抗氧化及抗氧化剂课件.
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抗氧剂是一类能够有效阻止或延缓自动氧化的物质,是药物辅料的一个重要组成部分,主要用于防止药物及其制剂的氧化变质,以及由氧化所导致的变色、产生沉淀及其他方面的不稳定性。
药物的氧化反应是引起药物不稳定的主要因素之一。
大多数药物的氧化降解是含有自由基的自氧化过程,在这一过程中仅有很少的氧就能引起反应。
而空气中的氧气占21%(v/v),在如此多氧的存在下,药物不需要其他氧化剂的参与,室温就能自发引起“自氧化反应”。
这种反应的过程很复杂,属于游离基诱发的“链反应”,光和热能加速这种反应的进行,微量的金属离子或过氧化物也会催化这种反应。
分子结构中具有酚羟基或潜在酚羟基等有效成分的制剂中,只要有少量的氧存在,就可能引起药物自氧化反应。
药物氧化的结果,不仅使有效物含量降低,而且有可能改变药物的颜色或出现沉淀,甚至产生有毒物质影响制剂的质量。
因此,为了抑制O2对氧化反应的作用,就有必要加入抗氧剂。
抗氧剂本身是一种还原剂,与药物同时存在时,抗氧剂遇氧后首先被氧化,对易氧化的药物成分起到保护作用,从而保证药物制剂的稳定性。
在自氧化过程中,抗氧剂的作用是提供电子或有效氢离子,供给自由基接受,使自氧化链反应中断。
目前,抗氧剂在医药方面应用已经比较普遍,发展迅速,本文就抗氧剂的种类及其在药物制剂方面的应用进行综述。
1、抗氧剂的分类1.1 根据溶解性分类根据抗氧剂的溶解性,将抗氧剂分为水溶性抗氧剂和油溶性抗氧剂。
1.1.1 水溶性抗氧剂:主要用于水溶性药物的抗氧化。
常用的有:亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、焦亚硫酸钠、硫代硫酸钠、抗坏血酸等。
1.1.1.1 亚硫酸钠为无色透明结晶或白色结晶性粉末,具有亚硫酸气味,具有强烈的还原性。
水溶液呈碱性,主要用于偏碱性药物的抗氧剂。
与酸性药物、盐酸硫胺等有配伍禁忌;不宜与氧化剂、强酸接触。
1.1.1.2 亚硫酸氢钠为白色单斜型结晶粉末,具有为二氧化硫臭味,具有还原性。
水溶液呈酸性,主要用于酸性药物的抗氧剂。
第三章食品抗氧化剂Antioxidants第一节概述一、食品抗氧化剂1、食品抗氧化剂(1)定义:防止或延缓食品氧化,提高食品的稳定性和延长贮存期的物质。
(2)作用:阻止或延迟空气中氧气对食品中油脂和脂溶性成分(如维生素、类胡萝卜素等)的氧化作用,从而提高食品的稳定性和延长食品的保质期。
⑶使用意义:终止贮藏、加工过程中因自由基的导致的链锁反应,延缓食品被氧化的过程。
自由基(free radical):由氧化反应或活性氧产生的带电粒子。
二、油脂的氧化机理(一)油脂的氧化过程RH R• ROO• ROOH+R•(二)激发油脂氧化的因素1、可变价金属离子(尤其是铜和铁)(1)金属离子直接与油脂作用,生成脂肪自由基Mn+ + RH M(n-1)+ + R•+ H+(2)金属离子使氧分子活化成单线态氧或过氧化自由基Mn+ +O2 M(n+1)+ + O2-O2- –e 1O2 或O2- + H+ HOO•(3)加速氢过氧化物的分解,并成为自由基的主要来源ROOH + Mn+ RO•+ OH- + M(n+1)+ROOH + M(n+1)+ ROO•+ H+ + Mn+2、温度3、紫外线4、碱性条件和碱土金属离子5、油脂的不饱和度6、体系中氧含量周期系ⅡA族元素,包括铍(Be)、镁(Mg)、钙(Ca)、锶(Sr)、钡(Ba)、镭(Ra)六种金属元素。
(三)油脂氧化的终结和分解氢过氧化物作为脂类自动氧化的主要初期产物,经过许多复杂的分裂和相互作用,最终形成有油脂酸败特征的醛、酮、醇、碳氢化合物、环氧化物及酸等低分子物质;也可经聚合作用生成深色的、有毒副作用的聚合物,同时也会使色素、香味物质等被氧化。
二、抗氧化剂的种类及其作用机理(一)抗氧化剂的种类按照抗氧化剂的溶解性分为水溶性抗氧化剂和脂溶性抗氧化剂两大类;按照抗氧化剂的来源分为天然抗氧化剂(生物抗氧化剂)和人工合成抗氧化剂;按照抗氧化剂的作用方式可以分为自由基吸收剂、金属离子螯合剂、氧消除剂、酶类抗氧化剂、紫外线吸收剂或单线态氧淬灭剂等。
什么是抗氧化剂-抗氧化剂的介绍什么是抗氧化剂根据溶解性抗氧化剂可分为两大类:水溶性抗氧化剂和脂溶性抗氧化剂。
水溶性抗氧化剂通常存在于细胞质基质和血浆中,脂溶性抗氧化剂则保护细胞膜的脂质免受过氧化。
这些化合物或在人体内生物合成或通过膳食摄取。
不同抗氧化剂以一定范围的浓度分布于体液和组织中。
谷胱甘肽和辅酶Q10主要存在于细胞中,而其他抗氧化剂比如尿酸它们的分布更为广泛(详见下表)。
一些抗氧化剂由于既有抗氧化作用也是重要的病原体和致病因子所以只存在于某些特定机体组织中。
一些化合物通过与过渡金属配位螯合来阻止金属在细胞中催化自由基的产生,从而起到抗氧化防御的作用。
这种抗氧化防御手段中特别重要的一点是要将铁离子通过配位螯合隔离起来,因为铁离子是一些铁结合蛋白(iron-binding proteins)比如运铁蛋白和铁蛋白能发挥作用的关键。
硒和锌通常被认为是抗氧化营养素(antioxidant nutrients),这两种元素本身没有抗氧化作用但会对一些抗氧化酶的活性起到作用。
抗氧化代谢产物溶解性人血清中的浓度(μM) 肝组织中的浓度(μmol/kg)抗坏血酸 (维生素C) 水溶性 50 – 60 260 (人体)谷胱甘肽水溶性 4 6,400 (人体)硫辛酸水溶性 0.1 – 0.7 4 – 5 (白鼠)尿酸水溶性 200 – 400 1,600 (人体)胡萝卜素脂溶性β-胡萝卜素: 0.5 – 1视黄醇 (维生素A): 1 – 35 (人体,全部胡萝卜素)α-生育酚 (维生素E) 脂溶性 10 – 40 50 (人体)泛醌 (辅酶Q) 脂溶性 5 200 (人体)尿酸尿酸是血液中浓度最高的抗氧剂。
尿酸是嘌呤代谢的中间产物,由黄嘌呤通过黄嘌呤氧化酶氧化产生,是一种有抗氧化性的氧嘌呤(oxypurine)。
在大部分陆地动物体内,尿酸氧化酶可催化尿酸进一步氧化成尿囊素,但人和一些高级灵长类动物的尿酸氧化酶基因不发挥作用,所以尿酸在体内不会进一步分解。