Як відомо, у Dciencia ми завершили рік серією статей, присвячених періодичній системі хімічних елементів. Останніми тижнями ми бачили, як все складається з перших 92 хімічних елементів у таблиці, всі вони утворюються на різних стадіях, через які проходять зірки. Ми бачили, як ми дихаємо багатьма з цих елементів, як ми складається з багатьох інших цих атомів, а також роль жінки у відкритті цих елементів. У цій статті ми покажемо, що елементи періодичної системи можна використовувати для творення добра, а також зла. Як ми всі повинні знати, те, що щось є природним, і ніщо не є більш природним, ніж хімічні елементи, не означає, що це по суті добре чи погано для нас.

хімічні

Як це траплялося в інших статтях, було б неможливо зробити повний огляд усіх елементів, які використовувались для лікування та хвороби, багато з них навіть для обох, тому ми зупинимось на тих, що чітко виділяються в одній аспект чи інший.

Хімічні елементи для лікування

У цьому розділі елементом, який би виділявся понад усе, є вуглець (С), про що вже йшлося в попередній статті. Причина полягає в тому, що майже всі ліки, які ми використовуємо, засновані на хімії вуглецю та майже нескінченному різноманітті сполук, які можна отримати з вуглецевих «каркасів». Хімія вуглецю в основному відповідає за лікування, починаючи від аспірину і закінчуючи імунотерапією. Однак у цьому розділі ми зупинимось на набагато менш відомих аспектах; діагностика захворювань з використанням різних елементів.

Медичні методи візуалізації дозволяють "бачити" внутрішню частину тіла. Існує кілька фізичних явищ, які дозволили розробити безліч технік зображення; від позитронно-емісійної томографії (ПЕТ), комп’ютеризованої томографії (КТ) - типового лікарняного сканера - та, найвідомішої, магнітно-резонансної томографії (МРТ). У цих методах візуалізації можуть бути використані хімічні речовини, які накопичуються в хворобі, яку ми хочемо виявити, і дозволяють нам проводити діагностику. Ці речовини, контрастні речовини або індикатори працюють, оскільки вони містять якийсь елемент, здатний подавати сигнал в одній із цих методик, який відрізняє область захворювання від решти тканин. З багатьох, що існують, ми зупинимось на двох найважливіших: гадолінії та фторі.

ГАДОЛІНІО

Його хімічний символ - Gd, атомний номер - 64. Цей елемент був названий на честь Йогана Гадоліна, шведського хіміка, який досліджував рідкісноземельний мінерал - гадолініт.

Gd не має біологічної функції, і його присутність у раціоні мінімальна, за оцінками, менше 1 мг на рік. Однак він має таку властивість, яка зробила його одним з найважливіших елементів у медицині; це парамагнітна речовина. Це означає, що він може діяти як невеликий "магніт", що впливає на магнітну поведінку інших речовин. Зокрема, в техніці МРТ Gd модифікує магнітну поведінку протонів молекул води. Це призводить до яскравого сигналу, який легко ідентифікувати на зображенні, де накопичився Gd. Щоб ця властивість мала практичний ефект, «єдине, що потрібно досягти, це те, що Gd накопичується там, де виявлена ​​патологія. Для цього гадоліній у складі комплексоутворювача зв’язується з біомолекулами, такими як антитіла або пептиди, які спрямовують його накопичення в зоні, що представляє інтерес, після введення пацієнту.

Малюнок 1. Метал гадолінію (ліворуч) та типове зображення МРТ на Gd, що виділяє пухлину

ФТОР

Фтор із символом F має атомний номер 9 і є одним з найцікавіших елементів періодичної системи. Його характеристики означають, що це може бути майже у всіх статтях цієї серії. Звичайно, це сталося мільйони років тому в зоряних вибухах. Він присутній в організмі людини загалом до 6 мг, особливо в кістках. Його застосовували в багатьох ліках, наприклад, у декількох найважливіших антибіотиках. Крім того, це також елемент, який, на жаль, був вдихнутий; Як хімічний бойовий засіб він зіграв сумну і помітну роль у Першій світовій війні. Однак тут ми зосередимося на іншому його застосуванні, який, безумовно, менш відомий.

Хімічні елементи, щоб захворіти

Від нашого наміру немає нічого іншого, як впасти в хемофобію, проте очевидно, що певні елементи мають властивості, які роблять їх особливо небезпечними для життя. Наприклад, із довгого списку елементів, які можуть бути використані для заподіяння шкоди, сюди також потрапляє фтор, про який ми щойно говорили, ми зосередимося на двох: ртуті та талії.

МЕРКУРІЙ

Ртуть має символ Hg і атомну вагу 80. Цей символ походить від латинського, hydrargirium або рідкого срібла, і полягає в тому, що ртуть є одним з єдиних двох елементів, що з’являються в природі в рідкому стані (інший - бром). Незважаючи на свою токсичність, Hg впродовж століть використовувався в різних засобах, таких як проносне, сечогінний, дезінфікуючий засіб або, що найвідоміше, проти сифілісу. Все ще сьогодні він, як не дивно, використовується в традиційній китайській медицині. Але він не тільки регулярно використовувався в Китаї. У Стародавній Греції та Римі славилася косметика на основі Hg. Століттями пізніше, у середньовіччі, його використання було пожвавлене, ніколи краще сказати, завдяки роботі алхіміків та пошукам філософського каменю та вічного життя.

Як бачите, Hg - це елемент, з яким потрібно бути обережним, хоча і менше, ніж з останнім елементом, з яким ми маємо справу.

Талій

Талій із символом Tl та атомним номером 81 є надзвичайно токсичним важким металом. Його токсичність походить від факту заміщення калію в його біологічних функціях. Tl всмоктується безпосередньо через шкіру і замінює калій, наприклад, в активованих калієм ферментах мозку, м’язів та шкіри. Це спричиняє типові симптоми отруєння Т1: оніміння, поколювання в стопах і кистях, проблеми з мовою, загальна слабкість і випадання волосся. Тіло реагує на це отруєння, викидаючи Tl, але потім, у кишечнику, воно “замаскується” калієм і реабсорбується. Єдиний спосіб припинити цей цикл виведення-поглинання - використовувати речовину, яка зв’язується сильніше з Tl, ніж з калієм: прусський синій. Ця сполука обмінює калій у своїй структурі на Tl, і таким чином його можна остаточно вигнати.

Слава про досконалу отруту частково приходить до літератури для літератури. У відомому тексті Агати Крісті "Таємниця блідого коня", де описаний сульфат талію та можливість його використання при отруєннях, які дуже важко визначити як такі. Насправді, в реальному житті бувають випадки, коли це сталося, як і в самій Англії, в 1971 році, коли Грехем Янг отруїв кількох співробітників, поклавши сульфат талію в каву, що призвело до двох смертей та кількох із симптомами. діагностувати, поки сам Янг не впізнав, що зробив. Але ці знання не завжди є негативними, наприклад, у випадку з медсестрою Маршею Мейтленд, яка змогла діагностувати проблему у дівчинки завдяки її прочитанню книги Агати Крісті (докладніше про цю історію дивіться до джерел, які ми використали для цієї статті).

Рисунок 2. Обкладинка видання "Таємниця Блідого коня", де Тл став ще більш відомим.

"Цього не було в моїй книзі з історії хімії". Алехандро Наварро. 1-е видання 2019

"Блоки природи" Джон Емслі. 1-е видання 2003 року.