Hidróxido de Aluminio: Estructura, Propiedades, Producción, Usos y Efectos Adversos

que es el hidróxido de aluminio al(oh)3

Este medicamento se usa para tratar los síntomas de un exceso de ácido estomacal, como malestar estomacal, ardor de estómago e indigestión ácida.

El hidróxido de aluminio es un antiácido que actúa rápidamente para reducir el ácido en el estómago. Los antiácidos líquidos generalmente funcionan más rápido/mejor que las tabletas o cápsulas.

Este medicamento funciona solo con ácido existente en el estómago.

El hidróxido de aluminio

El hidróxido de aluminio, Al (OH) 3, se encuentra en la naturaleza como la gibbsita mineral (también conocida como hidrargilita) y sus tres polimorfos mucho más raros: bayerita, doyleita y nordstrandita.

El hidróxido de aluminio es de naturaleza anfótera, es decir, tiene propiedades tanto básicas como ácidas.

Estructura y propiedades

El adyuvante de hidróxido de aluminio no es Al (OH) 3, sino más bien oxihidróxido de aluminio cristalino (AlOOH).

Esta diferencia es importante porque el hidróxido de aluminio cristalino tiene un área superficial baja (aproximadamente 20-50 m2/g) y, como tal, es un adsorbente pobre.

El oxihidróxido de aluminio cristalino tiene un área superficial de aproximadamente 500 m2/g, lo que lo convierte en un excelente adsorbente.

Esta gran área de superficie se debe a su morfología. Las partículas primarias son fibras que tienen dimensiones de aproximadamente 5 × 2 × 200 nm.

El oxihidróxido de aluminio es un compuesto estequiométrico. La superficie está compuesta por grupos Al-OH y Al-O-Al. Los grupos de superficie Al-OH pueden aceptar un protón, lo que resulta en una carga superficial positiva, o donar un protón, lo que resulta en una carga superficial negativa.

El punto isoeléctrico (IEP, por sus siglas en inglés) de Al-OH es 11.4. Por lo tanto, el oxihidróxido de aluminio presenta una carga superficial positiva a pH 7,4, el pH del fluido intersticial.

El adyuvante de fosfato de aluminio es hidroxifosfato de aluminio químicamente amorfo en el que algunos de los grupos hidroxilo del hidróxido de aluminio son reemplazados por grupos fosfato.

El estado desordenado y amorfo es responsable de la gran área de superficie y la alta capacidad de adsorción.

La superficie del adyuvante de fosfato de aluminio está compuesta por grupos Al-OH y Al-OPO3. El punto isoeléctrico varía de 9.4 a 4.5 dependiendo del grado de sustitución de fosfato.

Los adyuvantes comerciales de fosfato de aluminio tienen valores de punto isoeléctrico en el rango de 4.5 a 5.5. A diferencia del oxihidróxido de aluminio, los coadyuvantes comerciales de fosfato de aluminio están cargados negativamente a pH 7,4.

El alumbre, que es soluble en agua, es sulfato de potasio químicamente de aluminio, AlK (SO4) 2. Las primeras vacunas que contienen adyuvantes de aluminio se prepararon por precipitación in situ.

Se mezcló una solución de alumbre con una solución del antígeno disuelto en un tampón de fosfato. Es una práctica común referirse al adyuvante producido por precipitación in situ como alumbre.

El precipitado es hidroxifosfato de aluminio amorfo y tiene una composición y propiedades similares a las del adyuvante de fosfato de aluminio.

Las técnicas que pueden usarse para caracterizar los adyuvantes que contienen aluminio han sido revisadas por White y Hem.

Nomenclatura

La denominación de las diferentes formas de hidróxido de aluminio es ambigua y no existe un estándar universal. Los cuatro polimorfos tienen una composición química de trihidróxido de aluminio (un átomo de aluminio unido a tres grupos de hidróxido).

La gibbsita también se conoce como hidrargilita, llamada así por las palabras griegas para agua (hidra) y arcilla (argylles).

Se pensó que el primer compuesto llamado hidrargilita era hidróxido de aluminio, pero posteriormente se descubrió que era fosfato de aluminio.

