Monossido di azoto

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Disambiguazione – Se stai cercando gli ossidi di azoto in generale, vedi NOx.
Monossido di azoto
Nome IUPAC
monossido di azoto
Nomi alternativi
ossido nitrico
Caratteristiche generali
Formula bruta o molecolareNO
Massa molecolare (u)30,01
Aspettogas incolore
Numero CAS10102-43-9
Numero EINECS233-271-0
PubChem145068
DrugBankDBDB00435
SMILES
=O
Proprietà chimico-fisiche
Densità (kg·m−3, in c.s.)1,229
Indice di rifrazione1,0002697 a 25 °C
Solubilità in acqua0,056 g/l a 293 K
Coefficiente di ripartizione 1-ottanolo/acqua0,2
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
tossicità acuta comburente corrosivo gas compresso
pericolo
Frasi H330 - 270 - 314 - 280
Consigli P260 - 280 - 244 - 220 - 304+340 - 303+361+353 - 305+351+338 - 370+376 - 315 - 405 - 403 [1]
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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

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

Il composto presenta:

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

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

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

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 la guanilato ciclasi citosolica, aumentando così i livelli intracellulari di GMP ciclico.[20] A livello riproduttivo l'ossido di azoto regola i seguenti processi:[3]

Farmacologia e tossicologia

Effetti del composto e usi clinici

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

Molto tossico per inalazione e assorbimento cutaneo.[14]

Applicazioni

Il monossido di azoto è un intermedio estremamente importante nell'industria chimica[16] e viene utilizzato come gas inerte negli impianti elettrici.[22]

Note

  1. ^ scheda del monossido di azoto su IFA-GESTIS Archiviato il 16 ottobre 2019 in Internet Archive.
  2. ^ a b c Nitrogen Oxides | Toxic Substances | Toxic Substance Portal | ATSDR, su wwwn.cdc.gov. URL consultato il 31 marzo 2025.
  3. ^ 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.
  4. ^ 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.
  5. ^ (EN) PubChem, Nitric Oxide, su pubchem.ncbi.nlm.nih.gov. URL consultato il 31 marzo 2025.
  6. ^ (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).
  7. ^ ICSC 1311 - NITRIC OXIDE, su chemicalsafety.ilo.org. URL consultato il 31 marzo 2025.
  8. ^ Braker W, Mossman A; Matheson Gas Data Book 6th Ed p.514 (1980)
  9. ^ 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.
  10. ^ Human Metabolome Database: Showing metabocard for Nitric oxide (HMDB0003378), su www.hmdb.ca. URL consultato il 31 marzo 2025.
  11. ^ 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.
  12. ^ a b c NCI Thesaurus (NCIt), su ncithesaurus.nci.nih.gov.
  13. ^ A. H. Johnstone, CRC Handbook of Chemistry and Physics—69th Edition Editor in Chief R. C. Weast, CRC Press Inc., Boca Raton, Florida, 1988, pp. 2400, price £57.50. ISBN 0–8493–0369–5, in Journal of Chemical Technology & Biotechnology, vol. 50, n. 2, 1991-01, pp. 294–295, DOI:10.1002/jctb.280500215. URL consultato il 31 marzo 2025.
  14. ^ a b NITRIC OXIDE | CAMEO Chemicals | NOAA, su cameochemicals.noaa.gov. URL consultato il 31 marzo 2025.
  15. ^ 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.
  16. ^ a b c (EN) Nitric Oxide, su go.drugbank.com. URL consultato il 31 marzo 2025.
  17. ^ Nitrogen oxide (NO) - Optional[MS (GC)] - Spectrum - SpectraBase, su spectrabase.com. URL consultato il 31 marzo 2025.
  18. ^ DailyMed - Browse Drug Classes, su dailymed.nlm.nih.gov. URL consultato il 31 marzo 2025.
  19. ^ (EN) EBI Web Team, nitric oxide (CHEBI:16480), su www.ebi.ac.uk. URL consultato il 31 marzo 2025.
  20. ^ a b Nitric Oxide - MeSH - NCBI, su www.ncbi.nlm.nih.gov. URL consultato il 31 marzo 2025.
  21. ^ (EN) INOmax | European Medicines Agency (EMA), su www.ema.europa.eu, 25 gennaio 2008. URL consultato il 31 marzo 2025.
  22. ^ (EN) Thermopedia, "Nitric oxide"

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