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Theriaké MENSILE DELL’ASSOCIAZIONE GIOVANI FARMACISTI DI AGRIGENTO

Anno II n. 24 Dicembre 2019

QUALE FUTURO PER LA FARMACIA? TECNOLOGIE DIGITALI APPLICATE AL CONTROLLO DI PROCESSO NELLA PREPARAZIONE DELL’OLIO DI CANNABIS 1869-2019: I 150 ANNI DELLA TAVOLA PERIODICA DEGLI ELEMENTI LUCE E COLORE IN LEONARDO /2 LA SCOPERTA DELLA PENICILLINA


Sommario

4 Attualità

QUALE FUTURO PER LA FARMACIA?

6 Galenica

TECNOLOGIE DIGITALI APPLICATE AL CONTROLLO DI PROCESSO NELLA PREPARAZIONE DELL’OLIO DI CANNABIS

14 Chimica

1869-2019: I 150 ANNI DELLA TAVOLA PERIODICA DEGLI ELEMENTI

22 Delle Arti LUCE E COLORE IN LEONARDO/2

28 Apotheca&Storia

LA SCOPERTA DELLA PENICILLINA

Responsabile della redazione e del progetto gra1ico: Ignazio Nocera Redazione: Valeria Ciotta, Elisa Drago, Christian Intorre, Federica Matutino, Giorgia Matutino, Carmen Naccarato, Silvia Nocera, Giusi Sanci. Contatti: theriake@email.it Theriaké via Giovanni XXIII 90/92, 92100 Agrigento (AG). In copertina: Dmitrij Ivanovič Mendeleev in una foto del 1897 (fonte web). Questo numero è stato chiuso in redazione il 17 – 12 – 2019

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Collaboratori: Giuseppina Amato, Paolo Bongiorno, Giovanni M. Bruno, Paola Brusa, Fausto D’Alessandro, Gabriella Daporto, Gero De Marco, Corrado De Vito, Roberto Di Gesù, Gaetano Di Lascio, Claudio Distefano, Vita Di Stefano, Carla Gentile, Laura Gerli, Mario Giuffrida, Giuliano Guzzo, Pinella Laudani, Maurizio La Guardia, Ciro Lomonte, Irene Luzio, Erika Mallarini, Massimo Martino, Giovanni Noto, Rodolfo Papa, Renzo Puccetti, Luigi Sciangula, Emidia Vagnoni, Elena Vecchioni, Fabio Venturella, Aldo R. Vitale, Diego Vitello. In questo numero: Pasquale Alba, Paolo Bongiorno, Claudio Distefano, Diego Mammo Zagarella, Rodolfo Papa, Giusi Sanci, Alfredo Silvano, Margherita Venturi.

Anno II Numero 24 – Dicembre 2019


Attualità

QUALE FUTURO PER LA FARMACIA?

Claudio Distefano* Qual è il più grande pericolo che La strada è tracciata ed è già incombe oggi nella nostra p e r c o r s a d a s e m p r e p i ù p r o f e s s i o n e ? P r o v o c a t o r i a numerose progettualità, talvolta domanda, che potrebbe aprire un indipendenti tra loro, ma che ventaglio di risposte, tutte giuste, oggi ambiscono a divenire di g i u s t i s s i m e a c u i m o l t i “sistema”. La giusta e saggia potrebbero intervenire con precondizione che richiediamo a argomentazioni motivate. noi stessi è la formazione, cioè Io credo che ci sia un’effettiva capire cosa vogliamo e come dif?icoltà a far percepire il valore vorremmo farlo. del nostro atto professionale, che Non è un dettaglio trascurabile, si esprime sostanzialmente nel soprattutto se da ciò faremo rischio di mettere in discussione dipendere i nostri destini l’utilità o meno della nostra p r o f e s s i o n a l i . D i q u e s t a ?igura. necessità ?ino ad oggi riceviamo Forse questa visione potrebbe annunci ed appelli, ma ne sembrare pessimistica ma è pragmatica e fa riscontriamo insuf?iciente consapevolezza ed riferimento alla realtà effettiva. applicazione. O meglio, vi è completa consapevolezza Non è più, già da decenni, la galenica, la nostra nelle classi dirigenti, ma non suf?iciente nella pancia funzione che non può ancora mantenersi come mera della categoria. Consapevolezza e formazione. La e robotica dispensazione del farmaco industriale che prima propedeutica alla seconda. L’azione educativa rimane funzione solo logistica, seppur eccellente, ma delle classi dirigenti, unite, deve pertanto rivolgersi surrogabile. alla platea dei titolari di Tuttavia, sappiamo che farmacia e, insieme, dei il rimedio a questo «Io credo che ci sia un’effettiva difficoltà a far f a r m a c i s t i p e r i c o l o è percepire il valore del nostro atto professionale, collaboratori. I primi, l ’ i n n a l z a m e n t o a che si esprime sostanzialmente nel rischio di infatti, acquisiscono sistema dell’attività di mettere in discussione l’utilità o meno della più rapidamente la consiglio e supporto al c o n s a p e v o l e z z a , nostra figura» paziente, ovvero ciò che a c c e d e n d o a d o g g i s i d e ? i n i s c e i n f o r m a z i o n i c o n pharmaceutical care, modalità più diretta, declinata secondo gli auspici della farmacia dei ma non sempre riescono a trasferirla, con pro?itto, ai servizi. propri collaboratori. Su questo progetto abbiamo oramai costruito I secondi, invece, vivono più spesso la realtà l’impalcatura teorica, basata sugli eccellenti criteri di lavorativa di front of4ice che, per come è organizzata, standardizzazione e certi?icazione delle attività, che non consente di “prendere in carico” il paziente dovrà scaturire nella remunerazione delle secondo le modalità richieste dalle nuove attività. È prestazioni così concepite. necessario, invece, che entrambe le funzioni *Farmacista

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Attualità

professionali, qualora non coincidenti in unico condivisione d’intenti. Tutte queste attività soggetto, assorbano le diverse pratiche in egual avrebbero ancor maggiore impatto sulla qualità della misura, per poter svolgere ognuno nel migliore dei prestazione e, di ri?lesso, sulla salute del cittadino. modi la propria funzione. Inoltre, se le nuove attività, svolte a regola d’arte e Sono, pertanto, lodevoli con comuni standard e ed auspicabili iniziative «Per tutti i colleghi, ed in particolare per i i m p e g n i d i a m p i o di ampio respiro nelle r e s p i r o , p o t e s s e r o giovani che si affacciano all’esperienza quali manifestare gli c o i n v o l g e r e n e l lavorativa, si aprono scenari stimolanti, ma non scopi e spiegare le medesimo tempo il f u n z i o n i d e i n u ov i semplici; solo attraverso consapevolezza, m a g g i o r e n u m e r o progetti che facciano formazione ed unità d’intenti si potranno creare, possibile di farmacie, comprendere il loro artefici del proprio destino, il più appagante a n c h e i d e c i s o r i reale valore (ovvero la a v r e b b e r o u n a futuro lavorativo» sopravvivenza ed il percezione, adeguata ai r i l a n c i o d e l l a tempi, della farmacia. professione), e abituino il farmacista alle relative e D’altro canto, questo progetto è quello che verrà scrupolose applicazioni attraverso l’esercizio e la attuato, molto brillantemente, dalle catene del c o s i d d e t t o , c a p i t a l e , q u a n d o acquisiranno massa critica e volontà verso l’investimento in attività professionali, oltre che di natura ?inanziaria, nel nostro settore. Per tutti i colleghi, ed in particolare per i giovani che si affacciano all’esperienza lavorativa, si aprono scenari stimolanti, ma non semplici; solo attraverso consapevolezza, formazione ed unità d’intenti si potranno creare, arte?ici del loro destino, il più appagante futuro lavorativo.

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Galenica

TECNOLOGIE DIGITALI APPLICATE AL CONTROLLO DI PROCESSO NELLA PREPARAZIONE DELL’OLIO DI CANNABIS

Paolo Bongiorno*, Diego Mammo Zagarella**, Pasquale Alba**, Alfredo Silvano*** ABSTRACT Questo lavoro descrive una nuova tecnica estrattiva applicata alle piante del genere Cannabis sativa L. La tecnica si avvale di una strumentazione innovativa appositamente progettata per rendere ripetibili le preparazioni indipendentemente dalla massa interessata al riscaldamento, e allo stesso tempo per ottenere elevate rese di cannabinoidi e di terpeni, e per preservare il più possibile il 0itocomplesso originario. La strumentazione integra un reattore in cui avvengono estrazione e decarbossilazione, e un sistema di strumentazione di misura e controllo di processo automatizzato. I risultati delle analisi hanno confermato il raggiungimento degli obiettivi.

