配合物在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用

1、配位化合物在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用配位化合物是一類廣泛存在、組成較為復(fù)雜、在理論和應(yīng)用上都十分重要的化合物。目前對(duì)配位化合物的研究已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了無(wú)機(jī)化學(xué)的范疇。它涉及有機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)、生物化學(xué)、催化動(dòng)力學(xué)、電化學(xué)、量子化學(xué)等一系列學(xué)科。隨著科學(xué)的發(fā)展在生物學(xué)和無(wú)機(jī)化學(xué)的邊緣已形成了一門新興的學(xué)科生物無(wú)機(jī)化學(xué)。新學(xué)科的發(fā)展表明配位化合物在生命過(guò)程中起著重要的作用。除此之外配位化合物廣泛應(yīng)用于生化檢驗(yàn)、藥物分析、環(huán)境監(jiān)測(cè)等方面。本文對(duì)配位化合物理論的

2、發(fā)展及其在醫(yī)學(xué)、藥學(xué)中的重要作用和應(yīng)用作簡(jiǎn)單的論述。1配位化合物及其理論的發(fā)展1.1配位化合物的組成配位化合物(codinationcompound簡(jiǎn)稱配合物舊稱絡(luò)合物)是指獨(dú)立存在的穩(wěn)定化合物進(jìn)一步結(jié)合而成的復(fù)雜化合物。從組成上看配位化合物是由可以給出孤對(duì)電子對(duì)或多個(gè)不定域電子的一定數(shù)目的離子或分子(統(tǒng)稱為配位體)和具有接受孤電子對(duì)或多個(gè)不定域電子空位的原子或離子(統(tǒng)稱中心原子)按一定組成和空間構(gòu)型所形成的化合物。中心原子大多是位于周

3、期表中部的過(guò)渡元素。配位體中可作為配原子的總共約有14種元素它們主要是位于周期表的A、A、A族及H和有機(jī)配體中的C原子這些元素是:H、C、O、F、P、S、Cl、As、Se、Br、Sb、Te、I[1]。1.2配位化合物理論的發(fā)展配位化合物理論的發(fā)展經(jīng)歷了一個(gè)漫長(zhǎng)的過(guò)程。國(guó)外最早的文獻(xiàn)記載是在1704年普魯士染料廠的工人迪巴赫(Diesbach)把獸皮或牛血、Na2CO3在鐵鍋中煮得到一種蘭色染料普魯士藍(lán)(Fe4[Fe(CN)6]3)[2]

4、。雖然如此人們通常還是認(rèn)為配位化合物始自1798年法夠定性地解釋許多配合物的空間構(gòu)型和磁性但對(duì)于配合物的顏色及光譜特征無(wú)法解釋該疑問(wèn)卻在1932年范弗萊克(VanVlackJH)提出的配合物的晶體場(chǎng)理論得以解釋。該理論認(rèn)為[2]受配體電場(chǎng)的影響中心原子最外層的d軌道發(fā)生能級(jí)分裂原來(lái)能量相同的5個(gè)d軌道分裂成能量不同的2組或2組以上的軌道。如果分裂的d軌道中沒(méi)有充滿電子當(dāng)吸收某些波長(zhǎng)的可見(jiàn)光后可發(fā)生d電子從能量低的d軌道向能量高的d軌道躍

5、遷產(chǎn)生的dd躍遷所需的能量就是分裂能其能量差(激發(fā)能)一般相當(dāng)于被吸收的可見(jiàn)光的能量從而使配合物呈現(xiàn)被吸收光的補(bǔ)光。由于配合物不同分裂能的大小也不同所以不同的配合物呈現(xiàn)出不同的顏色。2配位化合物在生物體中的重要意義2.1生物體內(nèi)結(jié)合酶都是金屬螯合物[3]生命的基本特征之一是新陳代謝生物體在新陳代謝過(guò)程中幾乎所有的化學(xué)反應(yīng)都是在酶的作用下進(jìn)行的故酶是一種生物催化劑。目前發(fā)現(xiàn)的2000多種酶中[4]很多是1個(gè)或幾個(gè)微量的金屬離子與生物高分子

6、結(jié)合成的牢固的配合物。若失去金屬離子酶的活性就喪失或下降若獲得金屬離子酶的活性就恢復(fù)。2.1.1鋅生物體內(nèi)的鋅參與許多酶的組成使酶表現(xiàn)出活性近年報(bào)道含鋅酶已增加到200多種[5]。生物體內(nèi)重要代謝物的合成和降解都需要鋅酶的參與可以說(shuō)鋅涉及生命全過(guò)程。如DNA聚合酶、RNA合成酶、堿性磷酸酶、碳酸酐酶、超氧化物歧化酶等這些酶能促進(jìn)生長(zhǎng)發(fā)育促進(jìn)細(xì)胞正常分化和發(fā)育促進(jìn)食欲。當(dāng)人體中的鋅缺乏時(shí)各種含鋅酶的活性降低胱氨酸、亮胱氨酸、賴氨酸的代謝紊

7、亂谷胱甘肽、DNA、RNA的合成含量減少結(jié)締組織蛋白的合成受到干擾腸粘液蛋白內(nèi)氨基酸己糖的含量下降可導(dǎo)致生長(zhǎng)遲緩、食欲不振、貧血、肝脾腫大、免疫功能下降等不良后果。2.1.2銅銅在機(jī)體中的含量?jī)H次于鐵和鋅是許多金屬酶的輔助因子如細(xì)胞色素氧化酶、超氧化物歧化酶、酪氨酸酶、尿酸酶、鐵氧化酶、賴氨酰氧化酶、單胺氧化酶、雙胺氧化酶等。銅是酪氨酸酶的催化中心每個(gè)酶分子中配有2個(gè)銅離子當(dāng)銅缺乏時(shí)酪氨酸酶形成困難無(wú)法催化酪氨酸酶轉(zhuǎn)化為多巴氨氧化酶從而