TAVOLO TECNICO: PRODOTTI CHIMICI CARENTI PER LE ANALISI DI TAMPONI FARINGEI PER LA DIAGNOSI DI COVID-19 - Società Chimica Italiana
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LA SCI E L'EMERGENZA COVID
Coordinatore: Gianluca Maria Farinola
Vice Presidente SCI
gianlucamaria.farinola@uniba.it
TAVOLO TECNICO: PRODOTTI CHIMICI
CARENTI PER LE ANALISI DI TAMPONI
FARINGEI PER LA DIAGNOSI DI COVID-19
Premessa trovavano a dover affrontare l’emergenza sanita-
Con il breve racconto dell’attività di questo Tavo- ria: carenze di dispositivi di sicurezza (mascheri-
lo Tecnico, oltre ai contenuti specifici che descrivo ne, guanti ed indumenti protettivi, disinfettanti) ma
più avanti, desidero anche offrire una narrazione anche limitate scorte di reagenti necessari per i
della genesi dell’iniziativa che la Società Chimica tamponi faringei per la diagnosi del Covid-19. Tale
Italiana ha intrapreso per contribuire a fronteggia- scarsità avrebbe potuto, di lì a poco, trasformarsi
re l’emergenza sanitaria da Covid-19, a partire dal in una severa limitazione della capacità diagno-
suo primo manifestarsi in Italia durante lo scorso stica territoriale in Puglia. Riferii queste conside-
marzo. Mentre il nostro Paese veniva travolto, pri- razioni a tutto il Comitato Esecutivo e, riflettendo
mo in Europa, dall’ondata furiosa ed inattesa della insieme, nacquero delle idee su come la chimica
pandemia da Covid-19, ed ancora ci si muoveva italiana avrebbe potuto contribuire, e su come la
attoniti ed ignari di quanto drammatici ne sareb- SCI avrebbe potuto farsi promotrice di un’azione
bero stati gli sviluppi, la SCI ha iniziato ad interro- di coordinamento. Proprio l’iniziativa di supportare
garsi su come le sue attività sarebbero mutate, su l’approvvigionamento di reagenti per la diagnosti-
cosa sarebbe successo e, soprattutto, su come la ca molecolare apparve all’inizio una delle più ne-
chimica italiana, e la nostra Società in particolare, cessarie.
avrebbero potuto contribuire a supportare il Paese Ma, continuando a ragionare, sembrò interessante
nella gravità della tempesta in corso. programmare la costituzione di diversi Tavoli Tec-
L’iniziativa nacque durante una riunione del Comi- nici su argomenti più ampi, per studiare le diverse
tato Esecutivo convocata dal Presidente Guerra; criticità alle quali la chimica potesse dare una rispo-
per la prima volta, invece di parlarci in presenza sta. L’approccio adottato fu quello più congeniale
fisica, ci guardavamo nei riquadri di un monitor di al nostro stile pragmatico di chimici nell’affrontare i
computer, con uno sfondo casalingo alle nostre problemi: studiare i dati, progettare soluzioni, veri-
spalle, uno sfondo che ci sarebbe divenuto familia- ficarne la realizzabilità e metterle in atto.
re nei successivi incontri… il paradosso di una di- L’idea diventò progetto già nel successivo incon-
mensione di confidenza domestica proprio quando tro del Consiglio Centrale in aprile, durante il quale
la situazione ci costringeva a rendere i nostri rap- furono organizzati i gruppi di lavoro chiamati Tavoli
porti più distanti. Tecnici, e ne furono definiti i responsabili; cinque
Il primo punto all’ordine del giorno di quella seduta Tavoli con contenuti tecnici ed uno sugli aspetti
era proprio dedicato a come la SCI avrebbe potuto della didattica, la cui emergenza si manifestava
contribuire a supportare il Paese in pandemia. Eb- con la stessa impellenza degli aspetti propriamen-
bene, proprio pochi giorni prima, nel mio ruolo di te sanitari.
Delegato del Rettore alla Ricerca ed Innovazione Come potete leggere nei seguenti articoli che ne
per la mia Università (Università degli Studi di Bari descrivono le attività, nella diversità dei loro ambiti
“Aldo Moro”), avevo avuto un colloquio con alcu- tematici, i Tavoli hanno tutti dato contributi di note-
ni Componenti della Scuola di Medicina del mio vole interesse, in alcuni casi traducendosi in con-
Ateneo, i quali lamentavano le carenze con cui si crete azioni produttive di grandissima utilità, valo-
LA CHIMICA E L’INDUSTRIA online | ANNO IV | N° 6 | NOVEMBRE/DICEMBRE 2020
24rizzando il contributo della chimica nella gestione con i pozzetti in cui avvengono le reazioni su un
dell’emergenza e, soprattutto, hanno mostrato separatore magnetico per la raccolta delle micro-
l’importanza e l’efficacia di un’azione di coordina- biglie o sul modulo dell’agitatore per la risospen-
mento da parte della SCI. sione delle stesse.
Alla luce di quanto riassunto sopra, si comprende
Prodotti chimici carenti per le analisi di bene che la procedura di estrazione ed isolamento
tamponi faringei per la diagnosi di Covid-19 degli acidi nucleici (RNA virale in questo caso) da
Il Tavolo Tecnico che ho coordinato sui reagenti ca- avviare alla PCR è un processo che richiede una
renti per i tamponi orofaringei ha avviato subito la sequenza di passaggi, compiuti in piattaforme au-
sua azione di indagine, documentandosi su quali tomatizzate, che necessitano di specifiche solu-
fossero i potenziali rischi di rallentamento delle atti- zioni per realizzare i vari tamponi: tampone di lisi,
vità diagnostiche dovute ad una scarsità di reagenti tampone di legame, tamponi di lavaggio, tampone
per l’esecuzione dei test molecolari per la diagnosi di eluizione. La composizione di questi tamponi è in
di infezione da SARS-CoV-2. Il modo più semplice molti casi semplice in termini di formulazione qua-
per procurarsi l’informazione era, da un lato, stu- litativa, ma molto critica in termini di composizione
diare la letteratura ed i dati tecnici disponibili sulla quantitativa per la riuscita delle singole reazioni.
composizione dei sistemi utilizzati e, dall’altro, in- Tra i componenti, oltre ai solventi, vi sono anche
tervistare alcuni responsabili dei laboratori per ca- guanidina isocianato, sodio perclorato e proteinasi
pire quali fossero i possibili problemi. K. Purtroppo la composizione è specifica per cia-
Tra i test per la rilevazione del nuovo coronavirus, scuna delle piattaforme utilizzate, ed assai critica
il tampone oro/nasofaringeo si basa sul riconosci- per la riuscita del processo di estrazione. Erano
mento molecolare dell’acido nucleico virale. Il cam- proprio queste soluzioni i reagenti carenti, piutto-
pione biologico è sottoposto ad estrazione dell’R- sto che quelli necessari per la successiva PCR.
