配位化合物在医药方面的应用文档

配位化合物在医药方面的应用概述摘要：配位化合物（coordination compound）简称配合物，也叫错合物、络合物，为 一类具有特征化学结构的化合物，由中心原子或离子（统称中心原子）和围绕它的称为配位 体（简称配体）的分子或离子，完全或部分由配位键结合形成。现代配位化学的研究领域已 经远远超出了纯无机化学的范围，它涉及有机化学、催化机理、物质结构、化学键理论以及 生命现象中一系列与金属离子有关的重要问题，形成了金属有机化学、配位催化、配位场理 论以及生物无机化学等新的、充满活力的边缘学科。同时配位化学还在抗癌、杀菌、抗风湿、 治疗心血管等重要药物胭脂以及其他国民经济的许多重要领域中，得到了广泛的应用。1.1金属配合物作为药物1配位化合物在医药方面的应用有些具有治疗作用的金属离子因其毒性大、刺激性强、吸收性差等缺点而不能直接在 临床上应用。但若把他们变成配合物就能降低独行和刺激性、利于吸收。例如柠檬酸铁 配合物可以治疗缺铁性贫血；酒石酸锑钾不仅可以治疗糖尿病，而且和微生物B12等钻 螯合物一样可用于治疗血吸虫并；博来霉素自身并无明显的亲肿瘤性，在与钻离子配合 后其活性增强；8-羟基喹啉和铜、铁各自都无抗菌活性，他们见的配合物却呈明显的抗 菌作用；槑和锰的硫酸盐、钙和钙的氯合物可以是四环素对金色葡萄球菌、大肠杆菌的 抗菌活性大增；在抗风湿炎症方面，抗风湿药物邙阿司匹林以及水杨酸衍生物等）与同 配合后疗效大增。1.2配体作为螯合药物许多配体能有选择性第有有毒金属或者类金属离子形成水溶性螯合物，经肾脏排除 而解毒。因此，含此类配体的合剂成为解毒剂，这是近年来迅速发展起来的治疗药物。 常用解毒剂如二巯基丙醇，可以从有机体内配出砷、汞、铝、金、铅等元素。1.3配合物用作抗凝血剂和抑菌剂加入烧炼EDTA的钠盐或者柠檬酸钠可以螯合血液中的钙离子，防止血液凝固，有 利于保存。此外，因为配体能与细菌所必需的金属离子结合成为稳定的配合物，防止生物碱、维生素、肾上腺素等被细菌破坏而编制，所以同城也成EDTA为这些药物的稳定 剂。1.4配合物在临床检验和生化实验中的应用利用配合物反应生成具有某种特殊颜色的配离子，根据不同颜色的深浅可进行定性 和定量分析。例如，测定尿中铅的含量，常利用双硫腙与铅离子生成红色螯合物，然后进行比色分析；而Fe3+可用硫氰酸盐和其生成血红色配合物来检验。人来每天除了需要摄入大量的空气、水、糖类、蛋白质以及脂肪等物质外，还需 要一定量的“生命元素”他们是构成酶的活性中心的重要组成部分。“生命元素”过量 或缺失，或污染金属元素在人体内大量积累，均会引起生理功能的紊乱而治病，甚至死 亡。因此，配位化学在医药方面越来越显示出其重要作用。2金属离子同药物的作用2.1金属-药物的作用的类型研究药物与金属离子的作用，对于阐明药物的作用机理和药效是很有帮助的。很多药物 被认为是通过金属离子的螯合作用而生效的。有药物的结构可以看出很多药物在生理条件下 是很好的配位基。通常，药物是通过影响亚细胞结构或干扰没的行为，从而控制细胞的机能 而发生作用的。2.1.1螯合作用Cl0 = C_Py/ Cu/Z CI-NH,NH体内大多数的金属离子是可以同蛋白质结合的。当然也可以同氨基酸、肽、核算、外 加的药物配体结合。、，每个金属离子可以收到许多配体的竞争。药物分子作为金属离子的竞 争胚体，首先是同金属离子作用形成配合物。