حمض البنتيك

حمض البنتيتيك أو حمض ثنائي إيثيلين تريامين بنتا أسيتيك ( DTPA ) هو حمض أميني متعدد الكربوكسيل يتكون من سلسلة أساسية من ثنائي إيثيلين تريامين مع خمس مجموعات كربوكسي ميثيل. يمكن اعتبار الجزيء نسخة موسعة من EDTA ويُستخدم بشكل مشابه. وهو مادة صلبة بيضاء ذات ذوبانية محدودة في الماء.

تتمتع القاعدة المرافقة لـ DTPA بألفة عالية لأيونات المعادن الموجبة. لذا، يُحتمل أن يكون الأنيون الخماسي DTPA⁵⁻ ^ربيطة ثمانية التنسيق ، بافتراض أن كل ذرة نيتروجين وكل مجموعة -COO⁻ ^تعمل كمركز للتنسيق. تزيد ثوابت تكوين معقداته بنحو 100 ضعف عن تلك الخاصة بـ EDTA. ^{[ 3 ]} كعامل مخلبي ، يلتف DTPA حول أيون المعدن بتكوين ما يصل إلى ثماني روابط. يمكن أن تحتوي معقداته أيضًا على جزيء ماء إضافي يُنسق أيون المعدن. ^{[ 4 ]} مع ذلك، عادةً ما تُشكل المعادن الانتقالية أقل من ثماني روابط تنسيقية . لذلك، بعد تكوين معقد مع المعدن، يظل DTPA قادرًا على الارتباط بكواشف أخرى، كما يتضح من مشتق البنديتيد الخاص به . فعلى سبيل المثال، في مركبه مع النحاس (II)، يرتبط DTPA بطريقة سداسية التنسيق باستخدام مراكز الأمين الثلاثة وثلاثة من الكربوكسيلات الخمسة. ^{[ 5 ]}

قد تشير كلمة "DTPA" أحيانًا إلى DTPA ⁵⁻ . ولتوضيح المعنى، يمكن كتابة H ₅ DTPA بدلاً من DTPA ⁵⁻ .

ومثل مادة EDTA الأكثر شيوعًا ، تُستخدم مادة DTPA بشكل أساسي كعامل مخلبي لتكوين معقدات وعزل أيونات المعادن.

تم النظر في استخدام DTPA لعلاج المواد المشعة مثل البلوتونيوم والأمريكيوم والأكتينيدات الأخرى . ^{[ 4 ]} نظريًا، من المرجح أن تُطرح هذه المركبات في البول . يُعطى عادةً على شكل ملح الكالسيوم أو الزنك (Ca-DTPA أو Zn-DTPA)، نظرًا لأن هذه الأيونات تُستبدل بسهولة بواسطة الكاتيونات ذات الشحنة الأعلى، وذلك أساسًا لتجنب استنزافها في الجسم. يشكل DTPA مركبات مع الثوريوم (IV) واليورانيوم (IV) والنبتونيوم (IV) والسيريوم (III/IV). ^{[ 7 ]}

في أغسطس/آب 2004، أقرت إدارة الغذاء والدواء الأمريكية (FDA) سلامة وفعالية مركبي الزنك-DTPA والكالسيوم-DTPA لعلاج الأشخاص الذين استنشقوا البلوتونيوم أو الأمريسيوم أو الكوريوم، أو تعرضوا للتلوث الداخلي بأي طريقة أخرى. ويُوصى بالعلاج بجرعة أولية من الكالسيوم-DTPA، إذ ثبتت فعالية هذا الملح من DTPA خلال الأربع والعشرين ساعة الأولى بعد التلوث الداخلي بالبلوتونيوم أو الأمريسيوم أو الكوريوم. بعد انقضاء هذه المدة، يصبح كل من الكالسيوم-DTPA والزنك-DTPA متساويين في الفعالية في الحد من التلوث الداخلي بالبلوتونيوم أو الأمريسيوم أو الكوريوم ، كما أن الزنك-DTPA أقل عرضة لاستنزاف مستويات الزنك والمعادن الأخرى الضرورية للصحة في الجسم. ويمكن إعطاء كل دواء عن طريق جهاز الاستنشاق (النيبوليزر) لمن استنشقوا التلوث، وعن طريق الحقن الوريدي لمن تعرضوا للتلوث بطرق أخرى. ^{[ 8 ]}

مركبات الغادولينيوم (Gd ^{3+ )-DTPA هي} عوامل تباين في التصوير بالرنين المغناطيسي . ^{[ 9 ]}

