Aunque no contienen sustancias ilícitas, el líquido de los cigarrillos electrónicos puede causar graves problemas de salud. En muchos casos, la concentración de nicotina en estos productos es varias veces superior a la de los cigarrillos convencionales, lo que favorece la rápida aparición de la adicción. Además, dado que los cigarrillos electrónicos están prohibidos en Brasil —una prohibición que abarca la fabricación, importación, venta, distribución, almacenamiento, transporte y publicidad de dispositivos electrónicos para fumar, según una resolución de la Agencia Nacional de Vigilancia Sanitaria (Anvisa)—, los productos que se ofrecen a los usuarios no se someten a ningún control de calidad.
"Algunos de estos líquidos contienen hasta 100 veces más nicotina que un cigarrillo convencional, cuyo límite máximo legal es de 1 miligramo de nicotina por cigarrillo. Además, se han encontrado aditivos como el acetato de vitamina E en los líquidos, que han causado muertes y lesiones pulmonares permanentes en usuarios de Estados Unidos", afirma Luciano Arantes, investigador y miembro del comité directivo del Instituto Nacional de Ciencia y
Tecnología en Sustancias Psicoactivas (INCT-SP).
La situación se vuelve aún más preocupante si consideramos el uso clandestino de cannabinoides sintéticos en estos dispositivos. Estas sustancias se crean en laboratorios para imitar los efectos del tetrahidrocannabinol (THC), el principal componente psicoactivo presente en la Cannabis sativa (marihuana). Sin embargo, los cannabinoides sintéticos son mucho más potentes y pueden provocar efectos neurológicos como convulsiones, episodios psicóticos e incluso la muerte por sobredosis.
Lo que estamos viendo es una carrera química. Grupos clandestinos producen drogas con estructuras cada vez más potentes, que requieren dosis mínimas para lograr el efecto deseado. Al no haber etiquetas ni advertencias, los usuarios consumen sin saber qué están ingiriendo, advierte Arantes.
Para abordar este problema, investigadores brasileños, en colaboración con organizaciones internacionales, desarrollaron un sensor portátil capaz de detectar con precisión cannabinoides sintéticos en líquidos de cigarrillos electrónicos y fluidos biológicos, como la saliva. El dispositivo se describió en un artículo publicado en la revista Talanta.
"Desarrollamos un método electroquímico que identifica diferentes moléculas de cannabinoides sintéticos con alta selectividad y sensibilidad. El análisis se puede realizar en cualquier lugar, con una muestra pequeña, y el sensor responde con una señal electroquímica característica", explica Larissa Magalhães de Almeida Melo, primera autora del estudio, junto con la estudiante Cecília Barroso.
El dispositivo utiliza un electrodo de diamante dopado con boro, fabricado en colaboración con un grupo de la Universidad Tecnológica de Bratislava (Eslovaquia). «Es un sistema sencillo: el electrodo se conecta a un potenciostato portátil, que puede conectarse a un teléfono móvil mediante su puerto USB-C o incluso de forma inalámbrica por Bluetooth. La respuesta es un gráfico de potencial frente a corriente, con picos específicos que identifican y cuantifican las sustancias presentes», explica Melo.
"Este sensor representa una gran innovación en el campo de los dispositivos portátiles, ya que combina la portabilidad de los sensores impresos con la alta estabilidad de los materiales de diamante dopado con boro, lo que permite su reutilización innumerables veces", enfatiza Wallans Torres Pio dos Santos, profesor de la Universidad Federal de Vale do Jequitinhonha y Mucuri, en Minas Gerais, y coordinador del estudio.
Probado con AB-Chminaca y MDMB-4en-Pinaca, dos de los cannabinoides sintéticos más comunes y peligrosos, el sensor demostró su capacidad para detectar concentraciones muy bajas, del orden de 0,2 µM, incluso en presencia de altos niveles de nicotina y otras interferencias. En química, µM, también conocido como micromolar, es una unidad de medida para la concentración de una sustancia en solución. 1 µM es una millonésima parte de un mol por litro.
