Glicerin-trinitrát

Glicerin-trinitrát
A glicerin-trinitrát ikerionos szerkezete
A glicerin-trinitrát kalotta-modellje
A glicerin-trinitrát pálcikamodellje
IUPAC-név	1,2,3-trinitroxipropán
Szabályos név	2,3-bis(nitrooxi)propil-nitrát
Más nevek	1,3-dinitrooxipropán-2-il-nitrát,propán-1,2,3-triil-trinitrát,nitroglicerin
Kémiai azonosítók
CAS-szám	55-63-0
PubChem	4510
ChemSpider	4354
EINECS-szám	200-240-8
DrugBank	DB00727
KEGG	D00515
MeSH	Nitroglycerin
ChEBI	28787
ATC kód	C01DA02, C05AE01
SMILES o:n(:o)OCC(COn(:o):o)On(:o):o
InChI 1/C3H5N3O9/c7-4(8)13-1-3(15-6(11)12)2-14-5(9)10/h3H,1-2H2
StdInChIKey	SNIOPGDIGTZGOP-UHFFFAOYSA-N
Beilstein	1802063
Gmelin	165859
UNII	G59M7S0WS3
ChEMBL	730
Kémiai és fizikai tulajdonságok
Kémiai képlet	C3H5N3O9
Moláris tömeg	227,09 g/mol
Megjelenés	színtelen, viszkózus folyadék
Sűrűség	1,6 g·cm−3 (15 °C-on)
Olvadáspont	14 °C
Forráspont	50 °C (robban)
Oldhatóság (vízben)	kissé
Oldhatóság	aceton, éter, benzol, alkohol
Megoszlási hányados	2,154
Kristályszerkezet
Koordinációs geometria	tetragonális a C1, C2 és C3 síkháromszöges az N7, N8 és N9 atomokon
Molekulaforma	tetraéderes a C1, C2 és C3 diéderes az N7, N8 és N9 atomoknál
Termokémia
Std. képződési entalpia ΔfHo298	−370 kJ mol−1
Égés standard- entalpiája ΔcHo298	−1,529 MJ mol−1
Farmakokinetikai adatok
Biohasznosíthatóság	<1%
Metabolizmus	máj
Biológiai felezési idő	3 perc
Terápiás előírások
Jogi státusz	S3
Terhességi kategória	C (US)
Alkalmazás	intravénás, orális, szublinguális, topikus, transzdermális
Robbanószerkémia
Ütésérzékenység	nagyon nagy
Dörzsérzékenység	nagyon nagy
Detonációsebesség	7700 m·s−1
TNT egyenérték	1,50
Oxigénegyenleg	+3,5%
Veszélyek
EU osztályozás	E T+ N
EU Index	603-034-00-X
NFPA 704	3 2 4
R mondatok	R3, R12, R26/27/28, R33, R51/53
S mondatok	(S1/2), S33, S35, S36/37, S45, S53, S61
Öngyulladási hőmérséklet	50–60 °C (bomlik)
Ha másként nem jelöljük, az adatok az anyag standard állapotára vonatkoznak. (25 °C, 100 kPa)

A glicerin-trinitrát (más néven nitroglicerin vagy robbanóolaj; INN: glyceryl trinitrate) a glicerin salétromsav-észtere. Színtelen, viszkózus folyadék, amelyet a gyógyszeripar és a robbanóanyag-ipar is alkalmaz.

A glicerin-trinitrát mint gyógyszer

A glicerin-trinitrát (egyéb szerves nitrátokhoz hasonlóan) direkt tónuscsökkentő hatást fejt ki az érfal simaizomsejtjeire, ezáltal értágulatot okoz. Hatását a simaizomsejt membránján elhelyezkedő ún. nitrátreceptoron keresztül – NO képzése, valamint az intracelluláris cGMP felhalmozása révén – fejti ki. Vascularis hatásának alapja a nitrogén-monoxid (NO) keletkezése. A glicerin-trinitrát és aktív metabolitjai az érfalban ismeretlen enzimatikus mechanizmussal nitrogén-monoxiddá (ami az endothelialis relaxans faktorral azonos) alakulnak. A nitrogén-monoxid a guanilát-cikláz enzim aktiválása révén fokozza a ciklikus-GMP képződését. A cGMP-dependens protein-kináz enzim működése, a simaizomzat különböző fehérjéinek foszforilációján keresztül – a miozin könnyű láncának defoszforilációjához és a kontraktilitás csökkenéséhez vezet. Ezenkívül a kalciumbelépés gátlása, illetve a kalciumion távozásának serkentése révén az érfal simaizomsejtjeiben csökken a kalciumionok mennyisége, és ez az érfal simaizomsejtjeinek relaxációjához, vazodilatacióhoz vezet. Vazodilatátor hatása ép és károsodott endothel esetén is érvényesül.

