Особенности окисления фосфолипидов и неионных поверхностно-активных веществ тема автореферата и диссертации по химии, 02.00.04 ВАК РФ

Менгеле, Елена Алексеевна АВТОР
кандидата химических наук УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ
Москва МЕСТО ЗАЩИТЫ
2010 ГОД ЗАЩИТЫ
   
02.00.04 КОД ВАК РФ
Диссертация по химии на тему «Особенности окисления фосфолипидов и неионных поверхностно-активных веществ»
 
Автореферат диссертации на тему "Особенности окисления фосфолипидов и неионных поверхностно-активных веществ"

УЧРЕЖДЕНИЕ РОССИЙСКОМ АКАДЕМИИ НАУК ИНСТИТУТ ХИМИЧЕСКОЙ ФИЗИКИ им. Н.Н. СЕМЕНОВА РАН

На правах рукописи

606285

ИИ4

МЕНГЕЛЕ ЕЛЕНА АЛЕКСЕЕВНА

¿Я

ОСОБЕННОСТИ ОКИСЛЕНИЯ ФОСФОЛИПИДОВ И НЕИОННЫХ ПОВЕРХНОСТНО-АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ

02.00.04 - физическая химия

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук

Москва-2010

004606285

Работа выполнена в Учреждении Российской академии наук Институте химической физики им. Н.Н.Семенова РАН

Научный руководитель

доктор химических наук Касаикина О.Т. член-корреспондент РАН Гехман А.Е.

Официальные оппоненты:

доктор химических наук профессор Мельников М.Я.

Ведущая организация:

Учреждение Российской академии наук

Институт проблем химической физики РАН

Защита состоится /б июня 2010 года на заседании Диссертационного совета Д 002.039.02 при Учреждении Российской академии наук Институте биохимической физики им. Н.М. Эмануэля РАН по адресу: 119334, Москва, Косыгина, д. 4, актовый зал.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Учреждения Российской академии наук Института биохимической физики им. Н.М. Эмануэля РАН

Автореферат разослан мая 2010г.

С авторефератом диссертации можно ознакомиться на сайте Учреждения Российской академии наук Института химической физики им. Н.М. Эмануэля

РАН

Ученый секретарь

Диссертационного совета Д 002.0"10 т кандидат физ.-мат. наук

Бибиков С.Б.

Актуальность темы

Фосфатидилхолины (лецитины, РЬ) - природные поверхностно-активные вещества (ПАВ), которые применяются в производстве пищевых продуктов, лекарственных и косметических средств, а также в индивидуальном виде в качестве биологически-активной добавки. Наряду с лецитинами для структурной стабилизации продуктов применяют другие природные фосфолипиды (фосфатидилэтаноламины, серины, инозитолы) и нетоксичные синтетические неионные ПАВ, содержащие гидрофильные полиоксиэтиленовые фрагменты (плюроники, твины, тритоны и т.д.). Фосфолипиды являются основными компонентами клеточных мембран и мембран субклеточных органелл животных, растений и микроорганизмов.

В последнее десятилетие установлено, что добавки ПАВ могут оказывать существенное влияние на скорость и механизм окисления углеводородов и лшшдов. Характер влияния зависит от природы ПАВ и окисляющегося субстрата. Катионные ПАВ катализируют процессы радикально-цепного окисления углеводородов и лшшдов, ускоряя распад гидропероксидов на свободные радикалы. Характер влияния анионных ПАВ сильно зависит от строения полярной головки ПАВ и природы гидропероксида. Для структурной стабилизации пищевых и лекарственных продуктов используют, как правило, неионные ПАВ. Фосфатидилхолины (лецитины) имеют структуру цвиттер-ионов, однако в зависимости от рН или наличия ионов металлов могут выступать как катионные или анионные ПАВ.

Окисление легко окисляющихся остатков жирных кислот является одной из основных причин прогоркания и окислительной деструкции масел и маслосодержащих продуктов. Наряду с окислением к ухудшению качества маслосодержащих продуктов приводит азЛгапэ изомеризация ненасыщенных жирнокислотных остатков (НЖК), которые в природе синтезируются и функционируют • в аэ-конформации. Имеющаяся в литературе информация относительно окисления, окислительной стабильности и айЛгапэ изомеризации фосфолипидов весьма противоречива. С одной стороны, есть данные, что индивидуальные фосфолипиды проявляют антиоксидантные свойства и в сочетании с другими ингибиторами проявляют синергический эффект при

окислении жиров и масел. С другой стороны, фосфолипиды сами подвергаются окислению и демонстрируют относительно высокую реакционную способность в радикально-цепных процессах. В последние годы появились данные, что окислительный стресс в живых организмах сопровождается появлением ^аш-изомероз в НЖК фосфолипидов клеточных мембран. Информации по окислению синтетических пищевых ПАВ в литературе практически нет.

В данной работе исследовано окисление фосфолипидов и ряда пищевых неионных ПАВ молекулярным кислородом, изучено влияние природных антиоксидантов на окисление и азЛгапэ изомеризацию ненасыщенных жирных кислот в фосфолипидах, а также влияние фосфолипидов на образование радикалов при распаде гидропероксидов.

Работа выполнялась в соответствии с планами научно-исследовательских работ ИХФ РАН при поддержке грантов РФФИ 07-03-00369, научной школы академика А.Л. Бучаченко НШ-1468.2008.3 и ГК № 02.513.12.0015, программы 1-ОХНМ РАН. Исследование с^Лгам изомеризации НЖК выполнено в рамках совместного проекта между РАН и Национальным научным центром Италии.

Цель работы

Выявить особенности кинетики окисления фосфолипидов и ряда пищевых неионных ПАВ молекулярным кислородом, обусловленные структурообразованием в растворах ПАВ, исследовать влияние антиоксидантов на окисление и ^Лгам изомеризацию ненасыщенных жирных кислот в фосфолипидах, а также влияние фосфолипидов на образование радикалов при распаде гидропероксидов.

Научная новизиа

Получены кинетические характеристики окисления яичного фосфатидилхолина в органических средах и водных растворах. Показано, что зависимости скорости его окисления от брутто-концентраций реагентов отличаются от аналогичных зависимостей жидкофазного окисления углеводородов и масел, и это обусловлено образованием мицеллярных агрегатов - обращенных мицелл в органических средах и мультиламеллярных липосом и везикул в водных растворах.

На примере ТХ-100, Т\уееп65, плгороника Р-68 установлено, что синтетические пищевые ПАВ, содержащие полиоксиэтиленовый гидрофильный фрагмент, при наличии источника радикалов могут окисляться при физиологической температуре по цепному свободно-радикальному механизму с длиной цепи в несколько десятков звеньев.

Сопоставление скоростей аэ/й-аш изомеризации НЖК под действием различных радикалов (алкильных, пероксильных, феноксильных, аминильных и тиильиых) показало, что только тиильные радикалы катализируют одАгапв изомеризацию.

Установлено, что тиильные радикалы, образующиеся в обменных радикальных реакциях с меркаптоэтанолом, катализируют сиз/Ьят изомеризацию в НЖК метиллинолеата и фосфатидилхолина. Изомеризация подавляется природным антиоксидантом а-токоферолом и скорость азЛгапэ изомеризации уменьшается в атмосфере кислорода. Ароматический амин, напротив, демонстрирует синергический эффект с меркаптоэтанолом, увеличивая при совместном присутствии скорости окисления и ия/Ц-апэ изомеризации.

Сравнительное изучение окисления фосфатидилхолина, ингибированного природными антиоксидантами, показало, что катехоламины дофамин, норадреналин и адреналин по эффективности антиокислительного действия значительно превосходят кверцетин и а-токоферол. Обнаружено сильное влияние фосфатного буферного раствора на пути превращения адреналина в реакциях с пероксильными радикалами.

Установлено, что добавки СаС12 разрушают мицеллярные агрегаты фосфатидилхолина (РЬ). Образующийся аддукт РЬ-СаС12 окисляется с более высокой скоростью в органической среде и медленнее, чем исходный РЬ, в водном растворе. Показано, что аддукт РЬ-СаС^ катализирует образование радикалов при распаде гидропероксидов, подобно хлориду ацетилхолина.

Практическая значимость

Поскольку фосфолипиды и нетоксичные синтетические неионные ПАВ широко применяются в производстве пищевых, лекарственных и косметических продуктов, количественные оценки влияния фосфолипидов на процессы

генерирования и трансформации радикалов и их собственной окисляемости имеют не только теоретическое, но и большое практическое значение.

