Диметилсульфоксид: что это такое, формула, свойства, области применения

Диметилсульфоксид (ДМСО) - удивительное вещество с уникальными свойствами. Открытое полтора века назад русским химиком, оно до сих пор удивляет ученых и находит все новые области применения - от медицины до косметологии и промышленности. Давайте разберемся, что же это за вещество такое и почему оно так ценится в современном мире.

История открытия диметилсульфоксида

Впервые диметилсульфоксид был синтезирован в 1866 году российским химиком Александром Зайцевым путем окисления диметилсульфида азотной кислотой. Однако в течение нескольких десятилетий после открытия это вещество не привлекало пристального внимания ученых.

Активно диметилсульфоксид начали использовать только во время Первой мировой войны в госпиталях русской армии для лечения травм, переломов и ранений. Его нетоксичность и отсутствие кумулятивного эффекта в организме хорошо этому способствовали.

Новая волна интереса к диметилсульфоксиду пришлась на 1958 год, когда были открыты его уникальные растворяющие свойства. А уже в 1960 году было начато промышленное производство этого вещества. После чего количество научных публикаций, посвященных изучению свойств ДМСО, резко возросло.

Химические и физические свойства ДМСО

По химической структуре диметилсульфоксид представляет собой серосодержащее органическое соединение с формулой (CH₃)₂SO. Он относится к классу апротонных полярных растворителей.

В чистом виде ДМСО представляет собой прозрачную бесцветную густую жидкость со слабым специфическим запахом, отдаленно напоминающим одновременно чеснок и рыбу. При комнатной температуре диметилсульфоксид находится в жидком состоянии, температура его плавления составляет +18,5°C.

Это вещество обладает высокой температурой кипения - +189°C. Благодаря этому диметилсульфоксид практически не испаряется при нормальных условиях. Это делает его безопасным и удобным для использования.

ДМСО смешивается с водой, спиртами, хлороформом, бензолом, диэтиловым эфиром и ацетоном в любых соотношениях. Также это вещество обладает выраженными гигроскопическими свойствами – оно активно поглощает влагу из воздуха.

Получение диметилсульфоксида

В промышленных масштабах диметилсульфоксид получают как побочный продукт на предприятиях целлюлозно-бумажной промышленности. Также существуют химические способы синтеза ДМСО из диметилсульфида с использованием окислителей.

Однако в лабораторных условиях такие методы получения диметилсульфоксида не имеют большого практического значения. Это связано с тем, что в настоящее время диметилсульфоксид производится в промышленных масштабах и легко доступен для приобретения.

После производства ДМСО необходимо очищать от примесей, таких как диметилсульфид, сульфоны, вода. Для этого используют молекулярные сита, а также перегонку и выдерживание над осушителями.

Области применения ДМСО

Благодаря своим уникальным свойствам диметилсульфоксид нашел применение в самых разных областях:

• Как растворитель для проведения химических реакций, в том числе с участием солей металлов.
• Для заморозки и длительного хранения живых клеток и тканей (используется его криопротекторные свойства).
• Как средство доставки лекарств через кожные покровы.
• В составе мазей, кремов, гелей, используемых в медицинских и косметических целях.
• Для очистки загрязненных поверхностей, удаления лакокрасочных покрытий, остатков монтажной пены.
• Как компонент химического оружия для усиления проникающих свойств отравляющих веществ.

Кроме того, водные растворы ДМСО используются для промывки и очистки двигателей внутреннего сгорания от отложений продуктов неполного сгорания топлива.

Диметилсульфоксид в медицине

Очищенный медицинский диметилсульфоксид выпускается в виде водных растворов под торговым названием «Димексид». Он обладает местноанестезирующим, противовоспалительным и противомикробным действием. Благодаря способности легко проникать через кожу, димексид ускоряет доставку других лекарственных препаратов в организм.

Димексид применяют для лечения различных заболеваний:

• Воспалительные процессы в суставах и позвоночнике
• Ушибы, растяжения, травматические отеки
• Ожоги, трофические язвы, пролежни
• Гнойные раны
• Тромбофлебит
• Кожные заболевания - экзема, псориаз, угри, фурункулез

Раствор димексида наносят на пораженный участок кожи при помощи салфеток или аппликаторов. Курс лечения обычно составляет 10-15 процедур.

Стоимость димексида в аптеках сильно варьируется - от 60 до 600 рублей и выше за упаковку в зависимости от объема и производителя.

Противопоказания и побочные эффекты

При всех положительных качествах, диметилсульфоксид обладает и рядом противопоказаний и возможных побочных эффектов.

К противопоказаниям относят:

• Повышенная индивидуальная чувствительность к ДМСО
• Заболевания печени и почек
• Сердечно-сосудистые заболевания
• Беременность и период кормления грудью
• Детский и подростковый возраст

Возможные побочные эффекты:

• Раздражение и сухость кожи
• Зуд, покраснение, отечность
• Аллергические реакции
• Тошнота при наружном применении

Поэтому перед использованием димексида или ДМСО рекомендуется проводить аллергологическую пробу для исключения повышенной чувствительности.

Взаимодействие ДМСО с другими веществами

При одновременном использовании с другими препаратами диметилсульфоксид может значительно усиливать их действие. Это связано с его способностью увеличивать скорость всасывания веществ через биологические мембраны.

В частности, ДМСО повышает токсичность ядовитых и наркотических веществ, поэтому его добавляют в состав химического оружия. Также описано усиление действия этанола и инсулина при одновременном приеме с диметилсульфоксидом.

С другой стороны, ДМСО увеличивает эффективность некоторых полезных лекарств. Например, он повышает чувствительность бактерий к антибиотикам из группы аминогликозидов и бета-лактамов.

Правила безопасного обращения с ДМСО

Несмотря на относительную безопасность, при работе с диметилсульфоксидом нужно соблюдать некоторые меры предосторожности:

• Использовать защитные резиновые перчатки, так как длительный контакт с кожей может вызвать сухость и раздражение
• Хранить в плотно закрытой таре, вдали от нагревательных приборов и прямых солнечных лучей
• Избегать смешивания с сильными кислотами, щелочами, окислителями, которые могут вступать в опасные реакции

Категорически запрещается выливать отработанный диметилсульфоксид в канализацию, почву или водоемы. ДМСО относится к умеренно опасным веществам для окружающей среды.

Применение ДМСО в промышленности

Диметилсульфоксид как промышленный растворитель используется:

• В производстве мономеров и полимерных материалов
• При нанесении лакокрасочных покрытий
• В текстильной промышленности
• При изготовлении электронных плат

К достоинствам ДМСО как промышленного растворителя относят низкую токсичность по сравнению с другими органическими соединениями, высокую температуру кипения, способность растворять самые разнообразные вещества.

Достоинства и недостатки использования ДМСО

Подводя итог, отметим основные преимущества диметилсульфоксида:

• Низкая токсичность
• Хорошая растворимость в воде и органике
• Высокая температура кипения
• Способность проникать в ткани и клетки

К недостаткам можно отнести:

• Раздражающее действие на кожу и слизистые
• Усиление действия некоторых токсичных веществ
• Возможность аллергических реакций у предрасположенных людей

Таким образом, ДМСО - перспективное и многообещающее вещество, но требующее осторожного и ответственного обращения. При правильном использовании оно может принести огромную пользу человечеству.