Phoscal

Phosphorus (fosfor) adalah merupakan suatu unsur kimia yang memiliki simbol P dan nomor atom 15. Nonlogam multivalen dari gugus nitrogen, fosfor umumnya ditemukan dalam batuan fosfat anorganik.

Karena reaktivitasnya yang tinggi, fosfor tidak pernah ditemukan sebagai unsur bebas di alam. Salah satu bentuk fosfor (fosfor putih) memancarkan cahaya redup saat terpapar oksigen (karenanya berasal dari bahasa Yunani dan bahasa Latin 'pembawa cahaya', yang berarti planet Venus sebagai Hesperus atau "Bintang Fajar").

Fosfor adalah komponen DNA dan RNA dan elemen penting untuk semua sel hidup. Penggunaan komersial yang paling penting dari bahan kimia berbasis fosfor adalah produksi pupuk.

Senyawa fosfor juga banyak digunakan dalam bahan peledak, agen saraf, korek api gesekan, kembang api, pestisida, pasta gigi, dan deterjen.

Fosfor adalah elemen kunci dalam semua bentuk kehidupan yang diketahui. Fosfor anorganik dalam bentuk fosfat PO43- memainkan peran utama dalam molekul biologis seperti DNA dan RNA di mana ia merupakan bagian dari kerangka struktural molekul ini. Sel hidup juga menggunakan fosfat untuk mengangkut energi seluler melalui adenosin trifosfat (ATP). Hampir setiap proses seluler yang menggunakan energi memperolehnya dalam bentuk ATP. ATP juga penting untuk fosforilasi, peristiwa pengaturan kunci dalam sel. Fosfolipid adalah komponen struktural utama dari semua membran sel. Garam kalsium fosfat membantu tulang menjadi kaku.

Rata-rata manusia dewasa mengandung sedikit kurang dari 1 kg fosfor, sekitar 85% terdapat dalam tulang dan gigi dalam bentuk apatit, dan sisanya di dalam sel dalam jaringan lunak. Orang dewasa yang cukup makan di dunia industri mengkonsumsi dan mengeluarkan sekitar 1-3 g fosfor per hari dalam bentuk fosfat. Hanya sekitar 0,1% fosfat tubuh yang bersirkulasi dalam darah, tetapi jumlah ini mencerminkan jumlah fosfat yang tersedia untuk sel-sel jaringan lunak.

Dalam kedokteran, sindrom fosfat rendah disebabkan oleh malnutrisi, kegagalan menyerap fosfat, dan sindrom metabolik yang menarik fosfat dari darah atau membuangnya terlalu banyak ke dalam urin. Semua ditandai dengan hipofosfatemia (lihat artikel untuk rincian medis). Gejala fosfat rendah termasuk disfungsi otot dan neurologis, dan gangguan otot dan sel darah karena kekurangan ATP.

Fosfor adalah makromineral penting bagi tanaman, yang dipelajari secara ekstensif dalam konservasi tanah untuk memahami serapan tanaman dari sistem tanah. Dalam istilah ekologi, fosfor sering menjadi nutrisi pembatas di banyak lingkungan; yaitu ketersediaan fosfor mengatur laju pertumbuhan banyak organisme. Dalam ekosistem kelebihan fosfor dapat menjadi masalah, terutama dalam sistem perairan, lihat eutrofikasi dan ganggang mekar.

Sejarah

Fosfor (Fosfor Yunani adalah nama kuno untuk planet Venus, tetapi dalam mitologi Yunani, Hesperus dan Eosphorus dapat disalahartikan dengan Fosfor) ditemukan oleh alkemis Jerman Hennig Brand pada tahun 1669 melalui preparasi dari urin, yang mengandung sejumlah besar fosfat terlarut dari metabolisme biasa. Bekerja di Hamburg, Brand berusaha menyaring beberapa garam dengan menguapkan urin, dan dalam prosesnya menghasilkan bahan putih yang bersinar dalam gelap dan terbakar dengan cemerlang. Sejak saat itu, pendar telah digunakan untuk menggambarkan zat yang bersinar dalam gelap tanpa terbakar.

Fosfor pertama kali dibuat secara komersial, untuk industri korek api, pada abad ke-19, dengan menyaring uap fosfor dari endapan fosfat yang dipanaskan dalam retort. Fosfat yang diendapkan dibuat dari tulang giling yang telah dihilangkan lemaknya dan diolah dengan asam kuat. Proses ini menjadi usang pada akhir 1890-an ketika tungku busur listrik diadaptasi untuk mereduksi batuan fosfat.

