FARMACEUTSKA KEMIJA

- Glavna snov predmeta farmacutska kemija 1 je anorganska “materia medica” (ponekod ze prepletena z organsko “materio medico”).

- Glavna knjiga: Auterhoffetal: Lehrbuch der Pharmazeutischen Chemie

- Pri farmaceutski kemiji 1 bomo obravnavali tiste zdravilne ucinkovine, ki se redko omenjajo drugje, vendar pa so kljub temu pomembne ali cello kljucne: H2O, NaCl, Ca.

- Pregled po elementih (katere (morebitne) zdravilne ucinkovine imajo oziroma za kaj so poterbni, ali so nujni ali ne).

- Esencialni (potrebni) elementi.- Elementi ne nujno poterbni, vendar imajo (pri dolocenih boleznih) zdravilne ucinke (npr. I^-, Se). - Toksicni elementi (As, Pb, Hg, Tl).- Elementi, ki so zdravilni v majhnih kolicinah, vendar toksicni v vecjih kolicinah.

- Na splosno anorganske spojine (brez C , oziroma nekatere le-te tudi)- do 10% vseh zdravilnih ucinkovin/ vse materia medice.

- Clovesko telo je v glavnem zgrajeno iz vode, ogljikovih hidratov, beljakovin, mascob ter ostalih (anorganskih) snovi.

- Dve fazi: - Snovi topne v vodi (vodikova vez). - Snovi (izredno) netopne v vodi- predvsem lipidi.- MICELI → kroglice iz lipidov s polarnimi deli obrnjenimi navzven.- BIOLOSKE MEMBRANE → lipidni dvosloji:

- Locujejo prostore v organizmu (na eni strain ene reakcije, na drugi druge) → vecina reakcij poteka v vodnem mediju.

VODA- najpomembnejsa snov v telesu (sestavlja 2/3 organizma).- Voda ima najvec izjemnih fizikalni-kemicnih lastnosti.- Voda ima veliko anomalij.- Voda je topilo zelo sirokega spectra (skoraj vse polarne molecule in ioni).- Vecina reakcij poteka v vodi.- Voda tudi sama vstopa v reakcije (npr. hidroliza).- Nastopa v stevilnih acido-bazicnih reakcijah- Doloca strukturo stevilnih makromolekul - ICT = intracelularna tekocina ... tu je vode 27 kg (pri 70 kg cloveku)- ECT = ekstracelularna tekocina ... 18 kg vode (pri 70 kg cloveku)- Intersticij = podrocje zunaj celic (13 kg)- Krvna plazma (3.5 kg)- Limfa (1.5 kg)

1

- Atom kisika: r = 1.4 Å- Atom vodika: r = 1.2 Å- Mol vode: r = 0.98 Å- Energija vezi: 490 kJ/molDipolni moment: 1.90 Debye

- Povprecna jakost vodikove vezi : ~20 kJ/mol- Povprecna jakost vodikove vezi pri vodi: 23 kJ/mol

- CLUSTER → podrocje kjer so tekoce molekule vode izredno kratek cas (~ 10^-10 s) sprijete z vodikovimi vezmi podobno kot v ledu , ze v naslednjem trenutku pa se clustri pojavijo drugod

- Hidrofilna spojina (Lipofobna): zmozna tvorbe interakcije z vodnimi molekulami, tvorbe vodikovih vezi- Hidrofobna spojina (Lipofilna): ni zmozna tvorbe kakrsnihkoli z molekulami vode

KEMICNA LASTNOSTI VODE1. Termicni razpad vode do elementov:

2H2O → H2 + O2 ; T = 2000 ºC; priblizno 1% vode razpade T = 4000 ºC; priblizno 50% vode se vedno v molekularni obliki2. 2H2O ↔ (H3O^+) + (OH^-); [H3O^+][OH^-] = 10^-14

V prisotnosti drugih molekul razpad vode v tri tipe reakcij:1. Hidrolize2. Redoks reakcije3. Acido-bazicne reakcije

Za vse reakcije vecinoma velja, da potekajo pocasi.

2

REVERZNA OSMOZA (III. potopek za pripravo deminiralizirane vode)

1. Obicajna osmoza

- Stanje na koncu:

2. Reverzna osmoza

- Aplicitani tlak mora biti vecji od osmotskega, da dosezemo pot molekul vode v smeri nizjega koncentracijskega gradienta osmotsko aktivnih molekul/delcev

3

ODSTRANJEVANJE ORGANISKIH PRIMESI(Merilo je koncentracija organskega ogljika)- PIROGENI (Pyros): Snovi, ki v centralnem krvnem obtoku povzrocijo povisanje telesne temperature.

- Sestavine bakterijske celicne stene:

- lipoproteini (proteini z vezanimi lipidi)- glikoproteini (proteini z vezanimi sladkorji)- peptidoglikani (sladkorji z vezanimi peptidi, ti so najbolj pirogensko aktivni, najmanjsa enota celicne stene, se sprozi imunski odziv- je muramildipeptid)

n-acetilglukozamin ↓ ↓ L-aminokislina D-aminokislina (opticna izomera)

OKLORORANJE- Cl2- uvajamo klor v vodo (0.3 – 1 mg/L): pri 0.1 mg/L ze zaznamo vonj Pri 0.5 mg/L ga ze okusimo

- prvo mozno delovanje je oksidativno- Delovanje samega klora:

- Klor se lahko veze na dvojne vezi, zlasti med ogljikoma- Klor lahko tudi zreagira z vodo (v nevtralnem/ sibko kiselm/ sibko alkalanem mediju)

Cl2 + H2O → HCl + HClO ↓ disproporcijonacija

4

- HClO- klorova (I)/ hipoklorasta kislina: - je zelo nestabilna: HClO → HCl + O

↓ - Tak kisik je zelo dober in mocan oksidant - Za trenutek imamo kisik v atomarni obliki- “IN STATU NASCENDI” (nascentni kisik)

- Tezave s prebitim klorom;1. dodajanje aktivnega oglja: klor se adsorbira2. dodajanje natrijevega tiosulfata: Cl2 + 2S2O3^2- → 2Cl^- + S4O6^2-

- Tezave z razlicnimi ogljikovodiki

- Kloriranje s klorovim oksidom ClO2 (podobni ucinki in tezave kot pri elementarnem kloru, a drazje, zato redkeje uporabljamo)Kloriranje skloroaminom NH2Cl (sicer za dizinfeksijo povrsin)

NH2Cl + H2O → NH3 + HClO ↓ - Prednosti pred Cl2/ClO2: voda ni vec kisla - Slabosti: v vodo smo vnesli amonijak, zato ga je potrebno odstraniti. To naredimo z aluminijevim sulfatom → nastane aluminijev amonijev sulfat

DEZINFEKCIJA Z OZONOM- 0.03 mg/L v eni minuti unici vse mikroorganizme- Ozon je mocan oksidant- Delovanje na dvojne vezi: nastanejo ozonidi

(aldehidi, ketoni, R-COOH)

- S temi reakcijami se nekako posusi membrane mikroorganizmov, ki zato propadejo

KALIJEV PERMANGANAT- V povezavi z destilacijo- Kalijev permanganate je mocan oksidant ter zelo variabilen: MnO4^- → Mn^2+ → MnO2

OLIGODINAMICNI UCINEK SREBRA- Oligodinamecen pomeni, da neka snov deluje v zelo majhnih koncentracijah- Ag → Ag^+: - srebrovi ioni imajo zelo izrazito proti mikrobno delovanje - raztapljanje v vodi (zelo majhna kolicina se raztopi)

5

- ADSTRINGENTNO DELOVANJE: -SH → -S-Ag

-COOH → -COO-Ag+ - Srebrovi ioni obarjajo proteine (zgornje skupine so pogoste v proteinih, ki zato postanejo reaktivni)

FIZIKALNI POSTOPKI DEZINFEKCIJE (FIZIKALNO-KEMICNI)- Hramba vode (destilirane) pri 80 ºC: pri tej tempreaturi se bakterije ne morejo razmnozevati.- Termicna sterilizacija (sterilizacija v termicnih posodah pri 120 – 150 ºC ali vec): pri the temperaturah postane voda tako reaktivna, da reagira z mikroorganizmi.- Mikrobna sterilizacija (razni polimer): deluje tako na flitriranju kot tudi na adsorbciji na povrsino ( na vezavi na povrsino).- Bolj rigorozne metode:

- Obsevanje z valovanjem visoke energije: po koncanem postopku odstranitve mikroorganizmov izvedemo se eno destilacijo, da odstranimo se vse oziroma vecino preostalih pirogenov → tako dobimo res precisceno vodo za npr. inekcije.

VODE PO FARMAKOPEJI- “AQUA PURIFICATA” (preciscena voda):

- kot surovina zanjo se uporablja cista pitna voda- le-ta pitna voda mora vsaj preko enega postopka deionizacije- taka voda se uporablja povsod, kjer ni zahtevana tudi sterilnost in apirogenost- prevodnost mora biti le 6 µS/cm (pitna voda okoli 2600 µS/cm)

(µS- mikro sievens)- vsebnost ogljika mora biti manjsa od 0.5 mg/L

- “AQUA VALDE PURIFICATA” (visoko preciscena voda):- kjer se zahteva se vecja cistoca kot pri precisceni vodi, vendar se ne zahteva sterilnost in apirognost- precisceno vodo se enkrat precistimo, najpogosteje z reverzno osmozo- prevodnost ≈ 1 µS/cm

- “AQUA AD INECTABILIA” (voda za inekcije)- precisceno vodo se enkrat destiliramo, lahko pa se dodatno steriliziramo- najcistejsa voda v farmakopeji

6

KISIK

- Ko vdihnemo je parcialni tlak kisika v pljucnih mesickih precej vecji kot pa v okoliskih kapilarah, zato prehaja v le-te- Ravno obratno pa se dogaja z ogljikovim dioksidom, ki prehaja v pkucne mesicke → ko izdihnem sta koncentraciji obeh plinov na obeh straneh ze priblizno izenaceni

- Topnost kisika v krvni plazmi: 0.4 mL/ 100 mL- Topnost kisika zaradi hemoglobina: 10 mL/ 100 mL- Parcialni tlak kisika v arterija: 120 mbar- Parcialni tlak kisika v venah: 40 mbar

- V kapilarah poteka podoben process kot v pljucih; kisik prehaja v tkiva, CO2 pa v kapilare.

HIPOKSIJE → skrajna je ANOKSIJA (ni zdruzljiva z zivljenjem) ↓1. HIPOKSICNA HIPOKSIJA2. STAGNANTNA HIPOKSIJA3. ANEMICNA HIPOKSIJA4. HISTOTOKSICNA HIPOKSIJA

1. HIPOKSICNA HIPOKSIJA- Vsem hipoksicnim hipoksijam je skupno to, da je otezen dostop kisika v krvi. - Nekateri vzroki: - zozitev dihalnih poti (obstrukcija) zaradi:

- astme

7

- KOPB (kronicna obstruktivna pljucna bolezen) - visoke nadmorske visine

- odebelitev stene v pljucnih alveolih (stene med pljucnimi mehurcki in kapilarami):

- nabiranje tekocine, pljucni edem

- Pomoc je vedno aplikacija kisika ( lahko v zraku, lahko pa tudi v visjih koncentracijah):- v daljsih obdobjih koncentracija kisika ne sme biti visja od maksimalno 60%

(raztopine v drugih plinih)- nekaj mora biti vedno prsotnega tudi CO2, ki v organizmu deluje kot

respiratorni analeptic (vzpodbuja dihanje)

2. STAGNANTNA HIPOKSIJA- Na primer zaradi krvnega strdka → lokalna stagnantna hipoksija

- posebej nevarna v mozganih ter v koronarnem ozilju (zile, ki obkrozajo srce)

3. ANEMICNA HIPOKSIJA- Zaradi neke anemije (bolezni, pri kateri je nekaj narobe s hemoglobinom)- Velika izguba krvi- Zastrupitev z ogljikovim monoksidom, ki se veze na hemoglobin tam kjer naj bi se kisik (veze se veliko lazje, razveze pa se ne)- Razna zdravila, ki kakorkoli vplivajo na hemoglobin, npr. nitrate (V) in nitrate (VII) →METHEMOGLOBINEMIJA (NO3^-) (NO2^-)

- tako zelezo lahko prenasa kisk, vendar pa pri nekaterih oksidacijah lahko pride do oksidacje Fe^2+ v Fe^3+, ki pa ni vec sposoben prenasati kiska → govorimo o methemoglobinemiji.- Anemicna hipoksija lahko nastane tudi pri raznih dodatnih motnjah, pri katerih pride do sinteze napacnega hemoglobina.

4. HISTOTOKSICNA HIPOKSIJA- Tu kisika ne morejo sprejeti tarcne celice; npr. pri zastrupitvi s ciznidnimi ioni, ki se vezejo na encime dihalne verige in s tem preprecijo, da bi se tja vezal kisik.

HIPERBARICNO ZDRAVLJENJE- Ponavadi mesanica raznih plinov (ne samo kisik); kratkotrajni posegi.

8

OZON- O3- Alotropna modifikacija kiska, kjer imamo tri atome kisika povezane v molekulo.- Ozon je veliko bolj reaktiven ter je boljsi oksidant od O2.- Za ozon je tudi predpisana maksimalna delovna koncentracija oziroma MAK (Maksimalle Arbeitsplatz Konzentrazion), ki znasa 0.1 ppm oziroma 1 · 10^-7.

H2O2- HIDROGENI PEROXIDUM- H2O2 uporabljamo kot analgent v analitiki.- Uporablja se tudi kot zdravilna ucinkovina; vendar so vodikovemu peroksidu, ki se uporablja v farmaciji dodani stabilizatorji, npr. fosforjeva (V) kislina.- Najvecja koncentracija, ki se uporablja v farmaciji je 30%, , vendar le kot reagent. Drugace se uporablja 10% in 3% koncentracija.- Ena metoda uporabe je ciscenje ran.

- H2O2 nanesemo direktno na rano ali na poskodovano tkivo; sicer sam H2O2 nima dovolj mocnega oksidativnega delovanja , da bi sam od sebe unicil mikroorganizme oziroma deloval mocno protimikrobno. V telesu so pa prisotni encimi katalaze, ki razgradijo H2O2 v vodo in kisik. Kisik je v reakciji za trenutek v atomski obliki in zato deluje oksidativno in antimikrobno.Poleg tega pa se pri razgradnji nastali kisik dviga in tako cisti rano od znotraj na vzven. - Se ena uporaba H2O2 je oralna aplikacija priblizno 1.5% raztopine kot deodorans v ustni votlini, saj unicuje microbe in s tem preprecuje zadah. H2O2 ne pogoltnemo.

- ORALNA APLIKACIJA: zdravilo zauzijemo skozi usta in deluje na ustno voltlino. Zdravila ne pogutnemo.- PERORALNA APLIKACIJA: zdravilo zauzijemo skozi usta in pogoltnemo. Zdravilo deluje skozi absorbcijo v prebavilih.

- V anglescini je za oboje uporabljen izraz ORAL ADMINISTRATION (odvisno od konteksta pogutnemo ali ne pogutnemo).- Halitosis = neprijeten zadah.

9

ELEMENTI PRVE SKUPINE- Elementi Li, Na, K so pomembni v farmaciji.

LITIJ- Litij je namanj pomemben od treh elemntov.- Njegove ucinke izkoriscamo pri dusevnih motnjah (predvsem bipolarno motnjo/ manicno depresijo), kjer sdravi zelo dobro oziroma lajsa simptome. Litijeve zdravilne ucinke pri dusevnih motnjah so odkrili preko uporabe v namen zdravljenja protina/putike, ki se pojavi zaradi nabiranja secnine v sklepih; glavne premike je dosegel avstralski zdravnik Cade.

Secna kislina secnina (sesalci)(ptici, plazilci) (pretezno secnina)

- Secna kislina, secnina → sredstvi za odvajanje amonijevih ionov NH4^+ iz telesa.

- Klorfenotiazin in klorpromazin sta zdravili za shizofrenijo.

- Lihtii carbonas (litijev karbonat) → - dober za zdravljenje bipolarne motnje ↓ - originalno uporabljen za zdravljenje putike Li2CO3 - nevtralizacija secne kisline, secnine v sklepih ↓ Po lastnostih je bolj podobenmagnezijevemu in kalcijevemu (CaCO3) karbonatu kot pa denimo natrijevemu (Na2CO3)ali kalijevemu (K2CO3) karbonatu

- Vecina dusevnih bolezni je posledica nepravilnosti v delovanju nevrotransmitorjev v mozganih → pride do neravnovesja pri transportu ionov skozi mozgane.

- NEVROTRANSMITORJI → organske molecule, ki prenasajo informacije od ene zivcne celice na drugo zivcno celico/ tretjo zivcno calico/ cetrto/ peto/itd.

- Primer nevrotransmitorja je NOR-ADRENALIN.

- Kako delujejo Li^+ ioni? Natancno se se ne ve, so pa hipoteze.- HIPOTEZE:

- Litijevi ioni motijo transport dolocenih drugih ionov, predvsem Na^+, Ca^2+.- Koncentracija Li^+ mora biti precej visoka, da dosezemo ucinek- 1.0 – 1.2 mmol/L.- Na dolocenih tkivih so ze dokazali ucinek litijevih ionov.

10

- Litijevi ioni lahko tudi pomagajo pri nekaterih vrstah epilepsije.- INOZITOL TRIFOSFAT → litijevi ioni vplivajo na sintezo tega nervo prenasalca.

- V priblizno istem casu kot je Cade opravljal svoje poiskuse, so ponekod v ZDA kot nadomestek kuhinjske soli zaceli uporabljati LiCl (NaCl namrec povisuje krvni tlak) ob tem pa je prislo do vec smrtnih primerov zato so litijeve soli izginile iz trzisca.- Ob uzivanju litijevih ionov, ti delujejo kot diuretic, pojavi se povecana dimenza (odvajanje urina). Ob hudi zastrupitvi se pojavi trsenje prstov na rokah, ze manjse kolicine pa motijo (zmanjsujejo) delovanje zleze scitnice ter lahko tudi povzrocijo motnje v delovanju srca (predvsem pri srcnih bolnikih).- Pomembno je tudi, da litijevih spojin ne zauzivajo zenske v nosecnosti- nosecnice v prvih treh mesecih nosecnosti.

- POMEMBNE LITIJEVE SPOJINE: - Pri obeh spojinah se farmakolosko delovanje pokaze sele po priblizno prvem tednu uporabe:

1. Li2CO3- natrijev karbonat/ lithii carbonas2. Lithii hydrogenoaspartas/ litijev hidrogenaspartat, ki je za razliko od Li2CO3 dobro topen v vodi .

NATRIJ- Natrijevi ioni predstavljajo najpomembnejse ione v izzven celicni tekocini:

- ECT (ekstracelularna tekocina) = 145 mmol/L- ICT (intracelularna tekocina) = 10 mmol/L- Pri kaljiveh ionih je ravno obratno: - ECT [K^+] = 4 mmol/L

- ICT [K^+] = 160 mmol/L- Ta dva iona ustvarjata izrazit koncentracijski gradient.

- Tu nastopa encim Na⁺/K⁺-ATPaza (Na⁺/K⁺-crpalka), ki je napomembnejsa od raznih crpalk.

- Transmembranski protein neprestano crpa Na^+ ion ven iz celice ter K^+ ione v celico; process seveda ni spontan, pri njem se uporablja energija ATP-ja.

- Natrijevi ioni (Na^+ ioni) so pomembni za vzdrzevanje konstantnega osmotskega tlaka (da se torej koncentracija osmotsko aktivnih delcev ne spreminja bistveno).

11

- Se ena pomembna vloga Na^+ ionov: v vodnih raztopinah so vedno obdani s plasckom vodnih molekul, skupaj s katerimi tudi potujejo po telesu; pomembni so tudi pri absorbcji in izlocanju vode.

- Zaradi tako visokih koncentracij je logicno, da nimajo bistvenih farmakoloskih delovanj; skrbijo pac za homeostazo; da se te koncentracije ne spreminjajo bistveno skrbijo ledvice.

- NaCl je najpomembnejsa natrijeva spojina. ↓NATRII CHLORIDUM → popvprecni dnevni vnos : 5 – 15 g. → nujno potreben dnevni vnos: 1 – 2 g.

- Ker natrijevi ioni nimajo nobenih farmakoloskih lastnosti (prakticno nobenih) jih lahko s pridom uporabljamo pri pripravi drugih zdravilnih ucinkovin:

- Primer: R-COOH → v vodi slabo topna spojina → zato R-COOH^- Na^+ → taka spojina je topna v vodi, natrij pa nima stranskih ucinkov.

- Pri raznih boleznih lahko pride do spremembe koncentracije natrijevih ionov (vendar zelo redko): - hipernatriemija (nad 150 mmol/L) - hiponatriemija (pod 140 mmol/L)- Primer take bolezni: DIABETES INSIPIDUS, kjer lahko nastopi hiponatriemija.- ADH- antidiureticni hormone → poznan tudi kot varopresin

- Sindrom neustreznega antidiureticnega hormonskega izločanja vsebuje hiponatremijo, neustrezno povišane osmolarnosti v urinu, čezmerno izločanje natrija z urinom in zmanjšanje serumske osmolarnosti.

- Hipernatriemija se lahko pojavi pri dolgotrajnem povisanem vnosu. Ob tem lahko pride do hipertenzije- povisanja arterijskega krvnega tlaka, pride pa lahko tudi do edemov (ce so hkrati okvarjene tudi ledvice) - pride do nabiranja vode v tkivih → posledice tega so lahko infarct in mozganska kap in se nekaj drugih. - Pridobivanje NaCl: - rudninska/ kamena sol - morska sol- Kamena sol ima vecji delez NaCl in manj primesi, a s tem manj joda, zato se lahko ob uporabi le-take soli lahko pojavi pomanjkanje iodovih ionov (I^-) in kot posledica golsavost.

12

RADIKALI- A – B ⇔ A : B ⇔ A ⇅ B

- Ce se najbolj giblje, vedno povzroci magnetno polje; electron ustvarja magnetni moment. V kovalentni vezi se magnetna momenta elektronov nevtralizirata.

- Vodik je kemicno reaktiven.

H : H + energija ①→ homolitska cepitev: H2 → 2H ↓ ②→ heterolitska cepitev: H2 → [H^-] + [H^+] 434 kJ/mol

A :B ①→ A ﾟ + B ﾟ → taki fregmenti so kemicno zelo reaktivni → radikali ②→ [A^-] + [B^+] ③→[A^+] + [B^-]

- Radikal je vsaka stvar z vsaj enim nesparjenim atomom.

to niso radikali

- S fotonom svetlobe lahko dosezemo hemolitsko cepitev in to je tudi najbolj elegantno. Vidna svetloba je zato presibka. Prva dovolj mocna svetloba je UV-svetloba. Npr. pretirana izpostavljenost soncu → opekline, koza odmre.- Rentgentski zarki:

H2O + hv(x) → H2O + e^- ↓ HO + H^+- Rentgentski zarki pa ne cepijo neposredno kovalentne vezi, ampak izbijajo elektrone, radikali pa se tvorijo pa se tvorijo preko sekundarnih reakcij.

- RADICAL ⇔ FREE RADICAL ↓ ↘Radikalec (kot oseba) radikal kot kemijska zvrst → pridevnik: radikalskiPridevnik: radikalen

13

- V preteklosti so to spojino proglasili za radikal ter dodali koncnico –il → metal, butyl,

ﾟ CH3- metilni radikal

- CH3− → prosta valenca ↓ Prvotni zapis za radikal

- Radikali imajo stabilnost (cas stabilnosti) od 10^-6 s do skoraj neomejeno. Bolj kot so kartko zivi, bolj so reaktivni. - Najbolj reaktiven je HO ﾟ.- Kaj se zgodi, ce vodo obsevamo z rengetskimi zarki?

