Nazwa polska: Jod

Nazwa łacińska: Jodum

Historia i zastosowanie w przeszłości

Jod jest pierwiastkiem chemicznym leżącym w siedemnastej grupie układu okresowego. Należy do fluorowców, posiada jeden trwały izotop, ale może tworzyć również izotopy promieniotwórcze. Jego nazwa pochodzi od greckiego słowa ioeides, co oznacza fioletowy. W 1812 roku jod został odkryty przez Bernarda Courtois, a następnie przez chemików: Charles’a Desormes’a i Nicholasa Clémenta. W 1813 roku francuski chemik Joseph Louis Gay-Lussac dokładnie go przebadał i nadał mu nazwę. Z kolei występowanie jodu w tarczycy wykazał niemiecki chemik Eugen Baumann i przedstawił, że jego niedobory wywołują choroby tego gruczołu. Tym samym wyjaśnił, dlaczego algi okazały się skuteczne w leczeniu częstych do XX wieku schorzeń tarczycy.

Należy podkreślić, że jod nie występuje w postaci wolnej i nie jest powszechny w przyrodzie. Jednak w niewielkich ilościach można go znaleźć w skałach, glebie i wodzie morskiej, a w większych stężeniach jest obecny w solankach towarzyszących złożom ropy naftowej i gazu ziemnego. Minerały jodu są rzadkie, a w ich skład wchodzą przede wszystkim jodki i jodan wapnia. Wśród najważniejszych można wyróżnić lautaryt (bezwodny jodan wapnia), bruggenit (Ca(IO₃)₂ · H₂O) czy jodoargiryt (AgI). Do magazynowania jodu zdolne są również organizmy żywe, przede wszystkim ryby wodorosty i koralowce.

Czytaj również: Historia i przyszłość receptury aptecznej

Produkcja jodu

Światowa produkcja jodu, która w latach 80. XX w. wynosiła około 12,5 tysięcy ton rocznie, wzrosła do blisko 20 tysięcy na początku XXI wieku. Jego głównym producentem jest Chile, które stanowi jedyne miejsce na świecie, gdzie jod pozyskuje się z saletry. Wśród metod otrzymywania jodu można wyróżnić również produkcję jodu z solanek głębinowych czy z wodorostów należących do rodziny Laminaria (listownica) lub Fucus (morszczyn). Uzyskiwanie jodu z roślin okazało się jednak mało efektywne i stosowano je jedynie w latach 1817–1959. W 1986 roku po katastrofie elektrowni atomowej w Czarnobylu wodny roztwór jodu był podawany profilaktycznie, co miało zapobiegać przyswojeniu przez organizm jego promieniotwórczego izotopu. Warto zauważyć, że od 1997 w Polsce wprowadzony jest obowiązek jodowania soli kuchennej, co wynika z występowania łagodnego i umiarkowanego niedoboru jodu wśród społeczeństwa.

Wygląd i właściwości fizykochemiczne

Według FP X jod przyjmuje postać szarofioletowych, łamliwych blaszek lub drobnych kryształów o metalicznym połysku. Jest substancją bardzo trudno rozpuszczalną w wodzie i trudno rozpuszczalną w glicerolu. Jednak bardzo dobrze rozpuszcza się w roztworach jodków, ulega rozpuszczeniu również w etanolu 96%. Powoli sublimuje w temperaturze pokojowej, a jego pary mają charakterystyczną drażniącą woń.

Jod jest bardzo reaktywny chemicznie, posiada właściwości utleniające, tworzy związki, w których jest jedno-, trój-, pięcio- lub siedmiowartościowy. Występuje w postaci dwuatomowych cząsteczek, które w porównaniu do tych tworzonych przez inne fluorowce, dysocjują najlepiej. Z łatwością wchodzi w połączenia z metalami, tworząc jodki. W reakcji haloformowej, wykorzystywanej w analityce, tworzy jodoform. Wśród jego najważniejszych związków można wyróżnić przede wszystkim jodek potasu, jodowodór i nadjodany.

Czytaj również: Jodek potasu – brać czy nie brać? Oto jest pytanie!

Mechanizm działania

Jod wykazuje właściwości odkażające, przeciwbakteryjne, przeciwgrzybicze i wirusobójcze. Jego działanie antyseptyczne polega na denaturacji białek strukturalnych i enzymatycznych drobnoustrojów. Ponadto wykazuje zdolność do uwalniania tlenu z roztworów wodnych, co nasila jego właściwości odkażające.