Апробация работы и публикации

Материалы диссертации докладывались на ежегодных научных конференциях ИХФ РАН 2007-2009; XVII Всероссийском Симпозиуме "Современная химическая физика", Туапсе, 2007; Всероссийской научно-методической конференции "Пути и формы совершенствования фармацевтического образования. Создание новых физиологически активных веществ", Воронеж, 2007, 2010; V, VI, VII, Euro Fed Lipid Congress and Expo, Goteborg, 2007, Athenes, 2008, Graz, 2009; III International Conference on Colloid Chemistry and Physicochemical Mechanics, Moscow, 2008; Всероссийской конференции молодых ученых и Iii школе им. академика Н.М. Эмануэля "Окисление, окислительный стресс и антиоксиданты", Москва, 2008; Международной конференции "Новые информационные технологии в медицине, биологии, фармакологии и экологии", Гурзуф, 2008, 2009; International Conference "Biocatalysis-2009", Архангельск, 2009; Всероссийской научной конференции "Химическая кинетика окислительных процессов. Окисление и антиоксидантная стабилизация" и XII Всероссийской научной конференции по химии органических и элементоорганических пероксидов "Пероксиды-2009", Уфа, 2009.

Публикации

По материалам диссертационной работы опубликовано 5 статей и 12 тезисов докладов на российских и международных конференциях.

Лнчный вклад соискателя

Результаты, представленные в диссертационной работе, получены лично автором или при его непосредственном участии. Измерения размеров микроагрегатов методом динамического светорассеяния проводилось совместно с Плащинои И.Г. (зав. лаб. физико-химической модификации биополимеров ИБХФ РАН).

Объем и структура работы

Диссертационная работа изложена на 107 страницах машинописного текста, включает 23 рисунков, 14 таблиц и список литературы из 235 наименований. Диссертация состоит из введения, 5 глав, выводов и списка литературы.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Введение

Во введении определены основные задачи диссертации, фундаментальные и прикладные проблемы, на решение которых направлена работа.

Глава I. Литературный обзор В литературном обзоре рассмотрены основные положения теории жидкофазного окисления и механизмов действия антиоксидантов, имеющиеся данные по окислению фосфолипидов в различных условиях, а также существующие представления о поведении ПАВ в водно-органических средах, мицеллярном катализе и влиянии ПАВ на процессы окисления.

Глава II. Экспериментальная часть Приведены сведения об использованных в работе реагентах: яичный и соевый фосфатидилхолины (лецитины, Fluka Chemika-BioChemika); метиллинолеат (Aldrich); синтетические неионные ПАВ: гс-тргт-октилфениловый эфир полиэтиленгликоля - Triton-X-100 (ТХ-100) (Ferak); полиоксиэтилен 20 сорбитан тристеарат (Tween65) (Ferak), плюроник F-68 (НО(СН2СНгО)т-/2(CH(CH3)CH20)n(CH2CH20)m/2H). В качестве инициаторов свободных радикалов использовали азо-бис-изобутиронитрил (AIBN) в органических средах и азо-бис-амидинопропан гидрохлорид (ААРН) в водных растворах. В качестве ингибиторов — акцепторов свободных радикалов использовали а-токоферол (Sigma), 2,2-бис-[2-(п-диметиламинофенил) индан-1,3-дион] (FF) (синтезирован в ИХФ РАН), катехоламины: L-адрсналин, или эпинефрин (CAI) (Fluka), норадреналин (СА2) (Fluka), дофамин (САЗ) (Fluka), кверцетин (Q) (Fluka) и р-карогин (A) (Fluka Chemika-BioChemika). Cis/trans изомеризацию ненасыщенных субстратов проводили под действием тиильных радикалов, образующихся в обменных радикальных реакциях из меркаптоэтанола (RSH) (Fluka). В качестве растворителей использовали н-декан, хлорбензол, циклогексан, дистиллированную воду.

Представлены методики проведения экспериментов по окислению ПАВ и особенности анализа гидропероксидов в этих системах, описаны применяемые химические и физико-химические методы анализа: УФ спектроскопия (Ultiospec 1100 pro); газовая хроматография (GC-Var¡an). Размеры микроагрегатов,

7

образованных ПАВ, оценивали методом динамического светорассеяния (ДСР) с помощью Zetasizer NanoZS (Malvern Instruments, United Kingdom), оснащенного лазером с длиной волны 633 нм.

Глава III. Кинетические особенности процессов окисления фосфолипидов и иенонных ПАВ

В данной главе рассмотрено влияние структурообразования в растворах ПАВ на кинетические закономерности процесса их окисления кислородом воздуха.

Фосфатидилхолин (PL) относительно легко растворяется в органических растворителях н-декане и хлорбензоле с образованием прозрачных слегка опалесцирующих (при [PL] > 20 мг/мл) мицеллярных растворов. Методом динамического рассеяния света было показано, что при [PL] = 20 - 80 мг/мл в растворе образуются микроагрегаты с узким распределением по размерам. Средний гидродинамический диаметр обращенных мицелл лецитина равен 6 нм в н-декане и 4,5 нм в хлорбензоле. В таблице 1 показано, что в органических растворителях в присутствии амфифильных гидропероксидов размеры обращенных микроагрегатов уменьшаются, тогда как добавки воды и изопропанола приводят к увеличению размеров.

В воде лецитин самопроизвольно не растворяется. Принудительно под действием ультразвука образуются мультиламеллярные везикулы, или липосомы с широким распределением частиц по размерам от 80 до 1000 нм.

Таблица 1. Размеры микроагрегатов в растворах ПАВ (25°С)

№ Вещество Растворитель Размер, нм

1 PL н-декан 6,0

2 PL иROOH н-декан 5,2

3 PL хлорбензол 4,3

4 PL и H20 30 цл/4мл хлорбензол 9,0

5 PL и ИПС 30 цл/4мл хлорбензол 6,2

6 PL вода 80-1000

7 ТХ-100 вода 8,1

PL - яичный фосфатидилхолин, 20 - 60 мг/мл;

ТХ-100,45-150 мг/мл

ROOH - гидропероксид лимонена, 50 мМ.

Известно, что окисление углеводородов и липидов молекулярным

кислородом в органических растворителях протекает по цепному свободно-

радикальному механизму с квадратичным обрывом цепей по реакции

рекомбинации/диспропорционирования пероксильных радикалов, и кинетическое

уравнение для скорости жидкофазного радикально-цепного окисления имеет вид:

Ш02=я[1Ш]-\УЛ5 (1),

где Щ - скорость инициирования радикалов, [ЯН] - концентрация окисляемого вещества; величина параметра а = кр/(2к()0,5, равного отношению эффективных констант скорости продолжения и обрыва цепи окисления, характеризует окисляемость субстрата.

С целью проверки применимости уравнения (1) для описания кинетики окисления ПАВ исследовали зависимости скорости окисления от концентрации ПАВ, скорости инициирования радикалов и температуры.

а) Окисление фосфатидилхотта (РЬ) При окислении РЬ с добавкой инициатора АГОИ в органическом растворителе и ААРН в водном растворе поглощение Ог происходит с постоянной скоростью (рис. 1а и б), которая в десятки раз превышает скорость инициирования радикалов, что указывает на радикально-цепной механизм окисления.

Рис. 1. Кинетические кривые поглощения 02 при инициированном окислении лецитина, 45 мг/мл, при разных температурах

а) в хлорбензоле (°С): 1 - 50; 2 - 60; 3 - 70; [А1ВМ] = 5 мМ.

б) в воде (°С): 1 - 25; 2 - 37; 3 - 45; [ААРН] = 55 мМ.

Поскольку скорость инициирования радикалов при распаде азоинициаторов (1) пропорциональна концентрации инициатора, = кгР], из зависимостей скорости окисления РЬ от концентрации инициатора в логарифмических

9

координатах, представленных на рис. 2, следует, что в органическом растворителе и \Уо2 ~ тогда как в водном растворе ^02 ~ .

1п\Ш2+1пШ7

2

1п\ЛГО2+1п10'

Г*

2,62,4-

2,2

3,43,23,02,8-

2

3.5

2.5-

3.0

2.0

4.0

1.5- 3

1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 |П [|]+!п 10э

2.8 2.9 3.0 3.1 3.2 3.3 3.4 1000/Т, К

Рис. 2. Зависимости скорости поглощения Ог при окислении лецитина от концентрации инициатора в логарифмических координатах: 1 - в растворе н-декана от [А1ВЫ] при 60°С; 2 - в водном растворе от [ААРН] при 37°С; [РЬ] = 45 мг/мл.

Рис.3. Температурные зависимости скорости инициированного окисления лецитина в координатах уравнения Аррениуса: 1 - в хлорбензоле, [Л1ГШ] = 5 мМ; 2 - в воде, [ААРН] = 55 мМ; [РЬ] = 45 мг/мл.

