Agente Agente quelante a la serie de los metales los metales de transición, transición , pueden reaccionar con ligandos que contienen O, S y N, que en el organismo toman la forma de -OH, -COO - , OPO3 H- . >C=O, -SH, S-S-. El complejo metálico resultante, conocido también como compuesto de coordinación, está formado por un enlace coordinado en el cual ambos electrones electrones son son aportados por el ligando. ligando. El interés biológico de los quelantes se originó a partir de los esfuerzos para controlar los restos de metales que contribuyen contribuyen al deterioro deterioro de los alimentos. La investigación toxicológica de algunos quelantes propuestos como aditivos alimentarios llevó a la observación de que la fuerte afinidad por los cationes calcio que calcio que caracteriza al ácido etilend etilendiaminotetraacé iaminotetraacético tico (EDTA (EDTA o AEDT) da por resultado una disminución de la concentración de calcio en suero. El mecanismo de quelación ha sido utilizado por los farmacólogos en el desarrollo de nuevos agentes terapéuticos para pruebas clínicas en una amplia gama de alteraciones patológicas en las que se requiere eliminar iones metálicos de los tejidos, o bien introducirlos en el organismo con propósitos metabólicos. metabólicos. Se han utilizado quelatos de hierro en la terapia de anemias ferropénicas, anemias ferropénicas, quelatos de magnesio de magnesio para para el traCombinación Metal-EDTA= Quelato tamiento de crisis de crisis hipertensivas y hipertensivas y algunos complejos orgánicos de oro de oro,, como el tiomalato de oro y sodio en la Un quelante, o secuestrante, o antagonista de metales de metales pe- terapia con oro para oro para combatir la artritis la artritis reumatoi reumatoide de.. sados,, es una sustancia que forma sados forma complejos complejos con con iones iones de de metales pesados. A estos complejos se los conoce como quelatos, palabra que proviene de la palabra griega g riega chele 2 Tipos Tipos de quela quelante ntess natura naturales les que significa “garra”. Una de las aplicacione aplicacioness de los quelantes es evitar la toxi- Muchas Muchasson son las susta sustanc ncias iasque queac actúa túann como como quel quelant antes es,, encidad de los metales pesados para los seres vivos. tre las que se encuentran la clorofila clorofila,, el glutatión el glutatión,, varias enzimas y enzimas y vitaminas vitaminas..
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Import Importanc ancia ia biom biomédi édica ca y agrí agrícoco3 la
Quelatos tos
Los quelatos son complejos complejos formados por la unión de un metal y un compuesto que contiene dos o más ligandos potenciales. El proceso de formación del quelato se conoce como quelatación o quelación. El producto de tal reacción es un anillo heterocíclico. Un quelante es un ligando polidentado que se coordina a un ion central por dos o más átomos dativos. Los anillos de 5 a 6 miembros poseen más estabilidad, por lo que se diseñan quelantes polidentados, polidentados, es decir, multiligantes, multiligantes, para lograr compleLos metales pesados, particularmente los que pertenecen jos de alta estabilidad. La formación de quelatos poliden-
Los metales pesados no pueden ser metabolizados metabolizados por el cuerpo humano y persisten en el organismo, donde ejercen sus efectos tóxicos cuando se combinan con uno o más grupos reactivos (ligandos (ligandos)) esenciales para las funciones ciones fisioló fisiológica gicass normale normales. s. Los quelante quelantess se diseñan diseñan para competir con los metales por los grupos reactivos fisiológicos, evitando o revirtiendo así sus efectos tóxicos e incrementando su excreción.