NA virale e successivamente gli acidi nucleici così Raccolte le informazioni tecniche, il passaggio
isolati vengono amplificati mediante Real-Time successivo è stato quello di comunicare con alcuni
PCR. Un classico kit di estrazione ed isolamento responsabili dei laboratori per le analisi dei tampo-
di RNA si basa sull’uso di microsfere magnetiche ni in modo da raccogliere testimonianze dirette di
che adsorbono in maniera reversibile degli acidi quale fosse la situazione nei centri operativi. Per
nucleici in opportune condizioni di tampone. La lisi far questo, ho scelto dei responsabili che lavoras-
del campione è ottenuta mediante incubazione in sero nel mio territorio. Da loro ho appreso che si ri-
soluzioni detergenti contenenti ioni caotropici sup- scontrava, in prospettiva, un possibile shortage dei
portati dalla digestione tramite proteinasi K. Per la reagenti per l’estrazione degli acidi nucleici, cioè
regolazione delle condizioni in cui gli acidi nucleici delle soluzioni descritte sopra, ma anche che, al
si legano alle microbiglie magnetiche, al lisato viene di là della semplicità della composizione qualitati-
aggiunto il tampone di legame (BB - Binding Buffer) va, la composizione quantitativa delle soluzioni ne
insieme alle microbiglie. Dopo la separazione ma- rappresenta un punto critico quanto ad efficacia di
gnetica, le microsfere vengono lavate più volte per estrazione. In particolare, determinante per la riu-
rimuovere contaminanti e sali utilizzando diversi scita delle analisi risulta la specificità delle compo-
tamponi di lavaggio a varie concentrazioni in solu- sizioni in funzione delle piattaforme automatiche di
zione di etanolo. Infine, l’RNA altamente purificato estrazione. In altri termini, i reagenti utilizzati vanno
viene eluito con un tampone di eluizione (EB - Elu- sempre usati (e forniti dai venditori) in combinazio-
tion Buffer) a basso contenuto di sale e può essere ne con il sistema automatico di estrazione a cui
direttamente utilizzato come stampo per la PCR. essi sono destinati e la possibilità di ampliare la
Per un processo completamente automatizzato su capacità (il numero e la velocità) di esecuzione dei
workstation per la gestione di liquidi è necessario test, che nel primo periodo della pandemia stava
uno strumento di presa che trasferisca la piastra diventando un severo fattore limitante, dipende in
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realtà non tanto dalla scarsità dei reagenti, quan- ca Italiana, offrendone una visione in una luce del
to dal numero limitato di piattaforme per estrazio- tutto diversa da quella che in condizioni normali
ni commercialmente disponibili. Mentre in altre si apprezza. La SCI è la nostra società scientifica,
regioni alcuni gruppi universitari si organizzavano il luogo nel quale la cultura chimica in Italia viene
per produrre in-house tamponi di estrazione, con il promossa, supportata, comunicata; in tempi nor-
passare delle settimane i laboratori diagnostici au- mali ciò accade con un’instancabile attività che
torizzati hanno iniziato ad organizzarsi con approv- passa attraverso iniziative congressuali, scuole,
vigionamenti più costanti dai fornitori e si è pian manifestazioni, organizzazione della presenza in
piano compreso che il temuto shortage di reagenti importanti sedi istituzionali. In questa vicenda ina-
non sarebbe stato il fattore limitante al testing della spettata, la nostra Società ha mostrato forse la sua
popolazione, per il quale l’intero sistema sanitario natura più profonda, quella di luogo virtuale, di co-
si è poi attrezzato in modo da realizzare oggi un munità diffusa, che custodisce un sapere di stra-
numero di test molto più elevato di quello che si ordinaria importanza: il sapere chimico, con la sua
poteva effettuare durante la precedente ondata alta nobiltà teorica ma al tempo stesso con la sua
epidemica della scorsa primavera. enorme valenza tecnologica ed il suo grande im-
patto sociale ed economico. Soprattutto, un sape-
Considerazioni conclusive re che porta intrinsecamente legato a sé uno stile,
Al termine di questo racconto vorrei spendere al- direi un’etica, nell’affrontare con umiltà e pragma-
cune parole che, purtroppo, ancora non possono ticità e, al tempo stesso, con grandissimo rigore,
essere un commento all’epilogo della vicenda, i casi di studio, in questo caso i problemi, che gli
perché l’emergenza sanitaria ci mostra oggi una si pongono davanti contribuendo con discrezione
recrudescenza forse non del tutto inattesa, ma ed efficacia fattuale a risolverli. Mi piacerebbe che
che almeno ne offrano una possibile lettura, limi- questa occasione si trasformasse in un momento
tatamente all’argomento di questo breve articolo. di consapevolezza dell’alta dignità culturale del sa-
L’organizzazione dei Tavoli Tecnici della SCI, alcuni pere di cui i Chimici sono portatori, e che la Società
dei quali hanno dato un contributo anche pratico Chimica Italiana venisse riconosciuta come il luo-
di grande valore, rappresenta una straordinaria di- go di elezione in cui questa comunità si integra, si
mostrazione dell’importanza della Società Chimi- confronta e si coordina per agire nel nostro Paese.
Coordinatore: Anna Maria Fadda
Divisione di Tecnologia Farmaceutica-SCI
mfadda@unica.it
TAVOLO TECNICO: ASPETTI FORMULATIVI
E NORMATIVI PER LO SVILUPPO DI
PRODOTTI DI INTERESSE FARMACEUTICO
(PREPARAZIONI GALENICHE)
L a Divisione di Tecnologia Farmaceutica della
SCI ha proposto la costituzione del Tavolo Tec-
nico dedicato agli aspetti formulativi e normativi
di prodotti di interesse farmaceutico per rispon-
dere alle esigenze in ambito sanitario in corso di
pandemia da Covid-19. La preparazione galenica
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26nell’ambito dell’allestimento di soluzioni o gel a
base di alcool.
Si ricorre in particolare alla preparazione galenica
magistrale quando è necessario personalizzare la
terapia per uno specifico paziente. Sono numero-
se le situazioni cliniche che richiedono il ricorso a
questo intervento:
- esigenza di un medicinale con dosaggio perso-
nalizzato del principio attivo rispetto al medicina-
le industriale (terapia pediatrica, pazienti anziani
e fragili, necessità di dosaggi scalari per esempio
nel caso di assuefazione da oppiacei);
- esigenza di una forma farmaceutica diversa da
quella industriale. È il caso di pazienti che non
possono deglutire una compressa o una capsula
e per i quali è necessario somministrare il farma-
co in forma liquida, come soluzione o sospensio-
ne, non prodotta dall’industria, es. pazienti intu-
bati e sedati;
- esigenza di modificare gli eccipienti del medi-
cinale industriale quando questi risultano non
adatti al paziente, intollerante o allergico, come
nel caso particolare del lattosio;
- necessità di impiego medicinali irreperibili o diffi-
cilmente reperibili (orphan drugs), non prodotti a
magistrale in farmacia rappresenta una pratica es- livello industriali perché destinati alla cura di pa-
senziale per garantire l’assistenza farmaceutica in tologie rare;
tutte quelle situazioni in cui il medicinale adatto a - necessità di impiego di medicinali contenenti far-
un determinato paziente non sia disponibile per- maci fortemente instabili;
ché non commercializzato dall’industria o irreperi- - esigenza di medicinali contenenti un’associazione
bile sul mercato per carenza produttiva. di farmaci per una migliore aderenza alla terapia;
In corso di pandemia da Covid-19 si è manifestata - placebo.
