Monossido di azoto
| Monossido di azoto | |
|---|---|
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| Nome IUPAC | |
| monossido di azoto | |
| Nomi alternativi | |
| ossido nitrico | |
| Caratteristiche generali | |
| Formula bruta o molecolare | NO |
| Massa molecolare (u) | 30,01 |
| Aspetto | gas incolore |
| Numero CAS | |
| Numero EINECS | 233-271-0 |
| PubChem | 145068 |
| DrugBank | DBDB00435 |
| SMILES | [N]=O |
| Proprietà chimico-fisiche | |
| Densità (kg·m−3, in c.s.) | 1,229 |
| Indice di rifrazione | 1,0002697 a 25 °C |
| Solubilità in acqua | 0,056 g/l a 293 K |
| Coefficiente di ripartizione 1-ottanolo/acqua | 0,2 |
| Temperatura di fusione | −163,6 °C (−262,5 °F) |
| Temperatura di ebollizione | −151,8 °C (−241,2 °F) |
| Proprietà termochimiche | |
| ΔfH0 (kJ·mol−1) | 91,3 |
| ΔfG0 (kJ·mol−1) | 87,6 |
| S0m(J·K−1mol−1) | 210,8 |
| C0p,m(J·K−1mol−1) | 29,9 |
| Indicazioni di sicurezza | |
| Simboli di rischio chimico | |
   
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| pericolo | |
| Frasi H | 330 - 270 - 314 - 280 |
| Consigli P | 260 - 280 - 244 - 220 - 304+340 - 303+361+353 - 305+351+338 - 370+376 - 315 - 405 - 403 [1] |
Il monossido di azoto è un composto chimico di formula NO che in condizioni standard si presenta come un gas incolore dal forte odore dolce.[2]
Storia
[modifica | modifica wikitesto]La prima osservazione della produzione di ossido di azoto nei mammiferi venne effettuata nel 1916, fatto che venne definitivamente confermato nel 1928. Nel 1992 ottenne il titolo di "Molecola dell'anno".[3]
Nel 1998 venne conferito il Premio Nobel per la Medicina a Robert F. Furchgott, Louis J. Ignarro e Ferid Murad, "per le loro scoperte riguardanti l'ossido nitrico come molecola segnale nel sistema cardiovascolare" evidenziando la scoperta del monossido di azoto nei mammiferi. Questo straordinario progresso coincise anche con la scoperta del ruolo dello stesso come effettore citotossico nel sistema immunitario e come neurotrasmettitore intercellulare nel sistema nervoso.[4]
Caratteristiche strutturali e fisiche
[modifica | modifica wikitesto]Il composto presenta:
- un accettore di legami a idrogeno
- due atomi pesanti
- massa monoisotopica = 29,997988624 u
- superficie polare = 18,1 Ų[5]
- energia di ionizzazione = 9,27 eV
- pressione di vapore = 34,2 atm[6]
- densità di vapore relativa = 1,04[7]
- viscosità = 0,0188 cP a 25 °C e 101.325 KPa[8]
- entalpia di vaporizzazione = 3.293 kcal/mole
- entalpia standard di formazione = -21.5 kcal/mol a 18 °C
- costante di Trouton = 27,1[9]
Lo si può trovare anche in forma liquida[10] di colore bluastro[11], mentre in forma solida assume una colorazione tra il blu e il bianco neve.[9] Quando si trova in alte concentrazioni nell'aria assume una colorazione brunastra.
Il monossido di azoto è solubile in acqua,[12] solfato di ferro e solfuro di carbonio.[13] Di per se non è combustibile, ma accelera la combustione di materiali infiammabili. I vapori sono più pesanti dell'aria. Il riscaldamento dei contenitori può causarne la rottura violenta e il loro proiettarsi come razzi.[14]
Sintesi del composto
[modifica | modifica wikitesto]Viene rilasciato nell'aria dai gas di scarico dei veicoli a motore, dalla combustione di carbone, petrolio o gas naturale e durante processi come la saldatura ad arco, la galvanostegia, l'incisione e le esplosioni di dinamite.[2]
Viene prodotto dall'ossidazione dell'ammoniaca a temperature superiori a 500°C, con conseguente decomposizione della soluzione ottenuta.[15] Viene inoltre prodotto commercialmente dalla reazione dell'acido nitrico con metalli o cellulosa.[2]
Reattività e caratteristiche chimiche
[modifica | modifica wikitesto]La molecola di monossido di azoto è un radicale libero, il che è rilevante per comprendere la sua alta reattività. Reagisce con l'ozono nell'aria formando diossido di azoto, segnalato dalla comparsa di un colore rosso-bruno.[16] Reagisce rapidamente con l'ossigeno formando ossidi di azoto.[12] Si combina con cloro e bromo performare alogenuri di nitrosile (es. cloruro di nitrosile).[9]
Del composto è disponibile lo spettro GC-MS.[17]
Biochimica
[modifica | modifica wikitesto]Viene prodotto normalmente in numerosi tessuti[12] e in generale ha un ruolo come: neurotrasmettitore, molecola di segnalazione, agente vasodilatatore,[18] agente broncodilatatore, spazzino di radicali, metabolita umano, metabolita dello stipite batterico K12 E. coli e metabolita del topo.[19]
Viene sintetizzato a partire dall'arginina attraverso la ossido nitrico sintetasi.[20] All'interno del sistema vascolare, l'ossido nitrico induce la vasodilatazione, inibisce l'aggregazione delle piastrine, previene l'adesione di neutrofili/piastrine alle cellule endoteliali, inibisce la proliferazione e la migrazione delle cellule muscolari lisce, regola la morte cellulare programmata (apoptosi) e mantiene la funzione di barriera delle cellule endoteliali.[3]
