נתרן ניטרופרוסידי

נַתְרָן נִיטְרוֹפְּרוּסִידִי (sodium nitroprusside) הוא מלח אי-אורגני בעל הנוסחה הכימית . השימוש העיקרי בתרכובת זו הוא ברפואה כתרופה לטיפול ביתר לחץ דם, שם גם הוא ידוע בשם נִיטְרוֹפְּרוּסִיד, אולם יש לה גם תפקיד בתור מגיב לאיתור מתיל קטונים ואמינים הנמצאים בסמים מסוימים.

סינתזה
נתרן ניטרופרוסידי יכול להיות מסונתז באמצעות עיכול תמיסה של אשלגן פרוציאני במים עם חומצה חנקתית, ולאחר מכן סתירה עם נתרן ביקרבונט.

 K4[Fe(CN)6] + 6 HNO3 → H2[Fe(CN)5(NO)] + CO2 + NH4NO3 + 4 KNO3
 H2[Fe(CN)5NO] + Na2CO3 → Na2[Fe(CN)5(NO)] + CO2 + H2O

לחלופין, פרוציאניד יכול להיות מחומצן עם חנקית:
 [Fe(CN)6]4− + H2O + NO2− → [Fe(CN)5(NO)]2− + CN− + 2 OH−

מבנה ותכונות כימיות
ניטרופרוסיד  הוא אניון מורכב הכולל ברזל דו-ערכי (Fe+2) במרכז אוקטהדרלי קשור לחמישה ליגנדים של ציאניד ועוד ליגנד אחד קווי של חנקן חמצני. הסימטריה של האניון היא, בהתאם, C2v. מצב החמצון של הברזל וליגנד החנקן החמצני אינם מוגדרים היטב, בשל העובדה שמרחק הקשר חנקן-חמצן קצר מאוד (113 פיקומטר) ושתדירות הוויברציה של הקשר גבוהה. כתוצאה מכך מייחסים לחנקן החמצני מטען 1+ (+NO) ובהתאם המטען הפורמלי על הברזל 2+. התגובות הכימיות של החומר קשורות בעיקר לליגנד ה-NO, למשל בהוספת יוני -S2 ליון הניטרופרוסיד נוצר היון האדום  תגובה המשמשת לזיהוי יוני גופרית. תגובה עם יוני הידרוקסיד נותנת .

בתנאי חושך תמיסה מרוכזת של החומר יציבה לתקופה של מעל שנתיים בטמפרטורת החדר, אך החומר מתפרק במהירות בחשיפה לאור או בחימום.

שימוש רפואי
תפקידו של נתרן ניטרופרוסידי הוא בעיקר מרחיב כלי דם. השימוש הראשון בו ברפואה נעשה ב-1928, ובמשך השנים עד 1955 התקבלו מספיק נתונים מחקריים שהראו כי הוא בטוח לשימוש לטיפול קצר-טווח בחולים עם יתר לחץ דם חמור. עם זאת, בשל הקושי בהפקתו הכימית, הוא אושר על ידי מנהל המזון והתרופות האמריקאי רק ב-1974 לטיפול ביתר לחץ דם חמור. תפוצתו התרחבה ובשנת 1993 עמד סך המכירות שלו בארצות הברית על 2 מיליון דולר אמריקני.

לנתרן ניטרופרוסידי השפעה חזקה על הרחבת עורקיקים וורידונים, בעיקר עורקיקים, וזאת בשל התפרקותו לחנקן חמצני. הוא ניתן בעירוי תוך-ורידי במקרים של יתר לחץ דם קשה, והשפעתו ניכרת תוך דקות. חנקן חמצני מפחית הן את התנגדות כלי הדם ההיקפים והן את ההחזר הוורידי ללב, ובכך מפחית הן את העומס שלפני הלב והן את העומס שאחריו. כך, הוא נמצא בשימוש במקרים של אי-ספיקת לב קשה, שם שילוב זה יכול להגביר את תפוקת הלב. במצבים שבהם תפוקת הלב תקינה, המטרה העיקרית היא הורדת לחץ דם. לעיתים נעשה בו שימוש על מנת להשרות תת-לחץ דם בניתוחים, אשר מאפשר הפחתה של הדימום.

