Vai trò của phức chất trong hóa sinh vô cơ

BỘ MÔN: VÔ CƠ
TIỂU LUẬN : ỨNG DỤNG CỦA PHỨC CHẤT TRONG HÓA SINH VÔ CƠ

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Lành
Nguyễn Thị Ngà
Nguyễn Thị Thanh Tâm
Nguyễn Ngọc Thành
Lớp: Hóa K6
Giáo viên hướng dẫn: Nguyễn Thị Ngọc Linh
Mở đầu
Tổng hợp và nghiên cứu các hợp chất phức tạp là một trong những hướng phát triển của hoá học vô cơ hiện đại. Có thể nói rằng hiện nay hoá học phức chất đang phát triển rực rỡ và là nơi hội tụ những thành tựu của hoá lí, hoá phân tích, hoá học hữu cơ, hoá sinh, hoá môi trường, hoá dược

Đặc biệt hoá học phức chất đang phát huy ảnh hưởng sâu rộng sang lĩnh vực hoá sinh cả về lí thuyết và ứng dụng: rất nhiều thành tựu trong lĩnh vực hóa sinh vô cơ và trong y dược gắn liền với việc nghiên cứu phức chất trong các hệ sinh học. Vì vậy chúng tôi đã tìm hiểu “Ứng dụng của phức chất trong lĩnh vực hóa sinh vô cơ

BỐ CỤC
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ PHỨC CHẤT

CHƯƠNG 2: HÓA SINH VÔ CƠ VÀ ỨNG DỤNG CỦA PHỨC CHẤT TRONG HÓA SINH VÔ CƠ

KẾT LUẬN

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ PHỨC CHẤT
1.1. Khái niệm và phân loại về phức chất
a. Khái niệm cơ bản
Phức chất là những hợp chất được tạo thành bởi những nhóm riêng biệt với các đặc trưng sau:
Có mặt sự phối trí

Không phân li hoàn toàn trong dung dịch

Có thành phần phức tạp
Be(OH)2 + 2NaOH = Na2[Be(OH)4]

AlF3 + 3NaF = Na3[AlF6]

Ag+ + 2 NH3 = [Ag(NH3)2]+
b. Phân loại phức chất
+ Dựa vào thành phần của phức
VD [AgCl 3 ] 2- , [Ca(SO4) 2] 2
+ Dựa vào loại hợp chất