in più occasioni l’esigenza di ricorrere alla prepa- Il magistrale è un medicinale che, grazie alle com-
razione magistrale dei medicinali, un aspetto alta- petenze del farmacista preparatore, all’impiego
mente qualificante della professione del farmacista di materie prime di alta qualità e all’applicazione
che, dietro prescrizione medica, è l’unico profes- del sistema di assicurazione della qualità, Norme
sionista che può allestire nel laboratorio della far- di Buona Preparazione dei Medicinali in Farmacia
macia un medicinale che altrimenti il paziente non (NBP) inserite nella Farmacopea ufficiale dall’XI
potrebbe ottenere. La preparazione galenica in- edizione, presenta quei requisiti di qualità, sicurez-
clude anche la preparazione di medicinali (galenici za ed efficacia che tutti i medicinali devono pos-
officinali) la cui formula è presente in una Farma- sedere e che sono garantiti dalle norme in vigore.
copea di qualsiasi Paese aderente all’Unione Euro- La Divisione di Tecnologia Farmaceutica della SCI
pea e che il farmacista è legittimato a preparare in ha pertanto proposto la costituzione del Tavolo
anticipo rispetto alla sua richiesta da parte del pa- Tecnico dedicato agli aspetti formulativi e normati-
ziente. Nel corso di pandemia da Covid-19 anche vi di prodotti di interesse farmaceutico, quali le pre-
l’allestimento di galenici officinali ha contribuito a parazioni galeniche, per rispondere alle esigenze in
sopperire a carenze di materie prime soprattutto ambito sanitario in corso di pandemia da Covid-19.
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Obiettivi e attività del Tavolo Tecnico vità di preparazione galenica in corso di pandemia
Questo Tavolo Tecnico, aperto a tutti i soci SCI e che sono state soprattutto dedicate a:
alle associazioni scientifiche che si occupano di - riformulazione in forma farmaceutica liquida di
medicinali e dei prodotti della salute, è stato co- medicinali antivirali industriali in compresse per
stituito per: pazienti intubati e affetti da affetti da disfagia
- fornire consulenza e supporto formulativo e nor- post-estubazione;
mativo ai farmacisti ospedalieri e di comunità - formulazione di soluzioni e gel disinfettanti di for-
nell’attività di preparazione galenica; mule diverse (OMS, da Farmacopea Britannica);
- garantire una corretta informazione sul medici- - soluzioni disinfettanti a base di ipoclorito;
nale e su tutti prodotti che interagiscono con la - formulazione di magistrali a base di idrossicloro-
salute pubblica. china (per carenza di Paquenil).
Nel periodo di emergenza si è presentata la neces- Il Tavolo ha permesso di fare emergere le seguenti
sità di riformulare in forma liquida alcuni medicinali criticità in corso di pandemia:
in compresse per pazienti intubati o in generale af- - carenza di materie prime: alcool di grado farma-
fetti da disfagia post-estubazione e quindi non in ceutico, agenti gelificanti;
grado di ingerire il medicinale a base di antivirali - necessità di valutare in emergenza, vista la caren-
per i quali l’AIFA aveva ammesso l’uso off label nel za di alcool di grado farmaceutico, se l’alcool di-
trattamento dell’infezione da Covid-19. L’AIFA ave- sponibile potesse essere utilizzato come materia
va autorizzato l’uso off label (cioè uso di un medi- prima per preparazioni officinali. La Farmacopea
cinale per indicazioni diverse da quelle per le quali lascia infatti al Farmacista il compito di valutare il
il medicinale è stato autorizzato all’immissione in rischio dell’impiego di una sostanza per uso far-
commercio) di clorochina e idrossiclorochina, due maceutico non descritta in FU prendendo in con-
antimalarici che avevano mostrato dati prelimina- siderazione sia il tipo di qualità disponibile che
ri di potenziale attività antivirale. In Italia non c’è l’uso previsto della sostanza;
alcun medicinale autorizzato a base di clorochina - carenza di contenitori per il confezionamento fi-
mentre l’idrossiclorochina è disponibile in medici- nale del medicinale;
nali autorizzati per il trattamento dell’artrite reuma- - difficoltà nella gestione di pazienti affetti da pato-
toide e del lupus eritematoso (Plaquenil®). logie croniche;
Come facilmente immaginabile, in conseguenza - carenza di Cannabis infiorescenze necessarie per
della potenziale attività antivirale dell’idrossicloro- la realizzazione di medicinali nel trattamento sin-
china, il Plaquenil è diventato difficilmente reperi- tomatico di supporto ai trattamenti tradizionali nei
bile sul mercato, creando situazioni delicate per i casi previsti dalla normativa vigente (DM 9-11-
pazienti affetti da artrite e lupus che lo utilizzano. 2015);
La preparazione magistrale ha potuto sopperire a - impossibilità di preparare galenici nelle ASL per
questa carenza del medicinale industriale. mancanza di farmacia istituita;
Come già ricordato, per la realizzazione dei pre- - richiesta di consulenza per formulazioni pediatri-
parati magistrali sono necessarie materie prime che destinate alla somministrazione nasale.
con specifiche di qualità conformi a quelle previste Il Tavolo inoltre ha svolto attività di consulenza nor-
dalle norme in vigore: per questo motivo il Tavolo mativa, ad opera della Prof.ssa Paola Minghetti, al
Tecnico si è proposto di coinvolgere oltre ai Soci Dipartimento di Chimica dell’Università di Milano
della SCI, anche le società scientifiche dei farmaci- per l’autorizzazione alla produzione del biocida
sti ospedalieri, clinici e preparatori, la Federazione Unichina, che il Dipartimento ha prodotto in quan-
degli Ordini dei Farmacisti e anche i principali for- tità e distribuito all’Ospedale Sacco di Milano e a
nitori delle materie prime necessarie per l’allesti- oltre 90 scuole delle province lombarde.
mento di questi e altri prodotti. Un’importante attività di formazione e informazio-
Grazie al contributo dei partecipanti al Tavolo è ne corretta è stata avviata dal Tavolo Tecnico attra-
stato possibile eseguire una ricognizione delle atti- verso la realizzazione da parte di Giovani soci della
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28Divisione che hanno prodotto alcuni video pubbli- evoluzione anche nell’ambito della preparazione
cati nella sezione YouTube Sci: magistrale e nell’attività di formazione rivolta al
1. Manipolazione delle mascherine, Dott. Umberto grande pubblico per un corretto utilizzo di medi-
Musazzi, Dipartimento di Scienze Farmaceuti- cinali e medical device in collaborazione con le
che - Università di Milano Statale; società che hanno aderito al tavolo e con le quali
2. Disfagia e preparazioni magistrali, Dott.ssa Se- è prevista la preparazione di nuovi filmati e di do-
rena Logrippo, Scuola Scienze del Farmaco e dei cumenti.
Prodotti della Salute - Università di Camerino; Inoltre, il Tavolo potrà fornire supporto normativo
3. Vaccinazioni e pandemia, Dott.ssa Patrizia Na- alle aziende che si convertono a produzioni diver-
dia Hanieh, Dipartimento di Chimica e Tecnolo- se da quelle usuali per produrre dispositivi medici
gie del Farmaco - Università Sapienza Roma; necessari nell’emergenza Covid-19.
4. Vendita online di medicinali falsificati come proteg- Un altro aspetto che coinvolge in modo specifico i
gersi, Dott. Luca Casula, Dipartimento di Scienze Tecnologi Farmaceutici è l’attività di ricerca svolta
della Vita e dell’Ambiente - Università di Cagliari. all’ottimizzazione delle tecniche di somministra-
zione dei vaccini mediante tecnologie innovative
Conclusioni minimamente invasive (quali i microaghi) che po-
L’attività del Tavolo è ancora in corso ed è impe- tranno consentire l’autosomministrazione per ap-
gnata nel monitoraggio della situazione in continua plicazione topica.
