lunes, 24 de noviembre de 2014

El nacimiento de la "píldora"

Acabo de terminar de leer un libro firmado por Jonathan Eig que tiene el mismo título que el de esta entrada y que lleva como subtítulo "Cómo cuatro cruzados reinventaron el sexo y lanzaron una revolución". Es un libro que se me ha hecho difícil de leer, en parte porque mi inglés adolece a estas alturas de achaques paralelos a los de mi edad y porque, en mi opinión, es excesivamente detallista en algunos extremos. Además, y de forma coincidente con lo que aducía un lector del Chemical Engineering News en una carta al Director hace un par de semanas hablando de este libro, echo de menos en el mismo el componente "químico" de la historia. Porque hubo más "cruzados" en ella que los cuatro que ahí se mencionan o, dicho de otra manera, sin la participación de varios químicos, la "píldora" por excelencia no hubiera aparecido en el mercado. Así que me he decidido a escribir una nueva versión de una entrada que apareció en el Blog hace ya tiempo, continuando así este proceso de recuperación de viejas entradas que casi nadie leyó y del que ya avisé hace algunos meses.

El libro de Eig relata el desarrollo de las primeras píldoras anticonceptivas desde la óptica de cuatro personajes bastante singulares: Margaret Sanger, una enfermera a la que se tiene por la primera activista radical a favor del control de la natalidad, como forma de darle la vuelta a la dramática situación de las mujeres, sobre todo las de la América profunda que ella conocía bien y que vivían en permanente estado de embarazo. Gregory Pincus, un fisiólogo amigo del riesgo, al que Harvard expulsó de sus laboratorios por llevar a cabo experimentos de fertilización in vitro que dieron lugar a los primeros conejos probeta, lo cual no deja de resultar paradójico en el contexto de la presente historia. Una vez expulsado del paraíso académico tuvo que buscarse la vida por otros lares menos convencionales, lo cual hizo de forma muy eficiente para lo que, por aquel entonces, era ganarse los garbanzos haciendo investigación. También resulta igualmente chocante que acabara implicado en el proyecto de Sanger y Pincus un ginecólogo llamado John Rock, católico hasta las cejas y particularmente interesado en resolver a sus pacientes problemas de infertilidad, algo de lo que avergonzarse en esos prolíficos años. Y, finalmente, Katherine McCormick, una viuda que había heredado una cuantiosa fortuna de su esposo y que había decidido gastársela en acciones que mejoraran la vida de las mujeres. Hay además que matizar que las dos féminas de este cuarteto eran ya unas provectas ancianitas cuando, en los años 50, se dieron los pasos decisivos para la puesta en el mercado de la "píldora".

El arranque oficial de la historia de los anticonceptivos comienza con los años 30, cuando las hormonas humanas estaban de moda ya que, en en los años previos a esa década, se habían sentado las bases de su importancia en muchos procesos vitales, incluída la reproducción. Ya en 1921 se conocía, por ejemplo, el papel que la progesterona, una hormona femenina, juega en la inhibición de la ovulación durante el embarazo y hubo fisiólogos, como L. Haberlandt, que propusieron en esa fecha el empleo de la progesterona como reguladora de la fertilidad. Pero la progesterona no se puede administrar por vía oral porque el medio ácido del estómago acaba con ella y administrarla por via intramuscular provoca severas reacciones alérgicas. Así que hubo que buscar moléculas alternativas y formas eficaces de administración.

Pero antes de llegar a esas soluciones, en 1930, Rusell E. Marker se graduó como químico por la Universidad de Maryland, una institución que abandonó pocos años más tarde, cuando ya tenía prácticamente terminada e incluso publicada (al menos en parte) su Tesis Doctoral. La razón fué el cabreo que se agarró cuando esa Universidad le exigió matricularse en unos cursos adicionales de Química Física, algo a lo que él rehusó por tener un Máster en dicha rama de la Química (para que veáis que en todas partes cuecen habas de rigidez administrativa). Así que Marker cambió de aires, acabando finalmente en 1935 como profesor de Química Orgánica en la hoy conocida como PennState University.