Pertandingan awal menggunakan fosfor putih dalam komposisinya, yang berbahaya karena toksisitasnya. Pembunuhan, bunuh diri dan keracunan yang tidak disengaja dihasilkan dari penggunaannya. (Sebuah kisah apokrif menceritakan tentang seorang wanita yang mencoba membunuh suaminya dengan fosfor putih dalam makanannya, yang terdeteksi oleh rebusan yang mengeluarkan uap bercahaya). Selain itu, paparan uap membuat pekerja korek api mengalami nekrosis pada tulang rahang, "rahang palsu" yang terkenal. Ketika proses yang aman untuk pembuatan fosfor merah ditemukan, dengan sifat mudah terbakar dan toksisitas yang jauh lebih rendah, undang-undang diberlakukan, di bawah Konvensi Berne, yang mengharuskan penerapannya sebagai alternatif yang lebih aman untuk pembuatan korek api.

Metode tungku listrik memungkinkan produksi meningkat ke titik di mana fosfor dapat digunakan dalam senjata perang. Dalam Perang Dunia I itu digunakan dalam pembakar, layar asap dan peluru pelacak. Peluru pembakar khusus dikembangkan untuk menembak Zeppelin berisi hidrogen di Inggris (hidrogen sangat mudah terbakar jika dapat dinyalakan). Selama Perang Dunia II, bom molotov dari benzena dan fosfor didistribusikan di Inggris kepada warga sipil yang dipilih secara khusus di dalam operasi perlawanan Inggris, untuk pertahanan; dan bom pembakar fosfor digunakan dalam perang dalam skala besar. Fosfor yang terbakar sulit dipadamkan dan jika terciprat ke kulit manusia, efeknya mengerikan (lihat tindakan pencegahan di bawah). Orang-orang yang tercakup di dalamnya diketahui bunuh diri karena siksaan.

Saat ini produksi fosfor lebih besar dari sebelumnya. Ini digunakan sebagai prekursor untuk berbagai bahan kimia, khususnya herbisida glifosat yang dijual dengan merek Roundup. Produksi fosfor putih terjadi di fasilitas besar dan diangkut dipanaskan dalam bentuk cair. Beberapa kecelakaan besar telah terjadi selama transportasi, kereta tergelincir di Brownston, Nebraska dan Miamisburg, Ohio menyebabkan kebakaran besar. Kecelakaan terburuk belakangan ini adalah kecelakaan lingkungan pada tahun 1968 ketika fosfor tumpah ke laut dari sebuah pabrik di Teluk Placentia, Newfoundland.

Penemuan dan pembentukan

Karena reaktivitasnya dengan udara dan banyak zat yang mengandung oksigen lainnya, fosfor tidak ditemukan bebas di alam tetapi didistribusikan secara luas di banyak mineral yang berbeda.

Batuan fosfat, yang sebagian terbuat dari apatit (mineral tri-kalsium fosfat yang tidak murni), merupakan sumber komersial penting dari elemen ini. Deposit besar apatit terletak di Cina, Rusia, Maroko, Florida, Idaho, Tennessee, Utah, dan di tempat lain. Albright dan Wilson di Inggris dan pabrik Air Terjun Niagara mereka, misalnya, menggunakan batuan fosfat pada tahun 1890-an dan 1900-an dari Connetable, Tennessee dan Florida; pada tahun 1950 mereka menggunakan batuan fosfat terutama dari Tennessee dan Afrika Utara. Pada awal 1990-an bisnis asam fosfat basah Albright dan Wilson dipengaruhi oleh penjualan batuan fosfat oleh China dan masuknya pemasok fosfat Maroko lama mereka ke dalam bisnis asam fosfat basah murni.

Pada tingkat konsumsi saat ini, pasokan fosfor diperkirakan akan habis dalam 345 tahun.

Tindakan pencegahan

Senyawa organik fosfor membentuk kelas bahan yang luas, beberapa di antaranya sangat beracun. Ester fluorofosfat adalah salah satu neurotoksin paling kuat yang diketahui. Berbagai macam senyawa organofosfat digunakan karena toksisitasnya terhadap organisme tertentu sebagai pestisida (herbisida, insektisida, fungisida, dll.) dan sebagai senjata sebagai agen saraf. Kebanyakan fosfat anorganik relatif tidak beracun dan nutrisi penting. Untuk efek merugikan lingkungan dari fosfat lihat eutrofikasi dan ganggang mekar.