Coordinatore: Alessandro Abbotto
Dipartimento di Scienza dei Materiali, Università di Milano-Bicocca
alessandro.abbotto@unimib.it
TAVOLO TECNICO:
APPROVVIGIONAMENTO
DI LIQUIDI DISINFETTANTI
Introduzione bloccare eventuali contaminazioni dal coronavirus
Nelle province e regioni del Nord Italia, ma poi gra- SARS-CoV-2.
dualmente in tutto il territorio nazionale, a partire Il gel igienizzante a base di alcool è uno dei presidi
soprattutto da inizio marzo 2020, in concomitan- più importanti e strategici per la difesa dal nuovo
za alla diffusione del contagio da Covid-19 e del coronavirus. In soluzione diluita, tra il 60 e l’80%
comunicato del Direttore Generale dell’Organizza- v/v, l’alcool etilico, o anche altri alcooli, come l’al-
zione Mondiale della Sanità (OMS) Tedros Adha- cool isopropilico, sono in grado di denaturare la
nom Ghebreyesus che ha dichiarato ufficialmente barriera esterna del virus e quindi il virus stesso.
la pandemia l’11 marzo 2020, è emersa in modo L’Organizzazione Mondiale della Sanità (OMS) e, in
prorompente e inaspettata la necessità per tutti di Italia, l’Istituto Superiore di Sanità, raccomandano
pulirsi le mani (prima di toccarsi il proprio viso o di lavare spesso le mani con acqua e sapone come
toccare superfici) con un gel a base di alcool, fino barriere protettiva contro il virus e, in assenza di
a poche settimane prima normalmente reperibile questo, utilizzare appunto una soluzione o un gel
in commercio presso supermercati e farmacie, per idroalcoolico.
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A questo si aggiunge che, a partire da inizio aprile nonché un antibatterico (acqua ossigenata) per eli-
2020, la regione Lombardia, e poi a seguire le altre minare le spore batteriche dai componenti o dalle
regioni, hanno emanato un’ordinanza che obbliga bottiglie riutilizzate. Le formulazioni raccomandate
tutti i cittadini a uscire con la mascherina protettiva. dell’OMS soddisfano le norme ATSM (US) e EN (Eu-
Pur non essendo stato inserito come obbligo, tut- ropea). La ricetta era stata resa disponibile in parti-
te le linee guida indicano che l’utilizzo appropriato colare per quelle strutture che non hanno accesso al
delle mascherine debba essere effettuato sanitiz- presidio a base di alcool a causa di problemi logistici
zando le mani prima dell’uso, per non contaminare o di costo. In Italia quindi si è creata, a partire da ini-
la mascherina, e dopo l’uso, per non contaminare zio marzo, una situazione analoga a quella descrit-
il proprio corpo dopo aver tolto la mascherina po- ta dall’OMS per altre regioni del Mondo. Così molti
tenzialmente contaminata. Anche in questo caso, in atenei hanno cominciato ad utilizzare le linee guida
assenza di acqua e sapone, è raccomandato l’uso OMS per preparare, spontaneamente e su base vo-
della soluzione igienizzante idroalcoolica. Era quindi lontaria del personale strutturato (docenti, tecnici
prevedibile che, in un contesto di fase 2 e fase 3, e amministrativi) e non strutturato (assegnisti di ri-
dove gradualmente venivano riaperte le varie attività cerca, dottorandi), la soluzione igienizzante a base
in presenza di obbligo di mascherine, l’approvvigio- idroalcoolica e renderla disponibile alle strutture e al
namento e la messa a disposizione di tutta la po- personale professionale che ne era sprovvisto.
polazione di kit personali di soluzione idroalcoolica
diventasse una delle principali priorità. L’attività degli atenei italiani: come la
In commercio, fino a gennaio 2020, erano normal- chimica negli atenei ha risposto all’emergenza
mente disponibili varie tipologie e marche di gel igie- La Tab. 1 riporta, per difetto e in modo non esau-
nizzante a base di alcool ma, ben presto, sono di- stivo (le attività sono state raccolte e tabulate così
ventate letteralmente introvabili. In tutte le farmacie, come inviate al tavolo tecnico da parte dei referenti
a partire dal mese di marzo, sono apparsi cartelli che di ateneo o dei centri di ricerca; la tabella non tie-
avvisavano che non erano disponibili né confezioni ne quindi conto di altre attività che, per varie moti-
di gel igienizzante né mascherine protettive. Anche vazioni, non sono state rese note al tavolo tecnico)
su internet le scorte erano finite in pochi giorni. Inco- una ricognizione effettuata lo scorso aprile presso
minciarono a comparire su giornali e media le notizie tutti i Soci della Società Chimica Italiana per censire
che ospedali, medici di famiglia, operatori sanitari e la produzione e distribuzione di liquido igienizzan-
di pubblico servizio, altri enti Quantità prodotta Data inizio Quantità prevista nei
e istituzioni erano sprovvisti Ateneo/Ente di Ricerca
e distribuita (L) distribuzione successivi 30 gg (L)
di scorte di gel igienizzante
Politecnico di Milano 50.000 16/03/2020 80.000
e di mascherine. Tutta la po-
Università di Catania 11.200 10/03/2020 16.500
polazione ne divenne presto
sprovvista. Università di Reggio Calabria 2.900 10/03/2020 1.000
Per venire incontro alle esigen- Università di Milano-Bicocca 500 15/03/2020 4.000
ze di soluzione igienizzante, ad Università Roma-Tor Vergata 500 13/03/2020 500
esempio in zone remote dove
CNR-SCITEC + Università di Milano 400 06/04/2020 600
i normali presidi non sono di-
Università di Bari “Aldo Moro” 50 10/03/2020 -
sponibili, l’OMS ha dettato
le linee guida per la prepara- Università di Salerno 40 20/04/2020 500
zione di due diverse formula- Università del Salento 20 17/03/2020 0
zioni a base, rispettivamen- Totale 65.660 103.100
te, di alcool etilico e di alcool
Tab. 1 - Ricognizione al 20 aprile 2020 (approssimativamente primi 30 giorni di produzione
isopropilico. La formulazione durante le prime settimane dell’emergenza Covid-19) delle attività segnalate dai Soci SCI
contiene anche emollienti per svolte dai singoli atenei ed enti di ricerca legate alla produzione e distribuzione di soluzione
igienizzante secondo le linee guida dell’OMS
proteggere le mani (glicerina),
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30te secondo la formulazione OMS. Le prime attività ti infiammabili secondo le disposizioni dei Vigili del
sono partite a fine febbraio 2020 e hanno poi trova- Fuoco. Questo problema ha pertanto limitato la ca-
to la massima espansione a partire da metà marzo. pacità di produzione sia attuale sia futura.
