Asam dietilenatriaminapentaasetat

Asam pentetat atau asam dietilenatriaminapentaasetat (disingkat DTPA) adalah asam aminopolikarboksilat yang terdiri dari tulang punggung dietilentriamina dengan lima gugus karboksimetil. Molekul ini dapat dianggap sebagai versi EDTA yang diperluas dan digunakan dengan cara yang serupa. Senyawa ini berupa padatan putih dengan kelarutan terbatas dalam air.
Sifat koordinasi
Basa konjugat DTPA memiliki afinitas tinggi terhadap kation logam. Dengan demikian, penta-anion DTPA5− berpotensi menjadi ligan oktadentat dengan asumsi bahwa setiap pusat nitrogen dan setiap gugus –COO− dihitung sebagai pusat koordinasi. Konstanta pembentukan untuk kompleksnya sekitar 100 lebih besar daripada EDTA.J. Roger Hart "Ethylenediaminetetraacetic Acid and Related Chelating Agents" in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Wiley-VCH, Weinheim, 2005. Sebagai agen khelasi, DTPA membungkus ion logam dengan membentuk hingga delapan ikatan. Kompleksnya juga dapat memiliki molekul air tambahan yang mengoordinasikan ion logam. Namun, logam transisi biasanya membentuk kurang dari delapan ikatan koordinasi. Jadi, setelah membentuk kompleks dengan logam, DTPA masih memiliki kemampuan untuk mengikat reagen lain, seperti yang ditunjukkan oleh turunan pendetidanya. Misalnya, dalam kompleksnya dengan tembaga(II), DTPA berikatan dalam cara heksadentat dengan memanfaatkan tiga pusat amina dan tiga dari lima karboksilat.V. V. Fomenko, T. N. Polynova, M. A. Porai-Koshits, G. L. Varlamova and N. I. Pechurova Crystal structure of copper (II) diethylenetriaminepentaacetate monohydrate Journal of Structural Chemistry, 1973, Vol. 14, 529. 

Perbedaan antara H5DTPA, "DTPA", dan DTPA5− seringkali tidak dijelaskan secara eksplisit.

Aplikasi khelasi
Seperti EDTA yang lebih umum, DTPA terutama digunakan sebagai agen khelasi untuk pengompleksan dan sekuestrasi ion logam.

DTPA telah dipertimbangkan untuk penanganan bahan radioaktif seperti plutonium, amerisium, dan aktinida lainnya. Secara teori, kompleks ini lebih mungkin dieliminasi dalam urin. Biasanya diberikan sebagai garam kalsium atau seng (Ca atau Zn-DTPA), karena ion-ion ini mudah digantikan oleh kation yang lebih bermuatan tinggi dan terutama untuk menghindari penipisannya dalam organisme. DTPA membentuk kompleks dengan torium(IV), uranium(IV), neptunium(IV), dan serium(III/IV).(2) Brown, M. A.; Paulenova, A.; Gelis, A. V. "Aqueous Complexation of Thorium(IV), Uranium(IV), Neptunium(IV), Plutonium(III/IV), and Cerium(III/IV) with DTPA" Inorganic Chemistry 2012, volume 51, 7741-7748. 

Pada bulan Agustus 2004, Badan Pengawas Obat dan Makanan Amerika Serikat (USFDA) menetapkan seng-DTPA dan kalsium-DTPA aman dan efektif untuk pengobatan mereka yang telah menghirup atau terkontaminasi secara internal oleh plutonium, amerisium, atau kurium. Pengobatan yang direkomendasikan adalah dosis awal kalsium-DTPA, karena garam DTPA ini telah terbukti lebih efektif dalam 24 jam pertama setelah kontaminasi internal oleh plutonium, amerisium, atau kurium. Setelah waktu tersebut berlalu, baik kalsium-DTPA maupun seng-DTPA sama-sama efektif dalam mengurangi kontaminasi internal dengan plutonium, amerisium, atau kurium, dan seng-DTPA cenderung tidak mengurangi kadar seng dan logam lain yang penting bagi kesehatan dalam tubuh. Setiap obat dapat diberikan melalui nebulizer bagi mereka yang telah menghirup kontaminasi, dan melalui suntikan intravena bagi mereka yang terkontaminasi melalui rute lain.

Senyawa gadolinium (Gd3+)-DTPA merupakan agen kontras MRI.Caravan, Peter; Ellison, Jeffrey J.; McMurry, Thomas J. ; Lauffer, Randall B. "Gadolinium(III) Chelates as MRI Contrast Agents:  Structure, Dynamics, and Applications" Chem. Revs. 1999, volume 99, pp. 2293–2342.