INTRODUZIONE La Cannabis sativa L.1753 presenta un 0itocomplesso molto ricco costituito da 0 i t o c a n n a b i n o i d i e centinaia di terpeni. R a p h a e l M e c h o u l a m , rinomato chimico israelita della Cannabis, descrisse per la prima volta l’effetto entourage, cioè il risultato della complessa interazione fra i vari costituenti chimici della pianta che ne migliorerebbe l’ef0icacia terapeutica rispetto a quanto essi stessi possano fare separatamente. La possibilità che la Cannabis debba realmente le sue proprietà terapeutiche all'effetto entourage rimane uno dei concetti più discussi della scienza, anche se recenti ricerche sembrano confermarlo e hanno ispirato nuove tecniche conservative per la preparazione dell’olio. Attraverso questo studio si è voluto sperimentare un metodo 0lessibile per la preparazione dell’olio di Cannabis che rappresenti un punto di convergenza fra le metodiche conservative, senza o con moderato passaggio termico e quelle che invece fanno ampio uso del calore e che sono meno conservative.

Per la implementazione di questo metodo sono state sviluppate attrezzature ad hoc appartenenti all’industria 4.0 che si declina in termini di Internet of Things e machine-to-machine, dispositivi cioè in grado di raccogliere dati, comunicare senza 0ili fra di loro e con device mobili quali tablet e smartphone. La nascita dell’industria 4.0 non è ancora stata datata perché è in fase nascente ed è aperta a imminenti s v i l u p p i . Q u e s t o l avo ro a l l i n e a l o S m a r t Manufacturing del laboratorio galenico alle più moderne e attuali tecnologie. I pregi principali sono: la riduzione dell’errore umano, la ripetibilità conseguita attraverso l’auto calibrazione della temperatura in funzione della massa da riscaldare, la semplicità d’uso e la telecontrollabilità. Strumentazione P h a r m a G e a r ® è u n m o d e r n o s t r u m e n t o appositamente costruito per le preparazioni a base di Cannabis medica che fa uso della più moderna tecnologia IOT (Internet of Things) applicata al controllo di processo. Il termine IOT è un neologismo riferito all'estensione di internet al mondo degli oggetti reali. Questa tecnologia permette di massimizzare le capacità di

*Farmacista preparatore iscritto alla SIFAP ed esperto in programmazione e tecnologie informatiche. **Ingegnere, Energicamente s.r.l. Società Startup Innovativa. ***Informatico, Energicamente s.r.l. Società Startup Innovativa.

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Galenica raccolta e di utilizzo dei dati da una moltitudine di sorgenti, nel nostro caso la sorgente dei dati è rappresentata dal reattore, qui denominato tolotto, dentro il quale è preparato l’oleolita. Lo strumento è costituito da un complesso sistema di riscaldamento e controllo della temperatura, abbinato ad un agitatore magnetico intelligente che compensa l’eventuale perdita di sincronismo dell’ancoretta, e ad un software per la gestione delle fasi di preparazione. Tempi e temperature sono programmati mediante il s o f t w a r e p r i m a d e l l a p re p a ra z i o n e , s o n o costantemente monitorati e mostrati in gra0ico durante il processo. Il sistema adatta il proprio comportamento in funzione delle temperature prestabilite, del tempo di preparazione, delle fasi (estrazione o decarbossilazione), della quantità di materia prima da riscaldare e delle variabili ambientali. Per la preparazione si sono rese necessarie queste altre attrezzature: • sonicatore Baoshishan Fs-600n Ultrasonic Homogenizer 600 W Lab Sonicator Processor; • turboemulsore Miccra Homogenizer; • pompa per vuoto VidaXL 50 l/m potenza 120 W, grado di vuoto: 50 Pa (0,0005 bar); • sistema 0iltrante in vetro per pompa da vuoto. Materiale Vegetale È stato scelto il chemiotipo di Cannabis medica Bedrocan® (THC 22% | CBD <1.0%), il metodo è tuttavia estensibile ad altri chemiotipi. Analisi GC-MS per la validazione del metodo Le analisi sui cannabinoidi dei campioni sono state eseguite presso l’Università Federico II di Napoli, Dipartimento di Farmacia, responsabile Prof. Novellino, e presso il Centro Controllo Qualità (CRQ) dell'Università degli Studi di Palermo, Facoltà di Medicina e Chirurgia, Azienda Ospedaliera Ospedali Riuniti Villa So0ia–Cervello, responsabile D.ssa Di Gaudio, mentre i terpeni sono stati analizzati presso l’Università Federico II di Napoli, Dipartimento di Agraria, responsabile scienti0ico Prof. Raffaele Romano.

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Metodo TGE (Tolotto Gear® Extraction) Pesare 5 g di Cannabis @los e misurare 50 ml di olio di oliva Ph Eur precedentemente raffreddato a una temperatura compresa fra 2 e 8 °C. Nel caso di preparazioni con quantità maggiori, va mantenuto il rapporto droga:solvente di 1:10 (peso g:volume ml). Conservare un’aliquota di olio pari a 10 ml che verrà utilizzata per il lavaggio del tolotto e che a 0ine processo verrà unita ai 40 ml rimanenti. Introdurre 40 ml di olio di oliva Ph Eur nel tolotto e aggiungere un po' alla volta le in0iorescenze, sminuzzandole grossolanamente a mano con guanti in nitrile, avendo cura di non schiacciarle troppo per evitare che la resina rimanga attaccata ai guanti. Avvolgere il tolotto con ghiaccio gel, introdurre la frusta del turboemulsore e frantumare per circa tre minuti, liberare quindi con una spatola i residui di Cannabis rimasti nella testina e lasciarla sgocciolare.

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Galenica Dopo aver sgocciolato anche l’estremità del sonotropo, introdurre l’ancora magnetica e chiudere ermeticamente il tappo del tolotto. Collegare il raccordo della pompa da vuoto alla testa del tolotto e aspirare 0ino a leggere sul manometro il raggiungimento del vuoto, l’ossigeno viene eliminato per diminuire lo stress ossidativo dell’olio durante le

Mantenendo avvolto il tolotto con ghiaccio gel, sonicare per 1 minuto ad una potenza di circa 200 W.

successive fasi di riscaldamento. Introdurre il tolotto nell’apparecchiatura TGE e settare il software di gestione inserendo una fase di estrazione a 100°C per 120 minuti e una fase di decarbossilazione a 116°C per 80 minuti. Alla 0ine del processo, estrarre il tolotto, raffreddare con ghiaccio gel o altro metodo di raffreddamento e solo dopo completo raffreddamento vuotare il contenuto nel sistema 0iltrante collegato alla pompa da vuoto. Lavare il tolotto e l’ancoretta con la frazione di olio conservata e unirla al resto della preparazione. Filtrare e conservare l’olio ottenuto in 0lacone in vetro ambrato e aggiungere alfa-tocoferolo nella misura dello 0,05% V/V.

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Galenica

Metodo TGEFP (Tolotto Gear® Extraction From Pre Extraction) Questo metodo differisce dal precedente perché prevede una pre estrazione a temperatura ambiente (25-30°C). Il materiale vegetale viene lasciato in agitazione a freddo all’interno del tolotto per 12 ore, prima di iniziare il processo di estrazione a caldo e successiva decarbossilazione. Il metodo TGEFP come vedremo si è dimostrato sensibilmente più ef0icace rispetto al primo. Risultati e Considerazioni Il metodo consente di standardizzare la preparazione dell’olio di Cannabis ottenendo un’altissima c o n c e n t r a z i o n e d i T H C ( d e l t a - 9 tetraidrocannabinolo) che è sempre vicina al 100% del valore ottenibile. Per la corretta lettura dei risultati bisogna considerare che quando il THCA perde la molecola di CO2, si trasforma in THC, che è una molecola più piccola, quindi una molecola meno pesante del THCA

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(il THCA pesa 358,46 grammi per mole, mentre il THC pesa 314,47 grammi per mole). Considerando tale perdita, quante moli di THC avremo per una mole di THCA? 314/358 = 0,877 dunque il modo corretto di calcolare la percentuale di THC totale in HPLC è: THC+THCAx0,877. Uno dei valori più alti riportati nella seguente tabella (THC=24,650 - THCA=0,766) va letto in questo modo: 24,650 + 0,766 * 0,877 = 22,28. Lo stesso principio viene applicato per il calcolo della percentuale di CBD totale e CBG totale. La formula per questi casi è: % di CBD totale =% di CBD + (% di CBDA x 0,877) % di CBG totale =% di CBG + (% di CBGA x 0,878). Durante il processo di decarbossilazione è possibile osservare un aumento della pressione interna del tolotto con conseguente compensazione della pressione negativa, dovuta alla formazione di CO2. Il fenomeno è indice di decarbossilazione.