I Dipartimenti di Scienze Chimiche, Scienza dei Ma- b) Fornitura di contenitori - Pur in misura ridotta ri-
teriali, Scienze del Farmaco e Farmaco-Chimici di spetto al punto precedente, la chiusura o limitata
almeno 15 atenei, sparsi per tutto il territorio nazio- attività di molte aziende ha reso difficoltosa la repe-
nale, hanno prodotto nell’arco di un mese all’inizio ribilità stessa (in genere attraverso il Mercato Elettro-
dell’emergenza Covid-19, per iniziativa e risorse dei nico della Pubblica Amministrazione) di contenitori
singoli atenei ed enti di ricerca, oltre 65.000 litri, cor- di varie capacità necessari allo stoccaggio e distri-
rispondenti a quasi 1 milione di kit personali da 75 buzione della soluzione igienizzante, dai fusti più ca-
mL, di soluzione igienizzante per le mani utilizzando, pienti da 25 e 50 L a quelli più piccoli da 1 e 5 L, fino
o in alcuni casi adattando, la formulazione OMS. ai kit personali da 50-100 mL.
La soluzione igienizzante, preparata grazie anche al c) Imposte e accise - È stata segnalata da più parti la
contributo volontario di docenti, ricercatori, tecnici, difficoltà di ottenere l’esenzione dalle accise legate
assegnisti, dottorandi e altro personale, ha in molti all’utilizzo dell’alcool etilico.
casi fatto uso delle scorte dei componenti necessa- d) Distribuzione - Ottenimento dell’autorizzazione
ri a preparare la soluzione già presenti presso i Di- governativa per la distribuzione a tutte le categorie
partimenti, anche a causa della difficoltà di reperire di utenti, compresi anche singoli cittadini.
in tempi brevi presso gli usuali fornitori i quantitativi
desiderati. Questo è risultato vero soprattutto per i Scopo del tavolo tecnico
componenti principali attivi, ovvero l’alcool etilico o Il tavolo tecnico è stato creato dalla Società Chimica
l’alcool isopropilico. Italiana allo scopo di:
Le quantità prodotte di soluzione igienizzante sono a) mettere a sistema la produzione e distribuzione
state prontamente rese disponibili non solo per uso spontanea della soluzione igienizzante OMS al
interno degli atenei e dei centri di ricerca ma anche a fine di ottimizzarne le quantità prodotte e la suc-
ospedali, Croce Rossa e altri croci, personale medi- cessiva messa a disposizione a tutte le categorie
co e sanitario in generale, protezione civile, istituzioni interessate;
ed enti pubblici, forze di pubblica sicurezza, polizia b) affrontare e risolvere le principali criticità emerse
municipale, vigili del fuoco, istituti carcerari, servizio nelle varie sedi locali sfruttando l’organizzazione
di prevenzione e protezione degli atenei, Esercito centrale della SCI e condividendo le conoscenze/
Italiano, farmacie, associazioni e comitati di quartie- informazioni derivanti da tutti i Soci coinvolti.
re, condomini e, in alcuni casi, singoli cittadini.
Risultati principali del tavolo tecnico
Criticità Per affrontare quanto descritto alla sezione prece-
Questo risultato, tuttavia, è stato ottenuto non senza dente sono state messe in campo le seguenti prin-
difficoltà. Le principali criticità emerse, tutte legate cipali azioni:
a cause esterne agli atenei, sono state le seguenti: 1) creazione di una mailing list di tutte le persone
a) Fornitura di alcooli - La fornitura sia di alcool eti- coinvolte, o anche semplicemente interessate, al
lico sia di alcool isopropilico in grandi volumi, prin- tavolo tecnico, per la condivisione di informazioni e
cipali componenti delle due formulazioni OMS, ha problematiche e la discussione sui vari punti critici;
rappresentato la principale criticità, in quanto tutti gli 2) creazione di uno sharepoint (Google Drive con-
usuali fornitori non hanno più accettato gli ordini o diviso) in cui sono stati inseriti tutti i documenti
non sono stati in grado di garantire le consegne in di interesse per gli atenei/enti di ricerca coinvolti,
tempi brevi. A parte alcuni casi in cui sono stati utiliz- dall’elenco di fornitori a documentazione di tipo
zati fornitori locali, la maggior parte dei Dipartimenti governativo su accise, alle procedure di autoriz-
ha utilizzato le proprie scorte, in genere limitate dalla zazione alla produzione e distribuzione della solu-
possibilità di stoccare grandi quantitativi di solven- zione igienizzante;
LA CHIMICA E L’INDUSTRIA online | ANNO IV | N° 6 | NOVEMBRE/DICEMBRE 2020
31LA SCI E L'EMERGENZA COVID
3) creazione di un file Excel condiviso per la rac- 3) messa a punto di linee guida e avvio, a partire
colta di tutti i dati relativi alla produzione, distri- dalla seconda settimana di maggio, delle proce-
buzione e criticità segnalate dai Dipartimenti e dure per la richiesta di autorizzazione a produrre
Atenei coinvolti; e distribuire la soluzione igienizzante per le mani
4) creazione di varie videoclip sul canale ufficiale come prodotto cosmetico o come Presidio Medi-
YouTube della SCI di presentazione del tavolo co Chirurgico;
tecnico e riassunto delle attività messe in campo 4) condivisione della documentazione per ottenere
dagli Atenei e dal tavolo tecnico, con la collabo- l’esenzione dalle accise e per la semplificazione
razione del Gruppo Interdivisionale di Diffusione dei provvedimenti autorizzatori (Agenzia delle
della Cultura Chimica; Dogane);
5) convocazione di riunioni del tavolo tecnico in 5) indicazioni di Federfarma e altri enti sull’etichet-
modalità telematica; tatura, preparazione e distribuzione di prodotti
6) creazione di un’etichetta condivisa per la futura disinfettanti per emergenza Covid-19.
distribuzione della soluzione igienizzante; l’e-
tichetta contiene il doppio logo SCI-Ateneo ed Situazione attuale e conclusioni
include tutte le informazioni sulla composizione Dopo l’estate 2020 la situazione legata al reperi-
chimica e sull’utilizzo della soluzione seguendo mento delle soluzioni igienizzanti per le mani e le
le linee guida dell’OMS e la normativa sulla distri- superfici è radicalmente cambiata, con disponibili-
buzione dei prodotti cosmetici. tà delle stesse sia presso la popolazione sia presso
Nel giro di pochi giorni dalla creazione del tavolo ospedali, scuole, enti, aziende e imprese commer-
tecnico sono stati ottenuti i seguenti importanti ri- ciali. Tuttavia in molti casi le università hanno conti-
sultati: nuato a svolgere il ruolo di produttore (gratuitamen-
1) individuazione di più fornitori, tra cui anche te) di grandi quantità di soluzione igienizzante per
grandi imprese produttrici, in grado di produrre tutte quelle realtà, non poche, in cui il reperimento
e fornire in tempi brevi importanti quantitativi di della miscela igienizzante per mani e superfici ha
alcool etilico e isopropilico; in particolare, da ini- continuato a rappresentare una criticità. Queste
zio maggio è stata avviata una prima fornitura, attività sono state svolte in modo autonomo e dif-
a prezzi calmierati, di etanolo puro e denaturato ferenziato da ateneo ad ateneo e non sono state
in collaborazione con Eni SpA, per un totale di quindi qui riportate in dettaglio.
