Aula 11 - Gases e Vapores 2 - Solventes Orgâ nicos IURY

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Gases e Vapores – Parte 2
Solventes Orgânicos
Hemerson Iury
hemersonufpb@yahoo.com.br
UNIVERSIDADE FEDERAL DA PARAÍBA – UFPB
DEPTO. DE CIÊNCIAS FARMACÊUTICAS – DCF 
CURSO: FARMÁCIA
 Definição: Grupo de substâncias, líquidas à temperatura
ambiente apresentando > ou < grau de volatilidade.
 Emprego: utilizadas como solubilizantes, dispersantes,
diluentes, removedores, propelentes, limpeza a seco em
indústrias químicas de inseticidas e plásticos.
Solventes Orgânicos
Classificação Química
Hidrocarbonetos
Alifáticos N-hexano e Benzina
Aromáticos Benzeno, Tolueno e Xileno
Halogenados (Alifáticos
ou Aromáticos)
Di, Tri e Tetracloroetileno,
Cloreto de metileno,
Monoclorobenzeno
Álcool
Metanol, Etanol Isopropanol,
Butanol, Álcool amílico
Cetonas Metilisobutilcetona, Ciclo
hexanona, Acetona
Éteres Éter isopropilico, Éter etílico
Características gerais dos Solventes
- É dependente de suas propriedades
físico-químicas que podem alterar:
1 -Fase de exposição
2- Toxicocinética
3- Toxicodinâmica
1 – Fase de Exposição
1 - Fase de Exposição
 Pressão de Vapor = Pressão de um solvente em
sistema fechado (volatilidade do solvente em mmHg);
 Ponto de Ebulição = temperatura que a pressão de
vapor atinge a temp. externa;
 Densidade = Peso de um dado volume = vol.H20 a 4°C;
 Velocidade de Evaporação = Tempo de secagem do
solvente;
 Densidade do Vapor = Peso do vapor por unidade de
volume.
2 - Fase Toxicocinética
 Absorção Pulmonar – o solvente entra em
contato com a dupla barreira representada pelo
epitélio alveolar e endotélio capilar;
 Fases: ar alveolar e sangue
 A barreira pulmonar possui  expessua e  área
superficial
Fatores que influenciam a intensidade de 
absorção pulmonar
 Pressão parcial = [solvente] no ar alveolar e sangue –
indica a direção de difusão;
 Solubilidade do composto no sangue
 – Avaliação coeficiente distribuição/partição ar
alveolar/ sangue= K;
 K baixo = maior solubilidade do composto no sangue /
facilmente absorvido, fator limitante é a freqüência
respiratória
Ex: etanol;
 K alto = menor solubilidade sangue, fator limitante é
o fluxo sanguíneo / melhor excretados
Ex: tricloroetileno;
2 - Fase Toxicocinética
 Absorção Cutânea – A capacidade do solvente penetrar
na pele depende:
 Espessura da camada
 Gradiente de concentração
 Constante de difusão
 Coeficiente de partição e de permeabilidade
 Presença de folículos pilosos
 Conteúdo hídrico do extrato córneo ( hidratação =  difusão)
 Lesões cutâneas
2 - Fase Toxicocinética
 Intensidade de absorção da difusão passiva é
diretamente proporcional peso dos compostos e
inversamente ao coeficiente de partição óleo/água.
 Padrões p/ absorção cutânea
1) pico de [ ] plasmática em 1h de exposição.
Ex: hexano, tolueno tetracloreto de carbono;
2) pico de [ ] plasmática em equilíbrio – 5 h após exposição.
Ex: benzeno e 1,2 – diclorometano;
3) [ ] plasmática  ao longo do período de exposição.
Ex: 1,2 dicloroetano; 1,1,2,2 – tetracloroetano.
Fatores que alteram toxicocinética
 Ambientais: temperatura
 Individuais: dieta, cigarro, uso de bebidas,
interação com medicamentos e outros solventes
 Polimorfismos e Alterações Genéticas -
(enzimático)
 Fatores fisiopatológicos – (insuficiência renal
e/ou hepática).
Fatores que alteram toxicocinética
Biotransformação e Excreção
 A grande maioria é metabolizado no fígado, mas
também ocorrem nos pulmões e rins;
 A excreção ocorre principalmente pela urina
(inalterado ou metabolizado);
 A maior parte dos solventes inalterados é
excretado pelo ar exalado.
Solventes Orgânicos
BENZENO
 Utilização ocupacional e fontes: (indústrias de síntese
química para produção de álcool anidro, fenol,
nitrobenzeno, clorobenzeno, dentre outros, e
petroquímica, indústrias de tintas, vernizes, borracha,
calçados (cola), desengraxamento de peças metálicas e
indústrias siderúrgicas).
 Características:
- Incolor, volátil, inflamável,  lipossolubilidade, odor
agradável, P.E = 80,1 °C;
- Benzeno ≠ benzina (mistura de hidrocarbonetos)
- Benzeno ≠ benzol (75% de benzeno + 15% de tolueno + 9%
de xilol).
