platino quelado

El platino quelado es una forma ionizada de platino que forma dos o más enlaces con un contraión . ^{[ 1 ]} Se afirma que algunos quelatos de platino tienen actividad antimicrobiana .

Aunque el concepto y el uso práctico de la quelación de metales son comunes, la quelación de metales inertes, como el platino, se ha reportado raramente y el rendimiento fue extremadamente bajo. ^{[ 2 ]} Para producir una solución de platino quelado, se mezcló un agente quelante de tipo EDTA tetraamónico , NTA, DTPA o HEDTA con platino o compuestos químicos de platino. El platino quelado resultante se presentaría en 4 formas:

• EDTA: (i) (NH ₄ ) ₄ -(EDTA)n•Pt, (ii) (NH ₄ ) ₄ -n(EDTA•Pt), (iii) K ₄ -n(EDTA•Pt) o (iv) K ₂ -n(EDTA•Pt).
• NTA: (i) (NH ₄ ) ₄ -(NTA)n•Pt, (ii) (NH ₄ ) ₄ -n(NTA•Pt), (iii) K ₄ -n(NTA•Pt) o (iv) K ₂ -n(NTA•Pt).
• DTPA: (i) (NH ₄ ) ₄ -(DTPA)n•Pt, (ii) (NH ₄ ) ₄ -n(DTPA•Pt), (iii) K ₄ -n(DTPA•Pt) o (iv) K ₂ -n(DTPA•Pt).
• HEDTA: (i) (NH ₄ ) ₄ -(HEDTA)n•Pt, (ii) (NH ₄ ) ₄ -n(HEDTA•Pt), (iii) K ₄ -n(HEDTA•Pt) o (iv) K ₂ -n(HEDTA•Pt).

La técnica principal consistió en el uso de una arquitectura de quelación heterogénea tipo puente para capturar el metal en un estado estable soluble en agua. Sorprendentemente, el ion platino en este estado quelado multifásico con estructura de puente es extraordinariamente estable. La solución de platino quelado se presenta como una solución acuosa dieléctrica de alta energía.

La plata , el platino y el oro son los metales preciosos más conocidos . Sin embargo, desde un punto de vista químico más amplio, deberían describirse como metales inertes. Los metales inertes son muy estables. Les resulta difícil participar directamente en reacciones ácido-base ordinarias y transformarse en compuestos metálicos. Por lo tanto, pueden permanecer solos en la naturaleza como elementos individuales. Para convertir la plata, el platino y el oro en complejos metálicos, solo se puede lograr en un entorno de reacción muy especial y particular. Además, es mucho más difícil transformar los metales inertes en su forma quelada , que es estable en condiciones ácidas y básicas. La razón fundamental es que se requiere un proceso de tratamiento que implica una gran cantidad de energía para alcanzar un estado soluble en agua.

En general, no es un proceso sencillo convertir un metal precioso inerte directamente en su estado iónico soluble en agua. El material sometido a un tratamiento de alta energía ganaría cierta cantidad de energía según el efecto de almacenamiento de energía . Por lo tanto, cuando un metal inerte se convierte directamente en su estado iónico soluble en agua mediante un tratamiento de alta energía, es seguro que esta solución acuosa poseerá una gran cantidad de energía. Debido al estado de alta energía y las propiedades dieléctricas del ion platino en estado quelado, la conversión de energía en el punto de contacto entre el ion platino y las bacterias, que es similar a la situación de un cortocircuito eléctrico , provocaría la ruptura celular y desencadenaría un efecto bactericida. Además, el ion platino en estado quelado es mucho más estable que el ion metálico ordinario en solución acuosa. Asimismo, la concentración y la densidad del ion platino quelado se pueden ajustar libremente, esta característica proporciona una concentración efectiva para la actividad antimicrobiana y antiviral. Además, el platino es conocido por ser el mejor catalizador del mundo. El concepto de catalizador se basa en que, por un lado, desencadena reacciones catalíticas y reversibles, pero, por otro, no interviene directamente en la reacción química . De este modo, durante el proceso de eliminación microbiana, no se produce deterioro en el contenido de iones de platino quelado, lo que permite que la eficacia bactericida sea continua y sostenible.

Además del efecto de la energía superficial, también se especula que las propiedades antimicrobianas y antivirales del platino involucrarían los siguientes aspectos. Al igual que otros iones metálicos antimicrobianos y antivirales, como la plata, ^{[ 3 ]} el oro, ^{[ 4 ]} y el cobre, ^{[ 5 ]} el ion platino también está cargado positivamente. Basándose en las características químicas, la superficie de las bacterias Gram positivas y Gram negativas está cargada negativamente ^{[ 6 ].} Mientras tanto, se pueden encontrar características superficiales similares en hongos y virus envueltos . ^{[ 7 ]} Los iones de platino cargados positivamente serían atraídos por la superficie celular cargada negativamente a través de la interacción electrostática y participarían en la transferencia de electrones. Con la desestabilización de la membrana celular, el cambio en el potencial de membrana , el pH y la conductividad local, la permeabilidad de la membrana aumentaría significativamente, lo que llevaría a la ruptura de la capa de membrana externa del microbio o virus. Además, algún grupo funcional de proteínas podría unirse al ion metálico, lo que causaría la desnaturalización de la proteína . Finalmente, se desencadenaría la muerte celular o la alteración de la estructura del virus. ^{[ 5 ] [ 7 ] [ 8 ] [ 9 ] [ 10 ]} Además del daño estructural de la membrana, los iones metálicos también contribuyen a la generación de especies reactivas de oxígeno (ROS) dentro de la célula. Las ROS oxidarían el glutatión , que es un compuesto vital en las bacterias que lleva a cabo el sistema de defensa antioxidante para combatir las ROS. ^{[ 8 ]} En consecuencia, la célula se destruiría debido a la reducción del nivel de ATP intracelular, la desnaturalización de las enzimas celulares, la interrupción de la síntesis de proteínas y el daño del ADN contribuido por el estrés oxidativo o la interacción directa con el ion metálico. ^{[ 11 ] [ 12 ]} Dado que la interacción del ion metálico con algunos átomos, como el nitrógeno, el oxígeno y el azufre, que son abundantes en la mayoría de las biomoléculas celulares, es muy fuerte y no específica, por lo tanto, el ion metálico podría poseer un amplio espectro de propiedad antimicrobiana. ^{[ 13 ]}

En cuanto a la seguridad, el platino no puede ser absorbido por el cuerpo. El platino se ha utilizado ampliamente en numerosos tipos de implantes médicos , como aleaciones dentales, espirales para aneurismas, electrodos de dispositivos médicos, stents coronarios y catéteres. ^{[ 14 ]} Rara vez se han reportado casos de alergia al platino en humanos. Solo los compuestos de platino que poseen grupos salientes lábiles coordinados al platino, como las sales de platino halogenadas complejas o el cisplatino, muestran hipersensibilidad y/o toxicidad para los humanos. ^{[ 15 ] [ 16 ]} Dado que el ion platino quelado está fuertemente unido al agente quelante en forma de macromolécula, por lo tanto, el problema de toxicidad no sería un problema.