Co istotne, jod znajduje się wśród pierwiastków, które w śladowych ilościach są niezbędne do funkcjonowania organizmu. Hormony tarczycy pełnią ważną rolę w regulowaniu wielu szlaków metabolicznych i mają wpływ na praktycznie wszystkie tkanki tworzące ciało. Jod z pożywienia wchłania się w żołądku i jelicie cienkim, a następnie trafia do tarczycy. Jest gromadzony w komórkach pęcherzykowatych, a jego wychwyt z krwi jest możliwy dzięki symporterowi sodowo-jodowemu. Następnie peroksydaza tarczycowa w obecności H₂O₂ utlenia jony jodkowe, które następnie łączą się z resztami tyrozynowymi tyreoglobuliny. W rezultacie powstaje wówczas 3-monojodotyrozyna i 3,5- dijodotyrozyna, które po sprzęgnięciu tworzą tyroksynę (T₄), zawierającą cztery atomy jodu i trójjodotyroninę (T₃), zawierającą trzy atomy tego pierwiastka.

Zastosowanie jodu

Jod jest stosowany w profilaktyce jego niedoboru, szczególnie w okresie ciąży i karmienia piersią. Wykorzystuje się go w leczeniu wola u noworodków, dzieci i młodzieży – zapobiega nawrotom wola po zakończeniu leczenia hormonami tarczycy. Oprócz tego podawany jest po jego usunięciu w wyniku zabiegu chirurgicznego, gdy powstanie wola wiązało się z niedoborem jodu.

Zastosowany zewnętrznie w postaci nierozcieńczonego płynu Lugola służy do odkażania przede wszystkim skóry nieuszkodzonej. Może być wykorzystany do oczyszczania  niewielkich otarć, zadrapań czy brzegów ran. Z kolei po rozcieńczeniu może służyć do płukania gardła, a po wymieszaniu z gliceryną sprawdzi się przy pędzlowaniu migdałków. W okulistyce stosowany jest miejscowo do leczenia zmętnień ciała szklistego i soczewki. Radioaktywny jod I-131 jest wykorzystywany w leczeniu nadczynności tarczycy, pozwala uniknąć operacji i długiej hospitalizacji, dodatkowo daje szansę na bezpieczną i precyzyjną terapię.

Sprawdź także: Leki recepturowe stosowane w schorzeniach laryngologicznych

Oprócz medycyny jod znajduje zastosowanie w produkcji barwników oraz w fotografii. Ponadto w formie jodyny lub płynu Lugola wykorzystywany jest do przeprowadzenia próby jodowej. W analizie chemicznej reakcja ta służy do wykrycia skrobi w badanym materiale. Natomiast pary jodu są używane do wywoływania płytek w chromatografii cienkowarstwowej.

Jod – przeciwskazania i działania niepożądane

Według Farmakopei Polskiej XI jod stosuje się doustnie w chorobach tarczycy oraz zewnętrznie w postaci płynów jako środek odkażający i przeciwbakteryjny w następujących dawkach:

• Doustnie:
  • Dawka zwykle stosowana:
    • Jednorazowa: 0,005 g
    • Dobowa: 0,015 g
  • Dawka maksymalna:
    • Jednorazowa: 0,02 g
    • Dobowa 0,06 g

• Zewnętrznie:
  • W stężeniu 1,0%-5,0%

Przeciwskazaniem do zażywania jodu są: jawna nadczynność tarczycy, ogniskowe lub rozsiane wole guzkowe, autonomiczny gruczolak tarczycy czy nadwrażliwość na jod. W przypadku utajonej nadczynności tarczycy dawki jodu nie powinny przekraczać 150 mikrogramów na dobę. Ponadto jod u osób z predyspozycjami do chorób autoimmunologicznych tarczycy może doprowadzić do powstania przeciwciał przeciwko peroksydazie tarczycowej.

Przedawkowanie jodu prowadzi do powstawania brązowego zabarwienia śluzówek, wymiotów, bólów brzucha, biegunki, rzadziej stenozy przełyku. Bardzo duże dawki jodyny wynoszące 30-250 ml mogą wywołać zgon. Przewlekłe przedawkowanie skutkuje wystąpieniem jodzicy objawiającej się metaliczny smakiem w ustach, nieżytem nosa, zapaleniem spojówek, podrażnieniem śluzówek żołądka i oskrzeli, zmianami skórnymi czy obrzękiem naczynioruchowym. Rzadziej może pojawić się ślinotok, trądzik czy gorączka.

