gli anestetici inalatori fluorurati docente del corso di tecnologie del fluoro e dei materiali...
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GLI ANESTETICI INALATORI FLUORURATI
Docente del corso diTecnologie del Fluoro e dei Materiali Organici Fluorurati:Prof. Walter NAVARRINI
Vincenzo Terenzio Matricola: 718926
Dipartimento Chimica, Materiali ed Ingegneria Chimica “Giulio Natta”
Facoltà di IngegneriaCorso di Laurea Specialistica in Ingegneria Chimica
Anno Accademico 2007 - 20084 Giugno 2008 - Milano
Caratterizzazione di film anodici di biossido di titanio mediante EIS
Sommario
Gli Anestetici inalatori fluorurati
Introduzione
Gli Anestetici inalatori
fluorurati
Conclusioni
Bibliografia
Caratterizzazione di film anodici di biossido di titanio mediante EIS
Sommario
Gli Anestetici inalatori fluorurati
IntroduzioneIntroduzione
Gli Anestetici inalatori
fluorurati
Conclusioni
Bibliografia
Caratterizzazione di film anodici di biossido di titanio mediante EIS
Introduzione (1)
Gli Anestetici inalatori fluorurati
ANESTESIA = sospensione temporanea
delle funzioni della vita di
relazione
GENERAL
E
PERIFERI
CA
• anestesia o narcosi
• analgesia
• amnesia
• acinesia ed ariflessia
• atonia
INALATORIA
si fanno inspirare al paziente basse concentrazioni di sostanze anestetiche allo stato di gas o vapore
Caratterizzazione di film anodici di biossido di titanio mediante EIS
Introduzione (2)
ANESTETICI ANESTETICI
INALATORI INALATORI
(FLUORURATI)(FLUORURATI)
BASSO
COSTO
FACILITA’ DI
SOMMiNIST
RA=ZIONE
MONITORAGGIO
CONCENTRAZIO
NI/EFFETTI
Gli Anestetici inalatori fluorurati
PICCOLO RANGE DOSI TERAPEUTICHE/TOSSICH
E
Caratterizzazione di film anodici di biossido di titanio mediante EIS
Introduzione (3)
Gli Anestetici inalatori fluorurati
Gli anestetici inalatori sono i farmaci più usati per l’anestesia generale: una bassa concentrazione (1%) permette di ottenere l’abolizione dello stato di coscienza
MOLECOLA DI ETERE
ATOMI DI FLUORO
stabilità
p. eb.proprie
tà cinetich
e
infiamma=bilitàtossici
tà
Caratterizzazione di film anodici di biossido di titanio mediante EIS
Sommario
Gli Anestetici inalatori fluorurati
Introduzione
Gli Anestetici inalatori Gli Anestetici inalatori
fluoruratifluorurati
Conclusioni
Bibliografia
Caratterizzazione di film anodici di biossido di titanio mediante EIS
Cenni storici
Gli Anestetici inalatori fluorurati
1930Gas anestetici non combustibili potevano essere creati adoperando alcuni composti organici del fluoruro.
1940Furono sintetizzati 46 composti contenenti atomi di F da E. McBee, molto simili come struttura all’alotano.
1951Fu sintetizzato l’alotano, poi introdotto nella pratica clinica a partire dal 1956.
Terrell e colleghi dell’Ohio Medical Products sintetizzarono più di 700 composti: il 347°, il 469° ed il 653° (nella serie) erano, rispettivamente, enflurano, isoflurano e desflurano (commercializzato dal 1993).
1959-66
1970Wallin et al., nei laboratori della Travenol, sintetizzarono il sevoflurano, poi messo sul mercato dal 1995.
