Медико-біологічне значення елементів І і ІІ груп

Мідь - життєво важливий мікроелемент. У організмі людини її міститься близько 100 міліграм у вигляді різних сполук Сu⁺ і Сu²⁺. Мідь входить до складу купрумвмісних білків, є комплексоутворювачем в металлоферментах і металопротеїнах. Іони міді каталізують окислювально-відновні реакції, беруть участь в перенесенні електронів, виконують у ферментах структурну функцію, стимулюють кровотворення, підвищують ефективність ряду ліків, зв'язують мікробні токсини. Недолік міді в організмі викликає анемію.

Біологічна роль срібла мало вивчена. Іони Аg⁺ володіють (залежно від концентрації) в’яжучою, бактерицидною, припікаючою, протизапальною дією. У великих дозах іони Аg⁺ токсичні (ферментативна отрута!).

Сполуки міді СuSО₄, срібла АgNО₃, АgС1 застосовуються в медичній практиці для лікування різних захворювань.

Золото, срібло, їх ізотопи, сплави золота та срібло мало застосовуються в медицині

1 ч. АgNО₃ + 2 ч. KNO₃ припікаючий і в’яжучий засіб, взаємодіє з білками тканин, сприяє утворенню альбумінатов. У невеликих концентраціях - надає бактерицидну, в’яжучу, протівозапальну дія.

[Аg(NН₃) ₂]С1 - амарген, застосовується при лікуванні інфекційних захворювань шкіри, ранніх стадій зараження крові.

Препарати, що містять колоїдне срібло, стабілізовані похідними протеїну (дисперсні системи -колларгол, протаргол) - бактерицидні засоби.

Протаргол - коричнево-жовтий або коричневий порошок без запаху, слабо гіркого і злегка терпкого смаку, легко розчинимо у воді, нерозчинний в спирті, ефірі, хлороформі. Містить 7,8-8,3 % срібло. Застосовують його як в’яжучий, антисептичний і протизапальний засіб для змазування слизистих оболонок верхніх дихальних шляхів для промивання сечовипускного каналу і сечового міхура при гонорейному хронічному уретриті, в очних краплях при кон'юнктивіті, блефариті. Зберігають в добре закупорених банках оранжевого скла в захищеному від світла місці.

Коларгол - колоїдне срібло - зеленувато- або синьо-чорні дрібні пластинки з металевим блиском розчинні у воді з утворенням колоїдного розчину. Містять 70 % срібло. Застосовують коларгол у вигляді розчину для промивання гнійних ран, для промивання сечового міхура при хронічних циститах, при уретрітах- при гнійних кон'юнктивітах в розчині для очних крапель; при бешихових(рожистих) запаленнях.

АuNаS₂О₃ тіосульфат натрію -золота застосовується для лікування шкірних захворювань.

Цинку у вигляді різних сполук в організмі міститься 2,5 гр. Цинк - незамінний мікроелемент, він є складовою частиною багатьох ферментів, які активізують процеси дихання кліток і тканин, реакції гідролізу і перенесення груп; знаходиться у вигляді комплексних сполук, пов'язаних з білками. Сполуки цинку застосовуються в медицині як в’яжучі і антисептичні засоби.

Цинковий купорос ZnSO₄ • 7Н₂О застосовують при кон'юнктивітах (очні краплі 0,1-0,25-0,5 %) при катаральному ларингіті (змазування або пульверизація 0,25-0,5 % розчином).

Оксид цинку застосовується зовнішньо - в присипках, пастах (наприклад, паста Лассара), суспензіях, мазях (цинкова мазь), препарат надає в’яжучу дію. Змішуючи оксид цинку з фосфорною кислотою, отримують зубний цемент.

Кадмій токсичний, інгібірує багато ферментних процесів. Сd²⁺ і Zn²⁺ - антагоністи-іони.

Ртуть і її розчинні солі токсичні, в дуже малій концентрації оказують дезінфікуючі властивості: Нg₂С1₂, НgO (антисептик). Каломель (Нg₂С1₂) застосовують зовнішньо у вигляді мазі при захворюваннях рогівки і як профілактичний засіб від поразки венеричними захворюваннями.

 

Токсична дія

Меркурій проявляє широкий спектр та різноманітність клінічних проявів токсичної дії в залежності від властивостей речовин, у вигляді яких він потрапляє в організм, шляхів попадання та доз. В основі механізму дії Меркурію лежить блокада біологічно-активних груп білків (сульфгід­рильних, амінних, карбоксильних) та низькомолекулярних сполук з утво­ренням оборотних комплексів, що характеризуються нуклеофільними лі­гандами. Встановлено включення Нg(П) у молекулу транспортної РНК, яка відіграє провідну роль у біосинтезі білків.

Неорганічні сполуки Меркурію стимулюють розвиток атероскле­ротичних явищ. Вони нефротоксичні, є також відомості про ембріотоксичність.

