Litio carbonato

[Mario]

La preparazione di questo sale non presenta particolari difficoltà.
Si parte da una soluzione piuttosto concentrata di cloruro di litio alla quale si aggiunge sotto agitazione una soluzione acquosa concentrata di ammonio carbonato in leggero eccesso.
Si porta ad ebollizione per qualche minuto e si filtra la sospensione ancora calda su setto filtrante in vetro. Si lava con alcool etilico 95%.
Si essicca in stufa a 300 °C.
Si ottiene una polvere granulosa bianca molto leggera.

   

Una peculiarità di questo sale è che la sua solubilità decresce con l'aumentare della temperatura.
Nella tabella che segue lo confrontiamo con altri due carbonati alcalini:

   
----- K2CO3     ----- Na2CO3    ----- Li2CO3

E' possibile verificare questo fenomeno preparando una soluzione satura a freddo che è poi trasferita in una piccola provetta munita di tappo a vite. Scaldando a bagnomaria bollente si separano cristalli aghiformi che aderiscono alle pareti in vetro della provetta.
La foto seguente illustra bene il fenomeno:

   

la qualità della foto non è il massimo, ma il maneggiare la provetta bollente non mi ha concesso molto tempo per i settaggi.

Infine ho voluto verificare se il sale ottenuto fosse proprio quello descritto.
A tal fine ho scelto come metodo la titolazione acidimetrica, cosa tra l'altro parecchio istruttiva. Infatti la formazione di acido carbonico non permette di apprezzare bene il viraggio a meno di eliminarlo mediante ebollizione.
Si pesa  esattamente una quantità di sale (previamente tenuto in essiccatore) intorno ai 120-140 mg. Si trasferisce in una beuta da 250 ml, si aggiungono circa 50 ml di acqua  e due gocce di indicatore rosso di metile. Si titola la soluzione colorata in giallo con HCl 0,1M fono a viraggio al giallo rosato. Si porta ad ebollizione e si raffredda subito immergendo parzialmente la beuta in acqua. Il colore ritorna giallo. Si aggiunge altro acido fino al viraggio. Si ripete il trattamento di ebollizione +raffreddamento (di solito bastano 3-4 cicli) finchè si ottiene una colorazione rossa stabile.

Calcoli:
il peso molecolare del sale si ricava con:
PM = (0,1258 * 1000 * 2) / (0,1 * 33,7)
     = 74,66
dove 0,1258 è il peso in g del Li2CO3 e 33,7 sono i ml di HCl usati

A dire il vero mi aspettavo un valore più vicino all'atteso (teorico 73,89) ma questo è quello ho misurato.


saluti
Mario

[ohilà]

Questo sale di Litio, che Mario ha sintetizzato qualche giorno fa, rappresenta uno dei primi successi nel campo della psicofarmacologia.

E' stato il primo farmaco realmente efficace nel trattamento del disturbi dello spettro bipolare, noti, nel loro complesso, con il termine inesatto e poco preciso di "disturbo maniaco-depressivo".

Nel 1949, quando gli psicofarmaci disponibili erano veramente pochi e la diffusione dei barbiturici era al culmine, lo studioso australiano John Cade, scoprì, quasi casualmente, che i sali di litio avevano un inaspettato effetto calmante sulle cavie da laboratorio.
In seguito cominciò a sperimentare il litio carbonato su pazienti affetti da disturbo bipolare e notò subito importanti miglioramenti.
Occorsero, però, oltre vent'anni prima che questo farmaco fosse pienamente accettato dalla comunità medica, ma in seguito divenne lo standard per il trattamento di questo genere di patologie. E' stato impiegato anche per la cura della cefalea a grappolo.

Attualmente resta il principio attivo più utilizzato nei casi di disturbo bipolare medio-gravi, ma spesso si tende a prescrivere anche neuromodulatori anticonvulsivanti di seconda generazione, come la carbamazepina, la lamotrigina o l'acido valproico, da soli, o, comunque, in terapia combinata con Litio.
E' comune, e dimostratamente efficace, anche l'associazione di Litio e farmaci antipsicotici.

In Italia il carbonato di litio è venduto dalla Teva con il nome commerciale di Carbolithium®, sotto forma di capsule da 150 o 300 mg.

   

Farmacologia:
Il picco plasmatico della sostanza viene raggiunto entro 3 ore dall'assunzione, con un assorbimento completo entro le 8 ore.
Lo ione litio non è metabolizzato e viene escreto inalterato attraverso i reni. 
L'emivita plasmatica è di circa 18-24 ore, ma l'eliminazione completa del farmaco si ha dopo 1-2 settimane, dando vita ad un effetto di accumulo che fa in modo che occorrano parecchi giorni per raggiungere una concentrazione stabile nel sangue.
Il Litio ha un intervallo terapeutico piuttosto ristretto. Gli effetti terapeutici si manifestano a concentrazioni da 0,6 a 1,2 mEq/l, mentre concentrazioni di appena 2 mEq/l sono già potenzialmente letali.
I dosaggi terapeutici approvati di carbonato di litio, per un individuo adulto, sono 300 mg da 2 a 6 volte al giorno, somministrati ad intervalli regolari.

Il meccanismo d'azione non è stato ancora pienamente compreso, ma sembra coinvolgere l'inibizione dell'enzima glicogeno sintasi chinasi 3 (GSK-3), la cui conseguenza è l'aumento della produzione di proteine con effetti neuroprotettori e la stimolazione della crescita dell'assone.
E' stato dimostrato che un livello di Litio costantemente più alto della norma, è associato ad un ridotto rischio di sviluppare il Morbo di Alzheimer ed altre forme di demenza.

Effetti collaterali:
Il litio, tuttavia, sebbene resti un farmaco molto efficace, è sempre meno prescritto a causa dei suoi numerosi effetti collaterali, che portano spesso il paziente a sospendere la terapia, anche contro il parere medico (non-compliance).
Uno dei principali effetti avversi è il notevole aumento di peso, che causa un'obesità patologica in circa il 30% degli individui trattati per lunghi periodi, che è uno dei motivi più frequenti che inducono il paziente ad abbandonare il trattamento.
Particolarmente significativi sono anche i disturbi neurologici litio-indotti, che includono tremori, letargia cronica, difficoltà di concentrazione, perdita di coordinazione e ipertiroidismo.
Inoltre esso è causa di una vasta serie di reazioni dermatologiche avverse. 
Ricordiamo che il Litio è chimicamente molto simile al Sodio ed è in grado di sostituirlo in molte funzioni biologiche, con tutte le conseguenze che questo può comportare.
Ad esempio se non si assume abbastanza Sodio con la dieta o se questo viene eliminato in quantità eccessive con la sudorazione, i livelli di Litio nel corpo aumentano dando vita ad effetti tossici.

[fosgene]

Io ho preparato del carbonato di litio partendo da una soluzione concentrata di LiCl e facendola reagire per doppio scambio con una di Na2CO3.
Ho filtrato il solido e l'ho lavato diverse volte con acqua e quindi messo in essiccatore per circa una settimana.
Il saggio alla fiamma ha dato il caretteristico rosso carminio del litio, senza nessuna colorazione in giallo della fiamma (eventuale presenza di Na). Nonostante ciò temo che il mio carbonato sia comunque contaminato, anche se magari a livello molto basso, con sodio.
Effettivamente il metodo di mario con carbonato di ammonio è migliore, dato che ,a caldo, (NH4)2CO3 decompone in acqua CO2 ed NH3 (se ricordo bene) ma purtroppo all' epoca non ci ho pensato e inoltre ero (e sono) sprovvisto di questo sale.