Ya en ella e inspirado por un trabajo de un japonés que había aislado ciertos esteroides vegetales de una planta del género Dioscorea, dedicó los años de su estancia en PennState a transformar estos esteroides naturales en otras hormonas, incluída la propia progesterona. Su línea de investigación, que produjo en ocho años centenar y medio de artículos y más de sesenta patentes estuvo financiada por la empresa Parke-Davis. En 1942, Marker tuvo noticia, casi por casualidad, de que las mujeres mejicanas venían usando como anticonceptivo, desde hacía siglos y con éxito, el extracto de un tubérculo de una planta, también perteneciente al género Dioscorea. Ese tubérculo, conocido por los mejicanos como Cabeza de Negro, contenía diosgenina, un compuesto muy parecido a la progesterona. Marker trató de convencer a su propia Universidad y a Parke-Davis para desarrollar el proceso de transformación de esos tubérculos en progesterona y otras moléculas relacionadas, pero obtuvo la callada por respuesta de ambas instituciones.

Así que, en un prueba más de su carácter singular y cabezón, Marker se cogió sus ahorros y se fué a Méjico (sin saber nada de español). Localizó una zona en la que proliferaban las plantas que daban tubérculos Cabeza de Negro y, en poco tiempo, colectó la friolera de 10 toneladas del mismo que, en unos rudimentarios laboratorios instalados en una finca rural, convirtió en dos kilos de progesterona pura que, en aquel entonces, valían una fortuna en el incipiente mercado de las hormonas. Con los dos kilos bajo el brazo se presentó en una pequeña industria farmaceútica local que, sorprendidos por la hazaña, acabaron creando con él la empresa Syntex para el desarrollo del proceso de obtención de la progesterona según el método hoy conocido como degradación Marker.

Al poco tiempo (1945) las cosas entre Marker y sus socios no fueron bien y, en otra prueba más de su carácter, nuestro científico decidió olvidarse del tema y volver a PennState. Sin embargo, Syntex siguió adelante y contrató a un húngaro George Rosencratz y a un búlgaro Carl Djerassi para retomar las investigaciones de Marker. En colaboración con científicos de la Universidad Autónoma de Méjico comenzaron a trabajar en la síntesis de hormonas similares a las desarrolladas por Marker.

Un momento clave en la historia de las hormonas sintéticas relacionadas con el sistema reproductivo es cuando Djerassi lee la serie de artículos titulados "Reduction by dissolving metals", publicados entre 1944 y 1949 por el químico australiano, doctorado en Oxford, Arthur J. Birch. La historia de Birch no desmerece en absoluto de las de sus colegas implicados en esta entrada. Atrapado en la Inglaterra de la Segunda Guerra Mundial, su director de Tesis, R. Robinson, implicado como otros muchos científicos ingleses en problemáticas ligadas a la propia guerra, le asigna el intentar la síntesis de la cortisona, hormona que, según determinadas informaciones de servicios secretos, estaba siendo suministrada a los pilotos de los cazas alemanes para resistir así mejor las molestias derivadas de llevar sus aviones a alturas de crucero más elevadas.

Pero como pasa muchas veces en la vida académica, y durante una guerra con más motivo, a Birch no le controlaban mucho su trabajo y empezó a interesarse más por las hormonas en general que en la cortisona en particular. Intrigado por las sutiles diferencias existentes entre la estructura química de las hormonas femeninas y masculinas, empezó a trabajar, como modelos, con moléculas más sencillas que aquellas, tratando de transformar unas en otras. Utilizando como medio de reacción metales disueltos en amoníaco líquido, consiguió lo que hoy se conoce como reducción de Birch y que fué fundamental para el desarrollo de los primeros anticonceptivos producidos por Syntex. Pero, lo que son las cosas, el mismo Birch cuenta en artículos autobiográficos que cuando fue a decirle a su jefe que había escrito el primer artículo de la serie arriba mencionada, éste lo echó con cajas destempladas del despacho, recordándole que él le pagaba para que sintetizara "la hormona de los pilotos de los cazas".

Djerassi, sin embargo, había sabido ver la potencialidad de ese tipo de reacción para sus intereses y el 15 de octubre de 1951, uno de sus estudiantes, Luis E. Miramontes con 26 añitos, escribía en su cuaderno de laboratorio la consecución de la noretindrona, la primera progestina, como se suele denominar a las moléculas sintéticas que se parecen a la testosterona (hormona masculina) y a la progesterona (hormona femenina). Miramontes ha quedado un poco olvidado en toda esta historia a pesar de haber sido después un relevante científico en el campo. Pero tenía pocas opciones ante su jefe, otro más que peculiar personaje que, además de su relevancia académica, ha sido y es un activo divulgador científico y hasta un autor teatral de éxito (al alimón con el Nobel de Química Roald Hoffmann), con obras estrenadas en el mismísimo Brodway.

