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GLI ANESTETICI INALATORI FLUORURATI Docente del corso di Tecnologie del Fluoro e dei Materiali Organici Fluorurati: Prof. Walter NAVARRINI Vincenzo Terenzio.

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1 GLI ANESTETICI INALATORI FLUORURATI Docente del corso di Tecnologie del Fluoro e dei Materiali Organici Fluorurati: Prof. Walter NAVARRINI Vincenzo Terenzio Matricola: Dipartimento Chimica, Materiali ed Ingegneria Chimica Giulio Natta Facoltà di Ingegneria Corso di Laurea Specialistica in Ingegneria Chimica Anno Accademico Giugno Milano

2 Caratterizzazione di film anodici di biossido di titanio mediante EIS Sommario Gli Anestetici inalatori fluorurati Introduzione Gli Anestetici inalatori fluorurati Conclusioni Bibliografia

3 Caratterizzazione di film anodici di biossido di titanio mediante EIS Sommario Gli Anestetici inalatori fluorurati Introduzione Gli Anestetici inalatori fluorurati Conclusioni Bibliografia

4 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 GENERALE PERIFERICA 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

5 Caratterizzazione di film anodici di biossido di titanio mediante EIS Introduzione (2) ANESTETICI INALATORI (FLUORURATI) BASSO COSTO FACILITA DI SOMMiNISTRA = ZIONE MONITORAGGIO CONCENTRAZIONI /EFFETTI Gli Anestetici inalatori fluorurati PICCOLO RANGE DOSI TERAPEUTICHE/ TOSSICHE

6 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 lanestesia generale: una bassa concentrazione (1%) permette di ottenere labolizione dello stato di coscienza MOLECOLA DI ETERE ATOMI DI FLUORO stabilità p. eb. proprietà cinetiche infiamma = bilità tossicità

7 Caratterizzazione di film anodici di biossido di titanio mediante EIS Sommario Gli Anestetici inalatori fluorurati Introduzione Gli Anestetici inalatori fluorurati Conclusioni Bibliografia

8 Caratterizzazione di film anodici di biossido di titanio mediante EIS Cenni storici Gli Anestetici inalatori fluorurati 1930 Gas anestetici non combustibili potevano essere creati adoperando alcuni composti organici del fluoruro Furono sintetizzati 46 composti contenenti atomi di F da E. McBee, molto simili come struttura allalotano Fu sintetizzato lalotano, poi introdotto nella pratica clinica a partire dal 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) Wallin et al., nei laboratori della Travenol, sintetizzarono il sevoflurano, poi messo sul mercato dal 1995.

9 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)

10 Caratterizzazione di film anodici di biossido di titanio mediante EIS Proprietà chimico-fisiche (1) Gli Anestetici inalatori fluorurati PROPRIETASevofluranoDesfluranoIsofluranoEnfluranoAlotano Punto ebollizione (°C) P 20°C (mmHg) Peso molec. (g/mol) Coeff. part. olio-gas Coeff. part. sangue-gas Solub. sangue-cervello Solub. sangue-grasso Solub. sangue-muscolo Infiammabilità % Ritrovati come metaboliti

11 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 allinterno 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.

12 Caratterizzazione di film anodici di biossido di titanio mediante EIS Principi farmacocinetici (1) Gli Anestetici inalatori fluorurati ASSORBIMENTO DISTRIBUZIONE METABOLISMO ELIMINAZIONE Tecnicamente, il protossido dazoto è lunico 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.

13 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 lequilibrio 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.

14 Caratterizzazione di film anodici di biossido di titanio mediante EIS Assorbimento e distribuzione Gli Anestetici inalatori fluorurati Lincremento della concentrazione alveolare di anestetico (F A ) nei confronti di quella inspirata (F I ) è molto più rapido con gli anestetici meno solubili (N 2 O, desflurano e sevoflurano); F A aumenta, invece, più lentamente con gli anestetici più solubili (i.e. alotano). F I = F FGO (1 – e -T/τ )

15 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 dellanestetico, > è la capacità di assorbimento nel sangue e nei tessuti. Solitamente, l80-90% 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.

