Implicazioni chimico-farmaceutiche e tossicologiche dei Sali iscritti

FARMACO
Per farmaco si intende qualsiasi sostanza esogena di natura
organica o inorganica, in grado di indurre degli effetti a livello
degli organismi viventi grazie ad un’azione fisica, chimica o
chimico-fisica.
Il termine farmaco comprende indistintamente sostanze con
effetti positivi e negativi/tossici e per questo motivo qual’ora
si voglia indicare esclusivamente sostanza con effetti benefici
sugli organismi, si deve utilizzare il termine di medicamento o
medicinale.
Un medicinale può essere:
1) una sostanza o un’associazione di sostanze con proprietà
curative o profilattiche delle malattie umane;
2) Una sostanza o un’associazione di sostanze che possa
essere utilizzata sull'uomo o somministrata all'uomo allo
scopo di ripristinare, correggere o modificare funzioni
fisiologiche,
esercitando
un'azione
farmacologica,
immunologica o metabolica, ovvero di stabilire una diagnosi
medica.
FORMA FARMACEUTICA
Per poter essere somministrato, un medicinale deve essere
trasformato in una forma farmaceutica o formulazione.
La forma farmaceutica è costituita da:
Principio attivo:
è il componente da cui dipende l’attività del medicinale
presente in un preciso dosaggio.
Eccipienti:
sono componenti inattivi la cui funzione è di proteggere il
principio attivo dagli agenti esterni, di aumentare il volume
per la preparazione di forme farmaceutiche, di stabilizzare
le forme farmaceutiche (es. soluzioni e sospensioni) di
facilitare l’assorbimento del principio attivo, di rendere il
sapore dei medicinali più gradevole, ecc.
Gli eccipienti possono essere classificati in:
leganti: danno compattezza alla forma farmaceutica;
disaggreganti: permettono la liberazione del principio
attivo;
glidanti: consentono lo scorrimento della miscela
principio attivo ed eccipienti per produrre la forma
farmaceutica;
coloranti:
migliorano
farmaceutica;
aromatizzanti:
sgradevoli.
l’aspetto
mascherano
della
eventuali
forma
sapori
VIE DI SOMMINISTRAZIONE
Per via di somministrazione si intende il modo con cui il
farmaco viene introdotto nell’organismo al fine di espletare la
sua azione.
Le vie di somministrazione sono così classificate:
via topica:
è utilizzata per avere un effetto “topico”, cioè localizzato in
una particolare regione del corpo;
via enterale:
vede coinvolto l’apparato gastrointestinale, attraverso il
quale, grazie al processo di assorbimento, il principio
attivo raggiunge il circolo sistemico per raggiungere la
sede del problema. A sua volta comprende:
via orale;
via rettale;
via parenterale:
comprende tutte le vie di somministrazione non-enterali,
evitando
il
passaggio
attraverso
l’apparato
gastrointestinale e determinando un rapido effetto. Fra le
vie parenterali vanno ricordate:
via endovenosa;
via sottocutanea;
via intramuscolare.
CLASSIFICAZIONE FORME FARM.
1
In base alla via di somministrazione, andranno utilizzate le
forme farmaceutiche più adatte che, pertanto, potranno
essere così classificate:
via topica:
pomate: sono preparazioni semisolide da impiegare su
pelle e mucose. A loro volta si distinguono in: unguenti,
creme, gel e paste;
colliri: sono soluzioni o sospensioni sterili, acquose o
oleose per uso oftalmico;
gocce nasali e auricolari: sono preparazioni liquide
(soluzioni o sospensioni);
aerosol: sono dispersioni di particelle liquide o solide
racchiuse in recipienti speciali chiamati nebulizzatori.
via enterale:
via orale:
compresse: sono preparazioni ottenute comprimendo
una miscela principio attivo-eccipienti;
capsule: sono preparazioni costituite da un involucro
gelatinoso di consistenza dura (capsule dure) o molle
(capsule molli) che contiene una dose di medicamento
gocce orali: sono preparazioni liquide (soluzioni o
sospensioni).
CLASSIFICAZIONE FORME FARM. 2
sciroppi: sono preparazioni a base acquosa che
contengono principi attivi e sostanze dolcificanti;
sospensioni: sono preparazioni in cui la miscela
principio attivo-eccipienti viene dispersa, come polvere,
in un liquido all'interno del quale non si può sciogliere;
via rettale:
supposte: gli eccipienti danno alla preparazione forma
e consistenza tali da permetterne l'introduzione nel
retto dove il farmaco viene rilasciato e assorbito;
via parenterale:
fiale: sono preparazioni liquide sterili.
FASI DELL’AZIONE DI UN FARMACO
L’azione di un farmaco è caratterizzata da tre fasi:
Fase farmaceutica: caratterizzata dalla cessione del principio
attivo da parte della forma farmaceutica (capsule,
compresse, supposte, ecc) affinché venga assorbito.
Fase farmacocinetica: dipende dalle caratteristiche chimiche
e chimico-fisiche del farmaco e comprende una serie di
processi che determinano la quota di farmaco disponibile al
sito di azione.
Fase farmacodinamica: è costituita dall’interazione del
principio attivo o di un suo metabolita attivo con il sito di
azione che a sua volta attiva la risposta biologica.
FASE FARMACOCINETICA
Col termine di ADME si indicano quella serie di fenomeni che
determinano la disponibilità di un principio attivo all’interno
dell’organismo, quali:
Assorbimento:
consiste nel passaggio del farmaco dalla sede di
somministrazione al circolo sistemico.
Distribuzione:
consiste nel passaggio del farmaco dal circolo sistemico ai
tessuti periferici.
