Solfato di magnesio
Il solfato di magnesio è un composto chimico di formula MgSO4 che in condizioni normali si presenta come una polvere bianca, inodore, dal sapore salino amaro.[1]
| Solfato di magnesio | |
|---|---|
 | |
 | |
 | |
| Nome IUPAC | |
| solfato di magnesio | |
| Nomi alternativi | |
| magnesio solfato sale di Epsom sale inglese sale amaro tetraossosolfato(VI) di magnesio | |
| Caratteristiche generali | |
| Formula bruta o molecolare | MgSO4 |
| Massa molecolare (u) | 120,37 g/mol |
| Aspetto | solido bianco |
| Numero CAS | |
| Numero EINECS | 231-298-2 |
| PubChem | 24083 e 522565 |
| DrugBank | DBDB00653 |
| SMILES | [O-]S(=O)(=O)[O-].[Mg+2] |
| Proprietà chimico-fisiche | |
| Densità (g/cm3, in c.s.) | 2,66 g/ml |
| Indice di rifrazione | 1,56 |
| Costante di dissociazione acida (pKa) a {{{Ka_temperatura}}} K | -3 |
| Solubilità in acqua | 710 mg/ml |
| Coefficiente di ripartizione 1-ottanolo/acqua | -0,91 |
| Costante di solubilità (pKs) a {{{Ks_temperatura}}} K | 738 (502 g/L) |
| Temperatura di fusione | 1124°C. |
| Dati farmacocinetici | |
| Legame proteico | 25 - 30% |
| Proprietà tossicologiche | |
| DL50 (mg/kg) | LD50 sottocutaneo (topo) = 645 mg/kg LD50 sottocutaneo (ratto) = 1.200 mg/kg |
| Indicazioni di sicurezza | |
| Simboli di rischio chimico | |
| |
| Frasi H | 302 - 312 - 332 |
| Consigli P | 261 - 264 - 270 - 271 - 280 - 301+317 - 302+352 - 304+340 - 317 - 321 - 330 - 362+364 - 501 |
Storia
modificaIl composto venne approvato per la prima volta per uso clinico negli Stati Uniti, nel 1981.[2] Storicamente, in agricoltura è stato usato come trattamento per l'avvelenamento da piombo negli animali da reddito prima dello sviluppo delle terapie chelanti, specialmente tra l'inizio e la metà del XX sec.[3][4]
Caratteristiche strutturali e fisiche
modificaSi tratta di un sale composto per il 20,19% da cationi del magnesio (Mg+2) e il restante da anioni solfato (SO4−2) disposti a formare cristalli del sistema monoclino.[5] Il composto è inserito nella categoria dei solfati di metalli alcalino terrosi[6] e presenta le seguenti caratteristiche:[7][8]
- carica fisiologica = -2
- 4 accettori di legami a idrogeno
- massa monoisotopica = 119,93677 g/mol
- superficie polare = 80,26 Ų
- polarizzabilità = 5,81 ų
Quando viene riscaldato produce fumi tossici e corrosivi inclusi gli ossidi di zolfo.[9] Il rilassamento del solfato di magnesio è il principale meccanismo alla base dell'assorbimento acustico dell'acqua a frequenze >10 kHz.[10]
Abbondanza e disponibilità
modificaEssendo gli ioni Mg2+ e SO42 i secondi più abbondanti nell'acqua di mare dopo Na+ e Cl-, i solfati di magnesio sono minerali comuni. Sono prevalentemente collegati e processi supergenici e alcuni sono importanti costituenti dei depositi salini di potassio-magnesio da evaporazione (K-Mg). Le macchie brillanti, osservate dalla sonda Dawn nel cratere Occator del pianeta nano Cerere, sono consistenti con la luce riflessa dal solfato di magnesio esaidrato.[11]
Sintesi del composto
modificaIl solfato di magnesio è comunemente ottenuto da fonti naturali, ma può anche essere preparato dalla reazione tra magnesite o periclasio con acido solforico:[5]
Il sale di Epsom viene preparato per neutralizzazione dell'ossido di magnesio, dell'idrossido di magnesio o col carbonato di magnesio con acido solforico e successiva evaporazione della soluzione fino a cristallizzazione.[12]
Reattività e caratteristiche chimiche
modificaSi tratta di un composto igroscopico[1] solubile in acqua, etanolo ed etere, ma insolubile in acetone.[6] Si trova generalmente come sale idrato (MgSO4·nH2O), dove n assume valori compresi tra 1 e 11. Il più comune è MgSO4·7H2O noto come sale di Epsom. Risultano tutti stabili fino ad una temperatura di 320 °C, sopra la quale solo la forma anidra risulta stabile decomponendosi in ossido di magnesio (MgO) e anidride solforica (SO3).[5]
