第6章 自由基清除剂总结
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氧自由基与氧自由基清除剂依达拉奉山东大学齐鲁医院麻醉科(250012)于金贵一、氧自由基(一)自由基的概念自由基(freeradical,FR)是指外层轨道上有未配对电子的原子、原子团、分子或离子的总称。
因其含有未配对的电子,故化学性质非常活泼,极易与其生成部位的其他物质发生反应,而这种反应的最大特点是以连锁反应的形式进行。
氧原子上有未配对电子的自由基称为氧自由基。
人体吸入的分子氧,在正常状态下绝大多数(98%)都连接4个电子,它们最终与H+结合,代谢还原为H2O。
但有极少数氧(1~2%)在代谢过程中被夺去或接受一个电子而形成活性氧,即氧自由基。
(二)氧自由基的生理作用氧自由基在生理上是必需的物质,如合成ATP 和前列腺素、中性粒细胞杀灭细菌、酸性粒细胞杀灭寄生虫等过程都必须有氧自由基参与。
氧自由基在体内的生成与清除保持动态平衡,且在体内存在时间甚短。
由于其化学性极强,反应剧烈,过量产生会对机体造成极大危害。
(三)氧自由基的种类及其作用1. 超氧化物阴离子:氧自由基连锁反应的启动者,使生物膜、激素和脂肪酸过氧化。
2. 羟自由基(OH∙):作用最强的自由基,可破坏氨基酸、蛋白质、核酸和糖类。
3. 过氧化氢(H2O2):过渡型氧化剂,主要使巯基氧化,可氧化不饱和脂肪酸。
4. 单线态分子氧(1O2):氧分子的激发状态,亲电子性强,在光作用下可由O2直接产生,对细胞有杀伤作用。
5.其他含氧的自由基如脂质过氧化物(ROOH):易于分解再产生自由基,腐化脂肪,破坏DNA,可与蛋白质交联使之形成变性交聚物。
(四)机体抗氧化机制机制一:直接提供电子,以确保氧自由基还原;机制二:增强抗氧化酶的活性,以有效地消除或抵御氧自由基的破坏作用如酶类抗氧化剂超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-PX);非酶类抗氧化剂如维生素E、维生素C、辅酶Q、还原型谷胱甘肽(GSH)、葡萄糖、含硫氨基酸和不饱和脂肪酸等。
清除羟基自由基原理
清除羟基自由基是一种常用的有机化学试剂,常用于氢氧化反应中。
它的主要原理是通过与羟基自由基发生化学反应,将其转化为其他化合物,从而清除其活性。
羟基自由基是一种高度活性的化学物质,它在氧化还原反应中起着重要的作用。
然而,在某些情况下,羟基自由基的活性可能会带来负面影响,比如会引发链反应,产生不必要的氧化副产物。
为了避免这种情况的发生,可以使用清除羟基自由基的试剂。
常用的清除羟基自由基试剂包括如下几种:
1. 氢化物试剂:例如氢气(H2)、硼氢化钠(NaBH4)、亚磷酸盐(H3PO2)等。
这些试剂可以发生还原反应,将羟基自由基转化为相应的醇或醚化合物。
2. 氧化物试剂:例如过氧化氢(H2O2)、臭氧(O3)、过氧化苯甲酰(PhCOO2H)等。
这些试剂可以发生氧化反应,将羟基自由基转化为相应的羟基化合物。
3. 金属试剂:例如锌粉(Zn)、亚锡酸钠(Na2SnO3)等。
这些试剂可以与羟基自由基发生还原反应,将其转化为相应的金属醇醚化合物。
需要注意的是,选择合适的清除羟基自由基试剂并不是一成不
变的,需要根据实际情况进行选择。
同时,使用试剂时应注意安全操作,并严格控制试剂的用量,以避免不必要的副反应。
自由基清除剂随着生命科学的飞速发展,英国人Harman于1956年提出了自由基学说。
该学说认为,自由基攻击生命大分子造成组织细胞损伤,是引起机体衰老的根本原因,也是诱发肿瘤等恶性疾病的重要起因,其中的观点被越来越多的实验所证明。
自由基(Free radical)是人体生命活动中各种生化反应的中间代谢产物,具有高度的化学活性,是机体有效的防御系统,若不能维持一定水平则会影响机体的生命活动。
但自由基产生过多而不能及时地清除,它就会攻击机体内的生命大分子物质及各种细胞器,造成机体在分子水平、细胞水平及组织器官水平的各种损伤,加速机体的衰老进程并诱发各种疾病。
近年来,国内外对自由基及自由基清除剂的研究十分活跃,在各类食品科学、生命科学及医学书籍上都有许多关于自由基及其清除剂的研究报道,自由基清除剂作为功能性食品的重要原料成分之一,通过人们日常消费的食品来调节人体内自由基的平衡,已受到食品营养学家的广泛重视。
第一节自由基理论一、自由基的产生机理及来源自由基又叫游离基,它是由单质或化合物的均裂(Homdytic Fission)而产生的带有未成对电子的原子或基团。
它的单电子有强烈的配对倾向,倾向于以各种方式与其他原子基团结合,形成更稳定的结构,因而自由基非常活泼,成为许多反应的活性中间体。
人体内的自由基分为氧自由基和非氧自由基。
氧自由基占主导地位,大约占自由基总量的95%。
氧自由基包括超氧阴离子(O2-·)、过氧化氢分子(H2O2)、羟自由基(OH·)、氢过氧基(HO2-·)、烷过氧基(ROO·)、烷氧基(RO·)、氮氧自由基(NO·)、过氧亚硝酸盐(ONOO-)、氢过氧化物(ROOH)和单线态氧(1O2)等,它们又统称为活性氧(reactive oxygen species,ROS),都是人体内最为重要的自由基。
非氧自由基主要有氢自由基(H·)和有机自由基(R·)等。