例如，抗结核菌的药物异烟肼可与几十种金属 离子形成稳定的配合物，异烟肼和铜的配合物结构如右 抗病毒药物吗啉胍在溶液中也能同许多金属离子发生 配合作用形成稳定的配合物、许多药物分子与金属离子 形成配合物之后能使他的许多性质发生变化而有可能提 高药效、如异烟肼与金属离子形成配合午后改变了期溶解 性，导致期抗菌活性提高。药物分子也可以与金属离子或其 他配体（蛋白质、核酸等）一起形成婚配的多元配合物，金属离子作为桥梁作用，促进了药 物分子当作第五的作用，从而可以更好的发挥其药效、2.1.2催化分解药物金属离子同药物作用，有事可以引起或促进药物的分解，即产生了催化作用、我们知 道如果长期服用青霉素，细菌会产生耐药性，其他药物也有类似的情况。细菌具有耐药性实 际上就是细菌能够繁殖出一种对#内酰胺类抗生素其破坏作用的酶，人们将这种酶成为-内酰 胺酶，这种酶中含有锌离子。在溶液状态下，党有金属离子存在时，内酰胺类抗生素易分解、 药物的这种不稳定性就是由于金属离子催化期#-内酰胺环的开环分解。这种作用会降低药物 的效能、2.2能与金属离子作用的一些药物2.2.1维生素类维生素是维持人体正常代谢所必须的物质、多小维生素是辅酶的组成成分，在体内能是 氧化性谷胱甘肽转变为还原性谷胱甘肽，使没分子中的秋季维持之还原状态，从而保护含秋 季的没、对于有机、无机毒物有解毒作用，可用于铅、汞、砷、苯等慢性中毒和放射病的防治。维生素C有助于铁的吸收，对血红蛋白的合成和红细胞的成熟有一定的促进作用，用 于治疗巨红细胞性和缺铁性贫血。过量的维生素D可引起高血钙、软组织钙化，而过量的 维生素C可增加尿中草酸盐的排泄，有可能形成结石。因此服用过量的维生素也是有害的。2.2.2强心类毛地黄和许多相近的药物对心脏具有特殊和有效作用。毛地黄是毛地黄植株的干叶，它 的有效成分是糖苷类，毛地黄可引起心肌收缩力量增强，同时能使衰弱心脏的快速、不规 律和无效的波动的心率变慢。肌肉收缩是由于肌肉细胞中钙离子的存在，神经系统受到刺激放出一种乙酰胆碱，神经会加重强心苷的独行。因此，改喝毛地黄成为增效效应。因毛地黄过量 注射EDTA二钠盐，是血浆钙浓度降低而得到减轻。2.2.3利尿类汞利尿剂利尿剂是促进尿液形成的药物。汞利尿剂是研究的最清楚RCH2CHCH-HgXOH勺。他们都是丙酵汞的衍刺激就开始传送下去。乙酰胆碱分子带正电，当他穿过细胞膜时，就把那里的钙离子寄到细 胞里面去。放出的钙离子马上在肌球蛋白与肌动蛋白之间大桥，而把他们拉在一起，因此肌 纤维收缩。已知，G毒毛选花苷能使钙吸收进入搏动心肌的量增加，而钙离子浓度的增加则 生的症状可通过生物： ，R是一中非极性的疏水基团。汞制剂限定只用于肌肉 注射，因为用于静脉注射是剧毒的。在肾脏中，有机汞利尿剂全部解离产生汞离子，这种汞 离子可能是有效的药物。2.2.4凝血类防止血液凝固的药物对于血栓的形成等血凝类疾病是非常重要的。一种方法是除去钙， 在生物体外可以使钙成为一中难容严沉淀下来从而达到除去钙的目的，但是在生物体内是做 不到的，试用EDTA和柠檬酸钠可以除去钙。抗生素类药物（四环素）的浓度非常高是也 能影响血液凝固，因为抗菌类药物对钙有很高的亲和力。2.2.5抗菌类从四环素对血凝过程的影响来看，一些抗生素类药物的校历依赖于对金属离子的配合作 用。药物与金属离子配位后，有可能比原药的脂溶性增加而有助于运输药通过细胞膜。此外， 金属离子本身可能具有毒性，而配位的抗生素类药物的作用是作为金属例子通过细胞膜的载 体。