Китайські хіміки синтезували молекулу, здатну виводити уран з кісток і нирок у шість разів ефективніше відомих препаратів. В результаті експериментів вчені виявили, що комплексуючий агент майже повністю (99,5 відсотків) вимивав уран з клітин в лабораторних умовах, а ступінь виведення з живого організму виявилася нижче лише на десять відсотків і не залежала від часу початку терапії. Крім того, речовину можна вводити перорально, а її токсичність виявилася не вищою, ніж у існуючих препаратів. Дослідження опубліковано в.
Уран є одним з найважливіших природних актиноїдів і широко використовується в атомній енергетиці. Однак через радіоактивність і токсичність сполук цього елемента його вважають небезпечним забруднювачем навколишнього середовища. В організм людини уран може потрапляти через повітря, їжу або воду, також він може сорбуватися в ранах. Приблизно дві третини урану виводяться організмом, а решта відкладається в нирках і кістковій тканині у формі шестивалентного уранил-іона (UO22 +). У кістках іон переходить у нерозчинний уранилфосфат. Наявність токсичного актиноїду в організмі може призводити до хронічного пошкодження нирок і підвищує ризик розвитку хвороб кісток і раку.
Щоб цього не допустити, пацієнту вводять хелатуючі агенти, здатні селективно утворити з ураном розчинне з'єднання і прискорити його виведення з тіла. Наприклад, американське Управління санітарного нагляду за якістю харчових продуктів і медикаментів (FDA) рекомендує вводити кальцево-натрієву (цинково-натрієву) сіль діетилентріаміну або соду при отруєнні ураном, проте ці речовини недостатньо повно витягують небезпечний елемент - їх гідрофільність не дозволяє пройти через клітинні стінки. При цьому молекули, до складу яких входять гідроксипіридіноксидні ділянки, здатні краще проникати в клітини і зв'язувати уранил-іони. Однак внутрішньомолекулярні водневі зв'язки знижують електронну щільність над атомами кисню, з якими координується уранив-іон.
Сяомей Ван (Xiaomei Wang) з колегами з університету Сучжоу синтезували гідроксипірідіноксид-що містить ліганд з додатковою метильною групою і перевірили здатність до вилучення уранив-іона з кісток мишей. За допомогою теоретичних розрахунків автори роботи визначили оптимальну структуру молекули, синтезували її і перевірили ефективність пов'язування з уранилом і його виведення і. Автори роботи порівняли дію нової речовини з цинково-натрієвою сіллю діетилентріаміну (одним з рекомендованих FDA препаратів), а також розробленим раніше схожим гідроксипірідіноксид-містячим лігандом.
Введенням додаткової метильної групи вчені домоглися зниження впливу внутрішньомолекулярних водневих зв'язків, тим самим істотно підвищивши ефективність комплексоутворення. Комбінацією методів аналітичної хімії та розрахунками науковці продемонстрували механізм освіти комплексної сполуки.
Речовина виявилася здатною знижувати рівень урану в нирках і кістках мишей навіть при оральному введенні, а час початку терапії після потрапляння токсичного елемента не вплинув на ефективність його вилучення. У порівнянні з існуючими солями, нова сполука має схожий рівень токсичності, але на 87 відсотків краще виводить уранил-іон з клітин, на 40 відсотків з нирок і на 30 відсотків краще з кісток. Введення метильної групи в шість разів збільшило ефективність виведення урану з організму порівняно з аналогічним з'єднанням.
Уран може бути корисний не тільки в якості ядерного палива. Наприклад, зі з'єднань урану синтезували металорганічні каркаси, високотемпáний надпровідник і ефективний каталізатор.