Ossigeno Poliatomico Liquido®(OPL-RONS®) una miscela poliatomica radicalica di RONS.
Nella soluzione OPL-RONS® in fase liquida il solvente è costituito da acqua bidistillata apirogena per preparazioni iniettabili, mentre i soluti contenuti nella soluzione acquosa OPL-RONS® sono rappresentati da Specie Altamente Reattive dell’Ossigeno e dell’Azoto.
Studi qualitativi su miscele acquose OPL-RONS® effettuati nei laboratori della National Research Council of Italy, C.N.R., Institute of Chemistry of Organo Metallic Compounds-ICCOM, Pisa, Italy, hanno dimostrato la loro natura poliatomica, evidenziando la presenza di specie ossidative radicaliche ROS, ottenute per riduzione dell’ossigeno molecolare (O2), come l’anione paramagnetico superossido (O2-•) e altri ROS presenti solo in tracce, come l’idrossil radicale (OH•), un ROS particolarmente attivo al punto da provocare danni alla membrana plasmatica, alle proteine e agli acidi nucleici, ma la sua pericolosità è concentrazione dipendente e nella soluzione OPL-RONS® lo si trova solo in tracce in quanto è prodotto dalla attività fisica dello sputtering inverso. L’idrossil radicale viene inattivato per conversione in acqua da parte della glutatione perossidasi, mentre è prodotto Il radicale ossidrilico è prodotto dall’idrolisi dell’acqua da parte di radiazioni, dalla reazione di Fenton a partire dall’acqua ossigenata con lo ione ferroso (Fe2+) come catalizzatore), dai globuli bianchi a partire dall’acqua ossigenata per distruggere agenti patogeni.
Altri ROS contenuti nelle soluzioni acquose radicaliche ossidative, ma solo in tracce vi sono l’ossigeno singoletto (O2 1∑g+) e il perossido di idrogeno (H2O2), quest’ultima però non è inclusa tra le specie radicaliche.
Sempre nella soluzione acquosa OPL® sono presenti, ma solo in tracce, anche specie altamente reattive dell’azoto (RNS), come l’ossido nitrico (NO) e il perossinitrito (ONOO-), due specie radicaliche che conferiscono alla soluzione acquosa particolari attività biologiche, fisiologiche e terapeutiche, notevolmente diverse dalle attività delle specie altamente reattive dell’ossigeno (ROS). Per la presenza di specie altamente reattive dell’azoto (RNS) è più corretto indicare l’Ossigeno Poliatomico Liquido® con l’acronimo più dettagliato: OPL-RONS®.
L’Ossigeno Poliatomico Liquido® essendo un presidio terapeutico ossidativo radicalico, non comprende nel suo ambito di utilizzo né l’ossigenoterapia e tanto meno l’ozonoterapia, due specie chimiche che esprimono numero di ossidazione pari a zero e pertanto formalmente non possono essere annoverate tra le specie chimiche ossidative radicaliche come avviene per l’OPL-RONS®. Le molecole che costituiscono il soluto della miscela OPL-RONS®, essendo molecole one-electron oxidant, in quanto caratterizzate da un orbitale elettronico più esterno occupato da un elettrone disaccoppiato, conferiscono alla miscela OPL-RONS® a seconda del pH e delle temperature degli ambienti biologici in cui è somministrata, potenziali di riduzione standard (E0’) positive compresi tra 0.5 e 2, pertanto a seconda dei casi, la miscela agisce da ossidante in ambienti acidi e da riducente in ambienti basici, secondo i dettami dell’Equazione di W. Nernst.
, i primi conosciuti universalmente con l’acronimo ROS, mentre i secondi con l’acronimo RNS, ma quando ci si riferisce a miscele contenenti entrambe le specie altamente reattive, si ricorre all’acronimo RONS. Con l’acronimo OPG-RONS® sono indicate le miscele OPL-RONS® in fase gassosa, quest’ultime utilizzate prevalentemente per le somministrazioni intratessutali la miscela OPL-g.
Le Specie Altamente Reattive dell’Ossigeno e dell’Azoto, nelle soluzioni acquose OPL-RONS®, sono disciolte come soluti gassosi nel solvente acquoso, raggiungendo valori di massima concentrazione prossimi ai 0,98 mg/ml, valori dipendenti sia dalle temperature che dalle pressioni, tuttavia i valori di concentrazione dei RONS non superano mai 1 mg/ml.
I ROS (Specie Altamente Reattive dell’Ossigeno), che costituiscono la maggior parte dei soluti della soluzione acquosa OPL-RONS®, derivano tutti da intermedi di riduzione dell’ossigeno molecolare e per il loro orbitale elettronico più esterno, occupato da un singolo elettrone, vengono incluse nel gruppo delle molecole “ossidanti ad un solo elettrone” (OSE), dette anche in lingua straniera, anglosassone “one-electron oxidant”. Tra le specie altamente reattive dell’ossigeno (ROS), le più rappresentate nella miscela oltre al diossigeno (O2), vi è l’anione superossido (O2-•), mentre sono presenti, ma solo in tracce, l’idrossil radicale (OH•), l’ossigeno singoletto (O21∑g+) e il perossido di idrogeno (H2O2), quest’ultima molecola non inclusa tra le specie radicaliche. Oltre alle specie altamente reattive dell’ossigeno (ROS), sono anche presenti in tracce alcune specie altamente reattive dell’azoto (RNS), come l’ossido nitrico (NO) e il perossinitrito (ONOO-).
Le molecole RONS, sono ottenute sottoponendo le molecole di ossigeno a reazioni di riduzione forzata attraverso l’assunzione atomica di elettroni, prodotti attraverso una tecnologia brevettata dal Prof. Barco e definita “sputtering inversa”. Durante l’uso dello sputtering inverso, per la produzione di Specie Altamente Reattive dell’Ossigeno e dell’Azoto, della miscela OPL®, gli elettroni veloci urtano gli atomi dell’ossigeno molecolare in fase gassosa, trasferendosi singolarmente sugli orbitali π*2p degli atomi di ossigeno producendo un plasma-ROS ricco di anioni superossido che attraversando diversi dispositivi di separazione elettromagnetica e setacci ionici, attraverso una pressione di 1-2 bar raggiungendo o la valvola di campionamento del O2PL o il filtro a membrana semipermeabile a scambio ionico permettendo ai RONS di passare e diffondersi nell’acqua bi-distillata a 2-3 µS/cm.
A seconda delle percentuali di O2 e allotropi di ossigeno e di azoto introdotti nella camera sputtering inverso è possibile ottenere diversi tipi di miscele acquose di OPL-RONS® caratterizzate da concentrazioni diverse di specie ROS e RNS.