MOCZNIK

Urea

 

Mocznik jest naturalnym związkiem powstającym w wątrobie ludzi i zwierząt ureolitycznych, jako produkt końcowy katabolizmu białek. Związek ten wydalany jest głównie z moczem oraz w niewielkiej ilości z potem. Odkrycie kryształów mocznika w moczu nastąpiło na początku XVIII wieku. Przypisuje się je dwóm uczonym: holendrowi Hermanowi Boerhaave oraz francuzowi Hilaire Rouelle.

Synonimy

Nazwy polskie: Mocznik, karbamid

Nazwy łacińskie: Urea, Urea pura, Carbamidum, Elacutan

Odkrycie, otrzymywanie i zastosowanie w przeszłości

Mocznik jest naturalnym związkiem powstającym w wątrobie ludzi i zwierząt ureolitycznych, jako produkt końcowy katabolizmu białek. Związek ten wydalany jest głównie z moczem oraz w niewielkiej ilości z potem. Odkrycie kryształów mocznika w moczu nastąpiło na początku XVIII wieku. Przypisuje się je dwóm uczonym: holendrowi Hermanowi Boerhaave oraz francuzowi Hilaire Rouelle. Na powstawanie mocznika w organizmach zwierząt po raz pierwszy zwrócił uwagę polski uczony Wilhelm Marceli Nencki. Cykl jego powstawania w organizmach zaprezentowali w 1932 roku Hans Krebs i Kurt Henseleit (cykl ornitynowy, mały cykl Krebsa/cykl Krebsa-Henseleita). Mocznik po raz pierwszy został zsyntetyzowany z cyjanku amonu przez Friedricha Wöhlera w 1828 roku, i była to pierwsza w historii synteza organiczna.

Mocznik jest związkiem azotowym należącym do najstarszych osmotycznych leków moczopędnych. Doustnie mocznik podano po raz pierwszy w 1892 roku. W 1926 roku zastosowano mocznik w zaawansowanej niewydolności serca. W latach 60 XX wieku w osmoterapii stosowano wodne roztwory mocznika. Jednak ze względu na ich nietrwałość zaczęto stosować 30% roztwór mocznika w 10% roztworze cukru inwertowanego. Podanie hipertonicznego roztworu mocznika powodowało wzrost ciśnienia osmotycznego, rozwodnienie krwi (hydremię) i następczą diurezę. Hipertoniczne roztwory mocznika stosowano m.in. w celu zmniejszenia obrzęku mózgu i masy mózgu przed i po zabiegach neurochirurgicznych oraz w obniżeniu ciśnienia wewnątrzgałkowego w jaskrze. Ponadto w 1980 roku zaczęto używać mocznika do leczenia hiponatremii, a w 2010 roku potwierdzono jego przydatność w tej dolegliwości.

Mimo iż substancja ta znana była od początku XVIII wieku, do receptury aptecznej trafiła dość późno. Jan Podbielski i Edward Kuczyński w swoim dziele „Przepisy na preparaty farmaceutyczne” z 1922 roku nie podają recept na leki zawierające mocznik. Natomiast Farmakopea Polska II z 1937 roku zawiera już monografię tego surowca, więc należy przypuszczać, że przed II wojną światową był już stosowany w polskim aptekarstwie.

Wygląd i właściwości fizykochemiczne

Mocznik to organiczny związek chemiczny stanowiący diamid kwasu węglowego. Według Farmakopei Polskiej X występuje w postaci białego lub prawie białego, krystalicznego proszku lub przeźroczystych kryształów. Najczęściej stosowanym w recepturze aptecznej rozpuszczalnikiem mocznika jest woda, w której substancja ta łatwo się rozpuszcza. Przykładowo rozpuszczalność mocznika w 100 ml wody w różnych temperaturach wynosi: 20°C -107,9g, 40°C- 167,0g, 80°C-400,0g.  Mocznik jest również rozpuszczalny w etanolu 96° w ilości 5,0 g/100 ml. Mocznik jest substancją higroskopijną, dlatego powinna być przechowywana w hermetycznym pojemniku. Gęstość mocznika wynosi 1.32 g/cm3. Mocznik podczas ogrzewania do temperatury przekraczającej temperaturę topnienia (133-135ºC) rozkłada się z wydzieleniem amoniaku.

Właściwości lecznicze, toksyczność oraz zastosowanie w medycynie

Ze względu na to, że mocznik jest końcowym produktem katabolizmu białek i innych związków azotowych, oznaczanie jego stężenia w surowicy krwi jest przydatne w diagnostyce funkcji nerek oraz chorób metabolicznych. Ponadto mocznik wykorzystujemy do wykrywania zakażenia bakterią  Helicobacter pylori (szybki test ureazowy, ureazowy test oddechowy).

