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應(yīng)用生物無機化學研究
應(yīng)用生物無機化學研究
摘要：鑒于生物無機化學在生命的探索過程中所顯現(xiàn)出的非凡作用，因而一直以來都受到了即為廣泛的關(guān)注。
本文從生物無機化學的概念著手，對生物無機化學的主要研究內(nèi)容進行介紹，后就其在某些重要領(lǐng)域中的應(yīng)用進行探討。
關(guān)鍵詞：生物無機化學 應(yīng)用 研究
一、生物無機化學的概念
生物無機化學的概念如下：生物無機化學作為自然科學其中一個分支，主要內(nèi)容是就生物體內(nèi)的生命元素之間所產(chǎn)生的化學反應(yīng)進行探討。此學科的主要任務(wù)為于分子水平上，對金屬同生物配體間的相互作用進行研究。”
二、生物無機化學的主要研究內(nèi)容
下面從六個方面對我國生物無機化學的研究現(xiàn)狀進行介紹：
1.無機物對生物大分子的作用
此方面主要指的是金屬離子以及配合物等對生物體內(nèi)的蛋白質(zhì)以及核酸等的作用。
對金屬配合物同核酸間相互作用進行研究對分子水平上進行生命現(xiàn)象本質(zhì)的探索十分有利，同時為科學設(shè)計并尋找高效無副作用的治療藥物提供了一條有效的途徑。
2.無機藥物相關(guān)研究
當前，無機藥物領(lǐng)域中發(fā)展較迅速的一個研究方向是對順鉑類抗癌藥物的研究，但由于此類藥物的抗癌譜較窄、毒副作用相對較大以及耐藥性明顯等的缺點，因而需對其進行螯合配位等的方式變化、多功能化等分子設(shè)計方法合成出高效的抗腫瘤配合物。
研究顯示，科學的分子設(shè)計方法能夠使得鉑類配合物同核酸分子間的結(jié)合方式發(fā)生改變，使其抗癌譜得以改變，可使其毒性得以有效降低。
3.金屬蛋白質(zhì)及其酶類
眾所周知，蛋白質(zhì)是生物的物質(zhì)基礎(chǔ)，而作為占蛋白質(zhì)三分之一的金屬蛋白質(zhì)，其作用范圍相當廣泛，如電子傳遞、物質(zhì)及其能量的代謝、內(nèi)穩(wěn)態(tài)的調(diào)節(jié)、氧化應(yīng)激、基因調(diào)控、信號的轉(zhuǎn)導以及藥物等的代謝等多個方面。
對此方向的研究可將金屬中心結(jié)構(gòu)同功能關(guān)系、金屬蛋白所具有的生物學調(diào)控機制、結(jié)構(gòu)及功能改變同疾病之間的關(guān)系等進行揭示，有利于從分子水平上對人類相關(guān)疾病的發(fā)病機制進行闡釋，為防治疾病以及新藥的設(shè)計都提供了一條有效的途徑。
4.仿生材料相關(guān)研究
研究仿生材料可以使人們對自然的認識及學習同對其的利用和超越進行良好的結(jié)合。
科學界對仿生合成越來越關(guān)注，而仿生合成其中的一個方面即為生物礦化研究，即通過對骨組織進行學習和模仿，進行結(jié)構(gòu)及功能仿生的人工修復(fù)材料的研制，此領(lǐng)域也相當熱門。
5.環(huán)境生物無機化學領(lǐng)域
此領(lǐng)域的研究多集中于以生物酶類作為催化劑來進行無污染新型燃料的合成及其對污染物的處理等方面。
其中，氫化酶為微生物體內(nèi)所發(fā)現(xiàn)的一類金屬酶，其具有高效的制氫功能，科學家試圖根據(jù)此功能實現(xiàn)溫和條件下將水還原為氫氣作為燃料來解決全球所面臨的能源危機以及環(huán)境污染等的問題。
6.生物無機化學的理論研究
此研究領(lǐng)域主要是通過進行理論計算對生物體內(nèi)的特定化合物的幾何構(gòu)型、譜學特征、反應(yīng)活性及其電子結(jié)構(gòu)等進行預(yù)測，同時對其生物作用機理進行揭示，進而對實驗研究進行指導。
三、生物無機化學在我國醫(yī)藥領(lǐng)域中的應(yīng)用
1.臨床藥用
生物無機化學在醫(yī)學臨床中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在根據(jù)其原理對生命元素種類及數(shù)量進行研究，進而提出具有藥用作用的金屬配合物。
如，不少科學家正在研究金屬奶粉以及更多的能夠有效除去人體有毒金屬的一些解毒劑，即稱為藥用配體。
2.對我國中藥治病機理的揭示
中藥是指以傳統(tǒng)中醫(yī)理論的指導下，用來預(yù)防以及治療疾病的物質(zhì)。
但由于中藥的有效成分復(fù)雜，因此目前仍無有說服力的科學理論對其致病機理進行解釋。
從生物無機化學角度對中藥的致病機理進行研究，似乎為其帶來了一絲曙光。
從生物無機化學來看，若人體內(nèi)缺乏某種生物金屬或配體時，就無法正常發(fā)揮其生理功能，也就導致了疾病的發(fā)生。
而中藥正由于其含有人體所必須的那部分生物金屬及其配體，因此中藥可以對多種疾病進行治療。
也就是說，中藥能夠治病的實質(zhì)即為生物金屬同生物配體間所發(fā)生的相互作用。
當然，使用生物無機化學對中藥治病機理進行研究仍有很長的一段路要走。
3.生物無機化學為中藥提供了可靠的物質(zhì)基礎(chǔ)論據(jù)
由于中藥多為植物藥，且中藥治病的理論依據(jù)建立在此結(jié)論之上：人體中所存在的基本元素同植物體內(nèi)的大體相同。
而生物無機化學證明了此結(jié)論的正確性，因此為中藥作用機理提供了物質(zhì)基礎(chǔ)論據(jù)。
4.生物無機化學還為中藥體內(nèi)的有效活性成分的研究提供技術(shù)手段支持生物無機化學所具有的實驗手段如紅外光譜、核磁共振譜以及光譜儀等都為中藥中有效成分的定性和定量提供了技術(shù)支持。
四、結(jié)語
總之，生物無機化學對我國中藥領(lǐng)域的發(fā)展至關(guān)重要，相信隨著生物無機化學的迅速發(fā)展，我國擁有兩千年多年歷史的中藥學定然能夠得到充實和完善，中藥所帶來的福祉定能使更多的人受益。
參考文獻：
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