| Nome | Fomula | Presenza in natura | Sistema cristallino | Nota |
|---|---|---|---|---|
| Solfato di magnesio anidro | MgSO4 | instabile | - | |
| Solfato di magnesio monoidrato | MgSO4·H2O | kieserite | monoclino | [13] |
| Solfato di magnesio monoidrato | MgSO4·H2O | - | triclino | [14] |
| Solfato di magnesio diidrato | MgSO4·2H2O | - | ortorombico | [15] |
| Solfato di magnesio triidrato | MgSO4·3H2O | - | - | [15] |
| Solfato di magnesio tetraidrato | MgSO4·4H2O | starkeyite | monoclino | [16] |
| Solfato di magnesio pentaidrato | MgSO4·5H2O | pentahydrite | triclino | [13] |
| Solfato di magnesio esaidrato | MgSO4·6H2O | esaidrite | monoclino | |
| Solfato di magnesio eptaidrato) | MgSO4·7H2O | epsomite | ortorombico | [13] |
| Solfato di magnesio enneaidrato | MgSO4·9H2O | - | monoclino | [17] |
| Solfato di magnesio decaidrato | MgSO4·10H2O | - | - | [16] |
| Solfato di magnesio undecaidrato | MgSO4·11H2O | meridianite | triclino | [16] |
Biochimica
modificaIl magnesio è un importante cofattore per le reazioni enzimatiche e gioca un ruolo importante nella trasmissione neurochimica e nella eccitabilità muscolare,[18] in particolare blocca i canali del calcio che permettono il passaggio di questo attraverso la membrana cellulare e il suo accumulo nel citoplasma. Riduce le contrazioni della muscolatura liscia e blocca la trasmissione neuromuscolare periferica riducendo il rilascio dell'acetilcolina a livello della giunzione neuromuscolare.[7] Interviene inoltre nella mineralizzazione ossea.[19]
Farmacologia e tossicologia
modificaFarmacocinetica
modificaIl profilo farmacocinetico del composto dopo fleboclisi può essere descritto da un modello bicompartimentale con una prima fase di rapida distribuzione seguita da una fase β di eliminazione.[8] Nei neonati ha un'emivita pari a 43,2 ore. Viene escreto attraverso i reni in misura pari alla concentrazione sierica e alla filtrazione glomerulare,[20] in generale il 90% della dose somministrata viene secreta nelle prime 24 ore.[8]
Farmacodinamica
modificaCausa l'inibizione diretta dei potenziali d'azione nelle cellule muscolari del miometrio con conseguente disaccoppiamento di eccitazione e contrazione e riduzione della frequenza e della forza delle contrazioni.[20]
Effetto del composto ed usi clinici
modificaIn campo medico, il composto viene utilizzato come:[7]
- la prevenzione e il controllo delle convulsioni in caso di grave tossiemia gravidica nelle donne in gravidanza (preeclampsia e eclampsia)
- il trattamento della nefrite nei bambini
- come terapia sostitutiva in carenza di magnesio, particolarmente in caso di ipomagnesiemia acuta accompagnata da segni di tetania
- la prevenzione e il trattamento della ipomagnesiemia in pazienti che ricevono nutrizione parenterale totale
- il trattamento della tetania uterina
- il trattamento della torsione di punta
- il trattamento dell'avvelenamento da bario
- il trattamento del deficit di acido folico
- il trattamento sintomatico della stitichezza
- come terapia adiuvante nei casi di esacerbazione dell'asma
- la preparazione della vescica prima d'interventi al colon e al retto
- aiuto in caso di distorsioni ed ematomi lievi
Tossicologia
modificaLa sostanza può essere assorbita dall'organismo per inalazione dei suoi aerosol e per ingestione. La sostanza è blandamente irritante per gli occhi e il tratto respiratorio. Può essere raggiunta molto rapidamente una concentrazione dannosa di particelle aerodisperse, specialmente se in polvere.[9] Il primo sintomo di intossicazione da solfato di magnesio è la perdita del riflesso patellare ad una concentrazione plasmatica tra 3,5 e 5 mmol/l. La paralisi respiratoria si verifica a concentrazioni tra 5 e 6,5 mmol/l. La conduzione cardiaca è alterata a concentrazioni superiori a 7,5 mmol mentre l'arresto cardiaco si verifica a concentrazioni superiori a 12,5 mmol/l.[8]
Non è carcinogenico.
