Química

Quelantes

Publicado por Ángeles Méndez

Los agentes quelantes, también conocidos como antagonistas o secuestradores de metales pesados, son sustancias que tienden a constituir sustancias complejas junto a iones metálicos de metales pesados. A dichos compuestos complejos se les denomina quelatos, un término procedente del griego chele, cuyo significado es garra, pues es precisamente la forma que adoptan estas sustancias, una forma de garra que atrapa el metal. Quizás la aplicación más relevante de los agentes quelantes es conseguir librar de la toxicidad a los metales pesados para los organismos vivos.

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Los metales pesados no son metabolizables por el organismo humano, por lo que se acumulan, pudiendo provocar efectos tóxicos e indeseados al combinarse con otras sustancias reactivas que si son vitales para nuestro organismo, estas sustancias serían llamadas ligandos. Los agentes quelantes se encuentran diseñados con el fin de competir con esas sustancias reactivas, consiguiendo evitar que se produzcan los efectos tóxicos, o incluso revirtiendo a dichos efectos adversos, acelerando su desecho.

Los metales pesados, sobretodo aquellos pertenecientes al grupo de los elementos de transición, pueden sufrir reacciones con sustancias que funcionan a modo de ligando que contengan en su composición, oxígeno, azufre o nitrógeno, los cuales en los organismos vivos suelen coger la formas del –OH, -COO-, -S-S-, entre otros. El compuesto que resulta se conoce como compuesto de coordinación, y se encuentra constituido por un enlace de tipo coordinado, donde los electrones son cedidos por parte de la sustancia ligando.

El interés por estas sustancias quelantes tienen su origen en la búsqueda de control para que los residuos de elementos metálicos no produjesen deterioro en los alimentos. El estudio científico toxicológico de diversos agentes quelantes que se proponían como sustancias aditivas para los alimentos, hizo por ejemplo, que se llegase a observar que la afinidad que tenían por los cationes de calcio el EDTA ( etilendiaminotetraacético), da como resultado un descenso en cuanto a la concentración de calcio presente en el suero se refiere.

Los mecanismos quelantes han sido estudiados ampliamente por los farmacéuticos, para desarrollar novedosos agentes de tipo terapéutico para análisis clínicos en diversidad de alteraciones de tipo patológico, donde existe la necesidad de eliminar iones de tipo metálico de los tejidos o introducirlos en el organismo vivo con un fin metabólico. Así por ejemplo, han sido usados agentes quelantes del hierro para combatir anemias de tipo ferropénicas, agentes quelantes del magnesio para tratar la hipertensión, y un largo etc. Existen diversos agentes quelantes de tipo natural, de entre las que destacan sustancias tan conocidas como la clorofila, o incluso algunas vitaminas o enzimas.

Los agentes quelantes son sustancias complejas conformadas por el enlace entre un metal y un compuesto que posee dos o más de dos ligandos. Cuando se procede a crear un quelato se dice que sucede una quelación. Este proceso da como resultado un anillo de tipo heterocíclico. Así, un quelante, o agente quelante es una sustancia ligando con polidientes que se asocia, coordinándose con un ion céntrico que posee dos o más de dos átomos coordinados o dativos. Los anillos cíclicos que cuentan con entre 5 y 6 “piezas” suelen poseer mayor estabilidad, por lo cual se suelen formar agentes quelantes altamente estables a través de la formación de compuestos polidentados o con múltiples ligandos. La fabricación de agentes quelantes polidentados produce unos compuestos bastante más estables que en el caso de que el metal se una tan sólo a un ligante, es decir, un átomo monodentado. Este hecho es debido a la entropía, pues una vez se sucede la primera de las coordinaciones, el resto de las etapas tienen lugar liberando los diferentes ligandos coordinados con anterioridad y incrementando de éste modo la entropía con la que cuenta el sistema.

La estabilidad que presentan los agentes quelantes cambia dependiendo del metal del que se trate. Así por ejemplo, elementos como el plomo o el mercurio poseen una afinidad superior por átomos como los de azufre que en el caso del oxígeno.

Los agentes quelantes que se forman en el organismo humano, se desechan rápidamente y de manera intacta, sobretodo por la orina disueltos en agua, incluso más velozmente de lo que cabría esperar para ciertos metales.

Loa agentes quelantes poseen diversas propiedades características, como por ejemplo la gran solubilidad en el agua, o la posibilidad de formar complejos sin toxicidad partiendo de elementos que si son tóxicos.

Categorías: átomo, compuestos químicos, Química Inorgánica