VD H2[SiF6], H[AuCl4], [Ag(NH3) 2 ]OH ,
+ Dựa vào dấu điện tích của ion phức
VD [Co(NH3)6]Cl3, [Zn(NH3)4]Cl2
+ Dựa theo bản chất của phối tử người taọ phức
VD [Co(H2O)6]2+, [Pt(OH)6] 2-
+ Dựa theo cấu trúc của cầu nội phức
VD [NH3Cr-OH-Cr(NH3)5]Cl5
1.2 Cấu tạo của phức chất
Công thức tổng quát: [MLx]nXn
VD [Zn(NH3)4]Cl2
CHƯƠNG 2: HÓA SINH VÔ CƠ VÀ ỨNG DỤNG CỦA PHỨC CHẤT TRONG HÓA SINH VÔ CƠ
2.1. Sự ra đời của hóa sinh vô cơ
- Các sản phẩm hóa học tự nhiên và nhân tạo vừa là cơ sở của sự sống, vừa là phương tiện dùy trì và phát triển cuộc sống, từ thực phẩm, thuốc men, trang phục … đến vật liệu xây dựng, đồ nội thất, công cụ sản xuất.. gọi là Hóa sinh
Hóa sinh Vô cơ là cầu nối giữa Hóa Sinh và Hóa học phức chất vì cơ bản các kim loại có mặt trong cơ thể đều tồn tại dưới dạng phức chất.
Hóa sinh vô cơ là Hóa học phức chất của các hệ sinh học với nhiệm vụ
+ Là nghiên cứu cấu tạo của các phức chất sinh học
+ Làm sáng tỏ mối quan hệ giữa cấu tạo đó với hoạt tính sinh học.
2.2. Các phức chất sinh học tiêu biểu
- Nhiều phức chất được tìm thấy trong cơ thể sinh vật có khối lượng phân tử tương đối thâp. Chúng được tạo thành giữa các aion đơn giản ( Cl-, CO3, HCO3 2-, PO4 3-, hay phân tử như NH3, H2O, amino axitv.v…
Hình 1. Phức chất sắt Pophyrin IX (hem)
Khả năng liên kết với oxi quyết định chức năng sinh học của hemoglobin là chất vận chuyển oxi
Clorophyl và vitamin B12 cũng thuộc loại phức chất pophyrin. Mg2+ là ion trung tâm trong clorophy, sắc tố màu lục trong lá cây.
Metalloprotein khác chứa các kim loại như molipden, kẽm, đồng v.v… và đóng vai trò quan trọng như cố định nito, thủy phân chuyển nhóm nguyên tử.
Feredoxin chữa các cụm sắt- lưu huỳnh Fe2S2 hay Fe4S4; nitrogenaza, enzim xúc tác cho quá trình cố định nito khí quyển
2.3. Ứng dụng của phức chât trong y học
Hóa sinh vô cơ có vai trò rất quan trọng trong Y học. Trong cơ thể con người có khoảng 60 nguyên tố hóa học, trong đó phần lớn là các kim loại.
Theo quan diểm của Y học, hàm lượng mỗi kim loại trong cơ thể chỉ được dao động trong một giới hạn nhất định. Sự thiếu hay thừa đều dẫn đến rối loạn hoạt động cơ thể, nghĩa là dẫn đến bệnh tật, thậm chí có thể sẫn đến sự chết.
VD 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 hiện đại người ta dùng các loại thuốc chứa những hoạt chất có khả năng tạo phức với các kim loại. Những kim loại cần bổ sung thường được đưa vào cơ thể dứoi dạng phức chất với các phối tử không gây độc cho cơ thể mà còn có tác dụng bổ ích như các amino axit, protein, đường, vitamin v.v..
2.3.1.Phức platin
Phức chất cis-[Pt(NH3)2Cl2 một hợp chất vô cơ có khả năng ức chế các tế bào ung thư như ung thư tinh hoàn, buồng trứng, bàng quang và các khối u ở đầu và cổ
Vì cisplatin có độc tính cao đối với thận và chỉ có tác dụng với một số bệnh ung thư
Một số thuốc chống ung thư trên cơ sở Platin
Cacboplatin
JM216
2.3.2. Pophyrin
Pophyrin tuy không tồn tại trong thiên nhiên nhưng những dẫn xuất của nó như hemoglobin, clorophin và xitocrom có vai trò rất lớn đối với sự sống của sinh vật.
Phức chất của pophirin với sắt được gọi là hem
- Phức chất của pophirin với Mg2+ được gọi là clorophin.
Hem và clorophin là hai chất chủ chốt trong cơ chế phức tạp của quá trình biến hóa năng lượng mặt trời thành năng lượng sống của sinh vật
Hemoglobin là chất hồng cầu có trong máu của ngừoi và hầu hết động vật
2.3.3 Phức của Molipden và hoạt tính sinh học của chúng
Molypđen là kim loại 4d có mặt trong cơ thể và có vai trò rất quan trọng đối với sự sống. Thiosemicacbazit và các dẫn xuất của nó – các thiosemicacbazon –có tính sinh học
Phức chất thiosemicacbazonat kim loại có khả năng ức chế phát triển của ung thư
Phức chất của Mo(III) với thiosemicacbazit
Phức chất của Mo(V) với thiosemicacbazit
Phức chất của Mo(VI) với các dẫn xuất salixilandehit và axetylaxeton của thiosemicacbazit
Phức chất Mo với thiosemicacbazon có khả năng diệt khuẩn cao cùng với khả năng ức chế sự phát triển ung thư
Hai phức chất Mo(Hth)3Cl3 có tác dụng ức chế đáng kể đối với sự phát triển của khối u như làm giảm thể tích khối u, giảm mật độ tế bào ung thư, giảm tổng số tế bào và từ đó đã làm giảm chỉ số phát triển của u.
2.4. Phức chất Glutamat Borat và thử nghiệm làm phân bón vi lượng cho cây vừng
Phức Glutamat borat neodim với thành phần của phức tương ứng là H2[Nd(Glu)(BO3)].3H2O và thử nghiệm làm phân bón vi lượng cho cây vừng, đã thấy rằng:
+ Làm tăng tỷ lệ nảy mầm, tăng cường các chỉ tiêu sinh trưởng phát triển, tăng cường các quá trình sinh lý theo hướng thuận lợi
+ Tăng năng suất và chất lượng hạt của cây vừng.
Hình 2: Cây vừng trước và sau khi được sử dụng làm phân bón vi lượng
2.5. Phức chất đa phối tử của các nguyên tố đất hiếm và thử nghiệm hoạt tính sinh học đến sự sinh trưởng và phát triển của cây đậu tương
Phức chất này được tổng hợp từ ion đất hiếm Nd3+ và axitglutamic với Na2MoO4
Phức chất Glutamat molypdatneodim ở các nồng độ thích hợp để ngâm hạt đậu và phun lên lá cây đậu tương đã thu được:
+ Chiều cao, diện tích lá, trọng lượng tươi và trọng lượng khô của cây đậu tương ở giai đoạn ra hoa đều tăng lên
+ Rút ngắn được thời gian ra hoa,làm tăng cường độ quang hợp, cường độ hô hấp của cây
+ Hàm lượng protit và lipt trong hạt đều tăng lên
2.6. Một số các nguyên tố khác được ứng dụng trong y học
Để làm tăng độ nhạy của phép chuẩn đoán ngừơi ta thường đưa vào cơ thể những chất có tác dụng làm nổi bật các hình ảnh thu được, do đó làm tăng độ nhạy của phép chuẩn đoán
Vd đồng vị phóng xạ 99TC đã được dùng trong y học hạt nhân trong việc chuẩn đoán bệnh ung thư xương bằng cách chụp ảnh gamma
KẾT LUẬN
- Hóa học phức chất đóng vai trò hết sức quan trọng trong nhiều lĩnh vực: hóa lý, hóa môi trường, hóa phân tích và đặc biệt trong lĩnh vực hóa sinh
- Phức chất trong hóa sinh được ứng dụng để sản xuất một số thuốc chống ung thư, tiểu đường….
- Những quá trình quan trọng nhất của sự sống như sự quang hợp, sự vận chuyển oxi và cacbon đioxit trong cơ thể….
- Ngày nay hóa học phức chất còn có nhiều ứng dụng trên lý thuyết nhưng trên thực tế chưa được sử dụng vào thực tế.
- Nhiệm vụ của các nhà hóa học là tiếp tục nghiên cứu để ngành hóa học phức chất ngày càng phát triển rực rỡ
CẢM ƠN SỰ LẮNG NGHE
CỦA THẦY CÔ VÀ CÁC BẠN