Las amidas son una clase de compuestos orgánicos que pueden considerarse derivados de ácidos o aminas. Por ejemplo, la amida alifática simple acetamida (CH3–CO–NH2) está relacionado con el ácido acético en el sentido de que el grupo –OH del ácido acético se reemplaza por un –NH2 grupo. Por el contrario, se puede considerar que la acetamida se deriva del amoníaco mediante la sustitución de un amoníaco hidrógeno por un grupo acilo. Las amidas pueden derivarse no solo de ácidos carboxílicos alifáticos o aromáticos, sino también de otros tipos de ácidos, por ejemplo, ácidos que contienen azufre y fósforo.
El término amidas sustituidas puede usarse para describir aquellas amidas que tienen uno o ambos hidrógenos en el nitrógeno reemplazado por otros grupos, por ejemplo, N,N-dimetilacetamida. Este compuesto también podría considerarse como una amina, acetil dimetil amina.
Las amidas son generalmente bastante neutras en la reacción en comparación con el ácido o la amina del que se derivan y, en ocasiones, son algo resistentes a la hidrólisis. Las amidas simples de ácidos carboxílicos alifáticos (excepto la formamida) son sólidas a temperatura ambiente, mientras que las amidas de ácidos carboxílicos alifáticos sustituidos pueden ser líquidas con puntos de ebullición relativamente altos. Las amidas de ácidos carboxílicos o sulfónicos aromáticos suelen ser sólidos. Se dispone de una amplia variedad de métodos para la síntesis de amidas.
Usos
Las amidas de ácido carboxílico alifático no sustituidas tienen un amplio uso como productos intermedios, estabilizadores, agentes de liberación para plásticos, películas, tensioactivos y fundentes de soldadura. Las amidas sustituidas como la dimetilformamida y la dimetilacetamida tienen potentes propiedades disolventes.
dimetilformamida se utiliza principalmente como disolvente en síntesis orgánica. También se utiliza en la preparación de fibras sintéticas. Es un medio selectivo para la extracción de aromáticos del petróleo crudo y un solvente para colorantes. Tanto la dimetilformamida como dimetilacetamida son ingredientes en los removedores de pintura. La dimetilacetamida también se usa como solvente para plásticos, resinas y gomas, y en muchas reacciones orgánicas.
Acetamida se utiliza para desnaturalizar el alcohol y como solvente para muchos compuestos orgánicos, como plastificante y como aditivo en el papel. También se encuentra en lacas, explosivos y fundentes para soldadura. Formamida es un suavizante para papel y colas, y un solvente en las industrias del plástico y farmacéutica.
Algunas amidas alifáticas insaturadas, como acrilamida, son monómeros reactivos utilizados en la síntesis de polímeros. La acrilamida también se utiliza en la síntesis de tintes, adhesivos, aprestos de papel y textiles, telas de planchado permanente y tratamiento de aguas residuales y desechos. Se utiliza en la industria metalúrgica para el procesamiento de minerales y en la ingeniería civil para la construcción de cimientos de presas y túneles. Él poliacrilamidas encuentran un amplio uso como floculantes en el tratamiento de agua y aguas residuales, y como agentes fortalecedores durante la fabricación de papel en la industria del papel y la pulpa. Los compuestos de amida aromática forman colorantes e intermedios medicinales importantes. Algunos tienen propiedades repelentes de insectos.
Peligros
La amplia variedad de posibles estructuras químicas de las amidas se refleja en la diversidad de sus efectos biológicos. Algunos parecen completamente inocuos, por ejemplo, las amidas de ácidos grasos simples de cadena más larga, como las amidas de ácido esteárico u oleico. Por otro lado, varios de los miembros de esta familia están clasificados como Grupo 2A (probables carcinógenos humanos) o Grupo 2B (posibles carcinógenos humanos) por la Agencia Internacional para la Investigación del Cáncer (IARC). Se han observado efectos neurológicos en humanos y animales de experimentación con acrilamida. La dimetilformamida y la dimetilacetamida han producido daño hepático en animales, y se ha demostrado experimentalmente que la formamida y la monometilformamida son teratógenos.
