Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

1. Biologiczna chemia pierwiastków - wprowadzenie 2. Metalobiocząsteczki – struktura i funkcja 3. Reakcje i procesy bionieorganiczne 4. Związki nieorganiczne.

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "1. Biologiczna chemia pierwiastków - wprowadzenie 2. Metalobiocząsteczki – struktura i funkcja 3. Reakcje i procesy bionieorganiczne 4. Związki nieorganiczne."— Zapis prezentacji:

1 1. Biologiczna chemia pierwiastków - wprowadzenie 2. Metalobiocząsteczki – struktura i funkcja 3. Reakcje i procesy bionieorganiczne 4. Związki nieorganiczne w medycynie i środowisku

2

3 MEDYCZNA CHEMIA NIEORGANICZNA Metale niezbędne do życia (np. Fe, Cu, Zn, Se) Środki diagnostyczne MRI (np. Gd, Mn) Rtg (Ba, I) Inhibitory enzymów Terapia chelatowa Środki terapeutyczne (np. Li, Pt, Au, Bi) Radiofarmaceutyki Diagnostyka (np. 99m Tc) Terapia (np. 186 Re)

4 KOENZYMY DEPRESJE MANIAKANE LEKI MOCZOPĘDNELEKI HYPOTENSYJNE ŚRODKI INSULINOPODOBNE SOLE MINERALNE ŚRODKI DIAGONOSTYCZNE ŚRODKI PRZECIW NADKW., PRZECZYSZCZAJĄCE LEKI PRZECIWNOWOT. LEKI PRZECIREUMATYCZNE ŚRODKI ZWALCZAJĄCE MIKROUSTROJE ŚRODKI PRZECIWWRZODOWE

5 KLASYFIKACJA LEKÓW NIEORGANICZNYCH I ŚRODKÓW STOSOWANYCH W DIAGNOSTYCE MEDYCZNEJ 1. AKTYWNE KOMPLEKSY 1A Pt, Ru (przeciwnowotworowe ) 1BŚrodki cieniujące (kontrasty) - metody rentgenowskie (Ba) - obrazowanie NMR (Gd) 1 - związek w postaci pierwotnej lub nieznacznie zmienionej wiąże się z bioreceptorem 3. AKTYWNE LIGANDY 3ACa, Mg, Al. (przeciw nadkwasocie), Bi (choroba wrzodowa) 3BFe (rozszerzające naczynia wieńcowe 3CZwiązki organiczne stosowane jako odtrutki 3DInhibitory metaloenzymów 3 – ligand jest aktywny jako lek, metal odpowiedzialny jest za doprowadzenie liganda do właściwego bioreceptora (A, B), cząsteczka organiczna staje się aktywna biologicznie wiążąc jony metalu (C,D) 2. AKTYWNE METALE 2ASole litu (depresje maniakalne) 2BAg, Hg (przeciwbakteryjne) 2CAu, (przeciwartretyczne) 2D Sole galu (leczenie hiperkalcemii) 2ERadioizotopy 2FSr, Sn (kontrola mineralizacji- pasty do zębów) 2 – jon metalu (bądź metal) (zazwyczaj kinetycznie labilny) wiąże się z bioreceptorem, forma liganda może wpływać na mechanizm wchłaniania i dystrybucję leku

6 ŚRODKI DIAGNOSTYCZNE 99m Tc V propyleneamineoxime 99m Tc I (RNC) 6] + 67 Ga III citrate - RADIOOBRAZOWANIE 51 Cr V chromate - METODY RENTGENOWSKIE Ba II SO 4 - OBRAZOWANIE NMR (MRI) [Gd III (DTPA)](meglumine) 2 [Gd III (DTPA)] -

7 RADIOIZOTOPY - okres połowicznego rozpadu powinien być względnie krótki - produkt przemiany izotopowej nie powinien być promieniotwórczy bądź też mieć długi okres połowicznego rozpadu, powinien być szybko wydalany przez organizm - izotop użyty w radiodiagnostyce powinien emitować promieniowanie (łatwe do detekcji i mniej szkodliwe -do celów terapeutycznych stosowane są izotopy emitujące promieniowanie lub, np.: 60 Co, 137 Cs (promieniowanie powinno być dostarczone do chorej tkanki, uszkadzając tkanki zdrowe w jak najmniejszym stopniu) Mo 99m 43 Tc + (m- metastabilny) 99m 43 Tc Tc + (143 keV)