כמו כן, נתרן ניטרופרוסידי שימש בהצלחה לטיפול בהיצרות מסתם אבי העורקים, אריתרומלאלגיה, דליות בוושט, חום קיצוני, חמצת לקטית, אוטם שריר הלב, תסמונת נוירולפטית ממאירה, יתר לחץ דם ריאתי, מצוקה נשימתית בילוד, הלם, עווית כלי הדם במוח, הרעלת ארגוט ופגם במחיצה הבין-חדרית.

מנגנון הפעולה
נתרן ניטרופרוסידי נקשר במחזור הדם להמוגלובין מחומצן, ויוצר ציאניד, מתהמוגלובין וחנקן חמצני. החנקן החמצני משפעל את האנזים גואנילט ציקלאז בשריר החלק העוטף את כלי הדם ומגביר את הייצור התוך-תאי של cGMP. cGMP משפעל את האנזים פרוטאין קינאז G, אשר משפעל פוספטאזים המאבטלים את השרשראות הקלות של חלבון המיוזין. אלה מעורבות בכיווץ השריר. כתוצאה מכך השריר החלק העוטף את כלי הדם נרפה וכלי הדם מורחב. מנגנון זה דומה למנגנון של מעכבי פוספודיאסטראז 5, כגון סילדנאפיל, המעלים את ריכוז ה-cGMP באמצעות עיכוב הפירוק שלהם על ידי פוספודיאסטראז 5.

הוצע כי לחנקן חמצני גם תפקיד במספר הפרעות פסיכיאטריות נפוצות, לרבות סכיזופרניה, הפרעה דו-קוטבית ודיכאון קליני. ממצאים אלה מרמזים על פוטנציאל טיפולי לתרופות המשפיעות על האיתות של חנקן חמצני כמו נתרן ניטרופרוסיד.

תופעות לוואי והתוויות נגד

תופעות לוואי נפוצות

תופעות לוואי חמורות
 חסימת מעיים
 ירידה בהתלכדות טסיות ודימומים
 לחץ תוך-גולגולתי מוגבר
 חמצת מטבולית
 מתהמוגלובינמיה
 הרעלת ציאניד
 הרעלת תיוציאנט

התוויות נגד
קיימת התוויית נגד לשימוש בנתרן ניטרופרוסידי במקרים של יתר לחץ דם תגובתי, למשל בשל הצרת אבי העורקים. כמו כן, ישנה התוויית נגד לשימוש אצל מטופלים עם אספקת דם מוחית לקויה או אצל מטופלים על סף מוות. התוויות נגד נוספות כוללות חסר בוויטמין B12, אנמיה, אי-ספיקת כליות חמורה או בתת-נפח הדם.
הטיפול במטופלים עם יחס ציאניד לתיוציאנט גבוה מתבצע בזהירות יתרה. אף שהעדויות הקיימות מרמזות על כך שהתרופה בטוחה בהיריון, בהינתן שרמת ה-pH של האם ורמות הציאניד מנוטרות בקפדנות, ההמלצה היא שלא לתת את התרופה לנשים בהיריון.

מינון יתר והרעלה
מאחר שלנתרן ניטרופרוסיד פוטנציאל ליצור ציאניד בגוף, מינון יתר של התרופה עלול להוביל להרעלת ציאניד. הטיפול במינון יתר של ניטרופרוסיד כולל הפסקת התרופה, סתירת הציאניד על ידי נתרן חנקיתי על מנת להפוך את ההמוגלובין למתהמוגלובין, וזאת כתלות ביכולת המטופל לשאת רמות גבוהות של מתהמוגלובין, וכן עירוי של נתרן תיוסולפט להפיכת הציאניד לתיוציאנט. דיאליזה אינה יעילה בהרחקת הציאניד מהגוף, אך היא יכולה לשמש להרחקת תיוציאנט לאחר עירוי של תיוסולפט.

שימוש ביוכימי
נתרן ניטרופרוסיד משמש לזיהו גופי קטון בשתן על ידי יצירת צבע אדום בתמיסה בסיסית עם מתיל קטונים. בנוסף, הוא יכול לזהות מחלות מטבוליות מולדות שבהן ישנם נשאי חומצות אמינו פגומים, למשל ציסטינוריה. לצורך זיהוי פלילי, נתרן ניטרופרוסיד משמש לזיהוי אמינים ואלקלואידים בשתן הנפוצים בסמים אסורים, כגון אקסטזי ואמפטמינים.

קישורים חיצוניים

מלחים
תרופות לטיפול ביתר לחץ דם
נתרן: תרכובות
ציאנידים