DE19740736A1 - Atemkalk - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine neuartige Atemkalkzusammensetzung. "Atemkalk" wird in Absorbern von Narkosegeräten verwendet.

Bei Einsatz von halogenierten Narkotika, wie z. B. Isofluoran, Enfluoran, Desfluoran, Sebofluoran u. a., hat sich herausgestellt, daß unter bestimmten Umständen, insbesondere wenn der Atemkalk trocken ist, Reaktionen mit dem üblichen Atemkalk auftreten, wobei z. B. durch Fluorabspaltung Kohlenmonoxid entstehen kann, das zu einer massiven Schädigung des Patienten führt. Es wurde auch bereits beobachtet, daß bei Verwendung relativ wasserarmer Produkte im Atemkalk ein extremer Temperaturanstieg auftritt, der auf Umsetzungsreaktionen hindeutet.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Atemkalk zu schaffen, welcher bei Einsatz von halogenierten Narkotika unerwünschte Veränderungen dieser Narkotika vermeidet und insbesondere Fluorabspaltung unter Bildung von Kohlenmonoxid verhindert und zwar auch in Abwesenheit von Wasser.

Gelöst wird diese Aufgabe durch einen Atemkalk, der frei ist von Natriumhydroxid und Kaliumhydroxid und im wesentlichen aus Erdalkalimetallhydroxiden besteht. Vorzugsweise besteht der erfindungsgemäße Atemkalk überwiegend aus Calciumhydroxiden.

Die Erfindung und das zugrundeliegende Problem werden durch die nachstehend beschriebenen Versuche näher erläutert.

In einer Reaktionsapparatur mit Rückflußkühler wurde das Narkotikum Sevofluoran mit Alkalihydroxiden und mit Erdalkalihydroxiden erwärmt. Die Siedetemperatur von Sevofluoran beträgt 58°C. Bei Verwendung der Alkalihydroxide konnte das Entstehen von größeren Mengen von Abbauprodukten von Sevofluoran festgestellt werden. Darüberhinaus war die Reaktion von Sevofluoran mit Kaliumhydroxid außerordentlich heftig. Nach initialer Erwärmung lief die Reaktion ohne weitere Wärmezufuhr weiter. Die Reaktion mit Lithiumhydroxid war außerordentlich schwach ausgeprägt. Auch mit den Erdalkalihydroxiden (Magnesiumhydroxid, Calciumhydroxid und Bariumhydroxid) waren nur in geringem Umfang Zersetzungsprodukte feststellbar. Bei der Reaktion mit Erdalkalihydroxiden entstand vorwiegend eine als Compound A bezeichnete, nicht näher identifizierte Verbindung. Wesentliches Produkt der Reaktion mit Alkalihydroxiden war Methanol, während bislang Formaldehyd und Ameisensäure nicht in größerem Ausmaß gefunden wurden.

Als Ursache für die Zersetzung wird die Abspaltung von Flußsäure aus den Halogenwasserstoffen unter dem Einfluß von Alkalihydroxiden angenommen. Wahrscheinlich ist auch ein Austausch von Fluor gegen Hydroxid. Extrem wirksam ist dabei Kaliumhydroxid, weniger wirksam ist Natriumhydroxid. Lithiumhydroxid und die Erdalkalihydroxide gehen derartige Reaktionen gar nicht oder nur in sehr geringem Umfang ein.

Aus Sevofluoran entstehen je nach Reaktionslage 1 bis 2 Mol Fluorid pro Mol. Bei extremen Bedingungen können sogar mehr als 2 Mol Fluorid entstehen. Am heftigsten erfolgt die Reaktion auf trockenem Atemkalk, wobei Temperaturen bis 120°C erreicht werden können. In Anwesenheit von Wasser (feuchter Atemkalk) erfolgt lediglich eine abgeschwächte Reaktion, wobei vorwiegend Compound A und eine weitere, als Compound B bezeichnete Substanz entstehen. Diese Verbindungen können auch bei ordnungsgemäßer Anwendung um 2% des durchgeleiteten Sevofluoran ausmachen. Die Anwesenheit von Wasser verhindert insbesondere durch die Verdunstungswärme eine stärkere Erwärmung der Reaktionsmatrix. Bei trockenem Atemkalk entfällt diese Kühlmöglichkeit. Durch die Erhitzung aufgrund der freiwerdenden Reaktionswärme kann eine Kettenreaktion entstehen, die dazu führt, daß das vorhandene Sevofluoran in einer engen Reaktionszone vollständig reagiert, wobei zumindest teilweise ein nichtflüchtiges Reaktionsprodukt entsteht. Die hohe Wärmeentwicklung von ca. 200 bis 300 kg/Mol entsteht möglicherweise durch eine Polymerisation von intermediär gebildeten Fluorethenen (z. B. n-Fluor-Isopropen), Hexafluorisopropanol wurde bei der Reaktion mit Magnesiumhydroxid isoliert. Eine Oxidation als Reaktionsgrundlage ist hingegen weniger wahrscheinlich, da die Reaktion auch unter Sauerstoffausschluß abläuft.