16 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, laltro invece provoca insufficienza epatica fulminante. Sistema neuromuscolare: rispetto allalotano, gli anestetici fluorurati derivati dalletere producono circa il doppio di miorisoluzione e potenziano anche lazione 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 uninsufficienza renale ad alta gittata (lesione dei tubuli collettori renali); tuttavia: wash-out [F - ] < metabolismo.

17 Caratterizzazione di film anodici di biossido di titanio mediante EIS Gli anestetici inalatori fluorurati (1) Gli Anestetici inalatori fluorurati Generic nameProprietary nameFormula Commercial introduction (date, company) Diethyl ether(C 2 H 5 ) 2 O1842, Long ChloroformCHCl , Simpson TrileneCCl 2 CHCl1935, Jackson Halothane FluothaneCF 3 CHBrCl1956, ICI Fluroxene FluoromarCF 3 CH 2 OCHCH , Anaquest Methoxyflurane PenthraneCH 3 OCF 2 CHCl , Abbott Enflurane EthraneCHFClCF 2 OCHF , Anaquest Isoflurane ForaneCF 3 CHClOCHF , Anaquest Sevoflurane Sevorane(CF 3 ) 2 CHOCH 2 F1990, Maruishi Desflurane SupraneCF 3 CHFOCHF , Anaquest

18 Caratterizzazione di film anodici di biossido di titanio mediante EIS Gli anestetici inalatori fluorurati (2) Gli Anestetici inalatori fluorurati Timeline relativa allintroduzione degli agenti anestetici volatili, non fluorurati e fluorurati.

19 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% (± 4.7) Isoflurano 7% (± 7.6) Sevoflurano 12% (± 8.1) Desflurano 20% (± 3.0) Limiti inferiori di infiammabilità (70% N 2 O e 30% O 2 ), coefficiente di partizione sangue:gas e velocità di recupero degli agenti inalatori fluorurati.

20 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).

21 Caratterizzazione di film anodici di biossido di titanio mediante EIS Metossiflurano (CH 3 OCF 2 CHCl 2 ) Gli Anestetici inalatori fluorurati 2,2-dicloro-1,1-difluoroetil-metil-etere (T eb = 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 F 2 C CCl 2 CH 3 OCF 2 CHCl 2 + CH 3 OCF CCl 2 MeONa/MeOH H3CH3C CF 2 O CHCl 2

22 Caratterizzazione di film anodici di biossido di titanio mediante EIS Alotano (CF 3 CHClBr) Gli Anestetici inalatori fluorurati 2-bromo-2-cloro-1,1,1-trifluoroetano (T eb = 50.2°C): è un liquido dolciastro relativamente stabile e non infiammabile ed il più potente degli anestetici volatili. E un derivato delletano entrato nelluso clinico a partire dal Ha metaboliti solubili nel sangue e non è irritante per le mucose; nelluomo è stato associato ad epatiti immunomediate, depressione respiratoria e sensibilizzazione alladrenalina, che ha indotto linsorgenza di aritmie. Sintesi di Suckling Cl 2 C CHCl CF 3 CH 2 Cl CF 3 CHBrCl HF/SbCl 5 Br 2 /hυ Processo Hoechst F 2 C CFCl CF 2 BrCHFCl CF 3 CHBrCl HBr/hυ AlBr 3

23 Caratterizzazione di film anodici di biossido di titanio mediante EIS Enflurano (CHFClCF 2 OCHF 2 ) Gli Anestetici inalatori fluorurati 2-cloro-1,1,2-trifluoroetil-difluorometiletere (T eb = 56.5°C): etere alogenato liquido incolore, con lieve odore dolciastro, irritante e non infiammabile a T amb ; 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 dallisoflurano, introdotto quasi contemporaneamente, ma con minori effetti collaterali. Processo Anaquest-Abbott F 2 C CFCl CH 3 OCF 2 CHFCl CHCl 2 OCF 2 CHFCl CHCl 2 OCF 2 CHFCl CHF 2 OCF 2 CHFCl CH 3 ONa/CH 3 O Cl 2 /hυ HF/SbCl 5 Declorinazione riduttiva del CFC-113 CF 2 ClCFCl 2 CHF 2 OCF 2 CHFCl TEA/CuCl 2