Alotrop fosfor putih harus disimpan di bawah air setiap saat karena menimbulkan bahaya kebakaran yang signifikan karena reaktivitasnya yang ekstrem dengan oksigen atmosfer, dan hanya boleh dimanipulasi dengan forsep karena kontak dengan kulit dapat menyebabkan luka bakar yang parah. Keracunan fosfor putih kronis menyebabkan nekrosis rahang yang disebut "rahang phossy". Menelan fosfor putih dapat menyebabkan kondisi medis yang dikenal sebagai "Smoking Stool Syndrome".

Ketika bentuk putih terkena sinar matahari atau ketika dipanaskan dalam uapnya sendiri hingga 250 ° C, ia diubah menjadi bentuk merah, yang tidak berfosfor di udara. Alotrop merah tidak menyala secara spontan di udara dan tidak berbahaya seperti bentuk putih. Namun demikian, ini harus ditangani dengan hati-hati karena berubah menjadi fosfor putih dalam beberapa rentang suhu dan juga mengeluarkan asap yang sangat beracun yang terdiri dari fosfor oksida ketika dipanaskan.

Setelah terpapar unsur fosfor, di masa lalu disarankan untuk mencuci daerah yang terkena dengan larutan tembaga sulfat 2% untuk membentuk senyawa tidak berbahaya yang dapat dibersihkan. Menurut Perawatan Korban Agen Kimia dan Cedera Kimia Militer Konvensional Angkatan Laut AS baru-baru ini: FM8-285: Bagian 2 Cedera Kimia Militer Konvensional, "Cupric (tembaga(II)) sulfat telah digunakan oleh personel AS di masa lalu dan masih digunakan digunakan oleh beberapa negara. Namun, tembaga sulfat beracun dan penggunaannya akan dihentikan. Tembaga sulfat dapat menyebabkan toksisitas ginjal dan otak serta hemolisis intravaskular."

Manual menyarankan sebagai gantinya "larutan bikarbonat untuk menetralkan asam fosfat, yang kemudian akan memungkinkan penghilangan WP yang terlihat. Partikel sering dapat ditemukan dengan emisi asapnya ketika udara menyerang mereka, atau dengan pendarnya dalam gelap. Di lingkungan yang gelap, fragmen terlihat sebagai bintik-bintik bercahaya." Kemudian, "Segera debridement luka bakar jika kondisi pasien memungkinkan pengangkatan bagian WP yang mungkin diserap kemudian dan mungkin menyebabkan keracunan sistemik. Jangan mengoleskan salep berbahan dasar minyak sampai yakin bahwa semua WP telah dihilangkan. Setelah penghapusan lengkap partikel, memperlakukan lesi sebagai luka bakar termal." Karena fosfor putih mudah bercampur dengan minyak, zat berminyak atau salep apa pun tidak disarankan sampai area tersebut dibersihkan secara menyeluruh dan semua fosfor putih dihilangkan.

Vitamin D (cholecalciferol) secara umum, adalah secosteroid yang dihasilkan di kulit ketika 7-dehydrocholesterol yang ada di sana berinteraksi dengan penyinaran ultraviolet - seperti yang biasa ditemukan di bawah sinar matahari. Baik bentuk endogen vitamin D (yang dihasilkan dari transformasi 7-dehydrocholesterol), vitamin D3 (cholecalciferol), dan bentuk yang berasal dari tumbuhan, vitamin D2 (ergocalciferol), dianggap sebagai bentuk utama vitamin D dan ditemukan dalam berbagai jenis. makanan untuk asupan harian.

Secara struktural, ergocalciferol berbeda dari cholecalciferol karena memiliki ikatan rangkap antara C22 dan C23 dan memiliki gugus metil tambahan pada C24. Akhirnya, ergocalciferol secara farmakologis kurang kuat dibandingkan cholecalciferol, yang menjadikan vitamin D3 agen pilihan untuk penggunaan medis. Tingkat vitamin D yang tepat harus dipertahankan dalam tubuh untuk mempertahankan kadar kalsium dan fosfor dalam kisaran fisiologis yang sehat untuk mempertahankan berbagai fungsi metabolisme, regulasi transkripsi, dan metabolisme tulang. Namun, penelitian juga sedang berlangsung untuk menentukan apakah cholecalciferol juga dapat memainkan peran tertentu dalam kanker, gangguan autoimun, penyakit kardiovaskular, dan kondisi medis lain yang mungkin terkait dengan kekurangan vitamin D.