Caratterizzazione di film anodici di biossido di titanio mediante EIS
Struttura chimica degli anestetici inalatori
Gli Anestetici inalatori fluorurati
Alotano (alcano)
Desflurano (metil-etil-etere)
Sevoflurano (metil-isopropil-
etere)
Enflurano (metil-etil-etere)
Isoflurano (metil-etil-etere)
Caratterizzazione di film anodici di biossido di titanio mediante EIS
Proprietà chimico-fisiche (1)
Gli Anestetici inalatori fluorurati
PROPRIETA’Sevoflura
noDesflura
noIsoflura
noEnflura
noAlotan
oPunto ebollizione (°C) 59 24 49 57 50
Pev @ 20°C (mmHg) 157 669 238 172 243
Peso molec. (g/mol) 200 168 184 184 197
Coeff. part. olio-gas 47 19 91 97 224Coeff. part. sangue-gas 0.65 0.42 1.46 1.9 2.50
Solub. sangue-cervello 1.7 1.3 1.6 1.4 1.9
Solub. sangue-grasso 47.5 27.2 44.9 36 51.1
Solub. sangue-muscolo 3.1 2.0 2.9 1.7 3.4
Infiammabilità % 10 17 7 5.8 4.8Ritrovati come metaboliti 2.5 0.02 0.2 2.4 20
Caratterizzazione di film anodici di biossido di titanio mediante EIS
Proprietà chimico-fisiche (2)
Gli Anestetici inalatori fluorurati
Gli anestetici inalatori agiscono molto rapidamente
VELOCITA’ = EFFICIENZA
Operazioni
chirurgiche più veloci,
tempi più brevi di
recovery-room
Rapide induzioni
+ rapidi risvegli
Gli agenti inalatori percorrono una doppia via all’interno dei polmoni: sono assorbiti e primariamente eliminati attraverso questa via; la loro
migliore caratteristica consiste nel poter ↓ la concentrazione plasmatica in modo rapido e facile.
Caratterizzazione di film anodici di biossido di titanio mediante EIS
Principi farmacocinetici (1)
Gli Anestetici inalatori fluorurati
ASSORBIMENT
O
DISTRIBUZIONE
METABOLISMO
ELIMINAZIONE
Tecnicamente, il protossido d’azoto è l’unico vero gas, mentre i potenti
anestetici inalatori sono vapori di liquidi volatili; per semplicità, tuttavia,
sono chiamati gas perché risultano essere tutti in fase gassosa quando li
si somministra per via polmonare.
Caratterizzazione di film anodici di biossido di titanio mediante EIS
Principi farmacocinetici (2)
Gli Anestetici inalatori fluorurati
I gas anestetici somministrati per via polmonare diffondono nel sangue fino a quando la pressione parziale negli alveoli e nel sangue non raggiunge il medesimo valore; allo stesso modo, il trasferimento di anestetico dal sangue ai tessuti bersaglio procede verso l’equilibrio delle pressioni parziali. Visto che le pressioni parziali dei gas si equilibrano attraverso il sistema, monitorandone la concentrazione alveolare si può avere un indice dei loro effetti nel cervello.Riassumendo:
i gas anestetici si equilibrano in base alla loro pressione parziale in ogni tessuto e non in base alle loro concentrazioni;
la pressione parziale di un gas in soluzione è sempre definita dalla pressione parziale di equilibrio in fase gassosa;
la concentrazione di anestetico in un tessuto dipende dalla pressione parziale e dalla solubilità tissutale.
Caratterizzazione di film anodici di biossido di titanio mediante EIS
Assorbimento e distribuzione
Gli Anestetici inalatori fluorurati
L’incremento della concentrazione alveolare di anestetico (FA) nei confronti di quella inspirata (FI) è molto più rapido con gli anestetici meno solubili (N2O, desflurano e sevoflurano); FA aumenta, invece, più lentamente con gli anestetici più solubili (i.e. alotano).
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
0 5 10 15 20 25 30
Minuti di somministrazione
FA/F
I
Protossido d'azoto Desflurano Sevoflurano Isoflurano Alotano
FI = FFGO ∙ (1 – e-
T/τ)
Caratterizzazione di film anodici di biossido di titanio mediante EIS
Eliminazione e risveglio
Gli Anestetici inalatori fluorurati
ELIMINAZIONE
• eliminazione percutanea e viscerale
• diffusione attraverso i tessuti
• metabolismo (biotrasformazione)
Risveglio/induzione = f (solubilità, gittata cardiaca,
ventilazione-minuto)
> è la solubilità dell’anestetico,
> è la capacità di
assorbimento nel sangue e nei
tessuti.
Solitamente, l’80-90% di gas
inalato deve essere espulso
prima del risveglio: a queste
quantità di wash-out, gli
anestetici più solubili vengono
eliminati più lentamente
rispetto a quelli che lo sono di
meno.
Caratterizzazione di film anodici di biossido di titanio mediante EIS
Effetti degli anestetici inalatori
Gli Anestetici inalatori fluorurati
Sistema circolatorio: ↓ pressione arteriosa sanguigna, modesto ↑ della frequenza cardiaca, graduale ↓ delle resistenze vascolari sistemiche.
