Хелатные комплексы

Риски и побочные эффекты хелатной терапии

Хелатная терапия несет в себе много рисков и побочных эффектов и может даже привести к летальному исходу. По этой причине необходимо проходить лечение под наблюдением врача и только в том случае, если у него есть отравление металлом.

Хотя существуют незначительные доказательства того, что хелатная терапия может помочь пациентам с сердечно-сосудистыми заболеваниями, риски перевешивают потенциальную пользу. Этот факт особенно важен, так как многие другие, более безопасные методы лечения доступны для перечисленных выше состояний.

Некоторые из распространенных побочных эффектов включают:

• лихорадка и озноб
• головные боли
• тошнота и рвота
• диарея

Более серьезные побочные эффекты хелатной терапии могут включать в себя:

• судороги
• падение кровяного давления
• дыхательная недостаточность
• низкий уровень кальция в крови (гипокальциемия)
• нерегулярное сердцебиение
• тяжелая аллергическая реакция
• тяжелая гиперчувствительность
• анемия
• повреждение почек
• повреждение печени
• снижение витаминов и питательных веществ

Применение в агрономии

Хелатные удобрения обладают следующими преимуществами:

• Близкое сродство с биологическими структурами, благодаря чему вещества легко проникают через клеточные мембраны растений.
• Улучшенная растворимость.
• Меньший расход хелатных удобрений по сравнению с обычными солями.
• Возможность как корневой, так и внекорневой подкормки.
• Повышение всхожести семян.
• Низкая фитотоксичность.
• Устойчивость при различных уровнях кислотности почвы.
• Хорошая совместимость с другими химикатами, пестицидами.

Наибольшее значение имеет хелатное железо, так как этот элемент содержится в тканях растений в более значительном количестве, чем другие металлы. Его дефицит приводит к развитию многих заболеваний, в том числе хлороза. Применяются и другие хелаты – меди, цинка, бора, стимулирующие рост растений и образование завязей. На ранних сроках вегетации целесообразно проводить подкормку хелатным кальцием, который способствует развитию корневой системы.

Лучшие хелатные удобрения: виды и названия

Есть несколько вариантов.

Хелатные удобрения: фото

• Для уровня кислотности от четырех с половиной до одиннадцати, подойдет — оксиэтилидендифосфоновая кислота.
• Для уровня кислотности от трех до десяти, подойдет — еддна.
• Для уровня кислотности от одного с половиной до семи, подойдет — дтра.
• Для уровня кислотности от одного с половиной до шести, подойдет — этилендиаминтетрауксусная кислота.

Как и в случае с минеральными удобрения, удобрения в хелатной форме бывают одиночными (на основе одного элемента) и комплексными (с содержанием нескольких элементов, это может быть водный раствор с микроэлементом)

Важно учитывать в чем нуждаются посадки и какой грунт на вашем участке

Какие же есть советы по применению хелатов? Сейчас вы узнаете, когда и как вносить удобрения, чтобы не навредить растениям.

В случае со стратификацией посадочного материала

Использование для обеззараживания семян перед посадкой, также семена становятся более всхожими и будут лучше расти.

В период цветения культур

Во время цветения хелатные удобрения помогут уменьшить период цветения, повысить иммунитет растения от болезней и насекомых, а также увеличат число завязей.

В случае совместного применения хелатных удобрений с пестицидами

Применения с пестицидами. С помощью такого комплекса можно «успокоить» растения после химических препаратов. Также проводится профилактика от вредителей.

В случае с обработкой созревших плодов

Обработка плодов хелатными удобрениями в данном случае нужна для увеличения урожайности, улучшения качества продукта и улучшения хранения.

Для комнатных растений

Если вы не дачник, но хотите попробовать удобрения в хелатной ворме, то это можно сделать и в квартире/доме. В любом случае растения скажут вам спасибо. Еще очень любят такие удобрения розы и прямо расцветают на глазах.

Различные виды хелатных минералов

В хелатной форме доступно большинство минералов. Вот некоторые из наиболее распространенных:

• кальций
• цинк
• железо
• медь
• магний
• калий
• кобальт
• хром
• молибден

Как правило, они произведены с использованием аминокислоты или органической кислоты.