Metabolismo:
specifici enzimi localizzati soprattutto a livello di fegato,
intestino e reni, biotrasformano il farmaco in molecole
maggiormente solubili ed inattive per facilitarne
l’eliminazione.
Eliminazione:
consiste in una serie di processi tramite i quali il farmaco o
i suoi metaboliti vengono escreti dall’organismo. Le
principali vie di eliminazione sono: renale/urinaria,
epatica/biliare e polmonare/aerea. Esistono anche delle
vie accessorie come quelle che vedono implicate saliva,
sudore, lacrime e latte.
FASE FARMACODINAMICA
E’ il momento in cui il farmaco esplica la propria azione
interagendo con il suo bersaglio biologico che può essere un
recettore, un enzima, ecc.
Nell’interazione col recettore, il farmaco potrà svolgere
l’attività di:
- agonista se attiva la risposta ad esso correlata;
- antagonista se non attiva la risposta ad esso correlata.
Affinità
Potenza
Effetto
Effetto
biologico
biologico
Ligando
Complesso
ligando-recettore
Recettore
Agonista
Col termine di ligando si intende qualsiasi specie chimica,
endogena o esogena, agonista o antagonista, in grado di
legarsi al recettore.
Affinità
Potenza
Effetto
Effetto
biologico
biologico
Ligando
Antagonista
Recettore
Complesso
ligando-recettore
NITRATO D’ARGENTO - AgNO3 1
Questo sale è dotato di attività antisettica, germicida ed
astringente. Tale capacità è riconducibile alla capacità
degli ioni argento di denaturare e precipitare le proteine.
Il meccanismo di precipitazione delle proteine si basa
sull’interazione degli ioni Ag+ con i gruppi polari presenti
negli aminoacidi, elementi fondamentali che costituiscono
il biopolimero proteico. I gruppi funzionali degli aminoacidi
che sono coinvolti principalmente sono:
-SH
gruppo tiolico
-NH2
gruppo amminico
-COOH
gruppo carbossilico
Dal punto di vista generale, questa attività è svolta da
numerosi ioni metallici:
PROTEINA
H
S:
:N
Mn+
H
H
Gli ioni metallici precipitanti sono caratterizzati da un
elevato rapporto carica / raggio atomico:
Cu++, Ag+, Zn++, Hg++, Al+++
NITRATO D’ARGENTO - AgNO3 2
L’effetto di precipitazione non è selettivo e come
conseguenza si ha la denaturazione sia delle proteine
batteriche, sia di quelle umane.
A seconda della concentrazione utilizzata si possono
avere differenti attività:
Attività astringente
Attività irritante
Concentrazione
Attività antibatterica
Attività corrosiva
Gli ioni argento esercitano un’attività locale perché in
breve tempo precipitano sotto forma di AgCl per effetto del
cloruro presente fisiologicamente.
I sali d’argento colorano la pelle di nero per deposizione di
ossido d’argento e argento metallico.
Indicazioni terapeutiche
Congiuntivite gonococcica neonatale: impiego di una
soluzione oftalmica all’1%
Prevenzione delle infezioni nelle scottature gravi: impiego
di una soluzione allo 0,6 %
Disinfettante per uso topico.
CLORURO MERCURICO - HgCl2
E’ un potente antisettico, tuttavia è molto tossico.
Negli ultimi anni, i composti mercuriali sono stati
ampiamente sostituiti da agenti terapeutici dotati di
maggiore specificità ed efficacia, oltre che minore
tossicità.
L’attività antisettica dello ione Hg++ si esplica grazie alla
sua capacità di interagire con i gruppi sulfidrilici (detti
anche tiolici) dell’aminoacido cisteina presente nelle
proteine. Come risultato si ha la formazione di addotti
chiamati mercaptidi che provocano l’inattivazione di enzimi
e quindi interferiscono con le funzionalità cellulari.
PROTEINA
H
S:
:S
Hg++
PROTEINA
S
S
Hg
H
MERCURIALI
I mercuriali sono farmaci inorganici a base di mercurio che
sono stati utilizzati dal 1850 ai primi del 1900 nella cura di
malattie veneree come la sifilide.
Si tratta di un’infezione dovuta al Treponema pallidum che
può
causare
danni
al
SNC,
occhi,
sistema
cardiovascolare, fegato, ossa e articolazioni.
Il loro utilizzo è stato abbandonato con l’avvento degli
antibiotici a causa della loro scarsa attività, ma soprattutto
per la tossicità.
Il mercurio era somministrato sotto forma di unzioni,
frizioni, impiastri, inalazioni con cinabro (HgSO4), pillole
(pillole del Barbarossa a base di mercurio metallico).
Gli effetti curativi sono:
• cessazione dei dolori ossei;
• scomparsa delle manifestazioni cutanee tipiche;
• abbondante salivazione e sudorazione (si credeva che
questi fenomeni favorissero l’eliminazione del “veleno”
della malattia).
Gli effetti collaterali sono piuttosto gravi (avvelenamento
da mercurio):
• disidratazione legata all’eccessiva salivazione
sudorazione;
• diarrea (e conseguente disidratazione);
• ulcere cutanee;
• tremori e paralisi;
• perdita dei denti.
e
Al2(SO4)3, KAl(SO4)2, AlCl3
Solfato di alluminio, solfato di potassio e alluminio (detto
anche allume) e cloruro di alluminio sono farmaci
astringenti, antitraspiranti ed emostatici.
Anche in questo caso l’attività è riconducibile alla capacità
dello ione alluminio di precipitare le proteine.
Nota bene:
Gli astringenti sono dei farmaci ad azione locale che
precipitano le proteine tessutali. Sono caratterizzati da una
scarsa capacità di penetrazione nei tessuti (azione locale).