A pesar de esto, tanto la gibbsita como la hidrargilita se utilizan para referirse al mismo polimorfismo del hidróxido de aluminio, con la gibbsita utilizada con mayor frecuencia en los Estados Unidos y la hidrargilita utilizada con más frecuencia en Europa.

En 1930, se lo denominó trihidrato de α-alúmina para contrastarlo con bayerita, que se denominó trihidrato de β-alúmina (las designaciones alfa y beta se usaron para diferenciar las formas más y menos comunes, respectivamente).

En 1957, un simposio sobre la nomenclatura de la alúmina intentó desarrollar un estándar universal, lo que resultó en que la gibbsita se denominó γ-Al (OH) 3, la bayerita se convirtió en α-Al (OH) 3 y la nordstrandita se denominó Al (OH) 3.

En base a sus propiedades cristalográficas, una nomenclatura y designación sugeridas es que gibbsita sea α-Al (OH) 3, la bayerita se denomine β-Al (OH) 3, y tanto nordstrandita como doyleita se denominan Al (OH) 3.

Bajo esta designación, los prefijos α y β se refieren a estructuras hexagonales, compactas y polimorfismos alterados o deshidratados, respectivamente, sin diferenciación entre nordstrandita y doyleita.

Propiedades

El hidróxido de aluminio es anfótero. En ácido, actúa como base de Brønsted-Lowry recogiendo iones de hidrógeno y neutraliza el ácido, produciendo una sal:

  • 3HCl + Al (OH) 3 → AlCl3 + 3H2O

En las bases, actúa como un ácido de Lewis tomando un par de electrones de los iones de hidróxido:

  • Al (OH) 3 + OH- → Al (OH) 4-

Polimorfismo

Existen cuatro polimorfos de hidróxido de aluminio, todos basados ​​en la combinación común de un átomo de aluminio y tres moléculas de hidróxido en diferentes disposiciones cristalinas que determinan el aspecto y las propiedades del compuesto.

Las cuatro combinaciones son:

  • Gibbsite.
  • Bayerite.
  • Nordstrandite.
  • Doyleita.

Todos los polimorfos están compuestos de capas de unidades de hidróxido de aluminio octaédricas con el átomo de aluminio en el centro y los grupos hidroxilo en los lados, con enlaces de hidrógeno que mantienen unidas las capas.

Los polimorfismos varían en la forma en que las capas se juntan, con las disposiciones de las moléculas y las capas determinadas por la acidez, la presencia de iones (incluida la sal) y la superficie de los minerales sobre los que se forma la sustancia.

En la mayoría de las condiciones, la gibbsita es la forma químicamente más estable de hidróxido de aluminio. Todas las formas de cristales de Al (OH) 3 son hexagonales.

Producción

Prácticamente todo el hidróxido de aluminio utilizado comercialmente es fabricado por el proceso de Bayer que implica la disolución de bauxita en hidróxido de sodio a temperaturas de hasta 270°C (518°F).

El residuo sólido, relaves de bauxita, se elimina y el hidróxido de aluminio se precipita de la solución restante de aluminato de sodio. Este hidróxido de aluminio se puede convertir en óxido de aluminio o alúmina por calcinación.

El residuo o relaves de bauxita, que es principalmente óxido de hierro, es altamente cáustico debido al hidróxido de sodio residual.

Históricamente se almacenó en lagunas; Esto condujo al accidente de la planta de alúmina Ajka en 2010 en Hungría, donde una rotura de presa llevó al ahogamiento de nueve personas.

Un adicional de 122 buscó tratamiento para quemaduras químicas. El barro contaminó 40 kilómetros cuadrados (15 millas cuadradas) de tierra y llegó al Danubio.

Si bien el lodo se consideró no tóxico debido a los bajos niveles de metales pesados, el lodo asociado tenía un pH de 13.

Usos

Uno de los principales usos del hidróxido de aluminio es como materia prima para la fabricación de otros compuestos de aluminio, como:

Alúminas calcinadas especiales, sulfato de aluminio, cloruro de polialuminio, cloruro de aluminio, zeolitas, aluminato de sodio, alúmina activada y nitrato de aluminio.

Retardante de fuego

El hidróxido de aluminio también se usa como un material ignífugo para aplicaciones de polímeros de forma similar al hidróxido de magnesio y las mezclas de huntita e hidromagnesita.