Аминокислоты

Для изготовления хелатных минералов обычно используются эти аминокислоты:

• Аспарагиновая кислота: используется для производства аспартата цинка, аспартата магния и многих других
• Метионин: используется для производства метионина меди, метионина цинка и других
• Монометионин: используется для производства монометионина цинка
• Лизин: используется для производства лизината кальция
• Глицин: используется для производства глицината магния

Органические кислоты

Вот органические кислоты, которые используются для изготовления хелатных минералов:

• Уксусная кислота: используется для получения ацетата цинка, ацетата кальция и многого другого
• Лимонная кислота: используется для получения цитрата хрома, цитрата магния и многого другого
• Оротовая кислота: используется для производства оротата магния, оротата лития и многого другого
• Глюконовая кислота: используется для производства глюконата железа, глюконата цинка и многого другого
• Фумаровая кислота: используется для производства фумарата железа
• Пиколиновая кислота: используется для производства пиколината хрома, пиколината марганца и многого другого

Хелатные комплексы

Бурятский государственный университет

Химический факультет

КУРСОВАЯ РАБОТА

Тема: Хелатные комплексы

Улан-Удэ

год.

Введение

Комплексные соединения представляют собой интересный класс веществ в
неорганической химии. Их природа представляет для науки большой интерес, так
как значительное количество элементов периодической системы могут образовывать
комплексы, как с другими элементами, нейтральными молекулами, так и с катионами
(анионами) кислотных (основных) остатков.

Особую группу составляют циклические комплексные соединения или хелаты.
Хелатную структуру имеют многие комплексы. Так, например молекула гемоглобина
представляет собой комплекс, который соединяет атом Fe(II) и
тетрадентатный хелатообразующий лиганд — порфирин. Этот лиганд образует
комплекс с магнием, который называется хлорофил.

Цель работы.

Основной целью данной работы является получение, изучение физических и
химических свойств хелатных комплексов. Интерес состоит в том, что хелаты по
отношению к другим комплексам обладают интересными свойствами: циклическое
строение, повышенная прочность. Еще одна причина по которой стоит изучать
хелатные комплексы — большинство органических комплексов в живой природе
относятся именно к ним. Так же в данной работе вообще затрагивается вообще вся
химия комплексных соединений и имена тех кто вложил большой вклад в изучение
комплексных соединений.

Задачи.

1)      Подобрать теоретический материал.

2) Подобрать методики синтезов необходимых нам соединений.

) Повести синтез хелатных соединений

) Сделать выводы.

Глава первая.

Теоретическая часть

.1 Классификация комплексных соединений

Комплексные соединения (К.С.) — соединения образованные сложными
катионными и анионными составляющими единую структуру.

Применяется несколько видов классификаций комплексов:

По принадлежности к определенному классу соединений

Комплексные кислоты — H₂[SiF₆], H;

Комплексные основания — [Ag(NH₃)₂]OH, [Co(En)₃](OH)₃.

По природе лигандов

Если лигандом является вода, комплексы называются аквакомплексами,
например, [Co(H₂O)₆]SO₄, [Cu(H₂O)](NO₃)₂. Находящиеся в водном
растворе гидратированые катионы содержат в качестве центрального звена
аквакомплекс. В кристаллическом состоянии некоторые из аквакомплексов
удерживают и кристаллизационную воду, например: [Cu(H₂O)₄]SO₄·H₂O и др. Кристаллизационная вода не
входит во внутреннюю сферу, она связана менее прочно, чем координационная, и
легче отщепляется при нагревании.

Комплексы образованные аммиаком — аммиакаты, например[Ag(NH₃)₂]Cl, [Cu(NH₃)₄]SO₄. Известны комплексы аналогичные
аммиакатам, в которых роль лиганда выполняют молекулы аминов: CH₃NH₂ (метиламин), C₂H₅NH₂ (этиламин), NH₂CH₂CH₂NH₂ (этилендиамин, условно обозначаемый En) и др. Такие комплексы называют
аминатами.

