抗氧化作用的机制

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p可以抗氧化机理

p可以抗氧化机理

p可以抗氧化机理抗氧化机理是指抗氧化物质通过一系列的化学反应和生理活性,从而减少自由基的形成和损伤,维护细胞内氧化还原平衡的过程。

本文将对抗氧化机理进行详细的介绍。

1. 自由基产生的机制和类型自由基是带有一个或多个未成对电子的分子或离子。

它们具有很高的活性,容易与其他分子发生反应,从而引发氧化反应。

自由基产生的机制主要包括自然代谢过程、环境因素、食物和药物等。

自然代谢过程是自由基产生的主要来源之一。

例如,呼吸过程产生的能量主要依赖于氧气和葡萄糖的化学反应。

氧气在细胞线粒体内被还原成水,但在这个过程中可能会产生一小部分氧化自由基。

此外,免疫系统中的中性粒细胞和巨噬细胞也会通过吞噬细菌和病毒等外来物质产生大量的氧化自由基。

环境因素也是自由基产生的重要原因。

例如,日晒、空气污染物、化学物质等都会增加体内自由基的产生。

此外,一些药物和毒素也会通过与细胞内分子反应产生自由基。

根据其化学结构和活性物质,自由基可分为氧自由基、自由基酸、自由基碱、自由基酰及自由基烷等。

其中最为常见的是氧自由基,包括超氧阴离子自由基、过氧化氢自由基和羟基自由基。

2. 抗氧化物质的分类抗氧化物质是指通过捕获自由基和/或促进自由基清除的化合物。

根据其化学结构和机制,抗氧化物质可分为多种类型,包括酚类、维生素类、硫代谢物、植物提取物等。

酚类是一类常见的抗氧化物质,具有很高的抗氧化活性。

这些化合物包括多酚、单酚和酚酸等。

其中,多酚包括花青素、类黄酮、异黄酮和黄酮醇等,具有很强的自由基清除能力。

单酚则包括儿茶素、黄酮和黄酮醇等。

维生素类是另一类重要的抗氧化物质。

其中,维生素C(抗坏血酸)和维生素E(α-生育酚)是最常见的抗氧化维生素。

维生素C具有直接清除自由基和还原其他抗氧化物质的作用,而维生素E则通过捕获过氧自由基来保护细胞膜的脂质。

硫代谢物也是重要的抗氧化物质。

它们包括硫醇、硫醚和硫代硫酸等。

硫醇具有很强的抗氧化活性,可以通过捕获自由基来将其变为较稳定的亚硫酸盐。

抗氧化

抗氧化

还原型VE
3、维生素C:强抗氧化剂、自由基清除剂
3、维生素C:强抗氧化剂、自由基清除剂 • VC与氧化剂直接作用,使氧化型GSH还原为还原型G SH,从而发挥抗氧化作用; • VC也可还原超氧化物、羟基、次氯酸及其他活性氧 化剂,这类氧化剂可能影响DNA的转录或损伤DNA、 蛋白质或膜结构。 • VC自由基清除剂,通过逐级供给电子变成三脱氢抗 坏血酸和脱氢抗坏血酸,以清除超氧自由基、羟基 等自由基,发挥抗衰老作用。
• 特异性催化还原型谷胱甘肽为氧化型谷胱甘 肽,促进有毒的过氧化物还原为无毒的羟化 物,保护细胞膜及组织免受过氧化物损伤, 以维持细胞的正常功能。
矿物质
• 金属酶 锌、铜、锰 超氧化物歧化酶 • 硒 谷胱甘肽过氧化物酶
维生素类
1、维生素A
2、维生素E:氧自由基的清道夫
VE+自由基
氧化型VE
VC、GSH、 NADPH
自由基与抗氧化
主要内容
1、自由基
定义 分类 来源 危害
2、抗氧化
抗氧化物质及机制
定义
自由基
• 定义:具有不成对电子的原子或基团
• 分类:超氧阴离子O2.-
羟自由基OH.
过氧化氢H2O2 过氧自由基RO2. 烷氧基RO.
自由基的来源
自由基的来源
自由基的产生
1、外在的污染: • 吸烟与饮酒 • 辐射 • 不安全的食物 • 农药 • 抗生素 • 杀虫剂 • 污染的空气
的酶,如黄嘌呤氧化酶、细胞色素P450;螯合
Fe3+、Cu2+等具有诱导氧化作用的过渡态金属离 子,阻断自由基的生成;增强其他营养素的抗 氧化能力。
5、蛋白酶抑制剂:抑制炎症反应,降低自由基的产生 6、单萜类:增强抗氧化酶的活性,

塑料抗氧化剂的作用原理是

塑料抗氧化剂的作用原理是

塑料抗氧化剂的作用原理是
塑料抗氧化剂的作用原理是抑制或延缓塑料材料的老化过程和氧化反应。

塑料在长时间接触氧气、光线、热、湿、污染物等外界环境因素下,会发生氧化反应,导致塑料的物理性能变差,如降低强度、脆化、开裂、变色等。

塑料抗氧化剂的作用就是通过以下几个方面来延缓塑料的老化和氧化反应:
1. 抑制自由基反应:塑料抗氧化剂能够与塑料中产生的自由基反应生成稳定的自由基,从而阻止自由基引发的连锁反应,减少氧化反应的程度。