Vitamin D adalah vitamin larut lemak yang penting dalam pengaturan metabolisme kalsium dan kesehatan tulang dan kekurangan yang menyebabkan rakhitis, penyakit yang ditandai dengan kurangnya mineralisasi tulang. Dosis vitamin D konvensional dapat ditoleransi dengan baik tanpa efek samping yang berarti. Vitamin D dosis tinggi bisa menjadi racun, yang mengarah ke kumpulan tanda dan gejala tetapi tidak cedera hati atau penyakit kuning.

Sintesis in vivo dari dua metabolit aktif biologis vitamin D terjadi dalam dua langkah. Hidroksilasi pertama vitamin D3 kolekalsiferol (atau D2) terjadi di hati untuk menghasilkan 25-hidroksivitamin D sedangkan hidroksilasi kedua terjadi di ginjal untuk menghasilkan 1,25-dihidroksivitamin D. Metabolit vitamin D ini selanjutnya memfasilitasi penyerapan aktif kalsium dan fosfor di usus kecil, berfungsi untuk meningkatkan kadar kalsium dan fosfat serum secukupnya untuk memungkinkan mineralisasi tulang. Sebaliknya, metabolit vitamin D ini juga membantu dalam memobilisasi kalsium dan fosfat dari tulang dan kemungkinan meningkatkan reabsorpsi kalsium dan mungkin juga fosfat melalui tubulus ginjal. Ada periode 10 sampai 24 jam antara pemberian cholecalciferol dan inisiasi kerjanya dalam tubuh karena kebutuhan sintesis metabolit vitamin D aktif di hati dan ginjal. Ini adalah hormon paratiroid yang bertanggung jawab untuk pengaturan metabolisme tersebut di tingkat ginjal.

Cholecalciferol adalah hormon steroid yang diproduksi di kulit saat terkena sinar ultraviolet atau diperoleh dari sumber makanan. Bentuk aktif dari kolekalsiferol, 1,25-dihidroksikolekalsiferol (kalsitriol) berperan penting dalam menjaga kadar kalsium dan fosfor darah serta mineralisasi tulang. Bentuk teraktivasi dari cholecalciferol mengikat reseptor vitamin D dan memodulasi ekspresi gen. Hal ini menyebabkan peningkatan konsentrasi kalsium serum dengan meningkatkan penyerapan usus fosfor dan kalsium, mempromosikan reabsorpsi tubulus ginjal distal kalsium dan meningkatkan resorpsi osteoklastik.

Penyerapan

Cholecalciferol mudah diserap dari usus kecil jika penyerapan lemak normal. Selain itu, empedu juga diperlukan untuk penyerapan. Secara khusus, penelitian terbaru telah menentukan aspek tentang penyerapan vitamin D, seperti fakta bahwa a) metabolit 25-hidroksivitamin D dari kolekalsiferol diserap lebih besar daripada bentuk nonhidroksi kolekalsiferol, b) jumlah lemak yang digunakan cholecalciferol yang tertelan tampaknya tidak banyak mempengaruhi bioavailabilitasnya, dan c) usia tampaknya tidak mempengaruhi cholecalciferol vitamin D.

Rute Eliminasi

Telah diamati bahwa cholecalciferol yang diberikan dan metabolitnya diekskresikan terutama dalam empedu dan feses.

Volume Distribusi

Studi telah menentukan bahwa volume sentral rata-rata dari distribusi suplementasi cholecalciferol yang diberikan dalam kelompok 49 pasien transplantasi ginjal adalah sekitar 237 L.

Pembersihan

Penelitian telah menentukan bahwa nilai klirens rata-rata dari suplementasi kolekalsiferol yang diberikan pada kelompok yang terdiri dari 49 pasien transplantasi ginjal adalah sekitar 2,5 L/hari.

Mudah diserap dari usus halus (proksimal atau distal); cholecalciferol dapat diserap lebih cepat dan lengkap daripada ergocalciferol.