DTPA dalam bentuk kelat besi(II) (Fe-DTPA, 10 – 11 wt.%) juga digunakan sebagai pupuk tanaman akuarium. Bentuk besi yang lebih mudah larut, Fe(II), merupakan mikronutrien yang dibutuhkan oleh tumbuhan air. Dengan mengikat ion Fe2+, DTPA mencegah presipitasi mereka sebagai Fe(OH)3, atau Fe2O3 · n H2O oksi-hidroksida yang sukar larut setelah oksidasi mereka dengan oksigen terlarut. Ini meningkatkan kelarutan ion Fe2+ dan Fe3+ dalam air, dan oleh karena itu  bioavailabilitas besi untuk tanaman air. Ini berkontribusi untuk mempertahankan besi dalam bentuk terlarut (mungkin campuran kompleks Fe(II) dan Fe(III) DTPA) di kolom air. Tidak jelas sejauh mana DTPA benar-benar berkontribusi untuk melindungi Fe2+ terlarut terhadap oksidasi udara dan apakah kompleks Fe(III)-DTPA juga tidak dapat diasimilasi secara langsung oleh tanaman air hanya karena kelarutannya yang ditingkatkan. Dalam kondisi alami, yaitu, tanpa adanya kompleks DTPA, Fe2+ lebih mudah diasimilasi oleh sebagian besar organisme, karena kelarutannya 100 kali lebih tinggi daripada Fe3+.

Di pabrik pulp dan kertas, DTPA juga digunakan untuk menghilangkan ion fero dan feri terlarut (dan ion logam redoks-aktif lainnya, seperti mangan atau tembaga) yang jika tidak akan mempercepat dekomposisi katalitik hidrogen peroksida (reduksi H2O2 oleh ion Fe2+ menurut mekanisme reaksi Fenton). Hal ini membantu menjaga kapasitas oksidasi stok hidrogen peroksida yang digunakan sebagai oksidator untuk memutihkan pulp dalam proses pembuatan kertas bebas klorin.Colodette, J. L. (1987). Factors affecting hydrogen peroxide stability in the brightening of mechanical and chemi-mechanical pulps (Doctoral dissertation, State University of New York College of Environmental Science and Forestry). Ribuan ton DTPA diproduksi setiap tahunnya untuk tujuan ini guna membatasi kehilangan H2O2 yang tidak dapat diabaikan melalui mekanisme ini.

Sifat khelasi DTPA juga berguna dalam menonaktifkan ion kalsium dan magnesium dalam produk rambut. DTPA digunakan dalam lebih dari 150 produk kosmetik.Burnett, L. C. "Final Report on the Safety Assessment of Pentasodium Pentetate and  Pentetic Acid as Used in Cosmetics" International Journal of Toxicology 2008, 27, 71-92.

Biokimia
DTPA lebih efektif daripada EDTA untuk menonaktifkan ion logam redoks-aktif seperti Fe(II)/(III), Mn(II)/(IV) dan Cu(I)/(II) yang mengabadikan kerusakan oksidatif yang diinduksi dalam sel oleh superoksida dan hidrogen peroksida. DTPA juga digunakan dalam uji hayati yang melibatkan ion logam redoks-aktif.

Dampak lingkungan
Dampak lingkungan negatif yang tidak terduga dari agen khelasi, seperti DTPA, adalah toksisitasnya terhadap lumpur aktif dalam pengolahan limbah proses pulping kraft. Sebagian besar produksi DTPA di seluruh dunia (beberapa ribu ton) ditujukan untuk menghindari dekomposisi hidrogen peroksida oleh ion besi dan mangan yang aktif redoks dalam proses pulping kraft bebas klorin (proses bebas klorin total (TCF) dan bebas klorin lingkungan (ECF)). DTPA menurunkan kebutuhan oksigen hayati (BOD) lumpur aktif dan oleh karena itu aktivitas mikrobanya.

Senyawa terkait
Senyawa yang secara struktural terkait dengan DTPA digunakan dalam pengobatan, memanfaatkan afinitas tinggi perancah triaminopentakarboksilat terhadap ion logam.
Pada ibritumomab tiuksetan, kelator tiuksetan merupakan versi modifikasi dari DTPA yang tulang punggung karbonnya mengandung isotiosianatobenzil dan gugus metil.
Pada kapromab pendetida dan satumomab pendetida, kelator pendetida (GYK-DTPA) merupakan DTPA termodifikasi yang mengandung penghubung peptida yang digunakan untuk menghubungkan kelat dengan antibodi.
Pentetreotida adalah DTPA termodifikasi yang terikat pada segmen peptida.
DTPA dan turunannya digunakan untuk mengkelat gadolinium guna membentuk agen kontras MRI, seperti Magnevist.
Teknesium-99m dikelat dengan DTPA untuk pemindaian ventilasi perfusi (V/Q) dan pemindaian renografi radioisotop kedokteran nuklir.

Referensi

Artikel ini memuat materi dari Facts about DTPA, lembar fakta yang diproduksi oleh Pusat Pengendalian dan Pencegahan Penyakit Amerika Serikat.

Kategori:Agen pengkelat
Kategori:Asam asetat
Kategori:Amina tersier
Kategori:Kedokteran nuklir
Kategori:Pencitraan resonansi magnetik
Kategori:Triamina