oltre 15,000 litri, che sono stati distribuiti a tutti i In chiusura di questo rendiconto va menzionato il
Dipartimenti ed enti di ricerca che ne hanno fat- fatto che, a seguito dell’esperienza acquisita nel
to richiesta tramite il tavolo tecnico. La richiesta tavolo tecnico, il coordinatore è stato inserito, in-
seguiva anche le procedure di autorizzazione da sieme ad altri colleghi selezionati anche tra i co-
parte delle Agenzie delle Dogane competenti per ordinatori degli altri tavoli tecnici SCI, nel “Gruppo
territorio, secondo le linee guida coordinate dal Tecnico Covid-19 dalla fase 2 alla fase 3” che la
tavolo tecnico. Solo sulla base di questa prima Federazione Nazionale degli Ordini dei Chimici e
fornitura è stimata la preparazione di circa mezzo dei Fisici ha creato per rafforzare il ruolo del chimi-
milione di kit individuali di soluzione igienizzan- co e del fisico nell’ambito dell’emergenza sanitaria,
te per le mani; successivi contratti, sempre con in considerazione della presenza della Federazio-
aziende controllate Eni, sono stati poi confermati ne, nella persona del Presidente Dott.ssa Nausicaa
e firmati anche nei mesi successivi e dopo l’esta- Orlandi, all’interno del Comitato Tecnico Scientifico
te 2020; (CTS) della Protezione Civile. Il gruppo ha lo sco-
2) richiesta a nome SCI, a beneficio dei Dipartimenti po consultivo e di predisposizione di documenti da
interessati, inviata al Ministero della Salute per le pubblicare esternamente e\o presentare allo stesso
procedure semplificate per ottenere l’autorizza- CTS. In particolare, il gruppo tecnico ha elaborato
zione alla produzione e commercializzazione di un documento tecnico (“Documento operativo a
prodotti disinfettanti; supporto delle istituzioni scolastiche”) che è stato
LA CHIMICA E L’INDUSTRIA online | ANNO IV | N° 6 | NOVEMBRE/DICEMBRE 2020
32poi inviato al CTS e al Ministro della Salute nel mese di ricerca che, grazie alla condivisione di conoscen-
di agosto, in vista dell’avvio dell’attività scolastica a ze ed esperienze, hanno permesso di raggiungere i
partire da settembre 2020. Il documento ha appena risultati ottenuti nei mesi più difficili dell’emergenza
visto (novembre 2020) una nuova versione revisio- Covid-19. In particolare, desidero ringraziare il presi-
nata sulla base delle osservazioni giunte dall’Istitu- dente della Società Chimica Italiana, prof. Gaetano
to Superiore di Sanità. Il nuovo documento è stato Guerra, e il comitato esecutivo, che hanno intrapre-
recentemente inviato al Ministero della Salute. so l’iniziativa di creare i tavoli tecnici SCI per rispon-
Desidero chiudere questo contributo ringraziando dere all’emergenza Covid-19 e, attraverso i vari con-
tutti coloro che hanno partecipato al Tavolo Tecnico, tatti, consentito di raggiungere i risultati descritti in
in particolare tutti i referenti dei vari atenei ed enti questo resoconto.
Coordinatore: Luigi Campanella
Dipartimento di Chimica, Università di Roma “La Sapienza”
luigi.campanella@uniroma1.it
TAVOLO TECNICO: POSSIBILE
DIFFUSIONE DI AGENTI VIRALI
ATTRAVERSO IL PARTICOLATO
ATMOSFERICO
Introduzione ha drasticamente ridotto la separazione fisica fra
Un recente studio ha cercato di calcolare i dan- fauna selvatica ed essere umano rendendo pos-
ni economici sanitari che derivano dall’inquina- sibile il contatto con virus sconosciuti al sistema
mento atmosferico nelle città europee, connesso immunitario umano.
con il sistema dei trasporti. Si tratta di ricoveri
ospedalieri, perdita di benessere, impatti indiretti Comorbilità
sulla salute. Maggiore è il numero di automobi- Le comorbilità sono un elemento preponderan-
li in strada, più aumenta il tempo trascorso nel te nella mortalità di pazienti affetti da Covid-19.
traffico e più si alzano i costi sociali dell’inquina- L’inquinamento può essere associato a queste
mento. Un aumento dell’1% del tempo medio di comorbilità? Il tavolo è stato istituito per discute-
percorrenza per recarsi al lavoro aumenta i costi re la risposta a questa domanda. Anticipando le
sociali delle emissioni di particolato atmosferico conclusioni si può dire che non è stata raggiunta
dello 0,29% e quelli delle emissioni di NO2 dello un’omogeneità di pareri, ma è stato accettato che
0,54%. Il costo per cittadino è valutato in 1400 le statistiche relative alla distribuzione geografica
euro/anno, ma potrebbe essere ancora più alto se delle morti da Covid-19 sembrano orientare verso
- citando lo studio - si includessero i costi correla- l’esistenza di questa correlazione, peraltro soste-
ti alla pandemia Covid-19. Ma ci sono altre scel- nuta da una ricerca planetaria che ha confrontato
te di politica ambientale che dovrebbero essere morti da Covid-19 in aree termali ed in aree indu-
considerate per il loro rapporto con la pandemia. striali: queste ultime, con differenze fra le varie zone
Ad esempio il ruolo del consumo del suolo che geografiche, sono sempre maggiori delle altre.
LA CHIMICA E L’INDUSTRIA online | ANNO IV | N° 6 | NOVEMBRE/DICEMBRE 2020
33LA SCI E L'EMERGENZA COVID
I meccanismi possibili di trasmissione tà a contrarre forme importanti del virus, una volta
Il tavolo è stato frequentato da 30 studiosi di dif- contagiati e, quindi, a prognosi più critiche. Que-
ferente provenienza istituzionale, geografica, di- sto appare particolarmente plausibile per esposi-
sciplinare, anche se molti attivi nell’ambito delle zioni a lungo termine, anche se, a giudicare dalla
Scienze Chimiche. Di seguito una descrizione dei bibliografia, ci sono molti fattori confondenti che
temi discussi. È stato innanzitutto definito che co- andrebbero analizzati per avere risposte affidabi-
esistono due meccanismi di azione dell’inquina- li; infatti i dati di mortalità e/o ricoveri per sintomi
mento: da un lato gli inquinanti atmosferici, in par- gravi (seppure incerti e dipendenti dai metodi di
ticolare il particolato atmosferico, quali mezzi per conteggio) variano significativamente da un’area
veicolare, trasportare e diffondere il virus, dall’al- all’altra e sono rilevanti anche in zone caratterizza-
tro l’effetto boost, che possiamo definire come un te da livelli di inquinamento molto diversi. Questo
impulso alla diffusione virulenta dovuto agli effetti effetto di incremento di casi gravi può essere pre-
sulle condizioni di salute del sistema respiratorio sente anche per esposizioni a breve termine? In
dei soggetti esposti. La trasmissione airborne av- caso, quali parametri più dettagliati delle metriche
viene in maniera più o meno efficiente, ma - secon- tradizionali PM2,5 e PM10 possono essere utiliz-
do alcuni componenti del tavolo - non è stata an- zabili? Al momento non si hanno risposte a que-
cora del tutto chiarita la probabilità ed il suo peso ste domande. Tutto questo significa differenziare
relativo rispetto ad altre forme di trasmissione (per l’ipotesi di un trasporto facilitato del virus ancorato
contatto diretto o indiretto). La trasmissione airbor- alle particelle da quella di una maggiore suscetti-
ne è legata a due strade: la prima tramite goccioli- bilità all’infezione da parte dei polmoni di chi vive
ne di grandi dimensioni (maggiori di 5 micron) che in aree ad elevato tasso di inquinamento. C’è poi
sono emesse in tosse e starnuti e che si deposita- da tenere presente la composizione del particola-
no rapidamente in un raggio di 1-2 metri, mentre la to all’interno del quale sono stati individuati oltre
seconda riguarda le goccioline più piccole emesse 2000 composti, variabilità di composizione che
nella respirazione che restano sospese in aria più di certo incide sia sulla possibile azione di carrier
a lungo. Per valutare le probabilità di questo mec- che su quella di booster. Parlare, come avviene,
canismo è però necessario avere informazioni sulle di concentrazione limite di PM per un effetto sulla
concentrazioni del virus in aria e sul suo tempo di % di morti da coronavirus senza alcun riferimento
vita, informazioni che sono piuttosto carenti e mol- alle caratteristiche composizionali del PM, lascia
to diverse fra indoor ed outdoor. perplessi e richiama l’impegno passato e presente
della comunità chimica in favore di norme europee
Indoor e outdoor sui limiti di PM che non siano solo di concentrazio-
Il tempo di vita di circa un’ora è relativo a condi- ne, ma anche di qualità. Infine, una caratteristica
zioni controllate in laboratorio, ma potrebbe esse- del virus che potrebbe essere influenzata dall’in-
re diverso in outdoor per gli effetti di temperatura, quinamento e che pertanto va investigata in condi-
umidità e irraggiamento ultravioletto sul virus. Le zioni ambientali diverse e la sua vitalità, in partico-
misure di concentrazione per ora disponibili sono lare con riferimento agli ambienti confinati, tenuto
quelle di Wuhan, che indicano nelle aree pubbliche anche conto che le zone maggiormente colpite dal
outdoor nel febbraio scorso valori al di sotto dei Covid-19 sono le più industrializzate, dove il lavoro
limiti di rivelabilità, mentre leggermente superiori non è stato sospeso.