Nadmiar jodu zmniejsza, a niedobór nasila skuteczność leczenia przeciwtarczycowego. Jego wychwyt przez komórki tarczycy jest blokowany przez tiocyjaniany obecne w stężeniach przekraczających 5 mg/dl lub chlorany. Co ciekawe, ryzyko powstania wola i nadczynności tarczycy wzrasta przy jednoczesnym podawaniu dużych dawek jodu i litu. Jod stosowany zewnętrznie nie powinien być używany na duże powierzchnie skóry ani przez długi okres czasu, gdyż może to prowadzić do powstania nadczynności tarczycy. Dodatkowo nie należy go nanosić go na błony śluzowe, otwarte rany i oparzenia, ponieważ to również może spowodować nadmierne wchłonięcie do organizmu.

Niezgodności recepturowe

Jod w recepturze aptecznej wykorzystywany jest najczęściej do sporządzania preparatów stosowanych zewnętrznie. Wchodzi w skład roztworów wodnych, emulsji, rzadziej maści. Ich użycie powinno być krótkotrwałe i miejscowe, by jak najmniej substancji aktywnej mogło wchłonąć się do organizmu.

Wykonywanie leków recepturowych zawierających w swoim składzie jod bywa problematyczne. Jego trudna rozpuszczalność w wodzie powoduje, że sporządzenie roztworów wodnych jest możliwe jedynie przy użyciu stężonych roztworów jodków. Oprócz tego jod może tworzyć niezgodności z innymi surowcami farmaceutycznymi. Reakcja z azotanem srebra czy chlorowodorkiem pilokarpiny i powoduje wytrącenie się osadu. Z uwagi na dużą reaktywność z metalami, do przygotowania preparatów z jodem należy wykorzystać plastikowe narzędzia. Ponadto jego silne właściwości barwiące wymagają zachowania ostrożności przy wykonywaniu leków i poinformowania pacjenta o możliwości zabrudzenia skóry. Przechowując jod i jego preparaty należy zadbać o ich ochronę przed wilgocią oraz światłem.

Czytaj również: Warunki przechowywania wybranych surowców recepturowych

Płyn Lugola, czyli wodny roztwór jodu

Iodi solutio aquosa FP VI

Wykonanie płynu Lugola rozpoczyna się od rozpuszczenia jodku potasu w jak najmniejszej ilości wody. Następnie w otrzymanym stężonym roztworze jodku rozpuszcza się jod, a całość dopełnia się pozostałą ilością wody.

Jodyna, czyli spirytusowy roztwór jodu

Iodi solutio spirituosa FP VI

Podobnie jak w przypadku otrzymywania płynu Lugola, wykonanie spirytusowego roztworu rozpoczyna się od otrzymania stężonego roztworu jodku potasu i rozpuszczenia w nim jodu. Następnie do powstałej mieszaniny dodaje się alkohol.

Różnica w zastosowaniu pomiędzy spirytusowym a wodnym roztworem jodu polega na tym, że ten pierwszy może być używany jedynie zewnętrznie. Jodyna służy do przemywania drobnych ran i otarć, natomiast płyn Lugola może być zastosowany również wewnętrznie jako uzupełnienie niedoborów jodu w organizmie.

Osobny artykuł: Kiedy prewencyjne przyjmowanie jodu jest uzasadnione?

Literatura:

1. Apteczna historia jodu. Aptekarzpolski.pl. Dostęp na dzień 20.03.22 r. https://www.aptekarzpolski.pl/historia-farmacji/apteczna-historia-jodu/.
2. Jodid 200. Charakterystyka produktu leczniczego.
3. Farmakopea Polska XI. Urząd Rejestracji Produktów Leczniczych, Wyrobów Medycznych i Produktów Biobójczych. Warszawa 2017.
4. Farmakopea Polska X. Urząd Rejestracji Produktów Leczniczych, Wyrobów Medycznych i Produktów Biobójczych. Warszawa 2014.
5. Jod. Amara.pl. Dostęp na dzień 20.03.22 r. https://amara.pl/katalog-produktow/substancje-do-receptury-aptecznej/substancje-do-receptury-aptecznej-sypkie/jod-1g5g10g/.
6. Jod – pierwiastek ważny dla zdrowia. Doz.pl. Dostęp na dzień 20.03.22 r. https://www.doz.pl/czytelnia/a2038-Jod_-_pierwiastek_wazny_dla_zdrowia.
7. Jod. Karta charakterystyki substancji.
8. Gajewska M., Sznitowska M. Podstawy receptury aptecznej. Materiały do ćwiczeń dla studentów farmacji. Gdański Uniwersytet Medyczny. Gdańsk 2012.
9. Krówczyński L., Jachowicz R. Ćwiczenia z receptury. Wydawnictwo Uniwersytetu Jagiellońskiego. Kraków 1998.

mgr farm. Aleksandra Wójtowicz