarias de Pemex. Adicionalmente, el
grupo de la UNAM logró una eficiente integración con el
IMP y Pemex, y una adecuada asimilación de la metodología
propuesta.
• Se logró integrar una cartera de proyectos de ID con una
fuerte alineación a las necesidades, plataformas y programas
tecnológicos de Pemex, limitada en cuanto a la calidad
de su información y caracterización, así como del número
de proyectos propuestos, pero con información suficiente
para establecer tendencias en cuanto a la cobertura
tecnoló-gica lograda y los recursos humanos y financieros
requeridos para su adecuada ejecución.
• Como última etapa del proyecto, ha sido posible elaborar
un documento que plantea una metodología para la
definición, negociación y ejecución de una cartera de
proyectos de ID que, tomando la experiencia de este ejercicio
y adaptando las mejores prácticas, establece un pro-
Parte proporcional de beneficios por mejoras incrementales a Pemex
C
Pagos por venta de Tecnología / Aplicación Directa
A
Pagos por Paquetes Tecnológicos
IMP
B
Fondos de la
Dirección General
para ID
Parte proporcional
de A
Parte proporcional de B
2
4
5
3
IMP
ID
6
Fondos
para ID
1
Entidades
Externas
Fondos para ID
Tecnología / Aplicación Directa
PEMEX
Beneficios por
aplicación de
Tecnología
Beneficios
Netos por
aplicación de
Tecnología
en Mejoras
Incrementales
Parte proporcional de C
Tecnología de soporte
IMP
♦ INGENIERIA
♦ SERVICIOS
TECNOLOGICOS
Paquetes Tecnológicos
♦ CAPACITACION
Fig. 5. Composición del financiamiento de la I&D en el IMP y su integración con los beneficios de PEMEX.

74 Rev. Soc. Quím. Méx. Vol. 43, Núm. 2 (1999) Enrique Aguilar et al.
NECESIDADES TECNOLOGICAS
DEL NEGOCIO
PROSPECTIVA DEL AMBIENTE
TECNOLOGICO
ESTRATEGIA
TECNOLOGICA
MEDICION
DEL
DESEMPEÑO
MEDICION
DE LA
CONTRIBUCION
DE LA I&D
AL NEGOCIO
♦ CONOCIMIENTO FUNDAMENTAL
♦ RECURSOS HUMANOS
♦ TIEMPO
ENTIDAD
DE
I&D
(IMP)
CENTROS DE
INVESTIGACION
Y EDUCACION
SUPERIOR
PRODUCTOS
TECNOLOGICOS
♦ PATENTES
♦ NUEVOS PROCESOS
♦ NUEVOS PRODUCTOS
♦ PRACTICAS
♦ INGENIERIA
♦ CONOCIMIENTOS
RECURSOS ECONOMICOS POR
VENTA DE PRODUCTOS TECNOLOGICOS
ENTIDAD
DE
PRODUCCION
(PEMEX)
GENERACION
DE RIQUEZA
♦ PRODUCCION
♦ COSTO
♦ CALIDAD
♦ POSICION
ESTRATEGICA
RECURSOS ECONOMICOS PARA I&D POR BENEFICIOS “MEDIBLES” EN EL USUARIO FINAL
Fig. 6. Modelo de integración de las actividades de I&D con las de producción.
cedimiento y tareas propias que tratan de adaptarse al
ambiente y cultura de Pemex/IMP.
• La metodología establecida contiene los elementos necesarios
para proseguir el proyecto en su etapa de implantación
como práctica institucional dentro del IMP.
Adicionalmente a las conclusiones anteriores se observaron
algunos aspectos susceptibles de mejorar en las siguientes
etapas del proyecto y en su futura aplicación, para los
cuales se tienen las siguientes recomendaciones:
• Se sugiere introducir una etapa previa al inicio de las
actividades formales del proyecto consistente en un proceso
de inducción y motivación.
• Se hace necesario que desde el inicio del proceso se definan
los criterios para la formulación de proyectos y la
determinación de los parámetros de caracterización y
evaluación, los cuales deberán establecerse por escrito y
preferentemente a través de un instructivo.
• Se hace indispensable la estructuración de un mejor sistema
y procedimiento de comunicación que asegure que
todos los participantes contarán con la información oportuna
durante la ejecución del proyecto.