in indoor (in particolare all’interno degli ospedali
dove sono curati i pazienti Covid-19). La probabi- Meccanismi di aggressione virale
lità sembra essere quindi molto bassa in outdoor Un altro tema discusso si riferisce alla mutazione
mentre potrebbe essere più rilevante in specifici del genoma virale che avviene variando sequenza
ambienti indoor. Tuttavia sono ancora necessa- genetica e forma a seguito di perturbazione indotta
ri molti studi. L’esposizione ad alto inquinamento dal cambiamento climatico/ambientale e, dato che
può portare ad un’eventuale maggiore vulnerabili- il virus per riprodursi necessita di utilizzare il DNA
LA CHIMICA E L’INDUSTRIA online | ANNO IV | N° 6 | NOVEMBRE/DICEMBRE 2020
34di un ospite capace di elevata mobilità, le strate- omega 3, al resveratrolo). Tenuto conto dell’azione
gie che utilizza sono quelle che gli permettano di infiammatoria del virus la ridotta capacita antios-
passare fra le diverse forme viventi fino ad infettare sidante per interazione con inquinanti ambientali
il DNA umano per ottenere la massima diffusione può risultare importante nelle capacità di difesa
possibile. A questo proposito dal Tavolo è emer- delle cellule dal virus. Questa specifica conside-
sa un’interessante proposta scientifica: visto che razione si colloca all’interno di una più generale:
il bersaglio molecolare attraverso cui il virus infetta perché lo stesso virus in alcuni casi produce effetti
la cellula polmonare umana sembra essere l’enzi- letali ed in altri modesti disturbi influenzali? Come
ma ACE 2, perché non indagare circa la possibile e perché agisce la differenza fra organismi diversi?
influenza da parte dell’inquinamento atmosferico È sì un problema di statistica epidemiologica, ma
sull’espressione dell’ACE 2 per verificare la suscet- probabilmente anche di differenze cellulari e di do-
tibilità individuale al virus? Correlato a questo è poi tazione enzimatica.
il problema del trasferimento e della diffusione del Tra le direttrici scientifiche da percorrere per con-
virus attraverso i materiali (plastica, legno, carta, tribuire non può mancare quella relativa ai disposi-
metalli) con cui si viene a contatto che preceden- tivi di protezione individuale, fondamentali sempre,
temente sono stati infettati, realizzando così una ma ancor di più man mano che si cerca di mante-
sorta di classificazione dei materiali per distinguere nere in piedi alcune normali attività del vivere civile
quelli ove il virus sopravvive di più, tenuto anche
conto della radiazione UV solare e della sua azio- Conclusioni
ne disinfettante. Ciò premesso l’azione di infezione La Società Chimica Italiana attraverso il dibatti-
del coronavirus va compresa compiutamente nel- to all’interno del Tavolo Tecnico dedicato alla di-
le sue due attività: la prima è correlata al tasso di scussione sulle possibili relazioni fra diffusione
mutazione causato dallo stress ambientale, la se- del coronavirus ed inquinamento ambientale, con
conda alla diffusione per contagio della mutazione particolare riferimento agli aspetti chimici, intende
del virus. Per quanto sia più evidente l’importanza offrire alla comunità scientifica, in primis medica,
di bloccare la diffusione del contagio tra persone, ed a quella sociale proposte di misure di difesa e
è necessario non dimenticare l’origine della muta- di indagine scientifica che possano contribuire ad
zione in risposta all’inquinamento ambientale, in accrescere il livello di conoscenza su alcuni aspetti
particolare dell’aria della quale respiriamo 8 litri al dell’attuale pandemia.
minuto per assorbire mediamente 50 litri di ossige- Le mascherine si avviano ad essere un prodotto di
no al giorno. grande consumo: ne vanno, di conseguenza, con-
Un aspetto completamente diverso, ma sempre siderati oltre agli aspetti tecnici di filtro anche quelli
riconducibile a problemi ambientali correlati alla di gestione come rifiuto a fine ciclo di vita.
pandemia riguarda la presenza del virus nelle feci I guanti, se ancora ritenuti utili, possono essere re-
dei malati di Covid-19. Silvio Garattini in una sua alizzati in materiali innovativi che li preservino da
dichiarazione ha ricordato l’importanza di que- infezione dal virus e quindi da agire come veicoli di
sto tipo di controlli per la ricaduta che può avere, trasmissione.
ove trascurato, ed ha richiamato l’attenzione alla Per la misura del possibile trasporto del virus su
qualità del sistema fognario ed alle procedure di microdroplets di acqua rispetto alle particelle di
smaltimento dei rifiuti ospedalieri come protezione PM, utilizzando campionatori opportuni, ad esem-
secondaria contro il virus. pio elettrostatici, è possibile la discriminazione.
Sul piano delle difese di cui la natura ha dotato Si suggeriscono studi sull’azione booster del parti-
l’essere umano, oltre alle immunologiche stressa- colato con riferimento anche alla compromissione
te dalle condizioni ambientali, ci sono quelle an- delle capacità antiossidanti, all’indebolimento del-
tiossidanti affidate a enzimi, vitamine e composti le difese immunitarie ed all’alterazione della dota-
naturali. Alcuni di questi antiossidanti sono anche zione enzimatica. Anche importante è il ruolo degli
dotati di proprietà antiinfiammatorie (si pensi agli ossidi di azoto fra gli inquinanti e dei loro derivati
LA CHIMICA E L’INDUSTRIA online | ANNO IV | N° 6 | NOVEMBRE/DICEMBRE 2020
35LA SCI E L'EMERGENZA COVID
secondari: quanto agiscono nell’aggravare gli ef- - impiego di malte/vernici fotocatalitiche commer-
fetti del virus sull’organismo tenuto conto del loro ciali, riportate attive su batteri ed in parte anche
effetto depressivo sul sistema immunitario ? su virus;
Con riferimento agli ambienti indoor, più esposti - riciclo continuo forzato dell’aria attraverso filtri
degli outdoor alla diffusione del virus, le proposte ossidanti capaci di uccidere il virus e di rendere il
sono due: PM meno recettivo rispetto al virus.