Die anderen als Gasnarkotika eingesetzten Halogenkohlenwasserstoffe unterscheiden sich von Sevofluoran insbesondere durch einen wesentlich niedrigeren Siedepunkt. Dadurch entsteht offenbar die für Sevofluoran typische Kettenreaktion (d. h. das rasche engzonale Aufheizen des Atemkalks auf ca. 120°C) nicht. Die Wärmefreisetzung ist dementsprechend erheblich niedriger, jedoch gleichfalls vorhanden. Auch kann es sein, daß für das Auslösen der Kettenreaktion eine höhere stationäre Konzentration des Halogenwasserstoffs erforderlich ist. Da nur bei Sevofluoran der Siedepunkt deutlich höher ist als die initiale Temperatur im Atemkalk des Absorbers kann sich nur bei Eintritt dieses Gases in den Absorber ein Niederschlag auf dem Atemkalk bilden. Es ist davon auszugehen, daß bei allen halogenierten Gasnarkotika die Reaktionsgrundlage für das Entstehen unerwünschter Verbindungen die Abspaltung von Halogenwasserstoff oder die Substitution des Halogens durch eine Hydroxygruppe darstellt.

Als Voraussetzung dafür stellte sich das Vorhandensein insbesondere von Kaliumhydroxid oder auch von Natriumhydroxid heraus. Bei Verwendung eines Atemkalks, der weitgehend frei ist von Kaliumhydroxid aber auch von Natriumhydroxid, sind entsprechende Reaktionen nicht oder nicht in störendem Umfang zu erwarten. Ein entsprechend zusammengesetzter Atemkalk (praktisch frei von Kaliumhydroxid und von Natriumhydroxid) kann dementsprechend bei Anwendung in Absorbern von Narkosegeräten sicherstellen, daß auch bei artefizieller Trocknung des eingesetzten Atemkalks keine unerwünschten und für den Patienten schädliche Substanzen in störendem Umfang aus volatilen Anästhetika auf der Basis von Halogenkohlenwasserstoffen gebildet werden können. Es ist aber zweckmäßig, zusätzlich die Feuchtigkeit des Atemkalkes regelmäßig zu überprüfen, einen Wassergehalt des Atemkalkes sicherzustellen oder bei Anwendung von Bis-Fluorhydroxymethan-haltigen Narkosemitteln auf eine mögliche Kohlenmonoxidvergiftung zu achten.

Zusammensetzung von Atemkalk verschiedener Handelsprodukte
Calciumhydroxid 85 bis 90%
Kaliumhydroxid bis 6%
Natriumhydroxid bis 6%
Bariumhydroxid bis 6%.

Keines der handelsüblichen Präparate oder der bei wissenschaftlichen Untersuchungen eingesetzten Präparate erwies sich als frei von Kaliumhydroxid und Natriumhydroxid. Die Zubereitungen enthalten entweder Kaliumhydroxid oder Natriumhydroxid oder sowohl Natriumhydroxid wie auch Kaliumhydroxid.

Das wesentliche Merkmal des erfindungsgemäßen Atemkalkes besteht dementsprechend darin, daß dieser weder Natriumhydroxid noch Kaliumhydroxid enthält. Bevorzugte Grundlage des neuen Atemkalkes ist Calciumhydroxid, dem z. B. Bariumhydroxid oder/und Magnesiumhydroxid oder/und Lithiumhydroxid sowie gegebenenfalls Silikate oder andere Substanzen als Hilfsstoffe zugesetzt sein können.

Claims (4)

1. Atemkalk für die Verwendung in Narkosegeräten, dadurch gekennzeichnet, daß er frei ist von Kaliumhydroxid und Natriumhydroxid und überwiegend aus Erdalkalihydroxid besteht.

2. Atemkalk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß er überwiegend aus Calciumhydroxid besteht mit einem geringeren Anteil an anderen Erdalkalihydroxiden oder/und Lithiumhydroxid.

3. Atemkalk nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die anderen Erdalkalihydroxide aus Magnesiumhydroxid oder/und Bariumhydroxid bestehen.

4. Atemkalk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß er zusätzlich Hilfsstoffe, insbesondere Silikate enthält.