Sistema polmonare: ↓ del volume corrente, ↑ della frequenza respiratoria, ↓ del tono dei muscoli intercostali, alterazione posizione del diaframma.
Effetti epatici (alotano): può causare epatite attraverso 2 distinti meccanismi: uno ha bassa morbilità, l’altro invece provoca insufficienza epatica fulminante.
Sistema neuromuscolare: rispetto all’alotano, gli anestetici fluorurati derivati dall’etere producono circa il doppio di miorisoluzione e potenziano anche l’azione dei bloccanti neuromuscolari.
Effetti genetici: Tutti i test impiegati per identificare agenti mutageni o cancerogeni (test di Ames) sono risultati negativi su tutti gli anestetici volatili.
Nefrotossicità F-: E’ accertata per il metossiflurano e si configura come un’insufficienza renale ad alta gittata (lesione dei tubuli collettori renali); tuttavia: < solubilità → > wash-out → ↓ [F-] → < metabolismo.
Caratterizzazione di film anodici di biossido di titanio mediante EIS
Gli anestetici inalatori fluorurati (1)
Gli Anestetici inalatori fluorurati
Generic name
Proprietary name Formula
Commercial introduction
(date, company)
Diethyl ether (C2H5)2O 1842, Long
Chloroform CHCl3 1847, Simpson
Trilene CCl2═CHCl 1935, Jackson
Halothane Fluothane CF3CHBrCl 1956, ICI
Fluroxene Fluoromar CF3CH2OCH═CH2 1960, AnaquestMethoxyflurane
Penthrane CH3OCF2CHCl2 1962, Abbott
Enflurane Ethrane CHFClCF2OCHF2 1972, Anaquest
Isoflurane Forane CF3CHClOCHF2 1981, Anaquest
Sevoflurane Sevorane (CF3)2CHOCH2F 1990, Maruishi
Desflurane Suprane CF3CHFOCHF2 1993, Anaquest
Caratterizzazione di film anodici di biossido di titanio mediante EIS
Gli anestetici inalatori fluorurati (2)
Gli Anestetici inalatori fluorurati
Desflurane
Sevoflurane
Isoflurane
Enflurane
Methoxyflurane
Halothane
Fluroxene
Ethyl vinyl ether
Propyl methyl ether
Isopropenyl vinyl ether
Trichloroethylene
Cyclopropane
Vinethene
Ethylene
Ethyl chlorideChloroform
Ether
Nitrous oxide
0
5
10
15
20
1800 1850 1900 1950 2000
Timeline relativa all’introduzione degli agenti anestetici volatili, ○ non fluorurati e ● fluorurati.
Caratterizzazione di film anodici di biossido di titanio mediante EIS
Gli anestetici inalatori fluorurati (3)
Gli Anestetici inalatori fluorurati
Anestetico volatile
LFL
Coefficiente di partizione
sangue:gas
Ripresa della coordinazione
muscolare (min.)
Alotano 5% 2.3 47.2 (± 4.7)
Isoflurano 7% 1.4 23.2 (± 7.6)
Sevoflurano12%
0.69 14.2 (± 8.1)
Desflurano20%
0.42 4.7 (± 3.0)
Limiti inferiori di infiammabilità (70% N2O e 30% O2), coefficiente
di partizione sangue:gas e velocità di recupero degli agenti inalatori fluorurati.
Caratterizzazione di film anodici di biossido di titanio mediante EIS
Gli anestetici inalatori fluorurati (4)
Gli Anestetici inalatori fluorurati
Alcune confezioni di anestetici inalatori fluorurati disponibili sul mercato (alotano, isoflurano, enflurano, desflurano e sevoflurano).
Caratterizzazione di film anodici di biossido di titanio mediante EIS
Metossiflurano (CH3OCF2CHCl2)
Gli Anestetici inalatori fluorurati
2,2-dicloro-1,1-difluoroetil-metil-etere (Teb = 105°C): è stato il
primo etere contenente fluoro ad essere utilizzato per indurre anestesia generale. I suoi metaboliti causano nefrotossicità da ioni fluoruro; per di più, i suoi tempi di induzione e di risveglio sono abbastanza lunghi. Ecco perché, attualmente, lo si adopera soltanto come anestetico in ambito veterinario.