Coordinatore: Vito Di Noto
Sezione di Chimica per le Tecnologie (ChemTech), Università degli Studi di Padova,
Dipartimento di Ingegneria Industriale
vito.dinoto@unipd.it
in collaborazione con Keti Vezzù, Gioele Pagot, Enrico Negro
TAVOLO TECNICO: DISPOSITIVI
INNOVATIVI PER FORNITURA
DI OSSIGENO
D i fronte ai drammatici problemi causati dalla
pandemia da Covid-19, la Società Chimica Ita-
liana ha sentito il dovere di mettersi a disposizione
quantità e con una buona distribuzione nel territorio
nazionale. Esso è costituito da un gruppo di docen-
ti e ricercatori della SCI e da industriali e ha come
dell’intera popolazione per contribuire a fronteggia- obiettivo il coordinamento delle attività riguardanti i
re l’emergenza in atto e le sue possibili eventua- dispositivi che producono O2 medicale partendo da:
li ricadute nel prossimo futuro sulla nostra società. a) aria (O2 21% mol/mol, N2 78% mol/mol);
Il Tavolo Tecnico che viene qui presentato riguarda i e da
dispositivi innovativi per la fornitura di ossigeno (O2). b) acqua (H2O).
È ben noto, purtroppo, che la letalità dell’infezione da Basti pensare che alcuni di tali dispositivi di media di-
coronavirus è soprattutto conseguenza dei gravi pro- mensione sono in grado di produrre ca. 100 Nm3/h di
blemi respiratori che essa determina. Di conseguen- O2 puro, permettendo così di alimentare ospedali da
za, per mitigare tali effetti è di cruciale importanza campo con ca. 120-130 posti letto in terapia inten-
poter trattare i pazienti con aria arricchita in O2 o con siva. Per completezza, di seguito si vuole dare una
ossigeno puro. breve descrizione tecnico-scientifica dei metodi e dei
Pertanto, il poter disporre di rilevanti quantitativi di dispositivi presi in considerazione all’interno delle at-
O2 puro è strategico per fronteggiare le situazioni di tività del Tavolo Tecnico.
emergenza sia a livello domiciliare sia su larga scala
in reparti ospedalieri di terapia intensiva. Sommario dei metodi di
Dunque, lo scopo di questo Tavolo Tecnico SCI è produzione dell’ossigeno
quello di individuare e coordinare competenze pro- L’ossigeno (O2) tipicamente è prodotto avvalendosi
fessionali accademiche e non e realtà industriali, che delle seguenti procedure che si basano su due me-
già producono dispositivi atti a ottenere O2 per altre todi principali:
applicazioni, così da mettere in campo apparecchia- - metodi chimico-fisici (distillazione dell’aria, sepa-
ture capaci di produrre O2 puro medicale in rilevati razione di O2 dall’aria mediante l’utilizzo di mem-
LA CHIMICA E L’INDUSTRIA online | ANNO IV | N° 6 | NOVEMBRE/DICEMBRE 2020
36brane; adsorbimento a pressione Tuttavia, per l’utilizzo biomedicale,
oscillante, Pressure Swing Ad- tale metodo presenta le seguenti
sorption, PSA). importanti criticità: i) l’ottenimento
- metodi elettrochimici (Elettroliz- di grandi flussi di O2 richiede l’im-
zatori in ambiente acido; Elettro- piego di membrane con elevata
lizzatori in ambiente alcalino). superficie e ii) l’O2 ottenuto non è
molto puro, poiché la sua permea-
Distillazione dell’aria bilità è assai simile a quella dell’Ar;
L’aria comprende circa il 78% mol/ nello specifico, la selettività O2/Ar
mol di N2, il 21% mol/mol di O2 e è circa pari a 2,5. Per tali ragioni,
l’1% mol/mol di Ar. Sono anche l’O2 ottenuto mediante separazio-
presenti altri gas in minore quanti- ne attraverso membrane non sem-
tà (ad esempio, lo 0,04% mol/mol bra essere idoneo per l’utilizzo in
di CO2). ambito ospedaliero.
L’ossigeno viene ottenuto dappri-
ma facendo liquefare l’aria a bas- Adsorbimento a pressione
sa temperatura, e poi mettendo in oscillante (Pressure Swing
atto un processo di distillazione Adsorption, PSA)
(Fig. 1) che dà luogo alla separa- Fig. 1 - Schema di distillazione dell’aria per Secondo questo metodo, l’O2 si
la produzione di O2 puro al 95-99,5%
zione di O2 (Teb = -183,0 °C), N2 (Teb produce facendo fluire aria alla
= -195,8 °C) ed Ar (Teb = -185,8 °C). L’ossigeno otte- pressione di ca. 7 bar su opportuni sistemi che sono
nuto mediante questo processo presenta una purez- solitamente a base di setacci molecolari (Fig. 3). In
za pari circa al 99%. questo modo si adsorbe selettivamente l’N2 dell’a-
L’ossigeno prodotto può anche essere immagazzi- ria (selettività di produzione O2/N2 = 100:1), lascian-
nato e poi distribuito sotto forma liquida. In tal caso, do passare solo l’O2, che quindi è immediatamente
si ha che da 1 L di O2 liquido è possibile ottenere utilizzabile. Una volta che i setacci molecolari sono
860 L di O2 gassoso in condizioni STP (T = 0 °C, p = saturati con N2 è possibile rigenerarli rilasciando la
101,325 kPa). pressione a 1 atm. In questo modo l’N2 adsorbito
viene rimosso ed i setacci molecolari ritornano nelle
Separazione di O2 dall’aria condizioni iniziali, diventando nuovamente in grado di
mediate utilizzo di membrane lasciare passare selettivamente solo l’O2. È possibile
In questo sistema, che è particolarmente adatto alla ottenere una produzione continua di O2 mettendo in
produzione su media e larga scala di O2, l’aria si fa parallelo due sistemi contenenti setacci molecolari,
passare attraverso delle membrane che presentano funzionanti alternativamente: mentre il primo sistema
una permeabilità diversa a seconda del tipo di gas adsorbe l’N2 e produce l’O2, nel secondo sistema la
(O2, N2, Ar). L’uso di opportune membrane consente pressione viene rilasciata ed i setacci vengono rige-
pertanto di separare O2 ed Ar da N2 (Fig. 2). nerati.
Attualmente, esistono sistemi PSA in grado di pro-
durre da 0,5 a 352 Nm3/h di O2 con una purezza del
95% o superiore.
Elettrolizzatori
Tali dispositivi sono in grado di produrre O2 a seguito
di processo di elettrolisi dell’acqua. L’O2 così prodot-
Fig. 2 - Principio di funzionamento delle membrane per la to presenta una purezza pari o superiore al 99%. Vi
separazione dell’aria. Questo processo permette di ottenere sono due processi principali di elettrolisi: quello con-
O2 puro al 95-96%
dotto in ambiente acido e quello condotto in ambien-
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