8 CERATEC CARDIOLITE

9 RADIOIZOTOPY STOSOWANE W DIAGNOSTYCE IzotopCzas połówkowego rozpadu ZwiązekDiagnozowane narządy 99m Tc6,02 hTc-(EDTA) Tc-polifosfonian Tc-DTPA Tc-HIDA Tc-MIBI TcCl(CDO) 3 -MeB Tc-ECD Tc-MAG 3 nerki kości wątroba nerki serce mózg wątroba 64 Cu12,7 hCu-EDTAmózg (choroba Wilsona) 198 Au2,7 dniakoloidalne Au(O)wątroba 111 In2,8 dniaIn-bleomycyna In-immunoglobina G nowotwory 201 Tl3 dniTlClmózg 51 Cr27,7 dniaCr(III)-EDTAprzesączanie kłębkowe 85 Sr65 dniSrCl 2 (METASTRON)ilość wapnia w kościach

10 ZWIĄZKI NIEORGANICZNE – ORGANIZM CZŁOWIEKA Budowa lub funkcja Pierwiastek lub związek Zęby, szkielet kostny Ca, F, P Kamienie moczowe i nerkowe Ca Transport i magazynowanie O 2 Fe Kontrola ciśnienia i krzepnięcia krwi Na, Cl, NO,Ca Skurcz mięśni Ca, Mg Oddychanie Fe, Cu Podział komórki Ca, Fe, Co Metabolizm NO, Ca Kontrola pH we krwi CO 2, Zn Funkcje tarczycy I

11 W y s o k a t o k s y c z n o ś ć Ś r e d n i a t o k s y c z n o ś ć S ł a b a t o k s y c z n o ś ć Stężenie Krzywa Bertranda oddziaływania jonów metali niezbędnych fizjologicznie (a) oraz toksycznych (b) a n i e t o k s y c z n e Stężenie A B C

12 PIERWIASTEKNIEDOBÓRNADMIAR Chrom Nieprawidłowy metabolizm glukozy Stany zapalne i nowotwory płuc i oskrzeli CynkKarłowatość, niedorozwój płciowy Zmęczenie, stres Magnez Bezsenność, zmęczenieZaburzenia czucia Kobalt AnemiaNiedomoga naczyń wieńcowych, nowotwory mięśni Mangan Deformacje szkieletu, Nieprawidłowe działanie gruczołów płciowych Bezwład ruchowy Miedź AnemiaZwyrodnienie soczewkowate wątroby Potas Skurcze mięśniChoroba Addisona Wapń Deformacja kości, tężyczka Miażdżyca, zaćma, kamica żółciowa Sód Choroba AddisonaNiedomoga naczyń wieńcowych, nowotwory mięśni Żelazo AnemiaHemochromatoza, syderoza NIEKTÓRE STANY ORGANIZMU UWARUNKOWANE JONAMI METALU

13 TRANSPORT I MAGAZYNOWANIE JONÓW METALI 1. Pobranie z otoczenia 2. Dostarczanie do komórek, w których są niezbędne 3. Zagospodarowanie w obrębie komórki przechowanie i powtórne przetworzenie przy końcu okresu funkcjonowania komórki 4. Wyeliminowanie niepotrzebnych j.m. przez procesy wydalnicze lub przez wewnêtrzne magazynowanie

14 cis-platyna dyfuzja pasywna addukt cis-platyna - DNA krew żylna cis-platyna CYTOPLAZMA błona komórkowa aktywne formy cis-platyny DNA komórki nowotworowej

15 CrO 4 2- Cr V - GSH GS-Cr V - DNA Cr III - DNA CrO 4 2- poza komórką błona komórkowa wewnątrz komórki GSH DNA GSH niszczy funkcję genu Model absorpcji przez komórkę i genotoksycznego działania jonu chromianowego. Jon CrO 4 2- wnika do komórki przez specyficzne kanały, jest redukowany przez glutation (GSH) i wiąże się kowalencyjnie z DNA

16 NADMIAR JONÓW METALI 1. Niespecyficzne połączenia z białkami i innymi biocząsteczkami 2. Zniekształcenie normalnego metabolizmu innych metali 3. Tworzenie niebezpiecznych wolnych rodników zatrucia

17 Glin Wysoka toksyczność. Al 3+ powoduje anemię (może zastąpić Fe 3+ ), demencję i śmierć. Może zastępować Mg 2+, ponieważ łączy się mocniej z tymi samymi ligandami. Obniżenie pH gleby zwiększa biodostępność Al(III). Arsen Duża toksyczność. As(V) może symulować P(V). As(V) reaguje z grupami tiolowymi przez co oddziałuje na enzymy. Całkowity brak w diecie prowadzi do upośledzenia wzrostu. Występuje naturalnie jako nietoksyczny Me 3 As + CH 2 CO 2 - w rybach i homarach. Beryl Najsilniej toksyczny pierwiastek. Be + może zaburzać funkcje Mg 2+. Spożywanie związków berylu powoduje choroby płuc w szczególności raka. Kadm Wysoka toksyczność kadmu prowadzi do dysfunkcji nerek. Cd 2+ może zastąpić Zn 2+ w enzymach zawierających siarkę i podstawić jony Ca 2+ w kościach. Biologiczna retencja trwa wiele lat. Ołów Długa historia toksyczności. Pb 2+ powoduje anemię przez inhibicję syntetazy hemu, która katalizuje włączanie Fe do porfiryn. Organometaliczne związki Pb mogą przekraczać barierę krew/mózg i atakować centralny system nerwowy.