Оксалатные, карбонатные, цианидные, галогенидные, и другие комплексы
содержащие в качестве лигандов анионы различных кислот, называются
ацидокомплексами. Например, K₄[Fe(CN)₆] и
K₂[HgI₄] —
цианидный иодидный ацидокомплексами,.

Соединения с OH-группами в виде
лигандов называют гидрокомплексами, например: K₃[Al(OH)₆].

По знаку заряда комплекса различают

Катионные комплексы — [Co(NH₃)₆]Cl₃

анионные комплексы — Li[AlH₄], K₂[Be(CO₃)₂]

нейтральные комплексы — [Pt(NH₃)₂Cl₂],
[Co(NH₃)₃Cl₃].

Нейтральные комплексы не имеют внешней сферы. Более сложными являются бикомплексы,
состоящие из комплексных катионов и анионов, например [Co(NH₃)₆][Fe(CN)₆].

Особую группу составляют сверхкомплексные соединения. В них число
лигандов превышает координационную валентность. Примером может служить CuSO₄·5H₂O. У меди координационная валентность
равна четырем и во внутренней сфере координированы четыре молекулы воды. Пятая
молекула присоединяется к комплексу при помощи водородных связей.

.2 Циклические или хелатные (клешневидные) комплексные соединения

Они содержат би- или полидентатный лиганд, (лиганды, образующие с
центральным атомом, две связи, называются бидентатными; образующие три связи —
тридентатные и т.д.) который как бы захватывает центральный атом подобно
клешням рака:

Когда необходимы?

Хелаты применяют для растений разных видов – плодовых, ягодных, овощных. Также этими удобрениями допустимо подкармливать декоративные культуры.

Чтобы удобрения дали нужный эффект, их требуется вносить на определенных этапах роста культур. Такими средствами можно обрабатывать следующее:

1. Семена перед посадкой. Их можно замачивать в растворе удобрения, сочетая эту процедуру с протравливанием.
2. Рассаду и саженцы. Благодаря поливу хелатными веществами удается улучшить приживаемость и развитие культур на новом месте, ускорить их адаптацию, повысить сопротивляемость инфекциям.
3. Культуры перед началом цветения. Это помогает увеличить количество завязи.
4. Растения во время роста плодов. Хелаты помогают повысить параметры урожайности и сделать плоды более качественными.

Хелаты допустимо комбинировать с пестицидами или использовать их растворы после химической обработки. Это значительно ускорит восстановление культур.

Медицинские приложения

Пищевые добавки

В 1960-х годах ученые разработали концепцию хелатирования иона металла перед тем, как скармливать этот элемент животному. Они полагали, что это создаст нейтральное соединение, защищающее минерал от образования комплексов с нерастворимыми солями в желудке, что сделало бы металл недоступным для абсорбции. Аминокислоты, являющиеся эффективными связующими с металлами, были выбраны в качестве предполагаемых лигандов, и были проведены исследования комбинаций металл-аминокислота. Исследования подтвердили, что хелаты металл-аминокислота способны увеличивать усвоение минералов.

В этот период разрабатывались синтетические хелаты, такие как этилендиаминтетрауксусная кислота (ЭДТА). Они применили ту же концепцию хелатирования и создали хелатные соединения; но эти синтетические материалы были слишком стабильны и не питательны. Если бы минерал был взят из лиганда EDTA, лиганд не мог бы использоваться организмом и был бы изгнан. Во время процесса изгнания лиганд EDTA произвольно хелатировал и лишал организм другого минерала.

По данным Ассоциации американских чиновников по контролю кормов (AAFCO), хелат металл-аминокислота определяется как продукт, образующийся в результате реакции ионов металла из растворимой соли металла с аминокислотами с мольным соотношением в диапазоне 1– 3 (предпочтительно 2) моля аминокислот на один моль металла. Средняя масса гидролизованных аминокислот должна составлять приблизительно 150, а результирующая молекулярная масса хелата не должна превышать 800 Да .

С самого начала разработки этих соединений было проведено гораздо больше исследований, и они были применены к продуктам питания человека аналогично экспериментам по питанию животных, в которых впервые появилась эта технология. Бис-глицинат железа является примером одного из этих соединений, разработанных для питания человека.

