Intervención de los fenómenos superficiales en la fijación

Descripción general de la intervención de los fenómenos superficiales en la excitación olfativa 


- artículo basado en el original de Jacques Le Magnen publicado en La Parfumerie moderne - Vol 36 1948 - 1949 -


Introducción


El término fijación, tal como lo emplean los perfumistas designa una operación técnica tendente a unir las mezclas de las sustancias odorantes y sus solventes, y adicionalmente, a que ciertas características de volatilidad respondan a las condiciones de empleo del perfume.


El resultado buscado se obtendrá mediante los componentes de la mezcla y los productos fijadores que se añadan, y entre la mezcla y su sustrato, las fuerzas de cohesión se modificarán en el sentido deseado y en función del conjunto de las constantes de volatilidad de cada uno de los componentes.


Son esas mismas fuerzas las que intervienen en el fenómeno de adsorción o de fijación de todas las especies químicas sobre las superficies de líquidos o sólidos. O podemos postular que actualmente podemos pensar que la adsorción de moléculas gaseosas sobre la superficie de la mucosas y particularmente sobre las terminaciones de la neurona olfativa y son las características de adsorbabilidad de las especies químicas sobre el sustrato las que vienen constituídas por estas terminaciones, y esta adsorbabilidad sería la causa del origen de la odorabilidad o inodorabilidad de las moléculas, de la intensidad y de la calidad de olor y de las diversas modalidades del funcionamiento sensorial.


Nos preguntamos cuáles son los elementos de la concepción del funcionamiento del mecanismo fisiológico de respuesta a los estímulos olfativos que, si se verifican, deberían aclarar el problema de la técnica de la fijación.


Consideramos generalmente como evidente que los cuerpos odorantes poseen una aptitud particular de adsorberse sobre las superficies, independientemente de la naturaleza y composición de éstas.


La evidencia es que aparentemente se valora que la adsorción de las sustancias odorantes sobre las superficies es lo que determina su odorabilidad, y pudiera ser empíricamente muy interesante si comparamos la adsorbabilidad de los cuerpos inodoros sobre estas mismas superficies.

El primer estudio minucioso de la cuestión se debe a Ouchakov ( 1930 ). Este autor estudió la medida de la adsorbabilidad de diversos cuerpos odorantes sobre los adsorbentes físicos más comunes, la persistencia del olor en el adsorbente saturado, para encontrar así, mediante la aplicación de las moléculas odorantes, las leyes de adsorción determinadas por los métodos físicos sin tener en cuenta la odorabilidad y particularmente, la relación con los pesos moleculares y la volatilidad, las leyes de la velocidad de adsorción en función de la presión, etc.

Por lo que demuestra Ouchakov, de una forma contraria a su propia interpretación, que los cuerpos odorantes se comportan de una forma independiente de la adsorción sobre los sustratos estudiados como otros cuerpos, y demuestra que bajo ningún concepto el fenómeno de la odorabilidad constituye el factor esencial de la excitación olfativa, esto es de la odorabilidad de las moléculas.

El papel de la adsorción y de la adsorbabiliidad específica de las moléculas de diversos cuerpos sobre el sustrato orgánico complejo que constituyen las terminaciones olfativas no puede ser puesto en evidencia sólo por la confrontación de los datos establecidos por el funcionamiento sensorial, las condiciones de la estimulación y de la evolución de la sensación y la eficacia comparada de las diversas estructuras moleculares con las leyes conocidas de la adsorción, con el fin de tener en cuenta tal o cual razón.

No podemos dar aquí más que una breve descripción de tal confrontación. Bastará sin embargo, constatar que los fenómenos de superficie en el sentido amplio y sus leyes son aptos al dar cuenta y son probablemente la base del mecanismo de la receptividad olfativa perférica.

Sabemos que la cantidad de materia adsorbida sobre un sustrato es una función discontínua del tiempo, la saturación por la creación de una capa monomolecular interviene en los primeros segundos, e interesa la mayor cantidad de la materia que será finalmente retenida en el equilibrio.

O el paso de la elevación del umbral de identificación a lo largo del tiempo y hasta la fatiga olfativa, la importancia desde este punto hasta la desaparición de las sensaciones después de un tiempo más o menos largo. Esta especificidad encaja bien con las hipótesis de la fijación superficial como la causa de la excitación y de la saturación rápida de la superficie sensible por la adsorción.

Según la ley de Freundlich, las cantidades de vapor adsorbidas son proporcionales a las tensiones de vapor, y según otros autores, la velocidad inicial de esta adsorción es igualmente proporcional a la tensión de vapor.

O, Woodrow et Karpman demostraron en el lejano 1917, que los experimentos destacables, los cuales requerirían pruebas reiteradas y completas que los tiempos de fatiga, las condiciones de estimulación siendo los mismos compuestos eran proporcionales a las tensiones de vapor. Estos tiempos de fatiga son los mismos para diversas sustancias, a tensiones de vapor iguales, es decir para concentraciones moleculares iguales, y esto tiene que coincidir con la ley de la adsorción según la cual las cantidades de gas adsorbido por un mismo sustrato son iguales en volumen.