Mocznik to substancja, która naturalnie występuje w skórze w ilości około 7%,  jako tak zwany naturalny czynnik nawilżający (NMF-Natural Moisturizing Factor ). Zwiększa on wilgotność skóry, dzięki zdolności do wiązania wody w warstwie rogowej naskórka. Mocznik stosowany miejscowo wykazuje w zależności od stężenia działanie zmiękczające oraz nawilżające (10-20%) oraz złuszczające (30% i więcej). Dlatego wykorzystuje się go do leczenia chorób skóry przebiegających z nadmiernym jej wysuszeniem oraz rogowaceniem naskórka (rybia łuska, rogowacenie skóry dłoni i stóp, wyprysk z lichenizacją) oraz w celu nieoperacyjnego, bezbolesnego usuwania paznokci, gdyż działa zmiękczająco na keratynę. Według Farmakopei Polskiej XI mocznik powinno stosować się tylko zewnętrznie w stężeniu od 10-30%.

Przeciwwskazaniem do miejscowego stosowania mocznika są choroby zapalne i zakaźne skóry oraz mechaniczne uszkodzenia naskórka. Niekiedy obserwuje się działania niepożądane w postaci miejscowego podrażnienia skóry przebiegającego z zaczerwieniem, świądem oaz pieczeniem.

Receptura

Najczęściej w recepturze aptecznej wykonuje się maści z mocznikiem typu emulsji. Utworzenie tego typu maści możliwe jest dzięki zastosowaniu podłoży absorpcyjnych (np. euceryna, lekobaza), zawierających w swoim składzie emulgator. Mocznik przed połączeniem z takim podłożem należy rozpuścić w wodzie lub przepisanym roztworze wodnym. W przypadku gdy w składzie recepty nie uwzględniono wody, lub lekarz nie określił precyzyjnie jej ilości (quantum satis), należy mocznik rozpuścić w wodzie w stosunku 1:1, ewentualnie przy mniejszych jego ilościach w maściach 5-10%, w stosunku 1:1,5. W sytuacji gdy przepisane podłoże maściowe jest lipofilowe i bezwodne (np. wazelina) z małą zdolnością wiązania wody (do 8%), wykonanie klasyczne maści z mocznikiem skutkuje występowaniem dużych kryształów substancji leczniczej w podłożu. Należy wtedy rozważyć zamianę podłoża (po konsultacji z lekarzem) hydrofobowego na adsorpcyjne.

Wprowadzenie mocznika w formie rozpuszczonej znacznie poprawia jego działanie w porównaniu do zawieszonych kryształów w podłożach lipofilnych. W przypadku gdy użycie podłoża lipofilnego jest zamierzone, a ponadto stężenie mocznika jest bardzo duże (40% i więcej) należy odpowiednio zmikronizować substancję leczniczą. W tym celu krystaliczny proszek należy rozpuścić w wodzie w stosunku 1:1 lub 1:1.5 w parownicy, a następnie pozostawić na kilka godzin w zaciemnionym miejscu do odparowania wody. Pozostały po odparowaniu wody mocznik należy następnie rozetrzeć na miałki proszek. Innym sposobem miałkiego rozdrobnienia mocznika jest jego roztarcie w moździerzu, a następnie przesianie przez sito o średnicy oczek poniżej 90µm.

Rp.
Urea         5.0
Eucerini     ad 100.0
M.f. ung.

Mocznik należy rozpuścić w około 10,0 g wody. W moździerzu umieścić odważoną eucerynę (85 g), a następnie dodawać porcjami roztwór mocznika cały czas ucierając do uzyskania homogennej konsystencji.

Rp.
Urea            5.0
3% sol. Acidi borici
Eucerini
Vaselini     aa ad 100.0
M.f.ung.

Mocznik należy  rozpuścić w całej ilości przepisanego roztworu kwasu bornego, a następnie porcjami wprowadzać do moździerza zawierającego mieszaninę wazeliny i euceryny cały czas ucierając do uzyskania jednolitej konsystencji.

Należy zaznaczyć, że mocznik stosowany jest nie tylko jako główna substancja lecznicza (basis) lecz również jako substancja pomocnicza (adiuvans), gdyż posiada właściwości promotora wchłaniania. Oprócz zastosowania w medycynie i kosmetologii mocznik wykorzystuje się w rolnictwie jako nawóz, atraktant i fungicyd. Ponadto znalazł zastosowanie jako dodatek do pasz dla zwierząt.

mgr farm. Ewelina Rydzik-Strzemska
dr n. farm. Maciej Strzemski