Пари Меркурію проявляють нейротоксичність, особливо уражаються вищі відділи нервової системи. При постійній дії парів ртуті розвивається меркуріалізм або мікромеркуріалізм (в залежності від діючих концен­трацій) з широким спектром клінічних проявів.

Б) Медіко - біологичне значення хрому і молібдену (група VI(В)) Хром (Cr) активує ряд ферментів; входить до складу інсуліну, беручи участь в регуляції обміну речовин в організмі; входить до складу трипсину; стабілізує структуру нуклеїнових кислот; стимулює кровотворення і регулює обмін холестерину в організмі; проявляє протипухлинну дію. У організмі людини міститься 6-12 міліграм хрому; добова потреба елементу 0,2- 0,25 міліграм.

Молібден (Мо) входить до складу флавінових ферментів, активуючи їх; бере участь в тканинному диханні; бере участь в синтезі нуклеїнових кислот, активуючи фермент ксантінооксидазу.

Молібдат амонія - (NН₄) 2МоО₄ • 4Н₂О застосовується в клініко-біохімічних лабораторіях для виявлення і кількісного визначення фосфорних з'єднань.

В) Медико-біологічне значення мангану (група VII(В)) в організмі:

У добу людині необхідно 5-7 міліграм Мn, манган входить до складу ряду ферментів (піруваткарбоксилаз, аргіназа), активує цілий ряд ферментів (пептидаза, оксидаза).

Застосування сполук мангану в медицині:

КМnO₄ - дезинфікуючий і кровоспинний засіб.

МnС1₂ - для лікування анемій (підсилює еритропоез).

МпSO₄ підсилює синтез антитіл; використовується для лікування радикулітів, ендартеріозов, боротьби з атеросклерозом.

Г) Побічна підгрупа VIII групи Загальна характеристика елементів

 

Побічну підгрупу VIII групи складають дев'ять елементів: залізо(Fе), кобальт(Со), нікель(Ni), рутеній (Ru), родій (Rh), паладій (Рd), осмій (Оs), іридій (Ir), платина (Рt). До цієї ж підгрупи відносяться два штучно отриманих елементу - № 108 ганій Нn і № 109 мейтнерій Мt.

Схожі по властивості елементи утворюють сімейства. Залізо, кобальт, нікель утворюють сімейство заліза. Решта елементів побічної підгрупи VIII групи складає сімейство платинових металів.

Найбільший інтерес представляють метали родини заліза. Атоми цих металів мають однакове число електронних шарів (чотири). На зовнішньому електронному шарі у цих елементів по два електрони (...ns²). Вони є d -елементами, оскільки електронами заповнюються d -орбіталі передостаннього електронного шару.

Метали родини заліза схожі за властивостями. Всі ці метали мають велику міцність, пластичність, ковкість. Всі вони ферромагнітни. Залізо, кобальт, нікель і особливо їх сплави є найважливішими матеріалами для сучасної техніки. Особливо важливі для організму людини Fе та Со- незамінні елементи.

 

Їх загальна характеристика:

Fе - валентні електрони...Зd⁵4s², ступені окислення + 2, +3, (+6 - рідко);

Со - валентні електрони...Зd⁷4s², ступені окислення +2, +3, (+4 - рідко).

Залізо (Fе) утворює оксиди:

FеО - оксид заліза (II) (закись заліза);

Fе₂О₃ - оксид заліза (III) (окисел заліза).

Гідроксиди: Fе(ВіН)₂ і Fе(ВіН)₃

Сполуки Fе²⁺ володіють відновними властивостями. Сполуки Fе³⁺ володіють окислювальними властивостями.

Кобальт (Со) - утворює оксиди: СоО, Со₂О₃ і Со₃О₄.

Гідроксиди: Со(ВіН)₂, Со(ВіН)₃ - володіють основними властивостями.

Сполуки кобальту (II) стійкіші,сполуки кобальту (III) володіють окислювальними властивостями.

Якісна реакція на катіон заліза (II)

Реактивом для виявлення катіона заліза Fе²⁺ є гексациано ферат (III) калія (червона кров'яна сіль) К₃[Fе(СN) ₆]:

ЗFеSО₄ + 2К₃[Fе(СN)₆] = Fе₃[Fе(СN)₆]₂↓+ ЗК₂SО₄

При взаємодії іонів [Fе(СN)₆]^3- з катіонами заліза Fе²⁺ утворюється темно-синій осад - турібульова синь:

 

3Fe²⁺ + 2[Fе(СN)₆]^3- = Fе₃[Fе(СN)₆]₂↓

 

Якісні реакції на катіон заліза (III)

Катіони Fе³⁺ легко виявляються з роданідом амонія (NН₄СNS). В результаті взаємодії іонів СNS^-1 з катіонами заліза (III) Fе³⁺ утворюється малодиссоціюючий роданід заліза (III) криваво-червоного кольору:

FeCl₂ + 3NH₄CNS ↔ Fe(CNS) ₃ + 3NH₄Cl

 

Fe³⁺ + 3CNS^1- ↔ Fe(CNS) ₃