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Galenica Un successivo step di sviluppo prevederà l’implementazione di una sonda per la misurazione della CO2 che attraverso il calcolo delle moli di sostanza impiegata permetterà di fornire un monitoraggio in tempo reale del processo di decarbossilazione. Il totale raffreddamento del tolotto prima della sua apertura è determinante e 0inalizzato a permettere la condensazione ed il recupero dei terpeni che diversamente andrebbero perduti. La bassissima concentrazione di CBN indica la scarsa degradazione del THC e conferma insieme agli elevati valori di THC la validità del metodo. Il raffreddamento del tolotto consente la condensazione dei terpeni e la sua ermeticità determina la ridissoluzione della fase vapore nel solvente secondo la legge di Henry: «un gas che esercita una pressione sulla super0icie di un liquido, vi entra in soluzione 0inché avrà raggiunto in quel liquido la stessa pressione che esercita sopra di esso».

La suddivisione del metodo in due parti, estrazione e decarbossilazione, è puramente ideale, nel senso che parte della decarbossilazione avviene durante l’estrazione e viceversa. Esempi Nelle tabelle 1 e 3 sono riportati i valori di THC ottenuti replicando integralmente il metodo TGE (Tolotto Gear Extraction o Metodo 1), nella tabella 2 sono riportati i dati ottenuti applicando il metodo TGEFP. Di seguito questa variante sarà indicata anche come Metodo 2. Alla 0ine sono riportati i valori quantitativi dei terpeni ed il loro @ingerprint. La buona quantità di terpeni conservati può essere u s a t a c o m e i n d i c e d i p r e s e r v a z i o n e d e l 0itocomplesso. Tutti i risultati si riferiscono a campioni nei quali il rapporto droga/solvente è di 1:10 (peso g : volume ml).

Metodo 1 replica 1

Metodo 1 - replica 2

Metodo 1 - replica 3

Metodo 1 - replica 4

Metodo 1 - replica 5

Metodo 1 - replica 6

THC mg/ml

23.218

19,992

20,487

18.472

21,377

20,416

THCA mg/ml

NF

1,112

1,325

4,00

0,036

NF

CBN

0,213

0,171

0,117

0,004

0,259

0,416

CBD mg/ml

0,382

0,325

0,324

0,835

0,643

0,038

CBDA mg/ml

NF

NF

NF

0,094

0,055

0,055

Tabella 1. Metodo di estrazione TGE. Cromatografia eseguita presso Università Federico II di Napoli, con spettrometro di massa Orbitrap Exactive. Metodo 2 replica 1

Metodo 2 - replica 2

Metodo 2 - replica 3

Metodo 2 - replica 4

Metodo 2 - replica 5

Metodo 2 - replica 6

THC mg/ml

23,065

23,489

24,650

22,233

21,015

22.506

THCA mg/ml

0,213

1,331

0,766

2,922

4,354

2,968

CBN

0,227

0,074

0,006

0,014

0,009

0,014

CBD mg/ml

0,102

0,079

0,275

0,083

0,108

0,108

CBDA mg/ml

0,017

0,035

0,053

0,098

0,080

0,075

Tabella 2. Metodo di estrazione TGEFP. Cromatografia eseguita presso Università Federico II di Napoli, con spettrometro di massa Orbitrap Exactive. Metodo 1 replica 1

Metodo 1 - replica 2

Metodo 1 - replica 3

Metodo 1 - replica 4

Metodo 1 - replica 5

Metodo 1 - replica 6

THC %

2,2

1,9

2,28

1,8

2,1

1,9

CBD %

< LOD

< LOD

< LOD

< LOD

< LOD

< LOD

Tabella 3. Metodo di estrazione TGE, HPLC-MS/MS eseguita presso il centro CRQ di Palermo, dati espressi in %P/V nel rapporto 1:10 (g/ml). I certi0icati delle cromatogra0ie di cui sopra sono stati raccolti nell’Allegato 1 che è parte di questo lavoro, insieme all’Allegato 2 che riporta i terpeni.

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Galenica

Estrazione 1 con Metodo 1 (TGE)

Estrazione 2 con Metodo 2 (TGEFP)

Terpeni

Valore mg/kg

Terpeni

Valore mg/kg

α-copaene

9,14

α-copaene

18,82

nerolidolo

17,9

nerolidolo

25,64

cis-geraniolo

20,96

cis-geraniolo

37,83

ylangene

25,63

ylangene

45,67

α-bergamotene

29,26

α-bergamotene

42,6

τ-gurjunene

30,95

τ-gurjunene

48

borneolo

38,54

borneolo

48,16

iso-caryophyllene

40,09

iso-caryophyllene

59,06

α-gurjunene

41,08

α-gurjunene

48

α-selinene

47,23

α-selinene

72,7

eremophilene

49,04

eremophilene

104,72

trans-3-caren-2-olo

49,53

trans-3-caren-2-olo

83,68

α-farnesene

55,27

α-farnesene

47,43

β-farnesene

66,83

β-farnesene

728,77

β-selinene

69,9

β-selinene

139,93

τ-selinene

71,88

τ-selinene

72,7

fencholo

85,03

fencholo

108,87

β-phellandrene

85,86

β-phellandrene

112,17

2-pinanolo

105,75

2-pinanolo

193,08

p-mentha-1,3,8-triene

106,46

p-mentha-1,3,8-triene

199,73

β-trans-ocimene

112,94

β-trans-ocimene

111,49

aromadendrene

118,34

aromadendrene

249,64

α-thujene

129,13

α-thujene

129,14

δ-guaiene

245,52

δ-guaiene

374,41

τ-terpinene

271,95

τ-terpinene

299,21

α-pinene

307,47

α-pinene

371,09

3-carene

308,99

3-carene

313,79

δ-guaiene

245,52

δ-guaiene

374,41

τ-terpinene

271,95

τ-terpinene

299,21

α-pinene

307,47

α-pinene

371,09

3-carene

308,99

3-carene

313,79

selina-3,7-diene

350,59

selina-3,7-diene

532,26

α-humulene

354,81

α-humulene

677,37

β-pinene

373,57

β-pinene

439,82

Tabella 4. Comparazione fra le estrazioni dei terpeni effettuate con le due metodiche. Continua alla pagina seguente →

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Galenica

Estrazione 1 con Metodo 1 (TGE)

Estrazione 2 con Metodo 2 (TGEFP)

guaia-3,7-diene

377,59

guaia-3,7-diene

560,34

cis-carveolo

393,69

cis-carveolo

557,7

α-terpinene

402,4

α-terpinene

371,84

myrtenolo

418,47

myrtenolo

460,76

α-phellandrene

443,89

α-phellandrene

482,53

p-cymene

501,84

p-cymene

493,83

linalolo

595,96

linalolo

689,23

p-cymen-8-olo

738,33

p-cymen-8-olo

1421,52

α-terpineolo

1109,98

α-terpineolo

1507,06

caryophillene

1224,36

caryophillene

1762,26

limonene

1358,72

limonene

1431,7

β-cis-ocimene

3650,65

β-cis-ocimene

3821,75

β-myrcene

5144,46

β-myrcene

5457,31

α-terpinolene

8544,46

α-terpinolene

9038,39

cis-p-menth-2,8-dienolo

71,71

α-limonene dieposside

82,25

α-guaiene

109,64

5 caranolo

117,39

Totale Metodo 2

33.945,96

Totale Metodo 1

28.524,44

Tabella 4. Comparazione fra le estrazioni dei terpeni effettuate con le due metodiche. Segue dalla pagina precedente

Figura 6. Cromatogramma.

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Galenica

Figura 7. Cromatogramma.