→ superoksid (ni radikal)

→ peroksilni radikal

→ 3% kisika na dan:

↓ Pri povprecnem cloveku (masa = 70 kg)

nastane pri dihanju okoli 1.7 kg /leto

RADIKALSKE REAKCIJE

14

1. TIP RADIKALSKE REAKCIJE: PRIVZEM/ ABSTRAKCIJA VODIKA (kleptomanski radikali)

2. TIP RADIKALSKE REAKCIJE: ADICIJA na dvojno vez

3. TIP RADIKALSKE REAKCIJE: POVEZAVA dveh radikalov

15

- Aceton, najnizji keton

KISIK- O2

Tripletni kisk →

- Kisik v atmosferi je dejansko biradikal/ tripletni kisik.- Singletno stanje je stanje snovi, pri katerem so vsi elektroni v parih.

- Zaradi spinske restrikcije je tripletni kisik (kisik v atmosferi) kljub vsemu precej nereaktiven:

16

→ SOD = super oksid dizmutaza (encim) ↓ Reakcija = dizmutaza

- Tripletni kisk se dobro topi v nepolarnih topilih- je lipofiben.

- Singletni kisik je zelo mocan oksidant

- Primer posebne verizne reakcije → lipidna peroksidacija.- Primer oksidacije (predvsem) nenasicenih mascobnih kislin v bioloskih membranah ter raznih farmaceutskih preparatih.

→Ta enojna veza je tu precej sibkejsa od tistih na koncu verige in tudi od ostalih enojnih vezi v verigi, ki niso poleg dvojne vezi.

- KORAK 1: nastanek primarnega radikala→Mesto dogajanja: npr. celicna membrane

17

- KORAK 2:

- DRUGACE NARISANO:

- peroksilni radikal- Verizna reakcija: process (lahko) tece (teoreticno), dokler ne zmanjka ali tripletnega

kiska ali substrata .- Vendar pa so se zato med evolucijo razvili antioksidanti, ki vstopajo v reakcijo in jo ustavljajo oziroma ze prej preprecujejo.

- Na principu take verizne reakcije poteka samovzig, npr. lanenega olja/ firneza ( na kaksni vecji povrsini, npr. krpi).

- - peroksilni radikal se lahko kopici (npr. v telesu, ker je nekako bolj stabile nod kisika).

↓ Raznorazne oksidacije Singeltni kisik torej nastaja v kajsnesih fazah/ stadijih lipidne peroksidacije.

18

FENTON-ova reakcija:

↓- Proti tej in podobnim reakcijam, kjer sodelujejo kovine (tezke kovine) se telo bori tako, da so le-te vezane v komplekse.

↓ Taki procesi so npr. krivi za uvelost koze, saj le-ta na ta nacin izgublja hidratiziranost (vmesno vezane vodne molecule), ki dajejo kozi mladosten videz (napetost, proznost, cvrstost,…).

REAKTIVNE KISIKOVE ZVRSTI- ROSRADIKALI NE-RADIKALI

Superoksid Vodikov peroksid

Hidroksil Hipoklorna kislina

PeroksilOzon

Alkoksil Singeltni kisik

Hidroperoksil Peroksinitrit-Hipoklorna kislina unicuje fagocit mikororganizme.

- Nastanek peroksinitrita:

↓ ↘ ↘Eden najmocnejsih oksidantov v nasem organizmu. ↓ ↘Princip radikalske reakcije dveh radikalov.

Odkritje da nastaja tudi v nasem organizmu je prislo sele nedavno.

19

REAKTIVNE DUSIKOVE ZVRSTI- RNSRADIKALI NE-RADIKALI

Dusikov oksid- Stabilen priblizno 10 s (kot radikal), vendar postane stabilen radikal, ce ga ujamemo v organsko spojino, npr.:

Peroksinitrit

Alkil peroksinitrit

Dinitrogen trioksid

Dinitrogen tetraoksid

Dusikova (III) kislina

Dusikov dioksid

- Nastaja iz ob njegovi dovolj veliki koncentraciji

Nitronium anion

Nitrozil anion

Nitrozil kation

- je pomemben, ker lahko nitrira razne aromate, npr. takole:Triozin v Nitro-triozin

- Take spojine verjetno sodelujejo pri nastajanju raznih avtomehanicnih bolezni, npr. revmaticnih obolenj.

20

- Nazaj k SINGLETNEMU KISIKU- :

- Fotokemicno nastajanje :

HEMA- prefixes relating to blood or blood vessels.

- Primeri reakcij singletnega kisika:

-Reakcija ne potece.

- Reakcija potece instantno, nastane ciklicni endoperoksid,

reakcija pa potece se naprej.

- Fotosenzibilizator = barvilo, ki na vidni svetlobi pretvarja tripletni kisik v singletni kisik; take snovi so ponavadi tudi fototoksicne.

21

NADALJEVANJE O NaCl

- Vsaj ena izmed component kuhinjske soli je higroskopna, predvsem MgCl2 in CaCl2 → zato se je vcasih kuhinjska sol na zraku sklepila:

- Zato se kuhinjski soli dodaja npr. fino uprasen SiO2, ki deluje kot AEROSIL- iz zraka veze vlago, vendar pa ostaja uprasen in ce ga dodajamo, ga je manj kot 1%.

- Higroskopnost = sposobnost vezave vlage (H2O(g)) iz zraka. - Druga moznost je dodatek skroba.- Se ena moznost pa je dodatek K4[Fe(CN6)] v raztopino iz katere bomo kristalizirali sol, saj se potem NaCl kristalizira v obliki oktaedricnih kristalov (namesto kubicnih), ki se na zraku ne skelpijo.

- K4[Fe(CN6)] je manj kot 15 mg/kg NaCl (okoli 10 mg).

- Kje se NaCl uporablja kot zdravilo oziroma v namen povrnitve organizma v normalno stanje?

- Pri hiponatriemijah razlicnega izvora.- Pri raznih dehidracijah, kjer je potrebno nadomestit tako vodo kot elektrolite.- Pri nekaterih primerih alkalov.- V izotonicnih tekocinah (9 g NaCl/L raztopine).- Intravenske hipertonicne raztopine (vec kot 9 g NaCl/L raztopine).- Intravenske hipotonicne raztopine (manj kot 9 g NaCl/L raztopine).- Hipertonicna raztopine za sprozitev refleksa bruhanja (okoli 20 g NaCl/L raztopine) ob zauzitju toksicnih spojin, ki so se v zelodcu.- Hipertonicna raztopina za unicevanje tkiva (eksperimentalno, v laboratorijih).

- Skleroziranje.

NATRII HYDROXIDUM- natrijev hidroksid- NaOH- Natrijev hidroksid je naceloma izrazit strup.- Natrijev hidroksid je sicer prisoten v vseh farmakopejah, vendar le kot reagent in ne kot zdravilna ucinkovina ali pomozna sestavina.- Natrijev hidroksid spada med najmocnejse v vodi topne baze.- Natrijev hidroksid na ziv system deluje korozivno → je koroziv/ korozivum/ corrosivum. ∥ ∥ jedko jedcina

- Kadar je neka snov na nek nacin jedka, vendar v manjsi kolicini, deluje drazilno/ drazece; taka snov je irritans/ reizend.

22

- NaOH lahko (skodljivo) reagira z vsemi lipidi, beljakovinami in ogljikovimi hidrati v telesu. NaOh deluje tu kot katalizator hidrolize (ki poteka sama zelo pocasi). ↓

↓ ↓ Triglicerid Mila, ki so v vodi koloidno (zelo podobno tudi fosfolipidi) topna, verzibilna reakcija ni mozna, pride do razpada bioloskih membrane.

- Osnova korozivnega delovanja NaOH je na nek nacin raztapljanje tkiv (saj dobimo iz netopnih spojin, ki morajo biti te lastnosti za normalno delovanje, topne produkte).

- GLAVNA MESTA IZPOSTAVLJENOSTI NaOH:① Koza: pride do razjed na kozi.② Zgornji prebavni trakt: pri zauzitju pride do poskodbe sten poziralnika in zelodca, razjed v zelodcni steni ali celo do perforacije zelodca.③ Dihalni sistem: lahko pride do pljucnega edema (tekocina zalije pljuca).④ Ob vzitju lahko pride tudi do sistemske alkaloze: dvig pritiska v vseh telesnih tekocinah.

- Smrtna doza = 10 mL 10% raztopine.

- POMOC PRI ZAUZITJU:- Prizadeto kozo izpiramo z vodo in nato lahko tudi s sibko kislino.- Pri zauzitju smo v precejsnjih tezavah, saj direktnega protistrupa ni.

NATRII CARBONAS (DECAHYDRICUS)- Na2CO3- Vodne raztopine natrijevega karbonata so mocno bazicne.- Natrijev karbonat ni zdravilna ucinkovina, vendar se v farmaciji veliko uporablja kot pomozna snov, predvsem v oblikah s kristalno vezano vodo.- Ce Na2CO3 · 10H2O segrevamo, pridemo najprej do monohidrata in nato do brezvodne soli (ana hydricus).- SOLVAY-eva sinteza:

23

- NaOH in Na2CO3 najvec uporabljamo za sintezo natrijevih organskih soli (Na^+ plus organske kisline).

NATRII HYDROGENCARBONAS- NaHCO3 ↓ BICARBONAS → to ime izvira iz Ca(HCO3)2/ Mg(HCO3)2- Pridobivanje NaHCO3:

- Za razliko od Na2CO3 je NaHCO3 precej sibkejsa baza- pH 0.1 M raztopine je okoli 8.- Natrijev hidrogenkarbonat ni najbolj stabilen; za pripravo raztopin moramo uporabljati hladno vodo in tudi cim manj mesati ter ves cas preverjati pH (sicer gre v Na2CO3 in se dvigne pH tja do 10).

- Uporaba NaHCO3:- Kot ANACID → proti zgagi:

- Obicajen pH v (praznem) zelodcu je 1 – 2.- Ob zgagi je optimalno spraviti pH tja do 5, vendar z nekoliko prevec NaHCO3 pa ta pH pride tudi do 8. Tako zvisan pH povzroci hipersekrecijo (povecano proizvodnjo kisline v zelodcu) → kmalu nas bo ponovno pekla zgaga.- Stranski ucinki:

- Zvocni: riganje.- Ob morebitnem ulcusu/razjedi bomo zelodec se bolj poskodovali (ker ga bo napelo).

- Za zdravljenje ACIDOZE (premajhnega pH v telesnih tekocinah).- pH v telesnih tekocinah (predvsem v krvi) je odvisen od koncentracij

.- Za zdravljenje zastrupitev z dolocenimi lipofilnimi spojinami, npr. z nekaterimi barbituati kot je fenobarbital.- Pri zdravljenju acidoze zaradi prekomernih doz alkohola (etanola/ metanola).

- “Natrii hydrogencarbonatis solution infudilbile” ↓ raztopina NaHCO3 za infuzije- Dermalna aplikacija (topikalna).

- Pri srbecicah (pruritus) pomaga NaHCO3 kopel (kopel balneum).

- Uporaba kot POMOZNA SNOV:

- Zelo pomembno: Vsi hidrogenkarbonati so nezdruzljivi z vsemi kislinami, ki so mocnejse od CO2 → nastaja namrec CO2.

- To se s pridom uporablja v sumecih tabletah:

24

- V trdni tableti sta lahko skupaj NaHCO3 in neka organska kislina, ko pa tableto vrzemo v vodo, se tableta v trenutku zacne topiti ter se tudi hitro raztopi:

NATRII SULFAS DECAHYDRICUS- Na2SO4 · 10H2O (Glauberjeva sol) HEPTAHYDRICUS- Na2SO4 · 7H2O- Naceloma so kristalo hidrati v vodi boljse topni od brezvodnih soli.- Na2HCO3 · 10H2O je prvi pripravil Glauber:

(2HCl)- Ta spojina je prototip osmotsko odvajalo/ laksativ/ laksana.

- V tem primeru velja tudi izraz salinicno odvaljalo (podskupina osmotsko odvalajlo).

- Salinicno odvalajlo, ker je Na2HCO3 · 10H2O pac sol.- Zakaj deluje kot odvajalo?

- se iz prebavnega trakta absorbira zelo tezko, s tem pa v lumnu prebavnega trakta ostanejo se Na^+ in kot proti ion ostane se voda → vsebina crevesja se zmehca, volumen se poveca, blato pa se pricne pospeseno izlocati.

- Danes uporabljamo odvajala predvsem na bazi sladkorjev.

KALIJ- K- Za kalijeve spojine velja pogosto podobno kot za natrijeve spojine, vendar je toksicnost kalijevih spojin bistveno vecja (ker so K^+ ioni bolj toksicni).- K^+ kationi predstavljajo najpomembnejsi kation v znotraj celicni tekocini → skupaj jih je v telesu okoli 150g, dnevni vnos pa je nekje od 2 – 6 g.- ECT: Na^+ = 300 mg/100g ICT: Na^+ = 21 mg/100 g K^+ = 20 mg/100 g K^+ = 800 mg/100 g ↓- To je razlog za mocnejse izrazeno farmakolosko delovanje → ker je koncetracija K^+ v ECT-ju veliko manjsa od koncentracije Na^+, se koncentracija K^+ bistveno hitreje znatno povisa.- Hitreje pride tudi do pomanjkanja K^+ ionov → ob dehidracijah, mocnem potenju, bruhanju. Tudi nekatera zdravila bistveno pospesijo izlocanje K^+ z urinom, predvsem doloceni diuretiki; zato ob tabletah diuretikov pogosto predpisejo se tablete KCl, da ne pride do hipokaliemije.

- Sicer na splosno za K^+ ione velja isto kot za Na^+ ione, da jih najvec izlocimo z urinom.

- Kardiotonicni glikozidi → pospesijo oziroma ojacajo delovanje srcne misice, hkrati pa pospesijo izlocanje kalija.

- FUNKCIJA KALIJEVIH IONOV:

25

- Funkcija kalijevih ionov je vzdrzevanje normalnega elektrolitskega ravnotezja.- Funkcija kalijevih ionov je vzdrzevanje kislinsko-bazicnega ravnotezja- preko

delovanja na ATPazo (crpalko).- Kalijevi ioni so udelezeni pri metabolizmu ogljikovih hidratov, zlasti pri razgradnji polisaharidov za pridobivanje energije.- K^+ ioni so mediatorji bolecine → zivcni koncici so obcutljivi na povecane koncentracije K^+ ionov → varnostni mehanizem, ce se poskoduje vec celic se sporstijo K^+ ioni).

- ORGANI IZPOSTAVLJENI DELOVANJU K^+ IONOV:- SRCE:

- Srcna misica je odlicen indicator za spremembe koncentracij K^+ ionov:- Ce povecamo koncentracijo na 30 mg/ 100 g nastopi bradikardija (zvisanje frekvence), pri 40 mg/ 100 g pa ze lahko nastopi zastoj srcne misice.- Ce zmanjsamo koncentracijo na ~ 15 mg/ 100 g pa pride do tahikardije (pospesenega ritma)- Ze 15 g KCl na enkrat lahko povzroci resne tezave, kot tudi razjede v prebavilih ter spremembe v plazemskih koncentracijah.- Ce je koncentracija K^+ prenizka, lahko tudi pade krvni pritisk (nelogicno glede na talhikardijo, a tako je).

KALII CHLORIDUM- Ob hipokaliemiji zaradi kakrsnega koli razloga ne smemo zamesati KCl in NaCl.- Farmaceutske oblike morajo biti pripravljene tako, da cimbolj zmanjsajo nevarnost razjed, ob hudem pomanjaknju pa tako ali tako dobimo insfuzijo.

- OSTALE SPOJINE niso zelo pomembne.

ELEMENTI DRUGE SKUPINE

26

- Na splosno se absorbirajo iz prebavil pocasneje kot elementi prve skupine periodnega sistema in precej odvisno od raznih okoliscin.

BERILIJ- Be- Za berilij se ni ugotovljenih kaksnih zdravilnih ucinkov.

MAGNEZIJ-Mg- Magnezij je cetrti element po prisotnosti v telesu.- Vec ga je znotraj celic: ICT okoli 20 mmol/L ECT okoli 1 mmol/L- Dnevne potrebe magnezija so od 300 – 500 mg/dan.

- Ce je splosno stanje organizma normalno, dobimo na splosno s hrano dovolj Mg spojin.- Vendar pa je to tudi zelo odvisno od hrane, ki jo uzivamo; nekatere snovi tvorijo z Mg^2+ ioni slabo topne soli, npr. mascobne kisline, fitinska kislina (zitarice) → to zmanjsa absorbcijo Mg iz prebavil.

- Sicer pa je absorbcija zelo odvisna od stanja organizma, na splosno pa je le-ta manjsa od absorbcije Na^+ ali K^+.- Absorbira se od 10 – 60% vnesenega magnezija.- Vnasa se s hrano, izloca (v glavnem) z urinom, mehanizmi se niso povsem raziskani.

POMEMBNOST Mg^2+ IONOV- Kjekoli se porablja ATP (ali gre v ADP ali CAMP).

- Razne metabolicne reakcije, sinteze, rast, delitev celice, hormoni.- Mg^2+ ioni so pomembni skoraj povsod.

- Lahko delujejo ravno obratno od Ca^2+ ionov (zelo pogosto, vendar ne vedno).- Npr. process krcenja misicnih celic.- Prenasanje drazljaja po zivcnih celicah.

- Stik med zivcno celico in misicno celico:

27

- Vec kot je v celici Ca, lazje se iz vezikolv sporsca acetilholin.- Magnezij pa deluje ravno obratno: vec kot ga je, tezje se sprosca acetilholin in tezje se signal prenasa (velja za stik zivcna celica – misicna celica, zivcna celica – zivcna celica ter za potovanje po samih zivcnih vlaknih).- Ce dvignemo koncentracijo Mg na 10mg/100g pride do paralize → misice se ne morejo vec krciti → npr. s strupom iz rastline kurare.

- Povisnaje Mg koncentracij pa se lahko uporablja tudi terapevticno, npr. za miritev tetanicnih krcev, za umiritev ritma srca, tudi proti elpilepticnim napadom, pri raznih konvulzijah (krcev v analnem zivcnem sistemu).

- Pri koncentracijah okoli 20mg/100g je ze nevarno → protistrup je aplikacija Ca → deluje obratno.

HIPOMAGNEZIEMIJA IN HIPERMAGNEZIEMIJA- Hipo and hiper kondicije so pri Mg pogostejse kot pri elementih prve skupine.- HIPO:

- Tetanicni krci, aritmije.- HIPER:

- Utrujenost, brezvoljnost, sibkost misic, slabost z bruhanjem, paraliza.

MAGNESII CHLORIDIM– MgCl2– MAGNEZIJEV KLORID- Dobimo ga iz vode → morske vode.- Ponavadi v obliki MgCl2 · 6H2O → heksahidrat.- MgCl2 je najpogostejsa spojina za nadomescanje magnezija.

MAGNESII GLUCONAS– MAGNEZIJEV GLUKONAT- Glukonati so soli glukonske kisline.

28

- Glukoska kislina:Oksidacija aldehidne skupine →

- Na splosno so soli glukonske kisline in ostalih organskih kislin boljse kot enostavni kloridi za namen vnosa kovinskih ionov, a pri Mg je se prav tako dober MgCl2.

- Nadomescanje magnezija je ponavadi peroralno.

MAGNESII SULFAS (HEPTAHIDRAT)- MAGNEZIJEV SULFAT- Vecina vecjih oziroma valentnih ionov je v organizmu vezanih v razne proteine, komplekse … (ker bi v prosti obliki skodovali).- Magnezijev sulfat lahko aplicirmao tudi parenteralno, vcasih (vec) peroralno.- V primeru peroralne aplikacije je absorbcija v prebavnem traktu zelo slaba → mehanizem delovanja v tem primeru je enak kot pri Na2SO4 → torej je magnezijev sulfat ob enem tudi osmotsko salinicno odvajalo.- Magnezijev sulfat ima laicno ime: grenka sol.

- Hitro in dobro odvajalno delovanje: zauzijemo 5 – 10 g v 10 – 15% raztopini.

MAGNESII STEARAS- - MAGNEZIJEV STEARAT- Magnezijev stearat je magnezijeva sol stearinske kisline (C17H35COOH).- Magnezijev stearat je neke vrste milo → zemeljsko alkalijsko milo.

- Primerjava z natrijevim stearatom →- Z mili zmanjsamo napetost med vodo in nepolarnimi molekulami → na ta nacin delujejo vse povsinsko aktivne soli (emulgatorji, stabilizatorji…).

Nalaga se v plasteh.

- Natrijev sterarat je izrazit predstavnik amfifilnih molekul:

29

- Amfifilne molecule imajo izrazit polaren in nepolaren del.

→nepolarno ↓ polarno

- Pri magnezijevem stearatu pa je le v sredini nek majhen polaren del, zato se ne topi v vodi.

- Uporablja se kot drsilo/drsilec → olajsa tabletiranje:- Ker plasti drsijo druga ob drugi → na otip je masten.

ZELODEC- KEMIJSKO

- Odvecni protoni oziroma H3O^+, se izlocajo v lumen, v celice pa vstopajo

kalijevi ioni/ - ATPaza → proteinska crpalka.

- Preko drugih prenasalcev se izlocajo tudi Cl^- ioni → dejansko HCl nastaja sele v zelodcu.- Tudi HCO3^- ioni se morajo izlocati iz celic, sicer bi se celice nalkalile; vendar grejo ti ioni v krvni obtok, pri cemer se izmenjujejo z Cl^- ioni, ki gredo potem v lumen → vse koncentracije v parietalnih celicah ter krvnem obtoku tako ostanejo iste.- Ce bi kislina zastajala v zelodcu, bi prislo do razjede.

- Zato je v stenh zelodca ves cas vodna raztopina polisaharidov (neke vrste gel)- MUCIN → mucin preprecuje stik vsebine zelodca s stenami, kjer je pH ves cas okoli 5, med tem ko je v notranjosti zelodca od 1- 2.

- V zelodcu so tudi razni encimi, npr. PEPSIN → za razgradnjo beljakovin.

30

ULKUS- Zaradi nekaterga vzroka se zmanjsa zascitna plast in celice v steni pridejo v stik z vsebino zelodca → nastopijo tezave in v koncni fazi celo tudi luknjice.

- Pepsin se iz celic v steni sprosca kot reaktiven pepsinogen, sicer bi razjedel ze celice same → aktiven postane pri pH okoli 3, pri visjem pH je nereaktiven.

- Za vecino ulkusov je kriva/ sokriva bakterija HELYCOBACTER PYLORI.- Ta bakterija je prilagojena na ekstra nizek pH ter se prehranjuje s sluzjo.- To bakterijo imamo verjetno vsi, vendar je pod nadzorom. Ob zmanjsanem imunskem odzivu se ta bakterija cezmerno razmnozi in pricne delati tezave.

- Zelodec je razmeroma dobro ozivcen → receptorji delujejo preko prenasalca acetilholina.

- Actilholin tudi pospesi nastajanje kisline v zelodcu.- Receptorji za histamine- zelo pomemben avtakoid/ mediator ↓ ↓ Prenasalec informacij Tkivni hormoni- HISTAMIN- od hormona se razlikuje po tem, da nastaja v nekih posebnih celicah, se tam sprosca in tam deluje.

- Tudi histamine pospesuje nastajanje in izlocanje kisline.- GASTRIN- receptorji za gastrin:

- Gastrin tudi pospesuje nastajanje in sproscanje HCl.