 يُستخدم مركب DTPA على شكل مخلب حديد (II) (Fe-DTPA، بنسبة 10-11 % وزناً) كسماد لنباتات أحواض السمك . يُعدّ الحديد (II)، وهو الشكل الأكثر ذوباناً، عنصراً غذائياً دقيقاً ضرورياً للنباتات المائية . يرتبط DTPA بأيونات Fe²⁺، مانعاً ^ترسبها على شكل Fe(OH) _₃ أو Fe₂O₃ _· nH₂O _{، وهما} من مركبات الأكسي هيدروكسيد قليلة الذوبان، بعد أكسدتها بواسطة الأكسجين المذاب . يزيد DTPA من ذوبان أيونات Fe²⁺ وFe³⁺ ^في الماء، وبالتالي يزيد من توافر الحديد الحيوي للنباتات المائية. يساهم ^DTPA في الحفاظ على الحديد في صورة ذائبة (ربما مزيج من معقدات Fe²⁺ وFe³⁺ مع DTPA) في عمود الماء . من غير الواضح إلى أي مدى يُسهم مركب DTPA فعليًا في حماية أيونات الحديد ^{الثنائي} المذابة من الأكسدة الهوائية، وما إذا كان مُركب الحديد الثلاثي-DTPA لا يُمكن امتصاصه مباشرةً من قِبل النباتات المائية لمجرد زيادة ذوبانه. في الظروف الطبيعية، أي في غياب مركب DTPA المُعقد، يسهل امتصاص أيونات الحديد ^{الثنائي من قِبل معظم الكائنات الحية، نظرًا لذوبانها الذي يفوق ذوبان أيونات الحديد الثلاثي} بمئة ضعف .

في مصانع اللب والورق، يُستخدم ثنائي إيثيلين ثلاثي الأمين خماسي الأسيتيك (DTPA) لإزالة أيونات الحديدوز والحديديك الذائبة (وأيونات المعادن الأخرى النشطة في تفاعلات الأكسدة والاختزال، مثل المنغنيز أو النحاس ) التي من شأنها تسريع التحلل التحفيزي لبيروكسيد الهيدروجين ( اختزال H₂O₂ بواسطة أيونات Fe²⁺ _{وفقًا لآلية} ^تفاعل فنتون ) . ^{[ 10 ]} يساعد ذلك في الحفاظ على قدرة بيروكسيد الهيدروجين على الأكسدة ، والذي يُستخدم كعامل مؤكسد لتبييض اللب في عملية صناعة الورق الخالية من الكلور. ^{[ 11 ]} تُنتج آلاف الأطنان من DTPA سنويًا لهذا الغرض للحد من الخسائر الملحوظة لـ H₂O₂ الناتجة _{عن هذه} الآلية. ^{[ 3 ]}

تُعدّ خصائص DTPA المُخلِّبة مفيدةً أيضاً في تعطيل أيونات الكالسيوم والمغنيسيوم في منتجات الشعر . يُستخدم DTPA في أكثر من 150 منتجاً تجميلياً . ^{[ 12 ]}

يُعدّ DTPA أكثر فعالية من EDTA في تعطيل أيونات المعادن النشطة في تفاعلات الأكسدة والاختزال، مثل Fe(II)/(III) وMn(II)/(IV) وCu(I)/(II)، والتي تُفاقم الأضرار التأكسدية التي تُسببها الأكسيد الفائق وبيروكسيد الهيدروجين في الخلايا . [ ^{13 ] [ 10 ] كما} يُستخدم DTPA في المقايسات الحيوية التي تتضمن أيونات المعادن النشطة في تفاعلات الأكسدة والاختزال.

من الآثار البيئية السلبية غير المتوقعة لعوامل الاستخلاب، مثل DTPA، سميتها للحمأة المنشطة في معالجة مخلفات لب الورق الكرافت . ^{[ 14 ]} يُخصص معظم إنتاج DTPA العالمي (عدة آلاف من الأطنان) ^{[ 3 ]} لتجنب تحلل بيروكسيد الهيدروجين بواسطة أيونات الحديد والمنغنيز النشطة في عمليات لب الورق الكرافت الخالية من الكلور (العمليات الخالية تمامًا من الكلور (TCF) والعمليات الخالية من الكلور البيئي (ECF)). يُقلل DTPA من الطلب البيولوجي على الأكسجين (BOD) للحمأة المنشطة، وبالتالي يُقلل من نشاطها الميكروبي .

تُستخدم المركبات ذات الصلة الهيكلية بـ DTPA في الطب، مستفيدة من التقارب العالي لهيكل ثلاثي أمينوبنتاكربوكسيلات لأيونات المعادن.

• في إيبريتوموماب تيوكسيتان ، يكون عامل التخلّب تيوكسيتان نسخة معدلة من DTPA يحتوي هيكله الكربوني على مجموعة إيزوثيوسياناتوبنزيل ومجموعة ميثيل . ^{[ 15 ]}
• في كابروماب بينديتيد وساتوموماب بينديتيد ، يكون بينديتيد المخلبي (GYK-DTPA) عبارة عن DTPA معدل يحتوي على رابط ببتيدي يستخدم لربط المخلب بالأجسام المضادة . ^{[ 16 ]}
• البنتريوتيد هو DTPA معدل مرتبط بجزء ببتيدي . ^{[ 17 ]}
• تُستخدم مادة DTPA ومشتقاتها لتكوين عامل تباين للتصوير بالرنين المغناطيسي ، مثل Magnevist .
• يتم ربط التكنيتيوم-99m مع DTPA لإجراء فحوصات التهوية/التروية (V/Q) وفحوصات الطب النووي باستخدام النظائر المشعة . ^{[ 18 ]}

• الطب النووي
• المستحضرات الصيدلانية المشعة
• تحلل بيروكسيد الهيدروجين
• مادة DTPA في عملية لب الورق الكرافت الخالية من الكلور

تتضمن هذه المقالة مواد من "حقائق حول DTPA" ، وهي صحيفة حقائق صادرة عن مراكز مكافحة الأمراض والوقاية منها في الولايات المتحدة .