Aunque se dispone de una cantidad considerable de información sobre el metabolismo de varias amidas, la naturaleza de sus efectos tóxicos aún no se ha explicado a nivel molecular o celular. Muchas amidas simples probablemente son hidrolizadas por amidasas no específicas en el hígado y el ácido producido se excreta o metaboliza por mecanismos normales.
Algunas amidas aromáticas, por ejemplo, N-fenilacetamida (acetanilida), se hidroxilan en el anillo aromático y luego se conjugan y excretan. La capacidad de varias amidas para penetrar en la piel intacta es especialmente importante al considerar las precauciones de seguridad.
Efectos neurológicos
La acrilamida se fabricó inicialmente en Alemania en 1893. El uso práctico de este compuesto tuvo que esperar hasta principios de la década de 1950, cuando estuvieron disponibles los procesos de fabricación comercial. Este desarrollo ocurrió principalmente en los Estados Unidos. A mediados de la década de 1950 se reconoció que los trabajadores expuestos a la acrilamida desarrollaron cambios neurológicos característicos caracterizados principalmente por dificultades posturales y motoras. Los hallazgos informados incluyeron hormigueo en los dedos, sensibilidad al tacto, frialdad en las extremidades, sudoración excesiva en manos y pies, una decoloración roja azulada característica de la piel de las extremidades y una tendencia a la descamación de la piel de los dedos y las manos. las manos. Estos síntomas iban acompañados de debilidad en las manos y los pies, lo que provocaba dificultad para caminar, subir escaleras, etc. La recuperación generalmente ocurre con el cese de la exposición. El tiempo de recuperación varía desde unas pocas semanas hasta un año.
El examen neurológico de individuos que sufren intoxicación con acrilamida muestra una neuropatía periférica bastante típica con debilidad o ausencia de reflejos tendinosos, una prueba de Romberg positiva, pérdida del sentido de la posición, disminución o pérdida del sentido de la vibración, ataxia y atrofia de los músculos de la extremidades
Tras el reconocimiento del complejo de síntomas asociado con la exposición a la acrilamida, se llevaron a cabo estudios en animales en un intento de documentar estos cambios. Se descubrió que una variedad de especies animales, incluidas ratas, gatos y babuinos, eran capaces de desarrollar neuropatía periférica con alteración de la marcha, alteración del equilibrio y pérdida del sentido de la posición. El examen histopatológico reveló una degeneración de los axones y las vainas de mielina. Los nervios con los axones más grandes y más largos fueron los más afectados. No parecía haber afectación de los cuerpos de las células nerviosas.
Se han propuesto varias teorías sobre por qué ocurren estos cambios. Uno de ellos tiene que ver con la posible interferencia con el metabolismo del propio cuerpo de la célula nerviosa. Otra teoría postula la interferencia con el sistema de transporte intracelular de la célula nerviosa. Una explicación es que existe un efecto tóxico local en todo el axón, que se considera más vulnerable a la acción de la acrilamida que el cuerpo celular. Los estudios de los cambios que tienen lugar dentro de los axones y las vainas de mielina han resultado en una descripción del proceso como un secándose fenómeno. Este término se utiliza para describir con mayor precisión la progresión de los cambios observados en los nervios periféricos.
Si bien los síntomas y signos descritos de la neuropatía periférica característica asociada con la exposición a la acrilamida son ampliamente reconocidos a partir de la exposición en la industria y de estudios con animales, parece que en humanos, cuando se ha ingerido acrilamida como contaminante en el agua potable, los síntomas y signos son de afectación del sistema nervioso central. En estos casos, la somnolencia, la alteración del equilibrio y los cambios mentales caracterizados por confusión, pérdida de memoria y alucinaciones eran primordiales. Los cambios neurológicos periféricos no aparecieron hasta más tarde.