24 Caratterizzazione di film anodici di biossido di titanio mediante EIS Isoflurano (CF 3 CHClOCHF 2 ) Gli Anestetici inalatori fluorurati 1-cloro-2,2,2-trifluoroetil-difluorometiletere (T eb = 48.8°C): è un metil-etil etere alogenato liquido trasparente, molto irritante e non infiammabile a T amb ; 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 dallHCFC-22 in un bagno di soda. Tra i prodotti secondari dellultimo step, CF 3 CCl 2 OCHF 2 può essere selettivamente convertito in isoflurano mediante declorurazione riduttiva con NaOH/CuCl 2 /TEA. Processo Anaquest CHF 2 Cl :CF 2 CHF 2 OCH 2 CF 3 CHF 2 OCH 2 CF 3 CHF 2 OCHClCF 3 + CHF 2 OCCl 2 CF 3 NaOH; - HCl CF 3 CH 2 OH Cl 2 /hυ

25 Caratterizzazione di film anodici di biossido di titanio mediante EIS Sevoflurano [(CF 3 ) 2 CHOCH 2 F)] (1) Gli Anestetici inalatori fluorurati Fluorometil-2,2,2-trifluorometil-1-(trifluorometil)-etiletere (T eb = 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 dellanestesia (~ 2 minuti) ed un rapido risveglio (4-14 minuti): tali caratteristiche lo rendono un eccellente candidato per indurre lanestesia, 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) (CF 3 ) 2 CHOH + CH 2 O + HF (CF 3 ) 2 CHOCH 2 F + H 2 O H 2 SO 4

26 Caratterizzazione di film anodici di biossido di titanio mediante EIS Sevoflurano [(CF 3 ) 2 CHOCH 2 F)] (2) Gli Anestetici inalatori fluorurati Sintesi dal 2H-esafluoroisopropanolo (b) (CF 3 ) 2 CHOH + (CH 3 ) 2 SO 4 (CF 3 ) 2 CHOCH 3 + H 2 O + Na + (CH 3 SO 4 ) - (CF 3 ) 2 CHOCH 3 (CF 3 ) 2 CHOCH 2 Cl + HCl (CF 3 ) 2 CHOCH 2 Cl + KF (CF 3 ) 2 CHOCH 2 F + KCl NaOH Cl 2 /hυ (DMF); ~ 185°C (oppure SbF 3 ) Sintesi dal 2H-esacloroisopropanolo (CCl 3 ) 2 CHOH + (CH 3 ) 2 SO 4 (CCl 3 ) 2 CHOCH 3 + H 2 O + Na + (CH 3 SO 4 ) - (CCl 3 ) 2 CHOCH 3 (CCl 3 ) 2 CHOCH 2 Cl + HCl (CCl 3 ) 2 CHOCH 2 Cl + KF (CF 3 ) 2 CHOCH 2 F + KCl NaOH Cl 2 /hυ (oppure BrF 3, SbF 3 )

27 Caratterizzazione di film anodici di biossido di titanio mediante EIS Desflurano (CF 3 CHFOCHF 2 ) (1) Gli Anestetici inalatori fluorurati Difluorometil-1,2,2,2-tetrafluoroetiletere (T eb = 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 dellisoflurano) CF 3 CH 2 OCHF 2 + F 2 CF 3 CHFOCHF 2 - HF

28 Caratterizzazione di film anodici di biossido di titanio mediante EIS Desflurano (CF 3 CHFOCHF 2 ) (2) Gli Anestetici inalatori fluorurati Sintesi dallisoflurano CF 3 CHClOCHF 2 + KF CF 3 CHFOCHF 2 + KCl SbF 5 Sintesi dal metil-emiacetale del trifluoroacetaldeide CF 3 CH(OH)OCH 3 CF 3 CH(OCH 3 )OCH 3 CF 3 CH(OCH 3 )OCH 3 + CsF CF 3 CHFOCH 3 + CH 3 O - Cs + CF 3 CHFOCH F 2 CF 3 CHFOCHF 2 CH 3 Cl DMF o solfolano - 2 HF