• Como regla general, para la implantación de nuevas prácticas
organizacionales para las actividades sustantivas de
una institución tecnológica, se debe mantener y reforzar
el compromiso de la alta dirección de las instituciones
involucradas para mantener en el futuro el interés en los
diversos niveles de participación, que asegure la implantación
del programa.
Bibliografía
1. Roussel, P.A.; Saad K.N.; Erickson T.J., “Third Generation R&D-
Managing the Link to Corporate Strategy”. Harvard Business
School Press, Boston, Mass. EUA, 1991.
2. Colier, D.W., “The Creative Link between Market and Technology”,
ChemTech, Feb. 1975, pp. 90-93.
3. Skrabec, Q.R., “Maximizing the benefits of your ISO-9000 Campaign”,
Ind. Eng. Chem., Apr. 1995, pp. 34-37.
4. Carroad, P.A., Carroad,C.A., “Strategic Interfacing of R&D and
Marketing”, Research Management, January 1982, pp. 28-33.
5. Klein, J.; Gee, D.; Jones, H., “Analysing Clusters of Skills in R&D
- Core Competencies, Metaphors, Visualizations, and the Role of
It”, R&D Management, Vol 28, Num. 1, January, 1998, pp. 37-42.

Revista de la Sociedad Química de México, Vol. 43, Núm. 2 (1999) 75-78
Encuesta
La comercialización de medicamentos naturistas en la Ciudad de México
María de Lourdes Garzón,* Guillermo A. James y Artemisa Romero
Departamento de Sistemas Biológicos. División de Ciencias Biológicas y de la Salud.
Universidad Autónoma Metropolitana–Xochimilco, Calzada del Hueso 1100, Col. Villa Quietud. Delegación Coyoacán,
México, D.F. C.P. 04960, Teléfono: 57-24-52-68
Resumen. Los productos naturistas se han convertido en una alternativa
para atender algunos problemas de salud en México, a pesar de lo
cual, su control sanitario ha sido insuficiente. Esto motivó a realizar
una investigación con objeto de detectar las características de los consumidores
y de conocer la estructura del mercado de productos herbolarios.
Se realizó un estudio de caso, por medio del método de entrevista
estructurada y se inspeccionaron preparaciones comerciales. Se
encontró que en los últimos años se ha incrementado el consumo de
las fitomedicinas y que sólo una tercera parte de los enfermos lo hace
por recomendación médica; se consumen durante largos períodos de
tiempo, principalmente como complemento alimenticio, para control
de peso y problemas de vías respiratorias. Las mujeres son las que
más los utilizan. En general existe una gran anarquía en el mercado y
los productos no garantizan su eficacia y seguridad.
Palabras clave: Medicina alternativa, productos naturales, fitomedicinas,
hierbas medicinales, eficacia, seguridad, regulación.
Abstract. In Mexico the so called “natural products” are consumed as
an alternative medicine for health problems, in spite that their commercialization
have not been regulated. This situation motivated us to conduct
an investigation whose main objective was to detect the characteristic
of the consumers, and to know the structure of the market of the
herb and plant medicines. It was carried out a case study with internal
validity, by mean of the structured interview method and packed and
labeled products were analyzed. It was found that in the last years the
consumption of the “natural products” have increased and that only a
third part of the consumers follows the instructions from a doctor. The
products are consumed during long periods, principaly by women, spe -
cially as nourishing complement, to control weigh and for respiratory
problems. There is a large anarchy in the market and the products have
no guaranty about their efficacy and security.
Key words: Alternative medicine, natural products, phytomedicines,
herbal medicines, efficacy, security, regulation.
Introducción
Los productos naturistas se han convertido en una alternativa
real para resolver los problemas de salud de un amplio núcleo
de la población mundial. En términos generales, han sido
introducidos al mercado como “alimentos para la salud”, lo
cual evita que sean sometidos a pruebas clínicas que permitan
demostrar su efectividad y seguridad terapéutica.
