உயிர்கரிமவுலோக வேதியியல்

உயிர்கரிமவுலோக வேதியியல் (Bioorganometallic chemistry) என்பது உலோகங்கள் அல்லது உலோகப்போலிகளுடன் நேரிடையாகப் பிணைக்கப்பட்ட கார்பனைக் கொண்டுள்ள, உயிரியலாகச் செயல்திறன் மிக்க மூலக்கூறுகளைப் பற்றி ஆய்வு செய்கின்ற அறிவியல் துறையாகும். கரிமவுலோக வேதியியல், உயிர் வேதியியல் மற்றும் மருத்துவம் போன்ற துறைகளுடன் இத்துறை இருவழித் தொடர்பு கொண்டுள்ளது. உயிர்கனிம வேதியலுக்கு ஒரு துணைக் குழுவாக உயிர்கரிமவுலோக வேதியியல் விளங்குகிறது. இயற்கையாகத் தோன்றும் உயிர்கரிமவுலோக வேதிப்பொருட்களில் நொதிகள் மற்றும் உணர்வுப்புரதம் உள்ளிட்டவை அடங்கும். மேலும், புதிய மருந்துகள் மற்றும் இயல்நிலை வரைவு முகவர்கள் மட்டுமல்லாமல் நச்சியல்- தொடர்புடைய கொள்கைகள் அல்லது கரிமவுலோகச் சேர்மங்கள் தொடர்பான வளர்ச்சி போன்றனவற்றையும் இத்துறை உள்ளடக்கி உள்ளது.^[1][2]

இயற்கையாகத் தோன்றும் உயிர்கரிமவுலோக இனங்கள்

வைட்டமின் பி12 ஓர் ஒப்புயர்வற்ற உயிர்கரிமவுலோக வேதியியல் சிற்றினமாகும். C-C மற்றும் C-H பிணைப்புகளை உருவாக்குதல் மற்றும் பிளத்தலில் ஈடுபடும் எண்ணிலடங்கா வினைகளுடன் தொடர்புடைய நொதிகள் தொகுப்பின் சுருக்கமாக வைட்டமின் பி12 விளங்குகிறது.

பல்வேறு உயிர்கரிமவுலோக நொதிகள் கார்பன் மோனாக்சைடு பங்கேற்கும் வினைகளை இறுதி செய்கின்றன. உயிர்தொகுப்பு வினையில், அசிட்டைலிணைநொதி ஏ தயாரிப்பதற்குத் தேவையான கார்பன் மோனாக்சைடை நீர்வாயு இடமாற்ற வினை வழங்குகிறது. இவ்வினையில் கார்பன்மோனாக்சைடுடிகைட்ரசனேசு நொதி வினையூக்கியாகச் செயல்படுகிறது. மேற்கண்ட வினையின் கடைசி படிநிலை Ni-Fe நொதியான அசிட்டைலிணை சிந்தேசு நொதியால் விளைகிறது. கார்பன்மோனாக்சைடு டிகைட்ரசனேசு மற்றும் அசிட்டைலிணை சிந்தேசு இரண்டும் பெரும்பாலும் நாற்படி கலப்புத் தொகுதியாக ஒன்றாகவே தோன்றுகின்றன. கார்பன் மோனாக்சைடு ஒரு சுரங்க அமைப்பு மூலமாகக் கடத்தப்படுகிறது. மெத்தில் கோபாலமின் மெத்தில் தொகுதியை வழங்குகிறது. ஐதரசனேசு நொதியின் Fe-CO செயல் கூற்று தளங்கள், சிறப்பாக வெளிப்படுத்துவதால் இவற்றையும் உயிர்கரிமவுலோகம் என்று கருதுகின்றனர். ஆயினும் CO ஈதல் தொகுதிகள் வெறும் பார்வையாளர்களாக மட்டுமே இருக்கின்றன.^[3] Fe- மட்டுமுள்ள ஐதரசனேசுகள் Fe2(μ-SR)2(μ-CO)(CO)2(CN)2 செயற்படு தளங்களைக் கொண்டுள்ளன. இத்தளங்கள் 4Fe4S கொத்துடன் இணைப்பூட்டும் தயோலேட்டு வழியாக இணைக்கப்படுகின்றன. [NiFe]- ஐதரசனேசுகளின் செயற்படு தளங்கள் (NC)2(OC)Fe(μ-SR)2Ni(SR)2 என்று விவரிக்கப்படுகின்றன. இங்குள்ள SR சிசுடீனைக் குறிக்கிறது ^[4]. FeS இல்லாத ஐதரசனேசுகள் Fe(CO)2 மையங்களைக் கொண்ட உறுதிப்படுத்தப்படாத செயற்படு தளங்களைப் பெற்றுள்ளன.