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6 USOS DE LOS QUELANTES
tados da por resultado un compuesto mucho más estable Poca o nula afinidad por el catión calcio Ca2+ , dado que cuando el metal se une solamente con un átomo lique este ion tiene una gran disponibilidad para la gante (monodentado). Esto se debe sobre todo a efectos quelación en el plasma y un quelante puede provocar entrópicos, ya que después de la primera coordinación hipocalcemia a pesar de poseer una elevada afinidad las demás etapas suelen producirse liberando los ligandos por los metales pesados. coordinados anteriormente y aumentando así la entropía del sistema. Siempre es difícil extrapolar las interacciones del quelanLa estabilidad de los quelatos varía con el metal y con los te observadas en experimentos de laboratorio a la situaátomos ligantes. Por ejemplo, el mercurio y el plomo tie- ción del organismo vivo, por lo que es importante llevar nen mayor afinidad por el azufre y el nitrógeno que por el a cabo observaciones in vivo para determinar la utilidad oxígeno. Estas diferencias sirven como base de la acción clínica de estos agentes. de los quelantes en el cuerpo humano (DMSA, DMPS, Ácido lipoico, etc.). •
Los quelatos resultantes que se forman en el cuerpo son 6 Usos de los quelantes solubles en agua y se excretan intactos en gran parte por la orina, a una velocidad más rápida que la esperada para En el envenenamiento porplomose utiliza el edetato el metal en sí. de calcio disódico (CaNa 2 Y) o la D-penicilamina. •
3.1
Agricultura
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El quelato de hierro sirve para aportar hierro a las plantas. •
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Factores de uso de quelantes
La eficacia de los quelantes en el tratamiento del envenenamiento por metales pesados depende de varios factores, entre los que se incluyen: •
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La afinidad relativa del quelante por el metal pesado. La distribución del quelante en el organismo, comparada con la distribución del metal.
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La capacidad del quelante para movilizar al exterior al metal tras la quelación.
Propiedades de los quelantes
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Los quelantes poseen varias propiedades; el quelanteideal debería tener todas las siguientes: •
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Alta solubilidad en agua. Resistencia a la biotransformación.
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Capacidad para llegar a sitios donde se pudiera acumular el metal.
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Capacidad para formar complejos no tóxicos a partir de metales tóxicos. Mantenimiento de su actividad quelante en el pH de los fluidos corporales y excreción rápida del quelato. Afinidad elevada por los metales, en comparación con los ligandos endógenos.
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En tratamiento de la sobreexposición ocupacional a sustancias radioactivas como plutonio, torio, uranio y radioitrio se utiliza el ácido dietilentriaminopentaacético (DTPA). En el envenenamiento por mercurio se emplea dimercaprol (BAL) en casos de exposición grave o en pacientes sintomáticoso D-penicilamina en casos de exposición leve o en pacientes que no presentan síntomas. Así mismo puede utilizarse un derivado de la penicilamina: la N-acetil-D-penicilamina (NAP) se ha usado con éxito en pacientes que requieren tratamiento contra la intoxicación por mercurio.[1] En el debido a arsénico es de utilidad el dimercaprol y la continuación de la terapia se sigue con penicilamina. Así mismo, en caso de síntomatología recurrente puede emplearse un derivado del dimercaprol, el succímero del ácido 2,3 dimercaptosuccínico. En la intoxicación por cadmio se administra EDTA en su forma de edetato de calcio disódico. No se utiliza el dimercaprol debido a que se ha observado que incrementa la nefrotoxicidad. La terapia se instaura lo más rápidamente posible porque debido a la distribución del metal puede llegar a sitios donde el quelante no puede alcanzarlo. [2] En la intoxicación por hierro se puede emplear la deferoxamina. En la enfermedad de Wilson, donde hay un exceso de cobre en el cuerpo, se puede usar la trientina (trietilentetramina). En el síndrome por Sensibilidad química múltiple, en el que los enfermos experimentan una hipersensibilidad a agentes externos de uso común tales como el jabón, los perfumes y otros artículos de uso común se puede administrar EDTA.
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En química orgánica e inorgánica •
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Etilendiamina. Coordina a través de los pares libres de los dos átomos de nitrógeno; los compuestos octaédricos de fórmula general M(en) 3 n+ son quirales y se pueden separar los enantiómeros. DPPE (1,2-bis(difenilfosfino)etileno). Coordina a través de pares libres de electrones de los dosátomos de fósforo; derivados de este compuesto se emplean en algunos catalizadores. Oxalato. Sales del ácido oxálico.
En síntesis orgánica han adquirido un interés especial los ligandos quelantes quirales ya que se emplean a menudo en los catalizadores empleados para obtener productos quirales como el catalizador de Wilkinson.
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Véase también •
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EDTA
Referencias
[1] Envenenamiento por mercurio y su tratamiento con Nacetil-D,L-penicilamina. Kark, R y Poskanzer, D. 1971 [2] Minimal role of metallothionein in decreased chelator efficacy for cadmium. Waalkes, M.P. Watkins, J.B. y Klaassen, C.D. Toxicology Applied Pharmacology; pp: 392-398. 1983.
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Texto
Agente quelante Fuente: https://es.wikipedia.org/wiki/Agente_quelante?oldid=83554203 Colaboradores: Triku, Felipealvarez, Cmx,
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