El consumo de los productos fitofarmacéuticos no registrados,
se realiza en forma indiscriminada, debido a la creencia
de que están elaborados con sustancias de origen natural y que
por lo tanto, no son dañinos [1]. Sin embargo, se ha visto [2, 3,
4] que muchos pueden provocar problemas de toxicidad (principalmente
hepatotoxicidad, disturbios hormonales y carcinogénesis),
originados por la ingestión de grandes dosis de
diversas sustancias con actividad farmacológica, presentes en
las plantas medicinales. Existe también un alto riesgo de que
provoquen reacciones adversas [5, 6], ya que con la finalidad
de potencializar su efecto, les son adicionados fármacos activos
tales como anfetaminas, benzodiazepinas, corticoesteroides,
hidroclorotiazida, hormonas y otros.
Con objeto de reglamentar su comercialización y de proteger
la salud del consumidor, a partir de los años 60’s ha existido
una gran preocupación por parte de las autoridades sanitarias,
para establecer una clara distinción entre un preparado
alimenticio y uno farmacéutico. En algunos países europeos ya
ha quedado definido el status legal de los remedios herbolarios
[7] y quedó establecido que si las plantas medicinales han
sufrido un proceso de manufactura, deben de contar con autorización
de venta y cumplir con los mismos criterios de calidad,
seguridad y eficacia que otros medicamentos.
En México es cada vez mayor la tendencia hacia el consumo
generalizado de productos naturistas, a pesar de lo cual
el control sanitario llevado a cabo durante su proceso y comercialización,
es incipiente. La caracterización de los preparados
a partir de hierbas en la Ley General de Salud, es muy reciente
[8] y en ella se definen dos tipos de productos: los “Suplementos
Alimenticios” que no requieren pruebas clínicas antes de
salir a la venta y los “Medicamentos Herbolarios” cuya eficacia
y seguridad deberá confirmarse científicamente. De acuerdo
al Reglamento de Insumos para la Salud [9] publicado posteriormente,
también se incluye la categoría de “Remedio Her-

76 Rev. Soc. Quím. Méx. Vol. 43, Núm. 2 (1999) María de Lourdes Garzón et al.
bolario” para la cual tampoco se especifica la necesidad de
realizar pruebas clínicas.
Desde hace algunos años, un grupo de investigadores del
departamento de Sistemas Biológicos, de la Universidad Autónoma
Metropolitana–Xochimilco (UAM–X), se ha dado a la
tarea de realizar estudios tendientes a conocer la estructura del
mercado de productos naturistas en México. En 1991 se encontraron
[10] un sinnúmero de productos que no contaban
con la autorización de la Secretaría de Salud para ser comercializados
y otros que se presentaban como alimentos, a pesar
de que se les atribuían efectos terapéuticos. Por otro lado,
mediante pruebas de laboratorio, se detectó [11] una alta proporción
de contaminantes microbianos, la presencia de especies
patógenas tales como Staphylococcus aureus y Salmonella
typhy y también de metales pesados [12], algunos en cantidades
fuera de los límites recomendados para productos de
consumo humano.
En este trabajo se presentan los resultados del estudio del
mercado de fitomedicinas en la Ciudad de México, efectuado
en la UAM-X durante el período de 1993 a 1996. La investigación
abarcó dos etapas, la primera de ellas, dirigida a detectar
el tipo de comprador y/o usuario, así como su punto de
vista sobre los productos herbolarios y la segunda, tendiente a
identificar las características comerciales de los productos.
Materiales y métodos
El estudio se suscribió al análisis de los productos naturistas
que no corresponden a las categorías de especialidades farmacéuticas
ni de productos homeopáticos [8, 9]. El grupo objetivo
estaba conformado por hombres y mujeres que los adquieren
con fines terapéuticos, así como dependientes de varios
establecimientos (seleccionados al azar) ubicados en diferentes
zonas de todas las Delegaciones del Distrito Federal. Debido
a que los productos naturistas se venden en todas partes, se
consideró un universo desconocido y heterogéneo, por lo que
se realizó una investigación cuantitativa. El tamaño de la
muestra se determinó por el método intencional o selectivo
para muestras no probabilísticas (en la mayoría de las pruebas
de productos y estudios de actitudes, el intervalo típico de la
muestra es de 200 a 500 entrevistados) [13, 14]. La información
se obtuvo utilizando el método de entrevista estructurada
de acuerdo al cuestionario anexo, que incluyó preguntas
introductorias, preguntas filtro, cerradas, abiertas y múltiples,
así como preguntas de evaluación. La encuesta fue aplicada
por personal entrenado para el caso.
