配位化学在医药中的应用

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1、论文题目：配位化学在医药中的应用作者姓名：孔祥贡专业：核科学与技术学院2011级放射化学日期：2013年12月22日配位化学在医药中的应用配位化学自19世纪的出现发展至今，经历了100多年。在这100多年里，人类取得了巨大的成就，并逐步把配位化学充分地运用到了日常的生命活动中，从而使我们的生活质量应为有了配位化学而得到大大提高。配位化学的应用涉及到众多领域，在本文着重介绍配位化学在医药中的医用。一、治疗类药物中的配位化学根据对众多药物的主要成分的分子式和结构式可以看出，大部分药物的主要成分都是含有金属元素的配位化合物，还有好多药物其主要成分虽然不是金属配

2、合物，但是他们属于金属元素的配体，其在机体内的作用机理也是配位反应。配位化学在药物上的广泛应用，其主要依据应该是，机体内的金属元素在体内的吸收、运送、储存、分布、排泄及整个代谢过程都涉及配位反应，任何能与生物配体争夺金属配体位置的外源性物质都将产生生物效应。1、关于机体金属中毒的解毒剂1.1、中毒和解毒中的配位反应和机理生物体内存在着各种生物配体，同时存在着各种含有多种金属元素的蛋白和酶，这些都是维持正常生命活动的基础。当外来的重金属进入体内，因这些重金属与体内的所必需的金属元素进行竞争生物配体，这就会造成体内必需的金属平衡失调，那些金属蛋白和金属酶也随

3、之失去原有的生物活性，从而使机体新陈代谢出现混乱，即机体表现出金属中毒症状。根据软硬酸碱理论的划分，硬酸类金属离子对机体一般没有毒性，而软酸类金属离子则对机体有较大毒性，如Hg、Au、Pd等，碱类也与此相同，硬碱一般没有毒性，而软碱则对机体有毒性，如CN-、巯基及有机硫化合物等。重金属离子进入机体内根据软硬酸碱理论中的硬亲硬，软亲软原理，即它们易跟机体内的软碱进行配位结合，如巯基（—SH)，且这些重金属易和与它们同族较轻的必需金属元素进行配位竞争，置换出必需金属元素，而使那些需要这些必需金属的蛋白和酶失去了生物作用，如Cd2+和Hg2+易与同族的Zn2+

4、离子竞争酶的活性部位从而改变酶的活性。当然基于这种中毒原理，我们也可以通过反向竞争来对金属的中毒进行解毒。解毒的机理和中毒机理基本相同，也是通过竞争性的配位反应来实现，不过用得更多是通过引入配合剂来进行解毒，引入的配合剂与引起中毒的重金属的配位能力更强，从而可以使重金属离子从蛋白和酶的活性部位中脱下来，并且与引入的配合剂形成稳定的可溶性配合物，这样可使引起中毒的金属离子通过机体代谢排出体内，这样毒性就解除了。1.2、重金属中毒的解毒剂由前面提到过，能够对机体产生毒性的是一些软酸类金属，根据软硬酸碱理论知，所用的解毒剂应该是一些软碱性配体，一般用含有巯基的

5、化合物来作为解毒剂。首先投入使用的解毒剂是第二次世界大战期间由英国的Rudolph等在1949年研发出来的2,3-二巯基丙硫醇（BAL)化合物，该化合物可以治疗路易斯氏剂引起的砷中毒，其机理是路易斯氏剂具有很强的巯基亲和力，可以与硫醇螯合成五元环，将其结合的机体内功能巯基重新释放出来，从而起到解毒作用，其反应示意图如图一所示。还有一些配位能力很强的配体也可以用来作为解毒剂，如在铅中毒中，一般认为EDTA是最好的解毒剂，因其会与体内的钙生成配合物，导致体内钙的缺失，采用EDTA的钠钙盐则可避免这一副作用的发生，事实证明EDTA和BAL混用进行治疗则对于严重

6、的铅中毒病人的治疗有很好的效果。当然，因为这些解毒性药物是通过与体内的重金属发生配位反应来进行解毒的，其配位能力一般很强，而机体内的存在着众多金属离子，这些金属离子对于机体的正常生命活动起着极其重要的作用，当服用解毒性药物时，这些解毒性药物很有可能与机体内的必需金属元素进行配位，造成体内必需金属元素的缺失，这势必会引起机体缺乏某种金属元素的相应症状，此为解毒药物副作用。2、治疗癌症类药物2.1、癌症产生的机理人体内的正常基因都含有一种原癌基因，在正常状态下原癌基因处于被抑制状态，此时机体一切正常，当在外来的物理的、化学的以及生物的众多致癌因子的作用下，使

7、得原癌基因被激活，此时，激活后的癌基因就会使机体内的DNA不断的不受限制的自我复制，使细胞不断的增生，此时产生的细胞为癌细胞，因为癌症会诱发众多不良因素，如抵抗力下降，代谢异常以及细胞不断增生造成的营养枯竭等，促使了癌症患者存活率很低。2.2、治疗癌症的铂配合物药物由癌症产生机理可知，其主要是原癌基因被激活，致使体内遗传物质不受控制地进行复制，造成细胞不断增生。如果通过某种药物阻值机体内的遗传物质不受控制的复制，这样我们就能够抑制癌细胞的不断增生了，达到了治疗癌症的目的。临床上，在治疗癌症方面有两种方法，一种是放疗，另一种是化疗。放疗因为缺乏选择性所以对

8、于正常细胞毒性大，不得不使用较低的剂量，这使得疗效很有限。而放疗利用靶向输送和控