Loading article…
キレート樹脂はイオン交換樹脂の一種です。ほとんどの場合、陽イオンを結合するために使用され、ポリマーマトリックスに共有結合したキレート剤を使用します。キレート樹脂は、通常のイオン交換体と同じビーズ形状とポリマーマトリックスを持っています。主な用途は、希薄溶液中の金属イオンの事前濃縮です。キレートイオン交換樹脂は、塩素アルカリ産業における塩水脱灰、飲料水からのホウ素の除去、溶液中の貴金属の回収に使用されます。[1] [2] [3]
特性と構造
キレート樹脂は、通常のイオン交換樹脂と同様に機能します。
ほとんどのキレート樹脂は、金属イオンとキレートする反応性官能基を持つポリマー（正確には共重合体）です。[4]キレート樹脂の多様性は、ポリマー骨格からぶら下がっているキレート剤の性質によって生じます。Dowexキレート樹脂A-1（別名Chelex 100）は、スチレン-ジビニルベンゼンマトリックス中のイミノジ酢酸をベースとしています。Dowex A-1は市販されており、キレート樹脂の速度決定段階やpH依存性などの一般的な特性を決定するために広く使用されています。Dowex A-1は、クロロメチル化スチレン-ジビニルベンゼン共重合体からアミノジ酢酸によるアミノ化を経て製造されます。
ポリ金属キレート樹脂はアルカリ金属とアルカリ土類金属の両方に対して親和性がほとんどありません。少量の樹脂は、天然水系または生体液中の微量金属を濃縮するために利用でき、それらの中のアルカリ金属とアルカリ土類金属の濃度は微量金属の濃度より3桁から4桁高くなります。[5]
キレート樹脂に結合する他の官能基としては、アミノホスホン酸、チオ尿素、および2-ピコリルアミンがある。
重金属除去への応用
放射性核種を含む重金属で汚染された土壌は、主にキレート樹脂を使用して軽減されます。[6] [7]
キレートポリマー（イオン交換樹脂）は、遺伝性ヘモクロマトーシス（鉄過剰症）[8] [9] [10] [11]やウィルソン病（銅過剰症） [12]などの鉄蓄積を伴う病状の維持療法として、消化管内の金属イオンをキレート化してその生物学的利用能を制限することにより提案されました。
参考文献
- ^ Apte, SC; Batley, GE、「天然水および堆積物中の不安定な化学種の微量金属スペシエーション：非電気化学的アプローチ」、IUPAC Ser. Anal. Phys. Chem. Environ. Syst. 1995, 3, 259-306。
- ^ Garg, BS; Sharma, RK; Bhojak, N.; Mittal, S.、「キレート樹脂と微量金属イオンの分析におけるその応用」、Microchem. J. 1999, 61, 94-114. doi :10.1006/mchj.1998.1681
- ^ Sharma, RK; Mittal, S.; Koel , M.、「シリカベースのキレート樹脂を使用した微量金属イオンの分析：環境に優しい分析法」、Crit. Rev. Anal. Chem. 2003、33、183-197。doi :10.1080/713609163
- ^ Sahni, SK; Reedijk, J.、「キレート樹脂とイオン交換樹脂の配位化学」、Coord. Chem. Rev. 1984, 59, 1-139. doi :10.1016/0010-8545(84)85053-5
- ^ Colella, MB; Siggia, S.; Barnes, RM (1980). 「ポリ(アクリルアミドキシム)金属キレート樹脂の合成と特性」.分析化学. 52 (6): 967–972. doi :10.1021/ac50056a044.
- ^ Peters, Robert W (1999-04-23). 「汚染土壌からの重金属のキレート抽出」Journal of Hazardous Materials 66 (1–2): 151–210. Bibcode : 1999JHzM...66..151P. doi :10.1016/S0304-3894(99)00010-2. PMID 10379036.
