موضوع مقاله: اتیلن‌دی‌آمین‌تترااستیک اسید | مخاطب: عمومی | لحن: دانشنامه‌ای | ساختار: عنوان، مقدمه، 3 بخش، جمع‌بندی | مقاله: | # اتیلن‌دی‌آمین‌تترااستیک اسید | مقدمه: سودمندی این ماده ناشی از ایفای نقش لیگاند شش دندانه ای و عامل کلاته‌کننده می‌باشد که در واقع باعث توانایی آن در جداسازی یون‌های فلزی مثل Ca^2+ و Fe^3+ شده‌است. | ## بخش 1: اتیلن‌دی‌آمین‌تترااستیک اسید | یون‌های فلزی پس از برقراری پیوند با EDTA و تشکیل کمپلکس در محلول باقی می‌مانند ولی از واکنش پذیری آن‌ها کاسته می‌شود. کاربردها صنعت در صنعت از EDTA عمدتاً برای جداسازی یون‌های فلزی در محلول‌های آبی استفاده می‌شود. در صنعت پارچه این ماده از تغییر رنگ پارچه‌های رنگ شده توسط یون‌های فلزی جلوگیری می‌کند. در صنعت کاغذ و خمیر کاغذ از توان یون‌های فلزی به ویژه Mn^2+ برای کاتالیز کردن تسهیم نامتناسب هیدروژن پراُکسید جلوگیری می‌نماید. به همین روش EDTA در برخی از مواد خوراکی به عنوان نگهدارنده یا پایدارکننده اضافه می‌شود تا از رنگ زدایی اکسایشی کاتالیز شده توسط یون‌های فلزی جلوگیری نماید. زمانی که این یون‌ها با EDTA پیوند برقرار می‌کنند تمایل خود برای رسوب شدن یا تداخل با صابون‌ها و شوینده‌ها از دست می‌دهند. به همین دلیل در صنعت سیمان از EDTA برای تعیین مقدار آهک آزاد و منگنز آزاد در سیمان و کلینکرها استفاده می‌شود. قابل انحلال سازی یون‌های آهن در pH خنثی یا کمی پایین‌تر از آن می‌تواند با استفاده از EDTA انجام شود. با این حال با توجه به وابستگی تشکیل لیگاند به pH، در خاک‌هایی با pH بالای خنثی EDTA برای بهبود حلالیت یون آهن مفید نخواهد بود. محلول آبی [Fe(edta ^- برای حذف (پاک سازی) هیدروژن سولفید از گازها به کار می‌روذ. این کار با اکسایش هیدروژن سولفید به گوگرد عنصری که غیر فرار می‌باشد انجام می‌پذیرد. از خواص اکسیدکنندگی [Fe(edta ^- همچنین در عکاسی برای قابل انحلال نمودن ذرات نقره استفاده می‌شود. EDTA همچنین در جداسازی فلزات لانتانیدی از طریق کروماتوگرافی تبادل یونی به کار می‌رود. داروسازی نمک خاص از EDTA معروف به سدیم کلسیم ادتات برای پیوند با یون‌های فلزی مثل جیوه و سرب برای درمان سمیت آن‌ها در شلاتوردرمانی (شستن فلزات از بدن، فلزشویی مانند آهن‌شوری در تالاسمی) استفاده می‌شود. از این روش درمان برای کاهش عوارض تزریق مکرر خون که به منظور درمان تالاسمی انجام می‌شود، استفاده می‌کنند. شاید در آینده برای شستن آهنهای ته‌نشین شده در یاخته‌های مخچه بیماران مسا (مچالگی سامانه‌های آوران که همان مالتیپل سیستم آتروفی (MSA) می‌باشد) و پارکینسون به کار رود. دندانپزشک‌ها و متخصصان ریشه از محلول‌های EDTA برای از بین بردن باقیمانده‌های معدنی و روان کردن کانال‌های ریشه دندان استفاده می‌کنند. | ## بخش 2: اتیلن‌دی‌آمین‌تترااستیک اسید | EDTA به عنوان نگهدارنده در قطرات چشمی (معمولاً برای ارتقاء کارایی نگهدارنده‌های دیگر مثل بنزالکونیم کلرید یا تیومرسال) استفاده می‌شود. در ارزیابی عملکرد کلیه کمپلکس به صورت وریدی توزیع شده و تصفیه آن به داخل ادرار بررسی می‌شود. EDTA یک دیسپرس‌کننده بوده و در کاهش رشد باکتریایی در طول کاشت عدسک داخل چشمی بسیار مؤثر است. داروی جایگزین برخی متحصصان معتقدند که EDTA به عنوان یک آنتی‌اکسیدان از آسیب رساندن به دیواره رگ‌های خونی توسط رادیکال‌های آزاد جلوگیری کرده و بنابراین میزان تصلب شرایین را کاهش می‌دهد. این ایده با مطالعات علمی پشتیبانی نشده و به نظر می‌رسد که با برخی اصول پذیرفته شده کنونی در تضاد است. سازمان غذا و داروی آمریکا استفاده از آن را برای بهبود تصلب شرایین تأیید ننموده ست. آرایشی و بهداشتی در شامپوها، پاک کننده‌ها و محصولات مراقبت شخصی دیگر نمک‌های EDTA برای بهبود پایداری آن‌ها در هوا به کار می‌روند. کاربردهای آزمایشگاهی در آزمایشگاه EDTA به‌طور گسترده‌ای برای مهار یون‌های فلزی استفاده می‌شود: در بیوشیمی و زیست‌شناسی مولکولی تخلیه یون معمولاً برای غیرفعال سازی آنزیم‌های وابسته به فلز استفاده می‌شود (یا به عنوان معیاری برای واکنش پذیری آن‌ها یا برای فرونشاندن آسیب رسانی به DNA یا پروتئین‌ها). در شیمی تجزیه از EDTA در تیتراسون کمپلکسومتری و اندازه‌گیری سختی آب یا به عنوان عامل ماسک‌کننده برای ممانعت یون‌های فلزی که با ماده مورد آزمایش تداخل می‌کنند استفاده می‌شود. EDTA کاربردهای تخصصی فراوانی در آزمایشگاه‌های زیست دارویی مثل چشم پزشکی حیوانات به عوان آنتی کولاژن برای ممانعت از پیشرفت زخم قرنیه در حیوانات یافته‌است. در کشت بافت EDTA به عنوان عامل کلاته‌کننده برای ایجاد پیوند با کلسیم و ممانعت از الحاق کادهرین‌های بین سلول‌ها و جلوگیری از انباشته شدن سلول‌های رشد یافته در سوسپانسیون‌های مایع به کار می‌رود. عوارض جانبی EDTA با LD50 (خرگوش) ۲ تا ۲٫۲ گرم بر کیلوگرم میزان سمیت حاد پایینی نشان می‌دهد. مشخص شده که این ماده در حیوانات آزمایشگاهی هم دارای سمیت سلولی و هم دارای سمیت ژنتیکی می‌باشد. مطالعات نشان داده که مسمومیت از راه دهان می‌توان تأثیرات منفی در باروری و رشد داشته باشد در همان مطالعه توسط لینگان مشخص شد که هم تماس پوستی با EDTA در بیشتر مواد آرایشی و هم تماس تنفسی با آن در مواد آرایشی پودری سمیت کمتری نسبت به تماس دهانی خواهد داشت. سنتز این ماده اولین بار توسط فردیناند مونز از واکنش اتیلن دی آمین و کلرو استیک اسید تهیه شد.Münz, F. ناخالصی‌های حاصل از این روش شامل گلیسین و نیتریلوتری‌استیک اسید می‌باشد که از واکنش‌های آمونیاک به عنوان محصول جانبی ناشی می‌شوند.Hart, J. در pHهای بسیار پایین (شرایط خیلی اسیدی) فرم کاملاً پروتونه شده H6EDTA^2+ غالب است در حالی که در pHهای بسیار بالا (شرایط خیلی قلیایی) فرم کاملاً غیر پروتونه EDTA^4- فائق