Le applicazioni dei farmaci astringenti sono:
1. Emostatici locali: coagulazione
costrizione dei capillari.
del
sangue
2. Antitraspiranti: riducono la sudorazione
costrizione dei pori della superficie cutanea.
e
per
3. Effetto anticongestionante: riduzione della irrorazione
sanguigna a livello delle mucose.
IDROSSIDO DI ALLUMINIO – Al(OH)3
L’idrossido di alluminio è impiegato nel trattamento
dell’ulcera gastrica e duodenale. E’ definito antiacido
gastrico:
Al(OH)3 + 3 HCl
AlCl3 + 3 H2O
L’effetto alcalinizzante dell’idrossido di alluminio rallenta la
velocità dello svuotamento gastrico ed inibisce la peristalsi
intestinale.
Per inibire i possibili effetti costipanti, è somministrato in
associazione con altri antiacidi contenenti Mg++.
es. Maalox
Al(OH)3 + Mg(OH)2
SOLFATO DI ZINCO – ZnSO4
CLORURO DI ZINCO – ZnCl2
I sali di zinco vengo utilizzati nella preparazione di
soluzioni e colliri astringenti da applicare in caso di
irritazioni e congiuntiviti.
Anche in questo caso, l’attività è riconducibile alla capacità
degli ioni zinco di precipitare le proteine.
Essendo dotati di effetto antitraspirante, li si trovano
frequentemente in preparati deodoranti.
Sono anche utilizzati negli integratori alimentari per
supplire le carenze di zinco nella dieta.
OSSIDO DI ZINCO - ZnO
L’ossido di zinco ha proprietà astringenti, antisettiche e
lenitive.
L’effetto astringente/antisettico è riconducibile al rilascio di
piccole quantità di ioni zinco per l’effetto dell’ambiente
debolmente acido della pelle:
ZnO + 2 HCl
ZnCl2 + H2O
L’ossido di zinco viene impiegato topicamente sottoforma
di pasta/crema come agente lenitivo e protettivo negli
eczemi e nelle escoriazioni lievi.
E’ spesso contenuto nei filtri solari come schermo di tipo
fisico dal momento che riflette le radiazioni ultraviolette
(UV) dannose per la cute.
CLORURO DI CALCIO – CaCl2
I sali di calcio, come il cloruro di calcio, sono impiegati
principalmente nel trattamento di deficit di calcio.
Tale situazione si può instaurare a seguito di una dieta
mal bilanciata, gravidanza/allattamento, diarrea cronica,
ecc.
Nel caso di ipocalcemia acuta, i sali di calcio vengono
somministrati per via parenterale.
Integratore minerale e vitaminico
CALCIO FOSFATO BIBASICO – CaHPO4
CALCIO FOSFATO – Ca3(PO4)2
Sono indicati come supplemento di calcio e fosfato
durante la gravidanza e l’allattamento.
Sono utilizzati anche nel trattamento di lievi stati
ipocalcemia e dell’osteoporosi.
Vengono utilizzati in tecnica farmaceutica come eccipienti
diluenti per capsule e compresse.
Possono essere impiegati come adsorbenti ed addensanti
per creme ed unguenti.
Frequentemente rientrano nella formulazione di paste
dentifrice per l’effetto abrasivo/meccanico che svolgono in
associazione alle setole dello spazzolino da denti.
SOLFATO DI CALCIO – CaSO4
Il solfato di calcio è un eccipiente utilizzato in tecnica
farmaceutica per la formulazione di capsule e compresse.
E’ anche impiegato nella preparazione di calchi in gesso
per odontoiatria e nella produzione di presidi medicochirurgici quali le bende gessate.
CARBONATO DI CALCIO – CaCO3
Il carbonato di calcio è un antiacido gastrico ad azione
rapida, classificato come antiacido non sistemico perché
non induce stati di alcalosi sistemica.
CaCO3
CO32- + 2 H+
H2CO3
Ca++ + CO32H2CO3
H2O + CO2
E’ utilizzato come antiacido e nel trattamento delle
ipocalcemie (es. osteoporosi in associazione).
E’ spesso somministrato in associazione con sali di
magnesio, utili per ridurre la possibilità di stipsi.
SOLFATO DI SODIO – Na2SO4
Il solfato di sodio ha la caratteristica di essere
scarsamente assorbito dall’apparato gastrointestinale e
come conseguenza, per effetto osmotico, trattiene acqua
nel lume intestinale.
Viene somministrato per via orale (per os) in soluzioni
diluite come lassativo salino per favorire l’evacuazione.
Viene anche somministrato in associazione al solfato di
bario (mezzo di contrasto) al fine di ridurne la tossicità:
BaSO4(s)
Na2SO4(s)
Ba++ + SO422 Na+ + SO42-
Il solfato di sodio sposta ulteriormente verso sinistra
(principio di Le Chatelier) l’equilibrio di dissoluzione del
solfato di bario per incremento della concentrazione
dell’anione solfato. In questo modo si riduce ulteriormente
la quantità di Ba++ in soluzione, responsabile della tossicità
del solfato di bario.
FOSFATO MONOBASICO DI SODIO - NaH2PO4
FOSFATO BIBASICO DI SODIO - Na2HPO4
Entrambi questi sali vengono utilizzati come purganti
salini.
Vengono somministrati sia per via orale, sia per via rettale.
La preparazione più comunemente usata è chiamata
fosfati di sodio soluzione per uso orale. Può essere
realizzata come segue:
• 4,8 g di fosfato monobasico di sodio.
• 1,8 g di fosfato bibasico di sodio.
• 10 ml di acqua deionizzata.