Температурные зависимости скорости инициированного окисления РЬ в обоих растворителях линеаризуются в координатах Аррениуса (рис. 3), что позволяет оценить эффективные энергии активации цепного процесса окисления, которые составляют 94,8 и 73 кДж/моль в органической и водной среде соответственно. Энергии активации распада азоинициаторов А1ВЫ и ААРН значительно выше: 128,7 и 112,0 кДж/моль. Сопоставление энергий активации указывает на сложный характер процесса, имитацию линейного обрыва при окислении РЬ в водной среде.

Зависимости скорости окисления лецитина от брутто-концентрации имеют нелинейный вид и в органической, и в водной среде (рис. 4 и 5). При концентрациях РЬ выше 5 мг/мл приращение скорости при дальнейшем увеличении концентрации лецитина заметно снижается.

Полученные данные показывают, что уравнение (1), полученное и проверенное для скоростей жидкофазного окисления большого числа

углеводородов и липидов, не годится для скорости окисления лецитина в широком диапазоне концентраций, хотя процесс радикально-цепной с большой длиной цепи.

2,5 \Л/02*Ю6, М/с

\ЛГО-10. М/с

2.0

2

1.5

0,5

5

О'

0,0

о

20 40 60 ВО 100

С, мг/мл

О 20 40 60 80 100 С, мг/мл

Рис. 4. Зависимость скорости поглощения 02 от концентрации лецитина в хлорбензоле при 60°С; [А1ВЫ] = 5 мМ, [РЬ] = 45 мг/мл.

Рис. 5. Зависимость скорости поглощения 02 от концентрации лецитина в водном растворе при 37°С; [ААРН] = 5 мМ, [РЬ] = 45 мг/мл.

Однако, если рассматривать окисление лецитина в органической среде в узком интервале концентраций, например, в интервале 10-60 мг/мл, которому соответствует образование в хлорбензоле обращенных мицелл диаметром 4,3 нм, зависимость ^02 от [РЬ] линейная. Величина параметра а, вычисленная из наклона этой зависимости согласно уравнению (1), составляет 0,06 (М-с)"0'5 (расчет для 60°С при Мрь=760). Поскольку в органических растворителях порядок У/02 по скорости инициирования такой же, как в уравнении (1), расчет значения параметра а из наклона зависимости №02 от АУ®'5 дает близкую величину 0,07 (М-с)"0,5. Из рисунка 4 видно, что в области низких концентраций РЬ величина параметра а может быть на порядок выше. Иными словами, при исследовании окисления амфифильных соединений или систем, включающих ПАВ, даже при формальном выполнении зависимостей \Уо2 ~ Щ следует иметь в виду, что концентрация не является интенсивным параметром системы.

Скорость окисления лецитина в водной среде вообще никак не соотносится с уравнением (1), следовательно, сравнивать окисляемость лецитина в воде и органической среде по величине параметра а не имеет смысла даже в одном концентрационном интервале. Сопоставление скоростей окисления лецитина в

воде и органическом растворителе при одинаковых температуре (45°С), скорости инициирования радикалов (22,5-Ю"8 М/с) и брутто-концентрации РЬ (45 мг/мл) показывает, что \Уог в воде равна 3,5-10"6 М/с, а в хлорбензоле 2.1-10~й М/с. Это означает, что при наличии источника радикалов лецитин, организованный в мультиламеллярные липосомы в воде, окисляется в ~1,5 раза быстрее, чем в обращенных мицеллах в органической среде.

б) Окисление неионных ПАВ

Неионные синтетические ПАВ ТХ-100, Т\уееп65 и плюроник Р-68, полярная часть которых представляет собой полиоксиэтиленовые фрагменты, применяют для солюбилизации липофильных соединений в водных растворах. Гидрофильная часть этих ПАВ содержит относительно ослабленные связи С-Н в а-положении к атому кислорода, поэтому при наличии источника свободных радикалов они могут подвергаться окислению молекулярным кислородом. Установлено, что в водной среде при физиологической температуре 37°С окисление ПАВ кислородом воздуха развивается по цепному свободно-радикальному механизму с образованием гидропероксвдов. Длина цепи (V = составляет 3-30 звеньев, в зависимости

от соотношения концентраций инициатора и ПАВ (таблица 2).

Таблица 2. Кинетические характеристики окисления неионных ПАВ при физиологической температуре 37°С

№ Вещество С, мг/мл \УИ08,М/с \Уо2'10ь, М/с V

1 ТХ-100 45 1,23 0,46 37

2 ТХ-100 45 7,15 0,54 7

3 ТХ-100 45 21,45 0,84 4

4 ТХ-100 150 7,15 1,36 19

5 Т\уееп65 45 7,15 0,62 9

6 Т\уееп65 22 1,23 0,34 27

7 Tween65 22 7,15 0,42 6

8 Ттеееп65 22 21,45 0,59 3

9 Р-68 45 1,23 0,41 33

10 Р-68 45 7,15 0,76 10

При одинаковых массовых концентрациях и скоростях инициирования скорости окисления ПАВ (см. №№ 2,5 и 10, таблица 2) немного возрастают в ряду: ТХ-100 <Т\уееп65< Р-68.

в) Совместное окисление лецитина и ТХ-100 Исследование совместного окисления лецитина и ТХ-100 показало следующее. В широком диапазоне скоростей инициирования скорость окисления лецитина в несколько раз выше, чем скорость окисления ТХ-100 (рис. 6). Добавка ТХ-100 к липосомам лецитина уменьшает скорость окисления, т.е. по отношению к лецитину ТХ-100 действует как антиоксидант.

-WO *Ю , М/с

0,00

0,05

0,10 [ААРН], М

Вещество Размер, нм

PL 80 -1000

ТХ-100 8,1

PL и ТХ-100 (1:3) 960-5100

Рис. 6. Зависимости скорости поглощения 02 от концентрации ААРН при окислении ПАВ в воде при 37°С: 1 - [PL] = 45 мг/мл; 2 - [ТХ-100] = 45 мг/мл; 3 -[ТХ-100] = 150 мг/мл и [PL]= 45 мг/мл.

Анализ размеров микроагрегатов, образующихся в растворах индивидуальных ПАВ и их смеси, показал, что при смешении лецитина и ТХ-100 в массовом отношении 1:3 исчезают «мелкие» (8 нм) мицеллы ТХ-100 и образуются микроагрегаты, более крупные, чем липосомы лецитина, с широким распределением по размерам.

Сопоставление скоростей окисления Р1. и ТХ-100, взятых по отдельности и в смеси, с соответствующими размерными характеристиками образующихся микроагрегатов, показывает, что антиокислительное действие ТХ-100 может быть обусловлено образованием защитного слоя из зтиленоксидных групп ТХ-100, экранирующих липосомы РЬ от водной фазы и радикалов, инициированных ААРН в объеме воды.

г) Влияние антиоксидантов - акцепторов радикалов на окисление лецитина в водных растворах

Известными природными антиоксидантами - акцепторами свободных радикалов являются токоферолы и катехоламины. На рис. 7 сопоставлено влияние этих антиоксидантов на окисление ламеллярных липосом лецитина в водном растворе. Жирорастворимый а-токоферол вводили по ходу окисления из спиртового раствора (рис.7а, кр.З), а также добавляли непосредственно в лецитин при приготовлении липосом (рис.7а, кр.1 и 2). Видно, что встроенный в липосомы а-токоферол более эффективно тормозит окисление, чем введенный непосредственно в раствор.

Рис.7, а). Влияние а-токоферола на инициированное 55 мМ ААРН окисление лецитина в воде при 37°С:[РЬ] = 45 мг/мл, 1 - добавка а-токоферола при приготовление липосом (0,33 мМ), 2 - добавка а-токоферола при приготовление липосом (0,05 мМ), 3 - добавка а-токоферола в раствор (0,05 мМ).

б). Влияние 0,1 мМ катехоламинов на инициированное 55 мМ ААРН окисление лецитина в фосфатном буфере (рН=7,2) при 37°С: [Р1,] = 45 мг/мл; 0 - без добавок, 1 - адреналин, 2 - дофамин, 3 - норадреналин.

Все катехоламины являются эффективными акцепторами пероксильных

радикалов. При добавке катехоламинов наблюдается четко выраженный период

индукции, после выхода из которого окисление развивается со скоростью меньшей,

чем скорость неингибированного процесса (рис. 76). При этом дофамин,

норадреналин и адреналин действуют одинаково. Относительное уменьшение

скорости окисления после выхода из периода индукции наблюдается и в случае а-

токоферола. Это означает, что продукты превращения природных фенольных

14

ингибиторов, хиноидные соединения, участвуют в обрыве цепей окисления лецитина. Необходимо отметить, что катехоламины легко окисляются в водных растворах. Одним из продуктов окисления адреналина пероксильными радикалами в воде является адренохром (3-гидрокси-1-метил-2,3-дигидро-Ш-индол-5,6-дион), окрашивающий раствор в розовый цвет (е = 4.02 -103 (М-см)'1 при 480 им). Однако в фосфатном буферном растворе адренохром не образуется. Очевидно, наличие этаноламинного заместителя в ароматическом кольце определяет чувствительность катехоламинов к рН и сродство к несущим отрицательный заряд липосомам.