I totali delle concentrazioni mostrano come il Metodo 2 consenta di estrarre circa il 6% in più rispetto al Metodo 1, anche se per i terpeni meno rappresentativi in termini di concentrazione questa differenza si ampli0ica. Con il Metodo 2 inoltre si estraggono alcuni terpeni in più che sono stati riportati in coda alla colonna del Metodo 2. CONCLUSIONI Il Metodo 2 (TGEFP) conduce a concentrazioni di THC lievemente più alte e più uniformi, ma si è dimostrato più ef0iciente anche in termini di concentrazioni terpeniche ottenute. Il metodo con pre estrazione è stato ideato per migliorare l’estrazione senza aggiungere stress termico all’olio. Un’attenta osservazione permette di comprendere come le frazioni meno abbondanti in termini estrattivi subiscono un aumento anche del 100% mentre altri terpeni non presenti nel metodo base appaiono in questo. Le frazioni terpeniche più abbondanti e più facilmente estraibili incidono maggiormente sul risultato globale che appare complessivamente

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aumentato del 6% circa, ma anche i cannabinoidi presentano un aumento sensibile. Il lavoro illustra i risultati ottenuti con determinate temperature e tempi ritenuti ottimali, tuttavia il software consente di applicare valori di temperatura e tempi di estrazione diversi da quelli indicati. I risultati ottenuti sono rilevanti e permettono di esplorare un nuovo modo di pensare le preparazioni nel laboratorio galenico. Il moderno e accurato sistema di controllo di processo di preparazione, sancisce l’ingresso della tecnologia 4.0 nel laboratorio galenico e si presta a ulteriori sviluppi applicativi. L’automazione e l’accuratezza del sistema di controllo non richiedono il continuo controllo dell’operatore durante le fasi della preparazione e consentono di ottenere accuratezza, ripetibilità ed evitano errori umani. L’attrezzatura sviluppata si è rivelata utile non solo per la preparazione dell’olio ma anche per quella di capsule decarbossilate a base di Cannabis medica.

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Chimica

1869-2019: I 150 ANNI DELLA TAVOLA PERIODICA DEGLI ELEMENTI

Margherita Venturi*

Come è ben noto, l’Unesco ha dedicato il 2019 alla Benché già questo basterebbe per capire la ragione Tavola Periodica degli Elementi per celebrare il 150° di dedicare alla Tavola Periodica un intero anno, c’è a n n ive rsa ri o de l l a su a sc op e rt a av ve n u t a un’altra considerazione da fare; l’importanza di una ufCicialmente nel 1869. I “non addetti ai lavori” scoperta scientiCica può essere valutata in base alle potrebbero giustamente chiedersi che cosa ha di così diverse “platee” interessate: i ricercatori che speciale questa tavola per dedicargli un intero anno; lavorano nella disciplina scientiCica speciCica della il motivo fondamentale scoperta, i ricercatori si legge nel documento «[…] la Tavola periodica è considerata uno dei che lavorano in altre stesso dell’Unesco: «la più importanti risultati della scienza […] è discipline scientiCiche T a v o l a P e r i o d i c a afCini e il pubblico non praticamente il linguaggio della natura» permette agli scienziati direttamente coinvolto di capire e predire le nella scienza. Da questo proprietà della materia sulla Terra e nell’universo». punto di vista la Tavola Periodica può sicuramente È, pertanto, la risposta ad una domanda molto antica, essere ritenuta una scoperta scientiCica molto una domanda che l’uomo si è sempre fatto: «di cosa è importante; è infatti fondamentale per la Chimica, fatta la materia? Quali sono i costituenti ultimi e tanto da essere considerata la sua icona, una specie basilari che formano tutto ciò che ci circonda, dalle di marchio di fabbrica; è di interesse per gli stelle al nostro corpo?» Per questa sua grande astronomi che vogliono scoprire come si sono potenzialità la Tavola Periodica è considerata uno dei formate le stelle e da quali elementi sono costituite; più importanti risultati della scienza; consente infatti riguarda i biologi, che nella Tavola Periodica di entrare nell’essenza delle discipline scientiCiche, ritrovano gli elementi chimici alla base della vita, i ma anche e soprattutto nell’essenza stessa della geologi, che sono interessati alle quantità e alla natura: è praticamente il linguaggio della natura. distribuzione degli elementi sulla Terra, e i Cisici, che *Dipartimento di Chimica “Giacomo Ciamician” - Università di Bologna

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Chimica nella Tavola Periodica scoprono la natura e le il padre della Tavola Periodica a cui, fra l’altro, aveva i n t e ra z i o n i d e l l e p a r t i c e l l e s u b a t o m i c h e . dato inizialmente il nome di “Sistema Periodico”, Ultimamente poi ha destato l’interesse anche della proprio come Primo Levi ha intitolato il suo famoso matematica, come dimostra il fatto che nel 2012 libro sugli elementi chimici. Valery Tsimmerman ha elaborato l’equazione Mendeleev è talmente famoso che forse non occorre matematica in grado di descrivere la Tavola Periodica dire nulla per quanto riguarda la sua biograCia, però [1]. Quindi, è indubbia l’importanza di questo q u a l c h e b rev i s s i m a n o t a p e r i n q u a d ra rl o documento in ambito scientiCico, ma la sua notorietà geograCicamente e storicamente può essere utile; va ben oltre la scienza. La sua forma è usata per nasce in Siberia nel 1834, ultimo di 17 Cigli (almeno ordinare “cose” di ogni tipo: i presidenti degli Stati pare), studia a San Pietroburgo dove svolge anche Uniti, i prodotti della tecnologia dell’informazione, i tutta la sua carriera accademica, a parte brevi periodi vari tipi di carne e di vini, le diverse razze di gatti trascorsi in Germania all’Università di Heidelberg nel (Figura 1a) e le varie compagnie aeree (Figura 1b). gruppo del prof. Robert Bunsen, e muore all’età di 73 È, inoltre, possibile trovare Tavole Periodiche per anni sempre a San Pietroburgo. A testimonianza di ogni gusto; ad esempio, una tavola della quanto Mendeleev fosse ben voluto in questa città, ai “quotidianità”, in cui sono evidenziati gli elementi funerali partecipò una gran folla di cittadini e di che vengono usati nella vita di tutti i giorni (Figura studenti, con in mano copia della sua Tavola 1c), una tavola degli Periodica in segno di alchimisti (Figura 1d) e «Il percorso che ha permesso di trovare il tributo. Mendeleev fu, a n c h e u n a T a v o l a i n f a t t i , u n g r a n d e giusto posto ad ogni cosa, però, ha richiesto Periodica in cui i simboli scienziato e un grande una gran fatica perché non è stato facile chimici sono utilizzati u o m o : n o n s o l o u n per identiCicare i grandi trovare il principio ordinatore in grado di chimico geniale, un Cisico problemi che afCliggono spiegare la ripetitività delle proprietà di primo ordine e un la nostra società [2] (C chimiche e Bisiche mostrate dagli elementi» ricercatore proliCico in per climate change, N molti campi, ma anche per nuclear weapons, Xe un economista con idee per xenophobia, Pt per prostitution of children, ecc., molto avanzate per il suo tempo e un eccezionale Figura 1e). Ma tutto non Cinisce qui, perché si divulgatore della scienza, convinto che occorresse possono acquistare “oggetti” che riproducono la migliorare la cultura dei cittadini e la formazione Tavola Periodica: cappelli, abiti, magliette, cravatte, degli studenti; per questo lavorò al rinnovamento del orologi, tende per la doccia, quaderni, borse, coperte sistema scolastico nazionale e all’istituzione della e pantofole, per non parlare poi di dolci tavole prima scuola aperta alle donne [4]. periodiche di cioccolata (Figura 1f)! È stato un uomo molto curioso e attratto da tutte le La Tavola Periodica ha ormai invaso ogni campo e innovazioni tecnologiche, tanto che nel 1887 per coinvolto tutti, scienziati e non, e allora, in base alla assistere ad un’eclissi di Sole non esitò a salire su una considerazione fatta prima, è sicuramente una mongolCiera, nonostante non ne avesse mai vista una scoperta molto importante, anzi come ha detto Oliver prima e non conoscesse il suo funzionamento. Sacks è «la scoperta più importante nella storia della Fu inoltre a capo della Commissione per lo studio dei scienza: ogni cosa al suo posto» [3]. Il percorso che fenomeni spiritici [5], che guidò con l’intransigenza ha permesso di trovare il giusto posto ad ogni cosa, propria dello scienziato tanto è vero che si fece però, ha richiesto una gran fatica perché non è stato costruire un tavolino speciale da utilizzare nelle facile trovare il principio ordinatore in grado di s e d u te s p i r i t i c h e ; c o n c l u s e i l avo r i d e l l a spiegare la ripetitività delle proprietà chimiche e Commissione affermando che non esistevano le basi Cisiche mostrate dagli elementi. La storia è nota ed è sperimentali per accettare lo spiritismo, ma tutto Cinì anche noto il fatto che il vincitore di questa sCida è con un nulla di fatto perché, come ebbe a dire lui stato Dmitry Mendeleev, considerato universalmente stesso «quando uno vuole credere, non c’è prova

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Figura 1. La forma della Tavola Periodica è stata usata per ordinare cose di ogni tipo (a, b); inoltre oggi si può trovare una Tavola Periodica per ogni gusto (c, d, e) e anche oggetti che la riproducono (f).