2. 阻断氧气进入:塑料抗氧化剂能够形成一层保护膜,阻断氧气的进入,从而减少塑料与氧气接触的机会,降低氧化反应的速率。

3. 稳定高温:塑料抗氧化剂能够提高塑料材料的热稳定性,使其在高温下不易发生氧化反应。

4. 吸收光辐射:塑料抗氧化剂能够吸收光线中的紫外线和可见光,减少光线对塑料的照射,从而降低氧化反应的速率。

通过以上作用,塑料抗氧化剂能够延长塑料材料的使用寿命,提高其机械性能和外观品质。

不同类型的塑料抗氧化剂具有不同的作用机制和适用范围,需要根据具体的塑料材料和使用环境选择合适的抗氧化剂。

抗氧化剂的作用和工作原理

抗氧化剂的作用和工作原理

抗氧化剂的作用和工作原理
抗氧化剂的作用是保护生物体或食物中的分子免受氧化损伤。

氧化反应是一种常见的化学反应,对许多生物体和食物成分都会造成损害,如细胞膜的损伤、DNA 的氧化和脂肪的酸败等。

抗氧化剂能够延缓或抑制这些氧化反应的发生,从而起到保护作用。

抗氧化剂的工作原理可以通过以下几个机制来解释:
1. 捕捉自由基:抗氧化剂能够捕捉并中和体内或环境中产生的自由基,并有效地阻止自由基的反应性。

自由基是一种反应性分子,由于其具有不成对的电子,往往会引发氧化反应,抗氧化剂通过捕捉自由基,阻断其进一步氧化反应的连锁反应。

2. 清除活性氧:抗氧化剂可以清除体内产生的活性氧物质,如超氧自由基、过氧化氢等。

活性氧物质是一种非常活泼的氧化剂,会与细胞内的生物分子发生氧化反应,造成损伤。

抗氧化剂通过清除这些有害物质,减少其对生物体的损害。

3. 修复氧化损伤:抗氧化剂能够修复细胞内已经发生氧化损伤的分子。

一些抗氧化剂具有修复损伤DNA、蛋白质和脂质等生物分子的能力,从而恢复其正常功能。

4. 协同作用:一些抗氧化剂可以与其他抗氧化剂相互协同作用,增强其抗氧化
能力。

例如,维生素C和维生素E可以相互再生,扩大其抗氧化能力。

总的来说,抗氧化剂通过捕捉自由基、清除活性氧物质、修复氧化损伤等多种机制发挥抗氧化作用,保护生物体或食物中的分子免受氧化损伤。

植物蛋白抗氧化机制的研究

植物蛋白抗氧化机制的研究

植物蛋白抗氧化机制的研究植物是地球上最重要的生命体之一,它们不仅可以提供给人类食物和氧气,而且还可以为我们提供许多有益的营养物质和药用植物。

然而,植物在其生长过程中会受到许多压力的影响,比如环境压力、气候变化、病原和害虫的攻击等。

这些压力会导致植物的细胞受到氧化损伤,从而导致细胞的死亡或功能失调。

为了应对这些挑战,植物发展出了一系列的抗氧化机制,其中重要的一种是植物蛋白抗氧化机制。

植物蛋白抗氧化机制是指植物利用一些蛋白质来抵御氧化应激的机制。

这些蛋白质被称为抗氧化酶,它们主要包括超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化物酰胺酶(PAO)和谷胱甘肽还原酶(GR)。

这些抗氧化酶可以通过多种途径来清除细胞中的自由基和ROS(反应性氧化物种),以维持细胞内稳态和生理功能。

超氧化物歧化酶(SOD)是抗氧化酶家族中的重要成员之一。

它可以将细胞内积累的超氧化物自由基转化为过氧化氢和氧气,从而避免其对细胞膜、核酸和蛋白质的氧化损伤。

过氧化物酶(POD)也是一种重要的抗氧化酶,它可以将种类繁多的ROS转化为水和氧气,包括过氧化氢、过氧化乙酸等。

PAO和GR则主要发挥清除ROS的作用。

PAO可以将具有高氧化活性的ROS如羧酸、醛类等物质转化为相对低氧化活性的物质,并减少其对细胞的损害;GR则可以将氧化的谷胱甘肽还原为还原谷胱甘肽,从而维持细胞内谷胱甘肽的含量,进一步降低ROS的水平。

除了上述的抗氧化酶,植物还发展了另一种抗氧化策略,即非酶抗氧化。

非酶抗氧化包括一系列的小分子化合物,如类黄酮、β-胡萝卜素、维生素C、维生素E等。

这些抗氧化剂可以通过捕获ROS中的自由基或提供电子来稳定自由基,从而达到抗氧化的目的。

与抗氧化酶不同的是,非酶抗氧化剂可以从营养物质中获得,而抗氧化酶需要细胞内合成。

总的来说,植物蛋白抗氧化机制是植物应对环境压力和氧化应激的重要途径。

通过一系列的抗氧化酶和非酶抗氧化剂,植物可以有效地清除自由基和ROS,维持细胞内稳态和正常生长。

植物抗氧化防御及其分子机制

植物抗氧化防御及其分子机制

植物抗氧化防御及其分子机制植物是庞大而多样化的生物群体,一直以来都在人类生活中扮演着非常重要的角色。

它们提供了我们所需的食物、纤维、药物和其他日常用品。

但是,植物生长不仅仅是面对铺天盖地的食草动物和其他方方面面的威胁,还要面对大量的化学物质、环境变化和紫外线等有害物质的侵害。

为了应对这些威胁,植物具有广泛的抗氧化防御系统,这种系统帮助植物存活并保持其次生代谢和生长发育。

植物如何抵御氧化应激氧化应激是指因与氧分子的交互作用而产生的活性氧分子误捕捉细胞质内的分子,从而破坏细胞质内分子和细胞结构的过程。

植物会面对一系列外部压力,包括氧化环境、紫外线、病毒和其他有害物质,它们会通过一系列反应来促进抗氧化应对机制。

这些抗氧化防御系统涉及多种分子机制,如超氧物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)以及一些适应性信号。

这是一个非常复杂的系统,每个分子都扮演着不同的角色。

例如,超氧物歧化酶的主要作用是清除超氧自由基,它将可逆地转化为氢氧根离子和氧气分子。

过氧化物酶的主要作用是清除过氧化物,它通过将过氧化氢转化为水和氧来完成清除过程。

考虑到这些反应是异常复杂的,植物必须通过调节和协调这些分子之间的互动来维持机体内部环境的稳定。

植物的抗氧化机制植物通过抗氧化系统来保护自己免受氧化应激的侵害,从而实现其次生代谢和生长发育。

抗氧化机制包括多种复杂的反应和分子机制。

总的来说,植物的抗氧化反应可以分为两个主要方向:1)抗废物贸易捕获,2)抗氧化内存储和保护。

1. 抗氧化反应- 抗废物贸易捕获抗废物贸易捕获是植物抗氧化应激机制中的一种方式,指的是植物利用各种酶反应来清除有害代谢产物或环境中的有害物质。

这种机制实质上是显性的,因为它可以弥补植物固有抗氧化机制的不足。

这些废物亚搏app将通过氧化作用而被大量转化为有害的活性氧物质,如果植物不能及时清除它们,就会对细胞和物质造成严重的氧化损伤。

抗废物贸易反应主要发生在细胞质内,涉及到多种酶,如过氧化氢酶、超氧物歧化酶、抗坏血酸过氧化物酶和谷胱甘肽过氧化物酶。

活性氧抗氧化反应的机制及影响因素

活性氧抗氧化反应的机制及影响因素

活性氧抗氧化反应的机制及影响因素氧气是人类生存所必需的物质之一,但它也能够导致许多疾病的产生,包括癌症、心脏病、糖尿病等。

氧气在机体内被代谢过程中还会产生一些富含能量的分子,称为活性氧(reactive oxygen species,ROS),它们具有强氧化性,因此有损害细胞器官、蛋白质、脂质以及DNA的可能。

身体内的细胞为了抵御这种氧化作用,会产生一系列酶来清除或分解ROS,这种机制被称为抗氧化反应。

本文将会介绍活性氧抗氧化反应的机制及受到影响的因素。

一、活性氧抗氧化反应的机制其中最具代表性的包括超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(glutathione peroxidase,GPx)以及过氧化氢酶(catalase,CAT)等。

这些酶在机体内积极抵御氧化作用,并将ROS转化为相对安全、无害的分子。

其中,SOD可将超氧化物阴离子(O2·^-)转化为氧气和过氧化氢(H2O2),而GPx和CAT则可以将H2O2转化为水和氧气。

此外,还有许多其它的酶,如过氧化氢酶样物质(peroxiredoxin,Prx)和谷胱甘肽还原酶(glutathione reductase,GR),也能够发挥抗氧化的作用。