BICARBONATO DI SODIO – NaHCO3
Il bicarbonato di sodio trova principalmente impiego come
antiacido gastrico.
Gli antiacidi gastrici sono basi deboli che reagiscono con
l’acido cloridrico dello stomaco diminuendone la
concentrazione.
Gli antiacidi gastrici vengono impiegati nel trattamento
dell’ulcera peptica proprio per la loro capacità di innalzare
il pH del succo gastrico riducendone la capacità erosiva
nei confronti della parte lesa.
NaHCO3 + HCl
H2CO3
NaCl + H2CO3
CO2 + H2O
Il bicarbonato è anche impropriamente utilizzato per
favorire la digestione. In particolare, l’effetto alcalinizzante
induce l’apertura dello sfintere pilorico (apertura pHdipendente) favorendo lo svuotamento gastrico.
L’utilizzo del bicarbonato di sodio è tuttavia limitato perché
è facilmente assorbito nell’intestino, provocando alcalosi
sistemica e ritenzione di liquidi. Non è raccomandabile un
uso prolungato.
E’ utilizzato nell’acidosi metabolica derivante da
chetoacidosi diabetica, disturbi renali e grave acidosi
lattica. In questo caso è somministrato per infusione
endovenosa lenta (soluzione fino all’8,4 %) o per infusione
endovenosa continua (soluzione ~1,26 %).
ACETATO DI SODIO – CH3COONa
L’acetato di sodio è viene utilizzato per veicolare
all’interno dell’organismo il bicarbonato di sodio.
Ciò è dovuto al fatto che l’acetato, una volta assorbito nel
tratto
gastrointestinale,
viene
completamente
metabolizzato in bicarbonato in tempi molto brevi:
CH3COO-
metabolismo
HCO3-
L’acetato di sodio trova impiego nei casi di acidosi
metabolica derivanti da chetoacidosi diabetica, disturbi
renali e grave acidosi lattica.
Può essere considerato un profarmaco. Per profarmaco si
intende una molecola che di per sé non è attiva, e che ha
bisogno di essere interconvertita in farmaco dagli enzimi
metabolici per poter svolgere il proprio effetto.
FLUORURO DI SODIO – NaF 1
Lo smalto dei denti è costituito principalmente da un
minerale chiamato idrossiapatite, normalmente insolubile
in acqua:
Ca5(PO4)3OH
insolubile in H2O
tuttavia è parzialmente solubile a pH acido.
La placca è un film costituito da carboidrati e proteine
(mucina) stratificato sulla superficie dello smalto.
Se la placca non viene rimossa, la fermentazione batterica
dei carboidrati della placca, porta alla formazione di acido
lattico con conseguente riduzione del pH intorno ad un
valore di 4,5.
OH
placca
Fermentazione
H 3C CH COOH
OH
OH
H3C CH COOH
acido lattico
+
H2O
H3C CH COO -
+ H3O +
L’ambiente acido porta ad una parziale dissoluzione
dell’idrossiapatite:
Ca5(PO4)3OH(s) + 4 H3O+
5 Ca++ + 3 HPO42- + 5 H2O
Come risultato si ha la formazione di cavità (carie).
FLUORURO DI SODIO – NaF 2
Per prevenire la formazione di carie, viene aggiunto il
fluoruro ai dentifrici. L’effetto protettivo si esplica per
conversione
dell’idrossiapatite
dello
smalto
in
fluoroapatite:
Ca5(PO4)3OH + F-
Ca5(PO4)3F + OH-
idrossiapatite
fluoroapatite
La fluoroapatite è molto meno solubile negli acidi della
idrossiapatite poiché il fluoruro è una base decisamente
più debole rispetto all’OH-.
Composizione tipica di una pasta dentifricia:
Ingrediente
%
Funzione
Acqua
37
Diluente
Glicerolo
32
Umettante
CaHPO4
27
Abrasivo
Sodio laurilsolfato
2
Surfattante
Fluoruri
1
Protettivo
Dolcificanti
Conservanti
1
Coloranti
Altri abrasivi: CaCO3, MgCO3, Ca3(PO4)2.
IODURO DI SODIO – NaI
IODURO DI POTASSIO – KI
Lo iodio viene utilizzato dalla ghiandola tiroide per la
biosintesi di ormoni tiroxina (tetraiodotironina, T4) e
triiodotironina (T3) che giocano un ruolo fondamentale nel
controllo del metabolismo dell’organismo (accrescimento,
termogenesi, metabolismo degli zuccheri, delle proteine,
dei lipidi, del calcio e del fosforo).
A bassi dosaggi, gli ioduri vengono utilizzati nella profilassi
e nel trattamento di disturbi da deficit di iodio.
Il Ministero della Salute ha emanato una normativa che
prescrive il contenuto di ioduro nel sale marino nella
quantità di 30 mg per Kg.
Lo iodio radioattivo (131I) è indicato in quelle forme di
ipertiroidismo resistenti ai trattamenti farmacologici
convenzionali (radio-ablazione). Viene somministrato per
via orale una sola volta. Viene captato dalle cellule della
tiroide causandone la morte.
Lo iodio radioattivo è anche utilizzato a scopi diagnostici
(test di captazione dello iodio radioattivo per la diagnosi
dell’ipertiroidismo).
Lo ioduro rientra nella composizione della tintura di iodio:
2 % di iodio, 2-4 % ioduro di sodio, in miscela al 47% di
acqua ed etanolo. La tintura di iodio viene utilizzata come
disinfettante anche se ha la sgradevole controindicazione
di colorare la regione dove viene applicata.
IODATO DI POTASSIO – KIO3
Lo iodato di potassio presenta le medesime applicazioni
terapeutiche degli ioduri.