Sintesi di Gowland
F2C ═ CCl2 CH3OCF2CHCl2 +
CH3OCF ═ CCl2
MeONa/MeOH
H3C CF2
O CHCl2
Caratterizzazione di film anodici di biossido di titanio mediante EIS
Alotano (CF3CHClBr)
Gli Anestetici inalatori fluorurati
2-bromo-2-cloro-1,1,1-trifluoroetano (Teb = 50.2°C): è un liquido
dolciastro relativamente stabile e non infiammabile ed il più potente degli anestetici volatili. E’ un derivato dell’etano entrato nell’uso clinico a partire dal 1956. Ha metaboliti solubili nel sangue e non è irritante per le mucose; nell’uomo è stato associato ad epatiti immunomediate, depressione respiratoria e sensibilizzazione all’adrenalina, che ha indotto l’insorgenza di aritmie.Sintesi di Suckling
Cl2C ═ CHCl CF3CH2Cl
CF3CHBrCl
HF/SbCl5 Br2/hυ
Processo Hoechst
F2C ═ CFCl CF2BrCHFCl
CF3CHBrCl
HBr/hυ AlBr3
Caratterizzazione di film anodici di biossido di titanio mediante EIS
Enflurano (CHFClCF2OCHF2)
Gli Anestetici inalatori fluorurati
2-cloro-1,1,2-trifluoroetil-difluorometiletere (Teb = 56.5°C):
etere alogenato liquido incolore, con lieve odore dolciastro,
irritante e non infiammabile a Tamb; il suo metabolismo porta ad
un incremento della concentrazione plasmatica di fluoruri e, in casi rari, ad una ridotta capacità del rene di concentrare le urine. La sua popolarità è stata oscurata dall’isoflurano, introdotto quasi contemporaneamente, ma con minori effetti collaterali.Processo Anaquest-
Abbott
F2C ═ CFCl CH3OCF2CHFCl
CHCl2OCF2CHFCl
CHCl2OCF2CHFCl CHF2OCF2CHFCl
CH3ONa/CH3O
Cl2/hυ
HF/SbCl5
Declorinazione riduttiva del CFC-113
CF2ClCFCl2 CHF2OCF2CHFClTEA/CuCl2
Caratterizzazione di film anodici di biossido di titanio mediante EIS
Isoflurano (CF3CHClOCHF2)
Gli Anestetici inalatori fluorurati
1-cloro-2,2,2-trifluoroetil-difluorometiletere (Teb = 48.8°C): è un
metil-etil etere alogenato liquido trasparente, molto irritante e
non infiammabile a Tamb; secondo in potenza tra gli anestetici
volatili di uso clinico, ha una grande stabilità fisica e non si deteriora durante la conservazione per cinque anni. E’ diventato il “gold standard” tra gli agenti inalatori fin dalla sua introduzione (1981), grazie al suo basso metabolismo. Attualmente è preparato attraverso la formazione in situ di difluorocarbene, a partire dall’HCFC-22 in un bagno di soda. Tra
i prodotti secondari dell’ultimo step, CF3CCl2OCHF2 può essere
selettivamente convertito in isoflurano mediante declorurazione
riduttiva con NaOH/CuCl2/TEA.Processo Anaquest
CHF2Cl :CF2 CHF2OCH2CF3
CHF2OCH2CF3 CHF2OCHClCF3 + CHF2OCCl2CF3
NaOH; - HCl CF3CH2OH
Cl2/hυ
Caratterizzazione di film anodici di biossido di titanio mediante EIS
Sevoflurano [(CF3)2CHOCH2F)] (1)
Gli Anestetici inalatori fluorurati
Fluorometil-2,2,2-trifluorometil-1-(trifluorometil)-etiletere (Teb =
58.5°C): è un etere metil-isopropile completamente fluorurato, di odore dolce; la solubilità sangue:gas, in termini di potenza, è seconda solo a quella del desflurano. Non è irritante, è un potente broncodiatatore, consente una rapida induzione dell’anestesia (~ 2 minuti) ed un rapido risveglio (4-14 minuti): tali caratteristiche lo rendono un eccellente candidato per indurre l’anestesia, attraverso maschera facciale, sia nei bambini che negli adulti. Non stimola la formazione di anticorpi e non ha mai riportato epatiti immunomediate. Il primo Paese ad approvarlo come farmaco (nel gennaio del 1990) è stato il Giappone.