A vénatágulat mértéke jelentősen felülmúlja az artériás vazodilatációét, ezért csökken a szív előterhelése. A perifériás érellenállást kevéssé befolyásolja, a szívfrekvencia nem változik vagy csak kismértékben emelkedik; a tüdőerek ellenállása következetesen csökken. A szívközeli nagy artériák tágulata a szisztémás és a pulmonalis vascularis rezisztencia csökkenését okozza. Az érfal simaizomzatára hatva tágítja a perifériás vénákat, kisebb mértékben az artériákat és a coronariákat. A venodilatáció következtében nő a vénás kapacitás, csökken a vénás visszaáramlás, a bal kamrai volumen, a végdiasztolés nyomás és a falfeszülés (előterhelés csökkenés). Az arteriola tágító hatás következtében csökken a perifériás ellenállás, az arteriás nyomás (utóterhelés csökkenés). E hatások a szív munkájának, oxigénigényének csökkenéséhez vezetnek. Tágítja a subepicardialis coronaria ereket, oldja a coronariaspasmust. E hatás és a kamrai falfeszülés csökkenése következtében mérséklődik a szív perfúziójának inhomogenitása, javul a kollaterális keringés, az ischaemiás területek és a subendocardium vérellátása, nő a szív teljesítménye és a terhelési tolerancia. A nitrátok – a vazokonstrikciót kiváltó faktorokkal ellentétes hatásuk révén – az excentrikus sztenózisokat ugyancsak tágítják, a koronária-szűkület helyén meglévő reziduális simaizom szövetre hatva. Koszorúér-görcsöt ugyancsak oldani lehet nitrátokkal. A szív töltőnyomásának csökkenése javítja az ischaemia által veszélyeztetett subendokardiális falrétegek vérellátását, ezáltal a regionális falmozgást és a verővolument. Emellett a nitroglicerin dózisfüggően tágítja az arteriolákat is, ami a nagyvérköri ellenállás (afterload) és a balkamrai szisztolés falfeszülés csökkenését, ezáltal a szívizom oxigénfogyasztásának mérséklődését eredményezi. A nitroglicerin a bronchusizomzatot, a húgyutak, az epehólyag és az epeutak falának izomzatát, valamint a nyelőcső, a vékony- és vastagbél izomzatát és a sphinctereket is ellazítja. Élettani viszonyok között, ill. (szívelégtelenséggel nem társult) koszorúér-betegségben a glicerin-trinitrát hatására kismértékben csökken a perctérfogat. Az artériás vérnyomást nem befolyásoló dózisok alkalmazásakor is gyakori az arc és a nyak arterioláinak tágulata okozta kipirulás. A gyakori mellékhatásként jelentkező fejfájás oka minden bizonnyal az agyburkok arterioláinak kitágulása. Nagy adag glicerin-trinitrátot gyors ütemben beadva csökken a vérnyomás és a perctérfogat; emiatt sápadtság, gyengeségérzés és szédülés lép fel, ill. a szimpatikus idegrendszeri aktivitás kompenzatórikus fokozódásának tünetei észlelhetők. A vérnyomásesés olykor – különösen álló testhelyzetben – nagyfokú lehet. Azokat az arteriosclerotikus erek szűkületét is képes tágítani, ahol az atheroma excentrikusan helyezkedik el. Továbbá mind a spontán, mind az ergonovin okozta vazospasmust csökkenti képes. Habár a legtöbb krónikusan adott gyógyszer adagolása aszerint történik, hogy a plazmakoncentrációk folyamatosan meghaladják a minimális hatékony koncentrációt, ez a stratégia nem alkalmazható a szerves nitrátokra. Néhány jól kontrollált klinikai vizsgálat a fizikai terhelhetőséget vizsgálva kimutatta a folyamatosan alkalmazott tapasz hatékonyságát. A kontrollált vizsgálatok többségében folyamatos alkalmazás esetén már az első napon tolerancia fejlődött ki (vagyis a terhelési teszt során hatáscsökkenést állapítottak meg). Miként az farmakológiai alapon megmagyarázható, a tolerancia kialakulását nagy transzdermális adagok esetén (4 mg/órát meghaladó adagoknál) is megfigyelték. A szerves nitrátok hatékonysága nitrátmentes időszak biztosítása után visszatér. A legrövidebb, a hatékonyság visszanyeréséhez szükséges nitrátmentes időszakot még nem határozták meg pontosan. Krónikus szívelégtelenségben a nitroglicerin vénatágító hatása következtében csökken az emelkedett balkamrai telődési nyomás, miközben a szív teljesítménye (output) azonos szinten marad vagy enyhén növekszik. E javallat esetén a nitroglicerin előnyös hatásai a balkamrai nyomás kifejezett növekedéséből adódó a pulmonalis vénás pangás tüneteivel járó súlyos szívelégtelenségben jelentkeznek. Olyan esetekben, amikor a verőtérfogat növelése kívánatos, artériás értágítóval (pl. hidralazinnal) való kombinált kezelés javasolt.