Se descompone a aproximadamente 180°C (356°F), absorbiendo una cantidad considerable de calor en el proceso y emitiendo vapor de agua.

Además de comportarse como retardante de fuego, es muy efectivo como supresor de humo en una amplia gama de polímeros, especialmente en poliésteres, acrílicos, etileno acetato de vinilo, resinas epoxi, PVC y caucho.

Farmacéutico

Bajo el nombre genérico de «algeldrato», el hidróxido de aluminio se usa como antiácido en humanos y animales (principalmente gatos y perros).

Tanto el hidróxido de aluminio como el hidróxido de magnesio son tratamientos efectivos de la enfermedad por reflujo gastroesofágico.

Sin embargo, en los bebés, las formulaciones de hidróxido de aluminio pueden aumentar los niveles plasmáticos de aluminio a los que se informa que causan osteopenia, anemia microcítica y neurotoxicidad.

El hidróxido de aluminio se usa en el tratamiento de:

  • Úlcera duodenal.
  • Dispepsia.
  • Esofagitis, péptica.
  • Reflujo gastroesofágico.
  • Acidez.
  • Úlcera estomacal.

El hidróxido de aluminio se usa en la prevención de:

  • Hemorragia gastrointestinal.

Este medicamento puede recetarse para otros usos. Consulte a su médico o farmacéutico para obtener más información.

Este compuesto también se usa para controlar la hiperfosfatemia (niveles elevados de fosfato o fósforo en la sangre) en personas y animales que sufren insuficiencia renal.

Normalmente, los riñones filtran el exceso de fosfato de la sangre, pero la insuficiencia renal puede causar la acumulación de fosfato.

La sal de aluminio, cuando se ingiere, se une al fosfato en los intestinos y reduce la cantidad de fósforo que puede absorberse.

El hidróxido de aluminio precipitado se incluye como un adyuvante en algunas vacunas (por ejemplo, la vacuna de ántrax).

El hidróxido de aluminio, el fosfato de aluminio y el sulfato de aluminio y potasio (alumbre) se usan como adyuvantes en vacunas diseñadas para estimular la inmunidad sistémica.

Las sales de aluminio se usan en vacunas contra la difteria, el tétanos y la tos ferina, el conjugado neumocócico, la hepatitis A, el papiloma, el ántrax y la rabia.

Al igual que otros adyuvantes sistémicos, forman un depósito insoluble y liberan lentamente el antígeno, que estimula una respuesta de anticuerpos.

Aunque los adyuvantes que contienen sales de aluminio son seguros, inducen granulomas en el sitio de vacunación. En algunos individuos, existe un mayor riesgo de producción de inmunoglobulina E (IgE) y neurotoxicidad.

Una de las marcas más conocidas de adyuvante de hidróxido de aluminio es Alhydrogel, fabricado por Brenntag Biosector.

Dado que absorbe bien las proteínas, también funciona para estabilizar las vacunas al evitar que las proteínas de la vacuna se precipiten o se peguen a las paredes del contenedor durante el almacenamiento.

El hidróxido de aluminio a veces se denomina erróneamente «alumbre», que se refiere al sulfato de potasio de aluminio.

Las formulaciones de vacunas que contienen hidróxido de aluminio estimulan el sistema inmune al inducir la liberación de ácido úrico, una señal de peligro inmunológico. Esto atrae fuertemente ciertos tipos de monocitos que se diferencian en células dendríticas.

Las células dendríticas recogen el antígeno, lo llevan a los ganglios linfáticos y estimulan las células T y B. Parece contribuir a la inducción de una buena respuesta Th2, por lo que es útil para inmunizar contra patógenos bloqueados por anticuerpos.

Sin embargo, tiene poca capacidad para estimular respuestas inmunes celulares (Th1), importantes para la protección contra muchos patógenos, ni es útil cuando el antígeno se basa en péptidos.

El hidróxido de aluminio, un aglutinante de fosfato eficaz, fue el aglutinante de elección durante muchos años, pero debido a la acumulación gradual de tejido de aluminio absorbido, el uso a largo plazo de este aglutinante se asoció con alteraciones cognitivas, osteomalacia, anemia microcítica refractaria y miopatía.

No hay evidencia que sugiera que incluso niveles bajos de exposición al aluminio sean seguros para uso crónico.