Глава 1У.Окислеиие и cis/lrans изомеризация ненасыщенных соединений

Помимо окисления, процессом, приводящим к порче липидов, является cis/trans изомеризация ненасыщенных жирных кислот (НЖК). В живых организмах синтезируются и функционируют НЖК в cis-конфигурации. Известно, что trans-изомеры появляются в природных маслах в результате гидрогенизации и высокотемпературной обработки. В литературе обсуждаются возможности осуществления cis/trans изомеризации под действием свободных радикалов. На модельных системах (Chatgilialoglu C.et al, 2002) было показано, что тиильные радикалы, образующиеся из тиолов в обменных радикальных реакциях, инициируемых радиолизом, в отсутствие кислорода катализируют изомеризацию ненасыщенных жирных кислот (PL):

RS'+ cis-PL {RS-PL-} о RS'+ trans-PL Влияние радикалов разных типов на cis/trans изомеризацию ненасыщенных связей было изучено на примере метиллинолеата. В качестве источника алкильных (г") и пероксильных (г02") радикалов использовали азо-бис-изобутиронитрил (AIBN) в растворе н-декана или циклогексана (г02'- в кислороде и г*- в атмосфере азота). В обменных реакциях с фенолами (а-токоферол, PhOH), ароматическими аминами (дифениламин, >NH) и тиолами (меркаптоэтанол, RSH) эти радикалы обмениваются соответственно на феноксильные (PhO), аминильные (>N") и тиильные (RS*) радикалы.

4030 20

% trans

а

s

/

/ 3

......1 ^

100

200

30

20

10

300 400 мин

% trans

„. 4

100

200

Рис. 8. Кинетика накопления тик-изомеров метиллинолеата в атмосфере азота (а) и кислорода (б) в циклогексане, 50°С; [МЬ] = 10 мМ, [АИБН] = 2,5 мМ в присутствии: 1 - без добавок, 2 - а-токоферола (5 мМ), 3 - дифениламина (5 мМ), 4 — меркалтоэтанола (5 мМ).

Из данных рис. 8а следует, что сМгапэ изомеризацию катализируют только тиильные радикалы. Поскольку в маслосодержаших продуктах и живых системах всегда присутствует кислород, процессы окисления и изомеризации происходят одновременно и, естественно, могут влиять друг на друга. Сравнение кривых на рис. 8 а и б показывает, что в присутствии кислорода при прочих равных условиях скорость азЛгаш изомеризации уменьшается.

Изучение влияния ингибиторов на сЬЛгаш изомеризацию метиллинолеата, катализированную тиильными радикалами, образующимися из меркалтоэтанола при наличии источника радикалов (А1ВЫ), показало, что добавки а-токоферола практически останавливают тоЛгапз изомеризацию, а в смеси меркалтоэтанола с ароматическим амином дифениламином (Г)Л) наблюдается синергический эффект, особенно ярко выраженный в атмосфере 02 (см. рис. 9 и таблицу). Из рис. 9 видно, что взятые по отдельности ВА уменьшает, а слегка увеличивает скорость окисления метиллинолеата, а в присутствии смеси меркапггоэтанола и дифениламина скорость поглощения 02 увеличивается почти в 1,5 раза.

Если вместо А1ВК в качестве альтернативного инициатора радикалов взять

бинарную систему гидропероксид третбутила + хлорид ацетилхолина,

генерирующую пероксильные радикалы (Трунова Н.А. и др., 2008), то в атмосфере

16

кислорода в присутствии меркаптоэтанола наблюдается относительно высокая скорость окисления (рис. 9 кр.5), но при этом выход ¡.гапх-изомеров значительно ниже, чем при инициировании А1ВМ.

№ добавка % trans изомеров вСЬ % trans изомеров в N2

1 ML 0 0

2 ML+RSH 7,1 14,2

3 ML+DA 0,2 0,3

4 ML+RSH +DA (5mM) 11,5 15,8

5 ML+RSH+ LOOH+AcCl 2,7 2,5

Рис. 9. Кинетические кривые поглощения 02 при инициированном 4 мМ А1ВЫ окислении 0,2 М метиллинолеата с добавками 50 мМ меркаптоэтанола (ЯБН) и дифениламина (ОА) по отдельности и вместе: 1- без добавок; 2 - 3 -БА; 4 -Н5Н + БД; 5 - вместо А1ВЫ гидропероксид трет-бутила, 50 мМ, хлорид ацетилхолина 1,6 мМ и 50 мМ Г(5Н; 50°С.

В таблице представлены результаты анализа содержания йам-изомеров в оксидатах опытов, представленных на рис. 9 и параллельных опытов, проведенных в атмосфере азота.

40

30

20

10

% trans

/X

100 200

300 400 мин

1,2 1,0 0,80,6 0,4 0,2 0,0

% trans

50

100

150 200 мин

Рис. 10. а) Кинетические кривые накопления йаш-изомеров при изомеризации 10 мМ соевого лецитина (1) и 10 мМ метиллинолеата (2); 5мМ меркаптоэтанола, 2.5 мМ АГОЫ, циклогексан, N2, 50°С. б) Влияние 0,5 мМ дифениламина на накопление мпз-изомеров при изомеризации липосом соевого лецитина (10 мМ) с ААРН (5 мМ) в водном растворе N2, 37°С: без добавок (А), с добавкой дифениламина (ш).

Исследование швЛгапэ изомеризации НЖК в соевом лецитине под действием тиильных радикалов из меркаптоэтанола показало, что отношение скоростей накопления й-апэ-изомеров в лецитине и метиллшгалеатс (0,6) (рис. 10а) практически равно доле остатков линолевой кислоты в образце лецитина (61,5%). Добавка дифениламина не снижает скоростьизомеризации (рис. 10 6).

Полученные данные показывают, что меркаптоэтанол вовлекается в радикальные реакции и влияет на ЫвЛгапэ изомеризацию и скорость окисления ненасыщенных субстратов. СлБЛгапз изомеризация НЖК, катализированная тиильными радикалами, усиливается в условиях гипоксии. а-Токоферол подавляет аэЛгапэ изомеризацию, обусловленную тиильными радикалами. Дифениламин, напротив, демонстрирует нейтральность в случае лецитина и синергический эффект с меркаптоэтанолом, увеличивая при совместном присутствии скорости окисления и с1зЛгапя изомеризации метиллинолеата.

Глава V. Влияние фосфатидилхолипа на распад гидропероксидов

Гидропероксиды - первичные продукты окисления большинства органических соединений; характер и скорость распада гидропероксидов в значительной степени определяет скорость процесса окисления в целом. Ранее было установлено, что катионные ПАВ ускоряют распад гидропероксидов на радикалы. Анионные ПАВ действуют избирательно и, в основном, стимулируют гетеролитический распад, а неионные ПАВ практически не влияют на распад гидропероксидов. Известный нейромедиатор хлорид ацетилхолина (АсС1) не является мицеллообразующим ПАВ, но, подобно катионным ПАВ, содержит в молекуле тетраалкиламмониевую группу и в органической среде может катализировать распад гидропероксидов на радикалы. Мы использовали полиеновый углеводород р-каротин в качестве гидрофобного оптического зонда для анализа выхода радикалов при распаде гидропероксидов в присутствии хлорида ацетилхолина и фосфатидилхолипа.

Р-Каротин является эффективным акцептором различных радикалов, алкильных, алкоксильных и пероксильных и имеет интенсивную полосу поглощения в видимой области спектра. На рис. 11 показано, что р-каротин в отсутствие АсС1 практически не расходуется, т.е. скорость самопроизвольного

радикального распада гидропероксида трет-бутила мала. В присутствии АсС1 скорость увеличивается, причем в инертной атмосфере выход радикалов ниже, чем в присутствии кислорода.

0,7-. О

3

0.6

0,5

о

0.4

\1

N.

0.3

б

0,2

0 10 20 30 40 50 60 70

Рис. 11. Кинетические кривые расходования 0,01 мМ р-каротина в присутствии 55 мМ гидропероксида трет-бутила (1-3) и 1,6 мМ хлорида анетилхолина(1,2) при37°С в атмосфере воздуха - 1, 3, азота- 2.

