ứng dụng của phức chất trong mỹ phẩm, dược phẩm

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC HUẾ KHOA HÓA HỌC Bài Tiểu luận Họ tên: NGUYỄN THỊ PHƯƠNG NHI Lớp: HóaK36 Giáo viên giảng dạy: TRẦN NGỌC TUYỀN Huế, 12/2014 1 Tổng quan phức chất 1.1 Giới thiệu chung Trong lịch sử phát triển hoá học phức chất có nhiều định nghĩa phức chất tác giả khác Tác giả định nghĩa thường thiên việc nhấn mạnh tính chất hay tính chất khác phức chất, dựa dấu hiệu thành phần chất lực tạo phức Theo A Werner, tác giả thuyết phối trí phức chất hợp chất phân tử bền dung dịch nước, không phân huỷ phân huỷ hợp phần tạo thành hợp chất A Grinbe đưa định nghĩa: Phức chất hợp chất phân tử xác định, kết hợp hợp phần chúng lại tạo thành ion phức tạp tích điện dương hay âm, có khả tồn dạng tinh thể dung dịch Trong trường H1 Cấu trúc siêu phân tử phức chất kim loại hợp riêng, điện tích ion phức tạp không Theo K B.Iaximirxki “phức chất hợp chất tạo nhóm riêng biệt từ nguyên tử, ion phân tử với đặc trưng: a) có mặt phối trí, b) không phân ly hoàn toàn dung dịch (hoặc chân không), c) có thành phần phức tạp (số phối trí số hoá trị không trùng nhau)” 1.2 Tầm quan trọng hóa học phức chất Hóa học phức chất lĩnh vực quan trọng hóa học đại Việc nghiên cứu phức chất nhiều nhà khoa học giới quan tâm, chúng ứng dụng rộng rãi nhiều lĩnh vực khoa học kỹ thuật đời sống, công nghiệp Phức chất ứng dụng nhiều lĩnh vực khác như: nông nghiệp, sinh học, y dược Trong hóa học phân tích, phức chất sử dụng rộng rãi để định tính, định lượng ion kim loại; hòa tan kết tủa khó tan, tách ion; che ion cản trở,… Phức chất dùng việc điều chế, tinh chế kim loại quý, nguyên tố H2 Định tính Fe cách tạo phức có màu đặc trưng Môôt hướng ứng dụng hêô phức chất xúc tác cho trình oxi hoá khử đồng thể, trình oxi hoá hợp chất hũu với quy mô công nghiêôp, chế biến sản phẩm dầu mỏ, tổng hợp hữu hoá dầu, chuyển hoá hợp chất olephile thành sản phẩm thương mại tẩy trắng, làm vâôt liêôu, phân huỷ nhiều chất độc hại công nghiệp Các phức chất đóng vai trò quan trọng đời sống động, thực vật Đặc biệt, hoạt tính sinh học phức chất đáp ứng tốt yêu cầu y học không độc, không gây tác dụng phụ, không gây hại cho tế bào lành Do đó, phức chất trọng nghiên cứu dùng làm thuốc chữa bệnh cho người động vật nuôi H3 Phức Fe(II) hemoglobin Ứng dụng phức chất dược phẩm Hoá học phức chất phát huy ảnh hưởng sâu rộng sang lĩnh vực hoá sinh lí thuyết ứng dụng, nhiều thành tựu lĩnh vực hoá sinh vô y dược gắn liền với việc nghiên cứu phức chất hệ sinh học Những trình quan trọng sống quang hợp, vận chuyển oxi carbon dioxide thể, xúc tác enzyme dần sáng tỏ nhờ xác định cấu trúc vai trò phức chất đại phân tử Trong công nghiệp hoá dược, phức chất chứa phối tử bất đối dùng phổ biến để tổng hợp lựa chọn lập thể dược chất mà phương pháp thông thường tổng hợp Y học đại người ta dùng loại thuốc chứa hoạt chất