L'ossido nitrico generato dai macrofagi in risposta ai microbi invasori agisce come agente antimicrobico.[3] L'ossido nitrico attiva inoltre il gasocettore - guanilato ciclasi citosolica, aumentando così i livelli intracellulari di GMP ciclico.[20] A livello riproduttivo l'ossido di azoto regola i seguenti processi:[3]
- spermatogenesi
- nella maturazione dei follicoli ovarici
- mobilità spermatica
- erezione
- preeclampsia
- rimodellamento tissutale
- nella sintesi degli ormoni steroidei
- nella funzionalità delle tube di Falloppio
- comportamento sessuale
- gravidanza
- parto
Farmacologia e tossicologia
[modifica | modifica wikitesto]Effetti del composto e usi clinici
[modifica | modifica wikitesto]Viene utilizzato per il trattamento di neonati a termine e quasi a termine (>34 settimane) con insufficienza respiratoria ipossica[16] associata a evidenze cliniche o ecocardiografiche d'ipertensione polmonare, al fine di migliorare l'ossigenazione e ridurre la necessità di ossigenazione extracorporea. Come parte del trattamento dell'ipertensione polmonare peri- e post-operatoria negli adulti e nei neonati, lattanti e bambini piccoli, bambini e adolescenti di età compresa tra 0 e 17 anni, in concomitanza con interventi di cardiochirurgia, al fine di diminuire selettivamente la pressione arteriosa polmonare, migliorare la funzione ventricolare destra e l'ossigenazione.[21]
Tossicologia
[modifica | modifica wikitesto]Molto tossico per inalazione e assorbimento cutaneo.[14]
Applicazioni
[modifica | modifica wikitesto]Il monossido di azoto è un intermedio estremamente importante nell'industria chimica[16] e viene utilizzato come gas inerte negli impianti elettrici.[22]
Note
[modifica | modifica wikitesto]- ^ scheda del monossido di azoto su IFA-GESTIS Archiviato il 16 ottobre 2019 in Internet Archive.
- ^ a b c Nitrogen Oxides | Toxic Substances | Toxic Substance Portal | ATSDR, su wwwn.cdc.gov. URL consultato il 31 marzo 2025.
- ^ a b c d M. Rosselli, P. J. Keller e Raghvendra K. Dubey, Role of nitric oxide in the biology, physiology and pathophysiology of reproduction, in Human reproduction update, vol. 4, n. 1, 1º gennaio 1998, pp. 3–24, DOI:10.1093/humupd/4.1.3. URL consultato il 31 marzo 2025.
- ^ Jack R. Lancaster, Historical origins of the discovery of mammalian nitric oxide (nitrogen monoxide) production/physiology/pathophysiology, in Biochemical Pharmacology, vol. 176, 1º giugno 2020, pp. 113793, DOI:10.1016/j.bcp.2020.113793. URL consultato il 31 marzo 2025.
- ^ (EN) PubChem, Nitric Oxide, su pubchem.ncbi.nlm.nih.gov. URL consultato il 31 marzo 2025.
- ^ (EN) NITRIC OXIDE | Occupational Safety and Health Administration, su www.osha.gov. URL consultato il 31 marzo 2025 (archiviato dall'url originale il 13 febbraio 2025).
- ^ ICSC 1311 - NITRIC OXIDE, su chemicalsafety.ilo.org. URL consultato il 31 marzo 2025.
- ^ Braker W, Mossman A; Matheson Gas Data Book 6th Ed p.514 (1980)
- ^ a b c The Merck Index: An Encyclopedia of Chemicals, Drugs, and Biologicals, 14th ed. Edited by Maryadele J. O'Neil (Editor), Patricia E. Heckelman (Senior Associate Editor), Cherie B. Koch (Associate Editor), and Kristin J. Roman (Assistant Editor). Merck and Co., Inc.: Whitehouse Station, NJ. 2006. 2564 pp. $125.00. ISBN 0-911910-00-X., in Journal of the American Chemical Society, vol. 129, n. 7, 6 gennaio 2007, pp. 2197–2197, DOI:10.1021/ja069838y. URL consultato il 31 marzo 2025.
- ^ Human Metabolome Database: Showing metabocard for Nitric oxide (HMDB0003378), su www.hmdb.ca. URL consultato il 31 marzo 2025.
- ^ Rosa Sierra-Amor, CRC Handbook of Laboratory Safety, 5th ed. A. Keith Furr, ed. Boca Raton, FL: CRC Press LCC, 2000, 774 pp., $149.99. ISBN 0-8493-2523-4., in Clinical Chemistry, vol. 47, n. 11, 1º novembre 2001, pp. 2075–2075, DOI:10.1093/clinchem/47.11.2075a. URL consultato il 31 marzo 2025.
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- ^ Sax's dangerous properties of industrial materials, 8th ed./Hawley's condensed chemical dictionary, 12th ed, in Choice Reviews Online, vol. 33, n. 05, 1º gennaio 1996, pp. 33–2519-33-2519, DOI:10.5860/choice.33-2519. URL consultato il 31 marzo 2025.
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- ^ (EN) EBI Web Team, nitric oxide (CHEBI:16480), su www.ebi.ac.uk. URL consultato il 31 marzo 2025.
- ^ a b Nitric Oxide - MeSH - NCBI, su www.ncbi.nlm.nih.gov. URL consultato il 31 marzo 2025.
- ^ (EN) INOmax | European Medicines Agency (EMA), su www.ema.europa.eu, 25 gennaio 2008. URL consultato il 31 marzo 2025.
- ^ (EN) Thermopedia, "Nitric oxide"
Altri progetti
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Collegamenti esterni
[modifica | modifica wikitesto]- (EN) nitric oxide, su Enciclopedia Britannica, Encyclopædia Britannica, Inc.
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