Aunque el proceso se patentó enseguida por Syntex y se licenció a Parke-Davis, que seguía en el asunto desde tiempos de Marker, a ésta le entró el miedo escénico-religioso y optó por olvidarse de todo lo que sonara a anticonceptivo. Se perdieron así un par de preciosos años en los que otra empresa, G.D. Searle, sintetizó y patentó otra progestina de la misma familia, el noretinodrel


G. D. Searle había mantenido durante los últimos años una fluída relación con Gregory Pincus, así que cuando éste decidió empezar a probar hormonas sintéticas con grupos de mujeres voluntarias (y no tan voluntarias, como las pacientes de un manicomio), su primera opción fue el citado noretinodrel de G.D. Searle, que acabó comercializado como el Enovid que veis en la foto que ilustra la entrada, aprobado por la FDA en 1957 como medicamento para tratar la infertilidad y los desarreglos del ciclo femenino y no como anticonceptivo, que serlo lo era. G.D. Searle temía, por razones similares a las del abandono de Parke-Davis, que los grupos católicos más radicales le estropearan el negocio. Pero estuvo más lista que su competidora y se buscó la martingala de los desarreglos antes que la contracepción pura y dura. Tres años más tarde se quitaron la capucha, vista la reacción de las mujeres y tras comprobar que muchos católicos no estaban muy por la labor de aceptar en estos temas el magisterio de Roma (el Dr. Rock incluido).

Al final, Parke-Davis se sumó al carro y registró también la molécula de Djerassi y la comercializó bajo el nombre de Norlutin. Pero siempre fueron un poco por detrás en los trámites y el Enovid ha quedado para la historia como el primer anticonceptivo registrado como tal. Aunque la abrumadora personalidad de Djerassi siempre le ha servido para quedar para la posteridad como el "papá de la píldora", oscureciendo la figura de Frank B. Colton, el químico que sintetizó el Enovid para G.D. Searle.

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martes, 28 de octubre de 2014

La levadura del Señor Conde

Por una serie de razones que ahora no puedo explicar pero que quizás explique en breve en este mismo diario personal (¡toma misterio!), en las últimas semanas he tenido que repasar una serie de temas que, en su día, fueron objeto de discusión entre mis amigos del Restaurante Arzak y este viejo Búho. Y entre ellas está el funcionamiento de las levaduras, ya sean naturales (microorganismos vivos al fin) o levaduras químicas. Estas últimas son llamadas así porque consiguiendo un efecto similar al que consiguen los microorganismos antes citados en las naturales, lo hacen gracias a la acción de unas sustancias químicas convenientemente elegidas. Por una vez, y sin que sirva de precedente, no he tenido ningún remilgo a la hora de enfrentar los conceptos "natural" y "químico" en una entrada de este Blog.

El bote que se ve al comienzo de la entrada, y otros de marcas alternativas como la famosa levadura Royal, contienen una mezcla de bicarbonato de sodio y fosfato ácido de calcio, aunque pueden usarse otras moléculas similares de carácter ácido, de forma que de levadura, en el sentido estricto del término, nada de nada. Pero, como acabo de mencionar y ya veíamos en una entrada anterior, cumplen idéntica misión que la de la levadura natural. Generar, en las condiciones de preparación de un bizcocho, un pan o similar, una fuente de anhídrido carbónico o CO2 que espuma la masa y la convierte en algo menos compacto y más fácil de asimilar. Sin embargo, el mecanismo es muy diferente. Las levaduras “naturales” generan CO2 a partir de los carbohidratos existentes en la masa (fundamentamente almidón) que pretendemos cocer. La levadura “química” genera ese mismo CO2 a partir de una reacción química entre el bicarbonato y el fosfato ácido, reacción de alguna forma similar a la génesis de CO2 cuando nos tomamos un preparado de bicarbonato. Este entra en contacto con el ácido clorhídrico de nuestro estómago y nos llena el gozne de eructos, que no son sino exhalaciones de CO2 en nuestro intento de aminorar el exceso de acidez que nuestro estómago tiene por efecto de alguna comida inconveniente (o por la repetición de ellas).

La historia de estos productos arranca en los años treinta del siglo XIX, cuando se empezó a adicionar bicarbonato de sodio a la leche cortada, como una forma de complementar el resultado de las levaduras naturales. El ácido láctico contenido en la leche cortada reaccionaba con el bicarbonato sódico produciendo CO2 adicional al de las levaduras. Más tarde y ya para usos panaderos, se comenzó a añadir al bicarbonato otro compuesto denominado tartrato ácido de potasio (o crema de tartar), un subproducto de las bodegas de vino. Esta mezcla fue el primer paso serio hacia lo que luego serían las levaduras químicas, al ser un producto reproducible y que generaba resultados sin sorpresas. Sin embargo, la mezcla presentaba en la época algunos problemas. El tartrato se importaba de Europa (Sonoma Valley y otras regiones vinícolas americanas estaban todavía en mantillas) y, además, los dos productos había que mezclarlos justo antes de usarlos porque si se almacenaban juntos la reacción iba transcurriendo poco a poco en el propio bote que la contenía.

