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Este artículo trata sobre como se aplica y se utiliza industrialmente los residuos del Arsénico-alcalinos con enriquecimiento eficiente del Sb y estabilización de conversión del As.

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Abstract

In standard-risk acute promyelocytic leukemia, recent results have shown that all- trans retinoic acid plus arsenic trioxide combinations are at least as effective as classical all- trans retinoic acid plus anthracycline-based chemotherapy while being less myelosuppressive. However, the role of frontline arsenic trioxide is less clear in higher-risk acute promyelocytic leukemia, and access to arsenic remains limited for front-line treatment of standard-risk acute promyelocytic leukemia in many countries. In this randomized trial, we compared arsenic, all- trans retinoic acid and the "classical" cytarabine for consolidation treatment (after all- trans retinoic acid and chemotherapy induction treatment) in standard-risk acute promyelocytic leukemia, and evaluated the addition of arsenic during consolidation in higher-risk disease. Patients with newly diagnosed acute promyelocytic leukemia with a white blood cell count <10x10/L, after an induction treatment consisting of all- trans retinoic acid plus idarubicin and cytarabine, received consolidation chemotherapy with idarubicin and cytarabine, arsenic or all- trans retinoic acid. Patients with a white blood cell count >10x10/L received consolidation chemotherapy with or without arsenic. Overall, 795 patients with acute promyelocytic leukemia were enrolled in this trial. Among those with standard-risk acute promyelocytic leukemia (n=581), the 5-year event-free survival rates from randomization were 88.7%, 95.7% and 85.4% in the cytarabine, arsenic and all- trans retinoic acid consolidation groups, respectively ( P=0.0067), and the 5-year cumulative incidences of relapse were was 5.5%, 0% and 8.2%. ( P=0.001). Among those with higher-risk acute promyelocytic leukemia (n=214), the 5-year event-free survival rates were 85.5% and 92.1% ( P=0.38) in the chemotherapy and chemotherapy plus arsenic groups, respectively, and the corresponding 5-year cumulative incidences of relapse were 4.6% and 3.5% ( P=0.99). Given the prolonged myelosuppression that occurred in the chemotherapy plus arsenic arm, a protocol amendment excluded cytarabine during consolidation cycles in the chemotherapy plus arsenic group, resulting in no increase in relapse. Our results therefore advocate systematic introduction of arsenic in the first-line treatment of acute promyelocytic leukemia, but probably not concomitantly with intensive chemotherapy, a situation in which we found myelosuppression to be significant. (ClinicalTrials.gov Identifier: NCT00378365)

Introduction

Acute promyelocytic leukemia (APL) is a specific subtype of acute myeloid leukemia (AML) characterized by its morphology, the presence of t(15;17), and marked sensitivity to the differentiating effect of all- trans retinoic acid (ATRA) and the pro-apoptotic effect of arsenic trioxide (ATO). 1 The combination of ATRA and anthracycline-based chemotherapy has been the mainstay of the treatment of newly diagnosed APL over the last two decades. 4 2 Published results have shown that cytarabine (cytosine arabinoside, AraC) could be omitted from chemotherapy in standard-risk APL [i.e., with a baseline white blood cell count (WBC) <10x10 9/L] but appeared to be useful in high-risk APL (with a WBC >10x10 9/L), possibly at high doses, to reduce the incidence of relapse. 5 A beneficial role for prolonged maintenance treatment with continuous low-dose chemotherapy (6-mercaptopurine and methotrexate) and intermittent ATRA was also suggested, especially in high-risk APL, following in particular randomized results from our group, 6 5 and from a recent meta-analysis 7 of several trials. With regards to anthracyclines, at least one study suggested that idarubicin gave better results than daunorubicin, 8 while non-randomized studies suggested a potential benefit of adding ATRA during consolidation cycles, at least if AraC was omitted. 4 2

Recently, however, ATO has been demonstrated to have pronounced efficacy in newly diagnosed APL. In particular, it was shown in two large randomized trials that the combination of ATO and ATRA without chemotherapy was at least equal and, with longer term follow-up, even superior to ATRA plus chemotherapy combinations in standard-risk APL. 11 10 9 In high-risk APL, ATO plus ATRA combinations, with very limited added chemotherapy, also appear very promising, 12 10 and are currently being compared with the conventional ATRA chemotherapy approach in randomized trials.

When the APL 2006 trial was launched, ATO was mainly considered as an adjunct to ATRA chemotherapy combinations in the first-line treatment of APL, aimed at reducing the relapse rate (especially in high-risk APL) and/or diminishing the amount of chemotherapy administered (especially in standard-risk APL).

Based on the results of the APL 2006 trial, reported here, we evaluated the role of ATO in the treatment of standard-and high-risk APL, in addition to the "classical" ATRA plus chemotherapy backbone regimens.

Methods

Patients

Between 2006 and 2013, patients from French, Belgian and Swiss centers with documented (by cytogenetics and or molecular biology), newly diagnosed APL who were aged 70 years or less were eligible for inclusion in the APL 2006 trial, after giring informed consent. The trial was approved by local ethical committees ( ClinicalTrials.gov Identifier: NCT00378365). Eligibility criteria in this trial were a morphological diagnosis of APL based on French-American-British criteria and no contraindication to intensive chemotherapy. No minimal performance status was required and patients with therapy-related APL could be enrolled.

Induction treatment consisted of ATRA 45 mg/m/day until complete remission with idarubicin 12 mg/m/day for 3 days and AraC 200 mg/m/day for 7 days starting on day 3.

Patients with a baseline WBC <10x10 9/L who achieved a complete remission were randomized for consolidation between three groups given treatment containing AraC, ATO or ATRA. The AraC group (standard group) received a first consolidation course with idarubicin 12 mg/m/day for 3 days and AraC 200 mg/m/day for 7 days, a second consolidation course with idarubicin 9 mg/m/day for 3 days and AraC 1 g/m/12 h for 4 days, and maintenance therapy for 2 years with intermittent ATRA 15 days/3 months and continuous treatment with 6 mercaptopurine (90 mg/m/day orally) and methotrexate (15 mg/m/week orally).

The ATO and ATRA groups received the same treatment as the AraC group, but AraC was replaced by, respectively, ATO 0.15 mg/kg/day on days 1 to 25 and ATRA 45 mg/m/day on days 1 to 15 for both consolidation courses. The rationale for the ATRA consolidation treatment was based on results of a Spanish PETHEMA group trial, suggesting that AraC could be omitted from chemotherapy consolidation cycles in standard-risk APL, and that there could be a benefit from adding ATRA to consolidation cycles. The use of prolonged maintenance treatment was based on our previous results in a randomized phase III trial supporting the interest of this approach in reducing relapses after a conventional ATRA chemotherapy regimen.

Patients with a baseline WBC >10x10 9/L were randomized to consolidation with either chemotherapy or chemotherapy combined with ATO. The chemotherapy group received a first consolidation course with idarubicin 12 mg/m/day for 3 days and AraC 200 mg/m/day for 7 days, a second consolidation course with idarubicin 9 mg/m/day for 3 days and AraC 1 g/m/12 h for 4 days, and 2-year maintenance therapy with intermittent ATRA and continuous 6-mercaptopurine plus methotrexate. The chemotherapy plus ATO group received the same treatment except that ATO 0.15 mg/kg/day was added from day 1 to day 25 during both consolidation courses. After a first interim analysis in September 2010 on data from 81 patients, AraC was deleted from consolidation cycles of the chemotherapy plus ATO group.

Treatment of coagulopathy during the induction phase was based on platelet support to maintain the platelet count at a level greater than 50x10 9/L until the disappearance of the coagulopathy. The use of heparin, tranexamic acid, fresh-frozen plasma, and fibrinogen transfusions was optional, according to each center's policy.

Prophylaxis and treatment of ATRA syndrome consisted of dexamethasone 10 mg/12 h given intravenously for at least 3 days if the WBC was above 10x10 9/L (before or during treatment with ATRA) or at the earliest sign of the ATRA syndrome (dyspnea, lung infiltrates, pleural effusion, unexplained renal failure). In the absence of rapid improvement of symptoms (within 24 h), ATRA was transiently stopped until clinical control was obtained.

Statistical methods

The primary endpoint was event-free survival from the time of achieving complete remission. Relapse, survival, side effects of the treatment and duration of hospitalization were secondary endpoints.

Analyses were performed on a modified intent-to-treat principle, excluding only diagnostic errors and withdrawals of consent. Censored endpoints were estimated by the nonparametric Kaplan-Meier method 13 and then compared between randomized groups by the log-rank test. In estimating relapses, we took into account competing risks, i.e., deaths in first complete remission, using cumulative incidence curves and then compared results using the Gray test, whereas a cause-specific Cox model was used to estimate cause-specific hazard ratios. 14 The type I error was fixed at the 5% level. All tests were two-tailed. Statistical analyses were performed using SAS 9.1 (SAS Inc, Cary, NC, USA) and R software packages.

Here we present the results based on all patients included in the trial and data collected before June, 2017.

Results

Eight-hundred and seven patients were included in the trial. The diagnosis of APL could be confirmed in 795 of the patients who had t(15;17) and/or a PML-RAR rearrangement. The remaining 12 patients were excluded as diagnostic errors. The further analyses only dealt with the 795 patients with a confirmed diagnosis of APL who gave their consent to participation in the study and comprised 581 patients with standard-risk APL and 214 with high-risk APL.

Standard-risk acute promyelocytic leukemia

Of the 581 patients with standard-risk APL; 570 (98.1%) achieved a complete remission; the others died early. Forty-three patients were not randomized for consolidation treatment, including the 11 patients who did not achieve a complete remission, 15 due to adverse events, 12 due to the patients' decision and five for other reasons ( Figure 1).

Five-hundred and thirty-eight patients were randomized to different consolidation treatment (178, 180 and 180 in the AraC, ATO and ATRA arms, respectively). Pre-treatment characteristics were well-balanced between the three consolidation groups ( Table 1).

Overall, 8, 0, and 14 patients relapsed ( P=0.001) and 11, 5, and 11 patients ( P=0.28) died in complete remission in the AraC, ATO and ATRA consolidation groups, respectively. Causes of death in complete remission were sepsis (n=2), hemorrhage (n=16), AML/myelodysplastic syndrome (MDS) (n=2), other (n=7). Overall, five patients developed AML/MDS including two, one and two patients treated in the AraC, ATO and ATRA arms, respectively.