Se ha demostrado la penetración cutánea en conejos, y esta puede haber sido una ruta principal de absorción en los casos informados de exposiciones industriales al monómero de acrilamida. Se cree que el peligro por inhalación sería principalmente por exposición a material en aerosol.
Efectos hepatotóxicos
La buena acción disolvente de la dimetilformamida produce sequedad y desengrase de la piel al contacto, con el consiguiente picor y descamación. Algunas quejas de irritación ocular han resultado de la exposición al vapor en la industria. Las quejas de los trabajadores expuestos han incluido náuseas, vómitos y anorexia. Se ha informado intolerancia a las bebidas alcohólicas después de la exposición a la dimetilformamida.
Los estudios en animales con dimetilformamida han mostrado evidencia experimental de daño hepático y renal en ratas, conejos y gatos. Estos efectos se han observado tanto en estudios de administración intraperitoneal como de inhalación. Los perros expuestos a altas concentraciones del vapor exhibieron policitemia, disminución de la frecuencia del pulso y disminución de la presión sistólica, y mostraron evidencia histológica de cambios degenerativos en el miocardio.
En los seres humanos, este compuesto puede absorberse fácilmente a través de la piel y las exposiciones repetidas pueden provocar efectos acumulativos. Además, al igual que la dimetilacetamida, puede facilitar la absorción percutánea de sustancias disueltas en ella.
Cabe mencionar que la dimetilformamida penetrará fácilmente tanto en los guantes de goma natural como en los de neopreno, por lo que se desaconseja su uso prolongado. El polietileno proporciona una mejor protección; sin embargo, cualquier guante usado con este solvente debe lavarse después de cada contacto y desecharse con frecuencia.
Dimetilacetamida se ha estudiado en animales y se ha demostrado que exhibe su principal acción tóxica en el hígado tras una exposición excesiva repetida o continuada. El contacto con la piel puede causar la absorción de cantidades peligrosas del compuesto.
Carcinogénesis
La acetamida y la tioacetamida se preparan calentando acetato de amonio y sulfuro de aluminio y se utilizan en el laboratorio como reactivos analíticos. Se ha demostrado que ambos compuestos producen hepatomas en ratas con alimentación dietética prolongada. La tioacetamida es más potente a este respecto, también es cancerígena para los ratones y también puede inducir tumores de las vías biliares en las ratas. Si bien no se dispone de datos humanos sobre estos productos químicos, la extensión de los datos experimentales en animales es tal que ambas sustancias ahora se consideran posibles carcinógenos humanos. (La tioacetamida también se puede encontrar en el artículo “Compuestos de azufre, orgánicos” en este capítulo). La IARC también clasifica a la dimetilformamida como un posible carcinógeno humano del Grupo 2B.
La acrilamida está clasificada como probable carcinógeno humano (Grupo 2A) por la IARC. Esta decisión está respaldada por los resultados de los bioensayos en ratones por varias rutas y que produjeron múltiples sitios de cáncer, por datos sobre genotoxicidad y por la capacidad de la acrilamida para formar aductos. La estructura química de las acrilamidas también respalda la probabilidad de que la sustancia química sea un carcinógeno humano.
Medidas de Seguridad y Salud
Las propiedades tóxicas potenciales de cualquier amida deben considerarse cuidadosamente antes de que comience el uso o la exposición. Debido a la tendencia general de las amidas (especialmente las de menor peso molecular) a absorberse por vía percutánea, debe evitarse el contacto con la piel. Se debe controlar la inhalación de polvos o vapores. Es deseable que las personas expuestas a amidas estén bajo observación médica regular con especial referencia al funcionamiento del sistema nervioso y el hígado. El estado de cáncer posible o probable de algunos de estos productos químicos dicta que se necesitan condiciones de trabajo extremadamente prudentes.
Tablas de amidas
Tabla 1 - Información química.
Tabla 2 - Riesgos para la salud.
Tabla 3- Riesgos físicos y químicos.
Tabla 4 - Propiedades físicas y químicas.