Hubo varios intentos de mejorar el asunto, hasta que un profesor de Harvard, Eben N. Horsford, dio con un producto más económico y eficiente al reemplazar el tartrato por fosfato ácido de calcio que, en aquel entonces, se obtenía principalmente del tratamiento de huesos de vacuno con ácido sulfúrico. Para mantener la mezcla seca dentro del bote en el que se comercializaba, se adicionaba almidón de maíz. Con el paso del tiempo, el fosfato ácido de calcio pasó a provenir de yacimientos minerales y se pudo asi eliminar el engorroso asunto de los huesos. Asociado con un hombre de negocios, George F. Wilson, el producto de nuestro hombre de Harvard fue viento en popa y, alrededor de 1856, levantaron una flamante factoría en un edificio en el que, en el año 2006, la American Chemical Society colocó una placa conmemorativa que convertía al mismo en un hito relevante en la historia de la Química, nada más y nada menos (más detalles aquí).

Pero esta historia tiene aún una faceta adicional muy interesante. Y es el nombre del producto. Horsford lo denominó Rumford Baking Powder (Polvo para Hornear Rumford), en recuerdo del Conde Rumford, un personaje de leyenda llamado en realidad Benjamin Thompson, que había legado 1000 dólares de su época para crear la llamada Cátedra Rumford en Harvard. Horsford había ostentado esa Cátedra antes de dedicarse por completo al mejor remunerado asunto de las levaduras químicas.

Benjamin Thompson, el pomposo Conde Rumforfd (1753-1814), es un personaje que los que impartimos asignaturas relacionadas con la Termodinámica no podemos obviar en nuestras explicaciones. Se trata de una pieza clave, con gentes como James Watt o Sidi Carnot, en el establecimiento de que el calor no era una sustancia (llamada calórico) que pasaba de los cuerpos calientes a los fríos, sino una forma más de expresión de la energía acumulada o generada. Pero el personaje da para mucho más.

Nacido en Massachusetts, se casó con una rica heredera a la que abandonó con su hijo recién nacido al tener que salir por piernas de los EEUU como consecuencia de su posicionamiento por el bando inglés en la Guerra de la Independencia americana. Parece que, una vez en Inglaterra, transmitió mucha información relevante al Gobierno de este país, volviendo a la guerra en 1782 con el rango de teniente coronel. Durante su primera estancia en Inglaterra hizo ciertas investigaciones sobre armas de fuego y fue elegido Fellow de la Royal Society. Cuando la guerra en EEUU terminó volvió a Europa y fue distinguido por la monarquía británica como Sir Benjamin Thompson.

En 1784 nuestro personaje entró al servicio del Elector de Bavaria (en Alemania), donde demostró sus capacidades organizativas, estableciendo una academia militar, regulando la difusión entre la población de normas sanitarias, planificando sistemas contra la pobreza y mejorando la alimentación de los animales. El Elector le nombró Conde y él eligió el pequeño pueblo en el que vivía (Rumford, aquí aparece la marca comercial de nuestra levadura química) como sede de su Condado.

Entre planificación y planificación, siguió con su inveterada costumbre de investigar en armas de fuego y cañones. En una de las observaciones que le ha hecho famoso en ámbitos académicos, se impresionó ante la enorme cantidad de calor producida a la hora de taladrar una boca para un cañón en una pieza metálica maciza, gracias al trabajo de unos caballos que, dando vueltas en un círculo, conseguían el movimiento del taladro que daba origen al agujero de la boca del cañón. Comprobó que el calor generado era capaz de poner a ebullición cantidades de agua importantes partiendo desde el hielo y que pesando la pieza metálica al principio así como la boca del cañón y las virutas finales, el peso no cambiaba. También comprobó que no había cambios sustanciales en la naturaleza química de sus materiales antes y después de la génesis de calor. Esas observaciones le llevaron a concluir que el calor no era una sustancia sino que había una conversión de trabajo mecánico (el realizado por los caballos) en calor. Llegó incluso a obtener un equivalente aproximado entre ambas formas de energía y que hoy sabemos se cifra en 4.18 Julios (unidad de trabajo) por cada caloría (unidad de calor).