می‌باشد. | ## بخش 3: اتیلن‌دی‌آمین‌تترااستیک اسید | EDTA^4- معمولاً با یک یون فلزی از طریق دو آمین و چهار کربوکسیلات خود پیوند برقرار می‌کند. بسیاری از کمپلکس‌های EDTA^4- به دلیل تشکیل یک پیوند اضافی با آب (کمپلکس هفت کوئوردیناسیونی) یا جابجایی یکی از بازوهای کربوکسیلات با آب دارای ساختارهای پیچیده تری هستند. از آن جایی که یون‌های فلزی به شدت با EDTA پوشانده شده‌اند خواص کاتالیزوری آن‌ها اغلب سرکوب شده‌است. در آخر از آنجایی که کمپلکس‌های EDTA^4- آنیونی هستند به شدت تمایل به انحلال در آب دارند. سرنوشت زیست‌محیطی تجزیه زیستی EDTA چنان کاربرد گسترده‌ای دارد که سئوالاتی را در مورد آلاینده آلی دیرپا بودن آن مطرح ساخته‌است. از آنجاییکه EDTA عملکردهای بسیاری در صنایع مختلف، داروسازی و سایر زمینه‌ها دارد، طول عمر EDTA می‌تواند مشکلات جدی در محیط زیست به وجود آورد. مهم‌ترین فرایند حذف EDTA از آب‌های سطحی تجزیه نوری مستقیم در طول موج‌های پایین‌تر از 400 nm می‌باشد. بسته به شرایط نور، نیمه عمر تجزیه نوری Fe(III)EDTA در آب‌های سطحی می‌تواند از ۱۱٫۳ دقیقه تا بیش از ۱۰۰ ساعت باشد. تجزیه در بسیاری از تصفیه خانه‌های پساب صنعتی حذف EDTA تا حدود ۸۰٪ با استفاده از میکروارگانیسم‌ها امکان‌پذیر است. برخی از میکروارگانیسم‌ها کشف شده‌اند که از طریق EDTA تولید نیترات می‌نمایند ولی در شرایط قلیایی میانگین با pH بین ۹ تا ۹٫۵ تخریب می‌شود. جایگزین‌ها اشتیاق به ایمنی محیط نگرانی‌هایی را در مورد زیست تخریب پذیری آمینو پلی کربوکسیلات‌ها از جمله EDTA به وجود آورده‌است. علاقه روزافزون به ایمنی منجر به تحقیق و توسعه برای یافتن لیگاندهای کی لیت‌کننده ای شده‌است که همچنان پیوند مستحکمی با فلزات برقرار می‌کنند و علاوه بر آن زیست تخریب پذیرتر بوده و حاوی نیتروژن کمتری باشد. این ماده که به‌طور تجاری از سال ۱۹۹۸ استفاده می‌شود تنها پس از یک هفته تا ۸۰٪ دستخوش زیست تخریب می‌گردد. IDS به ویژه با کلسیم به خوبی پیوند می‌دهد و با سایر یون‌های فلزات سنگین ترکیبات پایداری تولید می‌نماید. از جمله سایر گزینه‌های پیشنهادی برای جایگزینی EDTA می‌توان پلی اسپارتیک اسید، اتیلن دی آمین N,N دی سوکسینیک اسید (EDDS)، متیل گلیسین دی استیک اسید (MGDA)، و نمک تترا سدیمِ L- گلوتامیک اسید N,N دی استیک اسید را نام برد. روش‌های تشخیص و آنالیز حساس‌ترین روش تشخیص و اندازه‌گیری EDTA در نمونه‌های بیولوژیکی پایش واکنش منتخب با طیف‌سنجی جرمی الکتروفورز مویین (به‌طور مخفف SRM-CE/MS) می‌باشد که دارای حد تشخیص ۷٫۳ نانوگرم بر میلی لیتر در پلاسمای انسان می‌باشد این روش با نمونه‌هایی با حجم ۷ تا ۸ نانو لیتر نیز عمل می‌کند. | ## جمع‌بندی | EDTA همچنین در نوشیدنی‌های غیر الکلی با استفاده از تکنیک کروماتوگرافی مایع با عملکرد بالا (HPLC) در سطح ۲ میکروگرم بر میلی لیتر اندازه‌گیری شده‌است.