فلوريد الصوديوم

فلوريد الصوديوم ( NaF ) مركب غير عضوي صيغته الكيميائية Na₂F . وهو مادة صلبة عديمة اللون أو بيضاء اللون، تذوب بسهولة في الماء. يُستخدم بكميات ضئيلة في فلورة مياه الشرب للوقاية من تسوس الأسنان ، وفي معاجين الأسنان والمستحضرات الصيدلانية الموضعية للغرض نفسه. في عام 2023، كان فلوريد الصوديوم الدواء رقم 264 الأكثر شيوعًا في الولايات المتحدة، بأكثر من مليون  وصفة طبية. [ 7 ] [ 8 ] كما يُستخدم في علم المعادن والتصوير الطبي .

الاستخدامات

يُباع فلوريد الصوديوم على شكل أقراص للوقاية من تسوس الأسنان

تسوس الأسنان

تُضاف أملاح الفلورايد عادةً إلى مياه الشرب البلدية (وكذلك إلى بعض المنتجات الغذائية في بعض البلدان) بهدف الحفاظ على صحة الأسنان. يُعزز الفلورايد قوة الأسنان من خلال تكوين فلوراباتيت ، وهو مُكوّن طبيعي لمينا الأسنان . [ 9 ] [ 10 ] [ 11 ] على الرغم من أن فلوريد الصوديوم يُستخدم لفلورة المياه ويُعتبر المعيار الذي تُقاس به مُركبات فلورة المياه الأخرى، إلا أن حمض الهيكسافلوروسيليسيك ( H₂SiF₆ ) وملحه هيكسافلوروسيليكات الصوديوم ( Na₂SiF₆ ) هما المُضافات الأكثر شيوعًا في الولايات المتحدة. [ 12 ]

هشاشة العظام

خضعت مكملات الفلورايد لدراسات مكثفة لعلاج هشاشة العظام بعد انقطاع الطمث . ويبدو أن هذه المكملات غير فعالة؛ فعلى الرغم من أن فلوريد الصوديوم يزيد من كثافة العظام، إلا أنه لا يقلل من خطر الكسور. [ 13 ] [ 14 ]

التصوير الطبي

في مجال التصوير الطبي، يُعد فلوريد الصوديوم الموسوم بالفلور-18 ( USP ، فلوريد الصوديوم Na18F ) من أقدم المواد المشعة المستخدمة في التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني (PET)، حيث بدأ استخدامه منذ ستينيات القرن الماضي. [ 15 ] بالمقارنة مع التصوير الومضاني التقليدي للعظام باستخدام كاميرات جاما أو أنظمة SPECT ، يوفر التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني حساسية ودقة مكانية أعلى. يبلغ عمر النصف للفلور-18 حوالي 110 دقائق، مما يستلزم استخدامه فور إنتاجه؛ وقد أعاق هذا القيد اللوجستي اعتماده في ظل وجود المستحضرات الصيدلانية المشعة الموسومة بالتكنيتيوم-99m الأكثر ملاءمة . مع ذلك، يُعتبر الفلور-18 عمومًا مستحضرًا صيدلانيًا مشعًا متفوقًا لتصوير الهيكل العظمي. يتميز الفلور-18 بامتصاص عالٍ وسريع في العظام مصحوبًا بتصفية سريعة جدًا من الدم، مما ينتج عنه نسبة عالية بين إشارة العظام والخلفية في وقت قصير. [ 16 ] بالإضافة إلى ذلك، فإن فوتونات الإفناء الناتجة عن تحلل 18F لها طاقة عالية تبلغ 511 كيلو إلكترون فولت مقارنة بفوتونات 99mTc التي تبلغ طاقتها 140 كيلو إلكترون فولت. [ 17 ]

كيمياء

يُستخدم فلوريد الصوديوم في العديد من التطبيقات الكيميائية المتخصصة في التخليق واستخلاص المعادن . ويتفاعل مع الكلوريدات المحبة للإلكترونات، بما في ذلك كلوريدات الأسيل ، وكلوريدات الكبريت، وكلوريد الفوسفور. [ 18 ] وكغيره من الفلوريدات، يُستخدم فلوريد الصوديوم في إزالة السيليل في التخليق العضوي . ويمكن استخدامه لإنتاج مركبات الفلوروكربون عبر تفاعل فينكلشتاين ؛ وتتميز هذه العملية بسهولة تطبيقها على نطاق صغير، إلا أنها نادراً ما تُستخدم على نطاق صناعي واسع نظراً لوجود تقنيات أكثر فعالية (مثل الفلورة الكهربائية ، وعملية فاولر ).

