Biologische und biochemische Wirkung von Polymoxometallaten und deren therapeutische Eigenschaften

Einleitung

^[1]Polyoxometallate, die auch unter der Abkürzung POM bekannt sind, gehören zu einer großen Gruppe von anionischen Metall-Sauerstoff-Clustern. Mit einer großen Strukturvielfalt, speziellen chemischen und biologischen Eigenschaften ist diese Stoffklasse vor allem für „Anwendungen in der Katalyse, aber auch in den Materialwissenschaften sowie der Bio- und Nanotechnologie“ von Interesse.^[2]

Das erste 1826 in einer Datenbank registrierte Polyoxometallat geht auf Jöns Jakob Berzelius zurück, der einen gelben Niederschlag beschrieb, welchen er aus Ammoniummolybdat in einem Überschuss an Phosphorsäure herstellte und der heute unter (NH₄)₃[PMo₁₂O₄₀]_aq bekannt ist.^[3]

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Abbildung 2: Jöns Jakob Berzelius.^[4]

1933 gelang es J. F. Keggin erstmals anhand von Röntgenpulveraufnahmen des H3[PMo₁₂O₄₀] die Struktur eines Polyoxometallates aufzuklären.^[5]

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Abbildung 3: erste Strukturaufklärung eines POM von J. F. Keggin [PWo₁₂O₄₀]³ -.^[5]

Polyoxometallate bzw. Polyoxoanionen werden in zwei Gruppen unterteilt:

Isopolyanionen, oftmals auch Homopolyanionen genannt, bestehen aus Sauerstoff und einem weiteren Element^[6] und sind im allgemeinen Komplexe von Metall-Oxoanionen des Typs [M_xO_y]ⁿ- wie z.B. [V₁₀O₂₈]^6- oder auch [Mo₆O₁₉]^2-.

Heteropolyanionen enthalten dagegen ein Heteroatom wie z.B. [PW₁₂O₄₀]^3- oder allgemein ausgedrückt [XM₁₂O₄₀]^n-, diese Oxoanionen werden auch gerne als Keggin Struktur bezeichnet.^[7]

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Abbildung 4: Röntgenbeugung Struktur, das Isopolyanion [V₁₀O₂₈]^6-, rot: V, gelb: O.^[7]

Es gibt jedoch noch andere fundamentale Polyoxometallat Strukturen wie die Lindqvist Struktur, die Dawson Struktur oder die Anderson Struktur, wobei letztere als einzige ein oktaedrisches Zentralatom hat.^[8]

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Abbildung 5: Fundamentale Polyoxometallat Strukturen}8

„Über 70 Elemente aus allen Gruppen des Periodensystems - mit Ausnahme der Edelgase - sind mittlerweile als Heteroatome in Polyoxometallaten bekannt,“^[6] dabei werden am häufigsten die Übergangsmetalle Vanadium, Molybdän und Wolfram eingesetzt, eher selten Niob, Tantal und Chrom.^[7]

[...]

^[1] Abbildung 1: http://www.rsc.org/ej/CC/2004/b405931j/b405931j-f1.gif, 18.05.08, 15:37 Uhr.

^[2] http://www.internetchemie.info/news/2007/aug07/polyoxometallat.html, 15.05.08, 17:15 Uhr.

^[3] Abbildung 12: www.uni-bielefeld.de/chemie/ac1/AMU/actualite.pdf, 16.05.08, 10:56 Uhr.

^[4] http://www.carondelet.pvt.k12.ca.us/Family/Science/GroupIVA/berzelius.gif Abbildung 2 und 11: 16.05.08, 12:02 Uhr.

^[5] J. F. Keggin, Nature, 1933, 131, 908. (Abbildung 3).

^[6] http://www.uni-muenster.de/Chemie.ac/krebs/akkrebs_forschung2.htm

^[7] Cathrine E. Housecroft, Alan G. Sharpe, Anorganische Chemie, Pearson Studium Verlag, München, 2006, S.666. (Abbildung 4)

^[8] Abbildung 5: http://en.wikipedia.org/wiki/Polyoxometalate, 15.05.08, 20:11 Uhr.