- So pa tudi snovi, ki zavirajo HCl.- Npr. PROSTACIKLIN*, iz druzine PROSTAGLANDINOV* (sicer mediatorji bolecine).

- Prostaciklin zmanjsa izlocanje HCl.

DELOVANJE PROTI ULKUSU- Zmanjsanje pH → antacidi.- Inhibitorji protonske crpalke → npr. aneprazol.- Inhibitorji receptorjev za acetilholin → zmanjsamo izlocanje HCl.- Zaviralci H2 → npr. rantidin.- Inaktivacija pepsina.

- *Skoraj vsi nesteroidni analgetiki inhibirajo sintezo prostaglandnov, tudi prostaciklina, zato lahko dolgotrajna uporaba povzroci tudi rajedo na zelodcu.

ANTACIDI- Delimo jih glede na to, kateri kation imajo v strukturi.

Mg ANTACIDI- To so v vodi slabo topne magnezijeve spojine s sibko bazicnimi lastnostmi.

31

- MgO, Mg(OH)2, MgCO3.- Razlika z CaO in Ca(OH)2 → to sta mocnejsi bazi, ki se ne moreta uporabljati kot antacida.

MAGNESII OXIDUM HYDROXIDUM CARBONAS

- Zmes Mg(OH)2 in MgCO3 nima tocno dolocene sestave: x Mg(OH)2 · y MgCO3 · z H2O → MAGNESII SUBCARBONAS

- Na splosno: 1 3 3 ↓ Ali: 1 4 5 - Predpona sub pomeni, Ni enotne (oziroma predpisane) sestave da so v strukturi tudi hidroksidni (OH−)ioni.- Razlike med Mg(OH)2 in MgO prakticno ni:

- Topnost pri pH ~ 7 je pri obeh zelo majhna.- Oba pri kislem mediju reagirata z vsebino zelodca:

- Hitrost reakcije je vecja, dokler je pH se pod 5 – 6 → bolj je kisel medij, hitrejsa je reakcija.- Topnost se zmanjsa pri visjem pH in rekacija se ustavi.- Ne pridemo do bazicnega medija → ni dodatnega izlocanja sluzi ter ponovne (povecane) aktivacije proizvajanja HCl (ker bi dosegli previsok pH, kot se rado zgodi z NaHCO3).- MgCO3 → reagira pocasneje kot MgO in Mg(OH)2 → pri reakciji nastaja se CO2 poleg Mgcl2 in vode.

- Pri vseh treh spojinah pa se pojavi (mozna) tezava → nastaja MgCl2, ki se iz crevesja absorbira do 20% → ce je z ledvicami vse v redu, ni tezav, ce pa je kaj narobe pa lahko pride do hipermagneziemije; 80%, ki pa se ne absorbira pa ostane v crevesju, kjer MgCl2 nato deluje odvajalno → teoreticno lahko pride do diareje.

- Na kaksen nacin se lahko vplivamo na hitrost reakcij?- Odvisno od velikosti delcev → vecja kot je gostota neke spojine oziroma bolj kot je zbita, vecji kot so delci, manjsa je sticna povrsina in pocasnejse poteka reakcija.

- Lahki MgO- MAGNESII OXIDUM LEVE → 15g substance zavzame 150 mL.- Tezki MgO- MAGNESII OXIDUM PONDEROS → 15g zavzame 30 mL.

- Hitreje reagira lahki oksid, ker ima vecjo sticno povrsino.

32

- Ob zgagi vzamemo priblizno 200- 500 mg antacida → nevtralizira priblizno 50 mmol kisline.

MAGNESII TRISILICAS- MgSi3O8 ali drugacen zapis 2MgO · 3SiO2 · n- Magnesii trisilicas je slabo topen v vodi, s kislino pocasi reagira → sposobnost nevtralizacije je sibka.- Poleg direktnega antacidnega delovanja ima se dva ucinka, ki sta vezana na SiO2.

- Je dober adsorbent → adsorbira razne snovi v prebavnem traku.- Gel prekrije sluznico zelodca in jo sciti.

- Vsaka stvar, ki nekaj sciti je PROTEKTIV. Magnesii trisilicas sciti sluznico, zato je MUKOPROTEKTIV. (MUCU- sluznica).

- Nezazeleni ucinki pri dolgotrajni uporabi:① Mg^2+ ioni se delno absorbirajo.② Odvajalni ucinek.③ Telo delno absorbira tudi SiO2 (v zelo redkih primerih lahko nastane posebna vrsta silikat TUKAJ MANJKATA DVE BESEDI).

KALCIJ- Kalcij spada med najpogosteje prisotne elemente v cloveskem organizmu.- Kalcij je na prvem mestu po kolicini med kationi in na cetrtem mestu med vsemi elementi (O, H, C, Ca …).- V organizmu ga je priblizni 1 kg, od tega je 99% vezanega v kosteh ter zobovju, 1% pa drugje.- KOSTI → v kosteh je Ca za oporo, so pa kosti tudi skladisce za Ca ione. - Dnevna HOMEOSTAZA Ca^2+ → vnos je odvisen od spola in starosti:

- Do 25. leta: 1200 mg/dan.- Po 25. letu: 800 mg/dan.- Povecana poraba kalcija:

- Zenske v nosecnosti.- Zenske v menopauzi in kasneje.

- Vnos kalcija poteka samo preko absorbcije skozi steno crevesa (z rastlinsko ali zivalsko hrano).

33

- Absorbcija kalcija je od 10 – 15% glede na vnos.- Absorbcijo otezujejo:

- Prisotnost tezko topnih soli.- Vecja kolicina mascobnih kislin.- Fosfati.- Oksalati (soli oksalne kisline).

34

OKSALNA KISLINA – H2C2O4- Oksalna kislina je razmeroma mocna kislina.- Oksalna kislina povzroca tezave le pri absorbciji Ca^2+ ionov, pri drugih ionih pa ne povzroca tezav.

- Kalcijev oksalat- CaC2O4 je namrec v vodi zelo slabo topen, kar seveda otezi absorbcijo. ↓

- Lahko nastane tudi oksalatni kamen, kot posledica nalaganja kalcijevega oksalata.

- Najboljsi vir za absorbcijo Ca ionov je MLEKO.- Vecina Ca^2+ ionov se dejansko absorbira v dvanajsterniku, ker je tu pH sibko kisel (sibko kisel medij je najboljsi za absorbcijo Ca^2+ ionov).

- ABSORBCIJA POTEKA V DVEH MEHANIZMIH:I. faza: Facilitirana (olajsana) difuzija → difuzija skozi membrano, ki ima dolocene kanalcke, da se difuzija olajsa.II. faza: Aktivni transport → porablja se energija, aktivni transport je odvisen od vitamina D3.

- Kar se ne absorbira, se izloci z blatom.- Tudi, ce cez dan ne bi zauzili nic kalcija, bi ga se vedno izlocili.

- OGROMNA je razlika v koncentracijah Ca^2+ v zunajcelicni in znotraj celicni tekocini.- ECT: - ~ 2.5 mmol/L: - Prostih Ca^2+ ionov je dejansko malo → ~ 40%.

- Preostali ioni so vezani na proteine ali pa so kompleksisrani npr. s citratnimi ioni → skupaj ~ 60%.

- ICT: - V citoplazmi ~ 0.1 mmol/L:- V endoplazemskem tkivu in v mitohondrijih le nekaj.

- Pri nosecih zenska so potrebe po Ca^2+ velike.- Kolicina Ca^2+ v plazmi je v razvnotezju s Ca ^2+ v kostnem tkivu.

- Dva pomembna hormona: - PTH → parathormon/ paratioridni hormone- Kalcitonin → ↘ oba sta iz zlez OBSCITNIC

35

CALCARIA CHLORATA- Ca(OCl)2

CALCII SULFAS HEMIHIDRYCUS DYHIDRYCUS- V vodi tezko topna substanca, najvec kot polihidrat ali dihidrat.

- Zgani mavec

- Mavcna obloga, ki se raztaplja v koncentrirani raztopini NaCl(aq).

KALCIJEVO-FOSFORJEVE SPOJINE- Kalcijevo-fosforjeve spojine so vazne za dovajanje obeh ionov v kostno tkivo.

→CALCII HYDROGENPHOSPHAS

↓- Absorbcija the spojin poteka v dvanajsterniku, kjer je pH se kisel.

- Zaradi boljse topnosti se vcasih uporablja se kalcijev glicerofosfat. - Kalcijev glicerofosfat je ester glicerola s foforjevo kislino in kalcijevo soljo. ↓

RAZTOPINE ZA NADOMESCANJE ELEKTROLITOV

36

- RINGERJEVA RAZTOPINA → infuzijska raztopina → intravenska aplikacija

~ 8.00 g NaCl/L~ 0.1 – 0.2 g

KCl/L~ 0.1 – 0.2 g

CaCl2/L~ 1.0 g

NaHCO3/L(MgCl, …)

- Je bolj ali manj izotonicna raztopina.

- NADOMESCANJE VODE + ELEKTROLITOV → zlasti zaradi razlicnih dehidracij.- Vzroki za dehidracije:

- Kolera.- Kakrsnakoli diareja (povecana peristaltika, prevec osmotsko aktivnih snovi v prebavnem traktu).- Izrazito dolgo bruhanje.- Ekstremni napori.

- Predvsem se izgubljajo: Na^+, K^+, Ca^2+, Mg^2+, Cl^- ter HCO3^- ioni.- Kaj je diareja? WHO definicija: povecano izgubljanje blata, katerega konzistenca je mocno spremenjena → razreedcena.- Diareje so lahko AKUTNE ⇔ KRONICNE ↓ Akutna vodna diareja = dizenterija

- Akutna vodna diareja npr. pri koleri, kjer se izgubi veliko vode + elektrolitov. KOLERA

- Kolera je bolezen, ki je posledica infekcije z bakterijo VIBRIO CHOLERAE.- Kolera je hidricna infekcija → okuzenje s kontaminirano vodo.- Endemicna v porecju Gangesa → danes je poznanih ze osem vecjih epidemij.- Bakterija izloca toksin, ki mocno poveca prepustnost v steni crevesja.- V enem dnevu se lahko izgubi do 20% telesne teze vode.

- Se danes po vsem svetu zaradi dehidracij umre od 2 – 3 miljona otrok pod 5 let starosti na leto.

- Pacitentu je potrebno cim prej nadomescati vodo in elektrolite (ne samo vodo, saj bi sla “skozi”).- Zelo pogosta je tudi SISTEMSKA ACIDOZA, pomanjkanje HCO3^-.- Ena moznost je nadomescanje tako vode kot elektrolitov intravensko → pri hudih stanjih je to edina moznost, vendar pa je zelo neprakticna pri vecjih epidemijah.- Vendar pa so v 60. letih 20. stoletja so ravno na endemicnem obmocju kolere odkrili, da se da take dehidracije zelo uspesno zdraviti tudi s peroralno aplikacijo.

37

- ORS- oral rehydration solution- ORT- oral rehydration therapy

- S tem so smrtnost zmanjsali na manj kot 1%.

- ORS (raztopina):

NaCl → 3.5 g/LKCl → 1.5 g/LNaHCO3/ natrijev citrate → 2.9 g/LGlukoza → 20 g/LSkupno ~ 300 mmol/L → osmotsko aktivnih delcev/ liter

- Natrijev citrate je v takih peroralnih raztopinah prav tako dober kot NaHCO3, saj se v organizmu metabolizira v razne komponente, med drugimi tudi v NaHCO3. Zadnje case se natrijev citrate vec uporablja. Peroralne raztopine so primerne za zdravljenje lazjih in srednje mocnih simptomov dehidracije. Po aplikaciji vode z elektroliti je potebno storiti tudi nekaj za ustavitev diareje, saj se sama po sebi ne ustavi takoj → se sele pocasi zmanjsa in ustavi. Pri diarejah ne smemo aplicirati hipertonicnih nadomestnih tekocin in prav tako ne kislih tekocin (pri koleri).- Danes se pri nekaterih vrstah dehidracij uporabljajo tudi ratopine z manj NaCl in manj glukoze, tako da pridemo na okoli 200 mmol osmotsko aktivnih snovi na liter raztopine.- Vecjih klinicnih razlik ni.- So tudi teznje k zamenjavi glukoze s cim drugim, npr. s skrobom.- Cim hitreje je potrebno nadaljevati s prehranjevanjem!

38

- Dejansko se tako diareja hitreje izboljsa.- Hrana ne sme biti pikantna oziroma kakrokoli draziti prebavnega trakta, prav tako ne smemo uzivati odvajalne zelenjave.

- Na kaksnih ekzoticnih krajih je vedno dobro imeti s sabo nekaj vreck za pripravo ORS raztopine.- Najprej je treba hitro nadomestiti tisto, kar smo ze izgubili, potem pa toliko sproti kot izgubimo.

STRONCIJ- Sr- Stroncijevi ioni so po lastnostih precej podobni Ca ionom, vendar se na splosno zelo slabo absorbirajo iz prebavnega trakta.

- → radioaktivni izotop je strupen in nevaren ter pri β-razpadu sprosca , katerega razpolovna doba je ~ 26 let.

- se veze v kostno tkivo, tam ostane ter stalno seva → rak, mutacije … ↓TO BI BILO VSE DO PRED TREMI LETI

STRONTII RANELA

ali

- Ze pred odkritjem te spojine so menili, da bi se z dolocenimi stroncijevimi spojinami dalo pomagati pri osteoprozah (saj se stroncij v kosteh mocneje veze kot kalcij).- V nekaterih primerih stroncij zmanjsa pogostost zlomov tudi do 40%.- Stroncij zavira delovanje osteoklastov (osteoklasti razgrajujejo kosti) ter spodbuja delovanje osteoblastov (osteoblasti izgrajujejo kosti).- Potrebni so kar veliki odmerki stroncija → ~ 2 g/dan vsaj dve uri po jedi.

BARIJ- Ba - Barij je pomemben iz vidika toksicnosti.- Barij najdemo v kamninah (barite) in v dolocenih vrstah hrane, predvsem v dolocenih oresckih (brazilski).- Povprecen dnevni odmerek: ~ 0.2 – 2 mg/dan.- Pojav toksicnih ucinkov: ~ 200 mg (TD- toxic dose).- Pojav smrti: 1 – 2 g (LD- lethal dose).

39

- Vse barijeve spojine so toksicne, ker so toksicn Ba^2+ ioni.- Delujejo agonisticno Ca^2+ ionom, s cemer povzrocajo tezave. ↓ Barijevi ioni se umesavajo v metabolizem kalcijevih ionov.- Zavirajo sproscanje K^+ ionov iz celic ter pospesujejo vnos (?).

- Toksicnost se najprej pokaze v misicah, kjer najprej povecajo aktivnost, nato pa pride do paralize.- Pojavijo se bolecine v prebavnem traktu in povecanje krvnega pritiska.- Lahko pride do ustavitve srca v sistoli (skrcenju).- BaCO3 sicer ni topen v vodi (pri nevtralnem pH), vendar se topi v zelodcu.

- Edina od pomembnejsih barijevih soli, ki ni toksicna, je BaSO4- barijev sulfat.- Barijev sulfat ni topen v vodi, se pa uporablja v radiodiagnostiki.

- Mineral barit je vir zaBaSO4.- Ne topi se niti v zelodcu pri nizjem pH, ker je zveplova kislina mocnejsa od klorovodikove.- Pred BaSO4 so uporabljali (radioaktiven!) ThO2 (do konca WW2).- S pomocjo BaSO4 in rengentskih zarkov lahko opazujemo nepravilnosti v prebavnem traktu.

- Prva pomoc ob zauzitju kake druge barijeve soli (razen BaSO4) je zauzitje NaSO4 ter tudi izzvanje bruhanja.

- Ce so sli Ba^2+ ioni ze v kri, pomaga intravenozna aplikacija K^+ ionov (v obliki kalijevih soli).- Ba^2+ ioni povzrocajo krce in obicajni SPAZMOLITIKI (spazmolitiki so snovi, ki preprecujejo krce) ne delujejo, pomaga pa npr. PAPAVERIN → spojina prisotna tudi v opiju.- Barijevi ion se se vedno uporabljajo kot RODENTICID.

40

RADIOAKTIVNE SNOVI- Vse se je zacelo z odkritjem urana U238 konec 18. stoletja.

- Sama radioaktivnost je znana priblizno 100 let.- Ponavadi so radioaktivni le nekateri izotopi nekega elementa.- V farmaciji radioaktivne isotope imenujemo radionuklidi, radioaktiven pripravke pa RADIOFARMAKI.

ZGODOVINA- Odkritje radioaktivnosti je sledilo sele odkritju rentgenskih zarkov, konec 19.stoletja.- Henry Becheler je preuceval fosforescenco, zlasti pri uranu, ki je spuscal osvetlitvene sledi na fotofilmu, tudi ce je uran zavil v alufolijo.- Raziskovanje sta nadaljevala njegova asistenta, zakonca Curie.- Marie Curie je ugotovila, da so radioaktivne vse uranove spojine.- Njeno najvecje odkritje je povezano z mineralom uranitom- UO2 (pitchblende/ Pechblenday).- V enem vzorcu pa je bila radioaktivnos 100-krat visja kot v ostalih vzorcih (vzorec iz dolocenega rudnika). Sele iz vec ton tega vzorca pa sta zakonca izolirala nekaj miligramov novih elementov: Po- polinija (po Poljski) ter Ra- radija → ta dva elementa sta bila namrec v tistem vzorcu namesto urana, pac v dolocenem, majhnem odstotku).ALFA RAZPAD

- α- delec (delec, ki ustreza He-jedru) doseze le 0.1 C (svetlobne hitrosti).- Ucinki delovanja v tkivu so le do 10 μm stran od vira sevanja.

BETA RAZPAD- tip1 Antinevtrino

↓ Electron jedrnega izvora

BETA RAZPAD- tip 2

↓ Pozitron

41

- β- delci imajo ze hitrost 0.9 C, v organizmu lahko delujejo na razdalji nekaj 10 cm .

GAMA RAZPAD

↓ Foton z veliko energijo; valovna dolzina ~ 10^-11 m β- delci imajo polno svetlobno hitrost; lahko grejo tudi skozi organizem.

- V vecini primerov se uporabljajo izotopi z gama sevanjem v diagnostiki, tisti z beta sevanjem pa v terapiji, vendar pa pogosto tudi v kombinacija beta in gama.

- Med izotopi se je vcasih najvec uporabljal Ra- radij, danes pa , tehnecij 99 v metastabilnem stanju.

– Ima tudi ustrezno razpolovno dobo.

RAZPOLOVNI CAS/ BIOLOSKI RAZPOLOVNI CAS = cas, v katerem se iz organizma odstrani ½ vnesenega elementa (velja za katerokoli zdravilo).

t ½

(FIZICNI) RAZPOLOVNI CAS = cas, v katerem po nekem mehanizmu razpade ½ nekega radioaktivnega elementa (to velja le za radiofarmake).

t* ½ - Radiofarmaki se obicajno pripravlijo IN SITU (na licu mesta).

SCINTIGRAFIJA- Scintigrafija je temelj radiodiagnostike.- Scintigrafija je postopek, pri katerem vnesemo nek radiofarmak, pocakamo, da se ustrezno porazdeli po organizmu ter z ustreznimi metodami opredelimo razporeditev tega radiofarmaka po organizmu.

RADIOTERAPEVTIKI- Radioterapevtiki so tisti (radiofarmaki) zdravila, ki vsebujejo dolocene radionuklide.- Ta zdravila niso ravno nedolzna, saj lahko povzrocijo cel kup tezav in neprijetnosti (nastanek radikalov, unicenje zdravih celic). Radioterapevtiki se uporabljajo predvsem pri rakastih oboljenjih.

ENOTE RADIOAKTIVNOSTI- Ci = Curie = 3.7 · 10^10 razpadov/s

42

- Bq = 1 razpad/s

- V medicini se uporabljajo radioaktivnosti od μCi in mCi.

TEZAVE, KI NASTOPIJO- Prizadete so lahko vse celice; prevsem na udaru so jetra in ledvice.- Lahko pride do rakavih oboljenj.- Pride do nalaganja radioaktivnih snovi v kosteh → stalen vir gama/beta delcev → kot posledica: levkemija, kostni rak…

POMOC PRI ABSORBCIJI- Intravensko EDTA → kompleksi se hitreje izlocijo.- Sicer pa preventive z dobro zascitno opremo.

NEKAJ OSNOVNIH DERIVATOV- TEHNECIJ

– (Vsi tehnecijevi izotopi so radioaktivni, vendar so nekateri “skoraj stabilni”, z dolgo razpolovno dobo.)

t* ½ = nekaj minut

pripravimo z obstreljevnajem molbidenovih atomov z nevtroni.

TcO4- PERTEHNETAT- Predpona PER pomeni, da ima spojina najvisje mozno oksidacijsko stevilo.- Tc ion je podoben jodovemu ionu in se podobno tudi po razporedi po oraginzmu (scitnica, stene prebalvnega trakta, zleze slinavke).- Za vecjo prodornost Tc ionov se uporabljajo razni drugi tehnicijevi derivati.

Npr. - Ta spojina je precej lipofilna in lahko prehaja skozi celicne membrane; pride tudi v centralni zivcni system in skozi PIO v mozgane.

43

→ izotopa, ki sta se uporabljala pred masovnim razmahom tehnicija.- V organizmu se ta dva izotopa obnasata kot Fe^3+ ioni → z njuno pomocjo torej lahko preucujemo metabolizem zeleza.- Izotopa sta tudi zelo dobra za spremljanje vnetih stanj (boljsa kot Tc).

→ sestavni del vitamina B12 (kobalt na splosni, neradioaktiven izotop). ↓ ↓CIANO/ HIDROKSI - Ta vitamin je pomemben pri stevilnih procesih vKOBALAMIN organizmu; absorbira se le s pomocjo intrinzicnega faktorja.

- S pomocjo B12 z radioaktivnim kobaltom lahko spremljamo absorbcijo iz prebavnega trakta.

→ NATRII PHOSPHAS - Najvec se vgrajuje v kosti.- Sodeluje pri sintezi DNA.- Uporablja se pri zdravljenju raznih oblik levkemije.

→ v obliki jodidnega iona-

- Najpogosteje raztopina . ↓

NATRII IODIDI A SOLUTIO - Uporablja se tako v diagnosticne, kot v terapevtske namene.- I^- ioni se akumulirajo v zlezi scitnici.- Je primeren za terapijo, saj razpade tako beta kot gama.

- Pri zdravljenju raka scitnice.- Zdravljenje tirotoksikoze → prevelika produkcija scitnicnih hormonov.

- Scitnica = glandula THYROIDEA → hipertiroza/ hipertiroidizem.

→ v obliki FLUDEOKSIGLUKOZE

44

↓ ↓Glukoza (najbolj obicajna ciklicna oblika) Bistveno pocasnejsi metabolizem od Celice, ki uporabljajo vec glukoze obicajne glukoze. Zadeva uporabnaod ostalih: mozganske, misicne, rakaste. zlasti za pozitronsko emisijsko

tomografijo mozganov (PET).

ELEMENTI TRETJE SKUPINE

BOR- B- Bor je na nek nacin posebnez, saj ima izrazene nekovinske lastnosti, za razliko od ostalih elementov 3. skupine, ki so ciste kovine.- Njegove spojine so bolj podobne spojinam ogljika in zasti silicija.

- Najbolj to vidimo pri borovih hidridih ter borovih oksospojinah.- BOROVE OKSOSPOJINE:

- H3BO3 → ACIDUM BORICUM- Na2B4O7 → BORAX/ NATRII TETRABORAS

- Bor je v naravi zmerno razsirjen, okoli 10 ppm → vsak dan ga v telo vnesemo okoli 1 – 2 mg.- Za rastline je bor esencialni element (sinteza celicne stene, metabolizem sladkorjev).- Za zivali in ljudi zadeva (se) ni dokazana.- Tudi kakrsnokoli posebno vnasanje borovih spojin nima smisla.