En 1799 dejó Bavaria y volvió a Inglaterra donde fue figura clave en la creación de la Royal Institution of Great Britain, una Institución dedicada a la difusión del conocimiento que alcanzó gran relieve cuando se adhirió a la misma, con sólo 22 años, Humphry Davy, una figura señera en el establecimiento de lo que hoy conocemos como Química moderna. Pero el Conde Rumford era un bicho difícil de lidiar. Enseguida se querelló contra los administradores de la Royal Institution, la abandonó y en 1804 se marchó a París, donde se casó con la viuda de Lavoisier, otro hito en la historia de la Química, a quien las huestes de la Revolución habían enviado a los dominios de Madame Guillotine. Su mujer salvó su aristocrático cuello y, restaurado el orden, era una acaudalada viuda con una fastuosa villa en Auteuil donde Thompson pasó los últimos años de su vida, hasta que murió en 1814.

Lo que puede dar de sí un bote de levadura química............

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martes, 21 de octubre de 2014

Ponga un chef en su artículo

Esta entrada se la debo a mi dilecto amigo el Prof. Arturo Horta, Catedrático de Química Física en situación de Emérito en la Universidad Nacional de Educación a Distancia (UNED, Madrid), una persona clave en la difusión de la Química de los Polímeros en este país y con quien tuve el dudoso placer de compartir los turbulentos inicios del hoy bien consolidado Grupo Especializado de Polímeros (GEP) de la Real Sociedad Española de Química. Fiel a la curiosidad científica de la que ha hecho gala a lo largo de toda su vida, me ha avisado de la publicación de un artículo que, según su criterio, podría interesarme. Y así es.

El Journal of Physical Chemistry B no es una revista cualquiera. Entre las 136 revistas censadas por la ISI Web of Science en el campo de la Química Física, la revista en cuestión es la que más citas ha acumulado durante 2013 (121463 exactamente). Es además una revista de solera porque aunque empezó a publicarse como tal en 1997, lo fué como consecuencia de la división en dos secciones (A y B) de otra denominada Journal of Physical Chemistry, algo casi natural dada la creciente especialización en el campo. Y esa revista, "madre" de la que aquí nos ocupa, lleva en el mercado desde 1897, nada menos. Con todos estos datos uno puede pensar, con razón, que publicar en esta revista, y sobre todo en los tiempos que corren, no debe ser una cuestión baladí y que habrá que sufrir los avatares de la inevitable evaluación del manuscrito por pares, lo que suele llevar su tiempo.

Pues no parece que eso sea así en el caso del artículo que me ha mandado el Profesor Horta, y del que voy a dar los datos completos para quien tenga curiosidad. El artículo se titula "From Material Science to Avant-Garde Cuisine. The Art of Shaping Liquids into spheres". Los autores son: Haohao Fu, Yingzhe Liu, Ferrán Adriá (si, el que Ud. conoce), Xueguang Shao, Wensheng Cai y Christophe Chipot, una abigarraga mezcla de varios chinos, un catalán y un francés asentado en Illinois. El artículo ha sido publicado el 15 de setiembre de este año bajo la referencia J. Phys. Chem. B 2014, 118, 11747-11756. Pero lo más sorprendente es que, como bien se apunta en el pie de la primera página, el artículo fué recibido por el Editor el 1 de setiembre de 2014. Es decir, en menos de 15 días el artículo se ha recibido, clasificado, enviado a los referees que, diligentemente supongo, lo han evaluado y devuelto con comentarios al Editor, éste lo ha dado por bueno, lo ha pasado a publicable y ha aparecido en la web de la revista. Todo un récord.

Y ¿de qué va el artículo?. Pues de la esferificación, un concepto que introdujo el propio Ferrán Adriá en el ámbito de la Cocina de Vanguardia o Cocina Molecular (palabro) y que, básicamente, consiste en mezclar cosas líquidas con unos derivados de algas conocidos como alginatos e introducir la mezcla resultante (con ayuda de cucharas, pipetas u otros utensilios) en una disolución de cloruro cálcico. Con el resultado de que la superficie externa se endurece lo suficiente como para encapsular la mezcla líquida dentro de estructuras esféricas como las que veis en la foto que ilustra la entrada.

