6.7 Прооксидантные свойства антиоксидантов

В определенных условиях антиоксиданты способны проявлять прооксидантные свойства. На сегодняшний день наличие прооксидантных свойств выявлено у аскорбиновой кислоты, токоферолов, флавоноидов, каротиноидов, глутатиона, куркумина и не­которых других соединений.

Прооксидантное действие антиоксидантов может зависеть от различных факторов: химиче­ской природы антиоксиданта, концентрации самого антиоксиданта или иных компонентов тест-системы, наличия катионов металлов переходной валентности и др. Наиболее изучены особенности прооксидантного действия аскорбиновой кислоты и а-токоферола.

Аскорбиновая кислота проявляет выраженное прооксидантное действие в присут­ствии катионов металлов переменной валентности. Это явление связано с вы­сокой восстановительной активностью аскорбиновой кислоты.

α-Токоферол способен проявлять прооксидантные свойства и в отсутствие допол­нительных компонентов в реакционной среде. Феноксильные радикалы, образующие­ся при реализации антиоксидантного действия токоферола, сами по себе обладают достаточной реакционной способностью, чтобы включаться в цепные реакции СРО. Поэтому при достаточной концентрации феноксильных радикалов в среде будет наблюдаться стимуляция, а не торможение реакций СРО под действием токо­ферола.

Кроме того, α-токоферол и его водорастворимый аналог Тролокс™ способны восстанавливать катионы Сu²⁺ до Сu⁺, являющихся высокоэффективными инициаторами СРО. Такой вариант прооксидантного действия реализуется при гораздо более низких концентрациях α-токоферола. Липопротеины плазмы крови здоровых людей способны восстанавливать Си (II) до Си (I) и эта способность связана именно с α-токоферолом. Нормальное содержание α-токоферола в плазме крови человека составляет 14 – 42 мкМ. Соответ­ственно, прооксидантное действие α-токоферола, связанное с его восстановительной активностью, реализуется при концентрации вещества на 1–2 порядка ниже, чем про­оксидантное действие, связанное с вовлечением токоферил-радикалов в реакции СРО, а значит, может играть и более существенную роль в организме.

Для Р-каротина, как и для α-токоферола, было показано, что прооксидантное дей­ствие этого антиоксиданта проявляется при более высоких концентрациях, чем антиоксидантное, однако тонкий химический механизм этого явления пока не изучен.

Следует обратить особое вни­мание на группу антиоксидантов-комплексообразователей. Дело в том, что соединения, обла­дающие комплексообразующими свойствами, способны проявлять не только анти-, но и прооксидантные свойства. Причём прооксидантное действие зависит не только от химической природой вещества, но и от природы инициаторов процессов СРО.

Так, в условиях Ре²⁺-индуцированного ПОЛ липосом этилендиаминтетрауксусная кислота (ЭДТА) удлиняет латентный период развития хемилюминесценции, что говорит об её антиоксидантном действии. ЭДТА также является эффективным антиоксидантом при Сu²⁺-зависимой стимуляции ПОЛ. С другой стороны, в присутст­вии Н₂О₂, органических гидропероксидов или аскорбиновой кислоты комплексы ЭДТА с Fe²⁺ или Fe³⁺ существенно увеличивают скорость образования ˙ОН в сравне­нии с соответствующими катионами. 1,10-батофенантролин подавляет Fe²⁺-зависимое и усиливает Сu²⁺-зависимое образование ˙ОН в присутствии Н₂О₂. Десфероксамин и карнозин проявляют эффективное антиоксидантное действие в металлозависимых ПОЛ даже в присутствии Н₂О₂, но нитрилотриуксусная ки­слота и 8-гидроксихинолин существенно усиливают прооксидантное действие катио­нов переходных металлов. С другой стороны, образование комплексов с Fe³⁺ яв­ляется одним из механизмов антиоксидантного действия некоторых флавоноидов и ведущим механизмом антиоксидантного действия лекарственного препарата карведилола (Дилатренд ™) и изоникотиноильных соединений.

Таким образом, проокси­дантное действие присуще в определенных условиях широкому спектру антиоксидантов различ­ной химической природы, что делает изучение этой проблемы весьма актуальной.

Заметим, что все эксперименты, в которых было показано прооксидантное действие антиоксидантов, проводились большей частью на начальных этапах автоокисления (не­сколько минут – 4 часа) различных субстратов в гомогенных средах. В то же время в организме процессы ПОЛ инициируются на границе раздела водной и липидной фаз и протекают главным образом в биомембранах. антиоксиданты при этом работают на фоне перманентно протекающих разнообразных реакций СРО. Однако вопрос об особенностях антиоксидантного и возможности прооксидантного действия антиоксидантов в мембранных модельных системах в условиях длительно (1 сут и более) проте­кающего окисления остается слабо изученным.