மீத்தேன் உயிர் தொகுப்பு வினையான மீத்தேனாக்கல் வினையின் இறுதி படி, உபகாரணி எப்430 இல் நிக்கல்-மெத்தில் பிணைப்பின் துண்டிப்பு இன்றியமையாததாகிறது.

உணர்வுப் புரதங்கள்

[NiFe]- கொண்டிருக்கும் சிலவகைப் புரதங்கள் H2 வாயுவால் உணரப்பட்டு படியெடுக்க ஒழுங்கு படுத்தப்படுகிறது. செப்புவைப் பெற்றுள்ள சிலவகை புரதங்கள் எத்திலீன் வாயுவால் உணரப்படுகின்றன. இவ்வாயு பழங்கள் அழுகுதலுடன் தொடர்புடையது ஆகும். இயற்கைக்கு உயிர்கரிமவுலோக வேதியியல் இன்றியமையாதது என்பதற்கு இவ்விரண்டும் சரியான உதாரணங்களாகும். குறைந்த வலுவுள்ள இடைநிலை உலோகக் கலப்புத் தொகுதிகளுக்கு வெளியேயுள்ள சில மூலக்கூறுகள் ஆல்க்கீன்களுடன் நேர்மாறாகப் பிணைகின்றன. வளைய புரொப்பீன்கள் செப்பு(I) மையங்களுடன் பிணைந்து பழம் அழுகுதலைத் தடுக்கின்றன. இரும்பு போர்பிரின்களை அடிப்படையாகக் கொண்டு, உணர்வுப் புரதங்களுடன் கூடிய கலப்புத் தொகுதி வழியாக, படியெடுத்தல் காரணியான கார்பன் மோனாக்சைடு இயற்கையாகத் தோன்றுகிறது.

மருந்துகளாக கரிமவுலோகங்கள்

பல கரிமவுலோக சேர்மங்கள் பல்வேறு வகையான சிகிச்சைகளுக்கு மருந்தாக தேர்வு செய்யப்பட்டு ஆய்வின் கீழ் உள்ளன. வேதிச்சிகிச்சையில் சிசுபிலாட்டின் வெற்றியைத் தொடர்ந்து மென்மேலும் ஆய்வுகள் தொடரப்படுகின்றன. புற்று நோய் எதிர்ப்புப் பொருளாக (C5H5)2TiCl2 செயல்படுகிறது. தைட்டனோசின் ஒய் என்றழைக்கப்படும் {பிசு-[(p-மெத்தாக்சிபென்சைல்)-சைக்ளோபெண்டாடையீனைல்] தைட்டானியம்(IV) டைகுளோரைடு} தற்பொழுது புற்றுநோய் எதிர்ப்பு மருந்தாக தேர்வு செய்யப்பட்டு பயன்படுத்தப்படுகிறது. அரீன் மற்றும் வளையபெண்டாடையீனைல் கலப்புத் தொகுதிச் சேர்மங்கள், புதிய கதிரியக்க மருந்துப் பொருட்கள் வடிவமைப்பில் இயங்காத மந்தமான தளங்களாக உள்ளன.

உயிர்கரிம உலோகங்களும் நச்சியலும்

செயற்கை முறையில் கரிமவுலோகச் சேர்மங்கள் தயாரிப்பது தொடர்பான விதிகளை ஆய்வு செய்வதும் உயிர்கரிமவுலோக வேதியியலின் எல்லைக்கு உட்பட்டது ஆகும். கரிமயீயச் சேர்மமான நான்கீத்தைல்யீயம் மற்றும் இதைத் தொடரும் மெத்தில்சைக்ளோபெண்டாடையீனைல் மாங்கனீசு முக்கார்பனைல் போன்றவை இப்பொருள் தொடர்பாக கனிசமான கவனத்தை ஈர்க்கின்றன. வைட்டமின் பி12 தொடர்பான நொதிகள், பாதரசத்தின் மீது செயல்படுவதால் நச்சூட்டியான மெத்தில்பாதரசம் உருவாகிறது.