二、影响活性氧抗氧化反应的因素1. 饮食富含抗氧化剂的食物可以增加人体的抗氧化能力。

例如,维生素C、E、胡萝卜素等都是非常出色的抗氧化剂。

此外,吃一些含有多酚的食物,如茶叶、葡萄酒、水果等,也有益于保护身体免受氧化损害。

2. 运动适当的运动可以增强人体的代谢水平,并提高抗氧化能力。

运动能够促进血液循环,加快氧气的输送,同时会增加细胞的能量消耗,产生更多的ROS。

然而,经常锻炼身体后,人体适应性会逐渐增强,进而提高身体对ROS的抵抗力。

3. 环境污染环境因素也会影响人体内的抗氧化能力。

污染物、辐射、紫外线等都能够导致自由基的过量产生,这会使人体的抗氧化缺失。

氢气抗氧化的机制

氢气抗氧化的机制

氢气抗氧化的机制
氢气是一种无色、无味的气体,近年来备受关注。

它的抗氧化机制非常独特,通过与自由基发生中和反应以及激活内源性抗氧化系统两种途径来实现。

首先,氢气与自由基发生中和反应,是它最主要的抗氧化方式。

在体内,自由基是一种高度活泼的分子,它们可以攻击细胞膜、DNA等重要分子,引发氧化应激反应,导致细胞损伤和疾病的发生。

而氢气作为一种还原剂,能够与自由基发生中和反应,将其转化为更为稳定的分子,从而有效降低自由基的毒性作用。

其次,氢气还能激活内源性抗氧化系统。

人体内有一套完整的抗氧化防御体系,包括各种抗氧化酶和抗氧化物质。

这些物质能够清除自由基,减少氧化应激反应,从而维护机体的健康。

氢气通过调控这些抗氧化酶的活性与表达水平,进一步增强了机体的抗氧化能力。

具体来说,氢气可以激活Nrf2信号通路,这是一种关键的转录因子,能够调控许多抗氧化酶的表达。

通过激活Nrf2信号通路,氢气可以促进这些酶的合成与表达,从而发挥更强的抗氧化作用。

此外,氢气的抗氧化作用还与其选择性有关。

与一些传统抗氧化剂不同,氢气主要针对毒性自由基进行清除,而不影响正常生理过程中的自由基。

这种选择性使得氢气在发挥抗氧化作用的同时,不会干扰正常的生理功能。

综上所述,氢气的抗氧化机制独特且有效。

通过中和自由基和激活内源性抗氧化系统两种途径,氢气能够显著降低氧化应激反应对机体的损伤,为健康提供有力保障。

随着研究的深入,氢气的抗氧化作用有望在更多领域得到应用和推广,为人类健康事业的发展做出更大的贡献。

硒的抗氧化作用的原理

硒的抗氧化作用的原理

硒的抗氧化作用的原理
硒的抗氧化作用的原理主要涉及以下几个方面:
1. 硒与谷胱甘肽:硒参与谷胱甘肽抗氧化酶(glutathione peroxidase, GPx)的活化,该酶是机体内重要的抗氧化酶之一。

GPx能够将还原型谷胱甘肽(GSH)与过氧化氢等剧毒物质反应,将其氧化为稳定的二氧化硒(SeO2)并释放出水。

这个过程中硒的氧化形成SeO2,而GSH再通过还原被再生为还原型谷胱甘肽,可维持GPx的活性,继续发挥抗氧化作用。

2. 硒与谷胱甘肽过氧化物酶:硒还能直接参与谷胱甘肽过氧化物酶(glutathione peroxidase, GPO)的活化,这也是一种抗氧化反应机制。

GPO 可以将有机过氧化物还原为相应的醇,通过还原反应减轻有机过氧化物对生物体的损伤。

3. 硒与氧化还原体系:硒还参与调节细胞内的氧化还原平衡,维持正常的氧化还原状态。

硒可调节谷胱甘肽(GSH)与谷胱甘肽还原酶(glutathione reductase, GR)之间的平衡,使细胞内的还原型谷胱甘肽(GSH)的浓度维持在正常范围内,维持氧化还原平衡。

总之,硒的抗氧化作用主要通过参与谷胱甘肽抗氧化酶和谷胱甘肽过氧化物酶的活化,以及调节细胞内氧化还原平衡等方式发挥作用,减轻自由基对细胞和组织
的氧化损伤。

化妆品中的抗氧化剂及其作用机制

化妆品中的抗氧化剂及其作用机制

化妆品中的抗氧化剂及其作用机制化妆品是人们日常生活中必不可少的美容产品,在改善肌肤问题、延缓衰老等方面发挥着重要作用。

然而,随着环境污染、紫外线辐射等外界因素的增加,肌肤的抗氧化能力逐渐减弱,导致肌肤老化加速。

为了解决这个问题,化妆品中添加了一种重要成分——抗氧化剂。

本文将介绍化妆品中常见的抗氧化剂及其作用机制。

一、维生素C维生素C是一种强效的抗氧化剂,广泛应用于化妆品中。

它不仅具有抗氧化的作用,还能够抑制黑色素的产生,减少色斑的形成。

维生素C通过与自由基发生反应,中和了它们的活性,同时可以再生其他受损的抗氧化剂,保持细胞内的氧化还原平衡。

二、维生素E维生素E是一种脂溶性的抗氧化剂,其主要功能是阻止脂质过氧化反应的发生,保护细胞膜免受自由基的破坏。

化妆品中添加维生素E可以预防皮肤的干燥和老化,增强肌肤的防御能力。

三、多酚类物质多酚类物质是一类具有强大抗氧化能力的化合物,如茶多酚、葡萄籽提取物等。

它们可以与自由基发生化学反应,中和它们的活性,从而保护细胞免受氧化损伤。

此外,多酚类物质还具有促进胶原蛋白生成、抑制酪氨酸酶活性等作用,能够改善肌肤的弹性和紧致度。

四、辅酶Q10辅酶Q10是一种存在于人体细胞中的物质,也是化妆品中常见的抗氧化剂。

它参与细胞呼吸过程,可以提供细胞所需的能量。

此外,辅酶Q10还具有抗氧化作用,可以抑制自由基的生成,保护细胞免受氧化损伤。

五、谷胱甘肽谷胱甘肽是一种氨基酸组成的多肽,也是细胞内的一种重要抗氧化剂。

它可以与其他抗氧化剂相互配合,增强其抗氧化能力。

此外,谷胱甘肽还参与生物合成和调节细胞活性物质的代谢,对于维持正常细胞功能和延缓细胞衰老具有重要作用。

通过上述介绍,我们可以看出,化妆品中的抗氧化剂在保护肌肤免受自由基侵害方面发挥着重要作用。

它们能够中和自由基的活性,减少氧化反应的发生,从而减缓肌肤老化的速度。

此外,抗氧化剂还可以提高肌肤的防御能力,改善肌肤质地,增强肌肤的弹性和紧致度。

谷胱甘肽抗氧化机制

谷胱甘肽抗氧化机制

谷胱甘肽抗氧化机制谷胱甘肽(glutathione,缩写为GSH)是一种三肽,由谷氨酸(glutamic acid)、半胱氨酸(cysteine)和甘氨酸(glycine)组成。