Five-year event-free survival rates from randomization were 88.7%, 95.7% and 85.4% in the AraC, ATO and ATRA consolidation groups, respectively ( P=0.0067). The 5-year cumulative incidences of relapse were 5.5%, 0% and 8.2% ( P=0.001) and the 5-year overall survival rates were 93.6%, 95.7% and 91.9% ( P=0.349) in the AraC, ATO and ATRA consolidation groups, respectively ( Figure 2).

The median times to an absolute neutrophil count >1x10 9/L after the first consolidation course were 23.5, 22.8 and 18 days in the AraC, ATO and ATRA groups, respectively ( P<0.0001). Similarly, the times to an absolute neutrophil count >1x10 9/L after the second consolidation course were 23.3, 18.2 and 13.8 days ( P<0.0001). The median durations of hospitalization after the first and the second consolidation courses were 31.5, 32.2, and 19.5 days ( P<0.0001) and 28.2, 29.9, and 16.5 days in the AraC, ATO and ATRA group, respectively ( P<0.0001).

High-risk acute promyelocytic leukemia

Of the 214 patients with high-risk APL, 205 (95.7%) achieved a complete remission, seven (3.2%) died early (1 from bleeding, 3 from thrombosis, 1 from sepsis and 2 from other causes) and two (0.9%) had resistant leukemia. Seventeen patients were not randomized to consolidation treatment, including the nine patients who did not achieve a complete remission, three due to adverse events and five consequent to the patients' decision.

One hundred and ninety-seven patients were randomized to consolidation therapy, 99 in the chemotherapy group and 98 in the chemotherapy plus ATO groups. Pretreatment characteristics were well balanced between the two groups ( Table 2). With a median follow-up of 52 months, eight patients (4 in the chemotherapy group versus 4 in the chemotherapy plus ATO group) had relapsed leading to 5-year cumulative incidence rates of 4.6% [95% confidence interval (95% CI: 1.5; 10.6) and 3.5% (95% CI: 0.9; 9.2), P=0.99] and 13 patients had died in complete remission including nine in the chemotherapy arm and four in the chemotherapy plus arm ( P=0.98). One patient, randomized to the chemotherapy plus ATO arm, developed AML/MDS. The 5-year overall survival rates were 90% and 93% in the chemotherapy and chemotherapy plus ATO groups, respectively ( P=0.62), while the corresponding 5-year event-free rates were 85.5% and 92.1% ( P=0.38) ( Figure 3).

Excluding AraC (after the protocol amendment) from the consolidation cycles in the chemotherapy plus ATO group did not increase the 5-year cumulative incidence of relapse (4.6% in the chemotherapy arm, 5.3% in the chemotherapy plus ATO with AraC arm and 2.7% in the chemotherapy plus ATO without AraC arm, P=0.61). On the other hand, excluding AraC from consolidation cycles in the chemotherapy plus ATO arm significanty reduced myelosuppression: the median times to an absolute neutrophil count >1x10 9/L after the second consolidation course were 22, 25 and 18 days in, respectively, the chemotherapy arm, the chemotherapy plus ATO with AraC arm, and the chemotherapy plus ATO without AraC arm ( P<0.001), while the median times to a platelet count >50x10 9/L were 24, 26 and 18 days ( P<0.001). Similarly, the median durations of hospitalization after the first and the second consolidation courses were 29 days, 34 days, and 33 days ( P<0.0001) and 28 days, 32 days and 31 days ( P=0.0005), respectively.

Discussion

The main results of this study are that, in standard-risk APL, addition of ATO to a "classical" ATRA chemotherapy regimen further reduces the incidence of relapse and that, in high-risk APL, AraC (including high-dose AraC) can be replaced by ATO without increasing the relapse risk and with more limited myelosuppression, thus potentially reducing the risk of death in complete remission.

A first finding was the very high complete remission rate obtained in the APL 2006 trial, both in standard-risk and high-risk APL (98.1% and 95.7%, respectively), even though patients could be included up to the age of 70. Recent reports have suggested that, even in the ATRA era, early death rates could be as high as 15% to 20% in "real-life" APL patients. 19 15 On the other hand, we previously published that, during the 2006 to 2011 period, 75% of the patients in the 17 French largest centers participating in the APL 2006 trial could be included in the trial, while 25% could not, mainly based on age, major comorbidities or direct admission to an intensive care unit. 15 The overall complete remission rate was 91.4% and the overall rate of early death was 8.6%. All studies suggest that, if APL is suspected and before the diagnosis is confirmed, the immediate institution of ATRA treatment can reduce the risk of early death. Intensive platelet support during induction treatment can probably also contribute to reducing the risk of early death, particularly in patients with high-risk APL.

In the APL 2006 trial, in standard-risk APL patients aged less than 70 years of age, our aim was to show that by substituting ATO or ATRA for AraC during consolidation cycles, we would not increase the relapse rate, but would reduce myelosuppression, thereby potentially reducing the incidence of deaths in complete remission, which was 5% in our previous experience with AraC-containing consolidation cycles (at a conventional dose for the first consolidation cycle, and intermediate dose for the second). The ATRA and chemotherapy regimen chosen appeared to be an "optimal" regimen, using in particular high cumulative doses of anthracyclines, idarubicin rather than daunorubicin (as the latter may lead to more relapses 8), AraC during consolidation and prolonged maintenance treatment with 6-mercaptopurine, methotrexate and intermittent ATRA, which may also contribute to reducing the relapse rate. 7 This reference treatment proved effective, as the incidence of relapse after 5 years was only 5.5%.

Substituting ATRA for AraC did not significantly increase the relapse rate (8.2% at 5 years, compared to 5.5% in the AraC group) , but the replacement significantly reduced the time to recovery from neutropenia after the first and second consolidation cycles, and the duration of hospitalization during those two consolidation cycles. It did not reduce the incidence of deaths in complete remission, but among the six, six and five deaths in complete remission occurring in the three consolidation groups, only two in each arm were due to myelosuppression (the remaining being due to inter-current disease or secondary AML/MDS).

However, the main result in this standard-risk APL group was that no relapses were seen in the ATO arm, and that this relapse rate was significantly lower than in the AraC and ATRA consolidation arms. These results suggest that adding ATO to an already highly effective ATRA chemotherapy regimen may further improve the regimen's anti-leukemic effect, and that ATO may not be dispensable in the treatment of standard-risk APL. On the other hand, substituting ATO for AraC did not reduce the duration of neutropenia after consolidation cycles, and neutropenia was longer with ATO and idarubicin than with ATRA and idarubicin consolidation cycles. This finding suggests that ATO, a non-myelosuppressive drug when used alone or combined with ATRA, may worsen myelosuppression when used concomitantly with chemotherapy. The duration of hospitalization was, however, shorter after ATO and idarubicin than after AraC and idarubicin consolidation cycles. The incidence of deaths in complete remission was not reduced in the ATO group, but only two deaths in complete remission were attributable to myelosuppression in the three consolidation arms. Finally, the incidence of secondary AML/MDS was similar in the three treatment arms, and similar to that reported in APL patients treated with ATRA chemotherapy regimens, i.e., between 1% and 2%. 22 20 By contrast, in the follow up of the two main clinical trials that used ATRA-ATO regimens without chemotherapy in newly diagnosed APL, no case of secondary AML/MDS has been reported so far (Lo Coco and Russell, personal communications).

Thus, in standard-risk APL, and in spite of very high complete remission and very low relapse rates obtained with ATRA chemotherapy combinations, our results confirm that the rates can be further improved by using ATO during the consolidation regimen. ATO in this situation did indeed reduce the relapse risk in standard-risk APL, confirming results of two recent, large studies. 11 10 Long-term results of one of them, the Italian German study, show in particular that an ATRA-ATO regimen is not just equivalent but superior to ATRA chemotherapy regimens in terms of relapse rate and overall survival. Thus, ATRA-ATO (chemotherapy free) regimens are becoming reference treatments for standard-risk APL.

With regards to high-risk APL, only limited studies of ATO-ATRA regimens without chemotherapy have been published, and in those studies patients often also received myelosuppressive drugs, mainly gentuzumab. 12 10 In the British study, this approach was found to give results equivalent to those of an ATRA chemotherapy regimen, but the overall number of patients included in the randomized study was only 56. 10 A US intergroup study showed that addition of ATO to a classical ATRA chemotherapy regimen significantly reduced the relapse rate. The ATRA chemotherapy regimen was, however based on daunorubicin instead of idarubicin (with a total scheduled dose of 500 mg/m), which may have contributed to higher relapse rates.

In the present study, among the patients with high-risk APL there was a very high complete remission rate (97.4%) and, contrary to the US intergroup study, a very low relapse rate (2.5%) was seen in the chemotherapy consolidation arm (without ATO), confirming our previous results. 23

The fact that substituting ATO for AraC was not associated with an increased incidence of relapse (5.3% versus 2.7%), but with a reduced incidence of deaths in complete remission (from 7.8% to 0%) was, therefore, an important finding. This substitution also lead to less myelosuppression and less hospitalization for consolidation cycles.

By contrast, the chemotherapy plus ATO consolidation therapy, combining AraC and ATO, used during the first part of the trial, did not further reduce the relapse rate (which was, it should be noted, already very low in the conventional AraC arm) but was associated with increased myelosuppression and a 5% rate of deaths in complete remission. This finding supports the fact that ATO worsens myelosuppression when used concomitantly with chemotherapy, as in the standard-risk group.

Our results therefore support the addition of ATO during consolidation cycles, in high-risk APL, at least in order to reduce the amount of chemotherapy administered and, therefore, the rate of deaths in complete remission (as in our study) but also the relapse rate (according to other studies, including the US intergroup study). While ATO-ATRA regimens without chemotherapy can now probably be substituted for ATRA chemotherapy regimens in standard-risk APL, ongoing clinical trials will show to what extent chemotherapy can also be reduced or even avoided in high-risk APL.

Check the online version for the most updated information on this article, online supplements, and information on authorship & disclosures: www.haematologica.org/content/103/12/2033

FundingThis study was supported by the programme Hospitalier de Recherche Clinique and the Association pour la Recherche sur le Cancer (ARC).

Received May 28, 2018.

Accepted July 17, 2018.

Footnotes

References

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Arsenic trioxide is required in the treatment of newly diagnosed acute promyelocytic leukemia. Analysis of a randomized trial (APL 2006) by the French Belgian Swiss APL group

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In standard-risk acute promyelocytic leukemia, recent results have shown that all- trans retinoic acid plus arsenic trioxide combinations are at least as effective as classical all- trans retinoic acid plus anthracycline-based chemotherapy while being less myelosuppressive.