- Poiskusi na kokosih → ob mineralnem vnosu bora so jajca in piscanci bolj krhki (lupine, okostje).

- Nadomescanje ni potrebno.- Borax so uporabljali ze stari Egipcani pri mumificiranju, potem stari Rimljani v steklarstvu (B2O3- v uporabi tudi se danes → B2O3 je podoben SiO2).

- Arabci so uporabljali reagent BURAQ pri dolocevanju cistosti zlata.- Borove spojine kot antiseptiki oziroma antimikotiki (ucinkovine pri raznih bakterijskih in glivicnih infekcijah).

- Delovanje v to smer (proti bakterijam) je zelo sibko, ceprav je prisotno, proti glivam je se vedno prisotno → ucinkovito v ~ 50% primerov.

- “Borova voda” → ob udarcih aplikacija na bolece mesto. → ob pikih zuzelk (ni racionalne podlage).

- Borove spojine za zmanjsevanje telesne teze → deluje na principu diureze in nima nobenega delovanja na mascobno tkivo → pride do zastrupitve.

45

ZASTRUPITVE Z BOROM- Borova kislina prehaja HEMATOENCEFALNO bariero v mozganih in lahko v velikih odmerkih (~ 20 g) povzroci smrt.

BORATNI PUFER- Boratni pufer je eden iz farmacevtskih pufrov.- Optimum delovnja boratnega pufra je pri pH nekje 9, kar pa ni najbolj skladno s fizioloskimi pogoji → sicer bi bil bolj razsirjen.- Borova kislina H3BO3/ B(OH)3 je sibka kislina.

- Borova kislina reagira z vodo na razlicne nacine:

Vse tri reakcije potekajo v boratnem pufru :

- Borova kislina se uporablja pri sterilizaciji razlicnih zdravilnih pripravkov.- Borova kislina je se vedno prisotna v dolocenih kapljicah za oci (predvsem zaradi izrazenega protigljivicnega delovanja).

- Sicer se bistveno vec uporablja fosfatni pufer.

ORGANOBOROVE SPOJINE tipa R-B(OH)2- BORONATI- Spojine tega tipa so zelo dobri inhibitorji dolocenih encimov, ki vsebujejo v/na aktivnem mestu senin (npr, pri procesu strjevanja krvi).- Spojine pripravijo z zamenjavo ene izmed OH-skupin v borovi kislini z organsko CH-verigo.

ALUMINIJ- Al- Aluminij je pogosto prisoten.- Se niso dokazali esencialnosti aluminija za zivali in ljudi.- Aluminijev ion nima nobenih posebnih lastnosti, ki bi prislo prav v encimih, beljakovinah.- Poznan je ze okoli 200 let, prvic pa so ga izolirali v 50. letih 20. stoletja.- Najpogosteje pridobivanje aluminija je iz Al2O3, z elektrolizo raztopine Al2O3 v talini minerala krioilta Na3AlF6.- Sam aluminij je relativn stabilen, kot tudi vecina njegovih spojin.- Aluminij je popolnoma drugacen od bora, ceprav sta v isti skupini. Aluminij ima povsem kovinske lastnosti.- Uporaba cistega aluminija v medicini:

- Alu-oblizi → adstringentno delovanje.

46

- Alu-posode za pripravljanje hrane → dokler ni hrana zelo bazicna.

ALU-SPOJINE delimo na:ⓐ V vodi topne alu-soli.ⓑ V vodi zelo slabo topne/ netopne alu-soli.

ⓐ V VODI TOPNE ALU-SOLI AlCl3 (poenostavljen zapis za aluminijev klorid) ↘ Boljsi zapis: [Al(H2O)6]^3+ 3Cl^-

- Reakcije:

- Dolocene snovi se obnasajo v vodi kot kisline.

Al(OH)3- Skoraj netopen v nevtralnem pH ter v sibko bazicnem pH.- V kislem pH se topi in najbolj je topen v mocno kislem mediju.- V bazicnem mediju nastane pri raztapljanju oblika [Al(OH)4]^-.

DELOVANJE Al^3+ (bolj natancno → delovanje [Al(H2O)6]^3+- Adstringentno delovanje v splosnem primeru pomeni obarjanje (koloidno raztopljenih) proteinov (→ to je precej nespecificno delovanje).- Proteini se torej ob prisotnosti Al^3+ ionov obarijo → grejo iz SOL v GEL stanje →

- skupina je torej dojemljiva za vezavo (tezkih) kovinskih ionov. ↓Se druga imena: TIOLNA / SULFHIDRILNA / MERKAPTO skupina ↓ Na to skupino se zelo lahko veze Hg- mercurium.

- - Del povrsine proteina:

47

→Vezan aluminij na zveplo, kompleksiran z N.

→Obarjanje proteinov.

- Adstringentno delujoce spojine imajo antsisepticno delovanje → pri nizkih odmerkih so mikroorganizmi veliko bolj obcutljivi kot evkariontske celice (torej, celice organizma).- Al^3+ zmanjsa se pretok v kapilarah → zaustavljanje manjsih krvavitev (npr. pri britju).- Lahko se zaprejo zleze lojnice in znojnice → Al^3+ delujejo kot antipresprianti; ker pa na povrsini koze tudi ubijajo mikroorganizme, Al^3+ delujejo tudi kot deodoranti (poleg mikroorganizmov, ki se razmnozujejo v znoju, lahko neprijeten vonj povzroca tudi

dolocena zauzita hrana → predvsem taka z veliko tiolnimi skupinami- ).

- V prebavnem traktu Al^3+ delujejo na sluznico samega crevesja, tako da zmanjsujejo vstop vode v lumen crevesja ter lahko teoreticno delujejo kot ANTIDIAROIKI.

ALUMINII CHLORIDUM- Prototip (mama+ata) adstrinegntno delujocih ALU-spojin.- Aluminijev klorid ima slabo lastnost- vodne raztopine imajo pH 3 – 4, ceprav so ravno pri tem pH alu-spojine najbolj topne.

- Nadomestki, da ne pride do tako kislega pH:

↘ ↙ ALUMINIJEV KLORHIDRAT

SLABE STRANI UPORABE ANTIPRESPIRANTOV:- Oslabljena termoregulacija → oziroma motena termoregulacija.- Snovi, ki bi sle s potenjem ven, ostanejo v kozi.- Karcenogeni ucinki niso bili nikoli potrjeni (zadeva verjetno naceloma varna).

- Na splosno je uporaba alu-spojin na poskodovanih delih koze nezazeljena (npr. ureznine pri britju, potem pa debelo z deodorantom- antiprespirantom).

TOKSICNO DELOVANJE NA LEDVICE:- Prevec Al^3+ lahko celo povzroci odpoved ledvic.- Bolj, ampak ne samo pri intravenoznih aplikacija infuzij s prevec Al^3+ ioni pri dializnih bolnikih.

DELOVANJE ALU_IONOV V CENTRALNEM ZIVCNEM SISTEMU:- Al^3+ lahko pridejo v centralni zivcni sistem le v obliki dolocenih kompleksov.- Al^3+ ioni so nevrotoksicni → ucinek podoben Alzhajmerjevi bolezni (ni pa dokazano, da bi Al^3+ to bolezen povzrocali).

48

ALUMINII SULFAS/ KALII ALUMINII SULFAS DODECAHYDRICUS ↓ ↓ Ponavadi v obliki: KAl(SO4)2 · 12H2OAl2(SO4)3 · 18H2O Tudi ime GALUN

- Tudi ti dve spojini se lahko uporabljata kot deodoranta in sta manj agresivan od zgornjih spojin.

- Vcasih sta tudi prisotni v obkladkih za adstringentno delovanje na vecjih povrsinah koze.

- Splosna oblika za GLAUN: ↘ ↙ kovini

ALUMINII ACETAS- Al(CH3COO^-)3 SUBACETAS- Al(CH3COO^-)2OH

LACTAS- sol mlecne kisline- Tudi te spojine se uporabljajo v deodorantih → predvsem v ustni voltlini → krepijo dlesni, pomagajo pri paradentozi.

ⓑ V VODI SLABO TOPNE ALU-SPOJINE

ALUMINII HYDROXIDUM- Al(OH)3 OXIDUM- AL2O3 PHOSPHAS- AL2PO4- Te spojine so aluminijevi anticidi.- Prvi dve spojini zvisata pH nekje do 5, potem pa nista vec topna, kar pa je v redu, saj ne zelimo doseci previsok pH.- Nastali Al^3+ ioni grejo naprej v tanko crevo in le kasnih 1% se jih absorbira, ostalo se pretvori v vodi netopne soli, ki se izlocajo z blatom (reagirajo z npr. fosfatnimi ioni, anioni visjih mascobnih kislin).- Vendar pa nekaj Al^3+ ionov ostane tudi se v crevesju, kjer delujejo adstringentno na stene samega creves in tako delujejo antidiaroicno → zapirajo, kar je tudi lahko slaba lastnost, zlasti pri ljudeh, ki so ze sicer bolj zaprti. - Vsi alu-anticidi imajo v zelodcu se dodatno vlogo, zlasti prvi dve spojini sta dobra adsorbenta → na nju se lahko adsorbira protein pepsin, kar se dodatno izboljsa antizgagicno delovanje.- Pepsin lahko Al^3+ ioni tudi obarjajo ter ga s tem inaktivirajo.- Poleg zapiranja pa je se problematicna reakcija Al^3+ s fosfatnimi ioni v tankem crevesju → pri dolgotrajni uporabi lahko pride do sistematskega pomanjkanja fosfatnih ionov → vecina se jih izloca z blatom skupaj z Al^3+ → zato je priporocljiva uporaba Al2PO4.

- Al2PO4 → tukaj vnasamo poleg Al^3+ ionov se fosfatne ione, taako da jih ne vnasamo premalo.

49

!POMEMBNO!- Vsi anticidi, zlasti aluminijevi, mocno motijo absorbcijo raznoraznih drugih zdravilnih ucinkovin.- 2 uri pred vzetjem anticida in 2 uri po vzetju anticida ni priporocljivo jemati drugih zdravil.

- Ker delujejo Mg-anticidi odvajalno in Al-anticidi zapiralno, je mozna (in pogosta) kombinacija.

- npr. HIDROTALACIT → kombinacija MgCO3, Mg(OH)2 in Al(OH)3.Formula: Mg6Al2(CO3)(OH)16 · nH2O

- Deluje hitro in potem se malo kasneje. ↓ ↓ magnezijev del aluminijev del

- Absorbcija obojih ionov je zelo slaba (absorbcija Mg^2+ ionov nekaj vec).

INDIJ- In, GALIJ- Ga- O uporabi teh dveh elementov smo glavno povedali ze pri radioaktivnosti.- Zmes the dveh elementov in kositra se uporablja (v zadnejm casu) namesto zivega srebra v termometrih.

TALIJ- Tl- Talij nastopa kot Tl^1+ in Tl^3+. ↓ Bolj stabilna oblika.- V farmaciji je talij pomemben zlasti iz toksikoloskega vidika.- talij ni pomemben za organizem, se je pa pred 100 in vec leti uporabljal (med ostalimi elementi) za zdravljenje malarije, sifilisa in zmanjsanje potenja pri bolnikih s tubrkulozo.- Danes je pomemben le se kot rodenticid: Tl2SO4, Tl(CH3COO^-).- 1 g je ze smrtno nevaren odmerek, ioni se dobro absorbirajo iz prebavnega trakta kot tudi iz pljuc.- Talij deluje v galvnem na centralni zivcni sistem → razdrazljivost, nespecnost, konvulzije, krci, koma, smrt.

- Talij povzroca izgubo las → talijevi ioni poskodujejo lasne mesicke → vcasih ga uporabljajo za depilacijo.

- Talijevi ioni so po velikosti in naboju podobni K^+ ionom.- Talij ima adstringentno delovanje, predvsem na sulfhidrilne skupine SLIKA.

- Povzroci obarjanje proteinov in razne nevsecnosti.

POMOC PRI ZASTRUPITVI S TALIJEM- Talji lahko odstranimo z dolocenim kompleksom.

Na ta kompleks se veze talij namesto kalija.Berlinsko modrilo.

50

- V organizem dovajamo spojine s prostimi –SH skupinami → R-SH.- Npr. aminokislino cistein.- Spojino s kratico BAL → tudi pogost protistrup pri zastrupitvah s tezkimi kovinami.BAL → diurexhaptopropanol

OGLJKOV MONOKSID- CO- Ogljikov monoksid je pogost strup v okolju: MAK = 30 ppm. ↓ Maximum Arbeitsplatz Konzetrazion- Znaki zastrupitve so nespecificni: utrujenost, motnje vida, koma, smrt.- Zastrupitve so pogoste predvsem pri peceh na trda goriva z zamasenimi dimniki in v garazah.- Pri koncentraciji 5000 ppm pride pri 10 minutni izpostavljenosti do smrtnih zastrupitev. ∥ 0.5 volumskih %

ELEMENTI CETRTE SKUPINE- Toksicnost elementov pri tej skupini narsca od zgoraj navzdol.- Ogljik je tipicna nekovina. Silicij je tudi bolj ali manj nekovinski.- Germanij je nekje med nekovino in kovino.- Kositer in svinec sta tipicni kovini. OGLJIK- C- Ogljik je element, na katerem temelji vsa organska kemija.- Ogljika je v naravi razmeroma malo.- Ogljik je eden izmed biogenih elementov: C, H, N, O, P, S.- Vecino ogljikovih spojin bomo obravnavali naslednje leto, letos le elementrane oblike, oksidi, karbonati.- Ogljik je fiziolosko inerten in se uporablja ze dolgo.- Ogljika je vec oblik: grafit, oglje/saje, diamante, fulereni.- Tudi oglje je potrebno predhodno obdelati: CARBO MEDICINALIS- medicinsko oglje CARBO ACTIVATUS- aktivno oglje

51

- Kot surovino za pridobivnaje ogljika uporabilo les (CARBO LIGNI) ali pa kasne zivalske dele (CARBO ANIMALIS).

- Kot les se pogosto uporablja lipa- CARBO LIGNI TILIAE.- S suho destilacijo dobimo oglje → sledi uprasevanje → z zmanjsano velikostjo delcev dobimo povecane povrsine.

- NORITNI POSTOPEK? → ogljiku dodamo ZnCl2 in ponovno segrevamo → povrsina oglja naraste na 1000 – 1500 m^2/g → nato odstranimo ZnCl2 in ostale anorganske primesi.

- Vecji del je res le C (posamezni C-atomi), vendar pa se razni c-obroci (brez vodika) z dolocenimi skupinami.

- Primer: - Tak ogljik je zelo dober adsorbent → zaradi velike povrsine ter se ostalih skupin, ki vezejo nase snovi.

- Laboratorijska uporaba ogljika je odstranjevanje necistoc v raztopinah ter tudi v zraku (dodamo ga zracnim filtrom).- Uporabljamo ga v filtrih vodovodnih pipah (npr. ce je prevec klora).

DEJANSKA UPORABA V MEDICINI- Priprava suspenzije ogljika v vodi → da ne vdihnemo prah, saj mocno drazi pljuca.- Tako pripravljeno suspenzijo spijemo.- V (celem) prebavnem traktu poteka adsorbcija, adsorbirajo se tudi snovi, ki nastopajo v ENTROHEPATICNEM CIKLU (Entrohepaticen cikel: krozenje med prebavnim traktom (kjer se ogljik absorbira) ter jetri, od koder pride z zolcom spet nazaj).

IZVENTELESNO RAZSTRUPLJANJE

52

- Iz vene na eni roki odvzamemo kri, ki jo vodimo skozi aparat/aparate, in sicer loceno celice in plazme.- Plazmo vodimo skozi kolono z aktivnim ogljem.- Na drugi strani cevki ponovno zvezemo in speljemo nazaj v vene na drugi roki.- Dodati moramo tudi nek anticoagulant.

CARBONEI DIOXIDUM- CO2 OXIDUM- CO- Obe spojini imata toksikoloski in terapevtski vidik.

CO2- CO2 je tezji od zraka in se nabira pri tleh.- V vdihanem zraku je do 0.5% CO2 ter v izdihanem zraku ~ 3%.- Koncentracije CO2 visje od 6% delujejo toksicno → zmanjsuje se koncentracija kisika → nastopi utrujenost, glavobol, koma, smrt.

- Npr. ce kdo pade v vodnjak ali v silosih.- CO2 pa ni le toksicen → je tudi pomemben za zivljenje in eden izmed medicinsik plinov: npr. 95% O in 5% C, potem pa se razredcimo.- CO2 je RESPITORNI ANALEPTIK → spodbuja dihanje.- CO2 v kombinaciji s HCO3^- je najpomembnejsi puferski sistem v organizmu → dvig CO2 pomeni padec pH.

- Ce pride do prenizkega pH, se frekvenca dihanja pospesi.- Receptorji/ detektroji CO2 so v kartoidni arteriji.- CO2 poveca prekrvavljenost tkiv → saj je ob nabiranju CO2 potreben vecji pretok, da se le-ta odstrani.

- CO2 deluje preko celic gladkih misic → poveca se arterijski tlak in s tem pretok krvi.

PUFER CO2/HCO3^-- To je najpomembnejsi pufer v organizmu.

53

- Delovanje razlozimo z reakcijo, ki jo katalizira karbonska anhidraza.

- Katerakoli sprememba koncentracija ali [HCO3^-] ali [CO2] vpliva na pH.- Ce se pH zmanjsa nastopijo ACIDOZE- dvig koncentracije CO2 ali padec koncetracije HCO3^-.- Ce se pH zvisa nastopijo ALKALOZE- dvig koncentracije CHO3^- ali padec koncentracije CO2.

- Motnje pri HCO3^- → METABOLNA ACIDOZA in METABOLAN ALKALOZA- Motnje pri CO2 → RESPIRATORNA ACIDOZA in RESPIRATORNA ALKALOZA

RESPIRATORNE MOTNJE- Respiratorna acidoza → dvig koncentracij CO2.

- Vzroki: otezeno dihanje, v zraku je prevec CO2, ce dolgo drzimo dih.- Zdravljenje: predvsem z odstranitvijo vzroka/vzrokov ter dovajanjem kisika.

- Respiratorna alkaloza → padec koncentracij CO2.- Znaki: zelo mocno in hitro dihamo.

METABOLNE MOTNJE- Metabolna acidoza → padec koncentracij HCO3^-.

- Vzrok: zastrupitev z metanolom, v manjsi meri zastrupitev z etanolom.- Primer: tip1 sladkorne bolezni.- Zdravljenje: intravenska aplikacija NaHCO3.

- Metabolna alkaloza → dvig koncentracij HCO3^-.- Vzrok: uporaba nekaterih anticidov + mleka, pretirana uporaba NaHCO3.- Zdravljenje: npr. z NH4Cl.

PRIPRAVA TRDENGA CO2

54

- Jeklenko s CO2 obrnemo na glavo ter damo v platneno vreco.- Hitro odpremo ventil → kot rezultat dobimo v vreci trdni CO2.

- Uporaba: - zamrzovanje tkiv → histoloske preiskave. - Pri odstranjevanju bradavic → lokalna anastezija.

CO- nadaljevanje- CO je zelo dober ligand, ki se veze na zelezo v hemoglobinu → veze se bistveno bolje in mocneje kot kisik → kot rezultat dobimo karbonil hemoglobin.

- Ze ce je okoli 15% karbonil hemoglobina se kazejo zanki resnih zastrupitev.- Pri okoli 50% karbonil hemoglobina nastopi smrt.

POMOC PRI ZASTRUPITVI- Hiperbaricna komora → najprej seveda pacienta odstranimo od vira CO. ↓ Poveca se topnost kisika v krvi, kisik pa tudi izrine CO.- Pacient zastrupljen s Co je visnjevo rdec/roznat.

IZOTOP - t ½ = 5600 let.- S pomocjo tega izotopa spremljamo biokemicna dogajanja v organizmu.

SILICIUM- Si- Ime ima od SILEX-a/ kremena.- V nezivi naravi je po pogostosti takoj za kisikom.- V zivi naravi je zastopan razlicno → pri nekaterih rastlinah in zivalih je esencialen.- Pri cloveku esencialnost ni potrjena → ker ves cas vdihujemo tudi prah, v katerem je tudi silicj → lahko nastopi SILIKOZA (pri vdihavanju prahu s silikati).- Silikati na splosno niso zelo toksicni.SILIKOZA

55

- Prasni (kamniti delci) pridejo v pljuca in drazijo steno pljuc → pride do granulacije → stena pljuc se odebeli, izmenjava plinov je otezena in lahko pride do kronicnega vnetja → tezave se lahko tudi prenesejo na srce.- Nekateri minerali so bolj problematicni kot drugi, najbolj gotovo AZBEST → skupina vec mineralov, predvsem magnezijevih silikatov → 3MgO · 4SiO2 · H2O.

- Vlakna se nahajao v zelo fini, a ostri kislinsko- kristalni obliki, ki se nalagajo v pljucih (seveda, ce jih vdihujemo) ter povzrocaji tudi rakave mutacije.

- Azbest je zelo odporen na vrocino, a je danes prepovedan.- V farmaciji se uporabljajo silicijeve spojine, ne silicij sam.- Kemiji silicija in ogljika nista enaki (Sin H2n+2 spojine neobstojen, same vnetljive).- Obravnavali bomo predvsem SiO2, nekatere silicate in polimere ter nekatere (manjka).

SiO2- SiO2 je v naravi v obliki raznoraznih dragih kamnov.- V farmaciji je SiO2 umetno pridobljen → sintezen.- Poznamo tri postopke pridobivanja:①

- Nastane SiO2 z izjemno specificno povrsino kolidne velikosti- ⑴SILICIA COLLOIDALIS ANHYDRICA = AEROSIL- Premer osnovnih delcev je nekaj nm, vendar se ti potem agregirajo v nekoliko vecje delce.

- Spojina ima ime tudi AEROSIL: - zelo fin, sipek prah. - zelo dober adsorbent (celo boljsi kot aktivno oglje). - je precej higroskopen → lahko veze za do 40% lastne teze vode in se vedno ostane sipek prah.- SiO2 lahko veze nekatere druge tekoce snovi, npr. vitamin E, ki ga zelimo vgraditi v nekatero drugo farmacijsko obliko → vitamin E najprej adsorbiramo na silica gel, dobimo fin prasek, ki ga lahko vgradimo npr. v tablete.- Uporablja se tudi kot abraziv v prozornih zobnih pastah (v neprozornih zobnih pastah se uporablja CaCO3).- Uporablja se tudi v kromatografiji.

② Pridobivanje iz virov v naravi, ki jih je potrebno seveda ustrezno obdelati:

56

- natrijev silikat, -silicijeva kislina → v zelo razredcenih vodnih raztopinah je zadeva kolikor toliko stabilna

-Ce pa odstranjujemo vodo, dobimo neke vrste polimer silicijevega dioksida (ostane lahko se kaksna vezana voda)

- Po tem postopku dobimo se dve obliki SiO2: ⑵ SILICIA COLLODIALIS HYDRICA- tu vlivamo raztopino NaSiO3 v kislino.⑶ SILICII DIOXIDUM PREACIPITATUM- tu pa vlivamo kislino v NaSiO3.

- V ⑶ dobimo nekoliko vecje delce z manjso specificno povrsino.- ⑵ se lahko primerja z ⑴.- ⑶ in ⑵ ustrezata SiO2 · ½ H2O → SILIKA GEL ( vsebuje nekje 15 masnih % vode). ↘ ↙Preostalo vodo lahko odstranimo (npr. z brezvodnim etanolom), nekaj pa je se vseeno ostane → to je ta semi-hidrat ( ½ H2O).