作为一种重要的抗氧化剂,谷胱甘肽在生物体内发挥着重要的保护功能。

本文将以谷胱甘肽抗氧化机制为标题,探讨谷胱甘肽的抗氧化作用及其机制。

我们来了解一下氧化和抗氧化的基本概念。

氧化是指物质与氧气或其他氧化剂发生反应,失去电子或氢原子的过程。

氧化反应会产生活性氧(reactive oxygen species,ROS),如超氧阴离子(superoxide anion radical,O2-)、过氧化氢(hydrogen peroxide,H2O2)和羟自由基(hydroxyl radical,OH-)。

这些ROS是高度活性的分子,会对细胞内的DNA、蛋白质和脂质等生物分子造成氧化损伤,导致细胞功能异常甚至细胞死亡。

谷胱甘肽具有强大的抗氧化能力,能够中和ROS,保护细胞免受氧化损伤。

谷胱甘肽的抗氧化作用主要通过以下几个方面实现。

1. 直接清除ROS:谷胱甘肽可以与ROS直接发生反应,将其还原为稳定的化合物。

例如,谷胱甘肽可以与过氧化氢反应生成水和氧,将有害的过氧化氢转化为无害的物质。

此外,谷胱甘肽还可以与超氧阴离子反应生成过氧化氢和氧,进一步清除ROS。

2. 促进酶的活化:谷胱甘肽还能够通过促进抗氧化酶的活化,增强细胞抗氧化能力。

例如,谷胱甘肽可以与谷胱甘肽过氧化物酶(glutathione peroxidase,GSH-Px)一起参与过氧化氢的清除。

谷胱甘肽还可以与谷胱甘肽转移酶(glutathione transferase,GST)一起参与有毒物质的代谢和排除,保护细胞免受有害物质的侵害。

3. 维持细胞内氧化还原平衡:谷胱甘肽作为细胞内最重要的非酶抗氧化物质,参与了细胞内的氧化还原平衡调节。

细胞内谷胱甘肽的浓度与氧化还原态之间的平衡关系对细胞的正常功能至关重要。

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本文概述:小编的小编为大家介绍食品抗氧化剂的作用机理,让大家更加了解食品抗氧化剂。

自由基清除剂油脂自动氧化链式反应产生的自由基,通过与油脂或单质氧作用,或相互作用,加剧了油脂氧化链反应的传递速度,对油脂的氧化起到了推波助澜的作用.下面小编为大家介绍各类食品抗氧化剂的作用机理。

自由基清除剂能借助键的均裂,释放出体积小、亲合性很强的氢自由基,被链反应生成的自由基俘获而生成分子态化合物,将高势能的极活泼的自由基转变为较稳定的分子,从而中断了链反应的传递速度,阻止了油脂被进一步氧化.作为自由基清除剂的物质必须具备两个条件:一是它本身给出氧自由基的均裂能较低,即极容易给出氢自由基;二是它自身转变成的自由基较油脂氧化链式反应生成的自由基更能稳定存在.苯多酚(PT)能将氢自由基提供给不饱和脂肪酸过氧游离基形成氢过氧化物,阻止脂肪酸形成新的自由基,就属于这类自由基清除剂.
甾醇类抗氧化剂也是这类自由基清除剂.它的作用模式一般是,侧链上的烯丙基甲基上给出一个氢原子(传递给过氧化物自由基),而后异构化变成一个相应的较氢过氧化物更稳定的烯丙基自由基.。

氧化应激与抗氧化剂的作用机制

氧化应激与抗氧化剂的作用机制

氧化应激与抗氧化剂的作用机制人类在进化的过程中,体内产生了许多复杂的代谢反应,利用氧气和食物分解产生能量,同时也产生了许多自由基,这些自由基对细胞膜、DNA和生物分子都会造成损害,导致细胞老化和疾病。