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Tabla periódica | El ARSÉNICO, el REY de los VENENOS

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Los riesgos sobre la salud y ambiente del arsénico(As)

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Los riesgos sobre la salud y ambiente del arsénico(As)

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Panorama general

El arsénico es un elemento natural de la corteza terrestre; ampliamente distribuido en todo el medio ambiente, está presente en el aire, el agua y la tierra. En su forma inorgánica es muy tóxico.

Las personas están expuestas a niveles elevados de arsénico inorgánico a través del consumo de agua contaminada, el uso de agua contaminada en la preparación de alimentos y el riego de cultivos alimentarios, los procesos industriales, la ingestión de alimentos contaminados y el consumo de tabaco.

La exposición prolongada al arsénico inorgánico, principalmente a través del agua de bebida y los alimentos puede causar intoxicación crónica. Los efectos más característicos son la aparición de lesiones cutáneas y cáncer de piel.

Fuentes de exposición
Agua de bebida y alimentos
La mayor amenaza del arsénico para la salud pública procede de las aguas subterráneas contaminadas. El arsénico inorgánico está naturalmente presente a altos niveles en las aguas subterráneas de diversos países, entre ellos la Argentina, Bangladesh, Camboya, Chile, China, los Estados Unidos de América, la India, México, Pakistán y Viet Nam. Las principales fuentes de exposición son el agua de bebida, los cultivos regados con agua contaminada y los alimentos preparados con agua contaminada.

Los pescados, mariscos, carnes, aves de corral, productos lácteos y cereales también pueden ser fuentes alimentarias de arsénico, aunque la exposición a través de estos alimentos suele ser muy inferior a la exposición a través de aguas subterráneas contaminadas. En el marisco, el arsénico está presente principalmente en su forma orgánica menos tóxica.
Procesos industriales
El arsénico se utiliza industrialmente como agente de aleación, así como para el procesamiento de vidrio, pigmentos, textiles, papel, adhesivos metálicos, protectores de la madera y municiones. El arsénico se emplea asimismo en los procesos de curtido de pieles y, en grado más limitado, en la fabricación de plaguicidas, aditivos para piensos y productos farmacéuticos.
Tabaco
Las personas que fuman tabaco también pueden estar expuestas al arsénico inorgánico que contiene el tabaco natural, ya que las plantas de tabaco pueden absorber el arsénico presente de forma natural en el suelo. El riesgo de exposición al arsénico era mucho mayor hace unos años, cuando había costumbre de tratar las plantas de tabaco con insecticidas a base de arseniato de plomo.

Efectos en la salud

El arsénico inorgánico es un carcinógeno confirmado y es el contaminante químico más importante del agua de bebida en el mundo. El arsénico también puede presentarse en forma orgánica. Los compuestos de arsénico inorgánico (como los que se encuentran en el agua) son extremadamente tóxicos, en tanto que los compuestos de arsénico orgánico (como los que se encuentran en el marisco) son menos perjudiciales para la salud.
Efectos agudos
Los síntomas inmediatos de intoxicación aguda por arsénico incluyen vómitos, dolor abdominal y diarrea. Estos van seguidos de entumecimiento y hormigueo en las extremidades, calambres musculares y, en casos extremos, la muerte.
Efectos a largo plazo
Los primeros síntomas de la exposición prolongada a altos niveles de arsénico inorgánico (por ejemplo, a través del consumo de agua y alimentos contaminados) se observan generalmente en la piel e incluyen cambios de pigmentación, lesiones cutáneas y durezas y callosidades en las palmas de las manos y las plantas de los pies (hiperqueratosis). Estos efectos se producen tras una exposición mínima de aproximadamente cinco años y pueden ser precursores de cáncer de piel.

Además de cáncer de piel, la exposición prolongada al arsénico también puede causar cáncer de vejiga y de pulmón. El Centro Internacional de Investigaciones sobre el Cáncer (CIIC) ha clasificado el arsénico y los compuestos de arsénico como cancerígenos para los seres humanos; también ha declarado cancerígeno el arsénico presente en el agua de bebida.

Entre los demás efectos perjudiciales para la salud que se pueden asociar a la ingesta prolongada de arsénico cabe señalar problemas relacionados con el desarrollo, diabetes y enfermedades pulmonares y cardiovasculares. En particular, los infartos de miocardio inducidos por el arsénico pueden suponer una importante causa de aumento de la mortalidad.

El arsénico también se asocia a desenlaces adversos del embarazo y mortalidad infantil, repercute en la salud de los niños (1), y la exposición en el útero y en la primera infancia se ha relacionado con aumentos de la mortalidad en adultos jóvenes debidos a múltiples cánceres, enfermedades pulmonares, infartos de miocardio e insuficiencia renal(2). En numerosos estudios se han demostrado los efectos negativos de la exposición al arsénico en el desarrollo cognitivo, la inteligencia y la memoria(3).

Magnitud del problema

La contaminación por arsénico de las aguas subterráneas es un problema muy extendido, y hay varias regiones en que el agua de bebida presenta importantes niveles de contaminación por arsénico. Se estima que 140 millones de personas de al menos 70 países han estado bebiendo agua con niveles de arsénico superiores al valor de referencia provisional de la OMS de 10 μg/litro (4, 5). Esto concuerda con modelos estadísticos elaborados recientemente que indican que entre 94 y 220 millones de personas corren el riesgo de estar expuestas a concentraciones elevadas de arsénico en las aguas subterráneas(6).

Los síntomas y signos asociados a elevados niveles de exposición prolongada al arsénico inorgánico difieren entre las personas, los grupos de población y las zonas geográficas. No existe pues una definición universal de las enfermedades causadas por el arsénico, lo que complica la evaluación de su carga para la salud.

De modo análogo, tampoco existe un método para distinguir los casos de cáncer causados por arsénico de los inducidos por otros factores, por lo que se carece de una estimación fiable de la magnitud del problema a nivel mundial.

En 2010, el Comité Mixto FAO/OMS de Expertos en Aditivos Alimentarios reevaluó los efectos del arsénico en la salud humana, a la luz de los nuevos datos disponibles. Una de sus conclusiones fue que en el caso de algunas regiones del mundo donde las concentraciones de arsénico inorgánico en el agua de bebida superan los 50-100 μg/litro hay cierta evidencia de efectos adversos. En otras regiones, donde las concentraciones de arsénico en el agua son elevadas aunque no tanto (10-50 μg/litro) el Comité concluyó que, si bien existe el riesgo de efectos adversos, estos presentarían niveles de incidencia bajos, que serían difíciles de detectar dentro de un estudio epidemiológico.

Prevención y control

La intervención más importante en las comunidades afectadas consiste en prevenir una mayor exposición al arsénico, mediante la implantación de un sistema inocuo de abastecimiento de agua potable destinada al consumo como agua de bebida, la preparación de alimentos y el riego de cultivos alimentarios. Existen diversas opciones para reducir los niveles de arsénico en el agua de bebida.

Sustituir las fuentes de abastecimiento con elevados niveles de arsénico, por ejemplo aguas subterráneas, por fuentes de abastecimiento con bajos niveles de arsénico y microbiológicamente inocuas, como el agua de lluvia o las aguas superficiales debidamente tratadas. Una opción es reservar el agua con bajos niveles de arsénico para beber, cocinar y regar y utilizar el agua con alta concentración para otros fines, por ejemplo para bañarse o lavar la ropa.

Discriminar entre las fuentes de abastecimiento con altos niveles de arsénico y las fuentes con bajos niveles de arsénico. Por ejemplo, analizar los niveles de arsénico en el agua y pintar los pozos canalizados o las bombas de mano de diferentes colores. Esto puede ser una solución eficaz y económica para reducir rápidamente los niveles de exposición, siempre que vaya acompañada de una campaña educativa eficaz.

Mezclar agua con bajos niveles de arsénico con agua de concentración más elevada a fin de conseguir más cantidad de agua con un nivel de concentración aceptable.

Instalar sistemas de eliminación del arsénico, ya sea de manera centralizada o a nivel doméstico, y asegurar que el arsénico eliminado se someta a un tratamiento de residuos adecuado. Entre las tecnologías que permiten eliminar el arsénico destacan la oxidación, la coagulación-precipitación, la absorción, el intercambio de iones y diversas técnicas de membranas. Hay un número creciente de opciones eficaces y baratas para eliminar el arsénico de los suministros pequeños y domésticos, aunque las pruebas sobre el uso eficaz de esos sistemas a largo plazo todavía son escasas.

Se precisan asimismo intervenciones a largo plazo para reducir la exposición ocupacional asociada a diversos procesos industriales.

La educación y la participación de la comunidad son factores fundamentales para asegurar que las intervenciones den buen resultado. Es necesario que los miembros de cada comunidad comprendan los riesgos asociados a la exposición a altos niveles de arsénico y las fuentes conexas de exposición, como la ingesta de arsénico a través de cultivos alimentarios (por ejemplo, el arroz) regados con agua contaminada o a través de alimentos cocinados con agua contaminada.

También es primordial someter a las poblaciones de alto riesgo a un seguimiento continuo para detectar los signos tempranos de la intoxicación por arsénico, que suelen presentarse en forma de problemas dermatológicos.

Respuesta de la OMS

El arsénico es una de las 10 sustancias químicas que la OMS considera más preocupantes para la salud pública. Los esfuerzos de la Organización por reducir la exposición al arsénico incluyen el establecimiento de valores de referencia, el examen de los datos científicos disponibles y la formulación de recomendaciones para la gestión de los riesgos. La OMS ha definido un valor guía para el arsénico en sus Guías para la calidad del agua de consumo humano, cuya finalidad es servir de base mundial para la reglamentación y normalización en esta esfera.

En estos momentos, el límite recomendado para la concentración de arsénico en el agua de bebida es de 10 μg/litro, aunque este valor de referencia se considera provisional dadas las dificultades prácticas relacionadas con la eliminación del arsénico del agua de bebida. Por tanto, debe hacerse todo lo posible para mantener las concentraciones lo más bajas que sea razonablemente posible y por debajo del valor de referencia cuando se disponga de recursos.

Sin embargo, millones de personas de todo el mundo están expuestas al arsénico en concentraciones muy superiores al valor de referencia (100 μg/l o más), por lo que la prioridad de salud pública debe ser reducir la exposición de estas personas. Cuando resulte difícil alcanzar el valor de referencia, los Estados Miembros pueden establecer límites más elevados o valores provisionales como parte de una estrategia general para reducir progresivamente los riesgos, teniendo en cuenta las circunstancias locales, los recursos disponibles y los riesgos asociados a fuentes con bajos niveles de arsénico contaminadas microbiológicamente.