Per questo viene utilizzato nella profilassi e nel
trattamento di disturbi derivanti da deficit di iodio nella
dieta.
Lo si trova frequentemente nella composizione di
integratori alimentari.
CARBONATO DI LITIO – Li2CO3
Tutti i sali di litio vengono impiegati come fonte di ioni litio.
Farmaci a base di litio appartengono alla più ampia classe
degli antispicotici, farmaci atti al trattamento della
schizofrenia. Sono anche chiamati neurolettici per la loro
capacità di interferire su diversi importanti sistemi
cerebrali.
Il carbonato
antimaniacale
depressione.
di litio è considerato un
utilizzabile anche in alcuni
farmaco
casi di
Esplica la sua funzione stabilizzando i cambiamenti di
umore in pazienti con disturbi affettivi bipolari (maniacodepressivi).
Questo tipo di disturbi hanno una forte componente
genetica e sembrano correlati ad una forte attività
catecolaminargica (dopamina, adrenalina, noradrenalina).
Il Li+ sembra dovere la sua attività alla capacità di indurre
una rapida distruzione delle catecolamine a livello
presinaptico, di inibire il rilascio dei neurotrasmettitori a
livello sinaptico e di ridurre la sensibilità dei recettori
postsinaptici.
H O
Catecolo
H O
OH
N H
H O
H O
2
HO
NH2
HO
CH3
HO
Dopamina
OH
H
N
HO
Adrenalina
Noradrenalina
ACIDO BORICO – H3BO3
BORACE – Na2B4O7
L’acido borico è un blando batteriostatico e fungistatico
per uso topico.
Si usa in soluzione acquosa al 2,2 %, isotonica col liquido
lacrimale, per lavaggi oculari e per collutori.
In associazione con la borace, viene utilizzato come
tampone ad uso topico ed oftalmico.
Ultimamente, l’acido borico viene utilizzato sempre meno
frequentemente per il verificarsi di gravi forme di
avvelenamento, soprattutto nei bambini.
I sintomi da avvelenamento sono vomito, diarrea,
emorragie e dolori viscerali.
L’avvelenamento si può verificare quando si irriga
eccessivamente un tessuto leso con la soluzione di acido
borico. In queste condizioni, l’acido borico entra nel circolo
sistemico, diventando la fonte dell’avvelenamento.
Di recente è stato classificato fra le sostanze teratogene
poiché induce malformazioni in feti di topi, ratti e conigli.
TIOSOLFATO DI SODIO – Na2S2O3 1
Il tiosolfato di sodio è indicato nel trattamento da
avvelenamento acuto da cianuro e da composti che
vengono metabolizzati in vivo a cianuri (es. nitroprussiato
di sodio).
L’avvelenamento da cianuro può avvenire per via
respiratoria (HCN), dermica, congiuntivale e orale. Le dosi
letali sono di 90-100 mg per HCN e 150-300 mg per
NaCN.
I sintomi dell’avvelenamento sono: irritazione delle
mucose, bruciore alla bocca ed alla faringe, mal di testa,
nausea, stato confusionale, ansietà, vomito, convulsioni,
tachicardia, edema polmonare, alterazione della
respirazione.
La tossicità del cianuro si esplica a livello dell’emoglobina
similmente al monossido di carbonio (CO). Il cianuro si
fissa al ferro eminico con un’affinità nettamente superiore
a quella dell’ossigeno, impedendo così che l’emoglobina
possa svolgere la sua funzione di trasportatore.
TIOSOLFATO DI SODIO – Na2S2O3 2
L’enzima rodanasi catalizza la conversione del cianuro a
tiocianato (SCN- , meno tossico) in due fasi:
− il tiosolfato viene ridotto dal gruppo tiolioco della
Cys247 a dare persolfuro e solfito;
− Il persolfuro reagisce col cianuro a dare il tiocianato,
riportando la Cys247 al suo stato originale.
La minore tossicità del tiocianato è dovuta alla sua minore
affinità per l’emoglobina.
Il tiosolfato viene somministrato per infusione endovenosa
lenta alla dose di 0,3 - 0,5 g/Kg in soluzione al 25 %.
Il trattamento con tiosolfato può essere associato ad una
terapia iperbarica (O2 è in competizione con CN-).
METABISOLFITO DI SODIO – Na2S2O5
Il metabisolfito viene utilizzato come antiossidante nelle
forme farmaceutiche orali, parenterali e topiche nella
quantità di 0,01 – 1 %.
Generalmente, un antiossidante viene utilizzato nelle
forme farmaceutiche tutte quelle volte che si ha a che fare
con principi attivi facilmente ossidabili. La sua funzione è
quella di mantenere il principio attivo allo stato ridotto (=
attivo) aumentando la conservabilità della formulazione.
Il meccanismo antiossidante può essere duplice:
– L’agente antiossidante si ossida al posto del principio
attivo.
– Il principio attivo, una volta ossidato, viene ridotto al
suo
normale
stato
per
opera
dell’agente
antiossidante.
Il metabisolfito (E223) viene usato anche come
conservante alimentare (es. bevande, succhi di frutta,
conserve di frutta, vino).
E’ usato anche come agente sterilizzante per le linee di
produzione industriale delle bevande.
SOLFATO DI MAGNESIO – MgSO4
CLORURO DI MAGNESIO – MgCl2
ACETATO DI MAGNESIO – (CH3COO)2Mg
Il magnesio è quantitativamente il secondo dei cationi
presenti nei liquidi intracellulari e risulta un elettrolita
essenziale per l’organismo.
È un importante cofattore in numerosi sistemi enzimatici
con funzioni sia strutturali, sia catalitiche. E’ coinvolto nel
trasferimento dei fosfati, nella contrazione muscolare e
nella trasmissione nervosa.