El muestreo se llevó a cabo en forma periódica, durante
los años de 1993, 1994 y 1996, en las mismas delegaciones.
Se efectuaron 500 entrevistas, de las cuales se eliminaron 54
por estar incompletas. Se pudo captar información de 413
compradores y/o consumidores y 33 dependientes. Se inspeccionaron
82 productos. Los informantes se dividieron en cuatro
categorías: Mujeres y Hombres jóvenes (se consideraron
jóvenes aquellos que aparentaban menos de 40 años), Mujeres
y Hombres adultos (mayores de 40 años). El análisis de los
resultados se hizo en forma porcentual, cruzando la información
de los diferentes rubros, para verificar su confiabilidad.
Resultados
CUESTIONARIO
1.- ¿Consume productos naturistas? Sí ____ No ____
2.- ¿Cuáles productos naturistas consume? (Nombres comerciales)
_________________________________________________
3.- ¿Para qué tipo de padecimientos los consume?
_________________________________________________
4.- ¿Utiliza estos productos por prescripción médica?
Sí ____ No ____
Médico alópata _____ homeópata _____ naturista _____
5.- ¿Los consume de acuerdo a la información médica indicada
en la etiqueta? Sí ____ No ____
¿A la dosis que está recomendada en la etiqueta, o de acuerdo
a otros criterios? ¿cuáles?
_________________________________________________
6.- ¿Sabe si están autorizados por las autoridades de salud?
Sí ____ No ____
¿Esto influye en su decisión de tomarlos? Sí ____ No ____
7.- ¿Considera que los productos que están envasados y cuentan
con folletos, son más efectivos que cuando uno adquiere la
planta medicinal? Sí ____ No ____
8.- ¿Alguno de estos productos le ha causado malestar o algún
tipo de daño? Sí ____ No ____
¿Cuáles?__________________________________________
9.- Piensa que: ¿pueden usarse para cualquier enfermedad?
Sí ____ No ____ ¿durante en embarazo? Sí ____ No ____
¿cuándo existen otras enfermedades como de riñón, corazón
o higado? Sí____ No____
10.- ¿Cuánto tiempo consume el producto para su tratamiento?
_________________________________________________
11.- ¿Cuántas veces al año repite el tratamiento? 1____ 2____
3____ más de 3 ____
12.- ¿Actualmente consume más estos productos que antes?
Sí ____ No ____ ¿por qué? _____________
13.- ¿Qué tipo de productos prefiere adquirir?
Productos envasados_____ plantas medicinales en el
mercado _____ con el hierbero_____
14.- Los productos naturistas que compra ¿son para consumo
personal? Sí ____ No ____ ¿para quién? _______________
15.- ¿Cuál es su nivel de estudios? Primaria ___ secundaria ___
preparatoria ___ otros _______________________________
16.- Indicar el tipo de entrevistado
hombre joven ____ adulto____ mujer joven ____ adulta____
Fecha__________ lugar _________________________________
De 1993 a 1996, el consumo de productos naturistas en la
Ciudad de México se incrementó significativamente, ya que
del 22% de los entrevistados que en 1993 declararon consumir
mayor cantidad de productos, el porcentaje subió al 50% en
1996. El aumento en el consumo se debe a la confianza de los
compradores, que piensan que su uso ha comprobado que son
efectivos y que no contienen sustancias químicas que generen
reacciones adversas. El 33% de los enfermos tomó los productos
por más de 60 días y algunos lo hicieron durante todo el
año; cuando los períodos de consumo fueron cortos, se repitió

La comercialización de medicamentos naturistas en la Ciudad de México 77
el tratamiento hasta cuatro veces al año. En la Tabla 1 se pueden
apreciar los porcentajes de hombres y mujeres que compraron
productos naturistas y si lo hicieron de acuerdo a una
receta médica. La tendencia del consumo por edades, se invirtió
en 1996 respecto a la de 1993, los hombres y mujeres
adultos fueron los que más consumieron y repitieron el tratamiento
mayor número de veces.