El Programa Conjunto OMS/UNICEF de Monitoreo del Abastecimiento del Agua, el Saneamiento y la Higiene hace un seguimiento de los progresos realizados hacia la consecución de las metas mundiales relacionadas con el agua de bebida. El indicador propuesto de "servicios de suministro de agua potable gestionados sin riesgos" en el contexto de la Agenda 2030 para el Desarrollo Sostenible propugna que se haga un seguimiento del acceso de la población a agua de bebida sin contaminación fecal ni contaminantes químicos prioritarios, entre ellos el arsénico.

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El arsénico es un elemento natural de la corteza terrestre; ampliamente distribuido en todo el medio ambiente, está presente en el aire, el agua y la tierra. En su forma inorgánica es muy tóxico.

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Propiedades físicas y químicas del antimonio

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Propiedades físicas y químicas del antimonio

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Artículo de la aplicación industrial del bismuto

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Artículo de la aplicación industrial del bismuto

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Degradación Fotocatalítica de Contaminantes Orgánicos Presentes en Agua Residual de la Industria Litográfica mediante Oxido de Bismuto(NI)/Oxido de Titanio (Bi )
Photocatalytic Degradation of Organic Pollutants from Printing Wastewater by Bismuth(NI) Oxide/Titanium Oxide ( Bi ₂O₃/TiO₂) Andrés López-Vásquez⁽¹'²⁾, Ovidio Almanza⁽³⁾, Manuel F. Acosta⁽³⁾ y Andrés Suárez-Escobar⁽⁴⁾
(1) Departamento de Ingeniería Ambiental, Universidad Libre-Sede Bogotá. Colombia.

(2) Escuela de Ingeniería Química, Universidad del Valle, Cali, Colombia.

(3) Departamento de Física, Grupo de Física Aplicada, Universidad Nacional de Colombia-Sede Bogotá,

(4) Departamento de Ingeniería Química, Universidad de Bogotá Jorge Tadeo Lozano. Bogotá-Colombia. (e-mail: andresf.lopez@unilibrebog.edu.co; oaalmanzam@unal.edu.co; mafacostahu@unal.edu.co; andresf.suareze@utadeo.edu.co)

mediante el método de impregnación húmeda. La actividad fotocatalítica se evaluó sobre la degradación de compuestos orgánicos presentes en agua residual generada por la industria litográfica bajo irradiación UV-visible y fueron caracterizados mediante difracción de rayos x, espectroscopia UV visible e infrarroja. Se utilizó la metodología de superficie de respuesta a través de un diseño factorial de tres niveles para evaluar el efecto combinado de la relación Bi ₂O ₃/TiO ₂ y el pH inicial de la solución. Las respuestas evaluadas fueron los porcentajes de remoción de carbono orgánico total y Demanda Química de Oxígeno. Los resultados revelaron que los materiales compuestos (composites) de Bi ₂O ₃/TiO ₂ mostraron un menor tamaño de cristal, mayor estabilidad térmica y una mayor absorción en el rango visible que el TiO ₂ puro.

Palabras clave: agua residual, industria litográfica; degradación fotocatalítica; Bi ₂O ₃/TiO ₂; superficie de respuesta

Coupled semiconductors of Bi ₂O ₃/TiO ₂ were synthetized by wet impregnation. Photocatalytic activity was evaluated upon the removal of organic pollutants presents in lithographic wastewater under UV-vis radiation. Catalyst were characterized by X ray diffraction, diffuse reflectance spectroscopy and Fourier transform infrared spectroscopy. Response surface methodology was employed with two factors in three to evaluate the combined effect of the ratio Bi ₂O ₃/TiO ₂ and the initial pH of the solution. The responses evaluated were the removal percentages of total organic carbon and chemical oxygen demand. The results showed that Bi ₂O ₃/TiO ₂ composites have smaller crystal size, higher thermal stability and a higher absorption in the visible range than pure TiO ₂.

Keywords: wastewater; printing industry; photocatalytic degradation; Bi ₂O ₃/TiO ₂; surface response

En la industria litográfica se genera una amplia variedad de residuos y efluentes asociados al desarrollo de etapas tales como el procesamiento de imágenes, diseño de plantillas, impresión y acabado. Estos son producidos principalmente por residuos de papel, envases vacíos de tintas, restos de solventes y emisiones gaseosas (tintas y solventes) conocidas como compuestos orgánicos volátiles (COV's). Particularmente, el agua residual originada durante el proceso se caracteriza por ser una compleja mezcla de compuestos orgánicos e inorgánicos, en cuyo contenido se pueden encontrar restos de solventes que pueden ser inflamables o combustibles, pigmentos que le dan una coloración excesiva y elevados valores de pH debido a la presencia de productos detergentes utilizados en la limpieza de plantillas, rodillos y prensas. También se pueden encontrar restos de grasas y aceites e incluso adhesivos que contienen componentes que interrumpen la acción biológica en los tratamientos de aguas residuales [Jendrucko, R. J. et al., 1994]. Este efluente constituye un riesgo ambiental, por lo que debe ser tratado antes de ser descargado a la fuente natural, pero debido a la característica de sus componentes (recalcitrantes) tales como toxicidad y bajo índice de biodegradabilidad, hacen que la implementación de una estrategia biológica de tratamiento sea una opción prácticamente inviable.

La fotocatálisis heterogénea con dióxido de titanio (TiO ₂) es una técnica no selectiva con la que se puede degradar compuestos contaminantes mediante oxidación avanzada. Esta ha sido probada en el tratamiento de este tipo de aguas residuales pero uno de los principales inconvenientes se debe a que debido al ancho de banda del semiconductor (3.2 eV), sólo aprovecha el 5.0% del espectro solar (radiación UV) para llevar a cabo el proceso fotocatalítico. Con el fin de aumentar su actividad, una de las estrategias es la generación de nuevas especies oxidantes bajo el rango visible y evitar la recombinación de par electrón/hueco, fenómeno indeseable en los procesos fotocatalíticos. Lo anterior se puede lograr a través del dopado con metales de transición u otro elemento dopante, y el uso de semiconductores acoplados (Ikeda et al., 2003; Iliev et al., 2003; Gurunathan, 2004). Ejemplos de sistemas semiconductores acoplados que han sido utilizados para tal fin son CdS/TiO ₂ (Li et al., 2010), ZnO/TiO ₂ (Ge et al., 2009), SnO ₂/TiO ₂ (Hou et al., 2007), SiO ₂/TiO ₂ (Cetinkaya et al., 2013), Fe ₂O ₃/TiO ₂ (Banisharif et al., 2015), Galeano et al., 2013, entre otros, y mostraron adecuados niveles de degradación de varios compuestos orgánicos. El óxido de bismuto (Bi ₂O ₃), es un material semiconductor con un ancho de banda directo de 2.8 eV que puede ser excitado por luz visible pero su baja actividad fotocatalítica se debe a la fotocorrosión y a la rápida recombinación del par electrón/hueco fotogenerado en su superficie (Hameed et al., 2009). Debido a sus propiedades, se ha investigado el acople con TiO ₂ con el fin de desarrollar un sistema que pueda ser activado bajo irradiación visible y además sea estable fotoquímicamente. El principal desarrollo ha girado en torno al método de preparación por lo que se han probado técnicas tales como el autoensamblaje por evaporación inducida (EISA), el proceso hidrotérmico para conformación de nanopartículas, el reflujo ácido y el método sol-gel no acuoso para la dispersión del mismo. Estos métodos de síntesis han demostrado las bondades en la conformación estructural del sistema y su efecto sobre la actividad fotocatalítica, aunque los métodos de preparación no son sencillos y requieren esfuerzos técnicos que demandan en muchos casos, altos costos de inversión. Una opción podría ser la impregnación húmeda, la cual brinda la posibilidad de acoplar materiales de manera sencilla y económica mediante activación térmica para conformar compósitos.

Sigma Aldrich) se suspendieron en 5 ml de NH ₄OH 2.5 % (Carlo Erba) y 50 ml H ₂O ₂ 30 % (Merck), bajo fuerte agitación magnética a temperatura ambiente. Las cantidades de los óxidos fueron las correspondientes para preparar composiciones de la fase activa de 5.0, 8.0, 25 % en peso (0.05:1, 0.08:1 y 0.25:1), respectivamente. La suspensión amarillenta obtenida fue sonicada durante 180 min para promover una mezcla homogénea de los reactivos. El precipitado fue filtrado y lavado con agua desionizada (resistividad = 0.067 μS cm⁻¹) varias veces para eliminar el exceso de iones NH ₄⁺ y el sólido húmedo se secó a 110 °C durante 24 h con el fin de ser activado mediante calcinación a 300°C durante 3 h. Para la degradación de aguas residuales de la industria litográfica, se tomó una muestra representativa de una industria local (830 ppm COT, 1978 ppm DQO y pH 8.83).

Pruebas de caracterización

La identificación de las fases cristalinas y las propiedades estructurales de los fotocatalizadores preparados, se llevó a cabo mediante difracción de rayos X (XRD) (Panalytical X'Pert PRO con radiación KαCu, λ = 1.540598 Å) a 2θ entre 15° y 60° (variación de ángulo de 0.02°). El espectro de reflectancia difusa (UV-Vis DRS) fue determinado en un espectrofotómetro Shimadzu UV-Vis 2600 (BaSO4 fue utilizado como referencia) y la identificación de las vibraciones de enlace, se determinó mediante el espectroscopía infrarroja a temperatura ambiente (FT-IR Prestige 21, Shimadzu) en el rango de 4000-400 cm⁻¹.

Experimentos fotocatalíticos

El sistema óptico utilizado para la degradación fotocatalítica de contaminantes orgánicos presentes en aguas residuales de la industria litográfica, constó de una lámpara de Xe de 20W ubicada a 10 cm. sobre la superficie de la suspensión reaccionante, la cual además de emitir radiación en el espectro visible, presentó una λ max, uv=365 nm ( ). Para cada experimento, 0.125 g de compósito fueron adicionados a 250 mL de agua residual y transferidos a un vaso de precipitado de 300 mL el cual se usó como reactor. Antes de iniciar la irradiación, la suspensión fue agitada en la oscuridad durante 30 min favoreciendo el equilibrio de adsorción (en este punto, la concentración del agua residual fue considerada como valor inicial). Durante la irradiación, la suspensión se agitó magnéticamente y la temperatura de reacción se mantuvo en 25 °C mediante un baño termostatado. Luego de 5 h de tratamiento, se tomaron de 5 mL de muestra y se pasaron a través de un filtro de membrana (Nylon 0.45 gm) con el fin de remover el catalizador en suspensión. El filtrado fue analizado para determinar el contenido de COT (Analizador TOC-L, Shimadzu) y la DQO (SMEWW-5220) presente en la muestra tratada.