Молекула фосфатидилхолина содержит холиновый остаток, образующий нейтральную цвиттер-ионную полярную головку с фосфатной группой. При взаимодействии с ионами металлов цвиттер-ионная связь может разрушиться и высвободить холиновую группу. При этом фосфатидилхолин, по сути, превращается в катионное ПАВ, которое может повлиять на радикальный распад гидропероксидов. Для того, чтобы исключить каталитическое действие соединений металлов на распад гидропероксидов, для модификации лецитина был использован хлорид непереходного, нейтрального по отношению к гидроперокекдам кальция

Исследовали выход радикалов при распаде гидропероксида природного олефина лимонена при добавках лецитина и продукта его взаимодействия с СаС12.

(СаС12).

СаС12

Схема 1

На рис. 12а представлены кинетические кривые уменьшения оптической плотности Р-каротина в растворе гидропероксида лимонена с различными добавками. В отсутствие добавок (кр. 1) наблюдается медленное расходование р-каротина со скоростью, характеризующей скорость образование радикалов при термическом распаде 1ЮОН. В присутствии лецитина (кр. 2) скорость расходования р-каротина уменьшается, что указывает на уменьшение выхода радикалов в объем органического растворителя. Выше (таблица 1) было показано, что в присутствии гидропероксида лимонена уменьшается средний гидродинамический диаметр мицелл РЬ, что указывает на образование смешанных мицелл {РЬ - 110011}. Кривые 3 и 4 на рис. 12а показывают расходование р-каротина при добавке индивидуального хлорида ацетилхолина (кр. 3) и лецитина с СаСЬ (кр. 4). Количества реагентов были выбраны таким образом, чтобы совпадали мольные концентрации лецитина и ацетилхолина. Видно, что скорости расходования Р-каротина также достаточно близки, т.е. продукт взаимодействия РЬ с СаС12 увеличивает скорость образования радикалов при распаде ЯООН подобно индивидуальному хлориду ацетилхолина.

Рис.12, а). Кинетические кривые расходования 0,01 мМ ß-каротина при взаимодействии с радикалами, образующимися при распаде 46 мМ ROOH в растворе н-декана при 37°С с добавками: 1- без добавок; 2 - 2мМ PL; 3 - 1,6 мМ АсС1; 4-2 мМ {PL+ СаС12}.

б). Зависимость скорости поглощения 02 от концентрации лецитина с добавкой (2) и без добавки СаС12 (1); [PL]:[CaCl2] =1:1 (моль/л), [AIBN] = 5 мМ, хлорбензол, 60°С.

о

О 200 400 600 800 1000

мин

О 20 40 60 80 С, мг/мл

Известно, что ионы кальция разрушают («плавят») липосомы, образующиеся из лецитина в водном растворе. Есть данные, что стехиометрия связывания Са2+ с фосфолипидами в водных растворах составляет 1:1, или в случае фосфатидилхолина 1:2. Оказалось, что в органической среде при добавлении хлористого кальция (12,5 мг/мл) в мицеллярный раствор лецитина в н-декане (40 мг/мл) также наблюдается разрушение микроагрегатов лецитина. При этом скорость инициированного А1ВЫ окисления разрушенных микроагрегатов в несколько раз выше, чем скорость окисления мицеллярного раствора РЬ (рис. 126, кривая 2).

Более высокая скорость окисления разрушенных микроагрегатов лецитина может быть обусловлена уменьшением экранирования активных связей С-Н в разрушенных мицеллах.

Обнаруженные явления генерирования радикалов при взаимодействии разных гидропероксидов с известным нейромедиатором хлоридом ацетилхолина, а также с фосфатидилхолином, основным компонентом клеточных мембран, в присутствии ионов кальция представляют собой важную химическую информацию для понимания процессов, происходящих в клеточных мембранах.

Основные результаты и выводы

1. Зависимости скорости окисления фосфолипидов от бругто-концентраций реагентов отличаются от аналогичных зависимостей в жидкофазном окислении углеводородов и масел, что обусловлено образованием мицеллярных агрегатов -обращенных мицелл в органических средах и мультиламеллярных везикул (липосом) в водных растворах.

2. Установлено, что синтетические пищевые ПАВ, включающие гидрофильные полиоксиэтиленовые фрагменты (ТХ-100, Т\\-ееп65, плюроники), при наличии источника радикалов могут окисляться по цепному свободно-радикальному механизму с длиной цепи до нескольких десятков звеньев.

3. Тиильные радикалы, образующиеся в обменных радикальных реакциях с меркаптоэтанолом, катализируют «¡^Чтапэ изомеризацию в НЖК метиллинолеата и фосфатидилхолина. Изомеризация подавляется природным антиоксидантом а-токоферолом и скорость с^гам изомеризации уменьшается в атмосфере

21

кислорода. Ароматический амин, напротив, демонстрирует синергический эффект с меркаптоэтанолом, увеличивая при совместном присутствии скорости окисления и мзЛгапв изомеризации..

4. Установлено, что при окислении фосфатидилхолина в водных растворах катехоламины дофамин, норадренапин и адреналин по эффективности антиокислителыюго действия значительно превосходят кверцетин и токоферол. Обнаружено сильное влияние фосфатного буферного раствора на пути превращения адреналина в реакциях с пероксильными радикалами.

5. Исследовано образование радикалов при распаде гидропероксидов, катализированном хлоридом ацетилхолина. Впервые показано, что сочетание фосфатидилхолина с хлоридом Са катализирует образование радикалов при распаде гидропероксидов, подобно хлориду ацетилхолина и катионным ПАВ.

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах:

1. Менгеле Е.А., Карташева З.С., Плащина И.Г., Касаикина О.Т. Особенности окисления лецитина в органических растворителях // Коллоидный журнал. 2008. Т.70. №6, С. 805-811.

2. Менгеле Е.А., Касаикина О.Т., Панченко Л.Ф. Взаимодействие нейромедиаторов катехоламинов и ацетилхолина с активными формами кислорода // Вестник новых медицинских технологий. 2009. Т.16. № 1. С. 253-256.

3. Менгеле Е.А., Феррери К., Чатилиалоглу К., Касаикина О.Т. Влияние кислорода и антиоксидантов на цис-/транс-изомеризацию ненасыщенных жирных кислот, обусловленную тиильными радикалами // Вестник Московского Университета. Серия 2. Химия. 2010. Т.51. №3. С. 243-245.

4. Круговое Д.А., Менгеле Е.А., Касаикина О.Т., Панченко Л.Ф. Взаимодействие морфина и Галавита с активными формами кислорода // Пути и формы совершенствования фармацевтического образования. Создание новых физиологически активных веществ. Сборник трудов. 2007. С. 185-187.

5. Менгеле Е.А., Карташева З.С., Плащина И.Г., Касаикина О.Т. Особенности окисления фосфолипидов // Новые информационные технологии в медицине, биологии, фармакологии и экологии. Сборник трудов. 2008. С. 369-371.

6. Менгеле Е.А., Трунова H.A., Плащина И.Г., Касаикина О.Т. Особенности автоокисления фосфолипидов // XIX Симпозиум "Современная химическая физика". Туапсе. 2007. Тезисы докладов. С. 315.

7. Трунова H.A., Менгеле Е.А. Распад гидропероксидов в системе прямых и обращенных мицелл, образованных катионными ПАВ // Международная конференция молодых ученых по фундаментальным наукам "Ломоносов-2007" -Химия. Физическая химия. Москва. 2007. Тезисы докладов. С. 58.

8. Trunova N.A., Mengele E.A., Kasaikina O.T. Hydroperoxide decomposition in direct and reverse micelle-containing systems formed by cationic surfactants П 5lh Euro Fed Lipid Congress Oils, Fats and Lipids: from Science to Application. Madrid. 2007. Book of abstracts. P. 294.

9. Kasaikina O.T., Kartasheva Z.S., Pisarenko L.M, Krugovov D.A., Trunova N.A., Mengele E.A., Kradenova O.V. Microreactors formed by Surfactants for Oxidative Transformation of Hydrocarbons and Lipids II 111 International Conference of Colloid Chemistry. Moscow. 2008. Book of abstracts. P. 41 (oral).

10. Kasaikina O.T., Mengele E.A., Plashcbina I.G. Phosphatidylcholine Oxidation in Organic and Water Solutions // б"1 Euro Fed Lipid Congress Oils, Fats and Lipids in the 3rd Millennium: Challenges, Achievements and Perspectives. Athenes. 2008. Book of abstracts. P. 153 (oral).

11. Менгеле E.A., Тоцева И., Кънчева В.Д., Карташева З.С., Касаикина О.Т. Влияние ПАВ на ингибированное окисление липидов // Всероссийская конференция молодых ученых "Окисление, окислительный стресс и антиоксиданты". Москва. 2008. Тезисы докладов. С. 210.

12. Менгеле Е.А., Нпащина И.Г., Касаикина О.Т. Структурная организация растворов фосфатидилхолина и ее влияние на кинетику окисления // Всероссийская конференция молодых ученых "Окисление, окислительный стресс и антиоксиданты". Москва. 2008. Тезисы докладов. С. 208.

