配位化合物 藥學(xué)

1、摘 要：從中藥配位化學(xué)的提出和配位化學(xué)在中藥復(fù)方研究、中藥新 藥開發(fā)及中藥成分分析中的應(yīng)用，論述了配位化學(xué)在中藥研究中的特 殊作用。從而提出現(xiàn)代中藥研究必須打破傳統(tǒng)的中藥研究模式樹立 整體觀思想，從配位化學(xué)的視角來研究中藥配合物的形成機(jī)制、穩(wěn)定 性、藥動(dòng)學(xué)過程等，進(jìn)一步完善中醫(yī)藥理論?！娟P(guān)鍵詞】配位化學(xué) 中藥引言配位化學(xué)與醫(yī)學(xué)原理配合物作為藥物殺菌藥物抗病毒藥物抗癌藥物配合物作為金屬解毒劑配合物作為抗凝血?jiǎng)┖鸵志鷦┡浜衔镌谂R床檢驗(yàn)和生化實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用結(jié)語(yǔ)參考文獻(xiàn)引言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)超出了無機(jī)化學(xué)的范疇。它涉及

2、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)和無機(jī)化學(xué)的邊緣已形成了一門新興的學(xué)科一一生物無機(jī) 化學(xué)。新學(xué)科的發(fā)展表明，配位化合物在生命過程中起著重要的作用1。生物 體內(nèi)需要一定量的金屬元素。對(duì)于人來說，這些“生命金屬”是一系列酶和蛋白 質(zhì)的活性中心的組成部分。當(dāng)生命金屬過量或缺少、或污染金屬元素在人體大量 積累均將引起生理功能的紊亂而導(dǎo)致疾病，甚至死亡2。故配位化學(xué)在醫(yī)學(xué)和 藥學(xué)領(lǐng)域有著重要的應(yīng)用和廣闊的前景。本文從配合物作為藥物、金屬解毒劑、 抗凝血?jiǎng)┖鸵志鷦┮约芭浜衔镌谂R床檢驗(yàn)和生化實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用等四個(gè)方面分別 來闡述配位化學(xué)在醫(yī)藥工

3、業(yè)中的應(yīng)用。一.配位化學(xué)與醫(yī)學(xué)原理配位化合物(coordination compound)簡(jiǎn)稱配合物，也叫錯(cuò)合物、絡(luò)合物， 為一類具有特征化學(xué)結(jié)構(gòu)的化合物，由中心原子或離子(統(tǒng)稱中心原子)和圍繞 它的稱為配位體(簡(jiǎn)稱配體)的分子或離子，完全或部分由配位鍵結(jié)合形成。現(xiàn) 代配位化學(xué)的研究領(lǐng)域已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了純無機(jī)化學(xué)的范圍，它涉及有機(jī)化學(xué)、催 化機(jī)理、物質(zhì)結(jié)構(gòu)、化學(xué)鍵理論以及生命現(xiàn)象中一系列與金屬離子有關(guān)的重要問 題，形成了金屬有機(jī)化學(xué)、配位催化、配位場(chǎng)理論以及生物無機(jī)化學(xué)等新的、充 滿活力的邊緣學(xué)科。同時(shí)配位化學(xué)還在抗癌、殺菌、抗風(fēng)濕、治療心血管等重要 藥物胭脂以及其他國(guó)民經(jīng)濟(jì)的許多重要領(lǐng)域中，得

4、到了廣泛的應(yīng)用。配位化學(xué)又稱絡(luò)合物化學(xué)配位化合物簡(jiǎn)稱配合物或絡(luò)合物。配合物是由一個(gè) 或幾個(gè)中心原子或中心離子與圍繞著它們并與它們鍵合的一定數(shù)量的離子或分 子這些稱為配位體所組成的。配合物在自然界中普遍存在歷史上最早有記載的是1704年斯巴赫Dies bah偶然制成的普魯士藍(lán)KCN - Fe(CN)2 Fe(CN)3 其 后1798年塔斯赫特Tass eat合成Co(NH3)6Cl3。十九世紀(jì)末二十世紀(jì)A.Werner 創(chuàng)立了配位學(xué)說成為化學(xué)歷史中重要的里碑。二十世紀(jì)以來配位化學(xué)作為一門獨(dú) 立的學(xué)科以其蓬勃發(fā)展之勢(shì)使傳統(tǒng)的無機(jī)化學(xué)和有機(jī)化學(xué)的人工壁壘逐漸消不 斷與其他學(xué)科如物理化學(xué)、材料科學(xué)及生