Fig. 1. Espectro de emisión de la lámpara de Xe utilizada en los ensayos de degradación fotocatalítica de contaminantes orgánicos presentes en agua residual de la industria litográfica.

Diseño experimental

Factores tales como velocidad de agitación e intensidad de radiación permanecieron constantes. Se eligió un diseño factorial 2 ³ con 4 réplicas en el punto central (13 experimentos) para evaluar el efecto combinado de las variables independientes. Los valores experimentales de los porcentajes de degradación bajo diferentes condiciones experimentales se muestran en la . Se utilizó el software Design Expert V.7.0.0 (Stat-Ease Inc., Minneapolis, MN, USA) para describir la superficie y se comprobó la precisión del modelo ajustado mediante una serie de análisis estadístico tales como el gráfico normal, el análisis de residuales, la interacción de los efectos principales, los gráficos de contorno y el análisis de varianza.

Las cinéticas de remoción del contenido de COT y DQO para la degradación fotocatalítica de aguas residuales de la industria litográfica, se llevaron a cabo bajo las condiciones en las que se presentó los mayores porcentajes de remoción de COT y DQO (0.25:1 y pH 9.0).

Tabla 1. Diseño central compuesto con resultados experimentales y predichos de la degradación fotocatalítica de contaminantes orgánicos presentes en agua residual de la industria litográfica.

RESULTADOS Y DISCUSION

La muestra los patrones XRD de las muestras con relación atómica Bi-Ti, 0.05, 0.08 y 0.25:1, respectivamente. La fase cristalina anatasa presentada en las muestras acopladas (compósitos) está asociada a los picos de difracción característicos del TiO ₂, JCPDS 089-4921 (fase anatasa), localizados en las posiciones 2θ = 25.25, 37.88 y 48.00, correspondientes a índices de Miller (101), (004) y (200) respectivamente. Para la fase Bi ₂O ₃, JCPDS 045-134, los picos de difracción ubicados entre 2θ = 27.44°, 30.40° y 32.8° corresponden a planos con índices de Miller (310), (222) y (321), respectivamente. Se observa un pequeño solapamiento del pico de difracción correspondiente al plano (101) del TiO ₂ a mayores cantidades (0.08:1 y 0.25:1 Bi ₂O ₃/TiO ₂ respectivamente), debido a que en posiciones 2θ similares se encuentran picos de difracción asociados al Bi ₂O ₃. En los demás picos de difracción asociados al TiO ₂, no se observaron desplazamientos en la difracción (las principales fases presentes en la referencia Degussa P-25 son la anatasa y rutilo, siendo la anatasa la fase mayoritaria, Suttiponparnit et al., 2011). De la misma manera, se determinó el porcentaje experimental de Bi ₂O ₃ presente en cada fotocatalizador acoplado (Bi ₂O ₃/TiO ₂), el cual concordó con el porcentaje nominal de cada relación atómica de Bi-Ti de cada compósito preparado.

La determinación del tamaño de cristal D s para el sistema Bi ₂O ₃/TiO ₂, se determinó mediante la ecuación de Scherrer (Ecuación 1).

(1)

Donde β es la integral de amplitud del perfil intrínseco, λ es la longitud de onda de los rayos X, K es la constante de Scherrer, cuyo valor es 0.94 y θ es el ángulo Bragg de cada pico de difracción. A su vez, β puede ser escrita mediante la Ecuación 2, en donde β β m son las contribuciones debido al instrumento y a las muestras, respectivamente (Waren, 1968).

Fig. 2. Patrones XRD de las muestras con diferentes relaciones atómicas de Bi-Ti calcinadas a 300°C.

(2)

Con base en los resultados obtenidos (Tabla 2), el tamaño de cristal de TiO ₂ disminuyó con el aumento del porcentaje de Bi. Esto pudo estar asociado a las condiciones de preparación del material, tales como el pH (Reidy et al., 2006; Akpan et al., 2009; Nadzirah et al., 2015) así como formación de la interfaz de heterounión entre los nanocristales de Bi ₂O ₃ y TiO ₂ en el compuesto. También, se debe a que en la determinación del tamaño de cristal por medio de la Ecuación 1, el pico de difracción tiene en cuenta el efecto de las microtensiones asociadas a la inclusión del Bi ₂O ₃ en la matriz del TiO ₂. Así, al presentarse el óxido de bismuto en mayor proporción en el material, disminuye el tamaño de cristal. En este caso, los átomos de Bi no reemplazan los átomos de Ti en la estructura del TiO ₂, puesto que el radio de Bi ³⁺ (0.096 nm), es mayor que el de Ti ⁴⁺ (0.068 nm).

a). Esta condición implica la utilización de la luz visible (fotones de baja energía) en la fotorreacción. El ancho de banda se determinó mediante extrapolación de la línea recta hasta la absica de la curva (Grumes et al., 1982) a partir del gráfico de Tauc desarrollado mediante la Ecuación 3.

(3)

En general, se notó una disminución del ancho de banda cuando la proporción de Bi resume algunas características ópticas y físicas del sistema Bi ₂O ₂O ₃/TiO ₂. Estas sugieren la presencia de Bi ₂O ₃ con alta dispersión sobre partículas de TiO ₂ que impidieron el crecimiento cristalino del TiO ₂ durante el proceso de calcinación. ₃ aumentó en el material que implica una excitación de los fotoelectrones y huecos con un mejor aprovechamiento de la luz visible. La

Tabla 2. Caracterización de muestras de Bi ₂O ₃/TiO ₂ preparadas mediante el método de impregnación húmeda (T calcinación=300°C).

El límite de absorción aumentó con el incremento del Bi ₂O ₃ el cual fue controlado por el contenido de Bi. El ancho de banda de energía para el Bi ₂O ₃ y TiO ₂ fueron reportados con valores 2.73 eV y 3.2 eV respectivamente (Wang et al., 2011).

Los espectros FT-IR se registraron en el intervalo de 4000-400 cm'). Las vibraciones de estiramiento del enlace Bi-O (de oxígeno sin puente), asociadas a unidades BiO6 y BiO ¹ con el fin de identificar los grupos funcionales del sistema Bi ₃ se detectaron en 630 y 845 cm⁻¹, respectivamente (Eugen et al., 2009). La banda localizada en 1404 cm⁻¹ aproximadamente corresponde a modo de flexión O-H (Singh et al., 2012). La banda infrarroja en 1631 cm⁻¹ se atribuye a las vibraciones de agua libre absorbida sobre el bismuto presente en la superficie del acople (Bi-H ₂O) (Shamaila et al., 2009). Es de observar el mayor grado de intensidad de las bandas asociadas con vibraciones -OH (2400 y 3500 cm⁻¹) (Mozia et al., 2010). ₂O ₃/TiO ₂ (

Se ha reconocido que los grupos superficiales hidroxilo juegan un papel importante en la reacción fotocatalítica por inhibir la recombinación del par e⁻/h⁺ y producir especies activas con el oxígeno (Shamaila et al., 2009). Para este caso, el análisis FTIR confirmó que el fotocatalizador acoplado tipo compósito tiene mayor densidad de grupos OH⁻ superficiales que el TiO ₂, la cual incrementó con la carga de Bi ₂O ₃, debido a la deposición de Bi sobre la superficie.

Actividad fotocatalítica

Para optimizar las condiciones de degradación de contaminantes orgánicos presentes agua residual de la industria litográfica, se utilizaron un total de 13 experimentos para modelar la superficie de respuesta ( ). El software sugirió un modelo cuadrático tanto para los porcentajes de remoción COT y DQO. La muestran el ANOVA para la superficie de respuesta del modelo.

Tabla 3. ANOVA para la superficie de respuesta del modelo cuadrático para el porcentaje de remoción COT de agua residual de la industria litográfica. a Desviación estándar. b Coeficiente de variación.

Tabla 4. ANOVA para la superficie de respuesta del modelo cuadrático para el porcentaje de remoción DQO de agua residual de la industria litográfica. a Desviación estándar. b Coeficiente de variación.

Tanto para las remociones de COT y DQO, mediante el ANOVA se determinó que los modelos son significantes con valores F de 18.41 (probabilidad 0.07% debida al ruido) y 8.71 (probabilidad 0.65% debida al ruido) respectivamente además, el valor de p<0.05 indicó que el pH fue el término más significativo de los modelos sobre el proceso (Montgomery, 1996; A. Suarez-Escobar et al., 2015).

De los valores experimentales, se obtuvieron sendas ecuaciones polinómicas de segundo orden en términos de las variables codificadas (Ecuaciones 4 y 5):

(5)

Donde x ₁ y X ₂ son los términos para los valores codificados de relación Bi ₂O ₃:TiO ₂ y pH, respectivamente.

La muestra la correlación entre los valores experimentales y predichos para el porcentaje de degradación COT y DQO del agua residual (R ²=0.9293 y R ²=0.8615) dentro del rango estudiado y se observa un aceptable ajuste de los datos considerando la naturaleza del proceso (agua real).

Fig. 5. Valores predichos vs. Actuales para la degradación de contaminantes orgánicos presentes en agua residual de la industria litográfica. a) Porcentaje de remoción COT. b) Porcentaje de remoción DQO.

De otra parte, se confirmó la idoneidad del modelo mediante el análisis de residuales con base en la distribución normal de los residuales ( ) y el gráfico de los residuales vs. la respuesta predicha ( ).

Fig. 6. Probabilidad normal de los residuales. a) Porcentaje de remoción COT. b) Porcentaje de remoción DQO.

Fig. 7. Residuales vs. Respuesta predicha. a) Porcentaje de remoción COT. b) Porcentaje de remoción DQO.

Debido a que los residuales estuvieron sobre la línea recta, sugiere que los errores se encuentran normalmente distribuidos además, los patrones estructurados presentados en la distribución de los residuales vs. respuesta predicha, indican que los modelos son adecuados y no muestran ningún tipo de violación de independencia o suposición de varianza constante.

