ỨNG DỤNG CỦA PHỨC CHẤT TRONG HÓA SINH

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC HUẾ KHOA HÓA HỌC BÀI TIỂU LUẬN ĐỀ TÀI: “Ứng dụng phức chất hóa sinh” Giảng viên : Trần Ngọc Tuyền Sinh viên : HÀ THỊ NHA Lớp : HÓA K36 Năm học: 2014-2015 LỜI NÓI ĐẦU Trong công nghiệp hóa dược, phức chất chứa phối tử bất đối dùng phổ biến để tổng hợp lựa chọn lập thể dược chất làm nguyên liệu tổng hợp chế phẩm dược dụng quan trọng Ở động vật, thực vật, đặc biệt lad thể người, phức chất không tham gia cấu tạo qua mà đóng vai trò quan trọng nhiều hoạt động sống Sự thiếu, thừa hay lệch lạc cấu trúc vai trò phức sinh học gây tình trạng bệnh lý định Ngày nay, với phát triển Y học, người ta không phân tích cấu trúc vai trò nhiều phức chất mà đưa ứng dụng chúng vào lĩnh vực bào chế thuốc đào thải nguyên tố độc thuốc phòng chữa bệnh Để hiểu rõ thêm phức chất nói chung phức sinh học nói riêng, đề tài tiểu luận “Ứng dụng phức chất hóa sinh” Nội dung: I.Tổng quan phức chất Định nghĩa phức chất Ion trung tâm phối tử Cầu nội, cầu ngoại Số phối trí II.Ứng dụng phức chất hóa sinh Sự đời hóa sinh vô Các phức chất sinh học tiêu biểu Ứng dụng phức chât y học 3.1.Phức platin 3.2 Pophyrin 3.3 Phức Molipden hoạt tính sinh học chúng Phức chất Glutamat Borat thử nghiệm làm phân bón vi lượng cho vừng Một số nguyên tố khác ứng dụng y học I.TỔNG QUÁT VỀ PHỨC CHẤT: 1.1.Định nghĩa phức chất: Phức chất hợp chất tạo thành ion hay nguyên tử kim loại M với phối tử A phân tử hay ion khác Số liên kết tạo thành M với A nhiều hóa trị thông thường M Công thức chung phức chất [MAa] Ví dụ: [AgCl2]-; [Ag(NH3)2]+; [Co(NH3)6]3+… Nhiều ion kim loại nước tồn dạng phức aquo chẳng hạn [Cu(H2O)6]2+ , [Al(H2O)6]3+… 1.2 Ion trung tâm phối tử: Ion hay nguyên tử kim loại M gọi ion trung tâm M axit lewis có orbital hoá trị trống, nhận cặp electron phân tử hay ion khác Ion trung tâm thường nguyên tử hay kim loại chuyển tiếp Phối tử A bazơ lewis A có cặp electron tự Ví dụ: Cl-, CN-, H2O, 1.3 Cầu nội, cầu ngoại: Dấu móc vuông “[ ]“ dùng để nguyên tử liên kết với liên kết cộng hoá trị, nguyên tử gọi chung cầu nội hay ion phức Nếu cầu nội mang điện tích – cần kết hợp thêm ion trái dấu để tạo hợp chất trung hoà điện, ion gọi cầu ngoại Ví dụ phức chất [Ag(NH3)2]Cl, Na[AgCl2], ion Na+, Cl- cầu ngoại Như vậy, cầu nội không mang điện cầu ngoại Vì thế, từ phức chất thường dùng để cầu nội Phức chất trung hoà chất điện ly nước Lúc đó: ion phức cầu ngoại tách khỏi (điện ly hoàn toàn) Ion phức điện ly yếu, bỏ qua điện ly ion phức Phức chất bền số β lớn β đươc gọi số bền phức chất 1.4 Số phối trí: Số phối trí M số liên kết mà ion trung tâm M tạo với phối tử Số phối trí quan hệ mật thiết với cấu trúc hình học phức chất Số phối trí định chủ yếu kích thước ion trung tâm phối tử: ion trung tâm M có kích thước nhỏ, phối tử A có kích thước lớn số phối trí nhỏ ngược lại II.Ứng dụng phức chất hóa sinh 2.1 Sự đời hóa sinh vô - Các sản phẩm hóa học tự nhiên nhân tạo vừa sở sống, vừa phương tiện dùy trì phát triển sống, từ thực phẩm, thuốc men, trang phục … đến vật liệu xây dựng, đồ nội thất, công cụ sản xuất gọi Hóa sinh - Hóa sinh Vô cầu nối Hóa Sinh Hóa học phức chất kim loại có mặt thể tồn dạng phức chất - Hóa sinh vô Hóa học phức chất hệ sinh học với nhiệm vụ + Là nghiên cứu cấu tạo phức chất sinh học + Làm sáng tỏ mối quan hệ cấu tạo với hoạt tính sinh học 2.2 Các phức chất sinh học tiêu biểu - Nhiều phức chất tìm thấy thể sinh vật có khối lượng phân tử tương đối thâp Chúng tạo thành aion đơn giản ( Cl -, CO3, HCO3 2-, PO4 3-, hay phân tử NH3, H2O, amino axitv.v… - Khả liên kết với oxi định chức sinh học hemoglobin chất vận chuyển oxi - Clorophyl vitamin B12 thuộc loại phức chất pophyrin Mg2+ ion trung tâm clorophy, sắc tố màu lục - Metalloprotein khác chứa kim loại molipden, kẽm, đồng v.v… đóng vai trò quan trọng cố định nito, thủy phân chuyển nhóm nguyên tử - Feredoxin chữa cụm sắt- lưu huỳnh Fe 2S2 hay Fe4S4; nitrogenaza, enzim xúc tác