Banyak analog vitamin D yang mudah diserap dari saluran pencernaan setelah pemberian oral jika penyerapan lemak normal. Kehadiran empedu diperlukan untuk penyerapan ergocalciferol dan tingkat penyerapan GI dapat menurun pada pasien dengan penyakit hati, empedu, atau GI (misalnya, penyakit Crohn, penyakit Whipple, sariawan). Karena vitamin D larut dalam lemak, ia dimasukkan ke dalam kilomicrons dan diserap melalui sistem limfatik; sekitar 80% vitamin D yang tertelan tampaknya diserap secara sistemik melalui mekanisme ini, terutama di usus kecil. Meskipun beberapa bukti menunjukkan bahwa penyerapan usus vitamin D mungkin menurun pada orang dewasa geriatri, bukti lain tidak menunjukkan perubahan klinis penting terkait usia dalam penyerapan GI vitamin dalam dosis terapi. Saat ini tidak diketahui apakah penuaan mengubah penyerapan GI dari jumlah fisiologis vitamin D.

Setelah penyerapan, ergocalciferol dan cholecalciferol memasuki darah melalui kilomikron getah bening dan kemudian berasosiasi terutama dengan alpha-globulin spesifik (protein pengikat vitamin D). Metabolit terhidroksilasi dari ergocalciferol dan cholecalciferol juga beredar terkait dengan alpha-globulin yang sama. 25-Hydroxylated ergocalciferol dan cholecalciferol disimpan dalam lemak dan otot untuk waktu yang lama. Setelah vitamin D memasuki sirkulasi sistemik dari getah bening melalui saluran toraks atau dari kulit, vitamin D terakumulasi di hati dalam beberapa jam.

Calcium Pantothenate (kalsium pantotenat) atau disebut juga vitamin B5 adalah garam kalsium yang larut dalam air, ditemukan di mana-mana pada tumbuhan dan jaringan hewan dengan sifat antioksidan. Pentotenat adalah komponen koenzim A (CoA) dan bagian dari vitamin B2 kompleks. Vitamin B5 adalah faktor pertumbuhan dan sangat penting untuk berbagai fungsi metabolisme, termasuk metabolisme karbohidrat, protein, dan asam lemak. Vitamin ini juga terlibat dalam sintesis kolesterol, lipid, neurotransmiter, hormon steroid, dan hemoglobin. 

Magnesium adalah suatu mineral penting untuk banyak proses biokimia dan itu cukup umum pada manusia. Sebagian besar magnesium disimpan di tulang (>50%), sedangkan sisanya disimpan di otot, jaringan lunak, sel darah merah, dan serum. Ini secara fungsional penting karena tulang berperilaku sebagai reservoir pertukaran magnesium dan membantu menjaga kadar magnesium yang sehat.

Magnesium memainkan peran penting dalam pengaturan beberapa proses tubuh termasuk tekanan darah, metabolisme insulin, kontraksi otot, tonus vasomotor, rangsangan jantung, transmisi saraf dan konduksi neuromuskular. Gangguan kadar homeostatik magnesium (seringkali hipomagnesemia) dapat berdampak pada sistem saraf, otot, atau dapat menyebabkan kelainan jantung.

Magnesium merupakan kofaktor untuk setidaknya 300 enzim dan penting untuk beberapa fungsi dalam tubuh dengan beberapa proses kunci yang diidentifikasi di bawah ini. Enzim yang mengandalkan magnesium untuk beroperasi membantu menghasilkan energi melalui fosforilasi oksidatif, glikolisis, dan metabolisme ATP. Mereka juga terlibat dalam fungsi saraf, kontraksi otot, kontrol glukosa darah, pengikatan reseptor hormon, sintesis protein, rangsangan jantung, kontrol tekanan darah, saluran kalsium dan fluks ion transmembran.

Ruang intraseluler mitokondria kaya akan magnesium, karena diperlukan untuk menghasilkan bentuk aktif ATP (adenosine triphosphate) dari ADP (adenosine diphosphate) dan fosfat anorganik, dan bertindak sebagai ion lawan untuk molekul yang kaya energi. Selain itu, magnesium sangat penting untuk metabolisme ATP.

Penyerapan

Sekitar 24-76% magnesium yang dicerna diserap di saluran pencernaan, terutama melalui penyerapan paraseluler pasif di usus kecil.

Rute Eliminasi

Sebagian besar magnesium diekskresikan melalui ginjal.

Volume Distribusi

Menurut tinjauan farmakokinetik, volume distribusi magnesium sulfat ketika digunakan untuk mengelola pasien dengan pre-eklampsia dan eklampsia berkisar antara 13,65 hingga 49,00 L.