Una indagine completa sul farmaco scaduto dextrometorfano HBr come inibitore di corrosione dell'acciaio al carbonio mediante approcci gravimetrici, elettrochimici e computazionali teorici

Trasformare la vecchia medicina in nuova protezione

La maggior parte di noi considera i medicinali scaduti come rifiuti pericolosi da smaltire in modo sicuro. Questo studio ribalta l'idea chiedendo: un principio attivo di uno sciroppo per la tosse fuori data può proteggere lo acciaio che sostiene raffinerie, oleodotti e impianti chimici dalla corrosione aggressiva da acido? Testando il dextrometorfano idrobromuro scaduto (il noto sedativo della tosse) come scudo per l'acciaio al carbonio in acido cloridrico corrosivo, i ricercatori esplorano un modo sorprendente per ridurre contemporaneamente i costi industriali e i rifiuti.

Perché l'acciaio ha bisogno di una guardia del corpo

L'acciaio al carbonio è il metallo da lavoro dell'industria, ma in ambienti acidi si corrode rapidamente, assottigliando tubazioni, indebolendo serbatoi e costringendo a fermi costosi. L'acido cloridrico, ampiamente usato per pulire e decapare l'acciaio, è particolarmente aggressivo. Le aziende di solito dosano queste soluzioni con inibitori di corrosione, molti dei quali sono tossici o ottenuti da prodotti chimici speciali. Parallelamente, tonnellate di farmaci scaduti vengono scartate ogni anno, anche se molti conservano gran parte del principio attivo. Gli autori hanno ipotizzato che alcune di queste molecole complesse e ricche di carbonio possano aderire alle superfici d'acciaio e comportarsi come un film protettivo, trasformando un problema di smaltimento in una risorsa utile.

Un farmaco per la tosse incontra un acido aggressivo

Il team si è concentrato sul dextrometorfano idrobromuro scaduto (EDM‑HBr), un comune componente da banco degli sciroppi per la tosse. Innanzitutto, hanno confermato mediante cromatografia liquida ad alte prestazioni che il farmaco scaduto conteneva ancora circa il 92% della sostanza attiva originale, quindi era chimicamente in gran parte intatto. Hanno poi dissolto l'EDM‑HBr in una soluzione standard di acido cloridrico 1 molare e immerso campioni di acciaio al carbonio lucidato. Misurando la perdita di massa dell'acciaio nell'arco di diverse ore e monitorando i segnali elettrici associati alla corrosione, hanno potuto quantificare esattamente il danno causato dall'acido, con e senza la presenza del farmaco.

Quanto bene il farmaco scaduto protegge l'acciaio

I risultati sono stati impressionanti. Nell'acido puro, l'acciaio si dissolveva rapidamente. Con l'aggiunta di EDM‑HBr, la velocità di corrosione è diminuita drasticamente all'aumentare della dose. Alla concentrazione massima testata (600 milligrammi per litro), l'acciaio ha perso circa venti volte meno massa, corrispondente a circa il 95% di protezione nelle prove di perdita di peso e oltre il 97% nelle misure elettrochimiche. Il beneficio è persistito per giorni: la protezione ha raggiunto il picco intorno alle 12 ore per poi diminuire lentamente, ma è rimasta comunque sopra il 90% dopo 72 ore. I test a temperature più elevate hanno mostrato una perdita di efficacia, poiché il calore favorisce sia una corrosione più rapida sia in parte il distacco del film protettivo, ma l'inibitore ha comunque performato molto bene nell'intervallo studiato.

Uno sguardo al film invisibile sull'acciaio

Per comprendere cosa accadesse sulla superficie dell'acciaio, i ricercatori hanno analizzato come la protezione variava con temperatura e concentrazione e hanno utilizzato calcoli quantistico‑chimici sulla molecola di EDM‑HBr. I modelli osservati corrispondevano a un comportamento di adsorbimento detto di Freundlich, il che significa semplicemente che le molecole si dispongono in modo non uniforme su una superficie piuttosto irregolare invece di formare un rivestimento perfettamente omogeneo. Misurazioni di energia e entropia suggerivano che a temperatura ambiente il farmaco si attacca principalmente allo acciaio tramite attrazione fisica — una sorta di “adesività” molecolare debole — mentre a temperature più alte entra in gioco anche un vero legame chimico attraverso atomi di azoto e ossigeno. I calcoli al computer hanno mostrato che l'EDM‑HBr possiede proprietà elettroniche che lo rendono particolarmente adatto a condividere elettroni con gli atomi di ferro, aiutando a formare una barriera mista, fisica e chimica, che mantiene acidi e ioni cloruro lontani dal metallo nudo.

Dai medicinali di scarto a un aiuto industriale «verde»

Per un lettore non specialista, la conclusione è semplice: un principio attivo di uno sciroppo per la tosse scaduto può funzionare come un eccellente fermaruggine per l'acciaio in ambiente acido, eguagliando o superando altri inibitori a base di farmaci. Poiché il principio attivo rimane in gran parte intatto dopo la scadenza e i suoi prodotti di degradazione e gli ioni bromuro possono persino rafforzare l'adesione allo acciaio, offre una via promettente per riutilizzare i rifiuti farmaceutici. Sebbene l'impiego sul campo richiederà ancora verifiche in condizioni di flusso, con acidi più aggressivi e una piena valutazione della sicurezza ambientale, questo lavoro indica un futuro in cui i medicinali scartati aiutino a proteggere infrastrutture vitali invece di riempire discariche e inceneritori.

Citazione: Khafagy, ES., Lila, A.S.A., Ashmawy, A.M. et al. A comprehensive investigation of expired dextromethorphan HBr drug as a carbon steel corrosion inhibitor using gravimetric, electrochemical, and theoretical computational approaches. Sci Rep 16, 3047 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-36977-2

Parole chiave: inibitore di corrosione, farmaci scaduti, acciaio al carbonio, acido cloridrico, chimica verde