Нитроглицерин в медицине и технике¶

Нитроглицерин — органическое соединение класса сложных эфиров азотной кислоты и глицерина (тринитрат глицерина), представляющее собой тяжёлую маслянистую жидкость без цвета, плохо растворимую в воде и хорошо — в органических растворителях. Вещество известно в двух принципиально разных качествах: как мощное взрывчатое средство и как лекарственный препарат, применяемый преимущественно при заболеваниях сердца. Именно двойственность свойств — способность быстро расширять кровеносные сосуды в малых дозах и детонировать при нагревании или ударе в больших количествах — определяет его значение в технике и медицине.

¶Химические и физические свойства

Химическая формула нитроглицерина — C₃H₅N₃O₉. Молярная масса составляет около 227 г/моль. Чистое вещество при нормальных условиях представляет собой вязкую жидкость плотностью около 1,59 г/см³, затвердевающую при температуре около +13 °C с образованием двух кристаллических форм. Нитроглицерин летуч, его пары токсичны и способны вызывать головную боль даже при кратковременном вдыхании.

Вещество термически нестабильно: при нагревании выше 200 °C или при детонационном импульсе оно разлагается с выделением большого объёма газов, что и обусловливает его взрывчатые свойства. Чувствительность к удару и трению у жидкого нитроглицерина высока, что делает его обращение опасным.

¶История открытия

Нитроглицерин впервые синтезировал итальянский химик Асканио Собреро в 1847 году, обработав глицерин смесью концентрированных азотной и серной кислот. Собреро сразу отметил сильное физиологическое действие вещества — головные боли у работавших с ним. Практическое применение как взрывчатого вещества стало возможным после работ Альфреда Нобеля, который в 1867 году получил динамит, пропитав нитроглицерином пористый абсорбент (кизельгур). Это резко снизило опасность обращения и сделало нитроглицерин основой промышленной взрывчатки для горного дела, прокладки тоннелей и строительства.

¶Применение в медицине

Основное медицинское назначение нитроглицерина — купирование и профилактика приступов стенокардии, а также неотложная помощь при остром коронарном синдроме. Механизм действия связан с высвобождением оксида азота (NO), который расслабляет гладкую мускулатуру сосудов, прежде всего вен. В результате снижается венозный возврат крови к сердцу, уменьшается нагрузка на миокард и его потребность в кислороде, а также расширяются коронарные артерии. Это уменьшает ишемию и снимает боль.

Лекарственные формы включают:

• таблетки и капсулы для сублингвального (под язык) приёма;
• спрей для подъязычного применения;
• растворы для внутривенного введения в условиях стационара;
• трансдермальные пластыри и мази пролонгированного действия.

При сублингвальном приёме эффект наступает через 1–3 минуты и длится около 20–30 минут. Препарат назначают для профилактики приступов перед предполагаемой нагрузкой и для их купирования. Типичные побочные эффекты — головная боль, головокружение, снижение артериального давления, покраснение лица. Нитроглицерин противопоказан при выраженной гипотензии, некоторых формах повышенного внутричерепного давления и при приёме ряда препаратов для лечения эректильной дисфункции (например, ингибиторов ФДЭ-5), поскольку их сочетание вызывает опасное падение давления.

¶Применение в технике

В технике нитроглицерин используется как основа взрывчатых составов и как компонент ракетных топлив. В чистом виде применяется редко из-за высокой чувствительности; чаще входит в состав динамитов, баллиститных и кордитных порохов, а также промышленных взрывчатых веществ. Его применяют в горнодобывающей промышленности, при строительстве дорог и тоннелей, в сейсморазведке. В медицине технически чистый нитроглицерин для препаратов не используют — для фармацевтики выпускают очищенное вещество с контролем примесей.

¶Безопасность и правовое регулирование

Нитроглицерин относится к сильнодействующим и взрывчатым веществам. Его производство, хранение, транспортировка и оборот регулируются законодательством об оружии, взрывчатых материалах и о наркотических и сильнодействующих средствах. Лекарственные препараты на его основе отпускаются по рецепту. В промышленности соблюдаются специальные меры: работа с жидким нитроглицерином ведётся дистанционно, в помещениях с защитными барьерами, при контроле температуры и влажности.

¶Значение

Нитроглицерин остаётся одним из немногих препаратов, способных быстро и эффективно снять приступ стенокардии, и одновременно — исторически первым практически применимым бризантным взрывчатым веществом. Его открытие стимулировало развитие промышленной взрывчатки и фармакологии сердечно-сосудистых средств, а изучение механизма его действия заложило основы представлений о роли оксида азота как сигнальной молекулы в организме.