En las , los mayores porcentajes de remoción de carga contaminante se presentan con el sistema acoplado 0.25:1.0 y pH 9.0, mientras que se pueden lograr reducciones de DQO en condiciones ácidas (pH 5.0) y alcalinas (pH 9.0) sin importar la relación Bi/Ti.

Fig. 9. Superposición de los modelos de remoción de COT y DQO para la optimización de la degradación fotocatalítica de contaminantes orgánicos presentes en agua residual de la industria litográfica.

Estudios cinéticos

La muestra la cinética de degradación fotocatalítica de contaminantes orgánicos presentes en agua residual de la industria litográfica bajo irradiación UV-Visible.

Fig. 10. a) Remoción de contenido de COT (—) y DQO (---). 0.25 g/L catalizador, pH 9.0. b) Gráfico de velocidad de primer orden para la degradación de contaminantes orgánicos por Bi ₂O ₃ bajo condiciones óptimas.

Mediante la determinación de la pendiente de la recta de la gráfica de ln(Co/C) vs. t (Fernández et al, 2002;. Ollis, 2005), se determinó la constante cinética de primer orden (k ₁) ( b). Los coeficientes de regresión para el modelo Langmuir-Hinshelwood ( ) implican que a pesar de tener una mezcla compleja presente en este tipo de agua residual, los resultados se pueden representar razonablemente mediante este tipo de mecanismo.

Tabla 5. Velocidad de reacción de primer orden, k ₁ para la degradación fotocatalítica de contaminantes orgánicos presentes en agua de la industria litográfica.

Se evaluó la degradación fotocatalítica de contaminantes orgánicos presentes en agua residual real de la industria litográfica mediante la utilización de un semiconductor acoplado tipo compósito de Bi ₂O ₃/TiO ₂ bajo irradiación UV-Visible, el cual fue preparado por el método de impregnación húmeda mediante calcinación a 300°C. La relación 0.25:1.0 a pH 9.0 mostró la mayor actividad fotocatalítica con una remoción COT de 47.8% y DQO de 35.2%. Este acople tuvo un ancho de banda de 2.87 eV (rango visible). En comparación con el TiO ₂, el aumento de la actividad fotocatalítica del Bi ₂O ₃/TiO ₂ se relacionó con la disminución del tamaño de cristal y a mayor densidad superficial de grupos hidroxilo. Se empleó un diseño experimental para desarrollar sendos modelos cuadráticos en función de los factores estudiados (relación Bi ₂O ₃/TiO ₂ y pH), para la determinación de los porcentajes de remoción COT y DQO. La degradación fotocatalítica de compuestos orgánicos presentes en agua residual real de la industria litográfica se ajustó al modelo cinético de Langmuir-Hinshelwood tanto para la remoción de COT (k 1COT = 1.4x10⁻³ min⁻¹) como para la remoción de DQO (k 1DQO = 9.0x10⁻³ min⁻¹). Además de determinar las constantes cinéticas de primer orden, con las condiciones experimentales del estudio cinético, se validaron los modelos estadísticos determinados (COT exp=44.82 vs. COT pred=51.15 y DQO exp=35.23 vs. DQO ₁ pred=37.77) comprobando la adecuidad de los mismos.

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Degradación Fotocatalítica de Contaminantes Orgánicos Presentes en Agua Residual de la Industria Litográfica mediante Oxido de Bismuto(NI)/Oxido de Titanio (Bi2O3/TiO2)

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Degradación Fotocatalítica de Contaminantes Orgánicos Presentes en Agua Residual de la Industria Litográfica mediante Oxido de Bismuto(NI)/Oxido de Titanio (Bi ) Photocatalytic Degradation of Organic Pollutants from Printing Wastewater by Bismuth(NI) Oxide/Titanium Oxide ( Bi 2O3/TiO2) Andrés López-Vásquez(1'2), Ovidio Almanza(3), Manuel F. Acosta(3) y Andrés Suárez-Escobar(4) (1) Departamento de Ingeniería Ambiental, Universidad Libre-Sede Bogotá.

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Artículo de la aplicación medicinal del  bismuto

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Artículo de la aplicación medicinal del  bismuto

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Citado por SciELO

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Adición de subsalicilato de Bismuto a la terapia triple erradicadora de la infección por Helicobacter pylori: efectividad y efectos adversos

Addition of Bismuth subsalicylate to triple eradication therapy for Helicobacter pylori infection: efficiency and adverse events

Dennis Hinostroza Morales ¹, Javier Díaz Ferrer 2

1 Médico asistente del Hospital de Huamanga. Ayacucho, Perú.

2 Médico asistente del Departamento del Aparato Digestivo. Hospital Edgardo Rebagliati. Lima, Perú.

Objetivos: Determinar la eficacia y los efectos adversos de la adición del Subsalicilato de bismuto a la terapia triple en la erradicación de la infección del Helicobacter Pylori. Materiales y métodos: Estudio experimental controlado doble ciego. Se trabajó con 54 pacientes con diagnóstico de Helicobacter Pylori atendidos entre febrero-marzo 2012. El grupo experimental tuvo 29 pacientes a los que se les agregó subsalicilato de bismuto, a la terapia triple convencional y 24 pacientes a los que se añadió placebo. Resultados: La edad promedio fue 47 ± 14,9 años, el 66,7% fueron mujeres. Se realizó test de aliento en ambos grupos para el control post tratamiento, obteniendo un test de aliento negativo en el 89.7% en el grupo de estudio y 80% en el grupo placebo (p=0,319). Los efectos adversos de los pacientes que recibieron tanto subsalicilato de Bismuto como aquellos que fueron tratados con Placebo fueron: diarrea en ambos grupos (10,3% primer grupo y 16% en el segundo grupo) p=0,537, Heces oscuras 37,9% en el primer grupo mientras que en el segundo grupo no hubo este tipo de consecuencia, (p=0,001). El dolor abdominal se presentó en el 20,7% del primer grupo y en el 52% del segundo grupo (p=0,016). Las náuseas se presentaron solo en el 3% del grupo placebo. (p=0,055). Conclusiones: No se encontró diferencias estadísticas con la adición de Bismuto al esquema de la terapia triple para erradicar el Helicobacter Pylori Comparado con placebo. (p=0,319).Los efectos adversos fueron menores en el grupo que recibió bismuto.

Palabras clave: Bismuto; Helicobacter pylori; Tratamiento; Infección (fuente: DeCS BIREME).

Objectives: To establish the efficiency and adverse effects of the addition of bismuth subsalicylate to triple eradication therapy for Helicobacter pylori infection. Material and methods: Double blind controlled experimental trial. The study population consisted of 54 patients with Helicobacter pylori infection: 29 were allocated to the experimental group, who received the usual triple plus bismuth subsalicylate therapy, and 24 received the triple therapy plus placebo. Results: The average age was 47+-14.9 years, 66.7% of the patients were women. Both groups underwent the breath test: it was negative in 89.7% of the patients from the experimental group and 80% of the patients from the placebo group (p=0.319). The adverse events of both groups were: diarrhea (10.3% in the experimental group vs 16% in the placebo group; p=0.537), dark feces (37.9% in the experimental group vs 0% in the placebo group; p=0.001), abdominal pain (20.7% in the experimental group vs 52% in the placebo group; p=0.016). Nausea only were present in 3% of the patients of placebo group p=0.055). Conclusions: The association of bismuth subsalicylate to the triple therapy scheme for the erradication of Helicobacter pylori was effective in 89.7% of patients, whereas 80% of efficiency was obtained in the placebo group (p=0.319). The adverse events were lesser in the experimental group.

Key words: Bismuth; Helicobacter pylori; treatment; infection (source: MeSH NLM).

La infección por Helicobacter Pylori es la más común de las infecciones bacterianas crónicas en el ser humano, es cosmopolita, pero con una prevalencia que varía mucho entre países y en grupos de población dentro del mismo país. La prevalencia entre los adultos de mediana edad es superior al 80% en la mayoría de países en desarrollo, en comparación con el 20 a 50% en los países desarrollados (1,2). La prevalencia de la infección está fuertemente correlacionada con las condiciones socioeconómicas, en los países en vías de desarrollo, la infección se adquiere a edades más tempranas comparada con los países desarrollados. Los mecanismos de trasmisión propuestos son: fecal-oral, oraloral y gastro-oral; siendo la primera la más importante en los países en vías desarrollo y seria condicionado por la ingesta directa o indirecta de aguas contaminadas (3-5).

En el Perú en los últimos 20 años se evidencia que la prevalencia en los estratos socioeconómicos medio y alto presenta una disminución sostenida (de 80% a 45%) y en la población de bajo nivel socioeconómico la infección ha permanecido invariable, con una tasa promedio de 80% (3,6,7).

Esta infección adquiere gran importancia debido a su conocida asociación con el desarrollo de gastritis crónica activa, enfermedad ulcerosa, el linfoma del tejido linfoide asociado a la mucosa (MALT) y sobretodo del cáncer gástrico (1,3). Como es sabido el cáncer gástrico es la cuarta neoplasia maligna más común en el mundo y la segunda causa de muerte por cáncer anualmente, totalizando más de un millón de defunciones por año. La incidencia del cáncer gástrico varía en los diferentes países y en el mismo país en diferentes regiones. Se considera población de riesgo, aquella en la que la incidencia de cáncer gástrico es mayor de 20 casos por 100 000 habitantes (8,9-13). En todos estos casos ha quedado demostrado que el fenotipo, genotipo y virulencia de la bacteria es sumamente importante para el posterior desarrollo de cáncer gástrico (14-26).

Con el descubrimiento del Helicobacter pylori, inicialmente conocido como Campylobacter pylori, se observó que esta bacteria era inhibida por las sales de bismuto, generando interés por sus propiedades antibacterianas, ensayándose por ello en esquemas de tratamiento asociado generalmente a otros antibióticos, con tasas de erradicación reportada de hasta 80% ⁽¹⁰¹³⁾. Las sales de bismuto se han utilizado para tratar la enfermedad ácido-péptico durante 150 años. En los Estados Unidos se ha comercializado por más de 80 años como pepto-Bismol, que contiene como principio activo el salicilato de bismuto, en la profilaxis y tratamiento de las diarreas bacterianas.

