生物有机金属活性分子研究进展.doc

配位化学作业 学院：化环院 班级:092班 学号：20090701050243 姓名:赵凯 生物有机金属活性分子研究进展 赵凯 （ 兰州城市学院 化学与环境科学学院, 兰州 730070） 摘 要: 本文从有机金属配合物这一角度出发，着重论述了微量金属元素及其配合物在医药特别是在中草药领域中的研究和应用概况。从微量元素及其配合物在生物体内所起的生理生化作用的重要性，即可认识到微量元素配合物所具有的医疗和药用价值;这种价值不仅体现在西医药方面，并且近年来也逐步渗透进了中医药的研究与应用之中，这也是化学中的配位化学理论及生物无机化学理论与医药学的相互结合、相互渗透、相互应用的结果。 关键词: 配位化合物 有机金属配合物 生理功能 1 前言 近年来配位化合物的研究得到了长足的发展[1]，并且在许多领域中有机金属配合物已得到广泛的应用，从化工、石油企业中所用的有机配合物催化剂、皮革化工中的鞍剂、分析化学测定中用的金属配合物、环境污染物处理中的重金属络合剂等到近年来先后开辟的许多新的领域，如:大环配位化合物[2]、超分子配合物 [3]、功能性配合物[4]等等。特别是在生命科学和药物化学领域，配位化学的渗入促进了这些学科的发展，引起了药物研究者、化学工作者的深切关注。 2有机金属配合物及其生物构效研究 有机金属配位化合物是指独立存在的稳定化合物进一步结合而成的复杂化合物。从组成上看，配合物是由可以给出孤对电子或多个不定域电子的离子或分子(称为配体)和具有接受这些电子的空位的离子或原子(称为中心原子)按一定的组成和空间构型所形成的化合物。配合物的形成往往表现出不同于配体和中心原子原有性质的特殊性能，它的研究与应用已打破了传统的有机化学和无机化学之间的界限，形成了物理化学、有机化学、无机化学、分析化学、生物化学、环境化学等相互渗透的贯通众多学科的交叉点。 2.1微量金属元素及其配合物与生理生化作用 2.1.1微量元素的生理作用 人的身体是由化学元素组成的，占人体总重量万分之一以下的元素称为微量元素，微量元素又可分为必需微量元素、非必需微量元素和有害微量元素。目前公认的必需微量元素有:铁、铜、锌、钻、锰、铬、铝、镍、钒、锡、硒、碘、氟，共14种;可能必需的微量元素有:腮、铆、砷及硼。必需微量元素在人体中的生理作用是多种多样的，而且也是相当复杂的大致有以下几个方面: a.输送常量元素作用。 b.在酶系统中作用。 c.参与激素作用。 d.参与代谢调控作用。 e.抗氧化作用。 f.解毒作用。 2.1.2金属配合物的生物功能 当金属元素与活性有机配体反应形成配合物后，其配合物往往具有一些新的独特的生理生化功能;或有些生物物质必须与微量金属元素结合后，才能正常发挥其生化功能。因而金属配合物，特别是多元金属配合物在生命过程中起着十分重要的作用。例如:生物体在新陈代谢过程中，几乎所有的化学反应都是在酶的作用下进行的，酶是一种生物催化剂。若失去金属离子，酶的活性就丧失或下降;若获得金属离子，酶的活性就恢复。又如:酶与底物形成超分子配合物;再如:生物活性功能配合物是近年来一个活跃的研究领域，研究这些配合物的结构、性质和功能将有助于阐明生物过程中的一些复杂现象。 如上所述，微量金属元素及其配合物在生命体的活动过程中是十分重要的。尽管不同的微量元素在体内的生理生化作用不同，但这些均是人体生命活动中不可缺少的。 3有机金属配合物与药物化学和医学 包括锌、铜、铁在内的必需微量元素以及由它们构成的有机金属配合物在生物体中所起的重要作用从另一个侧面表明:有机金属配合物在医药学领域中也具有潜在的研究及应用价值。 鉴于微量元素在机体内多以结合形态参与复杂的生理生化或病理生理过程，且微量元素多与有机物结合的形式发挥其抗病、防病的作用，因而金属配合物目前在医学及药学研究中已经得到广泛应用。常见的有关应用有如下几个方面。 3.1配位体作为鳌合解毒药物 配体化学疗法利用配体与金属离子间的络合作用排除体内有毒元素。如:23一二硫基丙醇可从机体内排除汞、金、锅、铅、锑、砷等离子;EDTA是一广谱络合剂，在机体内可排出钙、铅、铜、铝、金等离子，其中最为有效的是治疗血钙过多和职业性铅中毒;二琉基丁酸因其具有良好的耐受性和副作用缓和，对血铅和尿铅等有明显的减低作用，被广泛用于治疗铅、汞和砷中毒。 3.2配合物作为抗菌抗病毒剂 金属配合物抗菌活性研究较早的是8一羟基喹啉金属配合物，8一羟基喹啉和铜、铁各自都无明显的抗菌活性，当8一羟基哇琳与金属离子在生