có khả tạo phức với kim loại Những kim loại cần bổ sung thường đưa vào thể dạng phức chất với phối tử không gây độc cho thể mà có tác dụng bổ ích amino acid, protein, đường, vitamin v.v… Porphyrin tồn thiên nhiên dạng dẫn xuất nó: hemoglobin, chlorophyll cytochrome có H4 Cấu trúc chlorophyll vai trò lớn sống sinh vật H5 Cấu trúc cytochrome 2.1 Thiosemicarbazone Thiosemicarbazone lớp hợp chất nghiên cứu hoạt tính sinh học suốt kỷ 20 năm 50 Các hợp chất sử dụng làm thuốc kháng lao, kháng bệnh phong, làm hợp chất ức chế ăn mòn kim loại, ứng dụng quang phổ hấp thụ nguyên tử, quang điện tử, sử dụng làm thuốc kháng virus, kháng ung thư Ngoài ra, hợp chất có khả tạo phức với nhiều kim loại, phức chất có hoạt tính sinh học hoạt tính kháng khuẩn, kháng nấm, kháng virus chống ung thư v.v Các thiosemicarbazone monosaccharide có hoạt tính sinh học cao nhờ có mặt hợp phần phân cực monosaccharide làm hợp chất dễ hoà tan dung môi phân cực nước, ethanol… Mặt khác, dẫn xuất carbohydrate hợp chất quan trọng có mặt nhiều phân tử sinh học acid nucleic, coenzym, thành phần cấu tạo số H6 Một số phức thiosemicarbazone virus, số vitamin nhóm B Do đó, hợp chất chiếm vị trí đáng kể y dược học mà đóng vai trò quan trọng nông nghiệp nhờ khả kích thích sinh trưởng, phát triển trồng, ức chế phát triển diệt trừ cỏ dại, sâu bệnh Tất thiosemicarbazone dẫn xuất vị trí para benzaldehyde có khả diệt vi trùng lao Trong đó, p-acetaminobenzaldehyde thiosemicarbazone xem thuốc chữa bệnh lao hiệu nghiệm Ngoài ra, thiosemicarbazone pyridin-3, 4etylsunfobenzaldehyde pyridin-4 sử dụng y học chữa bệnh lao Thiosemicarbazone istatin dùng để chữa bệnh cúm, đậu mùa làm thuốc sát trùng Thiosemicarbazone monoguanyl hidrazone có khả diệt khuẩn gam dương Phức chất thiosemicarbazide với muối clorua mangan, niken, coban đặc biệt kẽm dùng làm thuốc chống thương hàn, kiết lị, bệnh đường ruột diệt nấm Phức chất Cu(II) với thiosemicarbazide có khả ức chế H7 Phức Cu(II) với thiosemicarbazone phát triển tế bào ung thư Cả phối tử phức chất Pd(II) với 2-benzoylpyridin 4phenyl thiosemicarbazone Pd(II), Pt(II) với pyridin 2carbaldehyde thiosemicarbazone có khả chống lại dòng tế bào ung thư MCF-7, TK-10, UACC-60, … Trong số phức chất phức Pd(II) với 2- benzoylpyridin 4-phenyl thiosemicacbazon có giá trị GI50 (nồng độ ức chế tế bào phát triển nửa) thấp Khả ức chế phát triển khối u phức chất Cu(Hthis)Cl Mo(Hthis)Cl đem thử giúp làm giảm mật độ tế bào ung thư, giảm tổng số tế bào, từ làm giảm số phát H8.Phức salyciladehyde triển u Các phức chất thiosemicarbazone paladium(II) Pd(II) với 4-phenyl chloride thiosemicarbazone istatin, 4-phenyl thiosemicarbazone salixylaldehyde, thiosemicarbazone diacetylmonoxim, 4-phenyl thiosemicarbazone diacetylmonoxim có độc tính mạnh nấm vi khuẩn Các phức chất Pt(II) với 4phenyl thiosemicarbazone istatin, thiosemicarbazone furaldehyde có