Sintesi dal 2H-esafluoroisopropanolo (a)
(CF3)2CHOH + CH2O + HF (CF3)2CHOCH2F +
H2O
H2SO4
Caratterizzazione di film anodici di biossido di titanio mediante EIS
Sevoflurano [(CF3)2CHOCH2F)] (2)
Gli Anestetici inalatori fluorurati
Sintesi dal 2H-esafluoroisopropanolo (b)
(CF3)2CHOH + (CH3)2SO4 (CF3)2CHOCH3 + H2O + Na+
(CH3SO4)-
(CF3)2CHOCH3 (CF3)2CHOCH2Cl + HCl
(CF3)2CHOCH2Cl + KF (CF3)2CHOCH2F +
KCl
NaOH
Cl2/hυ
(DMF); ~ 185°C
(oppure SbF3)
Sintesi dal 2H-esacloroisopropanolo
(CCl3)2CHOH + (CH3)2SO4 (CCl3)2CHOCH3 + H2O + Na+
(CH3SO4)-
(CCl3)2CHOCH3 (CCl3)2CHOCH2Cl + HCl
(CCl3)2CHOCH2Cl + KF (CF3)2CHOCH2F +
KCl
NaOH
Cl2/hυ
(oppure BrF3 , SbF3)
Caratterizzazione di film anodici di biossido di titanio mediante EIS
Desflurano (CF3CHFOCHF2) (1)
Gli Anestetici inalatori fluorurati
Difluorometil-1,2,2,2-tetrafluoroetiletere (Teb = 23.5°C): etere etil-
metilico perfluorurato, caratterizzato da una scarsa infiammabilità ed una bassa velocità di biotrasformazione (< 0.03%); essendo il più irritante tra gli anestetici volatili, non può essere somministrato attraverso maschera facciale perché provocherebbe tosse, salivazione, mancanza di respiro e laringospasmo. La completa fluorurazione riduce la solubilità ematica e tissutale e comporta una perdita di potenza. La solubilità sangue:gas è la più bassa in assoluto, come pure il coefficiente di partizione sangue:gas (0.42): ciò determina un breve tempo di risveglio (3-8 minuti). Anche la solubilità nella plastica e nella gomma dei circuiti di anestesia è minore rispetto agli altri alogenati inalatori. Se utilizzato ad alte concentrazioni, può causare ipertensione e tachicardia.
Sintesi di Russell (fluorurazione diretta del precursore dell’isoflurano)
CF3CH2OCHF2 + F2
CF3CHFOCHF2
- HF
Caratterizzazione di film anodici di biossido di titanio mediante EIS
Desflurano (CF3CHFOCHF2) (2)
Gli Anestetici inalatori fluorurati
Sintesi dall’isoflurano
CF3CHClOCHF2 + KF CF3CHFOCHF2 +
KCl
SbF5
Sintesi dal metil-emiacetale del trifluoroacetaldeide
CF3CH(OH)OCH3 CF3CH(OCH3)OCH3
CF3CH(OCH3)OCH3 + CsF CF3CHFOCH3 +
CH3O-Cs+
CF3CHFOCH3 + 2 F2 CF3CHFOCHF2
CH3Cl
DMF o solfolano
- 2 HF
Caratterizzazione di film anodici di biossido di titanio mediante EIS
Sommario
Gli Anestetici inalatori fluorurati
Introduzione
Gli Anestetici inalatori
fluorurati
ConclusioniConclusioni
Bibliografia
Caratterizzazione di film anodici di biossido di titanio mediante EIS
Conclusioni e considerazioni
Gli Anestetici inalatori fluorurati
Sostituzione di atomi di H dapprima con Cl e, più recentemente, con atomi di F
considerevole riduzione della tossicità, dell’infiammabilità e della solubilità nel sangue, con una significativa diminuzione dei
tempi di risveglio.
Un tempo si dava molta importanza alla potenza di un anestetico inalatorio. Con un agente che non è in grado di essere metabolizzato, la potenza diviene un parametro irrilevante: un inalante più potente verrà assunto in dosi ragionevolmente più piccole, determinando un minor rilascio di metaboliti
L’ANESTETICO “IDEALE”, SENZA ALCUN EFFETTO INDESIDERATO, NON L’ANESTETICO “IDEALE”, SENZA ALCUN EFFETTO INDESIDERATO, NON ESISTE ANCORA!ESISTE ANCORA!