5、命科學(xué)交叉、滲透、孕育出許多富有生 命力的新興邊緣學(xué)科為化學(xué)學(xué)科的發(fā)展帶來新的契機(jī)。配位化學(xué)新的發(fā)展及應(yīng)用 趨勢(shì)本世紀(jì)60年代初期由于發(fā)現(xiàn)了一批具有金屬-金屬化學(xué)鍵的配合物口配位 化學(xué)的研究重點(diǎn)從單核配合物轉(zhuǎn)向多配合物從而開始了對(duì)多金屬偶合體系的研 究。在此研究過程中發(fā)現(xiàn)很早已為人們熟知利用的普魯士藍(lán)等一類混合價(jià)配合物 口不僅可以用于傳統(tǒng)的染料工業(yè)還可以更廣泛地應(yīng)用于陶瓷、礦物、材料科學(xué)、 高溫超導(dǎo)等許多領(lǐng)域。世紀(jì)60年代初期由于發(fā)現(xiàn)了一批具有金屬-金屬化學(xué)鍵的 配合物口配位化學(xué)的研究重點(diǎn)從單核配合物轉(zhuǎn)向多配合物從而開始了對(duì)多金屬 偶合體系的研究。在此研究過程中發(fā)現(xiàn)很早已為人們熟知利用的普魯士

6、藍(lán)等一類 混合價(jià)配合物不僅可以用于傳統(tǒng)的染料工業(yè)還可以更廣泛地應(yīng)用于陶瓷、礦物、 材料科學(xué)、高溫超導(dǎo)等許多領(lǐng)域。配合物作為藥物有些具有治療作用的金屬離子因其毒性大、刺激性強(qiáng)、難吸收性等缺點(diǎn)而不 能直接在臨床上應(yīng)用，但若把它們變成配合物就能降低毒性和刺激性，利于吸收， 如檸檬酸鐵配合物可以治療缺鐵性貧血；酒石酸銻鉀不僅可以治療糖尿病，而且 和維生素B12等含鉆螯合物一樣可用于治療血吸蟲病，等等殺菌藥物多數(shù)抗微生物的藥物屬于配體，當(dāng)其和金屬配值后往往能增強(qiáng)其活性，如銅 離子能提高對(duì)一乙酰胺基苯甲醛縮氨基硫尿的抗結(jié)核菌能力，鐵與。-羥基喹啉 形成的配合物有很強(qiáng)的殺菌作用?？共《舅幬锊《臼遣≡⑸镏?/p>

7、最小的一種，其核心是核酸，外殼是蛋白質(zhì)，不具有細(xì) 胞結(jié)構(gòu)。大多數(shù)病毒缺乏配系統(tǒng)，不能獨(dú)立自營(yíng)生活，必須依靠宿主的酶系統(tǒng)才 能使其本身繁殖。某些金屬配合物有抗病毒的活性，病毒的核配和蛋白質(zhì)均為配 體，能與金屬配合物作用，或占據(jù)細(xì)胞表面防止病毒的吸附，或防止病毒在細(xì)胞 內(nèi)的再生，從而阻止病毒的繁殖?？拱┧幬锉娝苤?，癌是惡性腫瘤，它對(duì)人的生命威脅極大。化療是治療癌癥的重要 手段，但是其毒副作用較大，于是尋求高效、低毒的抗癌藥物一直是人們孜孜以 求、不懈努力的奮斗目標(biāo)。自1965年美國(guó)Ro senberg偶然發(fā)現(xiàn)順鉑具有抗癌 活性以來，金屬配合物的藥用性引起了人們的廣泛關(guān)注，開辟了金屬配合物抗癌 藥

8、物研究的新領(lǐng)域。隨著人們對(duì)金屬配合物的藥理作用認(rèn)識(shí)的進(jìn)一步深入，新的 高效、低毒、具有抗癌活性的金屬配合物不斷被合成出來。其中包括某些新型鉑 配合物、有機(jī)錫配合物、有機(jī)鍺配合物、茂鈦衍生物、稀土配合物、多酸化合物 等。除了作為藥物以外，有效成分的金屬配合物在藥物分析中業(yè)有應(yīng)用。根據(jù)天 然藥物有效成分與金屬元素或其他配體間形成的配合物的理化性質(zhì)，如熒光特性 等，可以對(duì)天然藥物中有效成分進(jìn)行定量分析。配合物作為金屬解毒劑由于環(huán)境污染、職業(yè)性中毒以及金屬代謝障礙均能造成體內(nèi)Hg、Pb、Cd、 As、Be等有害元素的積累以及Fe、Ga、Cu等必需元素的過量而引起金屬中毒。 為使有害或過量金屬元素從體內(nèi)