为了维持生命的可持续性,细胞产生了抗氧化剂来抵抗自由基的侵害,从而保护细胞健康。

氧化应激与抗氧化剂的作用机制在近年来成为科研的热门话题,本文将就此进行深入探讨。

一、氧化应激的概念所谓氧化应激就是指细胞内外产生的氧化物质超过了细胞产生抗氧化剂的能力,导致细胞内的氧化损伤不断累积,从而对细胞及其功能产生破坏的一种生理现象。

例如环境压力、不健康的饮食和生活习惯、药物过敏以及各种化学物质的暴露都可以导致细胞内氧化应激的产生。

氧化应激是许多疾病的原因,例如心血管病、糖尿病、阿尔兹海默病、癌症等。

氧化损伤不仅仅会对蛋白质、核酸和细胞膜等结构性分子产生影响,还会影响多种生物代谢过程和信号途径,从而对健康产生长期的、不可逆转的负面影响。

二、抗氧化剂的作用机制抗氧化剂是一类分子,可以帮助减轻氧化应激的影响。

抗氧化剂通过去除细胞内外的自由基,减缓氧化损伤的发生,从而保护健康。

下面我们分别从食物、维生素和矿物质、植物化合物以及其他因素的角度来探讨抗氧化剂的作用机制。

1. 食物中的抗氧化剂许多食物中都含有抗氧化剂。

例如,水果和蔬菜中含有大量的维生素C、维生素E、类胡萝卜素和多酚类化合物,可以帮助清除自由基。

此外,富含多不饱和脂肪酸的食物(如鱼类)也被认为具有抗氧化剂的作用,这些不饱和脂肪酸可以帮助降低心脏病的风险。

2. 维生素和矿物质许多维生素和矿物质也被认为具有抗氧化剂的作用。

例如,维生素C和维生素E可以帮助清除细胞内的自由基,从而保护健康。

此外,矿物质如锌、硒、铜等也被发现与氧化应激的发生和身体健康联系紧密。

3. 植物化合物植物化合物被认为是最强的抗氧化剂之一。

许多草药、茶叶和植物提取物中都含有大量的抗氧化化合物。

例如,多酚类化合物和黄酮类化合物都被证明可以减轻氧化应激,从而保护健康。

抗氧化机制

抗氧化机制

抗氧化机制
抗氧化机制是指生物体内利用各种抗氧化物质和酶系统来防止
自由基对细胞和组织的氧化损伤的一系列生化反应过程。

抗氧化物质包括维生素C、维生素E、谷胱甘肽、黄酮类物质、类胡萝卜素等,酶系统则包括超氧化物歧化酶、谷胱甘肽过氧化物酶、过氧化氢酶等。

这些抗氧化物质和酶系统可以通过多种途径,如清除自由基、修复氧化损伤的分子、调节氧化还原状态等,来保护细胞和组织的完整性和功能。

同时,一些环境因素,如辐射、污染、烟草等也会增加自由基的生成,破坏体内的氧化还原平衡,导致氧化应激反应,从而加速细胞和组织的老化和疾病发生。

因此,保持合理的饮食、生活方式和环境卫生,有助于提高人体的抗氧化能力,预防和延缓氧化损伤的发生。

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细胞自由基产生与抗氧化剂作用机制

细胞自由基产生与抗氧化剂作用机制

细胞自由基产生与抗氧化剂作用机制自由基在细胞中产生,是一种普遍存在的生物分子,其不稳定的电子结构决定其高度反应性。

在人体内,自由基的产生主要通过氧化还原反应,这些反应包含氧化过程或还原过程,从而导致氧还原物种的生成。

虽然自由基在生物体内具有重要的生理作用,但过多的自由基会对细胞产生损伤,导致多种疾病的发生。

因此,为了维持正常的细胞功能,机体需要抗氧化剂来中和过多产生的自由基。

细胞内主要产生自由基的反应包括氧还原反应、光氧化反应和代谢过程中的氧化反应。

在氧还原反应中,氧分子在受到外界刺激或细胞内事件的影响下,可以自发产生自由基或者与其他分子发生反应生成自由基。

光氧化反应则是指光照射下,特定物质发生氧化反应并产生自由基。

细胞代谢过程中的氧化反应是细胞内产生自由基的主要途径,包括线粒体呼吸链和细胞色素P450酶系统。

这些反应过程都会产生一系列的自由基物质,如超氧阴离子、羟自由基、过氧化氢等。

细胞自由基的正常产生不仅与细胞的正常代谢功能有关,也与一些外源性因素的影响有关。

环境污染、辐射、烟草、酒精、高脂肪饮食以及某些药物等都可以促进自由基的产生。

这些外源性因素的存在加剧了细胞内的氧化应激反应,增加了细胞受损的风险。

细胞自由基作为一种高度反应性的物质,与机体内的分子发生反应,导致细胞膜脂质过氧化、DNA脱氧核苷酸损伤和蛋白质氧化等。

这些损伤会影响细胞的正常功能,甚至导致细胞死亡。

细胞自由基对细胞内多种信号通路和转录调控因子也起到调节作用。

例如,自由基可通过直接氧化细胞内关键分子,影响炎症因子的表达、细胞凋亡和细胞增殖等。

为了维持细胞的健康状态,机体演化出了一套自我保护机制,即抗氧化系统,来中和过多产生的自由基。

抗氧化剂是抗氧化系统中最重要的组成部分,可以捕获和中和自由基,从而减少其对细胞的损伤。

常见的抗氧化剂有维生素C、维生素E、β-胡萝卜素、谷胱甘肽等。

维生素C是一种水溶性的抗氧化剂,具有与自由基发生反应的能力,可以将自由基捕获并减少其对细胞组织的损伤。

抗氧化作用

抗氧化作用

抗氧化作用抗氧化作用是指通过抑制或防止氧化反应的发生,从而保护生物体免受氧化损伤的一种作用。

氧化反应是一种常见的化学反应,其中物质与氧气相互作用并且产生氧化产物。

这些氧化产物可以对生物体内的细胞、组织和器官产生损伤,导致各种疾病的发生。

抗氧化作用主要通过清除有害自由基和增强抗氧化酶的活性来实现。

有害自由基是指具有不成对电子的高度活泼的分子或原子。

它们对细胞内的有机物质进行氧化,并与DNA、蛋白质和细胞膜产生反应,造成细胞损伤和凋亡。

这些自由基的产生主要来源于人体的新陈代谢过程,例如呼吸过程中产生的氧自由基,还有环境污染物、辐射和化学物质等。

抗氧化物质可以通过捕获自由基上的不成对电子,从而减少自由基的产生和活性,从而达到抗氧化的作用。

抗氧化物质可以从食物中获取,特别是水果、蔬菜和谷物中含有丰富的抗氧化物质。

常见的抗氧化物质包括维生素C、维生素E、β-胡萝卜素、类黄酮和硒等。

这些物质可以通过多种机制发挥抗氧化作用。

例如,维生素C可以直接和自由基发生反应,从而减少自由基的活性;维生素E可以在细胞膜表面阻止脂质氧化反应的发生;β-胡萝卜素和类黄酮可以通过捕获自由基的不成对电子来减少自由基的产生。