Caratterizzazione di film anodici di biossido di titanio mediante EIS
Utilità clinica degli anestetici volatili (1)
Gli Anestetici inalatori fluorurati
SEVOFLURANO
promosse la popolarità dell’induzione inalatoria negli adulti rispetto all’approccio endovenoso
La bassa solubilità sangue:gas del sevoflurano permette una rapida
induzione (i tempi tecnici caratteristici per una perdita di coscienza
sono di circa 1 minuto). Il sevoflurano è anche stato adoperato
nell’approccio in pazienti con vie aeree difficili, grazie al
mantenimento della ventilazione spontanea, alla mancanza dello
stato di eccitazione ed all’assenza di salivazione, proprie di questa
tecnica. La concentrazione fine espiratoria dei gas può essere
facilmente ottenuta, così come è possibile valutare le risposte
pupillari e la ventilazione. L’accettazione dei pazienti è
relativamente alta (arrivando al 90% dei casi).
Caratterizzazione di film anodici di biossido di titanio mediante EIS
Utilità clinica degli anestetici volatili (2)
Gli Anestetici inalatori fluorurati
VANTAGGI SVANTAGGI possono essere facilmente
somministrati per via inalatoria e titolati
adeguata profondità di anestesia, che può essere variata (in relazione alle esigenze) attraverso il monitoraggio dei livelli di concentrazione finale
rilasciamento dei muscoli scheletrici
mantenimento della gittata cardiaca e del flusso cerebrale
prevedibile e rapido ritorno allo stato di coscienza (dimissione più immediata dalla recovery-room)
assenza di effetti analgesici ed associazione con nausea e vomito post-operatorio
numerosi anestetici inalati sono stati associati a tossicità cellulare in molti animali
l’alotano ha un ben definito effetto immunologico nel produrre l’epatite ed è stato associato a bradicardia e bradiaritmia (furto coronario)
il desflurano è stato associato a tachicardia, ipertensione e, in alcuni casi, ad ischemia miocardica
Caratterizzazione di film anodici di biossido di titanio mediante EIS
Farmaco-economia
Gli Anestetici inalatori fluorurati
OBIETTIVO:
MIGLIORI RISULTATI COI MINIMI COSTI MINIMI COSTI EFFETTIVIEFFETTIVI!!!
EFFICACIAEFFETTI
COLLATERALI
COSTI DIRETTI-
INDIRETTI
EFFETTI COLLATERALI:
I. TOSSICITA’ INTRINSECHE
II. NAUSEA E VOMITO
III. EFFETTI DANNOSI SECONDARICOSTI INDIRETTI:
I. TEMPI OPERATORI
II. TEMPI IN RECOVERY-ROOM
III. COSTI LAVORATIVILa relativa velocità, in termini di emergenza, nell’indurre anestesia generale ben si addice alla narcosi ambulatoriale (“uno dentro e l’altro fuori”).
Caratterizzazione di film anodici di biossido di titanio mediante EIS
Sommario
Gli Anestetici inalatori fluorurati
Introduzione
Gli Anestetici inalatori
fluorurati
Conclusioni
BibliografiaBibliografia
Caratterizzazione di film anodici di biossido di titanio mediante EIS
Bibliografia
Gli Anestetici inalatori fluorurati
R.D. Chambers: Fluorine in Organic Chemistry, Blackwell Publishing, USA/Canada, 2004
P.G. Barash, B.F. Cullen, R.K. Stoelting: Anestesia Clinica, Delfino Ed., Medicina Scienze, 2004
R.E. Banks, B.E. Smart, J.C. Tatlow: Organofluorine Chemistry – Principles and Commercial Applications, Plenum Press, New York and London, 1994.
Fonti elettroniche (internet)
Materiale didattico del corso di Tecnologie del Fluoro e dei Materiali Organici Fluorurati
Caratterizzazione di film anodici di biossido di titanio mediante EIS
Fine della presentazione
Gli Anestetici inalatori fluorurati
GRAZIE PER LA
CORTESE
ATTENZIONE!
Caratterizzazione di film anodici di biossido di titanio mediante EIS
Gli Anestetici inalatori fluorurati
Gli Anestetici inalatori fluorurati
APPENDICI
Caratterizzazione di film anodici di biossido di titanio mediante EIS
Il Fluoro: proprietà chimico-fisiche
Gli Anestetici inalatori fluorurati
Numero atomico 9Peso atomico [g/mol] 18.9984Densità (@ 273 K) [kg/m3] 1.696Configurazione elettronica [He] 2 s2 2 p5
Struttura cristallina cubicaPotenziale standard [V] -2.87Elettronegatività (scala di Pauling) 3.98 (alta!)