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Chimica cancellature e i tanti ripensamenti ci dicono quanto sia stato travagliato questo suo iniziale tentativo di ordinare gli elementi. Nei due anni successivi Mendeleev si convince di essere sulla strada giusta e Cinalmente nel 1871 elabora quella che può essere considerata la versione deCinitiva della sua Tavola Periodica che venne subito pubblicata e di cui la prima stampa si trova presso la Casa-Museo di Mendeleev a San Pietroburgo (Figura 3). La storia, forse un po’ romanzata, racconta che Mendeleev abbia trovato la soluzione durante un sogno in cui ebbe la visione chiara della tavola che stava cercando, con gli elementi disposti in righe e colonne, proprio come le carte in un solitario, e in modo da evidenziare la periodicità mostrata dalle loro proprietà [6]. Mendeleev, però, non è stato l’unico ad aver pensato di ordinare gli elementi chimici; l’idea di ordinarli in qualche modo è, infatti, apparsa molto presto nella storia della chimica ed ha coinvolto molti altri scienziati. Giusto per citarne alcuni, ci ha provato Lavoisier, ci hanno pensato Dobereiner, Berzelius, Béguyer de Chancourtois, il primo a cercare un Figura 2. Bozza del 1869. ordine sulla base del peso atomico, e Newlands, che scientiCica che tenga», parole quanto mai vere anche ordinò gli elementi in gruppi di sette all’aumentare oggi. Questa lapidaria affermazione evidenzia il del peso atomico, costruendo delle ottave che carattere un po’ spigoloso di Mendeleev che, infatti, ricordano le scale musicali (non a caso Newlands era noto per non avere peli sulla lingua, ad esempio oltre che chimico era anche musicista). Ma forse non ebbe nessuna remora a sostenere sempre e quello che ha “sCidato” più da vicino Mendeleev, apertamente la democrazia e non ebbe paura a anche dal punto di vista temporale, è stato Lothar dichiarare pubblicamente la sua situazione di Meyer [7] che propose una tavola periodica in cui gli bigamo. Fu sicuramente elementi sono ordinati in a n c h e u n a p e r s o n a «[…] Mendeleev è considerato il padre della base al peso atomico eccentrica: pare che si Tavola Periodica; elaborò una prima versione crescente, molto simile a facesse tagliare barba e quella ideata dal chimico della sua tavola nel 1869, che è appunto capelli una sola volta russo. considerato l’anno ufBiciale di nascita di all’anno e solo da un Ma allora, considerato il tosapecore siberiano questo documento» grande il lavoro di questi (cosa che non stentiamo scienziati e soprattutto a credere guardando i ritratti che ci sono rimasti). quello incalzante di Lothar Meyer, perché Mendeleev Come detto prima, Mendeleev è considerato il padre è considerato universalmente il padre della Tavola della Tavola Periodica; elaborò una prima versione Periodica? I motivi ci sono e non sono motivi di poco della sua tavola nel 1869, che è appunto considerato conto. Prima di tutto Mendeleev è stato l’unico l’anno ufCiciale di nascita di questo documento, chimico del suo tempo ad usare la tavola degli usando come principio ordinatore il peso atomico. elementi in maniera predittiva, lasciando delle Come evidenzia la bozza scritta a mano (Figura 2) caselle “vuote” per ospitare elementi non ancora non fu sicuramente un lavoro facile: le tante scoperti e prevedendo anche alcune loro proprietà:

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Figura 3. Prima stampa del 1871.

sistematicamente la maggior parte delle sue contributo che Cannizzaro presentò al Convegno fu previsioni si sono rivelate giuste. Secondo motivo è per me illuminante e decisivo: è dalle sue parole che che il chimico russo non ha seguito in maniera s o n o p a r t i t o p e r e l a b o ra re l a m i a l e g g e pedissequa l’ordine predetto dal peso atomico, periodica» [9]. cambiando, quando era necessario, la posizione di Sicuramente, come accennato prima, l’intuizione più alcuni elementi, convinto che il principio uniCicatore geniale di Mendeleev è stata quella di considerare la non dovesse piegarsi ad un dato sperimentale, quale Tavola Periodica un “documento aperto” che appunto è il peso atomico, che poteva essere affetto continua a crescere con la scoperta e/o la creazione da errore. di nuovi elementi, intuizione pienamente confermata È importante ricordare, cosa a molti non nota, che la dal fatto che il numero degli elementi è andato Tavola Periodica è nata anche per esigenze didattiche aumentando: dai 63 noti al suo tempo Cino ai 118 [8]; secondo Mendeleev, confermati dalla IUPAC i n fa t t i , l a d i f C i c o l t à nel 2018. «[…] l’intuizione più geniale di Mendeleev è incontrata dagli studenti N e l l ’ a t t u a l e Ta v o l a nel capire la chimica era stata quella di considerare la Tavola Periodica Periodica (Figura 4) gli dovuta al fatto che nei un “documento aperto” che continua a elementi non sono più corsi di insegnamento crescere con la scoperta e/o la creazione di ordinati in base al peso venivano presentati i atomico crescente, come nuovi elementi» dettagli senza dare una aveva fatto Mendeleev, visione d’insieme in ma all’aumentare del grado di classiCicare gli elementi e di collegare le numero atomico, cioè del numero dei protoni nel relazioni fra le sostanze. La Tavola Periodica di nucleo, anche se in realtà è la conCigurazione Mendeleev ha sicuramente permesso di colmare elettronica, la distribuzione degli elettroni attorno al questa lacuna. nucleo, a dominare la scena. Infatti, gli elementi che Un’ulteriore considerazione da aggiungere è che in si trovano l’uno sotto l’altro e che hanno simili qualche modo anche l’Italia ha contribuito alla proprietà chimiche e Cisiche hanno la stessa nascita della Tavola Periodica, perché l’incontro con conCigurazione elettronica esterna. Quindi, la Stanislao Cannizzaro, chimico palermitano, avvenuto ripetitività nelle proprietà degli elementi oggi è stata al Primo Congresso Internazionale di Chimica razionalizzata in termini di ripetitività della tenutosi a Karlsruhe nel settembre del 1860, fu distribuzione attorno al nucleo degli elettroni fondamentale; come Mendeleev stesso disse «il esterni.

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Figura 4. L’attuale Tavola Periodica che comprende 118 elemeti.

Nonostante questa razionalizzazione, però, la Tavola di ogni elemento compare, infatti, il livello simbolico, Periodica conserva inalterato il suo fascino perché rappresentato dal simbolo chimico dell’elemento, il racchiude in sé, in maniera concisa e unitaria, buona livello macroscopico perché sono riportate le parte della Chimica e nessun’altra disciplina proprietà macroscopiche della sua specie scientiCica può vantare un documento simile. Inoltre, elementare, se è solida, liquida o gassosa, se ha le altra cosa che non viene quasi mai evidenziata, nella caratteristiche di un metallo o non metallo, ma Tavola Periodica coesistono i tre livelli peculiari della compare anche il livello ultramicroscopico Chimica: macroscopico, evidenziato dal numero u l t ra m i c ro s c o p i c o e «[…] la Tavola Periodica […] racchiude in sé, dei protoni contenuti nel simbolico. La Chimica, nucleo (numero atomico, in maniera concisa e unitaria, buona parte infatti, collega in una Z ) , d a c o m e s o n o della Chimica e nessun’altra disciplina d a n z a c o n t i n u a e distribuiti gli elettroni scientiBica può vantare un documento simile. meravigliosa il mondo a t t o r n o a l n u c l e o macroscopico, quello [In essa] coesistono i tre livelli peculiari della ( c o n C i g u r a z i o n e delle proprietà tangibili Chimica: macroscopico, ultramicroscopico e elettronica) e anche da della materia e delle simbolico» quanto pesa mediamente manifestazioni palesi l ’ a t o m o d i delle reazioni chimiche, quell’elemento (il peso a l m o n d o atomico, PA). ultramicroscopico, fatto di atomi e molecole che sono Per concludere questo breve contributo sulla Tavola entità piccolissime e invisibili. Il chimico sa muoversi Periodica è giusto spendere due parole su alcune con grande agilità fra questi due mondi ed ha domande cruciali che sono nate con la creazione imparato a descrivere sia il mondo visibile che quello degli ultimi elementi che hanno completato il settimo invisibile attraverso un appropriato linguaggio, periodo [10]: «quanti elementi possono essere quello chimico, che costituisce il terzo livello della aggiunti? La Tavola Periodica è veramente un Chimica, cioè quello simbolico. Ebbene, questi tre documento “senza Cine”»? È difCicile dare una livelli coesistono nella Tavola Periodica: nella casella risposta, ma qualche considerazione si può fare