Cómo usar la suspensión de hidróxido de aluminio

Tome este medicamento por vía oral entre las comidas y antes de acostarse. Siga todas las instrucciones del paquete del producto o use según las indicaciones de su médico.

Este producto contiene aluminio, que puede reaccionar con otros medicamentos (incluidos digoxina, hierro, antibióticos de tetraciclina, pazopanib, antibióticos de quinolona, como la ciprofloxacina), lo que impide que el organismo los absorba por completo.

Si sus problemas de acidez persisten o empeoran después de haber usado este producto durante 1 semana, o si cree que tiene un problema médico grave, busque atención médica inmediata. Pregúntele a su médico si este es el medicamento adecuado para usted.

Usar un antiácido que contenga magnesio junto con este producto puede ayudar a prevenir el estreñimiento. Los ablandadores fecales también pueden ser útiles. Pregúntele a su médico o farmacéutico acerca de otros antiácidos, suavizantes de heces y laxantes.

Posibles efectos adversos

Los antiácidos, incluido el hidróxido de aluminio, el hidróxido de magnesio y el carbonato de calcio, pueden ser bastante efectivos contra la enfermedad por reflujo gastroesofágico ocasional. Los antiácidos aumentan el pH gastrointestinal (GI).

Sin embargo, como ocurre con cualquier medicamento de venta libre, pueden producirse efectos adversos e interacciones medicamentosas (por ejemplo, el aluminio, el magnesio y el calcio pueden formar complejos insolubles con tetraciclinas o fluoroquinolonas, lo que reduce la biodisponibilidad de los antibióticos).

Debido a que el pH gastrointestinal es elevado por los antiácidos, la absorción de muchos otros medicamentos puede ser limitada. Se recomienda que la administración de antiácidos se separe de otras drogas por al menos 2 horas.

En los años 60 y 70 se especuló que el aluminio estaba relacionado con varios trastornos neurológicos, incluida la enfermedad de Alzheimer.

Desde entonces, múltiples estudios epidemiológicos no han encontrado ninguna conexión entre la exposición al aluminio y los trastornos neurológicos.

Dependiendo de la formulación de antiácido elegida, los efectos adversos pueden incluir alteraciones electrolíticas, náuseas, flatulencia, diarrea o estreñimiento.

El estreñimiento puede ocurrir. Esto podría conducir a otros problemas como hemorroides y obstrucción intestinal.

Debido a que las terapias alternativas están disponibles y generalmente son bien toleradas, los antiácidos deben reservarse para el tratamiento intermitente de los síntomas en lugar del tratamiento crónico de la enfermedad por reflujo gastroesofágico.

Este medicamento puede causar bajos niveles de fosfato si sus riñones son normales, especialmente si usa grandes dosis por un tiempo prolongado.

Los antiácidos a base de aluminio deben evitarse en pacientes con insuficiencia renal. La eficacia de los antiácidos de carbonato de calcio no se ha demostrado en pacientes pediátricos.

Se ha descrito una interacción de hidróxido de aluminio con clozapina (4A).

Un hombre de 26 años con un trastorno psicótico no especificado, violencia y abuso de alcohol recibió clozapina 100 mg bd. La concentración sérica de clozapina fue estable a 382 ng/ml.

Unas semanas más tarde se volvió más somnoliento y babeaba más que antes. La concentración de clozapina fue de 739 ng/ml. No hubo cambios en sus otros medicamentos, excepto que estaba tomando menos hidróxido de aluminio.

La dosis de clozapina se ajustó y los signos de sobredosis de clozapina desaparecieron. El hidróxido de aluminio puede adsorber clozapina y reducir su absorción gastrointestinal.

Busque atención médica inmediata si presenta cualquiera de estos efectos secundarios o síntomas poco comunes pero muy graves de un problema médico grave: deposiciones negras o alquitranadas, cambios mentales y/o anímicos.

Si nota otros efectos no mencionados anteriormente, comuníquese con su médico o farmacéutico.

Si tiene alguno de los siguientes problemas de salud, consulte a su médico o farmacéutico antes de usar este producto: uso frecuente de alcohol, pérdida severa de agua corporal (deshidratación/restricción de líquidos), problemas de estreñimiento, problemas renales (incluidos cálculos renales).