La terapia triple con un inhibidor de la bomba de protones (IBP) en una dosis estándar, claritromicina 500 mg y amoxicilina 1 g o metronidazol 500 mg, todos cada 12 h y durante 10 a 14 días, es el tratamiento recomendado para infección por el Helicobacter Pylori⁽²⁷³⁰⁾. El segundo esquema de primera línea recomendado es la terapia cuádruple con bismuto, metronidazol, tetraciclina e inhibidor de bomba, con efectividad comparable al esquema triple, pero con la limitación por su complejidad en la administración y la frecuencia de efectos adversos asociados; por tanto menor adherencia en el tratamiento ⁽²⁶⁾. En base a estas drogas se han ensayado una serie de combinaciones y comparaciones en un gran número de estudios controlados; a pesar de ello el régimen terapéutico óptimo no se ha definido, variando los resultados de acuerdo a la prevalencia y las diferentes regiones del mundo incluyendo nuestro país donde se observaron diferentes resultados (3,26,31-35).

Un aspecto a considerar en el tratamiento anti Helicobacter pylori es la resistencia a los antibióticos. Según la Organización Mundial de Gastroenterología la resistencia mundial a la claritromicina es de 5-25%; del metronidazol del 50-80% en los países en desarrollo, la tetraciclina de 0-5%, y de la amoxicilina de 0-1% ⁽²⁸⁾. Un estudio multicéntrico realizado en EE.UU, con datos recogidos desde 1993 hasta 1999 informó las tasas de resistencia a los antibióticos en cepas de Helicobacter pylori del 37% para el metronidazol, el 10% de la Claritromicina, el 3,9% para ambos antibióticos, y 1,4% para la amoxicilina. Datos posteriores recogidos desde 1998 hasta 2002 se alcanzaron tasas de resistencia de 25% para el metronidazol, el 13% de la claritromicina, 5% para ambos y 0,9% para la amoxicilina, como se observa la resistencia a la claritromicina se encuentra en aumento mientras que con el metronidazol y la amoxicilina se ha mantenido ⁽²⁶⁾. En el Perú la resistencia a la claritromicina fluctúa entre 6,67% a 27% ⁽³⁾. Según estudios epidemiológicos en Estados Unidos, la resistencia a la Claritromicina estaría fuertemente asociada al sexo femenino, edad avanzada, y a la presencia de ulcera inactiva (3,26). La resistencia a la Claritromicina es absoluta y es el principal factor de riesgo de falla al tratamiento. En una revisión sistemática publicada recientemente se reportó una disminución del 53% en la eficacia de erradicación cuando se utiliza esquemas con claritromicina en presencia de resistencia a este antibiótico (3,26,31).

Los efectos adversos en el tratamiento de la infección por H. pylori se reporta en un 5% a 20% de los que recibieron el tratamiento estándar ⁽⁸⁾, la mayoría de ellos leves, tales como sabor metálico en la boca, diarrea, náuseas y malestar gástrico. Estos efectos secundarios afectan negativamente la adherencia al tratamiento, generando finalmente un mayor porcentaje de resistencia bacteriana y una disminución en la eficacia del tratamiento ⁽²⁶⁾.

En los esquemas en los que se utilizó el esquema triple convencional la tasa de erradicación se reporta entre 75 y 93%. En la literatura Mundial son escasos los trabajos en los que se asoció la terapia triple convencional y el subsalicilato de bismuto, pero es un esquema que frecuentemente se indica en la práctica clínica de diferentes gastroenterólogos (3,15). Es por estas razones que nos planteamos como objetivo determinar la eficacia y los efectos adversos de la adición del subsalicilato de bismuto a la terapia triple estándar en la erradicación de la infección del Helicobacter pylori, en el Hospital entre febrero-marzo 2012.

Estudio experimental tipo ensayo clínico controlado doble ciego.

Población: Pacientes con el diagnostico de Helicobacter pylori que fueron atendidos en consulta externa del Departamento del Aparato Digestivo del Hospital entre febrero-marzo del año 2012.

Tamaño de la muestra: Fueron evaluados 97 pacientes con dispepsia que acudieron a la consulta ambulatoria del Servicio de gastroenterología del HNERM, quienes requirieron estudio endoscópico alto y en los que se constató la infección por Helicobacter pylori (Hp) mediante estudio histológico. Siendo incluidos al final de las evaluaciones 54 pacientes, 25 pacientes no aceptaron y/o no firmaron el consentimiento informado para el estudio y 18 fueron excluidos por falta de cumplimiento del tratamiento o de sus controles. Los 54 pacientes fueron divididos en dos grupos de acuerdo a una aleatorización simple, utilizando para ello una tabla de números aleatorios: 29 pacientes que pertenecen al grupo caso a los que se administró subsalicilato de bismuto (Grupo I) y 25 pacientes que pertenecen al grupo control a los que se les adicionó placebo (Grupo II). Se consideró efecto significativo a un nivel de p<0,05.

Criterios de inclusión: Mayores de 18 años con evidencia de infección por Helicobacter pylori, registrada mediante estudio histológico.

Criterios de exclusión: (1).-Tratamiento anti Hp previo. (2).-Uso de inhibidores de la bomba de protones, anti H2, antibióticos y compuestos de bismuto en las 4 semanas previas al ingreso al estudio. (3).-Alergia conocida a uno de los fármacos usados en el estudio. (4).-Insuficiencia renal. (5).-Presencia de comorbilidad descompensada: cirrosis, enfermedad coronaria. (6).-Presencia de úlcera gástrica o duodenal. (7).-Presencia de neoplasia gástrica. (8).-Cirugía gástrica previa. (9).-Embarazo, lactancia. Alcoholismo.

Grupo de estudio: pacientes quienes recibieron terapia triple convencional (omeprazol 20 mg BID + Amoxicilina 1000 mg BID + claritromicina 500 mg BID ) x 10 dias, asociado a placebo formulado por el mismo laboratorio farmacéutico del producto original con las mismas características externas que el producto real.

Grupo control: pacientes quienes recibieron terapia triple convencional + subsalicilato de Bismuto 88,5 mg / 5 ml (Bismucar/Refasa-Carrión) (30 ml c / 8 h) x 10 días.

Para la evaluación y comprobación de la erradicación del Helicobacter pylori se realizó un examen de test de aliento con C-14, 4 semanas después de finalizado el tratamiento.

La consignación de los efectos adversos fueron consignados en una ficha elaborada ex profeso y que consignaba las principales molestias al inicio y al final del tratamiento.

El perfil sociodemográfico describe a 54 pacientes con una edad promedio de 47 ± 14,9 años con una mínima de 25 años y una máxima de 74 años, el 66,7% son de sexo femenino y la procedencia es variada de diferentes partes de Lima, como se muestra en la Tabla 1.

En la Tabla 2 se compara el estudio histológico y el grado de infestación del Helicobacter Pylori en los diferentes grupos de estudio: no encontrándose diferencias en relación a la frecuencia en ambos grupos de estudio (p=0,628).

La efectividad del tratamiento fue valorado mediante test de aliento, encontrando que 89,7% de los pacientes en el grupo con subsalicilato de bismuto y 80% en el grupo con Placebo lograron erradicar el Helicobacter (test negativo). Y aunque se puede evidenciar diferencias porcentuales considerables no se evidenció diferencias significativas (p=0,319) ( Tabla 3 y Figura 1).

Para la calificación del tratamiento recibido: el 93,1% refirió que fue "bueno" en el grupo que recibió subsalicilato de bismuto y el 6,9% se mantuvo "indiferente", resultados muy similares hubo en el grupo donde fue placebo con 84% que considero "bueno" el Tratamiento y el 16% se mantuvo "indiferente" . Al respecto del abandono del tratamiento solo el 8% en el segundo grupo lo hizo. Por ende analíticamente podemos decir que no hay diferencia significativa para calificación del tratamiento ( p=0,289) ni descontinuación del tratamiento, las tasas de adherencia al tratamiento fueron de 100% para el grupo que recibió bismuto adicional comparado con 92% del grupo placebo ( p=0,121) ( Tabla 4).

En la Tabla 5 se distinguen los efectos adversos o colaterales de los pacientes que recibieron tanto subsalicilato de bismuto como aquellos que fueron tratados con placebo ,los efectos adversos fueron: diarrea en ambos grupos (10,3% primer grupo y 16% en el segundo grupo) con una frecuencia similar ( p=0,537), heces oscuras 37,9% en el primer grupo mientras que en el segundo grupo no hubo este tipo de consecuencia, por lo que existe mayor frecuencia relativa de heces oscuras en el primer grupo ( p=0,001). En el primer grupo 10% presentó cefalea y en el segundo grupo 16% ( p=0,537). El dolor abdominal se presentó en el 20,7% del primer grupo y en el 52% del segundo grupo, ( p=0,016). Las náuseas se presentaron solo en el 3% del grupo placebo. ( p=0,055). Para otros efectos adversos el 72,4% del primer grupo y el 72% del segundo grupo tuvo amargor en la boca, el sabor metálico se sintió en los grupos con subsalicilato de Bismuto y en el placebo (3,4% y 4% respectivamente). No existe diferencia significativa para otros efectos adversos ( p=0,402) ( Figura 2). i.

Han pasado más de 20 años de la identificación del Helicobacter pylori y podemos decir que la investigación sobre los síntomas que produce esta bacteria ha avanzado notablemente, conforme a los descubrimientos sobre la historia natural del H. pylon (Hp). Incluso sobre este punto en particular, las opiniones y estudios han ido variando, pasando por un boom de investigación descriptiva y epidemiológica debido a la alta prevalencia de la infección no siempre asociada a enfermedad gástrica hasta el desarrollo de tratamientos eficaces anti-Hp que han demostrado la validez de su erradicación. Las estrategias terapéuticas para vencer el Hp son diversas pues se utilizan triples terapias que han sido estándares a nivel mundial y que en muchas ocasiones han perdido eficacia utilizando esquemas alternativos, inicialmente se han utilizado dos antibióticos con ranitidina y bismuto citrato para generar una forma más soluble del bismuto, favoreciendo la liberación de este y con ello su contacto y acción sobre el microorganismo. La otra es utilizar un inhibidor de la secreción de ácido con dos antibióticos como amoxicilina con claritromicina o metronidazol. En el Perú se han trabajado con diferentes esquemas de tratamiento para la erradicación de la infección del Hp en dichos esquemas se utilizó el subsalicilato de bismuto, consiguiéndose tasas de erradicación en los esquemas asociados a la furazolidona superiores al 80%, y en otros grupos donde se asoció a otros antibióticos los resultados no fueron auspiciosos. (3,6,7), En los esquemas en los que se utilizó el esquema triple convencional la tasa de erradicación se reporta entre 75 y 93% ⁽³³⁻³⁵⁾. Para nuestro estudio se utilizó el siguiente esquema: 2 tabletas de amoxicilina de 500 mg, 1 tableta de claritromicina de 500 mg, y una capsula de omeprazol de 20 mg. además se suministró 525 mg de subsalicilato de bismuto en solución c/8 horas en el grupo experimental y a los demás solo la triple terapia asociada a placebo

Tal como se menciona en la metodología se comparó a dos grupos homogéneos de pacientes comparando las características generales donde la edad promedio fue 47 ± 14,9 años, el 66,7% (36) fueron de sexo femenino y el 33,3% (18) de sexo masculino, ambos grupos fueron similares y su procedencia homogénea, lo que permitió la comparación adecuada de los resultados, si bien es cierto debemos reconocer también que una gran limitante de nuestro estudio es su tamaño muestral.