Il solfato di magnesio ed il cloruro di magnesio sono
utilizzati principalmente nel trattamento del deficit di ioni
magnesio e nella ipomagnesia.
Le cause responsabili di una ipomagnesia possono
essere:
– un ridotto apporto del catione nella dieta;
– cattivo
assorbimento
gastrointestinale;
a
livello
dell’apparato
– perdita eccessiva di elettroliti per vomito e diarrea.
L’acetato di magnesio può comparire nella formulazione di
soluzioni iniettabili.
CARBONATO DI MAGNESIO – MgCO3
OSSIDO DI MAGNESIO – MgO
IDROSSIDO DI MAGNESIO – Mg(OH)2
Trovano impiego come antiacidi gastrici:
MgO + H2O
Mg(OH)2
Mg(OH)2
Mg++ + 2 OH-
OH- + H+
H2O
MgCO3
CO32- + 2 H+
H2CO3
Mg++ + CO32H2CO3
H2O + CO2
Data la scarsa solubilità che hanno nel tratto
gastrointestinale, l’effetto antiacido può durare parecchie
ore.
Sono caratterizzati da uno scarso assorbimento e pertanto
non danno alcalosi sistemica.
Trovano anche impiego come lassativi salini (osmotici).
BIOSSIDO DI TITANIO – TiO2
E’ utilizzato in tecnica farmaceutica come pigmentante
(bianco) ed opacizzante delle capsule di gelatina dura.
E’ utilizzato nella preparazione di filtri solari (filtri fisici) in
quanto è capace di riflettere le radiazioni U.V.
Lo si può trovare nella composizione di numerose
preparazioni cosmetiche (es. creme per viso, ceretta
depilante, ecc).
Il biossido di titanio è quasi inerte e per questo è
considerato una sostanza non tossica. E’ il principale
motivo che lo vede impiegato come eccipiente.
SOLFATO DI BARIO – BaSO4
E’ principalmente utilizzato come mezzo di contrasto nella
diagnostica per immagini (radiologia e risonanza
magnetica) per rendere meglio visibili alcune strutture del
corpo umano.
In radiologia, forniscono una immagine di sé le sole
formazioni corporee che interagiscono con i raggi X in
maniera selettiva e definita e quindi arrestano i raggi di più
o di meno delle formazioni adiacenti.
Se un organo assorbe poco le radiazioni e comunque le
assorbe allo stesso modo degli organi che lo circondano,
esso non risulterà visibile in modo utile sull'immagine
radiografica (es. stomaco, fegato, reni).
Il bario è fortemente
radiopaco:
se
somministrato
opportunamente mette in
risalto
organi
generalmente invisibili ai
raggi X.
Il solfato di bario è
praticamente inerte per via
della
sua
bassissima
solubilità. In ogni caso, per
evitare il pur minimo
rilascio di Ba++ (tossico),
viene somministrato in
associazione con solfato di
sodio.
CLORURO DI SODIO – NaCl
Il cloruro di sodio viene utilizzato principalmente per
preparare soluzioni isotoniche.
Viene somministrato per infusione in caso di pazienti
soggetti a perdite di sodio come in caso di gastroenteriti,
chetoacidosi diabetica ed ileo paralitico.
Va limitata la somministrazione in caso di scompenso
cardiaco, insufficienza renale, ipertensione, edema
periferico e polmonare.
In caso di deficit contemporaneo di sodio ed acqua si usa
una miscela 1:1 di cloruro di sodio isotonico e di glucosio
al 5 %. La funzione del glucosio è quella di permettere
l’ingresso di una quota di acqua libera nelle cellule che
soffrono maggiormente per la disidratazione.
Il cloruro di sodio è anche utilizzato in preparazioni
oftalmiche per far sì che la soluzione sia isotonica col
liquido lacrimale.
CISPLATINO 1
Cl
H3N
NH3
Cl
Pt
H3N
cis
(attivo)
Pt
Cl
H3N
Cl
trans
(inattivo)
Il cis-diamminodicloroplatino (II) (cis-DDP, cisplatino) è
stato scoperto nel 1844, quando venne sintetizzato da
Michel Peyrone, e divenne noto con il nome di Cloruro di
Peyrone.
Cinquant’anni dopo Alfred Werner, nella sua teoria della
chimica di coordinazione, assegnò correttamente a questo
composto la geometria cis.
La sua struttura venne definitivamente determinata ai
raggi X solo nel 1966.
Nello stesso periodo, Barnett Rosenberg, ipotizzando
un’analogia fra fuso mitotico e linee di forza di un campo
elettrico, osservò che, facendo passare della corrente
alternata attraverso una coltura di Escherichia coli,
mediante una coppia di elettrodi di platino, le cellule
smettevano di dividersi e si allungavano formando
filamenti.
Rimuovendo il campo elettrico, la divisione cellulare
riprendeva dopo circa due ore.
CISPLATINO 2
Le cellule, sottoposte al campo elettrico, smettevano di
duplicarsi, ma la crescita non veniva arrestata (potevano
raggiungere una dimensione fino a 300 volte quella
normale).
Senza cis-DPP
Con cis-DPP
Ulteriori studi portarono ad ipotizzare che gli effetti sulla
crescita batterica non erano imputabili al campo elettrico,
ma bensì ad una nuova specie chimica generata dal
processo elettrolitico.
Successivamente
cisplatino.
questa
specie
fu
identificata
nel
Rosenberg continuò i suoi studi dapprima su linee cellulari
di topo, poi direttamente su animali osservando una
completa regressione del tumore a seguito del trattamento
con cisplatino.
I risultati furono eccezionali per l’epoca, poiché non si
conoscevano altri farmaci antitumorali.