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Chimica Queste proprietà, almeno quando è stato possibile ricavarle perché spesso si ha a che fare con una manciata di atomi che vivono un battito di ciglia, sono molto diverse da quelle degli elementi che li precedono nel gruppo e allora la domanda è «ha senso mantenere l’attuale concetto di periodicità e di Tavola Periodica?» Considerato che i chimici con gli elementi vogliono fare “cose” utili, come n u o v e m o l e c o l e , n u o v i materiali, e che, quindi, sono gli elementi naturali quelli importanti per la Chimica e i chimici, la Tavola Periodica rimarrà sempre un documento m e r a v i g l i o s o , l a m a n i fe s t a z i o n e ev i d e n te d e l l ’ o rd i n e i n t r i n s e c o e profondo della natura; infatti Figura 5. Reazione di fusione che ha permesso di ottenere l’elemento 118, e schematizzazione p e r u s a r e l e p a r o l e d i della macchina per accelerare i nuclei che devono collidere. Mendeleev «negli elementi, analizzando il modo con cui sono stati ottenuti gli che scopriamo ovunque attorno a noi e senza i quali elementi super-pesanti, gli ultimi della Tavola neanche il cielo stellato esisterebbe, noi ritroviamo al Periodica. Si tratta di un processo simile alla tempo stesso le loro peculiarità individuali, la loro nucleosintesi che avviene nelle stelle, in cui i nuclei molteplicità inCinita e la sottomissione alla generale di due elementi, fortemente accelerati usando armonia della Natura» [11]. macchine molto costose e soCisticate, vengono fatti incidere l’uno contro l’altro; se l’energia è sufCiciente BibliograJia e sitograJia i nuclei di partenza fondono l’uno nell’altro dando un 1. https://perfectperiodictable.com/ nucleo più pesante (Figura 5). 2. https://kaanchichopra.wordpress.com/2016/05/14/ chemistry-in-everyday-life/ Ora, per creare elementi più “grandi” dell’ultimo 3. Villani G., Mendeleev. La Tavola Periodica degli elementi, elemento della Tavola Periodica, elementi cioè con Z Grandangolo Scienza, Vol. 30, pag. 49, Milano, 2016. > 118, occorre utilizzare nuclei di partenza più 4. Ivi, pag. 29. 5. Ivi, pag. 136. pesanti di quelli usati Cinora che, però, per essere 6. Rawson D.C., The process of discovery: Mendeleev and the accelerati hanno bisogno di macchine più potenti di periodic law, Annales of Science, 31, 3, pag. 181, 1974. 7. Ciardi M., Il segreto degli elementi. Mendeleev e quelle oggi a disposizione. Questo signiCica che l’invenzione del Sistema Periodico, pag. 99, Hoepli, Milano, occorrerà aspettare lo sviluppo di nuovi acceleratori 2019. 8. Ivi, pag. 79. e, come conseguenza, sicuramente non si potrà 9. Ivi, pag. 51. ottenere un nuovo elemento prima di 5 anni. C’è poi 10. Reedijk J., Row 7 of the periodic table complete: can we expect more new elements; and, if so, when?, Polyhedron, un’altra domanda, ancora più cruciale e di 141, pag. 1, 2018. particolare interesse per i chimici, che riguarda le 11. Villani G., Mendeleev. La Tavola Periodica degli elementi, proprietà chimiche degli ultimi elementi creati. Grandangolo Scienza, Vol. 30, pag. 108, Milano, 2016.

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Delle Arti

LUCE E COLORE IN LEONARDO /2

Rodolfo Papa Nel Libro di pittura, Leonardo imposta una importante ri2lessione sulla identità della luce e del colore e sul loro rapporto. Il punto di vista fondamentale è quello del pittore, che cerca la verità della realtà per rappresentarla. L’ipotesi del vero colore sembra non darsi mai in natura, se non nel caso limite di un cielo turchino, caso liminare perché Leonardo sottolinea che in realtà c’è comunque un concorso di colori che si sovrappongono, 2ino a stabilire che il lume rosseggiante rende più belli e più veri i colori (V, 654). Spesso nelle opere di Leonardo, le 2inestre si aprono su paesaggi in cui montagne e cielo dialogano cromaticamente, in2luenzati dall’effetto del lume, come nelle tre 2inestre alle spalle di Gesù nel Cenacolo. Nella variazione della realtà il colore è sempre composto e partecipa del colore del mezzo; l’aria in sé non avrebbe colore, ma prende la luce del sole, e per l’umidità che essa contiene diventa azzurra: «perché luce e tenebre compone colore azzurro, e questo è l’azzurro in che si tinge l’aria, con tanta maggiore o minore oscurità quanto l’aria è mista con minore o maggiore umidità» (III, Figura 1. Leonardo da Vinci, Ritratto di musico. 1485. Pinacoteca Ambrosiana, 438). E così notiamo come Leonardo dipinga Milano. l’azzurro dell’aria, per esempio nel paesaggio inverniciato e non solamente se ne va in fumo, ma nel fondo a sinistra del ritratto di Ginevra Benci dove s’egli sarà lavato con la spunga bagnata di semplice nell’ultimo piano rappresentato tutto è azzurro. acqua comuna, esso verde rame si levarà dalla sua Leonardo propone anche tavola dov’è dipinto, e alcuni ⎯ pochissimi in «Per la commistione di colore, luce ed ombra, massimamente se ‘l tempo verità ⎯ consigli sul sarà umido; e questo Vasari giustamente sottolineò che Leonardo nasce perché tal verde pigmento pittorico in “colorisce l’ombra”» rame è fatto per forza di quanto materia, così per sale, il qual sale con esempio a proposito del facilità si risolve ne’ tempi pluviosi, e massimamente color verde fatto dalla ruggine del rame: «El verde essendo bagnato e lavato con la predetta spunga» (II, fatto dal rame, ancora che tal colore sia messo a olio, 211) ed ancora a proposito del verde rame, aggiunge: gli se ne va in fumo la sua bellezza, s’egli non è subito

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Delle Arti

L’AUTORE Rodolfo Papa, pittore, scultore, teorico, storico e 2ilosofo dell’arte. Esperto della XIII Assemblea Generale Ordinaria del Sinodo dei Vescovi. Docente di Storia delle teorie estetiche presso l’Istituto Superiore di Scienze Religiose Sant’Apollinare, Roma; il Master di II Livello di Arte e Architettura Sacra dell’Università Europea, Roma; l’Istituto Superiore di Scienze Religiose di Santa Maria di Monte Berico, Vicenza; la Ponti2icia Università Urbaniana, Roma. È Accademico Ordinario della Ponti2icia Insigne Accademia di Belle Arti e Lettere dei Virtuosi al Pantheon. Presidente della Accademia Urbana delle Arti. Tra i suoi scritti si contano circa venti monogra2ie e alcune centinaia di articoli (“Arte Cristiana”; “Euntes Docete”; “ArteDossier”; “La vita in Cristo e nella Chiesa”; “Via, Verità e Vita”, “Frontiere”, “Studi cattolici”; “Zenit.org”, “Aleteia.org”; …). Come pittore ha realizzato interi cicli pittorici per Basiliche, Cattedrali, Chiese e conventi (Basilica di San Crisogono, Roma; Basilica dei SS. Fabiano e Venanzio, Roma; Antica Cattedrale di Bojano, Campobasso; Cattedrale Nostra Signora di Fatima a Karaganda, Kazakistan; Eremo di Santa Maria, Campobasso; Cattedrale di San Pan2ilo, Sulmona; chiesa di san Giulio I papa, Roma; San Giuseppe ai Quattro Canti, Palermo; Sant'Andrea della Valle, Roma …).