此外,抗氧化酶也是重要的抗氧化机制。

这些酶包括超氧化物歧化酶、谷胱甘肽过氧化物酶和谷胱甘肽转移酶等。

它们可以降低氧自由基的产生,并分解有害的氧化产物。

抗氧化酶的活性受到多种内外因素的影响,例如营养状况、年龄和环境压力等。

抗氧化作用对于维持身体健康非常重要。

它可以减少生物体内氧化产物的积累,预防多种慢性疾病的发生,包括心脑血管疾病、癌症和神经系统疾病等。

此外,抗氧化物质还有利于提高免疫功能,促进伤口愈合和保护皮肤健康等。

总之,抗氧化作用是一种非常重要的生物学作用,它可以通过清除有害自由基和增强抗氧化酶的活性来保护生物体免受氧化损伤。

积极摄入富含抗氧化物质的食物,保持良好的生活习惯和环境卫生,对于维持身体健康至关重要。

食用油中的多酚类化合物的抗氧化效果

食用油中的多酚类化合物的抗氧化效果

食用油中的多酚类化合物的抗氧化效果在食用油中,多酚类化合物是一种重要的抗氧化物质,具有显著的抗氧化作用。

本文将介绍多酚类化合物的抗氧化机制以及其在食用油中的应用。

一、多酚类化合物的抗氧化机制多酚类化合物是一类含有多个酚类结构的化合物,包括黄酮类、类黄酮类、酚酸类等。

它们通常具有很强的抗氧化能力,可以通过以下几种机制来发挥其抗氧化作用。

1. 捕捉自由基自由基是引起氧化反应的主要原因,它们具有高度不稳定性,通过捕捉自由基可以有效地抑制氧化反应的进行。

多酚类化合物可以与自由基发生反应,从而中和自由基的活性,减少自由基对细胞和组织的损害。

2. 金属离子螯合某些金属离子(如铁和铜)能够催化氧化反应的进行,加速食用油的氧化过程。

多酚类化合物可以与这些金属离子发生螯合反应,抑制其催化作用,延缓油脂的氧化速度。

3. 阻断氧化链反应氧化链反应是食用油氧化的关键步骤,它会引发连锁反应,导致脂质分子的破坏。

多酚类化合物可以通过捕捉和中和自由基,阻断氧化链反应的进行,保护油脂的完整性。

二、食用油中多酚类化合物的应用由于多酚类化合物的抗氧化能力,它们被广泛应用于食用油的生产和保鲜中,以延长食用油的保质期和改善其质量。

1. 添加剂生产食用油的过程中,可以向油中添加多酚类化合物作为抗氧化剂。

这些添加剂可以显著提高食用油的抗氧化能力,减少氧化产物的生成,保持油的新鲜度和营养特性。

2. 萃取物部分食用油中已经存在天然的多酚类化合物,如橄榄油中的酚酸类成分。

通过合适的提取方法,可以从这些食用油中提取多酚类化合物,并应用于其他食用油的生产中,提高其抗氧化性能。

3. 应用研究科学家们还在研究多酚类化合物的更多应用领域。

例如,将多酚类化合物与其他天然抗氧化物质结合,提高它们的稳定性和效果;或是将多酚类化合物应用于新型食用油的开发中,以满足不同人群的需求。

总结起来,食用油中的多酚类化合物具有显著的抗氧化效果,可以通过捕捉自由基、金属离子螯合和阻断氧化链反应等机制发挥作用。

抗氧化作用的机制

抗氧化作用的机制

一:碳氢化合物氧化和抗氧化作用的机制1.1润滑油的自身氧化总所周知,碳氢化合物通过自动氧化过程氧化,这个过程形成酸和油的稠化。

更严重的情况下,油泥和油漆类可能形成。

润滑效果下降,降低燃油经济性,和增加摩擦,抗氧剂是很重要的添加剂来最小化氧化的影响,机理分析如下:1.1.1油的自身氧化自由基机理[179-181],包括链引发,增长,分支,终止。

1)链引发链引发的特征是通过烃类化合的C-H、C-C的断裂产生烷基自由基,这个过程一般是在烃类暴漏在氧气氛围、则加热状态下、紫外光、机械剪应力等条件下【182】,这种均裂的难易程度有以下规律:C-H的键能和自由基的稳定性,183.苯基﹤伯﹤仲﹤叔﹤烯丙基﹤苄基。

这样的话烃类化合物如果含有叔氢和氢在碳碳双键的α位时特别容易受到氧的影响。

这个过程在室温下一般比较慢,但是通过加热或则金属催化下会大大加快(铜、铁、镍、钒、锰、钴等)。

2)链增长:增长过程包括一个不可逆的烷基自由基与氧气反应生成烷基过氧自由基。

这个反应很快,速率与自由基上的取代基有密切的关系【179】。

一旦形成,过氧自由基可以随机与其他烃反应生成氢过氧化物(ROOH)和新的烷基自由基,基于以上机理,一个烷基自由基的形成,大量的烃类化合物会被氧化为氢过氧化物。

3)链分支:A:自由基的形成B:醛酮的形成:链分支过程开始于氢过氧化物断裂为烷氧基自己基和羟基自由基。

这个反应需要很高的活化能一般是温度大于150℃.金属则催化这个过程。

结果就是自由基可能经历以下过程a:烷氧基自由基从烃吸收氢变为醇,而烃生成新的烷基自由基b:羟基自由基通过吸收烃上的氢变成水和新的烷基自由基。

c:仲烷氧基自由基可以通过分解变为醛和和新的烷基自由基。

d:叔烷氧基自由基则降解为酮和新的烷基自由基。

以上过程对于加快润滑油的氧化过程是非常重要的,不但生成大量的烷基自由基来加速氧化过程,而且生成很多小分子的醛和酮,这个物质无疑会降低润滑油的粘度、增加润滑油的挥发性和极性。