UPORABA SILIKA GELA- Silika gel se uporablja v higroskopne namene.- Dolocene zdravilne ucinkovine so obcutljive na vlago → le-ta ne sme priti do njih.

- Da vemo kdaj je kapaciteta SiO2 · ½ H2O dosezena, dodamo indicator, ki ob polni kapaciteti vode spremeni barvo: CuSO4 → v modro COCl → v roznatoKROMATOGRAFIJA- Kromatografija je locevanje na principu razlik v fizikalno kemicnih lastnostih.- Pri kromatografiji na osnovi razlik v polarnosti, lahko uporabljamo tudi silka gel.

- Imamo stacionarne, mobilne faze in vzorec, ki ga locujemo.

57

- Stacionarna faza je lahko tudi silica gel.

- Stacionarno fazo s SiO2 si lahko predstavljamo kot kroglice, ki imajo dve funkcionalni

skupini: SILOKSANKSE skupine

SILANOLNE skupine

- Na povrsini so stevilne silanolne skupine, zato je silica gel zelo polaren → lazje se bodo tako na povrsino adsorbirale polarne skupine (s tem nacinom pa ne moremo locevati ekstremno polarnih spojin).

- Ce bi dali silica gel v vodo, bi se tvorile stevilne vodikove vezi z vodikovimi molekulami → vendar silica gel ni topen.- Ce pa damo silica gel v neko nepolarno topilo, pa se tvorijo vodikove vezi s posameznimi delci → silica gel med sabo daje ogrodje.

↓

↓fenol je bolj polaren od desne spojine

- Ploscica iz silica gela, na katero nanesemo zgornji spojini

- Mobilna faza potuje po ploscici navzgor in s sabo izbira spojini → ker je fenol bolj polaren, potuje dlje.

- Na splosno lahko recemo, da se enote SiO2 zdruzujejo, pri tem pa nastajajo raznorazne structure.- Ponavadi so okoli enega silicijevega atoma stirje kisikovi atomi.- Vcasih tvorijo tudi plastidne strukture- v plsteh.- SiO2 in se nekatere druge silicate vsebujejo tudi drugi mikroorganizmi, predvsem kremenaste alge → lahko povzrocijo (preko nalaganja njihovih ostankov) DIATOMEJSKO ZEMLJO/ KISELGUHR.

58

- Kiselguhr je vcasih v uporabi namesto silica gela in aktivnega oglja.

ALUMINIJEV SILIKAT- AL2O3 ∙ 2SiO2 ∙ n H2O- Aluminijev silikat se imenuje tudi bela glina/ BOLUS ALBA in vsebuje veliko veliko minerala KAOULINUM-a.- Vcasih je bil veliko v uporabi v medicine/ farmaciji- kot adsorbent pri driskah (peroralna uporaba).

- Lahko je kontaminiran z mikroorganizmi → potrebna sterilizacija.- Zunanja uporaba: nanesemo na del telesa in tam zadrzuje toploto (prepreci izhlapevanje vode) → blatne kopeli.- Lahko se uporablja kot dodatna snov, saj ima dolocene emulgirajoce lastnosti → stabilizira razne emulzije suspenzije- nase veze veliko vode in nastane neekaka plasticna masa.

ILOVICA - Ilovica je bela glina s primesmi (prst).- Uporaba gline je ze zelo stara.

- V rimskem casu tudi ime TERRA SIGILLATA (opecnata zemlja).

BENTONITUM- bentonitna glina- Bentonitum je zelo podoben glini, vendar so v njem prisotni tudi natrijevi in kalijevi ioni.- Lahko se uporablja kot naravni ionski zamenjalec.

- Bolusni nacin aplikacije:- Izraz izhaja iz gline.

- Pomeni veliko kolicino necesa na enkrat, ker je glino potrebno v antidiaroicne namene zdruziti v dokaj veliki kolicini.

TALCUM- smukec- Talcum je magnezijev tetra silikat.- Je zdrobljen mineral milovec (soap stone).- Mineral je v obliki plasti in je na otip “masten”.- Uporablja se kot drsilo- zmanjsuje trenje.- Uporablja se tudi kot pomozna snov pri opeklinah → kjer nas opece sonce se lahko tudi posujemo s smukcem, da zamnjsujemo trenje in manj boli.- Posipanje kirurskih rokavic in aparatur ni dovoljeno, saj v stiku z ranami lahko povzroci vnetje, granulacijo.- Snov sama po sebi ni sterilna.

UMETNI SILIKATI

59

- Z GRINGARDI-jevim reagentom reagira.

↓ - Dimetilsililklorid:

- Je obcutljiv na vodo. - Dobimo silanolne skupine vezane na Si-atom. - Ta molekula lahko polimerizira.

↓ ↓ - Dimetilsilanol - Dimetil polisiloksani/ silikoni:

- Do 200 Si-atomov v verigi → silikonska olja. - Okoli 200 Si-atomov → postane zadeva poltrdne

konsistence. - Se vec Si-atomov → trdni silikoni.

- Slikoni so zelo npolarni, zelo lipofilni in prakticno netopni v vodi.- Kemicno so inertni/ neraktivni.- Ena izmed uporab silikonskih olj je na primer zamenjaava parafinskega olja.- Zascita za kozo in sluznice (prelijemo cez); vendar s tem tudi preprecimo izhlapevanje vode → se segrevamo in navlazi se zgornja, porozenela plast koze.

- Zadeve se uporabljajo tudi peroralno- npr. DIMETIKON → proti napenjanju: prekrije in zasciti sluznico crevesa. S tem prepreci absorbcijo vode in deluje sibko odvajalno.

- Zadeve imajo tudi premrezno, ne samo linearno strukturo → umetne gume → elastomeric (se vrnejo v osnoven polozaj).- Trden silicone uporabljajo kot proteticen nadomestek dolocenih organov (ocesno zrklo).- Poltrde silicone uporabljajo kot vsadke.

GERMANIJ- Ge

60

- Germanij nima trenutno nobene spojine, ki bi se uporabljala v zdravljenju.

KOSITER- Sn- Vcasih je bil kositer zelo pomemben tudi nasplosno (zlitina bakra + kositra = bronz).- V sami terapiji se ucinkovine niso prijele.

- SnCl2 so vcasih uporabljali kot ANTIHELMINITIK, torej proti eukariontskim zajedalcem (crvi, gliste, trakulje), saj moti zivcne signale v the organizmih ter jih ubija (danes poznamo boljse ucinkovine).- Mozna uporaba granatnega jabolka- pomaga.

- Vcasih so ga uporabljali kot antiseptic, zaradi njegovega adstringentnega delovanja.- Organske kositrove spojine se se danes uporabljajo kot razni katalizatorji in reagenti.- Dolocene organo-kositrne spojine so toksicne zaradi motenja encimov v dihalni verigi.

SVINEC- Pb- Svinec je element, ki se je zelo dolgo uporbaljal v razne namene, tudi v raznorazne terpevtske namene (danes pomemben le iz toksikoloskega vidika).- Zastrupitev s svincem- saturnizem, je poznana ze dolgo.

- Ime je dobila v povezavi s planetom saturnom.

- Ze nekaj gramov svincevega acetate (1-5 g) povzroci (zelo) hude zastrupitve, 15-30 g pa povzroci smrt.

- Zato so akutne zastrupitve zelo redke.- Zelo nevarno je tudi vsakodnevno postopno vnasanje svinca: npr. vsak dan 1-2 mg → pojavi se kronicna zastrupitev.- Ima dva mehanizma delovanja:

1) Adstringentno delovanje2) Moti nastajanje (hema?) in posledicno vseh encimov, ki ga uporabljajo.

- Od 0.06 - 0.08 g svinca / 100 g tkiva je meja, ki se jo doseze z dolgotrajnim vnasanjem majhnih kolicin.- Kronicna zastrupitev se kaze v centralnem zivcnem sistemu (tumor, glavoboli, prenosi med zivci in misicnimi celicami → atrofija misic) ter delno v krvozilnem sistemu (razne oblike anemij, poskodba ledvic).

- To je znacilno tudi za akutne zastrupitve. - Akutna zastrupitev: krci v prebavnem traktu (zelo zancilni za svinec)- svinceva kolika, bolecine v sklepih, odpoved ledvic → skratka, svinec prizadene celoten organizem.

- Kako se lahko zastrupimo?- Otroci preko dolocenih igrac iz Kitajske.- Do 1970 so kot sredstvo za beljenje uporabljali svincev sulfat.

- Danes pigmenti temeljijo na TiO2.- Vcasih je bil dodatek k gorivom- Pb(CH2CH3)4.- Svincene dovodne cevi za vodo: svinec se raztaplja v obliki Pb(OH)2 pri mehki vodi in PbCO3 pri trdi vodi → vendar to naceloma ni glavni vir svinca.- Rimljani so uporabljali svincene posode kot emajl (na posodah: ce v taksnih posodah shranjujemo kis ali kuhamo vino nastaja Pb(CH3COO)2 → svincev sladkor (ima sadkast okus).

61

- Koncentracija lahko doseze 1 mg/L vina (vendar so popili veliko vec na dan) → visji sloj se je ves cas zastrupljal (bolj ali manj).- Tudi angleski plemici, ki so radi pili portovec (Viktorijanska doba).- S svincem je bil zastrupljen Beethoven (ne vejo zakaj).

- Uporaba svinca v terapji:

- Same spojine se niso uporabljale, so pa mascobe segrevali s svincevim oksidom; in ker ima bazicne lastosti, so nastale tudi svinceve soli mascobnih kislin, zasti pomemben svincev oleinat. Ta spojina ni trdna, je lepljiva masa, ki ne kristalizira.

- - Uporaba kot lepilo na oblizih + ekstrakt pekoce paprika (vsebuje KAPSAICIN), ki je povzrocil lokalno vnetje, lahko tudi nastanek mehurja, ki se je predrl, skozenj pa so lahko prehajale zdravilne ucinkovine ter tudi seveda nekaj svinca.

- Danes se uporablja le se kot zadrzevalo radioaktivnega sevanja.

ELEMENTI PETE SKUPINE

DUSIK- N- Dusik je glavna sestavina atmosphere (~78 %) in je v primerjavi z ostalimi plini, ki jih obravnavamo bolj ali manj inerten, zato z njim redcimo ostale medicinske pline (CO2, O2).- Ima tudi toksikoloski pomen:

- Dusikova topnost v plazmi sicer ni zelo dobra (17 mL/L vode); vendar je topnost seveda odvisna o d temperature in tlaka.- Kar se tice tlaka je stvar problematicna: npr. ce smo globoko pod vodo, se v plazmi raztopi precej vec N2 kot sicer → vse je v redu le, ce se ne dvignemo na povrsino prehitro → N2 se v tem primeru zacne izlocati v obliki mehurckov, ki lahko zamasijo kaksno majhno zilo → kesonska bolezen; lahko pride do embrolije (smrtno nevarno).- Kako pomagati? Najboljsa resitev je kamen okoli glave in nazaj v globine, sicer pa v hiperbaricno komoro, da se N2 spet raztopi, nato pa pocasno zamnjsevanje tlaka.

- Tekoci dusik: hitro zamrzovanje raznih tkiv; odstranjevanje bradavic.

DUSIKOVE SPOJINE (hibridi in oksospojine, ostalo naslednje leto)

AMONIAK- NH3- Amoniak je toksicna spojina.- V vodi zelo dobro topna spojina (plina)- 320 g/L vode → lahko dobimo do 30 % raztopino amonijaka.- V farmaciji je v uporabi 10 % raztopina- LIQUOR AMMONII CAUSTICA/ AMMONII HYDROXIDUM (dejansko amonijev hidroksid ne obstaja).- 1 % amonijaka reagira z vodo po enacbi:

62

- Amonijak ima dva nacina skodljivega delovanja: 1) Kot plin: stik s sluznico (dihala, oci) → deluje korozivno, vendar so tovrstne zastrupitve redke, saj zavohamo ze 150 mL NH3/ m³ zraka.

- Poskodbe ocesne sluznice.- Drazenje dihalnega trakta, v skrajnih primerih pljucni edem.- Prodre lahko v centralni zivcni system, kjer deluje kot zivcni strup.

2) Peroralno zauzitje: smrtno nevarnih je ze 20 mL NH3.- Hude poskodbe prebavnega trakta.- Cim vec pitja tekocine, da se NH3 razredci.

AMONIJEVI IONI- NH4^+- NH4^+ so normalno prisotni v organizmu, vendar v stalni regularni koncentraciji.- Jetra in ledvice jih izlocajo (izlocajo se z urinom).- Ob okvarah jeter lahko pride do 10-krat visjih koncentracij.

AMONII CHLORIDUM- NH4Cl- Peroralna uporaba za zdravljenje alkaloz.- Amonijevi ioni se dobro absorbirajo in zmanjsajo koncentracijo HCO3^- ionov ter s tem znizajo pH.- Potrebni so veliki odmerki: 10-15 g.- Mozna je tudi uporaba NH4Cl za nakisanje urina (pri alkalnem primeru bistveno lazje pride do infekcij; z nakisanjem tudi izboljsamo izlocanje raznih bazicnih substance; toksicne snovi, zdravila).- Aplikacija 2.5 % raztopine deluje kot ekspektorant → olajsa izkasljevanje, stimulira izlocanje sluzi v dihalnem traktu → sprozi kaselj, ki je lazji kot brez aplikacije amonijevega klorida.

- Ko pride 2.5 % NH4Cl (aq), se signal preko vagusa (X. mozganski zivec) prenese tudi na dihala → GASTROPULMONAKLNI EFEKT (drazenje prebavnega trakta (zelodca) istocasno povzroci tudi drazenje dihalnega trakta).

- Skupaj z secnino se izloca tudi dovolj velika kolicina vode- NH4Cl ima tudi diureticno delovanje.

AMONIJEV KARBONAT- (NH4)2CO3- Vcasih vir vnosa amonijevih ionov.- Za rahljanje testa (tudi vcasih).

HIDRAZIN- NH2–NH2 , HIDROKSILAMIN- NH2-OH- To so reagenti, ki lahko reagirajo tako, da povzrocijo radikale, njihovi derivati lahko povzrocijo methemoglobijo (zelezo v hemoglobinu se oksidira iz stanja Fe^2+ v stanje Fe^3+).- Hidrazin je vedno hranjen v obliki monohidrata, saj je v obliki NH2-NH2 visoko reaktiven (eksploziven).

DUSIKOVA KISLINA- NH3

63

AZIDI- MN3 ↓ kovinski ion- Mehanizem delovanja je podoben kot pri cianidnih ionih.- To so toksicne spojine, ki so zelo nevarne.

DUSIKOVI OKSIDI- NO, NO2- Dusikovi oksidi povzrocajo tezave v dihalnem sistemu.- Dusikovi oksidi so derivati zgorevanja trdnih goriv in naftnih derivatov.- NO ima v organizmu zelo pomembno vlogo (je telesu lastna substanca) → nastaja pod vplivom encima NO-sintaze, in sicer iz aminokisline argenina in kisika, produkt poleg NO pa je se citrulin.

- Guanidinska skupina se pretvori v secninsko skupino.- Reakcija lahko poteka v razlicnih delih organizma.- Na hitrost reakcije lahko vplivajo razlicne snovi: acetilholin, histamine, prostaglandinin, kalcijevi ioni (reakcija je delno kontrolirana).

- NO je radikal:- Ze v 80. letih so ugotovili, da endotelij zil sprosca doloceno spojino, ki relaksira gladke misice v steni zil → kasneje pa so ugotovili, da je ta spojina cisto enostaven NO.

- NO lahko reagira z raznimi strukturami v organizmu.- V okviru vazodiletacije naj bi (NO) stimuliral encim guanilatciklazo, ki pretvarja GTP (guanozintrifosfat) v CGMP (ciklicni guanozin monofosfat), vendar je vazodiletacija eden izmed ucinkov/ posledic.- NO naj bi tudi neposredno deloval na mikroorganizme:

- Ce v organizmu prevladuje actilholin pride do vazodiletacije (parasimpaticno delovanje).- Ce je v organizmu vec adranalina, pride kljub vsemu (tudi ce je prisoten NO) do vazokonstrikcije → ki gre tja, kjer je najbolj potrebna.- NO tudi inhibira adhezijo na steno zil (preprecuje, da bi se na stene vezali (nalepili) razni trombociti, levkociti...).

- V te namene deluje NO ze v pikomolarnih koncentracijah.- Makrofagi tudi uporabljajo NO za ubijanje mikroorganizmov (ker je NO radikal), vendar tu v nanomolarnih koncentracijah (1000-krat vec kot za diletacijo).

- Tezava ob sepsah zaradi velikega delovanja makrofagov ter ob tem velikega proizvajanja NO → septicni sok zaradi masovne vazodiletacije.

- NO se kot neposredna ucinkovina uporablja le pri pljucnih hipertencijah pri novorojenckih.

- Sicer je NO neobstojen in moramo uporabljati dolocnene derivate.

NITROGENII OXIDUM- N2O (smejalni plin)- N2O je sredstvo za proizvajanje splosne anastezije (ze dolgo znano).

- Prvi, ki ga je uporabljal za medicinske namene je bil zelo znan angleski kemik v zacetku 18. stoletja, Humphrey Davey.

64

- N2O deluje zelo dobro tudi analgeticno (proti bolecinam).- Kot splosni anastetik ima slabost- ne deluje pri vseh ljudeh (pri nekaterih moramo uporabiti se nekaj zdraven).- N2O nima posebnih stranskih ucinkov; deluje podobno kot N2 s to razliko, da je veliko bolje topen v telesnih tekocinah.-N2O deluje nespecificno zaviralno na zivcni sitem:

- Najprej se zavrejo inhibitorne poti → kratko prehodno obdobje euforije.- Ne spodbuja dihanja- zmes 80 % N2O in 20 % O2.- Zmes ni toksicna in se razmeroma zlahka odstrani iz organizma.

ACIDUM NITRICUM- HNO3- V cisti obliki je HNO3 brezbarvna spojina, vendar je nestabilna in hitro razpade na vodo in NO2.- V farmaciji se uporabljajo razlicne koncentracije in oblike:

- 95 % HNO3- ACIDUM NITRICUM FUMAUS, je kadeca se dusikova (V) kislina, ki je nasicena z NO2 (“dim”). Je zelo mocan oksidant in v stiku z organsko materijo lahko povzroci pozar.- 60 – 65 % HNO3- ACIDUM NITRICUM CONCENTRATUM.- 10 % HNO3- ACIDUM NITRICUM DILUTUM.

- Ksantoproteinska reakcija HNO3 → obarva kozo rumeno.

NATRII NITRAS- NaNO3 , NATRII NITRIS- NaNO2- Nitrati in nitriri so toksicni.

- Toksicni so zato, ker se pretvarjajo eni v druge pa tudi v NO, ki povzroci masovno vazodiletacijo in s tem pade pritisk; zlasti nitrate pa povzrocajo tudi methemoglobijo.

- Nitrati: LD50 = 10 g.- Nitriti: LD50 = 1 g (nitriti so bolj toksicni, saj se bistveno lazje pretvarjajo v NO).- Nitrite dodajajo tudi v mesne izdelke (v slanico), da meso dalj casa ostane (lepe) redece barve → da iz mioglobina ne izhaja O2 (potem meso postane rjavkasto-sivo in nic kaj privlacno) → nastane NITROZOMIOGLOBIN.

- Dovoljene koncentracije so doloceno predpisane.- Vendar pa nitriti reagirajo tudi s sekundarnimi amini (v mesu, v organizmu):

- Nastanejo nitrozamini, ki so visoko karcenogeni, med drugim so najbolj karcenogena snov, ki nastaja pri kajenju.

↓ Nitrozamini- Mozna resitev je dodajanje antioksidantov, ki deaktivirajo radikalske nitrosamine → v mesu je to ponavadi nek vitamin.

DONORJI DUSIKOVEGA OKSIDA (NO)

65

- Spojine, ki se pretvorijo v NO, ko jih zauzijemo.

- AMILNITRIT:

- GLICERIL TRINITRAT (NITROGLICERIN):

- CIANOVODIKOVA KISLINA ter njene soli CIANIDI - Te spojine so pomembne le iz toksikoloskega vidika.- Cista HCN je dovolj obstojna (vonj po grenkih mandljih), v vodnih raztopinah pa se pocasi pretvori v karbonat (ob prisotnosti kisika v zraku).- LD(HCN)50 = 50 mg- LD(CN^-)50 = 150 – 250 mg (odvisno od kationa).- Znana je le akutna zastrupitev s cianidi, kronicne zastrupitve zaradi neobstojnosti niso znane.- Cianidi se v zelodcu pretvorijo v HCN, ki se delno absorbira ze skozi steno zelodca, delno pa kasneje.- Cianidi se vezejo na encime v dihalni verigi ter preprecujejo sintezo ATP molekul (smrt v par minutah).- Znani pa so tudi primeri, ko so ljudje zauzili tudi bistveno visje koncentracije cianidov, vendar ni prislo do smrtno nevarnih zastrupitev, in sicer pri osebah s aklorhidrijo, ki skoraj nimajo kisline v zelodcu in se zato cianidi v njem ne pretvarjajo v kislino.- Ena moznost pomoci je pretvorba odvecnega hemoglobina (oziroma zeleza v njem) iz stanja Fe^2+ v stanje Fe^3+, na katerega se nato vezejo cianidni ioni. - Druga moznost je intervenska aplikacija Na2S2O3, kamor se prav tako vezejo CN^- ioni ter nastanejo bistveno manj toksicni SCN^- ioni- RODANIDI.- Tretja moznost je vitamin B12- hidroksikobalamin, ki se pretvori (nanj se vezejo CN^- ioni) v cianokolalamin (druga oblika vitamina).- Pomaga pa tudi hiperbaricno delovnaje kisika.

PHOSPHORUS- P (fosfor)

66

- Odkritje fosforja je najvecje odkritje alkimije → v Nemciji v zacetku 18. stoletja (glavni odkritelj- Brandt).- Elemntarni fosfor obstaja v razlicnih alotropnih modifikacijah.- V farmaciji sta pomembna beli in rdec fosfor.- Zlasti toksicen je beli fosfor: LD50 = 100 mg p.o. (peroralno).

- Mozen protistrup je CuSO4 → v vodi nastane netopen Cu3P2.- Druga moznost je oksidacija s KMnO4 → nastanejo razmeroma netoksicni PO4^3- ioni.

- Pomembnejse so fosforjeve spojine:

FOSFIDI- npr. Ca3P2

(vcasih se kaj) ↓ ↓ Fosfin Difosfin- Fosfin in difosfin → visokotoksicne substance (difosfin je se samovnetljiv), ki so v uporabi le kot rodenticide.- Pri zracni koncentraciji 0.1 % fosfina in v eno-minutni izpostavljenosti (ze) lahko umremo.

- MAK = 0.1 ppm

P4O10- P4O10 je reagent.- Uporablja se kot sredstvo za dehidracijo organskih molekul (

).

FOSFORJEVE KILSINE

ACIDUM PHOSPHORICUM- H3PO4- Molekula kisline je rameroma stabilna, vendar pri priblizno 200 ºC potece dimerizacija in pri nekje 300 ºC pa polimerizacija.

↓ ↓ ↓Ortofosforjeva kislina Pirofosforjeva kislina Metafosforjeva kilsina

- Vcasih so dodajali polifosforje za mehcanje vode (danes ne vec).- Sama ortofosforjeva kislina se lahko uporablja kot sredstvo za nakisanje, kot konzervans.- Bistveno pomembni so fosfati, ki so prakticno netoksicni, dnevno pa jih dovolj vnesemo z obicajno prehrano.