Стоматологическое и оральное применение

Дентиновые адгезивы были впервые разработаны и произведены в 1950-х годах на основе хелата сомономера с кальцием на поверхности зуба и образовали очень слабую водостойкую химическую связь (2–3 МПа).

Детоксикация от тяжелых металлов

Хелатотерапия — это противоядие при отравлении ртутью , мышьяком и свинцом . Хелатирующие агенты превращают ионы этих металлов в химически и биохимически инертную форму, которая может выводиться из организма. Хелатирование с использованием динатрия кальция EDTA было одобрено Управлением по контролю за продуктами и лекарствами США (FDA) для серьезных случаев отравления свинцом. Он не одобрен для лечения «отравления тяжелыми металлами».

Хотя это полезно в случаях серьезного отравления свинцом, использование динатрия ЭДТА (динатрия эдетата) вместо ЭДТА динатрия кальция привело к летальному исходу из-за гипокальциемии . Динатрий ЭДТА не одобрен FDA для любого использования, и все продукты хелатной терапии, одобренные FDA, требуют рецепта.

Фармацевтические препараты

Хелатные комплексы гадолиния часто используются в качестве контрастных агентов при МРТ-сканировании , хотя также изучались хелатные комплексы частиц железа и марганца . Бифункциональные хелатные комплексы циркония , галлия , фтора , меди , иттрия , брома или йода часто используются для конъюгации с моноклональными антителами для использования в визуализации ПЭТ на основе антител . В этих хелатных комплексах часто используются гексадентатные лиганды, такие как десфериоксамин B (DFO), согласно Meijs et al. , а комплексы гадолиния часто используют октадентатные лиганды, такие как DTPA, согласно Desreux et al . Ауранофин , хелатный комплекс золота , используется при лечении ревматоидного артрита, а пеницилламин , образующий хелатные комплексы меди , используется при лечении болезни Вильсона и цистинурии , а также рефрактерного ревматоидного артрита.

Другие медицинские приложения

Хелатирование в кишечном тракте является причиной многочисленных взаимодействий между лекарствами и ионами металлов (также известными как « минералы » в питании). В качестве примеров, антибиотические препараты этих тетрациклина и хинолонов семей Хелаторы Fe 2+ , Са 2+ и Mg 2+ ионов.

ЭДТА, которая связывается с кальцием, используется для облегчения гиперкальциемии, которая часто возникает в результате ленточной кератопатии . Затем кальций может быть удален из роговицы , что позволяет улучшить четкость зрения пациента.

Когда необходимы?

Агротехнические особенности произрастания растений иногда приводят к неравномерному содержанию микроэлементов, и тогда необходимы подкормки металлоорганическими хелатными удобрениями. Показатель их усвоения на 35% выше по сравнению с традиционными солями элементов из-за того, что хелаты не вступают в перекрёстные неустойчивые соединения. Современный тип удобрений превышает эффективность фосфатов и сульфатов вследствие высокой растворимости и проникновения в клетки растения на различных фазах роста.

Для различных видов подкормок в открытых грунтах либо в теплицах для овощных культур хелатные микроудобрения применимы для корректировки питания растений. Хелаты способны ограждать их от грибковых заболеваний, повышать всхожесть и иммунитет в несколько раз.

Проблема недостатка питательных элементов

Микроэлементы (железо, марганец, цинк, медь) как и макроэлементы необходимы растениям. Хотя микроэлементов требуется растениям значительно меньше в количественном выражении, это не меняет того факта, что отдельные микроэлементы невозможно заменить.

Стандартные анализы почвы дают нам информацию о содержании P, K, Mg а также рН. Оптимально было бы иметь полную информацию о содержании остальных макро- и микроэлементов. Но такие анализы делают только в некоторых лабораториях.

Микроэлементы усваиваются из почвы только совместно с водой. Поэтому, когда влажность почвы невысокая усвоение затруднено. В этом случае микроэлементы, содержащиеся в почве, (металлы Fe, Mn, Zn, Cu, а также B и Mo) могут переходить в химические формы, недоступные растениям. Причиной этого явления также являются физико-химические свойства почвы, ее структура, рН, содержание углекислорода кальция или соединений фосфора.