Controindicazioni ed effetti collaterali
modificaIl composto non deve essere somministrato a pazienti con aritmie cardiache o danno del miocardio, nonché con compromissione renale grave.[18] Le reazioni avverse al composto comprendono:[20]
- ipotensione
- cambiamenti nell'ECG
- diarrea
- ritenzione urinaria
- depressione del sistema nervoso centrale
- ipovetilazione
Tra gli effetti collaterali del composto troviamo:[18]
- patologie gastrointestinali: ileo paralitico e transito intestinale ritardato
- patologie sistemiche e condizioni relative alla sede di somministrazione: reazioni di ipersensibilità e orticaria
- disturbi del metabolismo e della nutrizione: acidosi metabolica e ipocalcemia
Interazioni
modificaIl magnesio solfato può interagire con i seguenti medicinali:[18]
- farmaci che deprimono il sistema nervoso centrale
- glicosidi cardiaci
- bloccanti della placca neuromuscolare competitivi e depolarizzanti
- antibiotici aminoglicosidici
- eltrombopag
- rocuronio
- labetololo
- calcio-antagonisti (isradipina, felodipina, nicardipina e nifedipina)
Applicazioni
modificaIl composto trova inoltre applicazione come:[7][21]
- fertilizzante
- integratore alimentare
- additivo alimentare
- additivo chimico nella preparazione di cementi particolari
- sali da bagno
- sale nella birrificazione
- coagulante nella preparazione del tofu
- additivo per la cura di acquari marini ricchi di coralli
Note
modifica- ^ a b (EN) PubChem, Magnesium Sulfate, su pubchem.ncbi.nlm.nih.gov. URL consultato il 22 giugno 2024.
- ^ a b Compound Report Card, su ebi.ac.uk. URL consultato il 22 giugno 2024.
- ^ John Gerrard, Veterinary Toxicology: Lead Poisoning in the Horse, in The Veterinary Journal and Annals of Comparative Pathology, vol. 4, n. 6, 1877-06, pp. 399–403, DOI:10.1016/s2543-3377(17)30604-0. URL consultato il 22 giugno 2024.
- ^ James Herriot, All creatures great and small, 20th anniversary ed, St. Martin's Press, 1992, ISBN 978-0-312-08498-1.
- ^ a b c Connor, Nick, "Magnesium Sulfate | Formula, Properties & Application". Material Properties., 24 luglio 2023.
- ^ a b Magnesium sulfate | MgO4S | ChemSpider, su chemspider.com. URL consultato il 22 giugno 2024.
- ^ a b c d magnesium sulfate (CHEBI:32599), su ebi.ac.uk. URL consultato il 22 giugno 2024.
- ^ a b c d T3DB: Magnesium Sulfate, su t3db.ca. URL consultato il 22 giugno 2024.
- ^ a b ICSC 1197 - SOLFATO DI MAGNESIO, su webapps.ilo.org. URL consultato il 22 giugno 2024.
