Metanol (alkohol metylowy, karbinol, CH3OH)
Ønajprostszy alkohol alifatyczny
Øbezbarwna ciecz
Øo charakterystycznej woni podobnej do etanolu
Øpiekącym smaku
Øtemperaturze topnienia -94oC
Øtemperaturze wrzenia 64,7oC,
Ømiesza się z wodą w każdym stosunku, podobnie z etanolem i eterem dietylowym.
ØDo 1923 r. otrzymywany wyłącznie przez destylację rozkładową drewna, obecnie otrzymuje się go syntetycznie, głównie z gazu syntezowego. Główną reakcję tych procesów przedstawia równanie:
CO + 2H2 → CH3OH
ØReakcja ta prowadzona jest w obecności katalizatora miedziowego (Cu-Zn-Al2O3) w temperaturze 250oC, przy ciśnieniu 4-10 MPa. W trakcie procesu przebiega równocześnie reakcja wodoru z dwutlenkiem węgla (potrzebnym m.in. do utrzymania aktywności katalizatora).
CO2 + 3H2 → CH3OH + H2O
ØAlkohol metylowy można także otrzymać działając NaOH lub KOH na fluorowcopochodne metanu, np. CH3Cl, CH3Br, CH3I czy CH3F:
CH3Cl + KOH → CH3OH + KCl
Metanol jest ważnym surowcem w przemyśle chemicznym:
Øużywany jest jako rozpuszczalnik (rozpuszczają się w nim tłuszcze, żywice i pokosty)
Østosowany w farmaceutyce
Østosowany jako składnik paliwa dla samolotów
Østosowany jako główny składnik paliwa do modelarskich silników żarowych
Østosowany w produkcji materiałów wybuchowych np.C4
Østosowany jako paliwo w silnikach spalinowych, np. używanych w motocyklach żużlowych
Østosowany z ługami lub kwasami do otrzymywania estrów metylowych
Øpodstawowy surowiec do otrzymywania polioksymetylenu (politrioksan, poliformaldehyd, tarnoform)
Øsurowiec do produkcji kwasu octowego
Øw postaci estrów występuje w wielu olejkach eterycznych
Øjako środek zapobiegający zamarzaniu,
Øskładnik płynów myjących
Øsubstancja używana do skażania etanolu
Zatrucia metanolem najczęściej spowodowane są:
Ø konsumpcją alkoholu niewiadomego pochodzenia lub
Øspożyciem preparatów gospodarstwa domowego zawierających ten ksenobiotyk.
ØAlkohol metylowy szybko wchłania się z układu oddechowego, przewodu pokarmowego oraz przez skórę
Øpo wchłonięciu do krwi przemieszcza się do narządów i tkanek
Øgromadzi się w nich proporcjonalnie do ich uwodnienia
Øprzemiana metanolu u ludzi zachodzi poprzez system dehydrogenazowy
Øprzemianę tę przedstawia reakcja:
ADH – dehydrogenaza alkoholowa
AdDH – dehydrogenaza aldehydowa
Øprzemiana do kwasu mrówkowego zachodzi bardzo szybko
Økwas mrówkowy utlenia się na drodze enzymatycznej, przy udziale kwasu foliowego, do dwutlenku węgla
Øalkohol metylowy jest metabolizowany z szybkością 5-krotnie mniejszą niż alkohol etylowy
ØMetanol ma działanie głównie narkotyczne.
ØJego silna toksyczność związana jest zasadniczo z produktami biotransformacji.
ØPowstający w pierwszym etapie przemiany aldehyd mrówkowy jest związkiem bardziej toksycznym niż metanol (około 150 razy).
ØWywołuje on:
v zmiany zwyrodnieniowe w siatkówce oka,
vuszkodzenie nerwu wzrokowego,
vjest przyczyną zmian zwyrodnieniowych w komórkach wątroby, serca, nerek,
vsilnie hamuje oddychanie tlenowe i beztlenową glikolizę.
Utlenianie aldehydu do kwasu mrówkowego in vivo zachodzi bardzo szybko. Wykazano, że utlenianie połowy wprowadzonego do organizmu zwierzęcia aldehydu mrówkowego do mrówczanu trwa około 90 sekund, dlatego próby wykrywania aldehydu są trudne, a czasami nawet niemożliwe.
ØPowstający w kolejnym etapie przemiany kwas mrówkowy wywołuje niebezpieczną dla życia kwasicę metaboliczną.
ØDegradacja kwasu mrówkowego do dwutlenku węgla i wody zachodzi na drodze folianowo-zależnej przy nieznacznym udziale katalazy. Ilość i szybkość utleniania ograniczona jest poziomem tetrahydrofolianów.