四环素类抗生素的作用机理主要是药物作用于菌体的核蛋白体，一直均体内蛋白质的合 成，并通过改变细菌包浆膜通透性使药物易于在菌体内积聚。四环素类可与细菌包浆膜上的 镁离子螯合，形成一种组织药物流出的通透性屏障，而药物的流出不受影响，由于均体内药 物的几句干扰了蛋白质的合成而产生抑菌作用。而抗结核药物则是通过干扰细菌核糖体M g2+ 亚精胺配合物而起到作用，这可能与镁离子的奥和作用有关。例如似幻似对大肠杆 菌生长的抑制，可因加入高浓度的镁离子而得到恢复。抗结核药物异烟肼因干扰结核菌的代谢而产生作用，异烟肼的抗菌吉利尚未完全阐明。 然而异烟肼金属配合物的药效更高，主要是由于配合物较药物北生脂溶性更强而易于吸收。 在体内，异烟肼还可能与重金属离子（如铜离子、亚铁离子）相结合形成稳定的配合物。某 些细菌的酶必须在铜离子存在下才能维持正常的生理机能，当铜离子与异烟肼结合后使酶的活力降低，从而发挥抗菌作用。2.2.6抗癌药物癌症成为20世纪以来人类健康的主要杀手，是仅次于心血管疾病的第二大死因。世界卫 生组织调查表明癌症患者数量正在逐年增加，对癌症的治疗闲的尤其紧迫，但是无论是内科 治疗还是维克手术都无法耿直癌症。联合治疗时代的额到来主要体现在内科治疗显示其越来 越重要的地位，尽管目前已有数十种化疗或者辅助抗癌药物运用于临床，而且对其中的一些 中国流已经取得了相当高的治愈率,，但大多数药物只能是缓解病情。因而各国都在 抗癌药 物的研究与发展商投入了大量的人力、物力和财力，希望在不仅的将来能有所突破。目前比 较成熟度额抗癌药物均为金属的配合物，可分为铂类抗癌药物、钉配合物、有机锗配合物、 茂类配合物、有机锡配合物和钯配合物。参考文献：1. 谢华松.手性钉配合物的分子设计及抗肿瘤活性的研究.广西医药学院2009年硕士毕业论文2. 江玉春.抗癌活性含硅二烃基锡配合物的研究.南昌大学2008级硕士毕业论文3. 吴文娟-方丹青等.DFT studies on the electronic structures and SAR of the diorganotin（W）2006年第3期4陈立波多功能聚合药物载体的制备及应用复旦大学2009级硕士毕业论文5王晓勇,郭子健金属抗癌药物设计的新策略和趋势化学进展2009年第5期6. 韦捷敏，田华，王麟生.抗癌金属配合物的研究新进展.化学世界2003年11期7. 朱解方，朱国芳.抗癌金属配合物的研究综述.现代食品与药品杂志2007年第4期8牟永平，吴刚等抗肿瘤金属片配合物药物及其药理作用的研究进展.中国药理学通报2007年11期9李小民巨幼红细胞性贫血患者血清蛋白含量的研究.检验医学与临床2011年23期10宋玉民，刘哲等.具抗凝血作用的铁、铜三元配合物与人血清蛋白的相互作用.化学学报 2010年第21期11.张欣荣，杨峰，李武宏稀土在医药领域的研究概况.医学实践杂志2007年第1期12文美琼等四环素一铜（II）配合物与DNA相互作用的吸收光谱研究.感光科学与光化学 2005年第1期 / |13.杨周生等四环素-A1（III）配合物与DNA的相互作用研究高等学校化学学报2002年第8 期14董冰冰等稀土三元配合物抗菌剂的合成及抗菌性研究.长春理工大学学报（自然科学版） 2011年第2期15.李慧芳金属配合物相关药物的研究进展.辽宁大学学报（自然科学版）2002年 第29期16金属抗癌药物的研究现状.广州大学学报（自然科学版）2005年第22期