CISPLATINO 3
Meccanismo d’azione:
Il principale bersaglio del cisplatino è il DNA: esso è in
grado di formare addotti col DNA.
Legandosi al DNA, inibisce l’azione progressiva della
DNA-polimerasi, enzima chiave nel processo di
duplicazione cellulare (blocco in fase S del ciclo cellulare).
La formazione di complessi non è sufficiente per
spiegarne l’attività, poiché anche il trans-DPP è in grado di
legarsi al DNA, ma non possiede attività antiproliferativa.
Probabilmente la differente geometria dei complessi delle
due specie presenta delle differenze tali che soltanto un
tipo è riconosciuto dagli enzimi coinvolti nel ciclo cellulare.
Somministrazione:
Viene somministrato ai pazienti per via endovenosa in
soluzione salina (contenente cloruro di sodio) sterile.
Una volta entrato nel flusso sanguigno, il farmaco rimane
inalterato a causa dell’elevata concentrazione di ioni
cloruro.
Entra nelle cellule sia per diffusione passiva, sia per
assorbimento attivo da parte delle cellule stesse.
Durante questo processo la concentrazione degli ioni
cloruro cala drasticamente, determinando l’idrolisi della
molecola con formazione di specie cariche positivamente
che sono la forma attiva.
BROMURI - NaBr, KBr, CaBr2 1
Nel 1800, prima della scoperta degli psicofarmaci, i
bromuri erano utilizzati come deprimenti del SNC e più in
particolare come sedativi.
Venivano somministrati per via orale sottoforma di
compresse ed elisir.
Nel 1912 furono scoperte le proprietà anticonvulsivanti del
KBr che fu utilizzato fino al 1957, anno di scoperta del
fenobarbital, per calmare le convulsioni dovute
all’epilessia.
Il KBr è ancora oggi usato come anticonvulsivante per uso
veterinario.
Alcune nazioni autorizzano la somministrazione del KBr
agli esseri umani in associazione col fenobarbital.
BROMURI - NaBr, KBr, CaBr2
Meccanismo d’azione:
Il bromuro compete col cloro nel trasporto attraverso le
membrane.
Essendo gli ioni bromo in grado di penetrare in quantità
maggiore rispetto agli ioni cloro, viene indotta una
iperpolarizzazione delle membrane neuronali.
Grazie ad un potenziale di riposo più negativo, i neuroni
sono minormente soggetti al superamento della soglia di
eccitazione.
Tale soglia risulta così più elevata e quindi meno soggetta
ad essere superata anche dalle scariche provenienti da un
focolaio epilettico.
PROTOSSIDO D’AZOTO - N2O
Il protossido d’azoto (gas esilarante) è un anestetico
generale che viene somministrato per via inalatoria.
Gli anestetici generali vengono utilizzati in chirurgia
perché inducono: sedazione, amnesia, analgesia, atonia e
incoscienza.
Le sue proprietà furono scoperte nel 1772 da Joseph
Priestley, tuttavia la sperimentazione come anestetico
generale in chirurgia è della metà del 1800.
E’ adatto per ottenere un’azione rapida limitata allo stato
analgesico
E’ attivo ad alte concentrazioni (50-80%) miscelato con
ossigeno (50-20%) ed eventualmente con altri gas
anestetici per ottenere un più profondo effetto analgesiconarcotico.
L'effetto anestetico del protossido d’azoto non è ben
chiaro. Sembra che il gas interagisca con le membrane
dei neuroni dell’SNC alterandone la permeabilità e di
conseguenza la comunicazione intracellulare a livello delle
sinapsi.
E’ utilizzato anche come propellente per aerosol e per la
panna montata.
PEROSSIDO D’IDROGENO – H2O2
Il perossido d’idrogeno (acqua ossigenata) fu sintetizzato
per la prima volta nel 1818 da Louis Jacques Thénard.
E’ un liquido incolore che ad alte concentrazioni può
esplodere spontaneamente per decomposizione:
H2O2
½ H2O + O2 + 24,3 kcal
Per questo motivo è utilizzato sempre in soluzione alla
concentrazione non superiore al 60%.
La concentrazione può essere espressa anche in volumi
che sono i litri di ossigeno che si possono sviluppare da
un litro di soluzione acquosa (es. 3% = 10 volumi).
Viene impiegato come disinfettante per ferite ed ulcere
con concentrazioni dal 3 al 6% (10-20 volumi).
A causa del suo potere ossidante, bisogna evitare il
contatto con la pelle sana e gli occhi.
Le bollicine che si sviluppano quando viene a contatto con
una ferita sono dovute all’enzima catalasi che decompone
l’acqua ossigenata in ossigeno.
Le proprietà disinfettanti sono dovute:
Azione chimica:
agisce da
batteriche.
ossidante
denaturando
le
proteine
Azione meccanica:
le bollicine di gas che si sviluppano per
decomposizione, allontanano meccanicamente i batteri
che si possono annidare all’interno della ferita.
IPOCLORITO DI SODIO – NaClO
L’ipoclorito di sodio (candeggina, varechina) è utilizzato in
soluzione dall’1 al 4% come sbiancante e disinfettante per
via della sua forte azione ossidante.
L’attività disinfettante è dovuta all’ossidazione e quindi alla
denaturazione delle proteine batteriche.
L’amuchina è una soluzione di ipoclorito di sodio ottenuto
elettrochimicamente da una soluzione di NaCl. In 100 ml
di soluzione sono contenuti:
• 1,15 g di NaClO
• 18 g NaCl
• 35 mg di Na2B4O7
• 35 mg di NaOH
Attenzione a non miscelare l’ipoclorito di sodio con HCl,
NH3:
2 ClO + 2 H+
H2O + Cl2
il cloro gassoso è tossico ed aggressivo.