"La principal diferencia de nuestro dispositivo es su selectividad. Incluso con muestras complejas, podemos centrarnos únicamente en las sustancias de interés. Es como entrar en una habitación oscura e iluminar solo el punto que queremos observar", explica Santos.
Además de su uso como herramienta de cribado para la ciencia forense, el dispositivo podría emplearse en salud pública para el tratamiento de emergencia de usuarios que sufren sobredosis u otras complicaciones, así como en iniciativas preventivas de reducción de daños. Para ello, el grupo de investigación colabora con el Proyecto BACO: Toxicología y Análisis Toxicológico como Fuentes de Información para las Políticas Públicas de Drogas. «El objetivo de este proyecto es evaluar el consumo de nuevas sustancias psicoactivas en fiestas y festivales mediante el análisis de muestras de saliva. Nuestra colaboración con los investigadores de BACO busca ampliar el objetivo inicial del proyecto para permitir no solo el análisis de saliva, sino también el cribado inmediato de las sustancias que los asistentes tienen intención de consumir», explica Arantes.
Estos cannabinoides sintéticos están en constante evolución. Constantemente surgen nuevas variantes, muchas de las cuales son extremadamente potentes y peligrosas. Nuestro objetivo es desarrollar tecnología s que puedan implementarse en el campo. Queremos que los usuarios sepan qué consumen y puedan tomar una decisión informada. Esto puede prevenir intoxicaciones graves e incluso salvar vidas, enfatiza Melo.
Nuestras encuestas muestran que el 63% de los usuarios desconocen lo que consumen. Muchos creen estar consumiendo una droga conocida, pero en realidad podrían estar consumiendo una sustancia mucho más potente. Al identificar la sustancia in situ, el sensor permite al usuario tomar una decisión informada sobre su consumo. Esto, en sí mismo, reduce riesgos y salva vidas, señala Santos.
La adaptabilidad del método es otra fortaleza destacada por los investigadores. «Ya hemos desarrollado sensores para otras clases de sustancias, como el LSD y sus análogos sintéticos, las catinonas y las feniletilaminas. También estamos trabajando en la incorporación de reactivos colorimétricos a los sensores para facilitar la interpretación visual de los resultados», explica Arantes.
La FAPESP apoya el proyecto mediante una beca de investigación otorgada a José Luiz da Costa, de la Universidad de Campinas (Unicamp), especialista en toxicología y socio del grupo. Algunos análisis se realizaron en colaboración con su laboratorio, utilizando muestras reales de saliva recolectadas en entornos de usuarios.
Las muestras de saliva utilizadas en el estudio se recolectaron en el marco del Proyecto BACO, desarrollado en la Unicamp en colaboración con el Ministerio de Justicia y Seguridad Pública [MJSP]. Este proyecto, a su vez, es una derivación del proyecto de investigación «Toxicología de las nuevas sustancias psicoactivas (NSP): epidemiología del consumo mediante el análisis de muestras de cabello y fluidos orales», también apoyado por la FAPESP, en el que realizamos por primera vez en Brasil un estudio epidemiológico de NSP en fiestas y festivales. Con base en los resultados de esta investigación, el MJSP decidió apoyar y ampliar el estudio, lo que permitió recolectar un número mucho mayor de muestras, de 500 en el proyecto inicial a 2500 en el actual. Esto nos ha permitido establecer nuevas colaboraciones, incluyendo esta con el grupo del profesor Wallans», afirma Costa.
El objetivo es llevar la ciencia a un lugar donde pueda tener un impacto directo. Expertos, médicos y profesionales sanitarios necesitan herramientas accesibles, rápidas y fiables para afrontar los retos que plantean los nuevos fármaco s. Lo que proponemos es una solución práctica, portátil y escalable, resume Arantes.
El artículo "Un nuevo método electroquímico para detectar cannabinoides sintéticos en cigarrillos electrónicos y muestras biológicas utilizando un electrodo hecho en laboratorio" se puede leer en: www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0039914025010641.
José Tadeu Arantes. Traducción Programa INFOCIENCIA