Stato di aggregazionegas (non
magnetico)Punto di ebollizione [°C] - 188.12Punto di fusione [°C] - 219.62Energia di prima ionizzazione [KJ/mol]
1681.0
Energia di legame F-F (@ 25 °C) [KJ/mol]
158
Energia di legame F-H (@ 25 °C) [KJ/mol]
566
Energia di legame F-C (@ 25 °C) [KJ/mol]
485
Caratterizzazione di film anodici di biossido di titanio mediante EIS
Il Fluoro: applicazioni
Gli Anestetici inalatori fluorurati
FLUORO
Prodotti di consumo, detergenti
Fluoropolimeri (PTFE, Nafion)
Espansi e refrigeranti
Elettronica, industria
metallurgica
Prodotti farmaceutici ed
agrochimici
Anestetici volatili
(desflurano)
Fluorocarburi (HFC, HFE)
Industria petrolifera
Caratterizzazione di film anodici di biossido di titanio mediante EIS
Il Fluoro: reattività (1)
Gli Anestetici inalatori fluorurati
Fluorurazione acida (reazione di Swarts, carbocationica):
R ─ Cl + HF R ─ F
+ HCl
SbF
3
Fluorurazione radicalica:
R ─ H + F2 R ─ F +
HF Fluorurazione ionica (via carbanione):
CF2 ═ CFCF3 + Cs+F- (CF3)2CF-Cs+ (CF3)2CFI
+ I-
DMF
I2
Caratterizzazione di film anodici di biossido di titanio mediante EIS
Il Fluoro: reattività (2)
Gli Anestetici inalatori fluorurati
Sintesi perfluoroeteri (I):
CF2 ═ CFCF3 + CH3OH CF3CF(-)CF2─ OCH3
CF3CF(-)CF2─ OCH3 CF3CF2CF2─ OCH3 + CH3O-
+ HF
CH3OHF2
Sintesi perfluoroeteri (II):
RFCH2OH + CH2O RFCH2─ OCH2OH + H2O
RFCH2─ OCH2OH RFCF2─ OCF2─ OCF2RF +
H2O + HF
H2SO
4
RFCH2OH
F2 , -100°C
Caratterizzazione di film anodici di biossido di titanio mediante EIS
Il Fluoro: reattività (3)
Gli Anestetici inalatori fluorurati
Sintesi perfluorometilviniletere:
CO + F2 COF2 CF3OF
CF3OCFCl─CF2Cl
CF3OCFCl─CF2Cl CF3─ OCF ═ CF2
Zn
DMF
F2 , CsF
CFCl ═ CFCl
Sintesi perfluoroeteri (III):
RH ─ OH RH─ O- RH ─
OCF2CF(-)CF3
RH ─ OCF2CF(-)CF3 RH ─ O ─ CF2CFHCF3 +
RH ─ O∙
B-
RH ─ OH
CF2═CFCF
3
Caratterizzazione di film anodici di biossido di titanio mediante EIS
Il Fluoro: reattività (4)
Gli Anestetici inalatori fluorurati
Sintesi SSCP (tecnologia via ipofluoriti, Solvay-Solexis):
RF ─ COH + CF3OF RF ─ CF2 ─ O ─ CF ═
CF2 Perfect Fluorination (Daikin):
RF ─ CO ─ O ─ RH + F2 RF ─ CO ─ O ─ RF +
HF
Sintesi LSCP (tecnologia via epossido, Dupont):
RF ─ COF + CF3CF ─ CF2 RF ─ CF2 ─ O ─ CF ═
CF2
OCsF
Caratterizzazione di film anodici di biossido di titanio mediante EIS
Il Fluoro: reattività (5)
Gli Anestetici inalatori fluorurati
Sintesi HFE (via anionica):
RF ─ CO ─ F + KF RFCF2─ O-
RFCF2─ O- + CH3 ─ X RFCF2─ O ─ CH3
+ X-
Sintesi HFE (via acida):
RF ─ CO ─ F + CH3F RFCF2─ O
─ CH3
SbF5
Foto-ossi polimerizzazione:
olefina perfluorurata + O2 + UV PFPE
(Fomblin®)
Caratterizzazione di film anodici di biossido di titanio mediante EIS
Gli anestetici inalatori fluorurati (a)
Gli Anestetici inalatori fluorurati
0
10
20
30
40
50
60
70
80
1973 1975 1977 1979 1981 1983 1985 1987 1989
Per
cen
t M
ark
et S
har
e (%
)
etere metossiflurano alotano enflurano isoflurano
Quote % del mercato statunitense degli anestetici volatili (in unità equivalenti).