علم الأحياء

يُضاف فلوريد الصوديوم أحيانًا بتراكيز عالية نسبيًا (حوالي 20 ملي مولار) إلى محاليل تحلل البروتين لتثبيط الفوسفاتازات الداخلية ، وبالتالي حماية مواقع الفسفرة في البروتين. [ 19 ] كما يُستخدم بيروفوسفات الصوديوم وأورثوفانادات الصوديوم لهذا الغرض. [ 20 ]

مبيد حشري

تُشكل الفلوريدات غير العضوية، مثل فلوروسيليكات الصوديوم وفلوريد الصوديوم، مركبات معقدة مع أيونات المغنيسيوم على هيئة فلوروفوسفات المغنيسيوم . وتُثبط هذه المركبات الإنزيمات التي تتطلب أيونات المغنيسيوم (Mg²⁺ ) كمجموعة وظيفية. في حالات التسمم بالفلوريد، يُمنع انتقال الفوسفات في عملية الأيض التأكسدي . [ 21 ] وقد شاع استخدام فلوريد الصوديوم، الحاصل على براءة اختراع كمبيد حشري عام 1896، حتى سبعينيات القرن العشرين لمكافحة النمل والآفات المنزلية الأخرى، [ 22 ] وكسم معوي للحشرات التي تتغذى على النباتات. [ 23 ]

انخفض استخدام فلوريد الصوديوم، إلى جانب فلوريد سيليكات الصوديوم ، خلال القرن العشرين، حيث تم حظر أو تقييد استخدام هذه المنتجات بسبب احتمالية التسمم، سواء كان متعمداً أو عرضياً. [ 22 ] ففي عام 1942، على سبيل المثال، توفي 47 نزيلاً في مستشفى ولاية أوريغون بعد تناولهم بيضاً مخفوقاً تم تحضيره عن غير قصد باستخدام فلوريد الصوديوم؛ إذ قام أحد النزلاء، أثناء مساعدة الطهاة، بخلط عبوة مبيد حشري - يستخدمها المستشفى لمكافحة الصراصير - مع مسحوق الحليب المخزن في مكان قريب. [ 24 ]

استخدامات أخرى

يُستخدم فلوريد الصوديوم كعامل تنظيف (على سبيل المثال، كـ " منظف غسيل "). [ 25 ]

يمكن استخدام فلوريد الصوديوم في مفاعل الملح المنصهر النووي ، حيث يُستخدم فلوريد الصوديوم كمبرد للمفاعل. [ 26 ]

أمان

تم تقدير الجرعة المميتة لإنسان يزن 70  كجم (154 رطلاً) بـ 5-10 جم. [ 25 ]  

تُمتص الفلوريدات، وخاصة المحاليل المائية لفلوريد الصوديوم، بسرعة في جسم الإنسان. [ 27 ] وهي تُعيق نقل الإلكترونات واستقلاب الكالسيوم ، وهما عمليتان ضروريتان للحفاظ على جهد غشاء القلب وتنظيم تخثر الدم . تُهيّج الفلوريدات العينين والجلد والأغشية الأنفية، وقد يؤدي فرط امتصاصها المزمن إلى تراكمها على الأسنان، وتكلس الأربطة، وتصلب العظام. كما أن تناول كميات كبيرة من أملاح الفلوريد أو حمض الهيدروفلوريك قد يُسبب اضطرابات خطيرة في نظم القلب نتيجة نقص كالسيوم الدم . [ 28 ]

يُصنف فلوريد الصوديوم كمادة سامة عند استنشاقه (غبارًا أو رذاذًا) أو ابتلاعه . [ 29 ] وقد ثبت أنه يؤثر على القلب والجهاز الدوري عند تناوله بجرعات عالية. أما بالنسبة للتعرض المهني، فقد حددت إدارة السلامة والصحة المهنية والمعهد الوطني للسلامة والصحة المهنية  حدودًا للتعرض المهني عند 2.5 ملغم/م³ على مدى ثماني ساعات كمتوسط ​​مرجح زمنيًا. [ 30 ]