茶与抗氧化剂的作用机制

茶与抗氧化剂的作用机制

茶与抗氧化剂的作用机制茶,作为一种被广泛饮用的饮品,被认为具有抗氧化的潜能。

本文将探讨茶与抗氧化剂的作用机制,以及它们对人体健康的影响。

一、茶的抗氧化机制茶叶中富含的多酚类物质,如儿茶素和茶多酚,被认为是茶具有抗氧化作用的主要成分。

这些多酚类物质具有捕捉自由基的能力,从而起到抗氧化的效果。

1.1 儿茶素儿茶素是茶叶中最主要的多酚类物质。

它具有较强的还原性,在体内与自由基发生反应,从而减少氧化反应的过程。

儿茶素还能够抑制相关的氧化酶活性,减少因氧化反应而产生的有害物质。

1.2 茶多酚茶多酚包括儿茶素、黄酮类化合物等多种成分。

茶多酚在体内可以与自由基结合,减少自由基对细胞的损伤。

同时,茶多酚还能够激活细胞内的抗氧化酶系统,增强抗氧化的能力。

二、抗氧化剂的作用机制抗氧化剂是指能够减少或阻止氧化反应的物质。

常见的抗氧化剂包括维生素C、维生素E、β-胡萝卜素等。

它们通过不同的机制发挥抗氧化作用。

2.1 维生素C维生素C是一种水溶性的抗氧化剂,具有较强的还原性。

它可以直接与自由基反应,中和其活性。

此外,维生素C还能够再生维生素E,增强维生素E的抗氧化能力。

2.2 维生素E维生素E是一种脂溶性的抗氧化剂,主要存在于细胞膜中。

它可以直接与自由基反应,减少脂质过氧化的产生。

同时,维生素E还能够与维生素C相互配合,协同发挥抗氧化作用。

2.3 β-胡萝卜素β-胡萝卜素是一种强效的抗氧化剂,它可以捕捉自由基并减轻其对细胞的伤害。

此外,β-胡萝卜素还可以通过其抗氧化的效果,起到预防慢性疾病的作用。

三、茶与抗氧化剂对人体健康的影响茶和抗氧化剂对人体健康都具有积极的影响。

它们可以帮助减轻氧化应激所导致的损伤,具有以下几方面的作用:3.1 抗衰老茶和抗氧化剂可以中和自由基,减缓细胞老化的过程。

长期饮用茶和摄入适量的抗氧化剂能够帮助保持皮肤的弹性和光泽,延缓衰老。

3.2 预防慢性疾病茶和抗氧化剂能够减少氧化损伤对细胞和组织的影响,降低慢性疾病的发生风险。

植物的抗氧化防御机制

植物的抗氧化防御机制

植物的抗氧化防御机制抗氧化防御是植物生长发育和适应环境的重要保护机制。

在光合作用和呼吸过程中,植物会产生大量活性氧自由基,它们具有高度活性、强氧化性和毒性,容易造成细胞膜的脂质过氧化、DNA和蛋白质的损伤,危害植物的生命活动。

为了应对活性氧自由基的挑战,植物演化出了一系列的抗氧化防御机制,以确保细胞的正常功能。

一、酶系统1. 抗坏血酸过氧化物酶(APX)APX是植物中最重要的抗氧化酶之一,它能够将过氧化氢(H2O2)转化为无害的水(H2O)。

当氧化胁迫增加时,植物会提高APX的合成,增强对过氧化氢的清除能力,保护细胞免受氧化损伤。

2. 超氧化物歧化酶(SOD)SOD是植物细胞中另一种重要的抗氧化酶,能够催化超氧自由基(O2-)的歧化反应,将其转化为次氧化氮(H2O2)。

SOD的活性与植物的抗氧化能力密切相关,通过调节SOD的合成和活性,植物能够有效清除细胞内的超氧自由基,减少细胞损伤。

二、非酶系统1. 抗坏血酸(维生素C)抗坏血酸是重要的抗氧化剂,能够捕捉和中和自由基,同时还能够再生其他抗氧化物质的活性,如生育酚和谷胱甘肽。

植物绿叶中富含抗坏血酸,能够稳定叶绿素和光合色素体,在光合作用过程中起到保护作用。

2. 生育酚(维生素E)生育酚是脂溶性的抗氧化物质,主要存在于植物的细胞膜中。

它能够与自由基发生反应,防止脂质过氧化反应的发生。

植物通过调节生育酚合成酶的活性和基因表达水平,来提高细胞膜的抗氧化能力。

3. 谷胱甘肽(GSH)谷胱甘肽是植物体内含量最高的非酶抗氧化物质,它具有与抗坏血酸和生育酚相似的功能。

谷胱甘肽能够与自由基反应,同时还能够与其他抗氧化物质相互作用,形成抗氧化物质网络,提高细胞的抗氧化能力。

三、信号转导通路除了上述的抗氧化物质和酶系统之外,植物还通过信号转导通路来调控抗氧化防御机制。

例如,植物在遭受氧化胁迫时,会激活特定的转录因子和信号分子,进而启动相关的抗氧化基因的表达,增强抗氧化酶的合成和活性。

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一:碳氢化合物氧化和抗氧化作用的机制1.1润滑油的自身氧化总所周知,碳氢化合物通过自动氧化过程氧化,这个过程形成酸和油的稠化。

更严重的情况下,油泥和油漆类可能形成。

润滑效果下降,降低燃油经济性,和增加摩擦,抗氧剂是很重要的添加剂来最小化氧化的影响,机理分析如下:1.1.1油的自身氧化自由基机理[179-181],包括链引发,增长,分支,终止。

1)链引发链引发的特征是通过烃类化合的C-H、C-C的断裂产生烷基自由基,这个过程一般是在烃类暴漏在氧气氛围、则加热状态下、紫外光、机械剪应力等条件下【182】,这种均裂的难易程度有以下规律:C-H的键能和自由基的稳定性,183.苯基﹤伯﹤仲﹤叔﹤烯丙基﹤苄基。

这样的话烃类化合物如果含有叔氢和氢在碳碳双键的α位时特别容易受到氧的影响。

这个过程在室温下一般比较慢,但是通过加热或则金属催化下会大大加快(铜、铁、镍、钒、锰、钴等)。

2)链增长:增长过程包括一个不可逆的烷基自由基与氧气反应生成烷基过氧自由基。

这个反应很快,速率与自由基上的取代基有密切的关系【179】。

一旦形成,过氧自由基可以随机与其他烃反应生成氢过氧化物(ROOH)和新的烷基自由基,基于以上机理,一个烷基自由基的形成,大量的烃类化合物会被氧化为氢过氧化物。

3)链分支:A:自由基的形成B:醛酮的形成:链分支过程开始于氢过氧化物断裂为烷氧基自己基和羟基自由基。

这个反应需要很高的活化能一般是温度大于150℃.金属则催化这个过程。

结果就是自由基可能经历以下过程a:烷氧基自由基从烃吸收氢变为醇,而烃生成新的烷基自由基b:羟基自由基通过吸收烃上的氢变成水和新的烷基自由基。

c:仲烷氧基自由基可以通过分解变为醛和和新的烷基自由基。

d:叔烷氧基自由基则降解为酮和新的烷基自由基。

以上过程对于加快润滑油的氧化过程是非常重要的,不但生成大量的烷基自由基来加速氧化过程,而且生成很多小分子的醛和酮,这个物质无疑会降低润滑油的粘度、增加润滑油的挥发性和极性。

在高温条件下醛和酮则会被继续氧化为酸和其他大分子化合物使油变得粘稠,从而形成油泥和varnish deposits。

4)链终止:在氧化过程中,大分子碳氢化合物的形成会增加油的粘度。

当润滑油的粘度增加到影响氧气在有油中的传递的时候,链终止过程就开始了,比如:两个烷基自由基可以反应生成新的烃类化合物。

烷基自由基可以与烷基过氧化物自由基反应生成新的过氧化物。

当然这种过氧化物不稳定,容易形成更多的烷氧基自由基。

在这个过程中生成的羰基化合物和醇类化合物也可能是含有α氢的过氧自由基反应所得:金属催化主要是通过氧化还原过程作用在链分支阶段催化氢过氧化物降解,【184】。

可以显着减低氧化反应的活化能,使氧化反应能够在低温下进行。

初始阶段:增长阶段::之前谈论了润滑油在低温和高温的自氧化降解过程。

低温过程形成了过氧化物、醇、醛、酮和水【185、185】。

在高于120℃时,过氧化物和氢过氧化物的断裂成为主要的反应,直接导致羰基化合物被氧化为酸类,润滑油的酸度增加。

随着氧化的进行,酸或碱催化的羟醛缩合反应发生。

如下图:【187】首先,α,β-不饱和醛或则酮生成,然后生成大分子化合物。

这些化合物会增加油的粘度并进一步结合成为在油中无法溶解的聚合物,表现为油泥或则热金属表面的油漆沉积物。

润滑油粘度增加和沉积物被证明是机械损害的重要因素。

【188】。

1.1.4 基础油组成对氧化稳定性的影响矿物质油由原油经过加工得到的含有直链的、支链、环烷烃、芳香族环烃类,分子中的碳原子数一般都为15个或则更多【189】。

根据加工技术的不同还会含有硫、氮、氧等元素。

根据美国石油协会的分类,矿物油可以通过饱和烃含量、硫、粘度指数分类为Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ,Ⅴ,Ⅰ组占有全世界50%的比率,Ⅱ,Ⅲ组虽然刚刚起步,但是会越来越有竞争力,特别是在精致过的植物油成为新的Ⅱ,Ⅲ油类之后【190】。

总所周知,矿物油中的组成,包括:直链或支链烃、饱和烃、不饱和烃、但芳环烃、多芳环烃、以及氮、硫、氧和杂环等在油品氧化过程中起到重要的作用,人们也有很多深入的研究试图建立起基础油结构和氧化稳定性的关系【191-195】。