- ^ 米国エネルギー省、(米国)、国立研究会議 (1998-01-01)。「バイオレメディエーションと分子科学による環境修復: よりよい理解と新しい科学に基づく解決策の展望」。全米アカデミー出版局 (米国)。
{{cite journal}}:ジャーナルを引用するには|journal=(ヘルプ)が必要です - ^ グロボルズ、オンドジェ;ポラコバ、レンカ。コルーホバ、クリスティーナ。シュヴェツ、パベル。ルコトヴァ、レンカ。ミリヤラ、ヴィジェイ・マダブ。フランコヴァ、パヴラ。クチュカ、ヤン。ジャン・クリット。パラル、ペトル。バイェチュニー、マーティン。ハイザー、トマーシュ。ポール、ラデック。デビッド・ダンロップ。チェルネック、イジー。シェフク、ルデク。ベネシュ、イジー。シュテパネク、ペトル。ホブザ、パベル。フルビ、マーティン（2020）。 「遺伝性ヘモクロマトーシス治療のためのキレートポリマー」。高分子バイオサイエンス。20 (12): 2000254.doi : 10.1002/mabi.202000254. ISSN 1616-5187。PMID 32954629。S2CID 221827050 。
- ^ Hamilton, Jasmine L; Kizhakkedathu, Jayachandran N (2015). 「全身性鉄過剰症の治療のためのポリマーナノキャリア」. Molecular and Cellular Therapies . 3 (1): 3. doi : 10.1186/s40591-015-0039-1 . ISSN 2052-8426. PMC 4451967. PMID 26056604 .
- ^ Polomoscanik, Steven C.; Cannon, C. Pat; Neenan, Thomas X.; Holmes-Farley, S. Randall; Mandeville, W. Harry; Dhal, Pradeep K. (2005). 「非吸収性鉄キレート療法のためのヒドロキサム酸含有ハイドロゲル：合成、特性評価、および生物学的評価」。Biomacromolecules . 6 (6): 2946–2953. doi :10.1021/bm050036p. ISSN 1525-7797. PMID 16283713.
- ^ Qian, Jian; Sullivan, Bradley P.; Peterson, Samuel J.; Berkland, Cory (2017). 「非吸収性鉄結合ポリマーは鉄過剰症の治療における食事性鉄吸収を防ぐ」ACS Macro Letters . 6 (4): 350–353. doi :10.1021/acsmacrolett.6b00945. ISSN 2161-1653. PMID 35610854.
- ^ マトヴァ、ヤナ;ポーチコヴァ、パヴラ;クチュカ、ヤン。シュコドバ、ミカエラ。ヴェトリック、ミロスラフ。シュテパネク、ペトル。ペトル・ウルバネク。ペトジーク、ミロシュ。ノヴィー、ズビニェク。フルビ、マーティン (2014)。 「ウィルソン病の潜在的な治療法としてのキレート化ポリマービーズ」。欧州薬学ジャーナル。62：1～7。土井：10.1016/j.ejps.2014.05.002。ISSN 0928-0987。PMID 24815561。
追加リソース
- Yang, Dong、Xijun Chang、Yongwen Liu、および Sui Wang。「微量貴金属イオンの事前濃縮および分離のための球状マクロポーラスエポキシポリアミドキレート樹脂の合成と効率。」Annali di Chimica 95.1-2 (2005): 111-14。
- Zougagh、Mohammed、JM Cano Pav N、A. Garcia De Torres。「シリカゲルをベースとしたキレート吸着剤と原子分光法におけるその応用」Anal Bioanal Chem Analytical and Bioanalytical Chemistry 381.6 (2005): 1103-113。
- RR Greenberg および HM Kingston。「キレート樹脂を使用した中性子放射化分析による天然水サンプルの微量元素分析」分析化学センター、国立標準局、ワシントン DC 20234。
- Roy, PK; Rawat, AS; Choudhary, V.; Rai, PK (2004-11-15)。「微量金属イオンの抽出のための架橋スチレン/マレイン酸コポリマーに基づくキレート樹脂の合成と分析への応用」。応用高分子科学ジャーナル。94 (4): 1771–1779。doi :10.1002/ app.21109。ISSN 1097-4628 。。