Caratterizzazione di film anodici di biossido di titanio mediante EIS
Gli anestetici inalatori fluorurati (b): % vendute
Gli Anestetici inalatori fluorurati
Agente 1985 1986 1987 1988
Germania
Alotano 40% 34% 29% 28%Enflurano 49% 52% 52% 51%Isoflurano 9% 13% 18% 20%
ItaliaAlotano 20% 16% 14% 9%Enflurano 67% 50% 44% 42%Isoflurano 12% 33% 41% 47%
Regno Unito
Alotano 54% 42% 29% 27%Enflurano 30% 41% 49% 44%Isoflurano 14% 15% 21% 28%
Francia
Alotano 11%Enflurano 54%Isoflurano 34%
USA
Alotano 11% 10% 7% 6%Enflurano 32% 30% 27% 23%Isoflurano 51% 60% 73% 71%
Caratterizzazione di film anodici di biossido di titanio mediante EIS
Gli anestetici inalatori fluorurati (c)
Gli Anestetici inalatori fluorurati
0
5
10
15
20
25
30
< 1 1-3 3-5
Durata dell'anestesia (h)
Tem
po
di o
rien
tam
ento
(m
in)
Sevoflurano
Isoflurano
Tempi di recupero dell’orientamento dopo anestesia generale di diverse durate: con il sevoflurano, anestetico meno solubile, il tempo di orientamento era indipendente dalla durata della somministrazione; al contrario, anestesie lunghe con l’isoflurano erano associate a ritardo nei tempi di orientamento.
Caratterizzazione di film anodici di biossido di titanio mediante EIS
Inquinamento ambientale e prevenzione
Gli Anestetici inalatori fluorurati
Comprovata azione tossica dei gas anestetici
Rischio per tutto il personale esposto
Grande interesse per l’inquinamento ambientale
Perdite di gas possono verificarsi per la non perfetta adesione delle maschere facciali, per la diffusione dalla gomma delle apparecchiature (quando si usano anestetici ad elevata solubilità in essa) e per la presenza di residui nelle apparecchiature adoperate; oggi si preferisce utilizzare i sistemi chiusi, che permettono il recupero e la riutilizzazione dell’aria espirata dal paziente.
Il problema dell’inquinamento non interessa esclusivamente la sala operatoria, ma anche gli ambienti ad essa adiacenti; esso rappresenta un problema di attualità già affrontato dal DPR 303 del 19/03/1956 (art. 20): “Norme generali per l’igiene del lavoro”, e dalla Circolare del Ministero della Sanità n° 403 del 14/03/1989: “Esposizione professionale ad anestetici in sala operatoria” (linee guida di comportamento per ↓ inquinamento ambientale + interventi sanitari nei confronti di tutto il personale professionalmente esposto).
Caratterizzazione di film anodici di biossido di titanio mediante EIS
Protossido d’azoto (N2O) e Xenon (Xe)
Gli Anestetici inalatori fluorurati
Il protossido d’azoto (gas esilarante) è un gas di odore dolce, non infiammabile, relativamente insolubile nel sangue e di bassa potenza. Nella maggior parte dei casi, e somministrato come adiuvante dell’anestesia, per incrementare l’efficacia terapeutica degli anestetici volatili. Non produce rilasciamento della muscolatura scheletrica, ma ha effetti analgesici dimostrati. Nonostante sia utilizzato da molto tempo, solleva polemiche che riguardano quattro punti:
• il suo ruolo nella nausea e nel vomito post-operatorio;
• il potenziale effetto tossico sulla funzione cellulare (disattivazione della vitamina B12);
• gli effetti collaterali relativi all’assorbimento ed all’espansione di strutture piene d’aria (N2O al 75% può raddoppiare le dimensioni di un pneumotorace in 10 minuti);
• l’effetto sullo sviluppo embrionale.Lo xenon è un gas inerte privo di odore: difficile da ottenere (quindi estremamente costoso), negli ultimi anni ha suscitato un grande interesse perché, con le sue caratteristiche, si avvicina molto al modello di anestetico inalatorio “ideale”. Il suo coefficiente di ripartizione sangue:gas è 0.14 e, diversamente dagli altri anestetici volatili, dà un certo grado di analgesia. Non è esplosivo, né irritante, quindi può essere inalato con tranquillità; non produce una significativa depressione miocardica.
Caratterizzazione di film anodici di biossido di titanio mediante EIS
Fine della presentazione
Gli Anestetici inalatori fluorurati
THE END