Кинетика окисления компонентов модельных водно-липидных систем

• Автор: Крайник, Виктория Викторовна
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Сургут
• Количество страниц: 127 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение

Глава 1 Развитие представлешш о процессах жидкофазного окисления липидов

1.1 Кинетика и механизм жидкофазного окисления углеводородов

1.2 Кинетика жидкофазного окисления в присутствии ингибиторов

1.3 Особенности механизма окисления ненасыщенных жирнокислотных компонентов липидов

1.3.1 Состав липидов биомембран

1.3.2 Свободнорадикальное окисление липидов биомембран и его роль в развитии патологий
1.3.3 Формирование представлений о биоантиоксидантах и торможении свободнорадикального окисления липидов

1.4 Формирование физикохимических представлений о дисперсных системах липидов

1.4.1 Роль поверхностноактивных веществ в мицеллообразовании и представления о мицеллярном и межфазном катализе
1.4.2Влияние белков и аминокислот на процессы мицеллообразования
1.4.3 Структура и дисперсность липидов биомембран
1.5 Особенности кинетики окисления воднолипидных систем
1.5.1 Роль структурных факторов в процессах окисления липидов
1.5.2Координационные соединения меди и их роль в свободнорадикальном окислении липидных систем Заключение
Глава 2 Материалы и методы исследования
2.1 Получение и очистка реагентов
2.2 Подбор оптимального комплексообразования меди II с ааминокислотами
2.3 Методики окисления
2.4Исследование дисперсных характеристик
2.5 Статистическая обработка результатов
Глава 3 Характеристика модельной воднолипидной системы
3.1 Выбор компонентного состава модельного субстрата
3.1.1 Подбор оптимального комплексообразования хлорида меди И с
ааминокислотами
3.2 Определение состава комплексов
3.3 Исследование дисперсных характеристик модельной системы
3.4 Выводы
Глава 4 Кинетика окисления модельных воднолипидных систем
4.1 Кинетика окисления модельной системы в присутствии координационных соединений меди II и ааминокислот
4.2Вьтводы
4.3Спектрофотометрия процессов окисления модельной системы
4.3.1 УФспектроскопия процессов окисления модельной системы 4.3.2Хроматомассспектрометрия продуктов окисления компонентов
модельной системы
4.3.3Исследование изменения концентрации комплексов в процессе
окисления модельной системы
4.3.4 Выводы 4.4Исследование кинетики, механизма окисления модельной системы
методом ингибиторов
4.4.1 Влияние 2, 6дитретбутил4 метилфенола ионола
4.4.2 Выводы
4.5 Кинетика окисления модельной системы в присутствии
биоантиоксидантов
4.5.1 Влияние атокоферола
4.5.2 Влияние гидрохинона
4.5.3 Выводы
Основные результаты и выводы
Список литературы


Целью настоящей работы является изучение особенностей кинетики окисления воднолипидных систем, моделирующих биомембраны, в соответствии с классической схемой свободнорадикального окисления углеводородов и их производных, торможения этих процессов антиоксидантами. Научная новизна. Установлена кинетическая активность координационных соединений КС меди II с ааминокислотами в процессах окисления компонентов воднолипидной системы молекулярным кислородом. Выявлен ряд активности аминокислот, обусловленный электронными эффектами в молекулах лигандов, различиями в структуре образующихся комплексов и дисперсных частиц. Предложено уточнение классического механизма окисления применительно к многокомпонентным воднолипидным системам. Доказано участие КС меди II с ааминокислотами в реакциях зарождения и продолжения цепей. Показано снижение энергии активации процессов образования и распада продуктов окисления липидов в присутствии КС меди II. На основании совокупности экспериментальных данных показаны низкие прогностические способности константы скорости обрыва цепей для сложных многокомпонентных каталитических воднолипидных систем, моделирующих состав биомембран. Практическая значимость. Предложен состав модельной воднолипидной системы для тестирования антиоксидантов. Система содержит эфиры высших ненасыщенных жирных кислот и воду в соотношении 1 3 по объему с добавками 13 мольл эмульгатора цетилтриметиламмония бромида и КС 13 3 мольл меди II с 263 мольл ааланином в качестве катализатора. Обнаруженные закономерности связи каталитической активности КС меди II с ааминокислотами со строением лигандов, а также предполагаемые причины снижения эффективности стандартных ингибиторов, могут быть использованы для объяснения процессов, протекающих при свободнорадикальном окислении липидов в реальных биологических системах. Апробация работы. Основные результаты исследований были представлены на VI и VII открытой окружной конференции Наука и инновации XXI века Сургут, и гг. Международной конференции Ломоносов, Москва, и гг. VI Всероссийском научном семинаре Химия и медицина Уфа, г. Всероссийской конференции им. Н.М. Эмануэля Окисление, окислительный стресс и антиоксиданты Москва, г. Всероссийской научной конференции Химическая кинетика окислительных процессов. Окисление и антиокислительная стабилизация. Уфа, г. Публикации. По материалам диссертации опубликовано работ, включая 3 статьи в журналах, рекомендованных ВАК. Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 7 страницах машинописного текста и содержит введение, четыре главы, выводы и список использованной литературы. В тексте содержится рисунков и таблиц. Список цитируемой литературы включает 4 наименования. В настоящей главе изложены основы теории цепных радикальных процессов окисления углеводородов молекулярным кислородом. Рассмотрен состав и структура липидов биологических мембран, особенности кинетики, механизма окисления жирнокислотных компонентов липидов, торможения этих процессов. Освещена теория комплексообразования меди с природными аминокислотами, теория мицеллообразования в присутствии аминокислот и белков, основы межфазного и мицеллярногб катализа. Теория цепных радикальных процессов окисления была сформулирована в х гг XX в. Семеновым и К. Хиншельвудом. Дляжидкофазного окисления эта теория адаптирована в работах школы академика Н. М. Эмануэля, А. Н. Баха и Г. Энглера. Кинетика жидкофазного окисления эфиров жирных кислот впервые описана Дж. Болландом. Ь НО
3. Нумерация реакций приводится согласно общепринятой схеме жидкофазного окисления углеводородов. Одним из путей ускорения процессов окисления углеводородов является применение солей металлов переменной валентности, что подробно рассмотрено в многочисленных работах 3 4. Механизм катализа процессов жидкофазного окисления катионами металлов переменной валентности связан с их участием в стадиях зарождения и разветвления цепи. В большинстве случаев, активация молекулярного кислорода металлами переменной валентности связана с образованием парамагнитных комплексов типа 4. ПМ П. ПМ. О2 ЯЯ Я М.