29 Caratterizzazione di film anodici di biossido di titanio mediante EIS Sommario Gli Anestetici inalatori fluorurati Introduzione Gli Anestetici inalatori fluorurati Conclusioni Bibliografia

30 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, dellinfiammabilità 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 LANESTETICO IDEALE, SENZA ALCUN EFFETTO INDESIDERATO, NON ESISTE ANCORA!

31 Caratterizzazione di film anodici di biossido di titanio mediante EIS Utilità clinica degli anestetici volatili (1) Gli Anestetici inalatori fluorurati SEVOFLURANO promosse la popolarità dellinduzione inalatoria negli adulti rispetto allapproccio 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 nellapproccio in pazienti con vie aeree difficili, grazie al mantenimento della ventilazione spontanea, alla mancanza dello stato di eccitazione ed allassenza 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. Laccettazione dei pazienti è relativamente alta (arrivando al 90% dei casi).

32 Caratterizzazione di film anodici di biossido di titanio mediante EIS Utilità clinica degli anestetici volatili (2) Gli Anestetici inalatori fluorurati VANTAGGISVANTAGGI 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 lalotano ha un ben definito effetto immunologico nel produrre lepatite 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

33 Caratterizzazione di film anodici di biossido di titanio mediante EIS Farmaco-economia Gli Anestetici inalatori fluorurati OBIETTIVO: MINIMI COSTI EFFETTIVI MIGLIORI RISULTATI COI MINIMI COSTI EFFETTIVI !!! EFFICACIA EFFETTI COLLATERALI COSTI DIRETTI- INDIRETTI EFFETTI COLLATERALI: I. TOSSICITA INTRINSECHE II. NAUSEA E VOMITO III. EFFETTI DANNOSI SECONDARI COSTI INDIRETTI: I. TEMPI OPERATORI II. TEMPI IN RECOVERY-ROOM III. COSTI LAVORATIVI La relativa velocità, in termini di emergenza, nellindurre anestesia generale ben si addice alla narcosi ambulatoriale ( uno dentro e laltro fuori ).

34 Caratterizzazione di film anodici di biossido di titanio mediante EIS Sommario Gli Anestetici inalatori fluorurati Introduzione Gli Anestetici inalatori fluorurati Conclusioni Bibliografia

35 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, Fonti elettroniche (internet) Materiale didattico del corso di Tecnologie del Fluoro e dei Materiali Organici Fluorurati

36 Caratterizzazione di film anodici di biossido di titanio mediante EIS Fine della presentazione Gli Anestetici inalatori fluorurati GRAZIE PER LA CORTESE ATTENZIONE!

37 Caratterizzazione di film anodici di biossido di titanio mediante EIS Gli Anestetici inalatori fluorurati APPENDICI

38 Caratterizzazione di film anodici di biossido di titanio mediante EIS Il Fluoro: proprietà chimico-fisiche Gli Anestetici inalatori fluorurati Numero atomico 9 Peso atomico [g/mol] Densità 273 K) [kg/m 3 ] Configurazione elettronica [He] 2 s 2 2 p 5 Struttura cristallina cubica Potenziale standard [V] Elettronegatività (scala di Pauling) 3.98 (alta!) Stato di aggregazione gas (non magnetico) Punto di ebollizione [°C] Punto di fusione [°C] Energia di prima ionizzazione [KJ/mol] 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

39 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

40 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 + F 2 R F + HF Fluorurazione ionica (via carbanione) : CF 2 CFCF 3 + Cs + F - (CF 3 ) 2 CF - Cs + (CF 3 ) 2 CFI + I - DMF I2I2