BENZENO
 OBS: Proibido o uso como solvente no Brasil (protaria
nº3, MTBr, 03/1982).
 No Brasil o L.M.P é de 0,1% desde 2007 em produtos
acabados
 Encontrado na gasolina em concentrações máximas de
até 1% v/v.
 A fração do benzeno não queimada na gasolina deposita-
se no ar ambiental principalmente em metrópoles.
 Toxicocinética
- Absorção: Rapidamente por via cutânea e pulmonar
(+ importante);
- Distribuição: Rápido equilíbrio da [ ] no sangue e deposição no tecido
adiposo e medula óssea;
- Biotransformação: Principalmente no fígado (CYP) – 84 a 89%;
 Principais metabólitos
(Indicadores biológicos):
- Ácido fenil mercaptúrico
- Ácido trans-trans mucônico
BENZENO
BENZENO
 Eliminação pulmonar
– 1° t½ = 90’ (pulmão e sangue)
- 2° t½ = 3 à 7 hs (tecidos moles)
- 3° t½ = 25 horas (tecido adiposo)
-12% é excretado inalterado no ar expirado
 Excreção urinária
- 15 a 25% como fenol urinário (t½ = 12 hs.)
- 4% como hidroquinona e catecol
- 2% como ácido trans-trans mucônico
- 1,5% como ácido fenilmercaptúrico
- 0,1 a 0,3% inalterado p/ urina
BENZENO
 Toxicodinâmica
- Depressão do S.N.C. (exposições agudas)
- Propriedades radiomiméticas
- Ação mielotóxica (hidroquinol e fenol)
- Degeneração da medula óssea (aplasia medular, infiltração
gordurosa e necrose medular)
- Alterações hematológicas (trombocitopenia, leucopenia,
LMA , pancitopenia).
Carcinógeno Classe I (substâncias cujo efeito
carcinogênico para o homem foi demonstrado através de
estudos epidemiológicos de causa-efeito).
BENZENO
Metabólitos do Benzeno:
- Benzoquinona – Agente alquilante que reage com os grupos
sulfidrila (-SH) inibindo a organização dos microtúbulos e
proporcionando anormalidades ao citoesqueleto;
- 8-OhdG – hidroxidesoxiguanosina – oxida DNA da células
da medula óssea;
- Aldeído mucônico = genotóxico;
 Exposição aguda – Edema pulmonar e homorragias
localizadas.
 Exposição crônica – Fadiga, palidez, cefaléia,
embriaguez, perda de apetite, irribatilidade,
trombocitopenia (hemorragia gengival, menorragia),
leucopenias (infecções bacterianas e lesões das mucosas).
BENZENO
 Utilização ocupacional e fontes de
exposição:(solvente para óleos, borrachas, resinas,
carvão, piche, diluentes p/ tintas, síntese química para
produção do cloreto de benzina, sacarina, dentre
outros).
 Características:
- Incolor, volátil,  lipossolubilidade
- P.E = 110,6 °C; P.V a 25°C = 28 mmHg.
TOLUENO
 Toxicocinética
- Absorção: Rapidamente por via pulmonar (10-15 min.
c/ equilíbrio em 25 minutos);
- Distribuição: Ocorre em 3 fases:
 Fase A – Saída p/ os tecidos + vascularizados;
 Fase B – Passagem p/ tecidos moles (t½ = 40 min.);
 Fase G – Dist. P/ tecido adiposo e M.O. (t½ = 738
min.);
TOLUENO 
TOLUENO
- Biotransformação: R.E. dos hepatócitos (oxidação do
grupamento – CH3 c/ 80% metabolizado.
Temos basicamente as seguintes etapas:
 1° Formação do álcool benzílico mediado pela CYP;
 2° Oxidação do benzaldeído em ácido benzóico;
 3° Conjugação do ácido benzóico c/ a glicina formando
ácido hipúrico;
 4° Ou formação de intermediários epóxidos originados
do orto, meta e para-cresol.
TOLUENO
TOLUENO
 Principais metabólitos – Fenólicos e mercaptúricos.
Ácido hipúrico e intermediários epóxidos;
 Eliminação pulmonar
– 18 a 20 horas (após contato)
- 7 - 14% é excretado inalterado pelo ar;
 Excreção urinária
- 1% como para-cresol- 0,1% como orto-cresol
- 2% como ácidos S-benzilmercaptúrico e S-p-
totuilmercaptúrico
- 31 – 80% ácido hipúrico.
TOLUENO
 Fatores que influenciam a toxicocinética
- Etilismo e barbitúricos ( biotransformação do
tolueno);
-  de enzimas de biotransfomação durante a noite.
 Toxicodinâmica:
- Ação neurotóxica – Degeneração cerebelar e cortical
atrofia cerebelar e ocular;
-  de norepinefrina, dopamina, indolamina e serotonina;
 quadro depressivo c/ ataxia.
 Utilização ocupacional: (indústrias química de plásticos,
fibras sintéticas, couro, tecidos e papéis, agente de
limpeza e desengordurante, tíner para tintas e lacas).