ØMetabolity metanolu indukują powstawanie reaktywnych form tlenu wywołując stres oksydacyjny.
ØNastępstwem tego w hepatocytach są zmiany stężenia niektórych związków układu obronnego.
ØPowstaje H2O2, anionorodnik ponadtlenkowy i inne rodniki wchodzące w skład reaktywnych form tlenu.
ØWywołują one mutację cząsteczek DNA, zmiany zapalne, nekrotyczne, peroksydację lipidów, która prowadzi do uszkodzenia błon komórkowych.
W świetle tych danych w diagnostyce zatruć alkoholem metylowym dla potwierdzenia zatrucia metanolem, oceny fazy zatrucia a także monitorowania przebiegu leczenia oznaczanie kwasu mrówkowego jest celowe i uzasadnione.
Zatrucia ostre można podzielić na zatrucia lekkie, średnio ciężkie i ciężkie:
ØZatrucia lekkie: uczucie zmęczenia, ból głowy, nudności, a po 24-48h zaburzenia widzenia
ØZatrucia średnio ciężkie: silne zawroty i bóle głowy, nudności, wymioty, depresja o.u.n., zaburzenia widzenia po 24-48h (mogą być przemijające lub nieodwracalne)
ØZatrucia ciężkie:
•w początkowej fazie: objawy zatrucia średnio ciężkiego
•w następnej fazie: nasilenie wentylacji płuc, oddech Kusmaulla, sinica, spadek ciśnienia krwi, rozszerzenie źrenic, śpiączka oraz przekrwienie tarczy nerwu wzrokowego z zatarciem jej konturów, zmniejszenie zasobu zasad (poniżej 20 mmol/l), wystąpienie niewyrównanej kwasicy
•zgon z powodu niewydolności oddechowej następuje u ok. 25% ciężko zatrutych
zatrucia przewlekłe
Øgłównie zatrucia inhalacyjne
Øpierwszy objaw – zaburzenia widzenia, z czasem pogłębiające się
pierwsza pomoc
ØPrzy kontakcie z oczami: przepłukać dużą ilością wodą przy szeroko odchylonej powiece, skontaktować się z okulistą.
ØPrzy kontakcie ze skórą: zmyć dużą ilością wody, zdjąć zanieczyszczone ubranie.
ØPrzy wdychaniu: zapewnić dostęp świeżego powietrza, jeżeli konieczne zastosować sztuczne oddychanie.
Przy spożyciu:
Øwywołanie wymiotów ma sens tylko w bardzo wczesnym okresie (metanol wchłania się w ciągu 2-4 godz.)
Øjeżeli pacjent jest przytomny, należy podać do wypicia szklankę 40% alkoholu etylowego
Øchorego nieprzytomnego powinno się ułożyć w pozycji bezpiecznej na boku
Øw każdym przypadku trzeba natychmiast wezwać lekarza.
Øleczenie musi przebiegać wyłącznie w warunkach szpitalnych.
ØNDS – 100 mg/cm3
ØNajwyższe Dopuszczalne Stężenie w powietrzu dla obszarów chronionych – 0,5 mg/cm3 i specjalnie chronionych 0,1 mg/cm3
ØDSB w moczu u osób narażonych zawodowo – 5 mg/g
ØStężenie we krwi 10-100 mg/dm3 – zatrucie
ØStężenie we krwi 500 mg/dm3 – bezwzględne wskazanie do hemodializy
ØLD100 dla osoby dorosłej – 100 cm3
metody oznaczania
Stężenie metanolu we krwi określa się
Ømetodą kolorymetryczną
Ømetodą enzymatyczną wystandaryzowaną na metanol lub
Ø metodą chromatografii gazowej
Tę ostatnią wykorzystano także do oznaczania kwasu mrówkowego techniką “head-space” i zastosowano ją w analizie materiału biologicznego. Polegała ona na oznaczaniu kwasu mrówkowego w postaci lotnego estru mrówczanu metylu. Zastosowana procedura pozwoliła na użycie detektora FID oraz na uzyskanie czułości na poziomie 0,01 mg/ml. Ponadto metoda GC - ”head-space” minimalizowała wpływ tła biologicznego tak uciążliwego w toksykologii sądowej.
Należy podkreślić, że wykorzystując do oznaczania kwasu mrówkowego, szeroko zabezpieczony materiał sekcyjny można uwiarygodnić i potwierdzić charakter zatrucia. Szczególnie przydatna może być wątroba, w której w badaniach stężenie kwasu mrówkowego było z reguły wyższe niż we krwi.
ØW popłuczynach żołądkowych można szybko zidentyfikować metodą jakościowo-ilościową wg Denigesa
ØOcena zmniejszenia zasobu zasad we krwi wskazuje na rozwijającą się kwasicę.
sajdula