Чернушенко Т. А., Чернушенко О. А., Голяк В. І.
Дніпропетровський національний університет імені Олеся Гончара
DIE SCHWEFELHALTIGEN AMINISÄUREN ALS ABWASSERREINIGER VON CHROM
Das Problem der Verschmutzung erlangte zurzeit globale Bedeutung. 24 Tonnen Chrom gelangen ins Meer jedes Jahr. Viele Chromsalze werden von den Gerbereien und Galvanischen Einrichtungen abgegossen. Chrom ist giftig, aber auch ist es in geringeren Mengen für verschiedene Organismen notwendig. Es bildet Verbindungen und Komplexe mit organischen Verbindungen sowohl in den Lösungen als auch in den Körpern. Es wird auch von Körpern aus dem Wasser gut absorbiert und durch Nahrungskette übergegeben. Vollständige Einstellung der anthropogenen Verschmutzung ist unwirklich, so soll man eine wirksame Wasseraufbereitung anwenden. Besonders gefährlich sind die Verbindungen von sechswertigem Chrom. Die sechswertige Form weist eine hohe Wasserlöslichkeit auf. Chrom kann aus der Lösung durch die Reduktion Cr(VI)→Cr(III) mit Hilfe von chromhaltigen Mikroorganismen oder schwefelhaltigen Peptiden, Aminosäuren extrahieren.
Es wurde festgestellt, dass Chrom (III) zu den biologisch aktiven Metallen, zu FTG gehört, und seine Verbindungen mit Aminosäuren eine hypoglykämische Aktivität zeigen. Die Teilnahme von Spurenmetallen in biochemischen Transformationen wird entweder durch direkte Eingabe des Metallions in das Enzymmolekül als unverzichtbarer Aktivator, oder durch die Umsetzung einer Verbindung zwischen dem entsprechenden Enzym und dem Substrat, oder durch die Blockierung der aktiven Stellen der Enzymmoleküle durchgeführt. Die Gesamtheit der biologischen Wirkungen von Spurenelementen und pharmakologisch aktiven Liganden in den Komplexen fördert in vielen Fällen die Senkung der Toxizität, sowie die Steigerung von Aktivität der Metallionennährstoffe bezüglich ihrer anorganischen Salze.
Bei der Betrachtung des Wirkmechanismus von Chrom auf Bio-Organismen sind auch wichtige Daten auf ihre Bindung an den Stickstoff, Sauerstoff und Schwefel Bioliganden.
Es wurde die Reduktionreaktion von Chrom (VI) durch Cysteine zu weiterer Komplexbildung Tsistinat Chrom (III) untersucht.
2CrO42- + 6 RSH + 2H2O → [Cr(RS-SR)3Cr] + 10OH-.
2Cr3+ + 3RS-SR → [Cr(RS-SR)3Cr]
Die Koordinierungsformel für den Komplex wurde basierend auf Elementaranalyse, Infrarotspektroskopie, Elektronenspektroskopie und Leitfähigkeitsmessungen abgeleitet. Der Aufbau der Verbindung kann als Polymer dargestellt werden, in welcher Cystein zwischen den Chromionen die Brücke ist.
Gemäß der IR-Spektroskopieangaben wird Cystein tetradentat durch zwei Amino- und zwei Carboxylgruppen koordiniert. Auf die Koordination auf Sauerstoff des Carboxylates zeigt das Fehlen der Absorptionsbande bei 1740cm-1 in dem Komplex, die für die Carbonylgruppe charakteristisch ist, ein signifikanten Unterschied zwischen den antisymmetrischen und symmetrische Streckschwingung von COO-, und die Bande bei 580cm-1, die durch Schwankungen in Cr-O charakterisiert wird. Das Absorptionsbande bei 3190cm-1 und 3070 cm-1 und die Streckschwingungen von M-N bei 496nm zeigen auf die Verbindung des Metalls mit Aminogruppen.
Oktaedrische Komplexverbindung der Struktur wurde durch die Elektronenspektroskopie bestätigt. Im elektronischen Absorptionsspektrum werden Banden beobachtet, die auf d-d Übergänge bedingt sind, die nach spin 4T1g(P)*4A2g40.000cm-1, 4T1g(F)*4A2g27.000cm-1, 4T2g(F)*4A2g18.000cm-1 erlaubt sind. Die Parameter des Kristalls Bereich: Dq = 1800 cm-1, B = 365cm-1; b=0,355; b0 =64%.
Der Wert LD50 für [Cr (RS-SR)3Cr] 2568 (mg/kg).
Also, die Verbindungen von Chrom(VI), die gefährlich sind, werden im Biosystem durch die schwefelhaltige Aminosäure – Cystein reduziert.