El 84% de los compradores los adquiere para consumo
personal, mientras que el resto lo destina a algún miembro de
la familia, lo cual explica en parte, el hecho de que las mujeres
(amas de casa) sean las que más compren. Los pacientes
prefirieren adquirir los productos envasados y presentados
como medicamentos, que recurrir a los mercados para comprar
las plantas medicinales, a pesar de que opinaron que son
igualmente efectivos.
En 1993, el 65% de los compradores de los productos
naturistas lo hicieron tomando en cuenta la publicidad o las
recomendaciones de otras personas, y solamente el 25% por
prescripción del médico naturista. En 1996 se incrementó a
37% la compra por indicación médica (principalmente mujeres),
pero sólo la tercera parte de los pacientes, se tomó el producto
de acuerdo a las indicaciones de la receta; en general,
siguieron las recomendaciones de la etiqueta o las sugerencias
de los dependientes.
Los compradores no consideran importante que los productos
se encuentren autorizados por la Secretaría de Salud; el
50% piensan que pueden consumirse para cualquier enfermedad,
aún aquellas relacionadas con el corazón, hígado y
riñón, sin embargo, opinan que durante el embarazo no deben
ser tomados.
En la Tabla 2 se muestran los principales problemas de
salud a los que se destinan los productos. Solamente un 5% de
los consumidores han podido detectar efectos secundarios
(insomnio, mareos, náusea, irritación gástrica, diarrea y debilidad)
durante el consumo de estos medicamentos.
En 1994 fue inspeccionada la información impresa en las
etiquetas de los preparados más consumidos. Los resultados se
encuentran en la Fig. 1. Las dos terceras partes presentaban
indicaciones terapéuticas, a pesar de que sólo el 1.2% tenía registro
de medicamento; algunos eran promovidos para el tratamiento
de diversas enfermedades.
Sólo el 62% de los productos presentaba información con
relación al fabricante; en su mayoría se trataba de personas
Tabla 2. Principales usos terapéuticos de los productos
naturistas.
Usos 1993 (%) 1994 (%) 1996 (%)
Complemento Alimenticio 9 24 19
Obesidad 16 19 15
Enfermedades del Sistema Nervioso 12 15 12
Tratamiento de las Vías Respiratorias 6 12 11
Gastrointestinales 9 5 11
Circulatorias – – 6
Piel y Cuero Cabelludo – – 5
Dolor – – 4
Diabetes 12 6 3
Hepáticas 5 3 3
Renales 5 2 3
Reumáticas – – 2
Otras 26 14 6
físicas. Se identificaron 43 productores para un total de 82
remedios y sólo un poco más de la mitad los comercializan
bien etiquetados. No se pudo identificar el origen de gran cantidad
de productos; en general los de procedencia extranjera,
provenían de países centroamericanos.
Las presentaciones más utilizadas eran las tabletas y las
cápsulas, seguidas por los tés y los jarabes. La mayor parte indicaban
la fórmula cualitativa y sólo algunos la fórmula cuantitativa
(aún los registrados carecían de esta información) y
estaban elaborados a base de: plantas medicinales, vitaminas,
productos químicos, minerales y componentes de origen animal.
Dentro de los componentes declarados en la etiqueta se
detectaron los siguientes fármacos: indometacina, ácido glutámico,
estricnina, yohimbina, lecitina, hidróxido de aluminio y
salicilatos, cuyas cantidades no siempre estaban indicadas.
Los de origen animal fueron: cera y veneno de abejas, aceite
de hígado de tiburón, hígado de res, manteca de zorrillo y ajolote.
Los productos naturistas que en 1996 estaban a la venta,
tenían básicamente las mismas características que los de 1994;
sin embargo, los fabricantes privilegiaron aquellos que tienen
mayor consumo (Tabla 2).
Tabla 1. Perfil de los compradores de productos naturistas.
Tipo de persona 1993 1996
Porcentaje de Porcentaje de Porcentaje de Porcentaje de
compradores compradores compradores compradores
en general* con receta b en general a con receta b
Mujer joven 44 33 27 33
Mujer Adulta 20 61 41 39
Hombre Joven 21 13 13 41
Hombre Adulto 15 43 19 36
a sobre el total de compradores
b sobre el total de cada grupo
Fig. 1. Características comerciales de los productos naturistas.