«Aumentazione di bellezza nel verde rame. Si sarà misto col verde rame lo aole cammellino, esso verderame acquisterà gran bellezza, e più acuisterebbe col zafrano, se non se ne andasse in fumo e questo aole cammellino, si conosce la sua bontà quando esso si risolve nell’acquavita, essendo calda, che meglio lo risolve che quando essa è fredda E se tu avessi 2inito un’opera con esso verde semplice, e la velassi poi sottilmente con esso aole resoluto in acqua, allora essa opera si farebbe di bellissimo colore: e ancora esso aole si po’ macinare a olio per sé, et ancora insieme col verde rame, e con ogni altro colore che te piacessi» (II 212). Qui possiamo quasi vedere Leonardo al lavoro, mentre impasta le materie, spalma i colori, effettua le velature. L’insistenza sul verde ancora ci riconduce alle atmosfere della lontananza, ma soprattutto ancora alle fronde, che non a caso sono il tema iconogra2ico del suo motto “Virtutem forma decorat” nel verso del Ritratto di Ginevra Benci. È interessante notare come la mescolanza di materie diverse, ruggine e aloe, per esempio, sia chiaramente considerata cosa diversa dalla composizione dei colori che vive nella luce e nei ri2lessi. La velatura ad olio riconduce il colore all’ombra e l’ombra al colore. L’ombra, infatti, è pittoricamente resa dalla tecnica della velatura ad olio, con la sovrapposizione di strati trasparenti di colore, che

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consentono di rappresentare l’atmosfera, ovvero l’aria che si interpone, carica di minuscole gocce di luce, tra l’osservatore e gli oggetti via via più lontani, 2ino all’orizzonte. Mediante la velatura è possibile dipingere i corpi, nel loro rilievo e nella loro situazione. La velatura, in certo senso, smaterializza il pigmento, rendendolo colore del corpo rappresentato.

Figura 2. Leonardo da Vinci, Ritratto di Ginevra de’ Benci. 1474-78. National Gallery of Art, Washington.

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Delle Arti L a r i p a r t i z i o n e dell’ombra in tipologie fondamentali dipende dal suo relazionarsi alle proprie cause, al lume e al corpo: semplice è l’ombra generata da un solo corpo e da un solo lume, composta è quella che deriva da più corpi o da più lumi; a loro volta le ombre, semplici o c o m p o s t e , p o s s o n o e s s e re p r i m i t ive , s e r i m a n g o n o s u l l a super2icie del corpo o m b r o s o , o p p u r e d e r i v a t i v e s e s i proiettano, attraverso l’aria, su un altro corpo, Figura 3. Leonardo da Vinci, Vergine delle rocce, particolare. 1483-86. Museé du Louvre, Parigi. perdendo oscurità man Notiamo come con la velatura i paesaggi di Leonardo mano che si allontanano (V, 553). sappiano essere profondi e le montagne abbiano Sembra che tutti i tipi di lume e di ombre si diano rilievo, così per esempio in modo esemplare nel nella Vergine delle Rocce e soprattutto nella versione paesaggio alle spalle di Monna Lisa. Ma soprattutto di Parigi: i personaggi in primo piano, le rocce della notiamo come l’unitarietà di un’opera complessa caverna in cui avviene la scena, il paesaggio che come Sant’Anna, Maria e il Bambino (Parigi, Louvre) appare dalle spaccature delle rocce stesse, i diversi sia data dall’atmosfera che la tiene insieme e segnala piani segnati dalla mano della Vergine e da quella gradualmente piani diversi in lontananza, tutti dell’angelo. raggiunti da un unico lume che diversamente La proiezione dell’ombra derivativa viene costruita ombreggia e lustra i vari corpi e i loro rilievi, in una con un procedimento analogo a quello delle sorta di unitarietà cromatica 2inale, pur nella varietà proiezioni prospettiche; L’introduzione dei raggi della rappresentazione. ombrosi accanto ai raggi luminosi può sembrare La pittura, dunque, può essere pittura del corpo senz’altro strana ma non è altro che il supporto grazie all’“ombra”. La de2inizione del corpo in ambito necessario per spiegare la costruzione geometrica pittorico è possibile solo nei termini dell’ombra. delle ombre. Lo vediamo soprattutto nei volti: nel Ritratto di Così nella caverna della Vergine delle rocce musico, nella Dama con l’ermellino, nella Belle chiaramente è la luce a illuminare i corpi, ma i corpi ferroniere: i volti esistono perché sono de2initi dalla proiettano ombre “come se” anche l’ombra avesse i gradualità di luci e ombre, tanto più ef2icace quanto suoi propri raggi. Per la commistione di colore, luce meno netta e più graduale. ed ombra, Vasari giustamente sottolineò che Per Leonardo, corpo e lume insieme sono “cagione”, Leonardo “colorisce l’ombra”. ovvero causa, di ciò che risulta evidente: la causa dell’ombra è nell’interazione di lume e corpo, infatti, solo il corpo “alluminato” genera ombra ed ha ombra. Realmente, non c’è ombra se non ci sono corpi e luce.

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Apotheca&Storia

LA SCOPERTA DELLA PENICILLINA

Giusi Sanci*

Sin dai tempi più remoti le muffe erano utilizzate a scopi terapeutici per curare lesioni super4iciali della cute e delle mucose. Sembra che già i cinesi (2500 a. C.) utilizzassero a questo scopo la muffa della soia e i maya le muffe dei cereali. Inoltre la medicina popolare di ogni paese, Italia compresa, ha spesso utilizzato, nel passato, per curare le ferite il muschio, le tele di ragno e la polvere, contenente probabilmente muffe, depositata sulle travi che un tempo sorreggevano il tetto delle abitazioni. Nel 1877 Louis Pasteur e Jules Joubert osservarono che le colture batteriche vanno spesso incontro a distruzione ad opera di muffe o di altri microrganismi. Nel contesto di queste osservazioni scienti4iche si veri4ica una delle scoperte più preziose nella storia della scienza: quella della penicillina. La scoperta della penicillina viene fatta risalire a Fleming che nel 1929 annunciò la sua scoperta al Medical Research Club di Londra. Egli osservò nel 1928 come un fungo, il Penicillium notatum, avesse la proprietà di produrre e di diffondere nel terreno di crescita una sostanza in grado di inibire lo sviluppo di numerose specie di batteri. La sua scoperta fu del tutto casuale, infatti, mentre procedeva con le sue ricerche sull'agente patogeno dell’in4luenza, si assentò per 3 giorni per un breve periodo di vacanza, dimenticando nel suo laboratorio una colonia di Staphilococcus aureus. Al suo ritorno notò con stupore che una piastra di Petri era stata contaminata da una muffa e attorno ad essa era presente un alone chiaro in cui le colonie di Staphilococcus non erano cresciute. Si pensa che la muffa, del genere Penicillium, provenisse da un'ananas andata a male e abbandonata nel laboratorio; oppure da una muffa proveniente dal

piano sottostante in cui si svolgevano ricerche su muffe prelevate da abitazioni di pazienti asmatici. Coltivando questa muffa su un terreno liquido, Fleming si accorse che la muffa, o meglio il suo terreno di coltura 4iltrato, uccide o comunque impedisce lo sviluppo di molti germi patogeni per l'uomo. Fleming chiama questo 4iltrato, cioè il principio attivo del brodo, “penicillina", in quanto la muffa appartiene appunto al genere Penicillium, e dimostra che esso non ha alcun potere tossico per l'organismo animale, né ostacola le difese organiche. Inizialmente non fu prestato molto interesse a questa osservazione e per diversi anni la sostanza in questione trovò impiego soltanto in laboratorio per facilitare la selezione e la crescita preferenziale delle specie di germi che si riproducevano anche in sua presenza. Fleming tenta per molti anni di isolare la sostanza dotata dell'attività antibatterica da lui riscontrata senza però riuscire nel suo intento. I risultati di prove cliniche su ferite infette per provare l'ef4icacia dei 4iltrati di brodi di coltura della penicillina non sono soddisfacenti, a causa dell'instabilità del prodotto grezzo, sia delle basse concentrazioni di penicillina. Nei dodici anni successivi, gli studi sulla penicillina proseguirono grazie al cosiddetto "gruppo di Oxford" composto dall'australiano Howard Florey e dall'ebreo tedesco E r n s t C h a i n , c h e c o n d u s s e r o l e p r i m e sperimentazioni che interessarono l'azione