13. Mengele Е.А., Ferreri С., Chatgilialoglu С., Kasaikina О.Т. Effect of oxygen and antioxidants on the cis/trans isomerization of unsaturated fatty acid caused by thiyl radicals II Международная конференция "Биокатализ-2009". Архангельск. 2009. Тезисы докладов. С. 77.

14. Kasaikina О.Т., Krugovov D.A., Mengele Е.А., Kondratovich V.G. Decomposition of Organic Hydroperoxides in Mixed Micelles with Ionic Surfactants II 7Л Euro Fed Congress and Expo.Graz. 2009. Book of abstracts. P. 138 (oral).

15. Круговов ДА., Менгеле E.A., Мисюк Д.А., Штейн K.B. Влияние среды на аналитическое и кинетическое определение природных антиоксидантов квсрцстина и катехоламинов И Всероссийская научная конференция "Химическая кинетика окислительных процессов. Окисление и антиокислительная стабилизация. Пероксиды-2009". Уфа. 2009. Тезисы докладов. С. 98.

16. Менгеле Е.А., Платина И.Г., Касаикина О.Т. Кинетика окисления неионных поверхностно-активных веществ // Всероссийская научная конференция "Химическая кинетика окислительных процессов. Окисление и антиокислительная стабилизация. Пероксиды-2009". Уфа. 2009. Тезисы докладов. С. 108.

17. Менгеле Е.А., Круговов Д.А., Панченко Л.Ф., Касаикина О.Т. Особенности поведения нейромедиаторов катехоламинов и ацетилхолина в процессах окисления // Всероссийская научно-методическая конференция "Пути и формы совершенствования фармацевтического образования. Создание новых физиологически активных веществ". Воронеж. 2010. Тезисы докладов. С. 257.

Подписано в печать:

04.05.2010

Заказ № 3687 Тираж - 100 экз. Печать трафаретная. Типография «11-й ФОРМАТ» ИНН 7726330900 115230, Москва, Варшавское ш., 36 (499) 788-78-56 www.autoreferat.ru

 
Содержание диссертации автор исследовательской работы: кандидата химических наук, Менгеле, Елена Алексеевна

Список сокращений

Введение

Глава I. Литературный обзор

1.1. Фосфолипиды - природные поверхностно-активные вещества

1.2. Кинетика и механизм жидкофазного окисления углеводородов илипидов

1.3.1. Ингибиторы процессов окисления (антиоксиданты)

1.3.2. Природные антиоксиданты

1.3.3. Особенности ингибирования в микрогетерогенных водно-органических системах 23 1.4. Влияние поверхностно-активных веществ на процессы окисления

1.4.1. Основные типы поверхностно-активных веществ и структурообразование в растворах ПАВ

1.4.2. Влияние катионных ПАВ на процессы окисления

1.4.3. Особенности действия анионных ПАВ в процессах окисления

1.4.4. Неионные ПАВ и фосфолипиды в процессах окисления и распада гидропероксидов

Глава II. Экспериментальная часть

II. 1. Реактивы

II. 2. Методика проведения экспериментов и методы анализа

Глава III. Кинетические особенности процессов окисления фосфолипидов и неионных ПАВ

III. 1. Структурные характеристики растворов пищевых ПАВ 50 III.2. Кинетические закономерности окисления лецитина в органических растворителях 52 III. 3. Кинетические закономерности окисления лецитина в водных растворах

III. 4. Кинетические закономерности окисления неионных поверхностно-активных веществ в водных растворах

III. 5. Кинетические закономерности окисления лецитина совместно с ТХ-100 в водных растворах

III. 6. Влияние ингибиторов — акцепторов радикалов на окисление фосфатидилхолина в органических растворителях и в водных растворах

Глава IV. Окисление и cis/trans изомеризация ненасыщенных соединений

IV. 1 Влияние радикалов разных типов на cis/trans изомеризацию ненасыщенных связей 70 IV. 2. Влияние ингибиторов — акцепторов радикалов на cis/trans изомеризацию ненасыщенных связей

Глава V. Влияние фосфатидилхолина на распад гидропероксидов 78 Основные результаты и выводы

 
Введение диссертация по химии, на тему "Особенности окисления фосфолипидов и неионных поверхностно-активных веществ"

Фосфатидилхолины (лецитины) — природные поверхностно-активные вещества (ПАВ), которые применяются в производстве пищевых продуктов, лекарственных и косметических средств, а также в индивидуальном виде в качестве биологически-активной добавки [1,2]. Наряду с лецитинами для структурной стабилизации продуктов применяют другие природные фосфолипиды (фосфатидилэтаноламины, серины, инозитолы) и нетоксичные синтетические неионные ПАВ, содержащие гидрофильные полиоксиэтиленовые фрагменты (плюроники, твины, тритоны и т.д.). Фосфолипиды являются основными компонентами клеточных мембран и мембран субклеточных органелл животных, растений и микроорганизмов.

В последние десятилетия установлено, что добавки ПАВ могут оказывать существенное влияние на скорость и механизм окисления углеводородов и липидов [3-6]. Характер влияния зависит от природы ПАВ и окисляющегося субстрата. Катионные ПАВ катализируют процессы радикально-цепного окисления углеводородов и липидов, ускоряя распад гидропероксидов на свободные радикалы. Влияние анионных ПАВ сильно зависит от строения полярной головки ПАВ и природы гидропероксида. Эффекты неионных ПАВ невелики и детально не исследованы.

Для структурной стабилизации пищевых и лекарственных продуктов используют, как правило, неионные ПАВ. Фосфатидилхолины (лецитины) имеют структуру цвиттер-ионов, однако в зависимости от рН, или наличия ионов металлов могут выступать как катионные или анионные ПАВ.

Окисление легко окисляющихся остатков жирных кислот является одной из основных причин прогоркания и окислительной деструкции масел и маслосодержащих продуктов. Наряду с окислением к ухудшению качества маслосодержащих продуктов приводит cis/trans изомеризация ненасыщенных жирнокислотных остатков (НЖК), которые в природе синтезируются и функционируют в cis-конформации. Имеющаяся в литературе информация относительно окисления, окислительной стабильности и cis/trans изомеризации фосфолипидов весьма противоречива. С одной стороны, есть данные, что индивидуальные фосфолипиды проявляют антиоксидантные свойства и в сочетании с другими ингибиторами проявляют синергический эффект при окислении жиров и масел. С другой стороны, фосфолипиды сами подвергаются окислению и демонстрируют относительно высокую реакционную способность в радикально-цепных процессах. В последние годы появились данные, что окислительный стресс в живых организмах сопровождается появлением trans-изомеров в НЖК фосфолипидов клеточных мембран. Информации по окислению синтетических пищевых ПАВ в литературе практически нет.

В данной работе исследовано окисление фосфолипидов и ряда пищевых неионных ПАВ молекулярным кислородом, изучено влияние природных антиоксидантов на окисление и cis/trans изомеризацию ненасыщенных жирных кислот в фосфолипидах, а также влияние фосфолипидов, на образование радикалов при распаде гидропероксидов.

 
Заключение диссертации по теме "Физическая химия"

Основные результаты и выводы

1. Зависимости скорости окисления фосфолипидов от брутто-концентраций реагентов отличаются от аналогичных зависимостей в жидкофазном окислении углеводородов и масел, что обусловлено образованием мицеллярных агрегатов - обращенных мицелл в органических средах и мультиламеллярных везикул (липосом) в водных растворах.

2. Установлено, что синтетические пищевые ПАВ, включающие гидрофильные полиоксиэтиленовые фрагменты (ТХ-100, Tween65, плюроники), при наличии источника радикалов могут окисляться по цепному свободно-радикальному механизму с длиной цепи до нескольких десятков звеньев.

3. Тиильные радикалы, образующиеся в обменных радикальных реакциях с меркаптоэтанолом, катализируют cis/trans изомеризацию в НЖК метиллинолеата и фосфатидилхолина. Изомеризация подавляется природным антиоксидантом а-токоферолом и скорость cis/trans изомеризации уменьшается в атмосфере кислорода. Ароматический амин, напротив, демонстрирует синергический эффект с меркаптоэтанолом, увеличивая при совместном присутствии скорости окисления и cis/trans изомеризации.

4. Установлено, что при окислении фосфатидилхолина в водных растворах катехоламины дофамин, норадреналин и адреналин по эффективности антиокислительного действия значительно превосходят кверцетин и токоферол. Обнаружено сильное влияние фосфатного буферного раствора на пути превращения адреналина в реакциях с пероксильными радикалами.