78 Rev. Soc. Quím. Méx. Vol. 43, Núm. 2 (1999) María de Lourdes Garzón et al.
Discusión
Una parte importante de los consumidores de preparados a
partir de hierbas lo hace después de consultar a un médico naturista,
el cual recomienda determinados productos comerciales
y por ello, no recurren a la herbolaria. Habría que evaluar
si el consumo de estos remedios ha contribuido a mejorar
la salud de la población, o si esta tendencia se ha convertido
en el modus vivendi de mucha gente, por un lado, los que fabrican
productos cuya efectividad no ha sido probada, y por
otro, los que recomiendan en una consulta, varios de ellos (el
18% de los entrevistados consume más de tres preparados en
forma simultánea). Cabe mencionar, que la práctica de esta
medicina alternativa afecta la economía familiar, ya que muchos
de los productos cuestan arriba de $100 y algunos hasta
más de $500 (aproximadamente $10 a 50 U.S.)
Las indicaciones terapéuticas y posológicas impresas en la
etiqueta son determinantes en la decisión que toma el consumidor
sobre cuál producto debe adquirir y cómo se lo va a administrar.
Los pacientes prefieren conocer el beneficio terapéutico
que le ofrece un remedio naturista, que recibir información
sobre sus ingredientes. Son varios los productos que tienen
leyendas de este tipo: “Es una mezcla de plantas seleccionadas
para este mal”, lo que igualmente le impide saber qué es lo que
está tomando y por consiguiente, si se presentan problemas de
toxicidad, difícilmente se podrán relacionar con algún tipo de
componente. La aparición de algunas reacciones secundarias
durante el consumo de estos “alimentos para la salud”, podría
estar relacionada con la presencia de fármacos activos, lo cual
deberá comprobarse mediante pruebas de laboratorio.
Actualmente muchos productos son comercializados por
laboratorios farmacéuticos serios que tienen en el mercado
especialidades farmacéuticas; sin embargo, otros no indican la
razón social del fabricante. Habría que preguntarse si estos
productores cuentan con algún sistema de control de calidad,
que garantice que su mercancía salga a la venta sin estar adulterada,
contaminada o alterada.
Es muy importante hacer hincapié en los aspectos farmacéuticos,
biofarmacéuticos y farmacológicos, relacionados
con el consumo de los “Medicamentos Herbolarios”. Es impredecible
determinar los tipos de incompatibilidades químicas
que se puedan generar entre la gran cantidad de componentes
que existen dentro de un envase, lo cual podría ocasionar
falta de estabilidad química del producto (y por lo tanto, la
ausencia de sustancias farmacológicamente activas). Es alta la
probabilidad de que se presenten problemas de absorción de
las moléculas activas o principios terapéuticos, cuando el producto
se administre, con lo que se modificará su eficacia. Por
último, también son impredecibles los problemas de sinergismo
y antagonismo que se puedan desencadenar cuando una
persona se toma un preparado con tantos constituyentes.
Como consecuencia de lo anterior, la probabilidad de que el
producto presente problemas de toxicidad y no tenga efecto
terapéutico, es muy alta [15].
Las reformas recientes a la Ley General de Salud son un
avance que permitirá ejercer mayor control sanitario sobre los
preparados herbolarios. Sin embargo, la existencia de la categoría
“Suplemento alimenticio”, puede facilitar la comercialización
de productos que deberían estar dentro de la categoría
de medicamentos.
Conclusiones
Es urgente controlar en forma eficiente la fabricación, venta y
consumo de los productos naturistas. Lo anterior no es una
empresa fácil dada la complejidad del mercado, los intereses
creados, lo complicado que resulta el estudio fitoquímico de
los productos naturales y el alto costo de los estudios clínicos
de seguridad y eficacia. Esta tarea debe abordarse mediante el
trabajo coordinado de los químicos, los farmacéuticos, los médicos
y otros profesionales de las ciencias de la salud.
Referencias
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de Salud Organo del Gobierno Constitucional de los Estados
Unidos Mexicanos. Miércoles 7 de mayo de 1997; primera
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de Salud Organo del Gobierno Constitucional de los Estados
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13. Fischer, L.; Navarro, A., “Introducción a la investigación de mercados.”
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1984.
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XI Congreso Internacional de Medicina Tradicional, Guatemala,
1997, pag. 16.