Небольшой недостаток какого-либо микроэлемента сначала может иметь у растений скрытую форму, при которой нет никаких внешних признаков этой нехватки. Но когда недостаток (например, Fe, Mn, Zn, Cu B и Mo) высокий, тогда симптомы этого заметны на растениях.

При недостатке микроэлементов необходимо провести некорневую подкормку посевов. Иначе состояние растений ухудшится (слабый рост, плохая устойчивость против болезней и вредителей), а в итоге – получится невысокий урожай плохого качества.

Стоит ли покупать хелатные минералы?

В некоторых ситуациях использование хелатной формы минерала может быть более подходящим.

Например, хелатные минералы могут принести пользу пожилым людям. С возрастом вы можете производить меньше желудочной кислоты, что может повлиять на усвоение минералов ().

Поскольку хелатные минералы связаны с аминокислотой или органической кислотой, им не требуется столько желудочной кислоты для эффективного усвоения ().

Точно так же люди, которые после приема добавок испытывают боль в животе, могут извлечь пользу из хелатных минералов, так как они меньше зависят от желудочной кислоты.

Тем не менее обычные, не хелатные минералы хорошо подходят для большинства взрослых.

Кроме того, хелатные минералы, как правило, стоят дороже, чем не хелатные. Если вас беспокоит стоимость, придерживайтесь обычных минеральных добавок.

Имейте в виду, что минеральные добавки не нужны большинству здоровых взрослых, если ваш рацион питания обеспечивает организм достаточным их количеством. В большинстве случаев добавки минералов не являются подходящей заменой диетического потребления минералов.

Тем не менее веганы, доноры крови, беременные женщины и некоторые другие группы населения могут получать пользу от регулярного приема минеральных веществ.

Если вы планируете принимать хелатные минералы, вам следует заранее поговорить с врачом.

Что такое хелаты

Микроудобрения в этой форме выпускают многие агрохимические предприятия. Препаративная форма – порошок или жидкий концентрат. Доля железа – 11 %. Для удобрения характерны стабильность, отсутствие токсичности при внекорневых подкормках и эффективность, если применять его в гидропонных системах и системах капельного орошения.

Хелат железа может применяться для устранения хлороза, подкормки рассады, взрослых растений. У подкормленных растений увеличивается выработка хлорофилла, так как железо необходимо для этого процесса, улучшается продуктивность фотосинтетических процессов. Микроудобрение можно применять на открытых грядках и в теплицах, оно годится для любых культур сада и огорода.

Удобрение одинаково эффективно на многих видах почвы и в регионах с разными климатическими условиями, его эффективность выше в 2-10 раз, по сравнению с комплексными удобрениями, которые содержат элемент в других формах. Рекомендуется к применению на карбонатных грунтах, где является практически единственным эффективным микроудобрением.

Микроудобрение хелат железа увеличивает степень урожайности культур и улучшает качество получаемой от них продукции. Оптимизирует питание, из-за чего происходит усиление поступления элементов питания в растения. Таким образом, обеспечивается подъем урожайности, а в плодах растет процент углеводов, протеинов и витаминов.

Эффективность железа в хелатной форме объясняется тем, что оно активнее и быстрее мигрирует в растениях. В такой форме элемент может находиться до того момента, пока не разрушится хелатный комплекс. В условиях почвы это происходит примерно со скоростью, с которой растения усваивают железо из нее. Поэтому они питаются элементом в таком количестве, как нужно. Хелатный комплекс распадается на природные и не токсичные вещества, при этом выделяются вода и углекислый газ, которые абсолютно не вредны ни почве, ни растениям.

Изготовление своими руками

Изготовление хелата железа – несложный процесс. Понадобятся 2 реактива (железный купорос, лимонная кислота) и вода. Процесс приготовления:

1. В теплой воде объемом 2 л растворить 8 г купороса.
2. В таком же объеме воды, но в отдельной емкости, растворить 5 г кислоты.
3. Влить раствор купороса в раствор кислоты, медленно и постоянно помешивая.
4. После этого в раствор влить 1 л простой воды.