67

Kemicni simbol

Kemicno ime pH 0.1 M Tip

NaH2PO4 NATRII DIHYDROGENO PHOSPHAS 4 monobasicNa2HPO4 NATRII HYDROGRNO PHOSPHAS 9 dibasicNa3PO4 NATRII PHOSPHAT 12 tribasic

- H3PO4: pKa1 = 2; pKa2 = 7; pKa3 = 12.- Fosfatni pufer je zmes NaH2PO4 in Na2HPO4 in ima optimum delovanja ravno pri fizioloskih pogojih okrog pH 7.- Pufer je prisoten tudi v telesu, ceprav je tam najpomembnejsi CO2/ (Na^+)HCO3^-.- V farmaciji pa se fosfatni puffer uporablja dalec najvec.- Fofsfati pri zauzitju delujejo kot salinicna odvajala (vezejo vodo nase v prbavilih) ter diuretiki → absorbirani ioni se izlocajo skozi ledvice, kar zahteva vec vode.

H3PO3, H3PO2- Obe spojini sta mocna reducenta in se uporabljata v analitiki.

(NEKATERE) ORGANOFOSFORJEVE SPOJINE

- ATP → ADP + P ↓ 34.5 kJ/mol

- Fosforilacije so pogosto prva stopnja stevilnih metabolnih procesov.- Stevilni encimi delujejo tako, da se najprej fosforilirajo (nanje se veze fosforna skupina).

ARZEN- As

68

- Na nek nacin je arzen po lastnostih podoben fosforju, po drugi strani pa ze kaze kovinske lastnosti.- Vcasih so bile arzenove spojine pomembne v terapiji (tudi opij).- Mehanizem delovanja temelji predvsem na interakicji s sulfhidrilnimi/ merkapto skupinami (-SH).- V zemeljski skorji je priblizno 5 ppm arzena.- Dnaevni vnso je 20 – 50 μg.- Predvsem (bolj strupeni) so trivalentni.

ARSENII TRIOXIDUM- As2O3 (arsenicum album)- To je ena redkih arzenovih spojin, ki se se vedno uporabljajo (ponovno uvedena po letu 2000).- Uporablja se v zdravljenju dolocenih vrst levkemije.- Poznamo akutno in kronicno toksicnost:

- Akutna toksicnost: 60 – 1000 mg predstavlja LD: krci, krvavitve v steni prebavnega trakta, bruhanje, izstop vode iz celic v medcelicnino, diareja, aritmije...→ podobni zanki kot pri koleri → v koncni fazi smrt.- Kronicna toksicnost: hiperpigmentazija, keratoza, nalaganje mascobnega tkiva, poskodbe jeter, ledvic, anemije- KANCEROGENOST.

- Arzenove (III) in arzenove (V) spojine.- Vcasih so bile arzenove spojine (predvsem As2O3) na veliko v uporabi kot strupi, predvsem do le ta 1836, ko je bil odkrit in uveden MARSH-ev postopek, ki doloci ze zelo nizke koncentracije arzena v bioloskih tkivih.

↓ Arzin Zakurimo ↓

↓ Nalozi se na dno posode kot tanka kovinska plast.

- Cisti arzenov trioksid je v vodi slabo topen. Ta problem je prvi resil Thomas Fowler (1736-1801)

- Bili so poiskusi zamnjsanja toksicnosti arzena v vezavi v organskih spojinah.- Salvarzan, neosalvarzan sta protimikrobni organoarzenovi spojini.

ANTIMON- Sb

69

- Antimon in njegove spojine so bili vcasih zelo priljubljena zadeva.- Antimon so poznali ze v antiki pod imenom stibium → od tukaj tudi simbol elementa Sb. - Ime antimony je precej kasnejsega izvora.- Same antimonove spojine so relativno toksicne.-Vcasih so bile v uporabi kar precej zaradi adstringentnega delovanja.- Ob peroralni uporabi delujejo emeticno: povzrocajo slabost in bruhanje.- Najbolj znana ucinkovina je bila KALII STIBYLI TARTRAS (kalijev antimionov tartrat):

- Danes antimona in njegovih spojin ni nikjer v terapiji.

BIZMUT- Bi- Bizmutove spojine so bile vcasih zelo popularne (13. stoletje in prej) → adstringentno delovnaje → protimikrobna uporaba.- Njegova uporaba je bila opuscena po odkritju antibiotikov.- ceprav niso zelo toksicni, se bizmutovi ioni zelo tezko absorbirajo, po drugi strain pa tisti del, ki se absorbora, lahko prehaja v placento in tudi v centralni zivcni system, kjer povzrocajo skodo.

- Omotica, slabost, tumor, lahko tudi krci.

Bi2S3- Bi2S3 je v vodi netopna sol.- Blato je po uzitju bizmutovih soli temno obarvano. - Zastrupitve s tezkimi kovninami se kazejo kot temno siv rob na dlesnih.- Protistrup je BAL dimerkapto propanol.

70

→ BAL dimerkapto propanol- Peroralno so se v glavnem uporabljale tezko topne bazicne spojine bizmuta.

BISMUTHI SUBNITRAS- 4Bi(NO3)(OH)2 ∙ BiO(OH) (priblizna formula)- Uporaba za zdravljenje razjed v zelodcu, dvanajsterniku (predpona SUB saj ima v svoji strukturi vsaj eno CH skupino).- Nevtralizira kislino, ker ima prisotne hidroksline skupine- antacidno delovanje.- Ponavadi so mu dodajali malo ATROPIN-a (alkaloid volcje cesnje) → le-ta zavira delovanje actilholina, preko tega pa se zavira sproscanje zelodcne kilsine.- Pripravek je bil v uporabi do polovice 20. stoletja.- Zaradi primerov zastrupitev so spojino oziroma pripravek opustili v korist H2S antagonistov (ranitidin...).- Danes so bizmutove spojine ponovno v uporabi zaradi antacidnega in adstringentega delovanja proti raznim bakterijam, predvsem Helicobacter pylori.

BISMUTHI SUBCARBONAS- BiO3(CO3) ∙ nH2O- To je novejsa spojina in ne povzroca tezav z vnasanjem nitratnih ionov (hidroksidni ioni so skriti v vezani vodi).

BISMUTHI SUBCITRAS

BISMUTHI SUBSALICYLAS

- Najvecji bizmutovi spojini (za uporabo proti ulkusom).- Obe sta precej v uporabi.BISMUTHI SUBGALAS (sol galne kisline)

71

- Ta spojina ni v uporabi pri terapiji ulkusne bolezni, ceprav bi se teoreticno lahko uporabljala. - Uporablja se za zdravljenje povrsinskih ran (losjoni, kreme), kadar se rane malo zagnojijo.

ELEMENTI SESTE SKUPINE

ZVEPLO- S- Zveplo je edini biogen element (razen kisika) seste skupine.- V galvnem so pomembne njegove organske spojine.- Zveplo je prisotno tudi v dveh aminokislinah.- Zveplo je prisotno tudi v molekuli glutation in se v kupu drugih pomembnih spojinah- npr. v tavrin-u.- Zveplove anorganske spojine niso tako pomembne.- Sulfatni ioni se iz crevesja slabo absorbirajo (tudi ce so topni).- Na dan vnesemo (preracunano za elementarno zveplo) 1-2 g, vcasih tudi nekoliko vec.- Tudi v zdravljenju se uporablja elementrano zveplo → predvsem α-zveplo (α- S8).- Zveplo se uporablja tako peroralno kot dermalno, vendar v veliki vecini zunanja uporaba.- Zveplo se v prebavnem traktu pocasi reducira, pri cemer nastaja H2S, ki (kot kislina) drazi steno prebavnega trakta in tako deluje odvajalno.

- Problem je, ker je H2S toksicna spojina, zato sami delci ne smejo biti premajhni (da ne bi naenkrat nastalo v prebavnem traktu prevec H2S)

- Dermalna uporaba kot desinficiens → ima izrazito lahko protimikrobno delovanje.- Pri redukciji koze nastaja cel kup kislin npr. H2S4O6- tetrationska kislina, ki unicuje microbe.- Keratoliticno delovanje- mehca porozenelo plast.- Na mestu aplikacije se koza drazi, poveca se prekrvavitev, vendar je dermalna uporaba naceloma varna.

- Zveplo se torej uporablja v primerih raznih koznih infekcij.- Problem je le pri otrocih (ce jim nanaesemo zveplo na prevelik del telesa).

HYDROGENII SULFIDUM- H2S- H2S je reagent in hkrati toksicna substance.- H2S zelo smrdi- zaznamo ze okoli 1 ppm, tezava ker le z nosom tezko dolocimo koncentracijo.- MAK = 10 ppm.- Pri okoli 400 ppm ze v 30 minutah nastajajo zastrupitve in to precej hude.

72

- H2S je slabo topen: na 1 kg vode le 0.5 L H2S.- H2S drazi sluznico (ocesno in prebavno).- H2S sili h kaslju, lahko pride celo do pljucnega edema.- Najhujse so zastrupitve osrednjega zivcevja → deluje enako kot cianidi, le da v veliko vecjih (koncentracijah) kolicinah- blokira encime dihalne verige.

SULFURI DIOXIDUM- Nastaja pri gorenju zvepla in zveplovih spojin.- Ima podobno delovanje kot H2S, le da je bolj toksicen.- MAK = 2 ppm.- Ta spojina je eden izmed prvih bojnih plinov.- Spojina je tudi dober konzervans, vendar je prepovedan v zivilih, v vinu pa se se uporablja (SO2 → SO3^2-).- Spojina ima izrazito protimikrobno in protiglivicno delovanje.

DYMETHYLIS SULFOXSIDUM- DMSO (dimetil sulfoksid)

- Znacilna skupina za sulfokside: - Spojina ima zelo izrazeno protivnetno delovanje, prav tako proti bolecinsko → pri revmaticnih oboljenjih.- Deluje kot lovilec radikalov- antioksidant.- Spojina je prakticno netoksicna.- Lahko se uporablja tudi kot pomozna snov; raztaplja zelo sirok nabor topljencev, razen izrazito nepolarnih snovi (razni parafini) ter izrazito ionskih snovi (nekatere soli).- Brez tezav prehaja tudi skozi neposkodovano kozo, kot tudi v njem raztopljene zdravilne ucinkovine.

- DMSO je torej lahko neke vrste VEHICULUM/ VEHIKL (transportno sredstvo) in tudi kot pospesevalnik absorbcije.

- Vendar pa se DMSO v telesu lahko metabolizira (sicer manjhen delez), en del v

- dimetilsulfit in drugi del v - dimetilsulfid.- Dimetilsulfit je prav tako netoksicen in se tako kot osnovni DMSO izloca z urinom; drugi del, dimetilsulfid, pa se izloca skozi kozo oziroma se ga izdiha, ima pa izrazit vonj po cesnu → to nekoliko zmanjsuje uporabo.

ACIDUM SULFURICUM

73

- Kislina je reagent in zelo toksicna substance.- Ponavadi se uporablja 95 % - 87 % concentratum, 100 % pa ne, ker je mocno higroskopna.- Pogosto je v njej raztopljen se SO2 → v tem primeru ime OLEUM.- 10 % raztopina → DILUTUM.

- Raztopino pripravimo z vlivanjem koncentrata v vodo in ne obratno!- Kislina ima izrazito korozivno delovanje → krvave razjede ob zauzitju (podobno kot NaOH)

- Ce kapnemo kapljico kisline na papir, ta postane crn, ker poogleni (kislina veze nase vso vodo, da ostane le se ogljik).

ESTRI ZVEPLOVE (VI) KISLINE

DIMETILSULFAT

- Dimetildulfat je izrazito reaktivna, mocno kancerogena spojina.- Je alkilirajioca snov- alkilant.- Spojina je tako reaktivna zato, ker se vez do metilne skupine zlahka prekine, ta metilna skupina pa lahko reagira z raznimi skupinami v organizmu, npr. aminsko, merkapto...- Priljubljena tarca metilne skupine je ravno DNA → mutacije.

IZLET V ORGANSKO KEMIJO

↓ DIALKILDITIOKARBAMATI (na veliko v uporabi pri procesu vulkanizacije)

74

↓Karbamska kislina (vcasih karbaminska kislina).

- Nekateri njeni estri so stabilni:

→ KARBAMATI

- Nekatere izmed ditikarbamatnih spojin, zlasti cinkove, spodbujajo imunski system, tudi pri bolnikih z AIDS-om.- Seveda so v uporabi tudi v analitiki.

DIMERI

- TIURAMIDSULFID

- TETRAETIL TIURAMIDSULFID (ANTABUS)

- Zlasti antabus je zelo pomembna spojina v farmaciji.- Ime pride iz latinskega ANTI ABUSO → proti zlorabi, in sicer v tem primeru proti zlorabi alkohola.

- Kaj povzroci?

↓ ↓ ↓Katalizirano z acetaldehid katalizirano z

alkoholdehidrogenazo (etanol) aldehid oksidazo ↓ Zgornja spojina je zelo dober inhibitor aldehid oksidaze, zato se po uzitju alkohola v organizmu zacne nabirati etanol (se ne pretvarja naprej v ocetni kislino), ki pa povzroci simptome infarkta.

75

- Podobno inhibitorsko delovanje aldehid oksidaze imajo tudi razna druga zdravila in nekatere gobe (npr. tintnice).

NATRII TIOSULFAS (PENTAHYDRICUS)- Spojina je pomemben reagent, ponavadi v obliki pentahidrata.- Spojina se lahko uporablja tudi kot zdravilna ucinkovina.- Spojina je pomembna kot reagent zaradi svojih reduktivnih lastnosti.- Lahko se uporablja kot antidote pri raznih zastrupitvah, najpomembnejse pri zastrupitvi s cianidnimi ioni CN^-.

- Potrebna je intravenska aplikacija. V krvi pocasi nastaja klordno zveplo, ki z CN^- ioni reagira v tiocianate (SNC^-), ki so priblizno 200-krat manj toksicni od CN^- ionov, ceprav je ponavadi to ze prepocasi.- SCN^- ioni imajo kljub precej manjsi toksicnosti od CN^- ionov izrazito farmakolosko delovanje, saj so tako po naboju kot po velikosti podobni jodidnim ionom. To je vzrok, da lahko vstopajo v vse procese naravne jodidnim ionom in najpomembnejse v hormone zleze scitnice.

- V scitnici zavirajo pomemben proces: Jodidni ioni: I^- → I2 → scitnicni hormone ↑ ↑ oksidacija vgrajevanje ↑ SCN^- inhibirajo

- Zato se SCN^- ioni lahko uporabljajo kot TIROSTATIKI, torej zavirajo delovanje zleze scitnice; enako je tudi njihovo toksicno delovanje.

SELEN- Se- Do pred 30 let niso veliko vedeli o pomenu selena.- Danes vemo, da je esencialen mikro element, ki je (v majhnih kolicinah) nujen za normalno delovanje organizma.- Njegove spojine so podobne zveplovim, a so bistveno bolj toksicne.- Selen je v naravi v obliki selenatov, in sicer SeO4^2- in SeO3^2-.- Prisoten je tudi v organskih oblikah: najpomembnejsi sta SELENOCISTEIN in SELENOMETIONIN.

- Namesto S-ja je Se- cistein - Ce je tu S je metionin

- Najpomembnejse delovanje selena je ravno preko selenovih aminokislin.

76

↓ Disulfidni most

- Na tej reakciji temelji antioksidantno delovanje merkapto skupin.

- V molekuli (neke) beljakovine lahko pride do intramolekularne povezave z disulfidnim mostom, kar prinese drugacno tridimenizionalno strukturo ter drugacne lastnosti proteina (delovanje) → pri encimih.

- Do povezav kot so zgoraj lahko pride tudi pri selenovih aminokislinah, vendar pa je ta povezava veliko slabsa → osnova za toksicno delovanje selena.

- Selen zamenja zveplo v intramolekularnem disulfidnem mostu v proteinih/ encimih, ta pa nato lazje razpade.

- 25 – 200 μg je potreben dnevni vnos selena, v galvnem v obliki organskih selenovih spojin.- Pomankanje selena- KESHAN → po kraju v zahodno-kitajskih puscavah, kjer so ugotovili, da prebivalci s hrano, ki jim je na voljo, ne zauzijejo dovolj selena.- Se eni pomembni encimi, ki vsebujejo selen so TIOREDOKSINI.

- Prav tako delujejo antioksidativno, tudi proti rakavim celicam in raznim infekcijam.

- Se en encim s selenom pa je ta, ki katalizira pretvorbo scitnicnega hormona TRIOKSINA (T4) v bistveno bolj reaktivno obliko TRIJODTRIONIN (T3).- Ob hudem pomanjkanju selena lahko pride do poskodb jeter pod vplivom radikalov, tudi srcne misice, pojavijo se simpotomi pospesenega staranja.- Kaj pa ce selena vnesemo prevec?- Obicajna dnevna doza je 25 – 200 μg.- Ob vnasanju slabo topnih selenovih spojin (M^2+Se) ali elementarnega selena (ki je prav tako slabo topen v vodi) prevelikih doz ne vnesemo pretirano hitro.- Bolj nevarni so na primer selenocistein, H2S, H2Se (hud vonj po cesnu).- Molekula SeS2 se uporablja za odstranjevanje prhljaja → mehanizem povezan s protiglivicnim delovanjem selena in zvepla (zauzita sta oba strupena).- Z vnasanjem selena skupaj z vitaminom E in vitaminom A, se antioksidativno delovanje izboljsa.

77

FLUOR- F- V elementarni obliki fluor ni pomemben, saj je izjemno reaktiven in posledicno tudi mocno toksicen.- Veliko bolj so pomembni fluoridovi ioni, ki spadajo med pomembne mikroelemente.- Najvec jih je v zobnem tkivu, v kosteh in v zlezi scitnici → 30-50 mg/ 100 g tkiva.- Koncentracije fluorovih ionov so drugje bistveno nizje: v plazmi le 10 μg/ 100 mL plazme.- Fluorovi ioni imajo tako zelo pozitivno vlogo v organizmu, po drugi strain pa so izredno toksicni (v vecjih koncentracijah).- Fluoridni ioni se v prebavnem traktu zelo dobro absorbirajo → delno ze v zelodcu, vecino pa v tankem crevesu.- Fluoridovi ioni se izlocajo zlasti z urinom, nekaj pa tudi s potenjem, neabsorbirani pa z blatom → zadeva je razmeroma uravnotezena.- Vedenje o pomembnosti fluoridnih ionov so pozanli ze v zacetku 20. stoletja, predvsem pri majhnih otrocih, katerim rastejo zobje.

- V ZDA in Kanadi so se zadeve lotili z dodajanjem fluoridnih ionov pitni vodi, in sicer 1 mg/ 1 L vode.- Boljsa varianta je dodajanje fluoridnih ionov v neki farmaceutski obliki → najvec se tu uporablja NaF- NATRII FLUORIDUM.

- Zobno tkivo je po sestavi zelo podobno kostnemu tkivu, in sicer je njegova glavna sestavina hidroksiapatit → dodajanje fluora pa ga pretvori v fluoroapatit:

- - Zelo pomemben mehanizem delovanja the dveh spojin je razlika v topnosti: fluoroapatit je kar 10-krat manj topen v vodi od hidroksiapatita, ceprav je ze sta prakticno netopen.- Bakterije, ki so prisotne v ustih in se nahajajo tudi na zobeh, izlocajo raznorazne presnove ogljikovih hidratov, predvsem enostavne organske kisline, ki topijo sklenino, s floroapatitom pa je odpornost sklenine veliko vecja (ceprav seveda nikoli ne moremo zamenjati vsega OH-apatita z F-apatitom).- Drugi mehanizem F^- ionov pa je delovanje ionov kot encimski inhibitorji → nanje so najbolj obcutljivi encimi, ki sodelujejo pri metabolizmu organskih fosfatov → eni izmed the encimov so FOSFATAZE.- Pogostost kariesa se ob dodajanju F^- ionov bistveno zamnjsa.

- Tezava pa je da F^- ioni ne locijo bakterijskih encimov od telesu lastnih encimov.- Ze okoli 10 mg F^- ionov na dan dalj casa (tudi s pretiranim umivanjem z zobno pasto z F^- ioni) se pojavijo prvi znaki blage zastrupitve: zobje postanejo najprej beli, nato pa slonokosceno-rumeno lisasti.

- Ob 250 mg F^-/ dan se ze pojavijo znaki resne zastrupitve: krci v prebavnem traktu, huda zeja.- LD ≈ 4 g → odpoved dihalnega centra.

78

- Poleg NaF obstajajo se druge spojine, npr. (NaO)2POF- NATRII FLUOROPHOSPHAS.- Zelo priljubljeni postajajo tudi fluoropolimeri s katerimi premazemo zobe, iz njih pa se sproscajo flourovi ioni.

FLUOROVODIKOVA KISLINA- HF- Fluorovodikova kislina je relativno sibka kislina, vendar tudi precej neprijetna.

- Raztaplja steklo.- Povzroca zoprne rane: ce se polijes po povrsini koze, HF prodira globlje in povzroca hude poskodbe, ki se le pocasi celijo → potreba je takoj obilno spirati.

TETRAFLUOROOCETNA KISLINA- CF3COOH- Ce se polijemo z CF3COOH, moramo takoj sprati z vodo, vendar to pogosto ni dovolj → lahko nastane rana, ki se celi tja do enega leta.- Zelo dobro je naknadno isprati z raztopino kalcijevih ionov → nastanejo tezko/ ntopne kalcijeve soli.

- Enako velja tudi za HF.

KLOR- Cl- Sam elementarni klor je toksicni plin, v uporabi v glavnem pri kloriranju vode- Cl2.

- Deluje kot oksidant.- Lahko se veze na dvojne vezi.- Reakcije disporporcionacije.

- Elementarni klor mocno drazi sluznice, povzroca mocan kaselj, poskoduje pljucne misicke, lahko pride do pljucnega endema, prehaja tudi v notranjost organizma (zaradi lipofilnosti).- MAK = 0.5 ppm.- V vodi ga je lahko najvec 0.3 mg/L.- Za dezinfekcijo vode lahko uporabljamo tudi razne derivate, predvsem hipoklorite (soli klorove (I) kisline –HOCl).- Najvec je v uporabi NaOCl → vodna raztopina NaOCl = varikina.

HYDROGENI CHLORIDUM- HCl (g)ACIDUM HYDROCHLORIDUM- HCl (aq)- Toksicna substance, a bistveno manj kot Cl2.- MAK = 5 ppm.- Obe spojini delujeta jedko/ korozivno.- Plin poskoduje sluznico dihalnega trakta, kislina hudo poskoduje prebavni trakt.- Uporabljajo se koncentracije od 35 – 39 %.- Najvec pa 10 % DILUTUM; ze 20 mL 10 % HCl lahko povzroci hude poskodbe.- V zelodcu je 0.35 % ali 0.1 mol/L te kisline.

- Vsak dan nastane 1 – 1.5 L 0.1 M HCl.- V primeru AKLORHIDRIJE se je vcasih razredcena HCl uporabljala tudi kot zdravilo.

- Zauzitje [1 mL 10 % HCl + 50 mL vode] pred jedjo po slamici, da ne bi poskodovali zob.

79

- Danes se v ta namen v glavnem uporablja citronska kislina (ceprav ne dosezemo tako nizkega pH).