El artículo profundiza en la formación de esa "costra" mediante métodos de Dinámica Molecular (para los no iniciados, algo que se hace en ordenadores y que pretende reproducir la realidad física). Llegando a la conclusión de que el catión calcio, por su carácter divalente, es el que actúa como nexo de unión entre dos grupos carboxilato de las largas cadenas de los alginatos (polímeros al fin), haciendo así que se forme una maraña estable de estas cadenas que encapsulan al líquido que queremos esferificar. Y que el catión sodio no lo puede hacer porque es monovalente y no sirve de puente de unión entre alginatos. Algo que a los profanos en estas cosas os resultará muy consistente, pero que yo se lo oí contar en persona al propio Ferrán en el Kursaal de Donosti ya hace, creo, diez años. Lo que quiere decir que algún químico de su entorno había llegado a esa misma conclusión por métodos menos sofisticados.

Y no voy a decir mucho más. Que luego me llaman prejubilado renegón. Cada uno que saque sus propias conclusiones.

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lunes, 13 de octubre de 2014

Touche pas à ma lavande

Casi todas las mañanas de lunes desayuno leyendo el número semanal del Chemical Engineering News (CEN), una revista que recibimos, ese día, todos los socios de la American Chemical Society por el mero hecho de serlo. Ya he hablado de ello en otras entradas e, incluso, hay una categoría denominada Refritos CEN entre las diversas en las que clasifico las entradas de este Blog. Una categoría que tengo un poco abandonada, porque no me gusta hacer traducciones excesivamente literales de las muchas cosas interesantes que leo frecuentemente en esa revista. Pero lo de hoy bien merece intentarlo.

Resulta que los agricultores franceses que se dedican al cultivo de la lavanda en la zona de la Provenza francesa están en pie de guerra. Alguna compañía que fabrica productos a base de aceites esenciales de la misma ha comunicado a la ECHA (Agencia Europea de Productos Químicos) que esos aceites esenciales pueden causar determinadas alergias. Como consecuencia de ello, la ECHA parece dispuesta a clasificarlos como sensibilizantes de la piel, lo que implicaría que, de acuerdo con las normas de empaquetado y etiquetado de la Unión Europea, todos los productos basados en esos aceites esenciales llevarían, a partir de 2018, etiquetas avisando al consumidor de esos efectos perjudiciales.

El artículo no tiene desperdicio para alguien como yo que viene clamando (en el desierto, todo hay que decirlo) que esa distinción entre "natural" y "sintético" nos puede llevar, en términos normativos, a un callejón sin salida. Porque la guerra que se ha planteado parece indicar que alguien está pensando en idénticos términos.


Para empezar a centrar el problema, consideremos esta perla extraída del mencionado artículo del CEN: un productor de lavanda allí entrevistado (que tiene también una tienda con productos derivados de los aceites esenciales) dice que "el extracto de lavanda no es peligroso. No hay Química en sus productos. Lo obtenemos por destilación de flores con vapor. La esencia sale de esas flores y no hay nada más".

Y punto pelota. Pero cualquiera que quiera saberlo puede conocer que el famoso aceite esencial de lavanda es una mezcla bastante compleja y con concentraciones importantes en sustancias químicas como el linalol, un alcohol terpénico, y algunos acetatos derivados de él. Alguno o algunos de esos componentes, en ciertas concentraciones y para determinadas personas, puede causar alergias. Como ocurre con otros productos empleados en cosmética. Pero que si son sintéticos, la mera consideración de alergias minoritarias de ese tipo puede conducirles a la pira de las páginas de internet y de semanales sin mucho rigor (como Mujer Hoy, sea solo por señalar).

El asunto es además interesante, desde mi punto de vista, puesto que pone a un producto "natural" bajo el punto de mira de la normativa REACH, esencialmente creada para controlar la producción, usos y transporte de sustancias químicas de síntesis. Y, en ese sentido, los portavoces de la ECHA han sido claros en sus declaraciones a CEN: "La base para este tipo de regulación es asegurar un alto nivel de protección de la salud humana y del medio ambiente, así como en el libre movimiento de sustancias, mezclas y artículos, independientemente de que vengan de fuentes naturales o sintéticas, de que los produzca una gran compañía o una muy pequeña".

Por el momento, la cosa transcurre en el ámbito de las conversaciones entre reguladores y agricultores sobre la aplicación de las etiquetas a los productos. Los primeros han dejado claro que si no se cumplen las normas de etiquetado habrá multas. Los agricultores han echado un órdago y amenazan con dejar de cultivar la lavanda si se les impone el etiquetado arriba mencionado. Como en otros asuntos (Boiron y su homeopatía, los presupuestos 2015) veremos si la UE se atreve a poner en su sitio a la "douce France".