En nuestro estudio no se logró demostrar una mejoría significativa en la erradicación del Hp aunque si una diferencia porcentual positiva tanto para la erradicación (89,7% vs 80%) como para la tasa de abandono (0% vs 8%), pero si se pudo demostrar otro de los objetivos del estudio, que fue el demostrar la menor incidencia de efectos adversos (en relación a dolor abdominal) y con ello demostrar cierta correlación con la mejor tolerabilidad del este esquema aunque este resultado no pudo verse reflejado en la adherencia al significativa a este esquema. En un estudio DuPont y col. trabajaron con sales de bismuto en 62 pacientes para el tratamiento del Hp en casos de diarrea, el 100% de los pacientes a los que se les trato con bismuto no refirió molestia alguna ⁽¹⁸⁾. En la calificación del tratamiento recibido en nuestra investigación el 93,1% refirió que fue bueno, en el grupo que recibió subsalicilato de bismuto, resultados muy similares al estudio de Dupont y col. al respecto de las tasas de abandono del tratamiento, el 100% del grupo tratado con bismuto toleró adecuadamente el tratamiento y no lo abandonaron. No hay diferencia significativa para calificación del tratamiento ( p=0,289) y descontinuación del tratamiento ( p=0,121).

No se pudo demostrar diferencias significativas en la erradicación de Hp en el grupo con bismuto, comparado con el grupo placebo. Los efectos adversos importantes (dolor abdominal, diarreas y cefalea) fueron menos frecuentes en el grupo que recibió bismuto comparado con el grupo placebo, aunque sólo el dolor abdominal fue menos frecuente significativamente

Si bien es cierto que en nuestro estudio no hemos podido demostrar mejoría significativa en la efectividad del tratamiento, la adición de bismuto podría mejorar la tolerabilidad del tratamiento y disminuir de manera significativa algunos efectos adversos, este estudio además abre las puertas a futuros estudios en los que se puedan modificar algunas variables como, tamaño muestral, dosis de bismuto y mayores días de tratamiento.

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Adición de subsalicilato de Bismuto a la terapia triple erradicadora de la infección por Helicobacter pylori: efectividad y efectos adversos

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Tabla Periódica | El BISMUTO, el metal que forma CRISTALES DE COLORES

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Los riesgos sobre la salud y ambiente del Bismuto

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Los riesgos sobre la salud y ambiente del Bismuto

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Es uno de los elementos más sorprendentes de la tabla periódica. Está en el grupo 15, con la familia del nitrógeno, pero es escaso en la naturaleza y es el más metálico del grupo. Se expande al congelarse y flota en su medio líquido. Es tan estable que, cuando todos los elementos del planeta se hubieran desintegrado, teóricamente tras millones de años, el bismuto () seguiría existiendo.
LA MEDICINA POR ELEMENTOS
Está con los elementos más venenosos: arsénico y antimonio (grupo 15) y al lado del polonio, el moderno "veneno de los espías". ¿Es que no está bien descrito o no está bien ubicado? La realidad es que estamos ante un curioso elemento, que en general tiene mucho de ¡medicinal! Sus aplicaciones más importantes van dirigidas a las diarreas, dolores, indigestiones, etc.

"Pepto-Bismol", la estrella del bismuto

En los últimos 150 años, las variadas indicaciones y presentaciones de sales de han sido habituales remedios populares. En los años 50, además de las fórmulas magistrales, estaban en el mercado más de 70 preparados autorizados de .

En 1.901, un médico neoyorquino inventó en su casa una fórmula, que registró como " Bismosal". Funcionó con tanto éxito frente al " Cholera infantum", diarrea infantil de gran mortalidad, que no daba abasto con su producción. Pidió ayuda a la Norwich Pharmacal Company, que le remitía el producto en bidones de ¡75 litros!, convirtiendo su casa en un centro de envasado y distribución. Sería por poco tiempo. La Norwich, en circunstancias poco claras, se hizo con la licencia, lo registró con el nombre de " Pepto-Bismol" y lo incorporó a su Vademécum.

Este proceso obligó a publicar su composición: subsalicilato de , sales de zinc, pepsina, fenil salicilato, aceite esencial de goulteria y colorante rosa. Parecería una triaca antigua o medieval con menos ingredientes, pero claro, no se trataba de una panacea propiamente dicha. Tanto el como el salicilato tienen actividad frente a algunos patógenos intestinales frecuentes y las sales de zinc actúan como astringentes. Por tanto es una buena presentación para la diarrea del viajero, entre otras indicaciones. En 1.982, la Norwich, con el fármaco, cambió de manos al ser adquirida por Procter and Gamble. Estamos ante un fármaco que ha roto los esquemas comerciales actuales: útil durante más de 100 años.

Bismuto, más de 100 años en el mundo médico

Sífilis. Ehrlich, que ensayó numerosos colorantes y elementos como el , se centró finalmente en los derivados arsenicales para tratar la sífilis. Dejó atrás 605 preparados hasta lograr el 606, el salvarsán. Ni el mismo Ehrlich quedó plenamente satisfecho, por lo que siguió ensayando otros arsenicales hasta su fallecimiento. Fue un buen argumento para sus adversarios franceses, discípulos de Pasteur, que siguieron probando con derivados del . Sazerac, Levaditi, Fournier y Guenot exploraron todos los preparados y vías de administración posibles. ¿Encontraron la solución?

Solo llegarían a una propuesta de compromiso: asociaron bismuto al salvarsán, el " Bismarsen", para inyección intramuscular, tan dolorosa que debieron añadir un anestésico local. Intentaron evitar el general rechazo sumando a la sífilis otra indicación: ¡el paludismo!, sin más razones que las políticas y comerciales. Las duras críticas fueron neutralizadas con la "guerra" del grupo de Fournier contra la " Germanina " de los tripanosomas y las sulfamidas alemanas.

os problemas de patentes, suministros y toxicidad de las sulfamidas explicaron su coexistencia con el " Bismarsen" en Europa durante algún tiempo. ¡Hasta la llegada de la penicilina! Sin embargo, hasta mediados los 50, la España aislada de la postguerra siguió dependiente de las lavativas y el " Bismarsén " para las venéreas. Solo unos pocos privilegiados tenían acceso a la penicilina de estraperlo.

La úlcera gastroduodenal. Uno de los hallazgos más importantes del siglo pasado correspondió a la causa microbiana de este cuadro. Las indicaciones quirúrgicas, el diagnóstico, pronóstico, etc. cambiaron radicalmente con el descubrimiento por Marshall y Warren del H. pylori como agente causal. En la confirmación de este hallazgo y en el posterior tratamiento, el bismuto jugó un importante papel.

La compañía holandesa Gist-Brocades, comercializadora de un preparado de subcitrato de coloidal, defendía su superioridad respecto a cimetidina en enfermos ulcerosos. Marshall lo verificó con un sencillo ensayo en placa: inhibición del crecimiento de Helicobacter (antes Campylobacter) con pero no con cimetidina. Contó con una hipótesis sólida, pero la realización, ensayos in vivo, doble ciego,...presentaron innumerables dificultades.

Pese a ello, con las atinadas observaciones en los escasos enfermos tratados, los autores publicaron sus experiencias en la revista The Lancet. A partir de aquí se confirmó la etiología y se consolidó la utilidad del subcitrato de en el tratamiento de la úlcera duodenal.

Otras indicaciones. El gluconato de , como preparado en medicina natural, en forma de ampollas o tabletas masticables, ha sido muy popular para el tratamiento de amigdalitis, sinusitis, otitis y, especialmente, afonías. Cuántos artistas habrán salvado sus espectáculos con estos preparados, sin tener que recurrir a los antibióticos.

Con la estreptomicina llegó la solución a la tuberculosis, pero no para todos los cuadros. Durante muchos años el " Bismal " (metilendigalato de ) fue el remedio específico disponible para la tuberculosis intestinal, cuadro relativamente frecuente en la época.

Hay otras aplicaciones populares: polvos analgésicos locales (subcarbonato de ), astringentes (subgalato y óxido ), antidiarreicos y digestivos (subsalicilato ) y antiácidos (fosfato ).

Desde la antigüedad ha sido muy apreciado el efecto del bismuto, incorporado a productos de belleza. El oxicloruro de aporta un brillo nacarado a maquillajes de ojos, carmín de labios, esmalte de uñas, tintes de cabello, etc. La relación del contacto cutáneo con problemas de alergia y toxicidad por posible absorción, son discutibles.

Todas las organizaciones sanitarias lo señalan como contaminante, cuando no tóxico. Paradójicamente en ningún requisito internacional de calidad, para un asunto tan sensible, se citan los límites permitidos. Tampoco en España, ni siquiera para aguas residuales donde terminan muchas sales de Bi empleadas en tratamientos médicos.

Además, en este entorno ambiental el tiene varias aplicaciones. En aguas residuales, heces diarreicas, etc., los patógenos, como salmonellas o vibrios, están presentes en proporciones ínfimas respecto a las bacterias habituales. Es clásico el uso de medios de cultivo, que llevan en su composición sulfito de como selectivo e identificador de algunos patógenos.

Otra aplicación reciente es la de semiconductores con Bi, muy eficientes como catalizadores para el tratamiento de aguas residuales y depuración del aire. Es una observación más para que las "acusaciones" de tóxico sin pruebas deban rechazarse.

En conclusión, actualmente la cuestión debe resolverse con la declaración de inocente.

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Panorama del bismuto (Bi) Es uno de los elementos más sorprendentes de la tabla periódica. Está en el grupo 15, con la familia del nitrógeno, pero es escaso en la naturaleza y es el más metálico del grupo. Se expande al congelarse y flota en su medio líquido.