في الجرعات العالية المستخدمة لعلاج هشاشة العظام ، قد يُسبب فلوريد الصوديوم العادي ألمًا في الساقين وكسورًا إجهادية غير مكتملة عند تجاوز الجرعات الحد المسموح به؛ كما يُهيّج المعدة، وقد يصل تهيجه أحيانًا إلى حد الإصابة بقرحة المعدة . أما فلوريد الصوديوم بطيء الإطلاق والمغلف معويًا ، فلا يُسبب آثارًا جانبية معوية تُذكر، وتكون مضاعفاته في العظام أقل حدة وأقل تكرارًا. [ 31 ] في الجرعات المنخفضة المستخدمة لفلورة المياه، يُعدّ التسمم الفلوري للأسنان التأثير الضار الواضح الوحيد ، والذي قد يُغيّر مظهر أسنان الأطفال أثناء نموها . يُمكن أن يُسبب تناول الفلورايد بشكل مزمن بتركيز 1 جزء في المليون في مياه الشرب تلون الأسنان (التسمم الفلوري)، كما أن التعرض لتركيز 1.7 جزء في المليون يُسبب تلون الأسنان لدى 30% إلى 50% من المرضى. [ 27 ] وقد أظهرت الدراسات أن التسمم الفلوري للأسنان يُؤثر سلبًا على ثقة المراهقين بأنفسهم وصورتهم الذاتية. [ 32 ] [ 33 ]

التركيب الكيميائي

فلوريد الصوديوم مركب أيوني غير عضوي ، يذوب في الماء ليعطي أيونات الصوديوم (Na +) والفلوريد (F- ) منفصلة . ومثل كلوريد الصوديوم ، يتبلور فلوريد الصوديوم في بنية مكعبة حيث تشغل أيونات الصوديوم والفلوريد مواقع تنسيق ثمانية السطوح ؛ [ 34 ] [ 35 ] وتبلغ المسافة بين ذرات شبكته البلورية حوالي 462 بيكومتر ، وهي أصغر من تلك الموجودة في كلوريد الصوديوم (564 بيكومتر).

حدوث

يُعدّ الشكل المعدني لفلوريد الصوديوم، وهو الفيليوميت ، نادرًا نسبيًا. وهو معروف من صخور السيانيت النيفيليني البلوتونية . [ 36 ]

إنتاج

يُحضّر فلوريد الصوديوم (NaF) عن طريق معادلة حمض الهيدروفلوريك أو حمض الهيكسافلوروسيليسيك ( H₂SiF₆ ) ، وكلاهما ناتجان ثانويان لتفاعل فلوراباتيت (Ca₅ ( PO₄ ) ₃F ) من صخور الفوسفات أثناء إنتاج سماد السوبرفوسفات . تشمل عوامل المعادلة هيدروكسيد الصوديوم وكربونات الصوديوم . تُستخدم الكحولات أحيانًا لترسيب فلوريد الصوديوم: [ 25 ]

HF + NaOH → NaF + H₂O

من المحاليل التي تحتوي على حمض الهيدروفلوريك، يترسب فلوريد الصوديوم على شكل ملح ثنائي فلوريد الصوديوم (NaHF₂ ) . تسخين هذا الملح الأخير يؤدي إلى إطلاق حمض الهيدروفلوريك وإنتاج فلوريد الصوديوم (NaF).

HF + NaF ⇌ NaHF 2

في تقرير صدر عام 1986، قُدِّر الاستهلاك العالمي السنوي لفلوريد الصوديوم بعدة ملايين من الأطنان. [ 25 ]