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martes, 7 de octubre de 2014

Los becarios espías y el Nobel de Química de 1963

Estas semanas vamos a estar en plena danza de los Premios Nobel 2014. Ayer cayó uno (el de Medicina) a una fotogénica pareja noruega, cuya parte femenina (signo de los tiempos) es una tuitera de pro. Y, esta misma noche, he estado releyendo un libro sobre Química de Polímeros con una parte histórica no desdeñable. La confluencia de ambas cosas me ha hecho recordar la tortuosa entrega del Premio Nobel de Química del año 1963, entrega que debió generar a la Fundación Nobel y a la Casa Real Sueca más de un quebradero de cabeza. La verdad es que podía haberme acordado del tema el año pasado por estas fechas, cuando la entrada hubiera tenido el valor añadido de una cifra tan redonda como la del quincuagésimo aniversario del evento, pero las cosas son como son y no hay que darle más vueltas.

La foto que encabeza la entrada corresponde a la entrega mencionada arriba. El ciudadano de la izquierda, casi de espaldas, es el Rey de los suecos. El ciudadano de la derecha, apoyado en un bastón y en una tercera persona mucho más joven (creo que es su hijo pero no lo he podido confirmar) es Giulio Natta. El que aparece al fondo con gafas es Karl Ziegler. Todo muy normal y protocolario pero la atmósfera debió ser de las que se cortan con cuchillo y poca gente conoce lo que allí se cocía. Incluyendo a la mayoría de los que tienen estudios de Química aunque, para estos últimos, los apellidos de nuestros dos protagonistas están indisolublemente unidos (algo que ninguno de ellos probablemente deseaba durante el acto en cuestión). En muchos textos de Química Orgánica es habitual encontrar referencias a los llamados catalizadores Ziegler-Natta, que aparecieron en este blog en una entrada ya lejana en la que hablamos de la tacticidad de los polímeros.

La historia del desencuentro de ambos personajes puede empezar haciendo mención a la historia del Tupperware (polietileno) que ya conté en otra entrada también antigua. Allí se relataba cómo ese material fue descubierto por chiripa por dos investigadores que andaban jugando, a altas presiones y temperaturas, con un gas llamado etileno y que, tras incertidumbres y explosiones diversas en su camino, lograron sintetizar, en esas condiciones de alta presión, un polvo blanco, moldeable tras su calentamiento a unos 160ºC, que hoy llamamos polietileno y que es uno de los materiales plásticos más vendidos, al haber encontrado acomodo en múltiples aplicaciones (bolsas, botellas, filmes, revestimientos y un largo etcétera). Durante los años siguientes mucha gente trató de aplicar el mismo procedimiento para obtener otro plástico, el polipropileno. La idea lógica era obtenerlo poniendo propileno, otro gas de estructura muy parecida al etileno, en similares condiciones a aquellas en las que se había logrado polimerizar el etileno. Pero los múltiples intentos eran siempre infructuosos. Se obtenía una especie de chicle blancuzco que no servía prácticamente para nada.

En 1943, dos años antes de que acabara la 2ª Guerra Mundial, Karl Ziegler aceptó el puesto de Director del Kaiser-Wilhelm-Institut en Mülheim, Alemania, un Instituto fundamentalmente dedicado a investigar sobre el carbón. Ziegler, que era un químico al que le interesaban los compuestos organometálicos de aluminio, pero no un especialista sobre el carbón, puso como condición para aceptar el puesto que se le diera completa libertad para seguir en sus líneas de investigación. Y asi se hizo. A lo largo de los años siguientes, Ziegler y su grupo prosiguieron con su trabajo en organometálicos hasta que ocurrió lo que el propio Ziegler contaba en la lección impartida como colofón a la entrega del Premio Nobel:
El desarrollo empezó a finales de 1953 cuando Holzkamp, Breil, Martin y yo mismo, en unos pocos y casi dramáticos días, observamos que el etileno gas podía ser polimerizado rápidamente a 100, 20, o 5 atmósferas y finalmente incluso a presión atmosférica, en presencia de algunos catalizadores fáciles de preparar, para dar un plástico de alto peso molecular.”

Esos resultados suponían un cambio brusco en la síntesis de polietileno, al suavizar de forma importante las extremas condiciones a las que se estaba produciendo el material desde los años treinta y que implicaban el uso de reactores bastante caros y de complicado manejo. Además, y lo que luego resultó mucho más importante, el polietileno así obtenido tenía unas propiedades bastante diferentes del polietileno obtenido a alta presión, pero eso es otra historia que vamos a obviar para que la cosa no se haga muy larga.