41 Caratterizzazione di film anodici di biossido di titanio mediante EIS Il Fluoro: reattività (2) Gli Anestetici inalatori fluorurati Sintesi perfluoroeteri (I): CF 2 CFCF 3 + CH 3 OH CF 3 CF (-) CF 2 OCH 3 CF 3 CF (-) CF 2 OCH 3 CF 3 CF 2 CF 2 OCH 3 + CH 3 O - + HF CH 3 OH F2F2 Sintesi perfluoroeteri (II): R F CH 2 OH + CH 2 O R F CH 2 OCH 2 OH + H 2 O R F CH 2 OCH 2 OH R F CF 2 OCF 2 OCF 2 R F + H 2 O + HF H 2 SO 4 R F CH 2 OH F 2, -100°C

42 Caratterizzazione di film anodici di biossido di titanio mediante EIS Il Fluoro: reattività (3) Gli Anestetici inalatori fluorurati Sintesi perfluorometilviniletere: CO + F 2 COF 2 CF 3 OF CF 3 OCFClCF 2 Cl CF 3 OCFClCF 2 Cl CF 3 OCF CF 2 Zn DMF F 2, CsF CFCl Sintesi perfluoroeteri (III): R H OH R H O - R H OCF 2 CF (-) CF 3 R H OCF 2 CF (-) CF 3 R H O CF 2 CFHCF 3 + R H O B-B- R H OH CF 2 CFCF 3

43 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) : R F COH + CF 3 OF R F CF 2 O CF CF 2 Perfect Fluorination (Daikin) : R F CO O R H + F 2 R F CO O R F + HF Sintesi LSCP (tecnologia via epossido, Dupont) : R F COF + CF 3 CF CF 2 R F CF 2 O CF CF 2 O CsF

44 Caratterizzazione di film anodici di biossido di titanio mediante EIS Il Fluoro: reattività (5) Gli Anestetici inalatori fluorurati Sintesi HFE (via anionica) : R F CO F + KF R F CF 2 O - R F CF 2 O - + CH 3 X R F CF 2 O CH 3 + X - Sintesi HFE (via acida) : R F CO F + CH 3 F R F CF 2 O CH 3 SbF 5 Foto-ossi polimerizzazione: olefina perfluorurata + O 2 + UV PFPE ( Fomblin ® )

45 Caratterizzazione di film anodici di biossido di titanio mediante EIS Gli anestetici inalatori fluorurati (a) Gli Anestetici inalatori fluorurati Quote % del mercato statunitense degli anestetici volatili (in unità equivalenti).

46 Caratterizzazione di film anodici di biossido di titanio mediante EIS Gli anestetici inalatori fluorurati (b): % vendute Gli Anestetici inalatori fluorurati Agente Germania Alotano40%34%29%28% Enflurano49%52% 51% Isoflurano9%13%18%20% Italia Alotano20%16%14%9% Enflurano67%50%44%42% Isoflurano12%33%41%47% Regno Unito Alotano54%42%29%27% Enflurano30%41%49%44% Isoflurano14%15%21%28% Francia Alotano11% Enflurano54% Isoflurano34% USA Alotano11%10%7%6% Enflurano32%30%27%23% Isoflurano51%60%73%71%

47 Caratterizzazione di film anodici di biossido di titanio mediante EIS Gli anestetici inalatori fluorurati (c) Gli Anestetici inalatori fluorurati Tempi di recupero dellorientamento 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 lisoflurano erano associate a ritardo nei tempi di orientamento.

48 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 linquinamento 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 dellaria espirata dal paziente. Il problema dellinquinamento 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 ligiene 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).

49 Caratterizzazione di film anodici di biossido di titanio mediante EIS Protossido dazoto (N 2 O) e Xenon (Xe) Gli Anestetici inalatori fluorurati Il protossido dazoto ( 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 dellanestesia, per incrementare lefficacia 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 B 12 ); gli effetti collaterali relativi allassorbimento ed allespansione di strutture piene daria (N 2 O al 75% può raddoppiare le dimensioni di un pneumotorace in 10 minuti); leffetto 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.

50 Caratterizzazione di film anodici di biossido di titanio mediante EIS Fine della presentazione Gli Anestetici inalatori fluorurati THE END


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