khả ức chế phát triển tế bào ung thư gan, ung thư màng tim, ung thư màng tử cung Phức chất Pt(II) với 4-metyl thiosemicarbazone istatin, 4-metyl thiosemicarbazone furaldehyde có khả ức chế tế bào ung thư màng tim ung thư biểu mô người Trong số phối tử phức chất nghiên cứu hoạt tính sinh học phức Cu(II) với phối tử thiosemicarbazone citronenlal thiosemicarbazone mentol có khả ức chế hai dòng tế bào ung thư gan phổi Phức chất Mo với thiosemicarbazone có khả diệt khuẩn cao với khả ức chế phát triển ung thư Hai phức chất Mo(Hth)3Cl3 có tác dụng ức chế đáng kể phát triển khối u làm giảm thể tích số phát triển khối u 2.2 Phức Platin Cisplatin hợp chất platin gồm nguyên tử platin nối với nguyên tử clo phân tử amoniac vị trí cis, có tác dụng độc với tế bào, chống u thuộc loại chất alkyl hóa Cisplatin tạo thành liên kết chéo bên sợi DNA, nên làm thay đổi cấu trúc DNA ức chế tổng hợp DNA Ngoài ra, mức độ thấp hơn, cisplatin ức chế tổng hợp H9 Cấu trúc phân tử cisplatin protein RNA Thuốc tác dụng đặc hiệu pha chu kỳ tế bào Sau tiêm nhanh vào tĩnh mạch liều thường dùng, thuốc có nửa đời thải trừ lúc ban đầu huyết tương từ 25 đến 50 phút Sau nồng độ toàn phần thuốc (kể dạng liên kết dạng không liên kết) giảm xuống với nửa đời huyết tương 60 - 70 lâu Trên 90% lượng platin máu liên kết đồng hóa trị với protein huyết tương Nồng độ cisplatin cao thấy thận, gan, tuyến tiền liệt, thấp đôi chút bàng 10 quang, cơ, tinh hoàn, tụy, lách, thấp ruột, tuyến thượng thận, tim, phổi, não tiểu não Chỉ lượng nhỏ thuốc thải trừ qua thận Sau 24 lượng thải trừ 25% sau ngày, 43% liều dùng thấy nước tiểu Khi truyền tĩnh mạch, nửa đời huyết tương ngắn lượng thuốc thải trừ lớn Cisplatin thải trừ qua mật ruột Cisplatin hấp thu tốt tiêm vào màng bụng Cisplatin dùng đơn độc phối hợp với thuốc hóa trị liệu khác để điều trị: ung thư tinh hoàn di căn, ung thư buồng trứng giai đoạn muộn phẫu thuật chiếu tia xạ, ung thư đầu cổ trơ với thuốc khác, ung thư nội mạc tử cung, ung thư phổi tế bào nhỏ, số ung thư trẻ em (u Wilms) Ung thư bàng quang giai đoạn muộn không khả điều trị chỗ (phẫu thuật, tia xạ), cisplatin dùng đơn độc trường hợp Không nên coi cisplatin cách lựa chọn để chữa ung thư bàng quang, ung thư đầu cổ, mà dùng để điều trị ung thư giai đoạn muộn tái phát Carboplatin phức hợp kim loại nặng vô chứa nguyên tử trung tâm platin, có cấu tạo tính chất sinh hóa gần giống với cisplatin Carboplatin gắn vào DNA để tạo liên kết chéo bên hai chuỗi DNA, liên kết chéo làm thay đổi cấu trúc ức chế tổng H10 Cấu trúc carboplatin hợp DNA Carboplatin hợp 11 chất ổn định hoạt hoá chậm cisplatin Để có mức độ gắn với AND tương đương, cần phải có nồng độ carboplatin cao cisplatin Giữa carboplatin cisplatin có mức độ kháng chéo cao Tuy vậy, số u kháng cisplatin lại đáp ứng với carboplatin Về mặt lâm sàng, carboplatin dung nạp tương đối tốt So với cisplatin, carboplatin