Nuevos avances mostrados ( J Le Magnen, 1947 ) que la estimulación, es decir, que el nivel cualitativo de la eficacia olfativa es función del número de moléculas que alcanzan la mucosa por la unidad de tiempo. Esto se explica fácilmente recurriendo a las mismas leyes de adsorción.

La adsorbabilidad de una sustancia es de mayor importancia que si lo comparamos con el peso molecular, independientemente que sea más o menos elevado, y aún menos si es más volátil.

La cantidad de materia necesaria para saturar una superficie adsorbente dada es menor cuanto más volátil sea y cuanto menos sea su peso molecular.

D. Dervichian ( 1949 ) basándose en las condiciones necesarias para la formación de capas de adsorción sobre la superficie de agua ( determinados por los trabajos de Langmuir, Devaux, etc ) mostraron justamente que, si la adsorción intervienen en la fijación de la molécula odorante sobre las terminaciones olfativas, y que esta fijación se efectúe mediante la disolución en el líquido acuoso de Bowman, una mayor solubilidad en el agua o una volatilidad mayor deben ser teóricamente los factores favorables a una eficacia olfativa más fuerte. Estos 2 factores actúan, en efecto, para traer una saturación superficial con menor cantidad de materia. O, conociendo la menor solubilidad en agua de la inmensa mayoría de los cuerpos odorantes, la eficacia de los cuerpos hidrosolubles como la piridina, el fenol, la acetona, etc. así como cuerpos más volátiles como el éter por ejemplo.

Dervichian lo justifica mediante la evolución de la eficacia de una serie homóloga como la de los alcoholes. Los primeros términos son solubles en el agua y muy volátiles en cambio, los términos superiores son poco solubles y casi inodoros, y esto se puede justificar que no son lo suficientemente volátiles para permitir el transporte hacia la mucosa. En cambio los términos de volatilidad y de solubilidad medios son los más odorantes, ya que parecen responder mejor a la fijación superficial ( adsorción ).

Del mismo estudio la adsorción en capas moomoleculares sobre la superficie del agua depende de la sustancia en solución y resulta que la cantidad adsorbida no depende de la cantidad absoluta de moléculas en solución, sino de la cantidad de molecúlas necesarias para alcanzar la tasa de saturación.

Los vapores se comportan en la adsorción como las moléculas en disolución, y resulta que si en la adsorción interviene un fenómeno de penetración celular, la relación de la concentración a la concentración de saturación de las disoluciones o de las disoluciones gaseosas de diversas especies químicas debe ser constante.

O Gavandant y sus colegas, estudiando diversos receptores celulares, y particularmente, los quimiorreceptores gustativos tuvieron el mérito de poner en valor un valor constante para los receptores homogéneos.

En el sentido olfativo donde ellos buscaron esta misma constancia, los resultados se revelaron poco satisfactorios. Esto no desmiente de la intervención de los fenómenos superficiales, ello demuestra sin duda de las diversas especificidades en juego, mas que una serie homóloga.

El menor interés en la hipótesis de la intervención de fenómenos de superficie en los mecanismos de la excitación olfativa no es, en efecto, la posibilidad de ofrecer dar cuenta de una especificidad cuantitativa y cualitativa de la recepción y , por eso, de la sensación de traducir para la discriminación olfativa posible de cientos de miles de especies químicas, y también de estereoisómeros, especificidad de recepción empujadas por las exigencias de que hasta la configuración estérica más exacta de la molécula. La imagen de la llave y de la cerradura a menudo fue empleada par representar la especificidad de una molécula sobre un sustrato físico.

G. Ehrensward ( 1941 ) ha demostrado la extraordinaria especificidad de la adsorción de diversas moléculas en la interfase de separación de 2 soluciones, formando pares que se conforman al igual que otros modelos celulares.

Se ha demostrado que las cantidades laminares activas eran del orden de las que intervienen en la excitación olfativa.

De otra parte ( y es un hecho muy interesante ) se ha constatado que los pares formados presentan la misma especificidad adsortiva ( manifestada por el potencial de la interfase ) para moléculas químicamente muy diferentes pero isómeras entre sí.

O, de tales sustancias, tales como el benceno o el tiofeno, el benzaldehido o el furfural, etc poseen un mismo olor. No podemos evidentemente declinar que los mismos pares son en realidad las terminaciones sensoriales.

Además del paralelismo cualitativo y cuantitativo de los receptores de estos modelos y de la neurona olfativa defiende la posición en favor del mismo fenómeno físico y químico en los 2 casos.

La complejidad de los fenómenos superficiales en la excitación olfativa es sin duda mucho más considerable de lo que podría deducirse de los trabajos del fisiólogo sueco.

Los trabajos realizados por Adrian para la medida del potencial de acción del nervio olfativo imponen la noción de las afinidades específicas infinitamente diferenciadas de cada receptor por las diversas moléculas eficaces. Necesitamos conocer la naturaleza del medio celular para intentar comprender los mecanimos de estas afinidades múltiples.

Los trabajos recientes que realizamos y que ponen de manifiesto que en la evolución de ciertas sensibilidades la intervención de procesos inmunológicos, nos permite hacer la hiótesis de que el medio está constituído por proteínas conformadas, análogas a las que, como el suero, bajo el nombre de anticuerpos fijam con un grado extremo de especificidad, las dichas moléculas antigénicas.