- Vcasih so ClO3^- ione uporabljali za dezinfekcijo ustne votline, zlasti KClO3, vendar so kasneje ugotovili (hudo) toksicnost → poskoduje scitnico, lahko povzroci methemoglobijo → danes niso vec v uporabi.- Danes so ClO4^- vec v uporabi, ker so bistveno manj toksicni od kloratov (V) in ne povzrocajo methemoglobije, vendar se vedno delujejo na scitnico, in sicer na enak nacin kot rodanidi- tirostaticno → ta spojina se lahko uporablja tudi v namen zaviranja pretiranega delovanja scitnice.- HClO4 je zelo pomembena v analitiki.

- Za izvajanje brezvodnih acido-bazicnih reakcij.- Je najmocnejsa klorova kislina.

BROM- Br- Izvor beside je grski, iz besede BROMOS, kar pomeni smrad.- Element brom sprosca toksicne, smrdece, derazece hlape.- Brom je bolj toksicen kot klor: MAK = 0.1 ppm.- Ce se polijemo, gre v globino koze in povzroca poskodbe.- Brom je edini izmed halogenih elementov, za katerega ni znano, da bi bil pomemben za organizem, in to v nobenem vidiku uporabe.- Vcasih so se bromove spojine uporabljale kot zdravilo proti pretirani spolni sli in z njo povezanimi psihicnimi boleznimi → zacetek uporabe bromidov v zacetku 19. stoletja.- Bromove spojine (bromidi) so se uporabljale tudi proti epilepsiji (nekatere uspesno) in kot sedativi in uspavala (neuspesno).- V zacetku 20. stoletja so se bromidi uporabljali tako pogosto kot danes aspirin.- Sam mehanizem delovanja je zelo enostaven: bromidni ioni nadomescajo kloridne → potreben vnos je zato dokaj velik → vcasih so aplicirali od 1 – 4 g NaBr, kar je prineslo plazemske koncentracije 15 mg / 100 g plazme.- Bromidni ioni so bolj lipofilni od kloridnih, zato lazje prehajajo v centralni zivcni sistem; centralni zivcni sistem je prizadet (med drugim), vendar je to najhuje in tudi povzroca smrt: LD ≈ 10 g (NaBr).

- BROMIZEM → in kot poseldica halogene akne.

JOD- I- Jode je pomemben microelement, ki je v naravi neenakomerno razporejen; precej (v obliki ionov) ga je v morski vodi; nekatere alge, zlasti halogen jod, ga koncentrirajo v svojem tkivu.- Ponekod, zlasti v visje lezecih (tudi alpskih) dezelah, joda primanjkuje.

80

- V avstroogrskih dezelah dodajajo jod soli ze okoli 150 let- v obliki KI, sicer je mozen se kalijev jodat.- Jod je znan le v eni organski spojini v telesu- hormoni zleze scitnice.- Potereben denvni vnos joda znasa od 100 – 200 μg.- Jodidni ioni so sicer bolj toksicni od kloridnih oziroma bromidnih, vendar pa se iz organizma z urinom izlocajo kar okoli 20-krat hitreje od ostalih dveh, tako da so zastrupitve razmeroma redke (10 g NaI bi moralo glede na toksicnost jodidnih ionov ze smrtna doza, vendar le redko pride do hujsih znakov).- Scitnicna hormona zelo enostavno povedano pospesujeta metabolizem v vseh celicah v telesu.- Ob pomanjkanju joda se proizvaja manj/ premalo scitnicnih hormonov, kar (lahko) pri otrocih privede do telesne in dusevne zaostalosti- KRETENIZMA, pri odraslih pa do MIKSEDEMA (edemi po celem telesu); znacilen znak je tudi golsavost- povecanje/ hipertrofija zleze scitnice, ki se trudi proizvesti dovolj hormonov, zato se poveca.- Tako za preprecevanje kot tudi za zdravljenje hipotiroidizma se najvec uporabljata NaI in KI.- Pri visjih koncentracijah jodidnih ionov v plazmi pa dosezemo obraten ucinek → torej manjso proizvodnjo T3 in T4 → se pravi, da lahko isti spojini, NaI in KI, uporabimo tudi, kadar je scitnica prevec aktivna, torej proti/ pri zdravljenju hipertiroidizma.- Radioaktivni jod (radiokativen izotope joda) so vcasih uporabljala pri radiodiagnostiki in radioterapiji; pri kaksnih jederskih nesrecah pa se lahko sprostijo velike kolicine radioaktivnega joda, ki bi se nakopicil v zlezi scitnici → mozni protistrup so velike kolicine KI.- NaI lahko tudi uporabljamo kot ekspektorans → snov, ki olaksuje izkasljavanje (vcasih 3 – 300 mg).- Jodidi v kombinaciji z nekaterimi drugimi spojinami, predvsem Hg lahko povzrocajo tezave.

- Jodidi v povezavi z Hg povzrocajo slepoto.

ELEMENTNI JOD- Elementni jod se ze zelo dolgo uporablja kot zelo dober antiseptic, ze v razredcitvah 1 : 20,000 ima izrazeno delovanje proti vsem mikroorganizmom, razen proti sporam.- Elementni jod deluje kot oksidant direktno preko hipojodove kisline ali z vezavo na dvojne vezi (torej podobno kot klor).

IODI SOLUTIO (A)ETHANOLICA- Za dermalno uporabo: na neposkodovani kozi ali tam, kjer so poskodbe majhne.- Ne uporablja se na sluznici, saj jo mocno drazi.- V etanolu (tudi v samo vodi) ga raztopimo tako, da poleg I2 dodamo se KI, da nastane kompleks K[I3] → (KI + I2 → K[I3]).- Raztopina je rdece-rjave barve (ta barva pride od trijodidnega kompleksa).- Ko pride raztopina v stik s kozo, spet razpade na jodidni ion in elementni jod, ki deluje antisepticno.- Koza po dizinfekciji postane rjavo-rumena; obarvanost odstranimo z natrijevim tiosulfatom.- Ce namesto etanola uporabimo glicerol, raztopina manj drazi.

81

- Lahko pa uporabimo tudi jodove klatrate (molekula joda ujeta v kristalno resetko neke druge spojine/ molecule, vendar pri tem ne pride do posebno mocnih vezi med eno in drugo → to velja tudi na splosno za klatrate).

- Najbolj znan je skrobni klatrat.- Skrob je sestavljen iz amiloze in amilopektina.

- Jod-poridon (jod polvinil- pirolidon).- Ta spojina je danes veliko bolj priljubljena kot etanolova raztopina.

↓ ↓ Polivinil pirolidon Pirolidon

- Toksicnost elementnega joda:- Elementni jod deluje v prebavilih izrazito korozivno in povzroca krvavitve, kravave driske, smrtno nevarna je lahko ze kolicina 2 g.- Ce ostane jod v zelodcu, moramo izpirati s tiosulfatom, piti skrobovice, ter aplicirati terapijo soka z vodo in elektroliti.

ZLAHTNI PLINI

- Pri zaltnih plinih nimamo bistvenih farmakoloskih aplikacij.- Helij se uporablja v dolocenih studijah→ helijev atom je zelo majhen in nereaktiven in lahko preide v zelo majhne prostore → helij se uporablja v dolocanju prave gostote snovi.- helij se uporablja tudi takrat, ko potrebujemo nek zares inerten plin.- Argona je atmosferi najvec in je bistveno cenejsi od ostalih zlahtnih plinov; uporablja se v prepihovnaju raznih reagentov, vzorcev..., da odstranimo ves kisik.

82

- Mesanica 80 % Xe in 20 % O2 se lahko uporablja kot splosni anestetik; spojina deluje zelo nespecificno, veze se (vgradi se zacasno) v bioloske membrane ter prepreci prenos signalov ter po zadostnem casu vdihovanja povzroci splosno anastezijo.

KOORDINACIJSKE SPOJINE- Gre za spojine, ki imajo v svoji strukturi na nek centralni ion vezane ligande.

- Centralni ion je pogosto kovina.- Pri pogojih nastanja so tako centralni ion kot ligandi stabilni, hkrati pa lahko iz njih nastane taka spojina.- Centralni ioni so najpogosteje kationi, in sicer kationi prehodnih elementov.- Ligandi so lahko marsikaj: ioni, atomi, enostavne ali zapletene, kompleksne molekule.

- Monodentatni ligandi/ enovezni ligandi- tvorijo eno vez z centralnim atomom.- Med njimi so nekateri nenavadni primerki: benzen, pirodin, ciklapentadien.

- Dvovezni ligandi:- Acetilacetonat, oksalat.

- Verizni ligandi:- Tetraazaciklotetradehan, hem, EDTA, sladkorji.

- Mostovni ligandi:- Vcasih ligandi med seboj povezujejo vec centralnih atomov.

- KELATI: to so koordinacijske spojine, kjer imamo na en centralni ion vezan vsaj en dvo- ali vec- vezni ligand.

- Struktura koordinacijskih spojin:- Pri centralnem ionu je pomembna velikost.- Pri ligandih sta pomembni velikost in geometrija molekul, afiniteta do elektronskega para.

- Pomembni stevili:- Oksidacijsko stevilo- formalen naboj centralnega iona.- Koordinacijsko stevilo- predstavlja stevilo koordinacijskih vezi v spojini.

- Izomerija:- Primer:

83

↓ ↓ Cis-platin Trans-platin

- Ena najbolj znanih proti tumornih spojin. Prakticno nima proti tumornega delovanja.- Kje so koordinacijske spojine pomembne v organizmu?

- Kovinski ioni so v telesu vezani v obliki raznih koordinacijskih spojin.- Na ta nacin povecamo topnost dolocenih ionov.- S tem lahko bistveno izboljsamo absorbcijo.- Stevilni centralni ioni/ ligandi imajo izrazeno farmakolosko delovanje → lahko so toksicni → ko so vezani v koordinacijske spojine, pa niso vec toksicni.

- Npr. K4[Fe(CN)6] → spojina ni pretirano toksicna, ne kaze ne lastnosti Fe^2+, niti lastnosti CN^-.

- Mozna zascita organizma je kompleksiranje toksicnih centralnih ioniov ali kompleksiranje toksicnih ligandov.

- Shranjevanje (predvsem na proteinih), transport, lazje prehajanje skozi membrane.

PREHODNI ELEMENTI

ZELEZO- Fe- Zelezo je najpomembnejsi prehodni element v organzimih.- Zelezo je cetrti element po pogostosti v zemeljski skorji.- Kot vecina prehodnih elementov, tudi zelezo lahko v organizmu nastopa v vec oksidacijskih stanjih, predvsem Fe^2+ in Fe^3+ (kot vmesni product tudi se Fe^4+ in Fe^5+, vendar so ti nestabilni).

- Fe^2+ → FERO oblika → primer: FeCl2- FERROSI CHLORIDUM Zelezov (II) klorid/ feroklorid - Fe^3+ → FERI oblika → primer: FeCl3- FERRI CHLORIDUM Zelezov (III) klorid/ feriklorid- Taka trivialna imena so pogosta tudi pri Cu, Hg in drugje (vendar je pri Cu, Hg in Fe to najpomembnejse).

84

- V vodi raztopljeno zelezo je v obliki:

↓ ↓ Strukturna formula Zapis kompleksne spojine

- Zelezove 2+ soli/ fero oblike, se dokaj enostavno oksidirajo do 3+/ feri oblike:

- Feri oblike za faktor 10^15 manj topne od fero soli v fizioloskem mediju.- Za nadomescanje zeleza v telesu uporabljamo (v glavnem) Fe^2+, ki pa ga je potrebno ustrezno zascititi, saj v stiku z vodo, zrakom oksidira v Fe^3+, ki ima povsem drugacne lastnosti.- Tudi kompleksi s Fe^3+ ioni so stabilnejsi.- V organizmu (70 kg tezak standarden clovek) je tam nekje do 5 g zeleza (kar je vec ze ni v redu).

- 70 % zeleza je v hemoglobinu.- 12 % je tako imenovanega funkcionalnega zeleza v mioglobinu ter v raznih encimih.- Preostalo zelezo pa se ali transportira po telesu (vezan na transportne protein) ali pa se skladisci.- Prostega zeleza v organizmu skorjda ni.

- Organizem z zelezom, ki mu je na voljo, ravna izredno varcno → dnevno se ga izloci le okoli 1 mg ali se manj (to velja za moske); pri zenskah pa v obdobju menstruacije priblizno 2-krat vec.

- In toliko ga je potrebno tudi vsak dan nadomestiti (M=1mg, F=2mg).- Dnevno povprecno vnesemo od 7 – 12 mg zeleza.

- Preko rastlinske hrane.- Preko zivalske hrane.

- Zelezo, ki je vkljuceno v hem (zivalska hrana):- Vecinoma zeleza vnesemo z zivalsko hrano.- Absorbcija Fe v hemu znasa 10 - 35 %.

- Ostale oblike zeleza:-Tako z zivalsko kot z rastlinsko hrano, vendar je absorbcija maksimalno 20 %.

- Pri absorbciji zeleza je potrebno upostevati tudi ostale sestavine v hrani (vendar nobena stvar absorbcije bistevo ne poveca).

- Prehrana sestavljena v glavnem iz zitaric je problematicna zlasti zaradi fitinske kisline, ki zmanjsa absorbcijo zeleza:

- Solate → oksalna kislina

85

- Dolge mascobne verige- Flavonoidi- Ca^2+ ioni - Vse zgoraj nastete stvari zamnjsujejo absorbcijo zeleza.

- Pogostost pomanjkanja zeleza je najvecja od vseh prehodnih elementov. - V hrani je zelezo tako v obliki Fe^2+ kot v obliki Fe^3+.- Ko pride hrana v tanko crevo, kjer je pH skoraj nevtralen, je absorbcija najboljsa, vendar le za Fe^2+; Fe^3+ so prakticno netopljivi in grejo samo skozi.- Pomebne so tudi snovi, ki zelezo reducirajo (nazaj) v Fe^2+ → najbolj C-vitamin.- Po absorbciji pride zelezo v eritrocite, na drugi strani pa se zelezo izloca v krvi.- Po absorbciji se mora zelezo obvezno ponovno oksidirati v zelezo Fe^3+ → katalizira jih protein CERULOPLAZMIN, ki vsebuje bakrove Cu^2+ ione (se danes pa ni povsem pojasnjeno ali se oksidacija izvrsi ze takoj ob vstopu v eritrocite, ali sele potem, ob vstopu v krvni obtok).- Zelezo v obliki Fe^3+ se lahko prenasa po telesu ali shranjuje.

- Prenasanje poteka s pomocjo transportnega proteina TRANSFERINA: ena molekula transferina prenasa dva zelezova Fe^3+ iona, ki bi bili v prosti obliki zelo nevarni za organizem, zato je vedno zasedenega le okoli 1/3 transferina ( da Fe^3+ niso nikoli prosti).- Najpomembnejsi protein pri shranjevanju Fe^3+ pa je FERITIN.

- Feritin je sestavljen iz neke vrste lupine iz vecjih polipeptidnih verig, notri pa so zelezovi, karbonatni, hidroksidni in se ostali ioni.- Ko je potreba se Fe^3+ ioni sproscajo skozi pore ven in se ob tem reducirajo v Fe^2+ ione.

- Zeleza je najvec shranjenega v organih, ki so kakorkoli udelezeni pri sintezi hemoglobina in podobnega.- Do motenj lahko pride v vec primerih:

- Ob premajhnem vnosu se upocasni sinteza hemoglobina in ostlaih zelezo vsebujocih encimov.

- Lahko nastopijo dolocene oblike anemij (ob hudem pomanjkanju): hemoliticna anemija.- Bledica, vcasih so jo imenovali kloroza (ker je bledica lahko rahlo zelena).- Hitro potenje.- Utrujenost.

- Problematicno je tudi, ce v telo vnesemo prevec zeleza:- Vendar ne pride do motenj, ce vnesemo le malo prevec → saj se absorbcija uravnava delno v skladu s potrebami, pa se transferina je vedno na zalogi.- Vendar pa kljub vsemu ob prevelikem vnosu pride do korozivnega delovanja v prebavnem traktu, in kot posledica slabosti in celo sok.- Stanje se lahko najprej izboljsa, nato pa ponovno poslabsa in kot koncna posledica celo smrt.

86

- Pride do cele vrste poskodbe organov, predvsem preko kataliziranja radikalske fentonove reakcije, pri kateri nastaja tudi hidroksilni radikalni

, ki je najmocnejsi od vseh radikalov.

HEMOGLOBIN- Je molekula, ki vsebuje najvec zeleza.- Sestavljena je iz dveh delov: iz obrocev hema ter iz proteinskega dela. Proteinski del predstavljajo 4 polipeptidne verige, na vsako izmed teh je vezana ena molekula hema.- Hem je izgrajen iz 6pirolovih obrocev:

↓ ↓ Pirol Porfirin (sam obroc)

- Kako pa je hem vezan s polipeptidnimi verigami?- Hem je hkrati vezan kovalentno → preko stranskih skupin na hemu in kompleksno → preko zeleza na aminokisline v polipeptidnh verigah.- Hem shematsko:

- Na zadnjo prosto zelezovo (sesto) valenco pa se lahko veze molekula kisika.

- Vendar pa na vezavo kisika na hemoglobin vpliva kar nekaj stvari, vendar je hemoglobin temu prilagojen.

87

- Ce se na hemolglobin veze ena molekula kisika, se ostale vezejo se lazje, enako velja obratno (ko se prva odcepi, se ostale laze, razen zadne).- Diagram odvisnosti nasicenosti hemoglobina s kisikom od parcianlnega tlaka kisika:

- Do bolj polozne krivulje pride pri zmanjsanem pH-u, povisani koncentraciji CO2, povisani koncentraciji Cl^- in prisotnosti DPG-ja (difosfoglicerata)

→ Difosfoglicerat- Tudi CO2 se prenasa vezan na hemoglobin, a ne na zelezo, temvec na polipeptidno verigo.- Na zelezu v hemoglobinu se lahko prenasa se NO, veze pa se CO.

- Kje so se zelezovi ioni?- MIOGLOBIN:

- Prenos kisika od membrane do retikuluma v misicnih celicah.- Skupina encimov CITOKROMI, ki so udelezeni v procesu celicnega dihanja.- Encimi udelezeni v metabolizmu ksenobotikov.- Skoraj vsi encimi katalaze.

- ZELEZOVI IONI so zaradi svojih lastnosti izrednega pomena v encimih, ki katalizirajo redoks reakcije (predvsem enoelektronske- ali redukcije ali oksidacije).

88

POMOZNE SNOVI

ZELEZOVI OKSIDI- Posamezne oblike, ki se med seboj razlikujejo ali po naboju ali kako drugace; se razlikujejo v barvi in se lahko uporabljajo kot barvila/ pigmenti → so skoraj netoksicni in izbira barv je velika.

NADOMESCANJE ZELEZOVIH IONOV- Fe → FERRUM REDUCTUM

- Elementno zelezo. - Danes reducirano; vcasih kar opilki (ze v strai Grciji).- Pride v zelodec, kjer se pocasi raztopi v zelezov klorid, a je absorbcija slaba- le okoli 1 % ( za 2 mg zeleza je potrebno zauziti 100 mg opilkov). Do 18. stoletje je bil to tudi edini nacin zdravljenja slabokrvnosti.- Veliko bolj varno zelezo je Fe^2+; Fe^3+ ima prevec izrazito adstringentno in posledicno korozivno delovanje, enako velja za spojine bodisi Fe^2+ bodisi Fe^3+.- FeCl2 je Lewisova kislina, ki pa prevec drazi za uporabo.

FERROSI SULFAS- FeSO4 ∙ 7H2O

Ce je prisotna vlaga, zato pomembno shranjevanje.

- Uporaba je varna, absorbcija je nekje 10 %.- Se vedno nekoliko drazi sluznico.- Toksicnost se zacne pri 0.5 g.- LD-otroci = 2 – 10 g.- LD-odrasli = 10 – 15 g → protistrup je product bakterij defroksamin → intravensko.

- DEFEROKSAMIN → ima veliko afiniteto do kompleksiranja zeleza → kompleksi so vodtopni in se izlocajo preko ledvic.

89

FERROSI GLUCONAS in FERROSI FUMMARAS

- Ferrosi fummaras

- Fumarska kislina

- Maleinska kislina

- Tu je stabilnost zeleza v Fe^2+ nekoliko vecja.- Topnost v vodi je nekoliko manjsa, s tem pa tudi drazenje v prebavnem traktu.- Vecja je stopnja absorbcije po peroralni aplikaciji (do 25%).- Ti dve spojini sta najprimernejsi za peroralno aplikacijo.

- Enostavne soli Fe^3+ zaradi majhne topnosti niso primerne za peroralno aplikacijo; poleg tega imajo Fe^3+ ioni mocno izrazeno adstringento delovanje na prebavni trakt.

FERRI CHLORIDUM- FeCl3- Ta spojina se uporablja le na palckah, za ustavljanje manjsih krvavitev.- V zadnjem casu se spojina uporablja tudi v nekaterih kompleksih z maltozo in dekstranom.- Vendar pa so zelezove 3+ spojine edine primerne za paranteralen vnos (ker v krvnem obtoku mora biti tlak, torej je v obliki Fe^3+).- Pri intravenski aplikaciji zeleza so pogoste alergicne reakcije.

NATRIJEV NITROPRUSID/ PENTACIANONITREN- Na[Fe(CN)5NO]- Pri tej spojini pride v organskih sistemih do ferat CN zamenjave NO liganda z necim drugim ter s tem do sproscanja NO-ja → to privede do vazodiletacije.

- Uporablja se pri kaksnih infarktih.

ZIVO SREBRO- Hg - V preteklosti so bile spojine z zivim srebrom na veliko v uporabi, danes pa zaradi velike toksicnosti ne vec.

90

- Uporaba Hg-spojin v zdravstvu/ zdravljenju prihaja se iz alkimije; Hg naj bi bil najpomembnesji izmed principov narave → naj bi bil v vseh snoveh.- Skoraj vse Hg-spojine so toksicne; se najmanj je toksicno elementarno srebro, ce ga zauzijemo peroralno.

- Vendar pa, ko imamo hlape, je to bolj toksicno → toksicna je namrec ionska oblika srebra: Hg2^2+ → merkuro, Hg^2+ → merkuri.- Zivosrebrne pare imajo veliko povrsino → so dobro razprsene, zato v pljucih zelo hitro pride do oksidacije Hg atomov v ione, ki delujejo mocno toksicno. - Podobno kot pri svincu so bolj pomembne kronicne zastrupitve, saj do akutnih prakticno ne prihaja.

- Kronicne zastrupitve: nevroloski znaki: kronicni, zelo hudi glavoboli, ki lahko trajajo leta → prizadta sta spomin in koncentracija. Diureza, zaradi kopicenja Hg v ledvicah, kjer reagira s prostimi merkapto (-SH) skupinami ter inaktivira proteine, encime...

(Reakcija: ).- Hg ioni preprecijo reabsorbcijo natrijevih ionov iz primarnega urina iz ledvicnih kanalckov, zato se izloca veliko Na^+ ionov, s tem pa tudi veliko vode.- Hg- diuretiki so bili glavni diuretiki tam nekje do 1950.- Intenzivno izlocanje sline/ salivacija neprijetnega vonja.- Izpadanje zob.- Siv rob na dlesni zaradi izlocanja HgS (sicer nespecificen znak zastrupitve z neko tezko kovino).

KAJ LAHKO STORIMO OB ZASTRUPITVI?- Ob zastrupitvi, najprej preprecimo nadalnje vnose oziroma izpostavljenost (tisti, ki so se enkrat ze zstrupili z Hg (podobno tudi pri manganu), so nato zelo obcutljivi ze na majhne kolicine).- Aplikacija BAL-a.- Pretvorba Hg^2+ ionov v Hg2^2+ ione.

UPORABA- V olju za zdravljenje koznih bolezni → HgCl2 (od antike do 20. stoletja).- MANJKATA DVE BESEDI! (Rhazes→ Arabec).