có tác dụng tương tự số ung thư (buồng trứng, phổi, đầu - cổ), lại tác dụng ung thư tinh hoàn Carboplatin thường ưa dùng người bệnh bị suy thận, có nguy cao bị nhiễm độc tai thần kinh, cisplatin lại thường ưa dùng cho H11 Thuốc tiêm carboplartin người bệnh có chức tuỷ xương bị suy giảm, có nguy cao bị nhiễm khuẩn huyết, cần phải điều trị chống đông máu 2.3 Natri nitroprusiat Natri nitroprusiat thuốc hạ huyết áp tác dụng nhanh, kéo dài từ đến 10 phút, cho phép điều chỉnh huyết áp nhanh thích đáng Thuốc gây giãn mạch ngoại vi mạnh làm giảm sức cản ngoại H12 Cấu trúc natri nitroprusiat 12 vi oxit nito giải phóng tác động trực tiếp lên tĩnh mạch tiểu động mạch Thuốc sử dụng để điều trị tăng huyết áp Thuốc dùng để chủ động gây giảm huyết áp gây mê toàn thân Trong suy tim ứ máu nặng, thuốc sử dụng để làm giảm tiền gánh hậu gánh Thuốc tác dụng hệ thần kinh thực vật Cơn tăng huyết áp cần phải giảm huyết áp để phòng hạn chế tổn thương quan đích Nitroprusiat dùng để điều trị tăng huyết áp kịch phát trước phẫu thuật u tế bào ưa crom, phình tách động mạch chủ trước phẫu thuật, suy tim trái cấp, hở van hai nặng Thuốc làm giảm sung huyết phổi tăng cao H13 Thuốc chống tăng số tim, làm giảm huyết áp huyết áp huy phẫu thuật để làm giảm xuất huyết vùng phẫu thuật Thuốc định làm giảm hậu gánh người bị nhồi máu tim cấp có tăng huyết áp đau ngực dai dẳng suy thất trái Thuốc chống độc kết hợp với chất độc: Khi chất độc liên kết với vị trí đặc hiệu, thuốc phản ứng với chất độc tạo thành phức hợp mới, giải phóng thụ thể trở lại trạng thái ban đầu Sau đó, phức hợp thuốc – chất độc thải trừ khỏi thể Phần lớn loại thuốc chống độc đặc hiệu tác dụng theo chế 13 trường hợp thuốc hồi phục cholinesteraza điều trị nhiễm độc chất độc phốtpho hữu Có thể kể thêm vào nhóm thuốc chống độc thuốc có tác dụng tạo phức hợp với chất độc, ví dụ thuốc BAL điều trị nhiễm độc kim loại nặng (chì, asen) lewisit 2.4 EDTA (ethylendiamin tetra acetic acid) Thường dùng muối dinatri (Na2EDTA, dinatri edetat) để làm tan nước, có khả “gắp” (chelate) calci Khi ngộ độc kim loại hóa trị (chì, đồng, sắt, coban, cadimi, chất phóng xạ) dùng dinatri H14 Thuốc giải độc kim loại nặng calci edetat (CaNa 2EDTA) tạo thành phức bền, toàn hoạt tính ion độc tính nó, không bị tai biến hạ calci máu thải qua thận 24 giờ, 72% thuốc tìm thấy dạng chelat nước tiểu, thời gian nửa thải trừ huyết tương 40 phút Không khuếch tán qua dịch não – tủy Penicilamin (D- bêta, bêtadimethylcystein) chất thuỷ phân penicilin Penicilamin tác nhân giải độc điều trị bệnh Wilson, cystin niệu nhiễm độc kim loại nặng H15 Thuốc trị viêm khớp 14 dùng điều trị viêm khớp dạng thấp Natri calci edetat làm giảm nồng độ chì máu nơi tích lũy chì thể Calci calci EDTA thay kim loại hóa trị 3, đặc biệt chì để tạo phức hòa tan bền vững tiết qua nước tiểu Calci EDTA bão hòa với calci, dùng tiêm tĩnh mạch với