Виды Кристалона и способ применения удобрений, дозировка и аналогиЧитать

Должно получиться 5 л препарата. Хранить его нельзя, он пригоден к применению только после приготовления. Жидкость должна быть прозрачной, оранжевого цвета. Если необходимо больше раствора, нужно повторить все заново, но не вливать воду и реагенты в старый раствор.

Мнение эксперта

Заречный Максим Валерьевич

Агроном с 12-ти летним стажем. Наш лучший дачный эксперт.

Задать вопрос

Самостоятельно приготовленный хелат железа применяют главным образом для профилактики появления хлороза, но не для его лечения.

Действительно ли хелатные минералы усваиваются лучше?

Хелатные минералы часто рекламируются как имеющие лучшую абсорбцию, чем нехелатные.

Несколько исследований сравнивали усвоение двух.

Например, исследование с участием 15 взрослых показало, что хелатный цинк (в виде цитрата цинка и глюконата цинка) усваивается примерно на 11% более эффективно, чем нехелатный цинк (в виде оксида цинка) ().

Аналогичным образом, исследование, проведенное с участием 30 взрослых, показало, что глицерофосфат магния (хелатный) повышает уровень магния в крови значительно больше, чем оксид магния (не хелатный) ().

Более того, некоторые исследования показывают, что прием хелатных минералов может снизить общее количество, которое вам нужно принимать для достижения здорового уровня в крови

Это важно для людей, подверженных риску избыточного потребления минеральных веществ, таких как перегрузка железом

Например, в исследовании, проведенном на 300 новорожденных, суточная доза 0,75 мг на кг массы тела бисглицината железа (хелатное) ежедневно, повышала уровень железа в крови до уровня, аналогичного тому, который вызывается в 4 раза большим количеством сульфата железа (не хелатное) ().

Тем не менее не все исследования дают одинаковые результаты.

Исследование, проведенное с участием 23 женщин в постменопаузе, показало, что 1000 мг карбоната кальция (не хелатного) быстрее усваивается и повышает уровень кальция в крови более эффективно, чем такое же количество цитрата кальция (хелатного) ().

Между тем, исследование с участием беременных женщин с дефицитом железа не выявило существенных различий в уровнях железа в крови при сравнении хелатного железа (бисглицината железа) с обычным железом (сульфатом железа) ().

В целом, исследования на животных показывают, что хелатные минералы усваиваются более эффективно (, ).

Однако эти результаты следует интерпретировать с осторожностью, поскольку пищеварительные тракты животных значительно отличаются от пищеварительных трактов людей. Эти различия могут влиять на усвоение минералов

Учитывая, что текущие исследования носят смешанный характер, необходимы дополнительные исследования хелатных минералов.

Польза для почвы и растений

Железо — один из главных элементов, необходимых для полноценного развития растения. Кроме этого, благодаря железу активизируется все обменные процессы, за счет чего ускоряется процесс роста.

• иммунная система улучшается, повышается устойчивость растений к неблагоприятным факторам;
• восполняется нехватка питательных элементов, что приводит к повышенной сопротивляемости болезням;
• улучшается фотосинтез и дыхательная функция;
• увеличивается скорость роста зеленой массы и ее развитие;
• повышается содержание железа в культурах;
• приходят в норму процессы обмена;
• нормализуется уровень хлорофилла в растениях;
• повышается урожай и его качество.

Свойства хелатных комплексов

Удобрения хелатных формул характеризуются следующими положительными свойствами:

• доступность микроэлементов для растения повышается, соответственно увеличивается и скорость поступления удобрения к культуре;
• предотвращение образования нерастворимых соединений, а также защита от засоленности грунта;
• основные элементы — азот, калий и фосфор — лучше усваиваются;
• экономичный расход благодаря тому, что все микроэлементы расходуются по прямому назначению;
• хорошее растворение в воде;
• полное впитывание корнями и наземными частями растений;
• не выделяют токсины в почву и культуру;
• сочетается с пестицидами;
• медленно вымывается из почвы.