Ang mga chelated form ng inorganic na mineral ay halos kapareho ng biologically active substances. Ang ari-arian na ito ay ginagamit sa agrikultura para sa paggawa ng mga pataba at mahalagang pandagdag sa pagkain para sa mga alagang hayop. Sa medisina, ang mga naturang compound ay ginagamit bilang mga antidote at dietary supplement.
Ano ang ibig sabihin ng "chelated form"?
Ang
Chelates ay isang complex na lumilitaw bilang resulta ng interaksyon ng mga positively charged na metal ions (ang gitnang atom ng complexing agent) sa mga ligand na bumubuo ng mga kemikal na compound na may iba't ibang uri ng biomolecules. Sa madaling salita, ang mga chelate ay isang kumbinasyon ng isang mineral at isang kumplikadong organic compound. Kasama sa mga ligand ang mga amino acid, peptides, protina, purine, porphyrin, macrolides, pati na rin ang mga synthetic analogue nito (crown ethers, cryptands).
Ang mga chelating ligand ay dapat magkaroon ng higit sa 2 functional group na may kakayahang lumikha ng mga covalent bond at isang ring structure na may metal. Ang salitang "chelate" ay nagmula sa Latin na chela ("claw"). Sa panlabas, ang hugis ng mga kemikal na compound na ito ay katulad ng mga kuko ng alimango na may hawak na mineral.
Sa kalikasan, ang pinakamaliwanagAng mga kinatawan ng ganitong uri ng mga compound na nakabatay sa porphyrin ay hemoglobin ng tao, kung saan ang Fe (iron chelate) at chlorophyll (magnesium chelate) ay nagsisilbing sentro ng complexing agent. Ginagawang posible ng mga modernong biochemical na teknolohiya na makakuha ng iba't ibang anyo ng mga naturang substance.
Mga Halimbawa
Mayroong 3 pangkat ng mga chelate form (depende sa ratio ng singil ng ligand at metal ion).
- Cationic. Ang pinakakaraniwang kinatawan ay mga compound ng polyamine na may mga metal ions. Ang liganding agent sa kasong ito ay neutral, kaya ang kabuuang singil ng compound ay tinutukoy ng central ion.
- Anionic. Ang karaniwang anionic chelate ay mga complex na nakabatay sa ethylenediaminotetraacetic acid (EDTA).
- Neutral (mga intra-complex na compound). Ang gitnang positibong singil ay na-neutralize sa pamamagitan ng pagdaragdag ng pantay na bilang ng mga negatibong sisingilin na ligand, kaya bumubuo ng isang "inner s alt".
Maraming metal ang bumubuo ng mga matatag na chelates na may kakayahang pagsamahin sa mga macromolecular substance. Inilapat ang epektong ito sa synthesis ng mga multicomponent na highly dispersed oxide na materyales na ginagamit para sa paggawa ng mga dielectric, high-temperature superconductor at coatings.
Biological properties
Ang mga chelated mineral ay mga substance na may ilang mahahalagang katangian, gaya ng:
- Mataas na pagtutol sa iba't ibang acidity ng kapaligiran at sa ilalim ng impluwensya ng mga microorganism.
- Magandang adsorption at solubility sa tubig.
- Biological na aktibidad ng mga metal, hindi karaniwan para sa mga ito sa libreng estado.
- Mas kaunting toxicity kumpara sa iba pang anyo ng compounds.
- Mataas na bioavailability, ibig sabihin, mahusay na pagkatunaw para sa parehong mga halaman at hayop.
- Walang hindi matutunaw na sediment.
Ang mga mineral ay kadalasang nasisipsip sa maliit na bituka, at ang mas matatag na anyo ng chelate ay nagpoprotekta sa kanila mula sa pagkasira ng hydrochloric acid sa tiyan. Ang ari-arian na ito ay ginagamit sa gamot at pag-aalaga ng hayop upang mabayaran ang mga kakulangan sa micronutrient.
Production
Ang mga chelated form ng compound ay nakukuha sa pamamagitan ng chelation (o chelation). Ang terminong ito ay hindi karaniwang kinikilala sa agham ng kemikal. Ang pinakasimpleng paraan ay ang paghahalo ng mga solusyon ng mga metal s alt na may mga chelating agent. Bilang huli, ang mga organikong sangkap gaya ng:
- nitrilotriacetic, ethylenediaminetetraacetic at ethylene glycoltetraacetic acid;
- tris (carboxymethyl) ethylenediamine;
- hydroxyethylidene diphosphonic acid;
- lysine;
- methionine at iba pa.
