Біологічна роль і медичне застосування сполук V-ї та VI-ї аналітичних груп катіонів

Купрум, Кобальт і Нікол належать до біогенних елементів. Інші два елементи (Сd, Нg) відносять до важких металів, що характеризуються високою токсичністю.

Відомо близько 30 різних білків і ферментів, у складі яких виявлено йони Сu⁺ та Сu²⁺. Біокомплекси Купруму виконують функцію переносників кисню та електронів в оксидаційно-відновних процесах, подібно до йонів Феруму.

Ферменти з групи оксидаз, що каталізують перебіг окремих ОВР, містять у молекулах по чотири й більше атомів Купруму. Зокрема, у сироватці крові виявлено білок церулоплазмін із вмістом до 0,3 % Купруму, який каталізує процес окиснення йонів Fe²⁺ до Fe³⁺ та сприяє перенесенню електронів. Фермент цитохромоксидаза крім йонів Феруму містить ще йони Сu⁺. Це один із важливих ферментів у ланцюзі дихання, де спільно діють обидва метали.

Йони Сu (І) і Сu (ІІ), що входять до складу ферментів, беруть участь у процесах дихання тканин, росту та кровотворення, впливають на синтез в організмі гемоглобіну, а також посилюють дію гормонів гіпофіза та інсуліну, впливаючи таким чином на обмін цукрів і жирів. Вони сприяють виведенню з організму води, затриманню в ньому Кальцію й фосфатів, але не впливають на виведення хлоридів. Тому сполуки Купруму відносять до регуляторів водно-електролітного обміну. У разі нестачі цього біоелемента розвивається анемія, спостерігаються патологічний ріст кісток, дефекти сполучної тканини, захворювання шкіри. Загальна потреба організму в цьому елементі для дорослої людини становить 2-3 мг на добу. Надлишок йонів Купруму, накопичуючись у тканинах, зумовлює появу токсикозу (хвороби Вільямса).

Купруму (II) сульфат CuSO₄•5H₂O використовують в медицині в очних краплях, як рвотний засіб і в якості протиотрути при отруєннях білим фосфором.

В організмі людини міститься дуже мало Кобальту (всього 1,2 мг), але його біологічна роль достатньо вивчена. Як незамінний мікроелемент (добова потреба 300 мкг) він входить до складу металопротеїнів, які знаходяться в тканинах внутрішніх органів: печінки, нирок, підшлункової залози, а також в еритроцитах крові. Його біологічна роль пов'язана з функціонуванням деяких ферментів і гормонів. Зокрема, Кобальт бере участь у синтезі гормонів щитовидної залози - тироксину і трийодтироніну, активує такі ферменти, як карбоангідраза та карбоксипептидаза. Доведено позитивний вплив йонів Кобальту на обмін вітамінів, особливо аскорбінової кислоти.

Кобальт (ІІ)-йон утворює складний хелатний комплекс з кориновим циклом, який називають ціанокобаламіном, або вітаміном В₁₂. Ця сполука є протианемічним засобом, оскільки впливає на утворення еритроцитів та синтез гемоглобіну в крові (гемопоез). Під впливом Кобальту посилюється всмоктування Феруму з кишок і використання його в процесах утворення гемоглобіну.

Вітамін В₁₂ у достатній кількості надходить в організм з м'ясними та молочними продуктами, однак при порушенні його всмоктування з травного каналу в кров розвивається В₁₂-дефіцитна анемія. Надлишок Кобальту в організмі також шкідливий, оскільки спричинює поліцитемію.

Біологічну роль Ніколу було встановлено нещодавно, коли його виявили в складі ферменту уреази, що каталізує процес розкладання сечовини на амоніак і вуглекислий газ. Найбільший вміст цього елемента виявлено в підшлунковій залозі, печінці, шкірі та рогівці ока. Він активує кілька ферментів: ангідразу, карбоксилазу і трипсин, впливає на морфологію крові, нормалізуючи у ній вміст гемоглобіну. Добова потреба в цьому біоелементі становить 0,6 мг. Надлишок Ніколу в організмі призводить до ушкодження легеневої тканини, розвитку злоякісних пухлин тощо.

Меркурію (II) оксид HgO є антисептичною речовиною і входить у склад мазей для лікування шкірних та очних хвороб. Меркурію (II) хлорид HgCl₂ (сулема) застосовують у розчині 1:1000 як антисептичний і дезинфікуючий засіб. Меркурію (II) йодид HgI₂ використовують для лікування деяких венеричних захворювань, входить у склад мазей для лікування шкірних захворювань.