- ^ Ernest Yeager e Fred Fisher, Mechanisms for Anomalous Low-Frequency Absorption of Sound in Seawater, in The Journal of the Acoustical Society of America, vol. 50, 1A_Supplement, 1º luglio 1971, pp. 123–123, DOI:10.1121/1.1977552. URL consultato il 22 giugno 2024.
- ^ (EN) M. C. De Sanctis, E. Ammannito e A. Raponi, Ammoniated phyllosilicates with a likely outer Solar System origin on (1) Ceres, in Nature, vol. 528, n. 7581, 2015-12, pp. 241–244, DOI:10.1038/nature16172. URL consultato il 22 giugno 2024.
- ^ Listing of Specific Substances Affirmed as GRAS [Code of Federal Regulations] [Title 21, Volume 3], su accessdata.fda.gov.
- ^ a b c (EN) Lucia Odochian, Study of the nature of the crystallization water in some magnesium hydrates by thermal methods, in Journal of Thermal Analysis, vol. 45, n. 6, 1995-12, pp. 1437–1448, DOI:10.1007/BF02547437. URL consultato il 22 giugno 2024.
- ^ (EN) Johannes M. Meusburger, Martin Ende e Philipp Matzinger, Polymorphism of Mg-monohydrate sulfate kieserite under pressure and its occurrence on giant icy jovian satellites, in Icarus, vol. 336, 2020-01, pp. 113459, DOI:10.1016/j.icarus.2019.113459. URL consultato il 22 giugno 2024.
- ^ a b (EN) A. Dominic Fortes, Frank Browning e Ian G. Wood, Cation substitution in synthetic meridianiite (MgSO4·11H2O) I: X-ray powder diffraction analysis of quenched polycrystalline aggregates, in Physics and Chemistry of Minerals, vol. 39, n. 5, 2012-05, pp. 419–441, DOI:10.1007/s00269-012-0497-9. URL consultato il 22 giugno 2024.
- ^ a b c (EN) R.C. Peterson, W. Nelson e B. Madu, Meridianiite: A new mineral species observed on Earth and predicted to exist on Mars, in American Mineralogist, vol. 92, n. 10, 1º ottobre 2007, pp. 1756–1759, DOI:10.2138/am.2007.2668. URL consultato il 22 giugno 2024.
- ^ A. Dominic Fortes, Kevin S. Knight e Ian G. Wood, Structure, thermal expansion and incompressibility of MgSO 4 ·9H 2 O, its relationship to meridianiite (MgSO 4 ·11H 2 O) and possible natural occurrences, in Acta Crystallographica Section B Structural Science, Crystal Engineering and Materials, vol. 73, n. 1, 1º febbraio 2017, pp. 47–64, DOI:10.1107/S2052520616018266. URL consultato il 22 giugno 2024.
- ^ a b c d RIASSUNTO DELLE CARATTERISTICHE DEL PRODOTTO - MAGNESIO SOLFATO - CONCENTRATO PER SOLUZIONE PER INFUSIONE, su farmaci.agenziafarmaco.gov.it.
- ^ NCI Thesaurus, su ncithesaurus.nci.nih.gov. URL consultato il 22 giugno 2024.
- ^ a b c d (EN) Magnesium sulfate, su go.drugbank.com. URL consultato il 22 giugno 2024.
- ^ Naruo Sasaki Naruo Sasaki e Masaru Tsukada Masaru Tsukada, Effect of Microscopic Nonconservative Process on Noncontact Atomic Force Microscopy, in Japanese Journal of Applied Physics, vol. 39, 12B, 1º dicembre 2000, pp. L1334, DOI:10.1143/jjap.39.l1334. URL consultato il 22 giugno 2024.
Altri progetti
modifica
Wikimedia Commons contiene immagini o altri file su solfato di magnesio
Collegamenti esterni
modifica- (EN) magnesium sulfate, su Enciclopedia Britannica, Encyclopædia Britannica, Inc.
| Controllo di autorità | LCCN (EN) sh85079679 · GND (DE) 4340033-4 · J9U (EN, HE) 987007543559205171 |
|---|