مراجع

  1. ويلز، جيه سي (2008)، قاموس لونغمان للنطق (  الطبعة الثالثة)، لونغمان، الصفحات  313 و755، رقم ISBN 978-1-4058-8118-0. وفقًا لهذا المصدر، فإن النطق البديل للكلمة الثانية هو / ˈ f l ɔːr d / وفي المملكة المتحدة أيضًا / ˈ f l ə r d / .
  2. هاينز، ويليام م.، محرر. (2011). دليل سي آر سي للكيمياء والفيزياء ( الطبعة 92). مطبعة سي آر سي . ص 5.194. ISBN   978-1-4398-5511-9.
  3. لويس، آر جيه. الخصائص الخطرة للمواد الصناعية لساكس. الطبعة العاشرة. المجلدات 1-3. نيويورك، نيويورك: جون وايلي وأولاده، 1999، ص 3248
  4. 1 2 شركة سيجما-ألدريتش ، فلوريد الصوديوم .
  5. مارتيل، ب.، كاسيدي، ك. (2004)، تحليل المخاطر الكيميائية: دليل عملي ، باتروورث-هاينمان، ص 363، ISBN  978-1-903996-65-2
  6. 1 2 3 دليل الجيب الخاص بالمعهد الوطني للسلامة والصحة المهنية (NIOSH) حول المخاطر الكيميائية. "#0563" . المعهد الوطني للسلامة والصحة المهنية (NIOSH).
  7. "أفضل 300 لعام 2023" . ClinCalc . مؤرشف من الأصل في 17 أغسطس 2025. تم الاطلاع عليه في 17 أغسطس 2025 .
  8. "إحصائيات استخدام فلوريد الصوديوم في الأدوية، الولايات المتحدة، 2014-2023" . ClinCalc . تم الاطلاع عليه بتاريخ 17 أغسطس 2025 .
  9. بورن، جي إتش (1986). البحوث الغذائية والإرشادات في الصحة والمرض . بازل: كارغر. ص 153. ISBN  978-3-8055-4341-5.
  10. كلاين سي (1999). هورلبوت سي إس (محرر). دليل علم المعادن (نقلاً عن جيمس دي دانا) (الطبعة 21، طبعة منقحة ). نيويورك: جون وايلي. ISBN  978-0-471-31266-6.
  11. سيلويتز، آر إتش، إسماعيل، إيه آي، بيتس، إن بي (يناير 2007). "تسوس الأسنان". مجلة لانسيت . 369 (9555): 51-59 . doi : 10.1016/S0140-6736(07)60031-2 . PMID 17208642. S2CID 204616785 .  
  12. قسم صحة الفم، المركز الوطني لخدمات الوقاية، مراكز السيطرة على الأمراض والوقاية منها (1993). "إحصاء الفلورة" (ملف PDF) . مؤرشف من الأصل (ملف PDF) في 29 أبريل 2024. تم الاطلاع عليه في 29 ديسمبر 2008 .
  13. هاغينور د، ويلش ف، شيا ب، توغويل ب، ويلز ج (2000). "الفلورايد لعلاج هشاشة العظام بعد انقطاع الطمث" . قاعدة بيانات كوكرين للمراجعات المنهجية . 2010 (4) CD002825. doi : 10.1002/14651858.CD002825 . PMC 8453489. PMID 11034769 .  
  14. فيسترجارد ب، يورجنسن ن ر، شوارتز ب، موسكيلد ل (مارس 2008). "تأثيرات العلاج بالفلورايد على كثافة المعادن في العظام وخطر الكسور - تحليل تجميعي". هشاشة العظام الدولية . 19 (3): 257-268 . doi : 10.1007/s00198-007-0437-6 . PMID 17701094. S2CID 25890845 .  
  15. بلاو م، غاناترا ر، بيندر م أ (يناير 1972). "الفلورايد-18 لتصوير العظام". ندوات في الطب النووي . 2 (1): 31-37 . doi : 10.1016/S0001-2998(72)80005-9 . PMID 5059349 . 
  16. أوردونيز، أ.أ.، ديماركو، ف.ب.، كلونك، م.هـ.، بوكالي، س.، جاين، س. (أكتوبر 2015). " تصوير آفات السل المزمنة باستخدام التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني لفلوريد الصوديوم [ 18F ] في الفئران" . التصوير الجزيئي وعلم الأحياء . 17 (5): 609-614 . doi : 10.1007/s11307-015-0836-6 . PMC 4561601. PMID 25750032 .  
  17. جرانت إف دي، فاهي إف إتش، باكارد إيه بي، ديفيس آر تي، علاوي إيه، تريفز إس تي (12 ديسمبر 2007). "التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني للهيكل العظمي باستخدام الفلورايد-18: تطبيق تقنية جديدة على مادة مشعة قديمة" . مجلة الطب النووي . 49 (1): 68-78 . doi : 10.2967/jnumed.106.037200 . PMID 18077529 . 
  18. هالبرن د (2001)، "فلوريد الصوديوم"، موسوعة الكواشف للتخليق العضوي ، جون وايلي وأولاده ، doi : 10.1002/047084289X.rs071 ، ISBN 978-0-471-93623-7