lượng tương đối lớn mà không gây thay đổi đáng kể nồng độ calci huyết toàn thể Theo lý thuyết, g calci EDTA tách 620 mg chì, thực tế có - mg chì tiết nước tiểu sau tiêm g thuốc cho người bệnh có triệu chứng ngộ độc chì cấp có nồng độ chì cao mô mềm Tạo chelat với kim loại nặng, hợp với chất thành phức hòa tan thải qua nước tiểu Trong cystein niệu, penicilamin hợp thành với cystein phức hợp hoà tan EDTA dùng để cô lập ion kim loại, làm cho ion không tác dụng với hợp chất khác, dùng cho trường hợp bị nhiễm độc chì, thủy ngân người 2.5 Dimercaprol Dimercaprol ngăn ngừa độc tính phức hợp thiol - kim loại, cách phản ứng với kim loại để hình thành phức hợp dimercaprol - kim loại, đồng thời giải phóng hệ enzyme có thiol Khả tạo chelat H16 Cấu trúc dimercaprol 15 dimercaprol thay đổi tuỳ kim loại, mạnh với thuỷ ngân, muối vàng nửa kim loại asen 2.6 Phức nguyên tố đất Các amino acid loại phối tử hữu nhiều chức, ophenanthroline base hữu dị vòng, tạo nên nhiều phức chất với nguyên tố đất (NTĐH), phong phú số lượng, đa dạng cấu trúc tính chất Nhiều phức chất hỗn hợp NTĐH có hoạt tính sinh học mạnh Trong hóa học phân tích, phức chất hỗn hợp, phối tử NTĐH dùng để tách, phân chia nhóm NTĐH, riêng NTĐH Trong lĩnh vực sinh học, số phức chất đất dùng làm chất xúc tác cho trình sinh tổng hợp protein, tách DNA RNA Trong Y Dược số phức chất đất thành phần thuốc dùng để điều trị bệnh thiếu máu, tiểu đường bệnh người già Còn lĩnh vực nông nghiệp dùng phức chất NTĐH làm phân vi lượng bón cho trồng, làm thức ăn cho gia súc, gia cầm, kích thích phát triển, làm tăng suất, chất lượng sản phẩm trồng vật nuôi Ứng dụng phức chất mỹ phẩm 3.1 Polyvinylpyrrolidone 16 Polyvinylpyrrolidone thành phần nhiều loại mỹ phẩm, dầu gội đầu, kem cạo râu,… Nhờ vào khả tạo phức, sử dụng làm tác nhân cô đặc, ổn định nhũ tương, chất giảm cảm H17 Công thức phân tử pvp quang, bám dính tốt với tóc da, không dị ứng hoạt tính keo bảo vệ Khả tạo phức PVP với thuốc nhuộm dẫn đến ứng dụng việc nhuộm tóc hay rửa màu nhờ điều chỉnh tỷ lệ PVP so với thuốc nhuộm, màu sắc giữ vĩnh cửu tạm thời Trong kem H18 Thành phần hóa học kem đánh đánh răng, khả tạo phức PVP sử dụng để làm tăng khả loại bỏ vết ố, giúp trắng 3.2 Acid Pantothenic (Vitamin B5) Acid Pantothenic thường thấy dạng nhóm phức hệ B, phức hợp có mặt rộng rãi thể sống, vitamin cần thiết cho sống Khả tạo 17 phức mang lại nhiều hoạt tính sinh học cho acid pantothenic, hoạt động chất giữ ẩm đồng thời tái tạo tế bào khỏe mạnh Acid pantothenic sử dụng mỹ phẩm có tác dụng trị mụn, gàu,… Vitamin B5 hoạt động cách giảm sản lượng dầu tuyến bã nhờn, tăng Coenzyme A (Co-A) làm tăng phân hủy trao đổi chất dầu hoạt động bình thường sinh lý tế bào làm giảm tích tụ dầu da, làm giảm loại H19 Cấu tạo hóa học Coenzyme-A bỏ mụn trứng cá Đặc biệt, Vitamin B5 giúp giữ cho da khỏe mạnh, trì hoãn xuất dấu hiệu lão hóa sớm da