但是由于油品的来源、测试方法、测试条件、人员因素,最终导致这些结论很难具有推广性,甚至发生前后矛盾的现象。

总的来说,饱和烃的对氧化的稳定性超过不饱和烃;直链的烃因其化学组成的作用稳定于环烷烃和芳香烃类;单环的芳香烃优于双环和多环的芳香烃类【196】。

芳香族烃类化合物易氧化的主要因素是非常活泼的苄基氢原子【193】。

有人统计给予500N 的氢裂解能时,矿物油中芳香烃含量从质量分数1%到8.5%的话,将会增加一倍的氧化量。

硫化合物是早期的使用的抗氧剂之一,实验室统计在165℃,硫化物含量低于0.03%的白矿油和PAO会有很好的抵抗氧化的效果【145】。

人们发现在氢化裂解石油过程中降低芳香烃含量,增加硫含量>80ppm而不是传统的小于20ppm将会有更好的抗氧化性能【192】。

人们推测硫化物通过生成强酸催化过氧化物通过非自由基过程降解,或则通过酸催化重排烷基氢过氧化物形成酚等抗氧剂【145‘179】。

相对于硫,含氮化合物尤其是含氮杂环化合物即使在很低浓度下依然会加速氧化过程【197】。

在高精致的Ⅱ,Ⅲ组基础油中,杂环化合物被认为已经去除干净,芳环化合物和含硫化合物成为影响润滑油稳定性的主要因素【192、193】。

显示人们可以通过条件含硫和芳烃的组成和浓度来影响油品的氧化稳定性。

1.1.5氧化抑制这些测试在于搞清楚几个可能的办法来控制氧化过程。

阻碍能量的供给是一个途径。

但是这是唯一有效的途径在低剪切力和低温条件下。

一种更有效的办法是通过捕捉催化剂杂质和破坏烷基自由基、烷氧基自由基和氢过氧化物来控制氧化。

以上过程可以分别通过加入金属减活剂或则适当的烷基自由基、烷氧基自由基清除剂来达到目的。

自由基清除剂被认为是主要的抗氧剂。

它们通过贡献氢原子来终止烷基或则烷氧基自由基,来打断自氧化过程的链式反应过程。

一种化合物要成为好的抗氧剂需要具备给过氧化物或过氧自由基提供氢原子的能力强于烃类化合物【198】。

失掉氢原子后,抗氧剂变成稳定的自由基,烷基自由基变成烷烃,烷基过氧自由基变成烷基氢过氧化物,受阻酚和芳胺类化合物是2类主要的抗氧化剂。

分解过氧化物的抗氧剂一般被称为辅助抗氧剂【180】。

他们的功能主要是在链式反应中将烷基氢过氧化物转化为醇类。

它们通常是含有机磷、有机硫或则同时含有硫和磷的化合物。

如ZDDP就是这些化合物。

润滑油中含有很多过渡金属,所以金属减活剂被引入来减少金属的催化作用。

由金属减活剂作用的机理,金属减活剂主要分成2大类:螯合剂【180】、表面钝化剂【199】。

表面钝化剂主要是通过附着在金属表面形成钝化膜,从而阻止金属和烃类的相互作用。

同时他们能够通过限制腐蚀物与金属表面的接触来减少金属的腐蚀。

螯合剂则是分散在润滑油中通过捕捉金属离子形成无活性或则低活性的复合体来达到目的。

不管是那种机理的金属减活剂,都能有效降低抗氧化剂作用中的金属催化问题。

如下表所示常用商业化金属减活剂1)受阻酚一个典型的例子就是3,5-二叔丁基-4-甲基苯酚(BHT)下图比较了烷基自由基与氧气和BHT的反应竞争能力烷基自由基与氧气反应速率k2远远大于烷基自由基与受阻酚的反应速率k1【179】.这样的话,如果供给充足氧气的情况下,烷基自由基与受阻酚的反应会更低。

但是随着更多的烷基自由基转化为烷基过氧自由基,BHT开始贡献氢给它们,如下图:在这个过程中,烷基过氧化物转化为氢过氧化物,同时受阻酚转化为酚氧自由基,而且酚氧自由基通过位阻和共轭作用更加稳定。

由邻位的两个叔丁基带来的位阻作用阻碍了酚氧自由基继续与烃类反应。

这种共轭的环己二烯酮自由基您能够进一步与仲烷基过氧自由基结合形成烷基过氧自由基,一般温度不超过120℃【200】。

如果没有共轭转化的话,以上反应仍然是受阻酚一个重要的可能途径,如两分子酚氧自由基之间互相反应生成BHT和甲基环己二烯酮。

在高温条件下,之前生成的烷基环己二烯酮过氧自由基不再那么稳定,如下图:他们会自身降解为一个烷氧基自由基和一个烷基自由基以及一个2,6-二叔丁基-1,4-二苯醌。

就像预期的一样,高温条件下生成的自由基将会恶化BHT在抗氧作用。

2)芳胺芳胺是一类特别有效的主要抗氧剂,比如烷基二苯胺化合物。

他的反应开始于烷基过氧自由基和烷氧基自由基夺取芳胺上的氢原子。

如下图:由于烷氧基自由基与氧气的快速反应,结果就是烷基过氧自由基会有很高的浓度,接着与烷基二苯胺供体进行反应。

根据温度的不同、氧化程度(烷氧基自由基和烷基自由基的比例)、烷基二苯胺的结构,胺的反应会有多个可能的反应途径【201】。

下图反应了低于120℃时的阻止氧化机理:【179,202】这个反应开始于胺基自由基进攻第二个烷基过氧自由基形成氮氧自由基和烷氧自由基。

氮氧自由基通过三种可能的共轭结构得到稳定【182,202】。

如下图:接着,第三个烷氧基自由基与胺氧基自由基反应形成氮过氧化物复合物,这种复合物会释放出醚类分子,自身则形成氮氧基环己二烯酮。

紧接着,第四个烷氧基自由基与氮氧基环己二烯酮反应生成氮氧基环己二烯酮过氧自由基,最终离解为1,4-苯醌和一个烷基亚硝基苯。

所以一个在等当量的理论情况下,一个二苯胺具有低温条件下受阻酚两倍消除自由基能力。

在高温条件下(大于120℃时):氮氧自由基很快会经历两种可能的反应途径,要么与仲烷基反应生成N-sec-alkoxy二苯胺【179,186,203】;或则叔烷基自由基反应生成N-羟基二苯胺。

在前一种情况下,生成的烷氧基胺会很快热重排一个酮和最初的烷基二苯胺。

在后一种情况下氮氧自由基会被再生成通过一个羟基二苯胺和一个烷基自由基的快速反应。

这样,在高温条件下,一摩尔烷基二苯胺分子在氮氧自由基被破坏之前会消除很多自由基。

有人报道了每摩尔烷基二苯胺可以消除12摩尔的自由基【186】。

有机硫化物通过氧化降解产物来清除氢过氧化物。

机理如下图:生成烷基硫砜类化合物。

反应主要是通过硫化物与烷基氢过氧化物反应生成低活性的醇和亚砜来达到目的。

首选的机理就是接下来的反应为:亚砜通过分子内β氢的转移形成次磺酸(RSOH)。

次磺酸可以与氢过氧化物继续反应生成sulfur-oxy acids。

在高温条件下,sulfininc acid(RSO2H)可以降解形成二氧化硫,二氧化硫是一种经典的路易斯酸,他通过形成三氧化硫和硫酸促进了氢过氧化物的分解。

有人报道了一当量的二氧化硫可以催化破坏20000当量的异丙苯氢过氧化物【204】。

更强的有机硫抗氧剂在特定情况下,有机硫-氧酸可以消除烷氧基自由基,从而具备主要抗氧剂的特性,如下图:亚磷酸盐(酯)是一类主要的有机硫化合物辅助型抗氧化剂。

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