Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Лекции по биофизике

.pdf
Скачиваний:
102
Добавлен:
12.02.2015
Размер:
12.59 Mб
Скачать

Принцип действия перехватчиков радикалов

Антиоксидантные свойства обычно определяются как способность каких-либо соединений защищать от разрушающего действия свободных радикалов

 

белки

 

R• +

липиды

 

Нукл. кислоты

продукты

 

углеводы

деградации

+ антиоксидант

продукты деградации

 

антиоксиданта

Определение общей антиоксидантной активности (метод хемилюминесценции)

R-N=N-R 2R

 

1.2

 

 

 

ед.

1

 

 

 

он.

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

ХЛ

0.8

 

 

 

 

 

 

 

Интенсивность

0.6

 

 

 

 

 

 

 

 

0.4

 

 

 

 

0.2

 

 

 

 

0

 

 

 

 

0

5

10

15

Время, мин

 

+O2

 

 

+Люминол

 

+ N2

2ROO

 

 

 

 

 

 

+ исследуемое

 

 

 

 

 

вещество

 

 

 

 

 

или тролокс

контроль

 

 

 

 

 

 

GSH 0,0002 мМ

, мин

20

 

 

 

 

GSH 0,0005 мМ

15

 

 

 

 

период

 

 

 

 

GSH 0,00075 мМ

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

GSH 0,0015 мМ

Лаг

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

20

25

 

0

0.0005

0.001

0.0015

0.002

Концентрация GSH, мМ

Строение молекулы аскорбиновой кислоты

OH

HOO O

HO OH

(AscH2)

AscH2 – двухосновная кислота

OH OH OH

HO

O

O

рК1 = 4,1

HO

O

O

рК2 = 11,8 HO

O

O

 

 

 

 

HO

OH

 

O

 

OH

 

O

O

 

AscH2

 

 

 

AscH-

 

 

Asc2-

 

При pH 7.4, 99.95% витамина C присутствует в виде AscH-; 0.05% как AscH2 и 0.004% как Asc2-. Т.о., в реакциях витамина С в организме принимает участие преимущественно AscH- .

Аскорбиновая кислота

Отрыв одного электрона от аскорбиновой кислоты приводит к образованию семидегидроаскорбата, который в результате

дальнейшего окисления переходит в дегидроаскорбат.

 

 

ОН

 

 

 

 

 

 

 

 

ОН

 

 

 

 

 

 

 

 

 

О

 

 

 

 

О

 

 

 

е

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

О

 

 

СН СН2ОН

О

 

СН

СН2ОН

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

е е

е е

 

 

 

 

 

 

 

 

е е е е е е е

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ОН

 

ОН

 

 

е

ОH

 

 

О

е

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

е е

 

 

 

 

 

 

Защитный эффект аскорбата основан на том, что образующиеся в результате его окисления промежуточные радикалы и молекулы менее активны, чем НО радикалы.

ОН

О

О СН СН2ОН

ОО

OH

HO O O

HO AscH2OH

+H+ -H+ pK = 4.1 OH

HO O O

-e

O AscH-OH

+H+ -H+ pK = 11.8

OH

HO O O

-e

O Asc2 O

Различные формы аскорбата

OH

HO O O

O AscH

OH

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+H+

-H+ pK = -0.86

 

 

 

OH

 

 

OH

 

 

 

 

 

 

HO

O

O

 

HO

O O

 

-e

 

 

 

 

 

 

O Asc

O

 

O DHA O

 

 

OH

 

 

-H2O

+H2O

 

 

 

 

 

 

 

 

 

HO

 

 

HO

O

O +H2O

 

O

O

 

 

 

 

HO

OHOH

-H2O

O

 

OHOH

HO

 

HO

 

DHAA (2)

 

DHAA (1) (>99%)

 

 

 

 

(pK ~ 8-9)

 

OH

 

 

 

 

OH

 

 

 

OH

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

HO

O

O

-e

+

HO

O

 

 

 

 

 

 

 

 

-2H

 

O

-e

HO

O

O

HO

 

OH

+e +2H+

 

 

 

+e

 

 

 

AscH2

 

 

 

O Asc

O

 

 

O DHA

O

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

OH

O

 

 

OH

O

 

 

OH

 

 

 

C

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

O O

 

 

 

 

 

 

 

H

 

 

 

 

 

 

HO

 

+H2O

C

 

 

O

 

C

 

 

OH

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H

 

 

 

 

 

OH +

 

 

 

 

C

 

 

O

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

O DHA O

H

 

C

 

 

OH

HO

 

C

 

 

H

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

HO

 

C

 

 

H

 

 

CH2OH

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CH2OH

L-xylonic

 

2,3-diketo-L-

acid

 

gulonic acid

 

 

 

CH2OH

 

 

 

 

O

 

 

OH

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C

 

O

 

 

 

 

 

 

 

O

 

OH

 

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H

 

C

 

OH

 

C

+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H

 

C

 

OH

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

HO

 

C

 

 

 

C

 

HO

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

O

 

OH

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CH2OH

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CH2OH

 

 

 

 

 

 

 

 

L-xylose

 

 

 

 

 

 

oxalic acid

 

L-threonic

 

 

 

 

 

 

 

acid

OC OH

HO C H

H C OH

HO C H

CH2OH

L-lyxonic acid

Продукты

превращения

аскорбата

AscH- - это антиоксидант-восстановитель

 

OH

 

 

OH

 

HO

O

O

HO

O

O

 

 

 

 

+ R

 

 

+ RH

O

 

OH

 

O

O

 

AscH

 

 

Asc

 

AscH- при взаимодействии с радикалом отдает атом водорода (H или H+ + e-) и дает трикарбонил аскорбатный радикал. AscH имеет pKa -0.86; т.е. В клетке радикал присутствует в виде Asc -.

Сигнал ЭПР Asc -

OH

 

6

 

 

 

HO

5

O

O

4

 

1

 

 

 

 

3

2

 

O O

Asc

aH = 1.76 G

g = 2.0052

 

 

 

 

 

 

 

3476.0

3482.0

Гаусс

Радикал аскорбата представляет собой дублетную линию. Интенсивность сигнала ЭПР Asc - может быть использована для оценки величины окислительного стресса in vitro и in vivo.

Сигнал ЭПР Asc - высокого разрешения

[*10^ 3]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

OH

 

 

12.5

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

O

 

 

 

 

 

 

 

HO

O

10.0

 

 

 

 

 

 

4

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

2

 

7.5

 

 

 

 

 

 

O

 

 

O

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.0

 

 

 

 

 

 

 

Asc

 

2.5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-2.5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-5.0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-7.5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-10.0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-12.5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3476

3477

3478

3479

3480

3481

3482

3483

 

 

 

 

 

 

[G]

 

 

 

 

 

 

aH4 (1) = 1.76 Гс; aH5 (1) = 0.07 Гс; aH6 (2) = 0.19 Гс