nếp nhăn đốm đồi mồi 3.3 Một số phức khác Ngoài có nhiều phức chất tự nhiên nhân tạo có hoạt tính sinh học cao ứng dụng rộng rãi sản xuất mỹ phẩm Nano White phức chất làm sáng da tự nhiên tác dụng cao, có chứa Arbutin chiết xuất từ thường xanh dây leo, hợp chất kết hợp vitamin Glutathione Lanoline phức hợp sản phẩm có nguồn gốc tự nhiên mà người chưa tổng hợp Thành phần 18 chất lượng lanoline phụ thuộc vào trình lọc tinh chế, mà tất sản phẩm lanoline giống Lanoline lấy từ chất bã dầu cừu tiết ra, hiệu điều trị khô da lành vết thương bề mặt da Kem dưỡng ban đêm giúp cung cấp sinh lực cho da cách kết hợp phức hợp ß-Prostimuline Astaxanthin - chất chống oxi hóa cực mạnh từ tự nhiên Các hoạt chất giúp cải thiện cấu trúc da suốt đêm, bảo vệ liên kết tế bào tăng độ đàn hồi cho da Phức hợp D-circle giúp giảm bọng mỡ làm sáng quầng thâm, tinh chất làm sáng giúp giảm vùng tối quanh mắt 19 Tài liệu tham khảo http://tai-lieu.com/tai-lieu/de-tai-nghien-cuu-tong-hop-cautao-cua-mot-so-phuc-chat-cua-pd-ii-voi-dan-xuatthiosemicacbazon-4981/ http://www.hoahocngaynay.com/vi/hoa-hoc-va-doisong/hoa-hoc-va-suc-khoe/366-thanh-phan-hoa-hco-nenchu-y-cua-my-pham.html http://luanvan.co/luan-van/polyvinylpyrrolidon-va-cac-ungdung-337/ http://www.oxychemicals.com.vn/index.php/edtaethylendiamin-tetraacetic-acid.html?directory=56 http://baigiangykhoa.edu.vn/ngo-doc-cap-cuu/thuocchong-doc-dac-hieu.html http://www.thuoc.net.vn/Default.aspx? Mod=ViewOriginDrugs&DrugsID=510 http://luanvan.net.vn/luan-van/luan-van-nghien-cuu-tonghop-cau-tao-cua-mot-so-phuc-chat-pdii-voi-dan-xuat-cuathiosemicacbazon-19598/ http://doc.edu.vn/tai-lieu/do-an-nghien-cuu-tong-hop-cautao-cua-mot-so-phuc-chat-pdii-voi-dan-xuat-cuathiosemicacbazon-51670/ http://www.dieutri.vn/p/6-6-2011/S752/Penicilamin.htm http://www.dieutri.vn/d/14-5-2011/S542/Dinatri-CalciEdetat.htm 20 http://www.docsachysinh.com/sinh-hoc-phan-tu-tebao/dai-cuong-sat-va-hemoglobin/ http://www.flinnsci.com/store/Scripts/prodView.asp? idproduct=15857 http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2011/cs/c0cs0 0215a#!divAbstract http://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/aldrich/6741 25?lang=en®ion=VN http://www.scielo.br/scielo.php?pid=S010350532002000500003&script=sci_arttext 21 ... chất nhi u nhà khoa học giới quan tâm, chúng ứng dụng rộng rãi nhi u lĩnh vực khoa học kỹ thuật đời sống, công nghiệp Phức chất ứng dụng nhi u lĩnh vực khác như: nông nghiệp, sinh học, y dược Trong. .. amino acid loại phối tử hữu nhi u chức, ophenanthroline base hữu dị vòng, tạo nên nhi u phức chất với nguyên tố đất (NTĐH), phong phú số lượng, đa dạng cấu trúc tính chất Nhi u phức chất hỗn hợp... 3.3 Một số phức khác Ngoài có nhi u phức chất tự nhi n nhân tạo có hoạt tính sinh học cao ứng dụng rộng rãi sản xuất mỹ phẩm Nano White phức chất làm sáng da tự nhi n tác dụng cao, có chứa Arbutin