cho trình cố định nito khí 2.3 Ứng dụng phức chât y học - Hóa sinh vô có vai trò quan trọng Y học Trong thể người có khoảng 60 nguyên tố hóa học, phần lớn kim loại - Theo quan diểm Y học, hàm lượng kim loại thể dao động giới hạn định Sự thiếu hay thừa dẫn đến rối loạn hoạt động thể, nghĩa dẫn đến bệnh tật, chí sẫn đến chết Ví dụ: Thiếu sắt dẫn đến bệnh thiếu máu, thiếu canxi dẫn đến bệnh loãng xương… Dư sắt bệnh chàm da, dư caxi dẫn đến bệnh sỏi thận - 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 dứoi dạng phức chất với phối tử không gây độc cho thể mà có tác dụng bổ ích amino axit, protein, đường, vitamin v.v 2.3.1.Phức platin - Phức chất cis-[Pt(NH3)2Cl2 hợp chất vô có khả ức chế tế bào ung thư ung thư tinh hoàn, buồng trứng, bàng quang khối u đầu cổ - Vì cisplatin có độc tính cao thận có tác dụng với số bệnh ung thư - Một số thuốc chống ung thư sở Platin 2.3.2 Pophyrin - Pophyrin không tồn thiên nhiên dẫn xuất hemoglobin, clorophin xitocrom có vai trò lớn sống sinh vật - Phức chất pophirin với sắt gọi hem - Phức chất pophirin với Mg2+ gọi clorophin 2.3.3 Phức Molipden hoạt tính sinh học chúng - Molypđen kim loại 4d có mặt thể có vai trò quan trọng sống Thiosemicacbazit dẫn xuất – thiosemicacbazon –có tính sinh học - Phức chất thiosemicacbazonat kim loại có khả ức chế phát triển ung thư Phức chất Mo(V) với thiosemicacbazit Phức chất Mo(VI) với dẫn xuất salixilandehit axetylaxeton thiosemicacbazit - Phức chất Mo với thiosemicacbazon 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 khối u, giảm mật độ tế bào ung thư, giảm tổng số tế bào từ làm giảm số phát triển u 2.4 Phức chất Glutamat Borat thử nghiệm làm phân bón vi lượng cho vừng - Phức Glutamat borat neodim với thành phần phức tương ứng H2[Nd(Glu)(BO3)].3H2O thử nghiệm làm phân bón vi lượng cho vừng, thấy rằng: + Làm tăng tỷ lệ nảy mầm, tăng cường tiêu sinh trưởng phát triển, tăng cường trình sinh lý theo hướng thuận lợi + Tăng suất chất lượng hạt vừng - Phức chất Mo với thiosemicacbazon 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 khối u, giảm mật độ tế bào ung thư, giảm tổng số tế bào từ làm giảm số phát triển u 2.4 Phức chất Glutamat Borat thử nghiệm làm phân bón vi lượng cho vừng - Phức Glutamat borat neodim với thành phần phức tương ứng H2[Nd(Glu)(BO3)].3H2O thử nghiệm làm phân bón vi lượng cho vừng, thấy rằng: + Làm tăng tỷ lệ nảy mầm, tăng cường tiêu sinh trưởng phát triển, tăng cường trình sinh lý theo hướng thuận lợi + Tăng suất chất lượng hạt vừng 2.5 Một số nguyên tố khác ứng dụng y học Nguyên tố Li N Mg Hợp chất có dược tính Li2CO3 N2O MgO Tên thương mại Camcolit Khí cười Magnesia Co Zn Br I Bi Vitamin B12 ZnO NaBr I2 K3[Bi(xitrat)2] Cobaltamin S Calamin V BMOV De-Nol Vai trò Chữa bệnh trầm cảm Trầm cảm Chữa bệnh thừa axit dày Bổ sung vitamin Thuốc bôi da Thuốc an thần Chống nhiễm khuẩn Thuốc chữa bệnh thừa axit dày, loét dày Chất mô insulin việc chữa bệnh đái tháo đường Để làm tăng độ nhạy phép chuẩn đoán ngừơi ta thường đưa vào thể chất có tác dụng làm bật hình ảnh thu được, làm tăng độ nhạy phép chuẩn đoán Vd đồng vị phóng xạ 99TC dùng y học hạt nhân việc chuẩn đoán bệnh ung thư xương cách chụp ảnh gamma KẾT LUẬN - Hóa học phức chất đóng vai trò quan trọng nhiều lĩnh vực: hóa lý, hóa môi trường, hóa phân tích đặc biệt lĩnh vực hóa sinh - Phức chất hóa sinh ứng dụng để sản xuất số thuốc chống ung thư, tiểu đường… - Những trình quan trọng sống quang hợp, vận chuyển oxi cacbon đioxit thể… - Ngày hóa học phức chất có nhiều ứng dụng lý thuyết thực tế chưa sử dụng vào thực tế - Nhiệm vụ nhà hóa học tiếp tục nghiên cứu để ngành hóa học phức chất ngày phát triển rực rỡ ...LỜI NÓI ĐẦU Trong công nghiệp hóa dược, phức chất chứa phối tử bất đối dùng phổ biến để tổng hợp lựa chọn lập... cho trình cố định nito khí 2.3 Ứng dụng phức chât y học - Hóa sinh vô có vai trò quan trọng Y học Trong thể người có khoảng 60 nguyên tố hóa học, phần lớn kim loại - Theo quan diểm Y học, hàm lượng