*Farmacista

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Apotheca&Storia

Figura 1. Alexander Fleming (1881-1955)

chemioterapica della penicillina, e le sue possibili applicazioni nel trattamento delle malattie infettive. Essi infatti svilupparono particolari tecniche estrattive riuscendo ad ottenere un prodotto p u r i 4 i c a to , s t a b i l e e a t t ivo s u m o l t i s s i m i microrganismi. Nel 1938, Chain e Florey isolano un campione di penicillina derivato dalla muffa Penicillium notatum e riescono per la prima volta a produrre e ad estrarre una quantità suf4iciente di sostanza attiva, grezza, ma abbastanza concentrata, così da poter effettuare esperimenti di tipo farmacologico e tossicologico su topi da laboratorio. Fu cosi evidenziata la straordinaria potenza curativa di tale antibiotico, intanto isolato in forma pura. Nel maggio del 1940 una preparazione grezza di penicillina, somministrata per via sottocutanea, risultò capace di proteggere i topi dalle infezioni da streptococchi emolitici. Nel 1941 venne effettuata la prima sperimentazione clinica. Il primo paziente sembra sia stato un poliziotto londinese ricoverato in un ospedale di Oxford durante la guerra e affetto da una grave setticemia a causa di una piccola ferita infetta al lato della bocca. egli ebbe un rapido e signi4icativo miglioramento, ma morì quando il t r a t t a m e n t o v e n n e i n t e r r o t t o a c a u s a dell'esaurimento delle quantità disponibili di penicillina. Questa prima risposta clinica evidenziò la potente attività antibatterica della sostanza e il suo potenziale terapeutico.

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Tutte le sperimentazioni diedero ottimi risultati ed il primo uso che si fece della penicillina fu sui campi di battaglia durante la Seconda Guerra Mondiale. Si intuì infatti che essa poteva rappresentare un mezzo eccezionale per ridurre la mortalità dei soldati, causata dalle infezioni riportate da ferite in guerra. Nel 1943 infatti l'industria americana, spinta dalla necessità di curare i feriti nel corso della guerra, ne cominciò la produzione a livello industriale. Gli inglesi infatti impegnati nei combattimenti e sotto bombardamento sono impossibilitati a produrre la penicillina su larga scala e chiedono perciò l'attenzione e la collaborazione del governo americano a proseguire le ricerche e incrementarne la produzione. Negli USA quindi vengono promossi e incentivati numerosi programmi di ricerca, viene messo a punto un nuovo metodo di fermentazione e vengono isolati nuovi ceppi di Penicillium in grado di produrre quantità più elevate di penicillina. Si appura che il Penicillium chrysogenum rappresenta una fonte più ricca di penicillina che non l'originale Penicillium notatum di Fleming. Nel 1959 l'isolamento da parte di Batchalor dell'acido 6amminopenicillanico permise di preparare composti biologicamente attivi con struttura modi4icata rispetto alla penicillina naturale. Nell'Italia del dopoguerra, la popolazione era falcidiata da malattie infettive, come la polmonite, meningite, setticemia, e l'arrivo della penicillina a seguito delle truppe alleate nel 1944-45 rappresentò quindi una svolta epocale. Tuttavia, la penicillina alla 4ine della guerra rimaneva un bene rarissimo e prezioso. Solo alcune aziende lo commercializzavano

Figura 2. Alexander Fleming, Howard Florey e Ernst Chain vincitori del premio Nobel per la medicina nel 1945.

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Figura 3. Roma (San Basilio), stabilimento dell’industria farmaceutica LEO per la produzione di penicillina in Italia, inaugurato il 21 ottobre 1950 alla presenza di Fleming. Sotto, (Figura 4) un giornale dell’epoca riporta la notizia dell’inaugurazione.

in modeste quantità importandolo dagli Stati Uniti. In questo contesto il 21 ottobre del 1950, alla presenza di Fleming, venne inaugurato nell'estrema periferia est di Roma, a S. Basilio, lo stabilimento della Leo Penicillina, la prima fabbrica privata italiana di produzione della penicillina e una delle più grandi in Europa. La penicillina è stata senza ombra di dubbio una delle scoperte più importanti della prima metà del XX secolo. Le sue proprietà antibiotiche permisero di curare molte patologie al tempo incurabili e la sua

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importanza fu tale da valere nel 1945 il premio Nobel a Fleming, Chain e Florey. Un italiano però rimase nell'ombra e i suoi lavori non vennero mai presi in considerazione: Vincenzo Tiberio. È stato infatti accertato che 35 anni prima di Fleming uno studioso italiano Vincenzo Tiberio (1869-1915) pubblicò osservazioni molto precise sul potere battericida delle muffe sulla rivista italiana Annali di Igiene Sperimentale (1895). Frequentava la facoltà di Medicina di Napoli quando, ospite a casa degli zii ad Arzano (Napoli), notò che il pozzo usato per le necessità domestiche incideva sulla salute degli inquilini: ogni volta che veniva ripulito dalle muffe, gl i inquil ini avevano infezioni intestinali che cessavano s o l o q u a n d o l e m u f f e r i c o m p a r i v a n o . T i b e r i o h a l'intuizione che tra i due fenomeni esista un rapporto di causa ed e f f e t t o e f o r m u l a l ' i p o t e s i , a v v a l o r a t a d a r i c e r c h e sperimentali, che alcune muffe liberano sostanze in grado di inibire lo sviluppo dei batteri. Il ragazzo iniziò a raschiare le muffe con una spatolina e le portò in

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Figura 5. Una forma di dosaggio della Penicillina LEO

laboratorio per analizzarle e riuscì a classi4icarle. Sottoponendo a veri4ica sperimentale tale intuizione, Tiberio riuscì a dimostrare come l'azione delle muffe fosse legata ad alcune sostanze presenti in esse, dotate di attività battericida. Tiberio non si limitò solo ad osservare il fenomeno ma si dedicò anche alla sperimentazione sia in vitro che in vivo su cavie e conigli 4ino ad arrivare alla preparazione di una sostanza con effetti antibiotici; infatti dopo avere ottenuto i primi risultati in laboratorio individuò un terreno di coltura adatto ad estrarre un siero concentrato di quello che può essere considerato un antesignano degli antibiotici. Lo iniettò su alcune cavie precedentemente infettate che guarirono. L'attività scienti4ica di Tiberio, che completò l'intero ciclo sperimentale dall'osservazione, alla veri4ica dell'ipotesi iniziale, 4ino alla preparazione della sostanza antibiotica, dimostra come Tiberio fosse più avanti di quanto non lo fosse Alexander Fleming nel 1930. Quest'ultimo infatti arrivò alla scoperta della penicillina a causa di una distrazione che aveva portato ad una contaminazione involontaria di una coltura. Tuttavia Fleming non riuscì poi a preparare sperimentalmente il farmaco, non chiudendo così il ciclo di ricerca, come aveva invece fatto Tiberio. Le sue ricerche in facoltà suscitarono poco interesse e soltanto nel 1895, dopo la laurea pubblicò la sua ricerca "Sugli estratti di alcune muffe" negli Annali di Igiene Sperimentale, una delle riviste scienti4iche italiane più importanti dell'epoca. Purtroppo però il nostro Paese, da poco diventato nazione, era alla periferia del mondo scienti4ico del tempo. Si deve ricordare infatti che in quegli anni non esisteva, per carenze di conoscenze scienti4iche nel campo della

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Figura 6. Vincenzo Tiberio (1869-1915), ricercatore e capitano medico della Regia Marina.

microbiologia, della biochimica e della farmacologia, un modo di pensare adatto a comprendere l'importanza dell'osservazione di Tiberio e ad aprire nuove prospettive di ricerca. Le conclusioni di Tiberio furono derubricate quindi a semplici coincidenze ed il fascicolo archiviato in uno scaffale dell'Istituto di Igiene dell'Università di Napoli. Solo nel 1947 viene scoperto e nel 1955 si provvede a ristamparlo. La penicillina resta comunque una scoperta straordinaria in grado di combattere le infezioni di una vasta gamma di batteri e la sua inef4icacia nel trattamento delle infezioni dovuti a batteri gram-negativi è stato inoltre lo stimolo principale per la ricerca di nuovi farmaci antimicrobici.

Bibliogra=ia e sitogra=ia 1.

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Theriaké dicembre 2019  

Rivista di A. Gi. Far. Agrigento

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