9、排出，常選用一些藥物，它能和這些金屬生成水 溶性大、穩(wěn)定性強(qiáng)而無毒的配合物從體內(nèi)排出。這種藥物稱為金屬解毒劑。例如：D-青霉胺、半胱霉酸、金精三羧酸在機(jī)體內(nèi)可分別結(jié)合Ca2+、Ba2+， 形成水溶性配合物排出體外；2, 3-二巰基丙醇可從機(jī)體內(nèi)排除汞、金、鎘、鉛、 餓、銻、神等離子；EDTA是分析化學(xué)中應(yīng)用很廣的配合滴定劑，在機(jī)體內(nèi)可排 出鈣、鉛、銅、鋁、金離子，其中最為有效的是治療血鈣過多和職業(yè)性鉛中毒， 例如Ca-EDTA治療鉛中毒，是利用其穩(wěn)定性小于Pb-EDTA，Ca-EDTA中的Ca2+可 被Pb2+取代而成為無毒的、可溶性的Pb-EDTA配合物經(jīng)腎排出。對(duì)于放射性核 素，如DT-P

10、A，EHDP等螯合劑具有良好的親和性，尤其表現(xiàn)在對(duì)阿系、鑭系金屬 元素有良好的促排效果。配合物作為抗凝血?jiǎng)┖鸵志鷦┰谘褐屑尤肷倭縀DTA或檸檬酸鈉，可螯合血液中的Ca2+，防止血液凝固， 有利于血液的保存。另外，因?yàn)轵衔锬芘c細(xì)菌生長(zhǎng)所必需的金屬離子結(jié)合成穩(wěn) 定的配合物，使細(xì)菌不能賴以生存，故常用EDTA作抑菌劑配合金屬離子，防止 生物堿、維生素、腎上腺素等藥物被細(xì)菌破壞而變質(zhì)。配合物在臨床檢驗(yàn)和生化實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用利用配合物反應(yīng)生成具有某種特殊顏色的配離子，根據(jù)不同顏色的深淺可進(jìn) 行定性和定量分析。例如，測(cè)定尿中鉛的含量，常用雙硫腙與Pb2+離子生成紅 色螯合物，然后進(jìn)行比色分析；而Fe3+可

11、用硫氤酸鹽和其生成血紅色配合物來 檢驗(yàn)。結(jié)語(yǔ)：配位化學(xué)雖然在醫(yī)藥方面有了一定的發(fā)展，它在生命科學(xué)中的發(fā)展也起到了 舉足輕重的作用，大家也都熟知配位化學(xué)在很多領(lǐng)域使用的好處，但是并沒有得 到飛躍的發(fā)展，仍然比較落后。比如說，中藥的現(xiàn)代化進(jìn)程需要從分子水平上探 討天然藥物的協(xié)同、拮抗和雙向作用，從而揭示天然藥物作用的本質(zhì)，進(jìn)而闡述 中醫(yī)藥理論；同時(shí)對(duì)中藥復(fù)方中藥物間的相互作用關(guān)系的研究，可以在理論上指 導(dǎo)中藥配伍的改進(jìn)，創(chuàng)制更合理的方劑，為中藥新藥開發(fā)提供理論依據(jù)，目前這 方面的研究有待進(jìn)一步深入。還有，配位化學(xué)在抗毒中的運(yùn)用也有待提高，尤其 是治療或者緩解一些比如蛇毒等在很短時(shí)間內(nèi)就會(huì)致命的劇毒

12、等。另外，在研究 抗癌藥物方面也都基本處于試驗(yàn)階段，人們對(duì)于很多配合物的抗癌機(jī)理仍不是很 清楚。但是，隨著配位化學(xué)的逐步發(fā)展以及同其他學(xué)科的相融合，相信一定可以 創(chuàng)造出更多的人類財(cái)富。參考文獻(xiàn)：高峰.配位化合物及其在醫(yī)學(xué)藥學(xué)方面的應(yīng)用研究.徐州醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào)2003年04 期徐延瓞.配位化學(xué)在工業(yè)中的應(yīng)用.高等教育出版社1989年10月第一版P137胡文玉.配位化合物在醫(yī)學(xué)和藥學(xué)方面的意義和應(yīng)用.微量元素與健康研究 2000年01期周亞麗，張猛.金屬配位化合物在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用.河南教育學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版） 2000年02期周亞麗，張猛.金屬配位化合物在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用.河南教育學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版） 2000年02期韋捷敏，田華，王麟生抗癌金屬配合物的研究新進(jìn)展.化學(xué)世界2003年 11期谷學(xué)新