Ang mga amino acid at maliliit na peptide ay inihanda sa ilalim ng impluwensya ng mga enzyme sa laboratoryo. Kapag nagpapatupad ng proseso ng chelation, ang mga sumusunod na parameter ay isinasaalang-alang:
- acidity ng kapaligiran (kung kinakailangan, magdagdag ng alkali);
- temperatura;
- substance ratio;
- amino acid solubility.
Ang precipitated chelate complex ay hinuhugasan sa distilled water at pagkatapos ay tuyo.
Agronomic application
Ang mga chelated fertilizer ay may mga sumusunod na benepisyo:
- Close affinity sa biological structures, dahil sa kung saan ang mga substance ay madaling tumagos sa mga plant cell membrane.
- Pinahusay na solubility.
- Mas kaunting pagkonsumo ng chelated fertilizers kumpara sa conventional s alts.
- Posibilidad ng parehong root at foliar feeding.
- Palakihin ang pagtubo ng binhi.
- Mababang phytotoxicity.
- Katatagan sa iba't ibang antas ng acidity ng lupa.
- Magandang compatibility sa iba pang mga kemikal, pestisidyo.
Chelated iron ang pinakamahalaga, dahil ang elementong ito ay matatagpuan sa mga tissue ng halaman sa mas maraming dami kaysa sa iba pang mga metal. Ang kakulangan nito ay humahantong sa pag-unlad ng maraming sakit, kabilang ang chlorosis. Ang iba pang mga chelate ay ginagamit din - tanso, sink, boron, na nagpapasigla sa paglago ng halaman at pagbuo ng mga ovary. Sa mga unang yugto ng lumalagong panahon, ipinapayong pakainin ang chelated calcium, na nagtataguyod ng pag-unlad ng root system.
Paggamit ng hayop
Ang mga chelated form ng microelement ay ginagamit upang palakasin ang nutrisyon ng lahat ng uri ng mga hayop sa bukid at ibon. Ang mga sangkap na ito sa maliliit na konsentrasyon ay maaaring palitan ng hanggang 40% ng mga di-organikong mineral at may sumusunod na epekto:
- palakasin ang immunelakas sa panahon ng sakit, pagbubuntis ng mga babae o sa masamang kondisyon;
- pagpapabuti ng reproductive function;
- pagbaba sa bilang ng mga somatic cell sa gatas, na nagpapahusay sa kalidad nito (thermal stability at iba pang mga teknolohikal na katangian);
- pagpabilis ng paglaki ng mga batang hayop.
Chelated iron, hindi katulad ng sulfate nito, ay madaling makatawid sa placental barrier. Ipinakita ng mga pag-aaral na ang pagdaragdag ng bitamina na ito sa diyeta ng mga sows ay nagtataguyod ng kapanganakan ng mga biik na may malaking timbang at pinipigilan ang mga ito na magkaroon ng kakulangan sa bakal.
Bilang resulta ng paggamit ng magnesium chelate, may pagpapabuti sa kalidad ng mga bangkay ng hayop, pagbaba ng taba sa katawan. Nakakatulong ang copper at manganese compound na maiwasan ang bone chondromatosis at cardiovascular disease sa manok.
Drugs
Sa medisina, ang mga chelate form ng compound ay ginagamit para sa mga sumusunod na layunin:
- Antidotes para sa talamak at talamak na pagkalason na may mabibigat na metal at iba pang mga lason ("Unithiol", "Tetacin-calcium"). Kapag kinuha ang mga ito, ang mga mapaminsalang substance ay ibibigkis sa mga saradong chelate-type complex.
- Antineoplastic na gamot ("Cisplatin" at iba pa). Ang mga gamot ay tumagos sa nuclei ng mga apektadong selula, bumubuo ng isang matatag na koneksyon sa DNA, na pumipigil sa kanila sa pagpaparami ng sarili.
- Mga paghahanda ng bitamina (pinakadalasang chelated calcium at iron).
Hindi tulad ng mga libreng metal ions, hindi nabubuo ang mga substance na itocompounds sa iba pang mga kemikal na elemento sa tiyan at bituka, kaya sila ay mas mahusay na hinihigop sa katawan ng tao. Kaugnay nito, batay sa mga chelate, posibleng lumikha ng mga gamot at pandagdag sa pandiyeta ng isang bagong henerasyon.