5. Исследовано образование радикалов при распаде гидропероксидов, катализированном хлоридом ацетилхолина. Впервые показано, что сочетание фосфатидилхолина с хлоридом Са катализирует образование радикалов при распаде гидропероксидов, подобно хлориду ацетилхолина и катионным ПАВ.

 
Список источников диссертации и автореферата по химии, кандидата химических наук, Менгеле, Елена Алексеевна, Москва

1. Химическая энциклопедия // М.: Изд-во "БСЭ", 1999, т.5, с.127.

2. Gregor Cevc. Phospholipids Handbook// Marvel Dekker Inc., New York, 1993.

3. T.B. Сирота, O.T. Касаикина. Влияние поверхностно-активных веществ на окисление парафиновых углеводородов // Нефтехимия, 1994, т.34, №5, с.467-472.

4. O.T. Касаикина, З.С. Карташева, Л.М. Писаренко. Влияние поверхностно-активных веществ на жидкофазное окисление углеводородов и липидов // Ж. Общ. Хим., 2008, т.8, с.1298-1309.

5. W. Chaiyasit, R.J. Elias, D.J. Mcclements, E. Decker. Role of Physical Structures in Bulk Oils on Lipid Oxidation // Critical Reviews in Food Science and Nutrition, 2007, v.47, p.299-317.

6. A.A. Farooqui, Т.Н. Farooqui. Glycerophospholipids in brain: their metabolism, incorporation into membranes, functions, and involvement in neurological disorders // Chem. Phys. Lipids, 2000, v. 106, №1, p. 1-29.

7. D.L. Daleke. Regulation of transbilayer plasma membrane phospholipid asymmetry // J. Lipid Res., 2003, v.44, №2, p. 233-242.

8. J.S. Sim. New Extraction and Fractionation Method for Lecithin and Neutral Oil from Egg-Yolk in Egg Uses and Processing Technologies // CAB International, Wallingford, UK, 1994, p.128-138.

9. H. Nielson. In situ Solid Phase Extraction of Phospholipids from Heat Coagulated Egg Yolk by Organic Solvents // Lebensm.-Wiss. Technol., v.34, 2001, p.526-532.

10. Y. Wu, T. Wang. Soybean Lecithin Fractionation and Functionality // J. Am. Oil Chem. Soc., 2003, v.80, p.319-326.

11. L.E. Palacios, Т. Wang. Egg-Yolk Lipid Fractionation and Lecithin Characterization // JAOCS, 2005, v.82, №8, p.571-578.

12. H.M. Эмануэль, Ю.Н. Лясковская. Торможение процессов окисления жиров // М.: Изд-во "Пищепродукты", 1961.

13. Н.М. Эмануэль, Е.Т. Денисов, З.К. Майзус. Цепные реакции окисления углеводородов в жидкой фазе // М.: Изд-во "Наука", 1965.

14. Н.Н. Семенов. Цепные реакции // М.: Изд-во "Наука", 1986.

15. J.L. Bolland. // Q. Rev., Chem. Soc., 1949, v.3, №1.

16. L. Baterman. // Q. Rev., Chem. Soc., 1954, v.8, №147.

17. K.U. Ingold. // Acc. Chem. Res., 1969, v.2, №1.

18. E.N. Frankel. Lipid Oxidation // Bridgewater: The Oily Press, 2005.

19. Kamal-Eldin Afaf., D.B. Min. Lipid Oxidation Pathways // Champain, Illinois: AOCS Press, 2008.

20. E.T. Denisov, I.B. Afanas'ev. Oxidation and Antioxidants in Organic Chemistry and Biology // Boca Raton: CRC Press, 2005.

21. D.G. Pobedimskiy, E.B. Burlakova. Mechanism of Antioxidant Action in Living Organisms in Atmospheric Oxidation and Antioxidants // Ed. J. Scott., 1993, v.2, p.223.

22. E. Denisov, T. Denisova. Handbook of antioxidants: bond dissociation energies, rate constants, activation energies and enthalpies of reactions // Boca Raton: CRC press, 2000.

23. Г.М. Кузнецова, T.B. Лобанова, И.Ф. Русина, O.T. Касаикина. Кинетические характеристики инициированного окисления лимонена // Изв. РАН, Сер.хим., 1996, №7, с. 167-168.

24. Л.М. Писаренко, Д.А. Круговов, А.Н. Щеголихин, О.Т. Касаикина. Кинетическая модель окисления лимонена // Изв. АН, Сер.хим., 2008, №1, с.80-86.

25. Д.А. Круговов. Влияние катионных поверхностно-активных веществ на окисление лимонена // Дис. канд. хим. наук, М.:Химический факультет МГУ, 2009.

26. Н. Янишлиева, И. Скибида, З.К. Майзус, А. Попов. // Изв. ОХН, БАН, 1971, т.4, №1.

27. J. A. Howard. Self-Reactions of Alkylperoxy Radicals in Solution. Organic Free Radicals // Chapter 25, 1978, p.413-432.

28. B. Maillard, K. U. Ingold, J. C. Scaiano. Rate constants for the reactions of free radicals with oxygen in solution // J. Am. Chem. Soc., 1983, v. 105, №15, p.5095-5099.

29. N.A. Porter. Mechanisms for the Autoxidation of Polyunsaturated Lipids // Ace. Chem. Res., 1986, v. 19, p.262-268.

30. J.A. Howard, W.J. Schwalm, K.U. Ingold. Absolute Rate Constants for Hydrocarbon Autoxidation VII. Reactivities of Peroxy Radicals Toward Hydrocarbons and Hydroperoxides // Oxidation of Organic Compounds, Chapter 2, 1968, p.6-23.

31. D.G. Hendry, G.A. Russell. // J. Am. Chem. Soc., 1964. v.86, p.2308.

32. H.M. Евтеева. Кинетические закономерности и механизм окисления полиненасыщенных соединений ряда (3-ионона // Дис. канд. хим. наук, М.: ИХФ РАН, 1986.

33. В.Г. Кондратович. Окисление ненасыщенных углеводородов в микрогетерогенных средах, образованных добавками поверхностно-активных веществ // Дис. канд. хим. наук, М.: ИХФ РАН, 2006.

34. О.Т. Касаикина, З.С. Карташева, Т.В. Лобанова, Т.В. Сирота. Влияние окружения на реакционную способность (3-каротина по отношению к кислороду и свободным радикалам // Биол. Мембраны, 1998, т.15, №2, с.168-176.

35. N.A. Porter, В.А. Weber, H.Weenen, J.A. Khan. Autoxidation of Polyunsaturated Lipids. Factors Controlling the Stereochemistry of Product Hydroperoxides//J. Am. Chem. Soc., 1980, v.102, p.5597-5601.

36. L.R.C. Barclay, J. M.MacNeil, J.A.VanKessel, BJ. Forrest, N.A. Porter, L.S. Lehman, I.K.J. Smith, J.C. Ellington. Autoxidation and Aggregation of Phospholipids in Organic Solvents // J. Am. Chem. Soc., 1984, v. 106, p.6740-6747.

37. В J. Roschek, K. A. Tallman, C.L. Rector, J.G. Gillmore, D.A. Pratt, C. Punta, N.A. Porter. Peroxyl Radical Clocks // J. Org. Chem., 2006, v.71, №9, p.3527—3532.

38. Libin Xu, T.A. Davis, N.A. Porter. Rate Constants for Peroxidation of Polyunsaturated Fatty Acids and Sterols in Solution and in Liposomes // J. am. Chem. Soc., 2009, v.131, p.13037-13044.

39. X. Wang, H. Ushio, T. Ohshima. Distributions of Hydroperoxide Positional Isomers Generated by Oxidation of l-Palmitoyl-2-arachidonoyl-sn-glycero-3-phosphocholine in Liposome and in Methanol Solution // J. Lipids, 2003, v.38, №1, p.65-72.

40. Sebedio J.L., Christie W.W. Trans fatty acids in human nutrition // Dundee: The Oily Press. 1998

41. R. Bittman. The 2003 ASBMB-Avanti Award in Lipids Address: Applications of Novel Synthetic Lipids to Biological Problems // Chem. Phys. Lipids, 2004, v.129, p.111-131.

42. Malkowski, M. G.; Ginell, S. L.; Smith, W. L.; Garavito, R. M. The Productive Conformation of Arachidonic Acid Bound to Prostaglandin Synthase // Science 2000, v.289, p.1933-1937.

43. R.D. Wood. Biological Effects of Geometrical and Positional Isomers of Monounsaturated Fatty Acids in Humans. In Fatty Acids in Foods and Their Health Implications // Chow, C.K., Ed.; Dekker: New York, 2000; p.637-665.

44. G.M. Helmkamp. Effects of Phospholipid Fatty Acid Composition and Membrane Fluidity on the Activity of Bovine Brain Phospholipid Exchange Protein// Biochemistry, 1980, v.19, p.2050-2056.