La casualidad quiso que, en aquellos frenéticos días del laboratorio de Ziegler, anduvieran por allí de visita tres estudiantes italianos provenientes del laboratorio de Giulio Natta, un prestigioso profesor italiano que desarrollaba su actividad en el Instituto Politécnico de Milán y que mantenía líneas de investigación patrocinadas por la Montecatini, una especie de Repsol a la italiana en aquellos años. Es evidente que los estudiantes informaron a su jefe de que allí se cocía algo, pues fueron testigos de los primeros logros, antes relatados, de finales del 53; del subsiguiente éxito, en enero de 1954, en la preparación de copolímeros de etileno y propileno siguiendo la misma metodología, así como del fracaso (otra vez tropezando con la misma chinita) en la preparación de polipropileno. En esos mismos días se produjo el depósito de la primera patente sobre las maravillas de los catalizadores descubiertos por Ziegler y su Grupo a la hora de polimerizar etileno. También en esas mismas fechas centradas en enero de 1954, Ziegler hizo llegar a uno de los estudiantes de Natta importante información sobre la preparación y composición de los catalizadores empleados.

Y, a partir de aquí, la cosa se vuelve algo más oscura. Parece que inmediatamente, tras disponer de la información arriba mencionada, el grupo de Milán se puso a trabajar como loco, tratando de aplicar una metodología similar a la preparación de polipropileno. La cosa no parece que les resultara muy complicada (el “toque” mediterráneo algo tendría que ver) y la hoja del calendario de Giulio Natta del 11 de marzo de 1954 contiene una frase triunfante: ¡Fatto il polipropileno!. Emplearon algún tiempo adicional en probar pequeñas variaciones de los catalizadores originales de Ziegler pero, entre tanto, se dieron cuenta de que el polipropileno así obtenido tenía unas propiedades que bien podían rivalizar con el polietileno reinante. Y depositaron una patente con la Montecatini. Sus estudios posteriores demostraron que ese polipropileno era altamente isotáctico, un nombre debido a la esposa del propio Natta, pero para el que quiera profundizar en ese concepto que se vaya a la entrada arriba mencionada (la de la tacticidad).

En mayo de ese mismo año, Natta visitó a Ziegler acompañado de un abogado de la Montecatini. No está muy claro ni el objetivo de la visita ni lo que allí se habló. Cada parte tiene su versión pero el caso es que ese mismo junio Ziegler y Martin consiguieron polimerizar por fin el polipropileno y depositaron una segunda patente. Pero lo que fue fácil constatar es que, a partir de ese mayo de 1954, las relaciones entre nuestros dos científicos se deterioraron profundamente y la cosa desembocó en un largo y tortuoso proceso judicial que estaba al pil-pil en los días de 1963 a los que corresponde la fotografía que preside esta entrada.

Y es que la cosa no era para dejarla pasar. En muy pocos meses, tras el depósito de las patentes, todo el mundo las quiso licenciar para producir polipropileno. El material, como ya hemos mencionado, superaba en muchos aspectos al polietileno y, hoy en día, tras éste, es el segundo material polimérico más vendido en el mundo, empleándose para una gran variedad de productos que van desde filmes para envasado a parachoques, desde fibras para cordajes náuticos o prendas de vestir a material de laboratorio, frascos para cosmética o maletas casi indestructibles. Casi cualquier objeto de uso común que se nos ocurra puede ser moldeado en polipropileno. Así que los diferentes actores implicados fueron consciente desde el principio de que allí había demasiado dinero en juego como para seguir manteniendo las civilizadas normas del mundo científico. El litigio por la patente duró hasta 1980 cuando en un irónico gesto de la Historia, la misma fue asignada a la empresa americana Philips Petroleum, que había depositado por las mismas fechas de 1954 otra patente sobre la producción de polipropileno, utilizando como catalizadores óxidos metálicos, una vía alternativa pero completamente diferente de la que hizo que Ziegler y Natta se indispusieran para siempre.

Y para acabar una pequeña anécdota que me contó mi amigo Mike Coleman que dedicó algunos meses de estancia sabática en Europa a recopilar datos de la historia reciente de los polímeros. La podéis verificar empleando las nuevas tecnologías. Si usando Google Maps o la web ViaMichelin, os vais de viaje virtual a Milán, podéis localizar sin mayores problemas la Via Giulio Natta. Es una importante arteria de una zona de esa ciudad italiana. No muy lejos de su largo discurrir, pero mucho más difícil de localizar, está la Vía Karl Ziegler. Una especie de cul-de-sac, un callejón que no lleva a ningún sitio, un reconocimiento con muy mala leche.

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Boredom is the highest mental state, según Einstein. Pero, a veces, aburrirse cansa. Y por eso ando en esto, persiguiendo quimiofóbicos.