HYDRARGYRI CHLORIDUM- HgCl2

- Na zacetku so to spojino uporabljali celo peroralno, se dolgo pa kot antisepticno razkuzilo za roke in laboratorijsko opremo (dobro razkulzilo).

HYDRARGYRI OXIDUM- HgO

HYDRARGYRI (manjka)

91

HYDRARGYROSI CHLORIDUM/ KALOMEL (Mercurius dulcis)- Koncnica GRYOSI, ker so tu Hg^+ ioni in ne Hg^2+ ioni.

- Se bolj toksicne od raznih anorganskih Hg-spojin so nekatere organo-zivosrebrove

spojine, zlasti dimetil zivosrebro ter se druge dialkil zivosrebrove spojine.

- Te spojine prehajajo zelo hitro tudi skozi neposkodovano kozo (absorbcija v par sekundah) ter v centralni zivcni sistem.

CINK- Zn- Cink je drugi najpogostejsi mikroelement v cloveskem telesu (v telesu odraslega cloveka je priblizno 3 g cinka, vecina intracelularno).- Cink je zelo pogosto prisoten v encimih (v vec kot 300 encimih).

- V encimih ima cink bodisi kataliticno (sestavni del aktivnega mesta) bodisi strukturno vlogo (da protein zasede potrebno strukturo v prostoru).

- V organizmu ni vecjih zalog cinka; transportira se vezan na metalotionein (protein).- Cink je prisoten v vseh sestih osnovnih skupinah encimov.

- Oksidoreduktaze, transferaze, hidrolaze, liaze, izomeraze in ligaze.- Cink je prisoten v proteinih, ki se vezejo na nukleinske kisline.- Zn^2+ ne sodeluje v redoks reakcijah (nasprotno Mu, Cu, Fe).- Cink ima zelo fleksibilno koordinacijsko geometrijo; najpogostejsa je tetraedricna struktura (4 ligandi v ogljiscih tetraedra).

- Stevilo in geometrija ligandov okoli Zn^2+ je odvisno od velikosti naboja.- Zn^2+ je zelo dobra (in pomembna) Lewisova kislina (boljsa kislina je le Cu^2+).- Zn^2+ veze kisikove (Asp, Glu, H2O), dusikove (His) in zveplove (Cys) ligande.

- Ob pomanjkanju cinka: upocasnjen razvoj, pritlikavost, povecana toksicnost zauzitega etanola, pocasnejse celjenje ran, izpadanje las.- Na dan zauzijemo povprecno okoli 20 mg cinka, od katerega se absorbira priblizno cetrtina.- 1 g tkiva v telesu vsebuje nekje od 20 – 30 µg Zn; precej vec ga je v genitalijah.- Cink ima relativno nizko toksicnost; akutna zastrupitev nastopi pri ~ 1 g cinkove soli; LD ≈ 5 g ZnSO4.- Kronicna zastrupitev s cinkom → cinkova mrzlica.- Protistrup je BAL (British anti-Lewisite).- Insulin kristalizira s Zn ioni (trije insulin-dimeri (6 molekul insulina) vezejo en ali dva Zn^2+ iona) → veze se preko dusika v deseti aminokislini- v histidinu.- Cink je sestavni del encima superoksidna dismutaza (posredno antioksidativno delovanje).

- Superoksidna disumtaza je pomembna za zascito organizma pred radikali.

- Kot ze omenjeno ima cink lahko v encimih razlicne vloge: kataliticno, strukturno ali kokataliticno.

- Kadar je Zn^2+ vezan v kataliticnem delu, so nanj kot ligandi vezani ponavadi ali glutaminska kislina ali pa histidin.- Kadar ima Zn^2+ strukturno vlogo so nanj ponavadi vezani cisteini.

92

- V kokataliticni vlogi pa je poleg zgornjih lahko vezana se asparatinska kislina.

① MONONUKLEARNI ENCIMI, ki vsebujejo cink:- Karboanhidraza (1940) 3 proteinski ligandi (XYZ)Zn^2+ - OH2- Karboksipeptidaza (1954) 1 molekula H2O

- 2 liganda obicajno le 1 – 3 aminokisline narazen.- Tretji ligand je bolj oddaljen v sekvenci.- Molekula vode vezana na Zn se lahko:

- Ionizira do hidroksida.- Polarizira do nukleotida.

KARBOANHIDRAZA

- Karboanhidraza katalizira reakcijo - Zn^2+ koordiniran s tremi histidini.- Cetrto koordinacijsko mesto zavzema H2O.- H2O je vezan z H-vezjo na Thr, ta pa naprej na Glu.

1) Deprotonacija koordinirane molekule vode s pKa ~ 7 (His 64).

2) OH^- vezan na Zn nukleofilno napade CO2 → in

nastane bikarbonatni intermediat .3) Tega substituira H2O in sprosti se bikarbonat.

KARBOKSIPEPTIDAZA- Odcepijo C-terminalno amino kislino v peptidni verigi.- 2 His in 1 Glu, vezana na Zn^2+.- Karboksipeptidaza A je tretji encim z znano kristalno strukturo (RT 6 analiza).

ALKOHOLNA DEHIDROGENAZA- Alkoholna dehidrogenza katalizira oksidacijo primarnih alkoholov do aldehidov, oziroma sekundarnih alkoholov do ketonov.- Zn^2+ je vezan na His in 2 Cys.

- Po vezavi NAD^+, alkoholni substrat na Zn atomu substituira H2O.- Deprotoniranje koordiniranega alkohola da alkoksidni intermediat.

93

② STRUKTURNA VLOGA CINKA- Koordinacija s stirimi cisteini, npr. v alkoholni dehidrogenazi.

- tudi v reparacijskih proteinih.- Ti proteini vrsijo popravila v organizmu, najpomembneje v DNA (zelo pomembno, da ne pride do napak v dednem materialo, in posledicnodo mutacij).

③ MULTINUKLEARNI IN HOKATALITICNI Zn ENCIMI- Nekateri encimi potrebujejo dva Zn^2+ iona, ki sta blizu skupaj (npr. metalo β laktamaze).- Nekateri encimi potrebujejo Zn^2+ ion in nek drug ion, npr. Mg (v alklni fosfatazi).- Pogosto je med njima povezovalni ligand (aspartat ali voda).

④ Zn PRSTANI- To so proteini, ki se vezejo na DNA ali RNA.- Inicijacija transkripcije genov.- Cirka 1 % cloveskih proteinov vsebuje motiv Zn- prstana.- En Cys.

ELEMENTI VI. B PODSKUPINE- Elementi te skupine so: Titan (Ti), Cirkonij (Zr) in Hafnij (Hf).- To so kovine prehoda in so ponavadi v naravi skupaj.- Imajo okside z visokimi talisci.- Farmakolosko so neaktivni.- Hafnij sploh nima (??) farmacevtskega pomena.- Dejansko so Ti, Zr in Hf glede na lastnosti prvi elementi treh vrst elementov prehoda (Ti – Ni), (Zr – Pd), (Hf – Pt).

TITAN- Ti- Titan (grsko) = sin zemlje; gostota 4500 kg/m³; velika trdnost.

TITANII DIOXSIDUM- TiO2 (titanov dioksid)- V industriji porcelana (rumenkasto bela barva- odvisno od finosti zmletja).- Izdelava umetnih zob.

KROM- Cr- Precej ojaca signal po vezavi insulina (v celico vstopi vec glukoze).

KROMOV (VI) OKSID- CrO3 (Jones-ov reagent)- Ta spojina je zelo mocan oksidant (v analitiki in drugje npr. za oksidacijo alkoholov do aldehidov/ ketonov).

MANGAN- Mn- Mangan spada med mikroelemente v cloveskem telesu in je eden bolje raziskanih.- Nastopa v stevilnih oksidacijskih stanjih; v farmakoloskem smislu sta pomembna zlasti stanji Mn^2+ in Mn^4+ (ter delno se Mn^3+ ter v enem primeru (KmnO4) tudi Mn^7+).

94

- Dnevno vnesemo od 2 - 9 mg mangana, vsega mangana v telesu pa je 20 mg.- Mangan je prisoten v glabnem v jetrih, pankreasu, mozganih; absorbcija je slaba → le do 10 %.- Se tista kolicina Mn, ki se absorbira, pa se izloci nazaj z blatom (preko zolca) in delno z urinom.- Po organizmu se Mn^2+ ioni prenasajo vezano na transferin (isti transportni protein kot za zelezo).- Absorbcija je precej boljsa po vdihavanju hlapov oziroma prahu; vcasih ob izkopih mangana; znane so celo zastrupitve (pri nekaterih rudarjih).- Vir mangana so zlasti zitarice, orescki, listnata zelenjava in caj.- Hrana z veliko fitinske kisline in taninov (npr. caj) lahko zmanjsa absorbcijo mangana.- V primerih pomanjkanja mangana (zelo, zelo redki) dodajamo hrani manganov acetat

→ - Pa tudi v obliki glukonata, sulfata, askorbata, kelatov z aminokislinami.

- Znaki pomanjkanja (opazeni na zivalih): upocasnjena rast, razvoj, skeletna deformacija,...

- Mn se nahaja v aktivnih mestih stevilnih encimov. - Predvsem pomembna je manganova superoksid-dismutaza.

- Le-ta se primarno nahaja v mitohondrijih ter deluje primarno antioksidativno (obramba pred oksidativnim stresom).

- Stevilni manganovi encimi so udelezeni v metabolizmu, zlasti glukoneogenezi (pri sintezi glukoze).- Arginaza v secninskem ciklu (tudi Mn ima tako pomemben pomen v ciklu dusika).- Aktivatov prolidaze, kljucnega encima za tvorbo kolagena (celjenje ran → povezava s cinkom).

TOKSICNOST MANGANA- Nevrotoksicnost je posledica predvsem vdihovanja manganovega prahu.- Simptomi kronicne zastrupitve se zacnejo kazati sele cez mesece ali celo leta.- Zdravljenje je dolgotrajno in pogosto neuspesno; pogosto ponavljanje simptomov.- Kdo je bolj zauzeten za zastrupitve z manganom?

- Bolniki s kronicnimi boleznimi jeter (vecino absorbiranega mangana se izloci z zolcem).- Novorojencki, zaradi nezrelosti jeter.

- V nadomestku tetraetil svinca; sele pred kratkim so odkrili, da je tudi ta zdravju skodljiva.

KALII PERMANGANAS- KMnO4- Ta spojina je reagent in ucinkovina v vseh farmakopejah.- Spojina je eden najmocnejsih oksidantov v splosni uporabi.- Pomen ima njegov pH.- Spojina je manj toksicna od dikromata.- Uporablja se zmanjsanje stevila mikroorganizmov na kozi (razredcitev 1 : 10,000).

95

- Uporablja se za grgranje (1 kristal/ 2 dl vode).- Visje koncentracije delujejo jedko.- LD= 5 – 10 g.

KOBALT- Co- Kobalt prav tako spada med esencialne mikroelemente.- Predvsem (oziroma skoraj edino) je pomemeben kot sestavina vitamina B12 (ciano, hidrokso kobalamat).

- Je pomemeben faktor pri nastajanju Hb, sintezi metionina, metiltetrahidrofolne kisline.

- V vecini biokemijskih procesov lahko naloge vitamina B12 prevzame folna kislina, vendar ne vse.

- Intrinzicni faktor (pomaga pri absorbciji).- Vitamin B12 je prisoten le v zivilih zivalskega izvora.

- Perniciozna anemija; najpogostejsi znak pomanjkanja vitamina B12; znaki pomanjkanja se lahko pojavijo sele po vec letih.- Struktura vitamina B12 je podobna hemu → kovinski obroc.

COBALTI CHLORIDUM- CoCl2- Ta spojina je brezvodna sol modre barve; heksahidrat je roznate barve.- Uporablja se kot dodatek pri susenju (npr. k silika gelu → ko postane roznat, ga je potrebno zamenjati).- V terapiji se spojina uporablja kot odmerek 50 mg peroralno ali 0.5 mg intravensko (ob pomanjkanju kobalta).- 0.5 g peroralno ze povzroci hude zastrupitve.

- Problem je bil, ker so CoCl2 uporabljali za stabilizacijo pivske pene (60. in 70. leta 20. stoletja; ZDA in Belgija; vec smrtnih zastrupitev).

- Znaki zastrupitve: hipertenzija.

NIKELJ- Ni- Nikel je esencialen microelement.- Nikel je sestavina parih encimov, vendar ni podatkov o pomanjaknju, zato je nesmisleno dodajanje k hrani; absorbcija Ni^2+ je slaba; ima adstringetno delovanje.- 5 % populacije (statisticno gledano) ima alergijo na nikel in njegove spojine → kontaktni dermatitis.

KADIMIJ- Cd- Kadimij spada med najbolj toksicne elemente.- Se zalsti so nevarne topne soli (v vodi); LD= 50 mg.- Kadimij ima hitro in dobro absorbcijo.- Kadimij je pogosto prisoten s cinkom v rudah (kot necistoce v cinkovi rudi).

- Znana je bolezen itai-itai na Japonskem (pitje kontaminirane vode).- Zastrupitev s kadimijem je zelo boleca; zastrupi dihalne encime in fosfataze, rumen rob ob robu gingive (prvi znak zastrupitve) → zaradi rumene barve kadimijevega sulfida.

- Povzroci poskodbe centralnega zivcnega sistema, misic, kosti.- Cd(NO3)2→ za stabilizacijo pivske pene.

96

- CdS → pri terapiji psoriaze (luskavica), in sicer 1 % v mazilu (ucinki neznani).- Vcasih celo v mazilih (sredstvih) proti prhljaju.- Protistrup: BAL, Ca-soli, vitaminD.- Povprecna masa v ledvicah:

- Kadilci: 15.8 mg.- Nekadilci: 6.6 mg.

BAKER- Cu- Baker je esencialni element v vseh organizmih.- Baker se pojavlja v dveh oksidacijskih stanjih, a v organizmu sta predvsem pomembni:

- Cu^+ → cupro oblika.- Cu^2+ → cupri oblika, ki je bolj pogosta.

- Kataliza enoelektronskih reakcij in lovljenje radikalov.- Masa bakra v organizmu je < 100 mg.- Dnevne potrebe po bakru so circa 2 mg (30 – 70 % se absorbira).- Najvec bakra je v jetrih (1 mg bakra/ 100 g tkiva); Cu : Fe = 1 : 50.- Pomembni viri bakra: rastlinska hrana, jetra, meso, skoljke, orescki in semena.- Tudi Cu je (tako kot Fe), oziroma njegovi ioni, so v organizmu kompleksirani (da ne povzroca tezav).- 93 % plazemskega Cu je v ceruloplazminu.- CERULOPLAZMIN je pomemben v organizmu:

- Ceruloplazmin je encim, ki katalizira zelezo iz fero v feri obliko (Fe^2+ → Fe^3+ = hematopoeza); razvoj eritrocitov, ob pomanjkanju bakra mozne anemije.- Celicno dihanje (citokrom-c oksidaza).- Sinteza elastina (trdnost krvnih zil) → pri pomanjkanju lahko pride do raznih manjsih krvavitev.- Sinteza pigmentna melanina (tirozinaza- albanizem).- Cu/ Zn superoksid dismutaza.- Stevilni kuproencimi so prisotni v mozganih.

- Zastrupitve z bakrom so redke, deluje kot emetik (izzove bruhanje).- Kolicina 0.25 – 0.5 mg CuSO4.- Baker je koroziven v prebavilih, ker so raztopine kisle.- Cu- ioni koagulirajo sluz v zelodcu; ker je podrta obrambna bariera v zelodcu, lazje pride do kaksnega ulkusa.- Hemoliza, poskodbe ledvic, nastanek radikalov, adstringentno delovanje, zamejnava drugih ionov v bioloskih procesih.- Cu pospesuje oksidacije (npr. askorbinske kisline).

- Zato uporaba vode, destilirane v bakrovih posodah za farmacevtsko uporabo pogosto ni primerna.

CUPRI SULFAS PENTAHYDRICUS- [Cu(H2O)4SO4] ∙ H2O ↓ Ena molekula vode je vezana preko vodikove vezi- Zgornji zapis je pravilna struktura kompleksa.- Spojina ima adstringentno delovanje z metalnim okusom.

97

CUPRI SULFAS ANHYDRIOUS- CuSO4- Ta spojina je bolj primerna v zdravilnih ucinkovinah, saj voda moti dolocene procese.

- Cu tartrat se uporablja za dokazovanje oksidantov (Fehlingov reagent):

- Vedno je potrebno pripraviti svez Feklingov reagent.

- Benedikotov reagent: - Ta reagent je nekoliko stabilnejsi.

- Pri reakciji s fruktozo nastane oranzno rajva oborina bakrovega (I) oksida- Cu2O.

- Fungicidno in baktericidno delovanje bakra → CuO z maslom za dezinfekcijo odprtih ran.- Nekoc so uporabljali Cu (II) oleinat proti usem.- Bakrov (I) oksid se uporablja kot rdec pigment, bakrov (II) oksid pa kot crn pigment (vendar imajo pri pigmentih zaradi vecje obstojnosti prednost zelezovi pigmenti).

PLATINA- Pt- Platina je srebrno belozlata kovina z malenkostnim rdeckastim pridihom.- Platina se uporablja kot katalizator v vseh laboratorijih zaradi velike specificne povrsine.

- Platinove protitumorne ucinkovine:- Platinove (II) kordinacijske spojine.

- To so najpomembnejhse anorganske in organokovinske protitumorne ucinkovine (predvsem pri solidnih tumorjih, ne pri levkemijah).

- Najpomembnejsa ucinkovina je CIS-PLATIN:

98

- Reakcija se zdi neselektivna, a potece bistveno hitreje v rakavih celicah, saj tam ponavadi primanjkuje CL^- ionov (ki se zato odcepijo).- Kot ligandi nastopajo nukleofili, npr.: R-NH2 R-OH R-SH.- Cisplatin najraje reagira z molekulo DNA, in to na gvaninu (ena izmed purinskih baz); na en platinov kompleks se vezeta dve molekuli gvanina, oziroma jih le-ta poveze skupaj; ponavadi znotraj iste molekule DNA (v 90 %), lahko pa pride tudi do povezave dveh molekul med seboj.- Sprozi se proces apoptoze (programirane celicne smrti).- Za protitumorno delovanje so bistevno pomembnejse povezave med dvema vijacnicama (to so ugotovili tako, da so ugotovili, da je povezave znotraj ene vijacnice povsem sposoben tudi trans-platin, ki pa prakticno nima protitumornga delovanja).- Lahko pa pride do ireverzibilne poskodbe ledvic (pomoc pri terapiji: velike kolicine vode, Cl^- ionov ter aplikacija diuretikov).- Huda slabost ob jemanju cis-platina.

- KARBO-PLATIN in OKSALI-PLATIN sta poleg cis-platina edini siroko pomembni platinovi proti tumorni ucinkovini.

- Njuna prednost je, da imata manj stranskih ucinkov kot cis-platin, a tudi manj izrazito delovanje.- Tukaj so kloridni ioni kot ligandi zamenjani s karboksilnimi skupinami.

SREBRO- Ag- Aktivnost srebrovih spojin je odvisna od srebrovih ionov- Ag^+.

- Srebrovi ioni imajo izrazeno adstringentno delovanje, reagirajo z -SH, -COOH, -NH2, in se drugimi skupinami.

- Posledica teh lastnosti je, da je srebro precej zelo antisepticno in to ze v koncentracijah okoli 10^-7 M; dovoljena koncentracija v Evropi za zdravilne raztopine s srebrom je 0.1 mg/L.- Srebrovi ioni se skorajda ne absorbirajo, ce so zauziti peroralno v obliki kake srebrove soli, npr. Ag2S (precej pogosta v pripravkih s “koloidnim srebrom”). - Srebrove spojine imajo OLIGODINAMICNO delovanje; iz njih se pocasi sproscajo srebrovi ioni, ki pomagajo pri raznih opeklinah, vendar tudi obarvajo kozo, kar imenujemo argirija (ostane nekaj casa ali tudi dalj casa).- Precej priljubljena opcija za zunanjo, dermalno uporabo so ALBUMINI → elemetarno srebro vezano na neko ogrodje, iz katerega se sproscajo srebrovi ioni.- Druga oblika srebrovih zdravilnih ucinkovin so kombinacija Ag^+ ionv in raznih sulfanilamidov → tem zdravilnim ucinkovinam recemo HEMOTERAPEVTIKI.

↓ ↓ Sulfadiazin Sulfanilamidi- splosno

99

- Sulfadiazin ima ze sam po sebi protimikrobno delovanje, vendar je slabo topen v vodi in prav tako njegova srebrova sol- srebrov sulfadiazinat.

- Kljub temu se najde v raznih zdravilih za povrsinsko aplikacijo, npr. pri opeklinah ali pri poskodbah, da ne pride do infekcije.

ARGENTI NITRAS- AgNO3 (srebrov nitrat)- Spojina je pomembna predvsem v analitiki, pa tudi v farmaciji.- Spojina je v vodi dobro topna srebrova sol.

- Dokazna reakcija za kloridne ione: ↓ Se izloci kot oborina.

- Srebro ne more prodreti globoko v tkiva ravno zaradi reakcije s kloridnimi ioni (katerakoli v vodi topna srebrova sol se ob stiku s tkivom pretvori v AgCl, saj je povsod v organizmu precej Cl^- ionov).

- Izjemoma pa se AgCl topi v amoniakovi raztopini.

- Vcasih so jo uporabljali za odstranjevanje bradavic (zadeva je ob prisotnosti amoniaka korozivna).

- Vcasih je v obliki CREDE-jevih kapljic (1 % raztopina AgNO3 z dodanim NH3); za na primer preprecevanje infekcij na oceh pri novorojenckih (nakapali so jim ga v oci).

- Prakticno neskodljiva aplikacija (za oci) s precej pozitivnimi ucinki → preprecuje infekcije in to dokaj/zelo ucinkovito.

- AgNO3 hranimo v temnem prostoru, saj lahko sicer brezbarvna raztopina potemni zaradi (MANJKA KONEC STAVKA).

AURUM (“AURUM POTABILE”)- Au (Zlato)- Nekoc je veljalo prepricanje, da zlato v pitni obliki zdravi vse bolezni (tam nekje do 19. stoletja).- Se pa spojine zlata se vedno uporabljajo, in sicer v glavnem spojine enovalentnega zlata (zaradi lastnosti ionov zlata) → Au(I), Au(III).

- Spojine enovalentnega zlata imajo neko (protimikrobno, protivnetno) delovanje, poleg tega pa vplivajo na imunski odziv.- Predvsem so ugotovili, da pomagajo pri revmatoidnem artritisu, ki je ena izmed avtoimunskih bolezni (imunski sistem napada telesu lastne celice; v bistvu deluje predobro) in lahko prizadene poleg sklepov tudi druge organe in mocno zmanjsa kvaliteto zivljenja.

100

- Ena izmed moznosti pri terapiji revmatoidnega artritisa so tudi spojine zlata, ceprav ne ravno pogosto, poleg tega pa mehanizem delovanja ni ravno povsem pojasnjen. Hipoteze pa so:

- Zlato zavira imunski sistem. - Zlato deluje kot antioksidant.

AUROTIO GLUKOZA

- Ta spojina je dobra za intravensko aplikacijo.

AURANOFIN

- Ta spojina je dobra za peroralno aplikacijo.

- ZAKAJ se spojine zlata ne uporabljajo bolj pogosto?1) Mehanizem delovanja ni povsem znan.2) Pri priblizno 1 % bolnikov pride do precej hude poskodbe ledvic.3) Pogoste so alergije: izpuscaji, rdecina na kozi.

101

102