 Características:
- Incolor,  lipossolubilidade, insolúvel em H2O
- P.E = 139-144 °C (varia de acordo c/ isômero)
- Possui 3 isômeros: orto, meta e para, este último de
maior importância ocupacional.
XILENO
Toxicocinética
- Absorção: Rapidamente por via cutânea (pele íntegra 3 a
4 g/cm2/min) e também pulmonar;
- Distribuição: Rapidamente e principalmente p/ tecidos
adiposos;
- Biotransformação: Principalmente no fígado (oxidação dos
grupos -CH3 originando os ácidos orto, meta e para-
toluico)
- Oxidação dos anéis aromáticos ;
Principais metabólitos – Ácidos meta e para-metil-hipúrico
urinário, metabólitos xelenóides
XILENO
XILENO
CH2OH COOH
OH
dimetilfenol
p-xileno álcool p-metilbenzeno ácido p-toluico
CONHCH2COOH
urina
sulfatos
ác. glicurônico
ácido p-metilhipúrico
 Interferentes no metabolismo
- Álcool -  excreção urinária do ácido hipúrico em 50%.
- Metiletilcetona + xileno =  [ ] de xileno  excreção do
ácido metil hipúrico.
 Excreção urinária
- 95% como ácidos meta e para-metil-hipúricos
 Toxicodinâmica
- Depressor do S.N.C. (exposições agudas)
- Irritante sobre pele e mucosas
- Mielotoxicidade (% de benzeno)
- Hepatotóxico (peroxidação lipídica)
XILENO
 Uso crônico:
- Ação no SNC (neuropatia progressiva motora =
polineurite periférica c/ progressão de 1 a 4 meses e
recuperação em até 2 anos);
- Acúmulo de neurofilamentos: Inibição da gliceraldeído-
3-fosfato desidrogenase, formação de pirrol em
proteínas do citoesqueleto, neutralização de cargas
positivas de proteínas. (Correlação com a doença de
Parkinson);
- Alterações no sistema hematopoiético (anemia e
tombocitopenia reversíveis);
- Alterações hepáticas (necrose de hepatócitos e aumento
da fosfatase alcalina);
- Alterações no sistema imune.
N-HEXANO
N-HEXANO
 Utilização ocupacional e fontes de
exposição:(indústria petroquímica, síntese orgânica,
produção de plásticos, fraude em bebidas alcoólicas);
 Toxicocinética
- Absorção: Bem absorvido por via cutânea, pulmonar e
TGI, (pico máximo em 90 min.);
- Distribuição: Principalmente p/ tecidos de elevado
conteúdo hídrico;
- Biotransformação: 10X mais lenta que a do etanol e
ocorre no fígado através da enzima álcool
desidrogenase;
- Excreção: O Ocorre pela ar expirado (10 a 20% e
urina (2 a 5%);
METANOL
 Toxicodinâmica:
- Depressor moderado do SNC;
- Alterações pulmonares e de visão (metabólitos);
- Acidose Metabólica: Interfere na cadeia oxidativa e
mitocondrial inibindo a citrocromo oxidase (ácido
fórmico);
- Efeitos teratogênicos.
METANOL
 Utilização ocupacional e fontes de exposição:(indústria plásticos,
papel, tintas, cosméticos; anticongelante de flúidos hidráulicos
dentre outras);
 Toxicocinética
- Absorção: Bem absorvido por via oral e pouco absorvido por via
cutânea e pulmonar;
- Distribuição: Principalmente p/ fígado, rins e SNC;
-Biotransformação: Catalisada pelo sistema enzimático álcool
desidrogenase; (diminuída pela ingestão de etanol)
- Excreção:
- 2% na forma de oxalato de cálcio monohidratado;
- Metabólitos secundários: ácido úrico e oxalato de cálcio
dihidratado;
ETILENOGLICOL
ETILENOGLICOL
Etilenoglicol Aldeído glicólico
aldeído
Ácido glicólico
HHOH2C HOH2C
Ácido fórmico
Ácido glioxilico
+ CO2
Ácido oxálico
O
O
OH
H
O
O
OH
OH
O
O
O
-
O
-
Ca++
Oxalato de cálcio
desidrogenase
álcool
desidrogenase
ác. glic. oxidase
ativação
 Toxicodinâmica:
- Irritação de mucosas;
- Tóxico para o SNC, circulação e rins;
- Acidose Metabólica: Acúmulo de lactato a partir do
piruvado e aumento da relação NADH2/NAD;
- Precipitação de oxalato de cálcio nos rins;
- Necrose de células epiteliais tubulares;
- Inibição da curva de dissociação da Hb;
- Desnaturação total de Hb e formação de MetHb.
ETILENOGLICOL
 Exposição aguda – (Anorexia, vômitos, sonolência,
depressão do SNC (ingestão);
- Hiperventilação (compensação respiratória); -
hipocalcemia, cãimbras, tatania e coma;
 Exposição crônica – (Cefaléia, dores musculares,
irritação ocular, irritação do trato respiratório).
ETILENOGLICOL
OBRIGADO!!!
“Vença a si mesmo e terá vencido o seu próprio adversário”