NH3 + HClO
H2O + H2NCl
le clorammine sono tossiche
decompongono a dare cloro.
clorammina
(cancerogene)
e
si
OZONO – O3
L’ozono è un gas dal caratteristico odore agliaceo. E’
estremamente tossico in quanto è un forte ossidante.
Benché sia 15 volte più solubile in acqua dell’ossigeno, le
sue soluzioni non sono stabili.
Il nostro olfatto è in grado di rilevarlo anche quando è
presente in quantità inferiore a 1 ppm., concentrazione
che già lo rende irritante. A 10 ppm è nettamente tossico.
E’ instabile e deve essere generato in situ per poter
essere utilizzato mediante ozonizzatori che convertono
l’ossigeno dell’aria in ozono mediante scariche elettriche.
Viene utilizzato per le sue proprietà disinfettanti alla stessa
stregua del cloro (per es. disinfezione delle acque, aria,
ambienti, prodotti alimentari, pulizia dei tessuti, ecc).
In medicina, l’ozono viene usato principalmente per curare
malattie del sistema scheletrico quali le ernie discali.
Viene somministrato in soluzione con iniezioni intraarticolari.
Agisce con due differenti meccanismi:
Azione biomeccanica.
Azione diretta con rottura dei legami delle catene
macromolecolari del disco leso con conseguente
destrutturazione che porta a disidratazione e riduzione
di volume.
Azione biologica.
Rilascio di citochine (interferone, TNF, interleuchine,
etc). Ossigenazione dei tessuti e angiogenesi che
migliora la perfusione dei tessuti danneggiati.
ANIDRIDE CARBONICA – CO2
L’anidride carbonica (biossido di carbonio) è un gas
incolore ed inodore. Non è tossico in sé, ma ad alte
concentrazione può indurre la morte per asfissia.
E’ solubile in acqua e può essere disciolta maggiormente
sotto pressione per formazione dell’acido carbonico:
CO2 + H2O
H2CO3
L’acqua gassosa semplice, riportata nella F.U. III ed., è
una soluzione di acido carbonico ed acqua sotto pressione
a 5 atmosfere circa.
Le soluzioni acquose di anidride carbonica hanno una
blanda azione vasodilatatrice e revulsiva (aumento
dell’afflusso di sangue a livello dei tessuti superficiali) sulla
pelle e sulla mucosa gastrica. Hanno anche un’azione
digestiva.
Il biossido di carbonio solido (ghiaccio secco, -78° C)
viene usato per raffreddare reazioni e per conservare per
breve tempo preparati biologici.
La CO2 supercritica (ha proprietà intermedie fra un liquido
ed un gas e in più non ha tensione superficiale) viene
utilizzata per estrarre sostanze da miscele complesse (es.
caffeina direttamente dai chicchi di caffè, olii essenziali,
etc).
XENO - Xe
Lo xeno è un anestetico generale che viene somministrato
per via inalatoria.
E’ piuttosto costoso.
Sono stati proposti due meccanismi d’azione:
Meccanismo specifico.
Lo xeno è in grado di inibire la pompa calcio-ATPasi
che viene usata dalle cellule neuronali a livello
sinaptico per rimuovere il Ca++. In particolare,
legandosi ai siti apolari, induce una variazione nella
struttura
3D
del
trasportatore
(variazione
conformazionale) che ne inibisce l’attività.
Meccanismo aspecifico.
Lo xeno altera le proprietà chimico-fisiche delle
membrane neuronali (permeabilità agli ioni) riducendo
la capacità di trasmettere segnali.
Non è tossico e può essere maneggiato senza particolari
precauzioni.
L’isotopo 129Xe è utilizzato nella diagnostica per immagini
a risonanza magnetica nucleare, soprattutto delle vie
respiratorie, per via della sua iperpolarizzabilità che
incrementa la sensibilità dell’analisi.
BICARBONATO D’AMMONIO – NH4HCO3
Il bicarbonato d’ammonio è un solido bianco dal lieve
odore di ammoniaca.
A temperature superiori ai 35° si decompone:
NH4CO3
NH3 ↑+ CO2 ↑ + H2O
Per questo motivo è utilizzato come agente lievitante per
dolci in associazione con altri sali acidi (lievitazione
chimica).
Nell’industria alimentare (sigla E503) è impiegato per
regolare l’acidità per
permettere
una migliore
conservazione dei prodotti.
In Cina è utilizzato anche come fertilizzante economico,
ma ultimamente è stato soppiantato dall’urea perché è
relativamente di bassa qualità ed è parzialmente instabile.
SOLFATO RAMEICO – CuSO4
Il solfato rameico (o solfato di rame (II)) è comunemente
usato nella sua forma pentaidrata (CuSO4.5H2O) di colore
blu brillante.
L’impiego principale è come anticrittogamico contro
funghi, batteri ed alghe. E’ estremamente tossico e
pertanto vengono fatti dei preparati atti a limitarne l’attività
fitotossica, addizionando sostanze alcalinizzanti come
CaO o (NH4)2CO3.
Si usa anche erbicida, ma non in agricoltura, per
controllare l’accrescimento di piante acquatiche invasive.
In passato era usato anche come emetico, mentre ora è
considerato eccessivamente tossico.
Oggi entra a far parte della composizione di integratori
alimentari poiché il rame è un importante cofattore per
molti enzimi come la superossido dismutasi.
La sintomatologia da carenza di rame si manifesta con
problemi di mineralizzazione ossea fino all’osteoporosi,
anemie, depigmentazione della pelle e capelli,
suscettibilità alle infezioni e fragilità vasale.