A glicerin-trinitrát mint robbanószer

Az egyik legnagyobb hatásfokú és legnagyobb érzékenységű brizáns robbanóanyag, amit először Sobrero állított elő 1846-ban. Előállítása glicerinből történik salétromsav-kénsav eleggyel.

Tiszta állapotban színtelen, szagtalan, nehezen megszilárduló, viszkózus folyadék, megfagyott állapotban ütésérzékenysége kisebb, dörzsérzékenysége nagyobb. Szilárd állapotban két módosulata ismert, az 1,73 g/cm³ sűrűségű módosulat labilis, az 1,60 g/cm³ stabilis tulajdonságú. A technikai termék sokkal könnyebben megszilárdul, mint a tiszta anyag. Termikusan labilis, a melegedési sebességtől függően 180-215 °C hőmérsékleten spontán felrobban. Robbanási hőmérséklete 4250 Celsius, detonációsebessége 8200–8500 m/s. 1 kg nitroglicerinből 715 dm³ gáz halmazállapotú bomlástermék képződik. Robbanáskor oxigén is felszabadul, ezért a folyamat oxigénmérlege pozitív. Szerves oldószerek közül sokban jól oldódik, valamennyire vízoldható. Önmagában is jó oldószer, a nitrovegyületeket jól oldja, ennek nagy szerepe van a többkomponensű robbanóanyagok előállításánál. Ütésérzékenysége miatt sokáig nem alkalmazták a gyakorlatban. 1864-ben Alfred Nobel megindította az első gyártóüzemét, amelyben bányászati célokra állítottak elő nitroglicerint. Ütésérzékenységének csökkentésére számos kísérletet végeztek, így például megpróbálkoztak a fekete lőporral keverten felhasználni, de átütő sikert csak akkor értek el, amikor először porózus anyagokkal felitatva (az első dinamitok) később pedig nitrocellulózzal kocsonyásított formában mechanikai behatásokkal szemben érzéketlenítették. Azóta a nitroglicerin szélesebb gyakorlati alkalmazásra talált, a termelés túlnyomó részét dinamitok és gyérfüstű lőporok előállítására használják.

Nevezéktani kiegészítés

A köznyelvben elterjedt név (nitroglicerin) alapvetően hibás elnevezés, mert a szerves kémiában nitrovegyületeknek a szén–nitrogén kötéssel kapcsolódó vegyületeket jelöljük. Jelen esetben a glicerin (három értékű alkohol) salétromsavas észteréről van szó ahol szén–oxigén–nitrogén kötés található. Így nevezéktanilag helytelen „nitroglicerinről” beszélni. A különbség nemcsak a nevezéktanban mutatkozik meg, hanem a vegyület előállításában. Míg például a TNT (trinitrotoluol) előállításakor nagyon erélyes körülményekre van szükség a harmadik nitrocsoport beépítéséhez, addig a „glicerin-trinitrát” vagy másként 1,2,3-trinitroxipropán előállítása könnyen lejátszódó észterezési reakció.

Külső hivatkozások

• Robbanóanyagok világa, 1. rész
• Robbanóanyagok világa, 2. rész
• Robbanóanyagok világa, 3. rész

Antianginás szerek (C)