  19. سومرفيل إل إل، وانغ ك (1988). "مصفوفة الساركومير في العضلات المخططة: فسفرة التيتين والنيبولين في عضلة الحجاب الحاجز للفأر في الجسم الحي". أرشيف الكيمياء الحيوية والفيزياء الحيوية . 262 (1). إلسيفير بي في: 118-129 . doi : 10.1016/0003-9861(88)90174-9 . ISSN 0003-9861 . PMID 3355162 .  
  20. "نظرة عامة على تثبيط البروتياز والفوسفاتاز لتحضير البروتين - الولايات المتحدة" . شركة ثيرمو فيشر ساينتيفيك . 10 مايو 2017. تم الاطلاع عليه في 3 فبراير 2023 .
  21. ميتكالف، روبرت ل. (2007)، "مكافحة الحشرات"، موسوعة أولمان للكيمياء الصناعية ( الطبعة السابعة)، وايلي، ص 9  
  22. 1 2 وينشتاين إل، دافيسون أ (2004). الفلورايد في البيئة: آثارها على النباتات والحيوانات . دار نشر CABI. ص 76. ISBN  978-0-85199-872-5.
  23. هاوس جيه إي، هاوس كيه إيه (10 سبتمبر 2015). الكيمياء غير العضوية الوصفية . دار النشر الأكاديمية. ص 397. ISBN  978-0-12-802979-4.
  24. «وفاة من سمّم 47 شخصاً في مستشفى عام 1942 دون علمه» . صحيفة نيويورك تايمز . 4 أكتوبر 1983. مؤرشف من الأصل في 20 أغسطس 2016. تم الاطلاع عليه في 4 أغسطس 2016 .
  25. 1 2 3 4 Aigueperse J, Mollard P, Devilliers D, Chemla M, Faron R, Romano R, et al. (2000). "مركبات الفلور، غير العضوية". موسوعة أولمان للكيمياء الصناعية . فاينهايم: وايلي-في سي إتش. doi : 10.1002/14356007.a11_307 . ISBN  3-527-30673-0.
  26. "مفاعلات الملح المنصهر - الرابطة النووية العالمية" . world-nuclear.org . تم الاطلاع عليه بتاريخ 26 مارس 2025 .
  27. 1 2 كاب، روبرت ( 2005)، "الفلور"، موسوعة علم السموم ، المجلد 2 ( الطبعة الثانية)، إلسيفير، الصفحات 343-346   
  28. غرين شيبرد ( 2005)، "الفلورايد"، موسوعة علم السموم ، المجلد 2 ( الطبعة الثانية)، إلسيفير، الصفحات 342-343   
  29. بيانات سلامة المواد لفلوريد الصوديوم (NaF MSDS ). hazard.com
  30. دليل مركز السيطرة على الأمراض والوقاية منها - المعهد الوطني للسلامة والصحة المهنية (NIOSH) المختصر للمخاطر الكيميائية
  31. موراي تي إم، سانت ماري إل جي (1996). "الوقاية من هشاشة العظام وإدارتها: بيانات توافقية من المجلس الاستشاري العلمي لجمعية هشاشة العظام الكندية. 7. العلاج بالفلورايد لهشاشة العظام" . مجلة الجمعية الطبية الكندية . 155 ( 7): 949-954 . PMC 1335460. PMID 8837545 .  
  32. مولينا-فريتشيرو ن، نيفاريز-راسكون م، نيفاريز-راسكون أ، غونزاليس-غونزاليس ر، إيريغوين-كاماتشو م.إ، سانشيز-بيريز ل، وآخرون . (12 يناير 2017). "تأثير التسمم الفلوري للأسنان، والوضع الاجتماعي والاقتصادي، والتصور الذاتي لدى المراهقين المعرضين لمستويات عالية من الفلورايد في الماء" . المجلة الدولية للبحوث البيئية والصحة العامة . 14 (1): 73. doi : 10.3390/ijerph14010073 . PMC 5295324. PMID 28085102 .   
  33. نيلشيان ف، أسغاري إ، ماستان ف (يوليو 2018). "تأثير التسمم الفلوري للأسنان على جودة حياة طالبات المرحلة الثانوية والجامعية في المناطق ذات التركيز العالي للفلورايد" . مجلة الجمعية الدولية لطب الأسنان الوقائي والمجتمعي . 8 (4): 314-319 . doi : 10.4103/jispcd.JISPCD_94_18 . PMC 6071349. PMID 30123763 .  
  34. ويلز أ (1984)، الكيمياء اللاعضوية البنيوية ، أكسفورد: مطبعة كلارندون ، رقم ISBN 978-0-19-855370-0
  35. "المعلومات الكيميائية والفيزيائية"، الملف السمّي للفلوريدات، وفلوريد الهيدروجين، والفلور (ملف PDF) ، وكالة تسجيل المواد السامة والأمراض (ATDSR)، سبتمبر 2003، صفحة 187 ، تم الاطلاع عليه في 1 نوفمبر 2008 
  36. دليل المعادن (PDF) ، دار نشر بيانات المعادن، 2005.