Хелатні комплексні сполуки (33 квиток)

Хелатні комплексні сполуки. Біороль комплексних сполук. Терапія, заснована на утворенні комплексних сполук.

Хелатні комплекси - це циклічні комплексні сполуки, що утворюються бі- і полідентатними лигандами.

Все хелатні КС характеризуються тим, що один з кінцевих атомів полідентатними лиганда пов'язаний з центральним атомом або іоном-комплексоутворювачем за рахунок неспарених електронів звичайної ковалентного зв'язку, а інший за рахунок донорно-акцепторного зв'язку.

При такому способі освіти комплексообразователь виявляється затиснутим «колишній» або декількома «клешнями» і при переході такого КС в розчин він не виявляє своїх властивостей.

Наприклад, молекула етілендіаміна має 2 атома азоту, що мають по парі електронів, тому вони здатні утворювати 2 ковалентні зв'язку за донорно-акцепторного механізму. При взаємодії з іонами міді молекули етілендіаміна можуть утворювати хелатні комплекси певного кольору.

За типом внутрішньокомплексних з'єднань побудовані багато поліатомние молекули ферментів, в яких атомами комплексоутворювачами атоми Fe, Zn, Co, Mn, Cu, Mo.

Приклади хелатних комплексів:

Ферменти пероксидази - каталізують ОВ процеси, що йдуть в присутності H2 O2;

Ферменти каталази - забезпечують швидке розщеплення H2 O2;

Ферменти карбопептідази - каталізують гідролітичні відщеплення кінцевих кислотних залишків в білках і пептидах;

Біологічна роль КС.

КС знаходять широке застосування в медицині.

Токсичний ефект декількох комплексів використовується для створення протиракових і протимікробних препаратів.

З давніх-давен відомо бактерицидну дію срібла, яке пояснюється тим, що незначна концентрація іонів срібла Ag +. які з'являються у воді при приміщенні в неї срібного предмета, досить для пригнічення тіолсодержащіе ферментів мікроорганізмів.

До 2500 року до н.е. сходить історія застосування золота, яке використовувалося в Китаї для лікування прокази. Зараз з'єднання золота в основному використовуються для лікування ревматоїдного артриту. Наприклад, використовується препарат хрізолан, складу Na3 [Au (S2 O3) 2].

Механізм дії Au при лікуванні артриту детально не вивчений, але передбачається, що з'єднання пригнічує гідролітичні ферменти, що руйнують суглоби.

В даний час створені активні сполуки золота проти бактеріальних інфекцій (туберкульоз), а також препарати, що володіють протипухлинною дією.

Серед КС платини значення має нейтральний комплекс [Pt (NH3) 4 Cl2]. Цис - ізомер цього комплексу (цис - ДДП) має протипухлинну активність. Встановлено, що цис - ДДП зв'язується в пухлинної клітці з ДНК і пригнічує її синтез.

В даний час зростає інтерес медиків до використання комплексів для підтримки метало-лігандного гомеостазу і виведення з організму іонів токсичних металів.

Збільшення рівня промислового виробництва і пов'язане з ним забруднення навколишнього середовища привело до різкого зростання числа отруєнь іонами важких металів (Pt, Cd, Pb, Hg, Zn, Be, As). Деякі КС використовуються для виведення цих металів з організму, тобто є антидот.

Серед комплексонів найбільшого поширення в якості антидотів отримали різні солі етілдіамінтетрауксусной кислоти (ЕДТА), серед яких найбільш вживаною є динатрієва сіль (трилон-Б). Його застосування показано при отруєнні іонами Ca 2+. при цьому трилон-Б связвает іони Ca 2+. перетворюється в з'єднання тітацін (внутрикомплексного з'єднання).

Тітацін є ефективним антидотом при отруєнні такими важкими металами, як Pb, Hg, Co і Cd, тому що катіони цих металів витісняють з тітаціна іони Ca 2+ і утворюють більш міцний комплекс з ЕДТА.

Перспективний ще один комплексон, похідне етілтріамінпентауксусной кислоти (пентацин). Його застосовують при отруєнні радіоактивними елементами. Комплексони застосовують також при лікуванні різних металлоізбиточних і металлодефіцітних станів, які викликаються порушенням обміну Fe, Ca, Cu і ін.

Іноді тривале надходження в організм малих кількостей отруйних металів призводить до їх накопичення в різних внутрішніх органах і тканинах, внаслідок чого їх концентрація в крові і сечі істотно не підвищується. У таких випадках комплексони використовуються в якості діагностиків, тому що введення комплексонів збільшує виведення біоелементів з сечею, тим самим даний факт вказує на присутність його в організмі, тому що процес комплексоутворення з металами призводить до порушення усталеного рівноваги між іонізованим металом плазми і металом, що містяться, наприклад, в жирових тканинах, еритроцитах, клітинах печінки і т.д.

Так, наприклад, тітацін використовується при діагностиці хронічних свинцевих отруєннях.

Ще один приклад застосування комплексонів - захист від газової гангрени. Виявилося, що введення розчину тітаціна викликає зв'язування іонів Zn 2+ і Co 2+. які виконують функцію активаторів дії ферменту лецитинази, який є токсином газової гангрени, тому, пов'язуючи ці іони, вдається різко знизити дію токсину.