18 METALOTIONEINY Białka (tioneiny) o M cz ok Charakterystyczny skład aminokwasów: dużo cysteiny, mało lub brak aminokwasów z pierścieniami aromatycznymi Duże powinowactwo do metali (Zn, Cd, Cu, Hg, Bi, Au, Ag) Funkcje tionein- detoksyfikacja, Zn - tioneiny, Cu - tioneiny mogą również brać udział w transporcie i mogą również brać udział w transporcie i magazynowaniu Występowanie tionein - wątroba, nerki i inne tkanki

19 ZWIĄZKI CHELATUJĄCE - podany do przewodu pokarmowego (doustnie) nie może ulegać rozkładowi ani uczestniczyć w przemianach metabolicznych np. peptydy tworzące termodynamicznie trwałe kompleksy z różnymi jonami metali nie spełniają tego warunku, bo ulegają hydrolizie w żołądku - musi działać specyficznie - cząsteczka powinna być mała, aby mogła być przetransportowana przez błonę komórkową - wiązanie metal - środek chelatujący musi być termodynamicznie trwalsze niż metal - bioreceptor (tylko wtedy istnieje możliwości usunięcia metalu z komórki) - związek chelatujący i powstający kompleks nie mogą być toksyczne - mechanizm wydalania kompleksu musi być bezpieczny dla pacjenta

20 Substancje chelatujące stosowane jako odtrutki przy usuwaniu nadmiaru niektórych metali z organizmu człowieka Czynnik chelatującyMetalUwagi dotyczące leku Na 2 [Ca EDTA] (CHELATON) Na 2 H 2 EDTA (CALCITONIN) Pb, Cr, V, Th, Zn, Co Ca Podawany dożylnie w ostrych zatruciach. Okres półtrwania t 1/2 20 – 60 min. Nie jest metabolizowany w organizmie. Lek wydalany przez nerki w ciągu 24 godz. Deferoksamina (DESFERAL) Fe, Al, VPodawany pozajelitowo (dożylnie, podskórnie). Nie wchłania się z przewodu pokarmowego t 1/2 = 5 – 10 min. Penicylamina (CUPRENIL) Cu, Pb, Hg, TaOkres półtrwania dwufazowy (1 godz., 5 godz.). Lek wchłaniany z przewodu pokarmowego, wydalany z moczem. 2,3-dimerkaptopropan-1-ol (DIMERKAPROL, BAL) Hg, Au, Sb, BiCałkowicie wydalany i metabolizowany w ciągu 6 – 24 godz.

21

22 Niektóre leki przeciw nadkwasocie dopuszczone do stosowania w Polsce Skład chemicznyNazwa handlowaUwagi CaCaCO 3 CALCIUM CARBONICUM MgMgCO 3 MAGNESTHIN działa również znieczulająco i przeciwskurczowo MgOMAGNESIUM OXIDATUM działanie neutralizujące silniejsze niż MgCO 3 MgSiO 3 x H 2 OMAGNOSIL GELUSIL dodatkowe działanie ochronne żelu krzemionkowego, poprawa odporności błony śluzowej AlAl(OH) 3 + Mg(OH) 2 ALUMAG Al(OH) 3 + MgCO 3 ACIMOL uwodniony glinian magnezowy Mg : Al : H 2 O 4 : 2 : 9 MEGALDRATE zasadowy glicynian glinowy + MgCO 3 PROACIDlek bufurujący (podnosi pH żołądka do wartości 3 – 3,5) NaHCO 3 + Al(OH) 3 GEALCID Al(PO 4 ) 3 ALUPHOS (żel) Al(OH) 3 ALGELDRAT ALUSAL słabe własności zobojętniające BiBi 2 (CO 3 ) 3 + Al(OH) 3 BISMUTH MgSiO 3 x H 2 OSUBCARBONATE (żel)

23 NO O N N O O O COO– O O Ru II Cl O N N O O O COOH O O Ru III OH 2 O N N O O O COOH O O Ru III + NO H 2 O, –Cl – pK a 2.4 UKŁAD KRĄŻENIA

24

25 Pt OCOC 19 H 38 NH 2 LEKI ANTYNOWOTWOROWE

26 LEKI PRZECIWARTRETYCZNE


Pobierz ppt "1. Biologiczna chemia pierwiastków - wprowadzenie 2. Metalobiocząsteczki – struktura i funkcja 3. Reakcje i procesy bionieorganiczne 4. Związki nieorganiczne."

Podobne prezentacje


Reklamy Google