45. F.A. Kummerow, Q. Zhou, M.M. Mahfouz. Effect of Trans Fatty Acids on Calcium Influx into Human Arterial Endothelial Cells // Am. J. Clin. Nutr., 1999, v.70, p.832-838.

46. A.M. Giudetti, A.C. Beynen, A.G. Lemmens. Hepatic Fatty Acid Metabolism in Rats Fed Diets with Different Contents of C-18: 0, C-18: 1 cis and C-18: 1 trans isomers // Br. J. Nutr., 2003, v.90, p.887-893.

47. C. Chatgilialoglu, C. Ferreri. Trans Lipids: The Free Radical Path // Acc. Chem. Res., 2005, v.38, №6, p.441-448.

48. S.E. Carlson, M.T. Clandinin, H.W. Cook, E.A. Emken, L.J. Filer. Trans Fatty Acids: Infant and Fetal Development // Am. J. Clin. Nutr., 1997, v.66, p.717-736.

49. C. Ferreri, C. Costantino, L. Landi, Q.G. Mulazzani, C. Chatgilialoglu. The Thiyl Radical-Mediated Isomerization of cis-momounsaturated Fatty Acid Residues in Phospholipids: A Novel Path of Membrane Damage? // Chem. Commun., 1999, p.407-408.

50. A. Samadi, I. Andreu, C. Ferreri, S. Dellonte, C. Chatgilialoglu. Thiyl Radical Catalyzed Isomerization of Oils: An Entry to the Trans Lipid Library // J. Am. Oil Chem. Soc., 2004, v.81, p.753-758.

51. A. Memoli, L.G. Palermiti, V.Travagli, F. Alhaique. Studies of Differently Induced Peroxidation Phenomena in Lecithins // J. Agric. Food Chem., 1996, v.44, p.2814-2817.

52. N.M. Emanuel, D. Gal. Modelling of Oxidation Processes, Prototype: The Oxidation of Ethylbenzene. // Akademiai Kiado, Budapest, 1986.

53. E.T. Denisov, T.G. Denisova, T.S. Pokidova. Handbook of Free Radical Initiators // John Wiley and Sons, Chichester ' New York ' Weinheim " Brisbane ' Singapure' Toronto, 2003.

54. T. Nam, C.L. Rector, H. Kim, A.F.-P. Sonnen, R. Meyer, W.M. Nau, J. Atkinson, J. Rintoul, D.A. Pratt, N.A. Porter. Tetrahydro-l,8-naphthyridinol

55. Analogues of a-tocopherol as Antioxidants in Lipid Membranes and Low-density Lipoproteins // J.Am.Chem.Soc., 2007, v.l29, p. 10211 -10219.

56. E.T. Денисов, B.B. Азатян. Ингибирование цепных реакций // Черноголовка: Изд-во "ИПХФ РАН", 1997, 268 с.

57. G.W. Burton, Т. Doba, E.J. Gabe, L. Hughes, F.L. Lee, L. Prasad, K.U. Ingold // J. Am. Chem. Soc., 1985. v.107, p.7053-7068.

58. А.П. Рогинский. Фенольные антиоксиданты // M.: Изд-во "Наука", 1988.

59. А.Б. Гагарина, Л.М. Писаренко, Н.М. Эмануэль. Ингибирующее действие арилиндандионов // Докл. АН СССР, 1975, т.221, №3, с.640-644.

60. Л.М. Писаренко, О.Т. Касаикина. Образование свободных радикалов при распаде гидропероксидов, катализированном бромидом цетилтриметиламмония // Изв. РАН Сер.хим., 2002, №3, с.419-425.

61. Landolt-Bornstein. Numerical Data and Functional Relationships in Science and Technology //New Series, group II, Berlin, Springer-Yerlag, 1984, v. 13.

62. L.Y. Mei, D.J. McClements, J.N. Wu, E.A. Decker. Iron-catalyzed lipid oxidation in emulsion as affected by surfactant, pH and NaCl // Food Chem., 1998, v.61, №3, p.307-312.

63. C.D. Nuchi, P. Hernandes, D.J. McClements, E.A. Decker. Ability of Lipid Hydroperoxide to Partitrion into Surfactant Micelles and Alter Lipid Oxidation Rates in Emulsions // J.Agric.Food. Chem., 2002, v.50, p.5445-5449.

64. Л.М. Шопов, C.K. Иванов. Механизм действия ингибиторов — разрушите-лей пероксидов // София: Изд-во "БАН", 1988.

65. И.Г. Анисимов, К.М. Бадыштова, С.А. Бнатов. Топлива, смазочные материалы, технические жидкости. Ассортимент и применение. Справочник // Под ред В.М.Школьникова. М.: Изд-во "Техинформ", 1999, 596с.

66. С.С. Winterbourn // Nat. Chem. Biol., 2008, v.4, №5, p.278.

67. B. Hallivell, J.M.C. Gutteridge. Free Radicals in Biology and Medicine // Oxford Univ. Press, Oxford, 2007.

68. М.Р. Mattson // Ann NY Acad. Sci., 2004, v. 37, p.1012.

69. G. Bartos. Total antioxidant capacity // Adv.Clin.Chem., 2003, v.3. №5, p.219-292.

70. K.M. Дюмаев, Т.А. Воронина, JI.Д. Смирнов. Антиоксиданты в профилактике и терапии патологий ЦМС // М.: Изд-во "Наука", 1995, 271с.

71. Н.К. Зенков, В.З. Ланкин, Е.Б. Меньшикова. Окислительный стресс. Биохимический и патофизиологические аспекты // М.: МАИК "Наука/Интерпериодика", 2001, 343 с.

72. F. Shahidi. Natural antioxidants: a review; in: Natural antioxidants. Chemistry, Health Effects and Applications // Champaign, Illinois, AOCS Pres, 1997, p.1-11.

73. W. Bors, W. Heller, C. Michel, K. Stettmaier. Flavonoids and polyphenols: chemistry and biology, in: Handbook of Antioxidants // New York, Marcel Dekker, 1996, p.409-466.

74. N. Yanishlieva, M. Heinonen. Sources of natural antioxidants: vegetables, fruits, herbs, species and teas. In : Antioxidants in food, Practical applications // SRC Press, Cambridge, England, 2000.

75. V. Roginsky. Chain breaking antioxidant activity of natural polyohenols as determined during the chain oxidation of methyl linoleate in Triton X-100 micells // Archives of Biochemistry and Biophysics, 2003.

76. Bu Zhou, Qing Miao, Li Yang, Zhong-Li Liu. Antioxidative effects of flavonoids and their glycosides against the free-radical-induced peroxidation of linoleic acid in solution and in micelles // Chemistry, A European Journal, 2005, v.ll, p.680-691.

77. P. Goupy, C. Dufour, M. Loonis, O. Dangles. Quantitative kinetic analysis of hydrogen transfer reactions from dietary, polyphenols to the DPPH radical // J. Agric. Food Chem., 2003, v.51, p.615-622.

78. W.L. Porter, E.D. Black, A.M. Drolet. Use of polyamide oxidative fluorescence test on lipid emulsions. Contrast in relative effectiveness of antioxidants in bulk versus dispersed systems // J. Agric. Food Chem., 1989, v.37, p.615-624.

79. V. Roginsky, E.A. Lissi. Review of methods to determine chain-breaking antioxidant activity in food // Food Chem., 2005, v.92, p.235-254.

80. E.T. Денисов, Т.Г. Денисова. Реакционная способность природных фенолов // Успехи химии, 2009, с. 12.

81. S.W. Huang, A. Hopia, К. Schwarz, E.N. Frankel, J.B. German. Antioxidant activity of alpha-tocopherol and Trolox in different lipid substrates: Bulk oils and oil-in-water emulsions // J.Agric. Food Chem., 1996, v.44, p.444-452.

82. S.W. Huang, E.N. Frankel, K. Schwarz, R. Aeschbach, J.B. German. Antioxidant activity of carnosic acid and methyl carnosate in bulk oils and oil-in-water emulsions // J. Agric. Food Chem., 1996, v.44, p.2951-2956.

83. S.W. Huang, E.N. Frankel. Antioxidant activity of tea catechins in different lipid systems // J. Agric. Food Chem., 1997, v.45, p.3033-30383.

84. E.N. Frankel, S.W. Huang, R. Aeschbach, E. Prior. Antioxidant activity of a rosemary extract and its constituents, carnosic acid, carnosol, and rosmarinic acid, in bulk oil and oil-in-water emulsion // J. Agric. Food Chem., 1996, v.44, p.131-135.

85. E.N. Frankel, S.W. Huang, E. Prior, R. Aeschbach. Evaluation of antioxidant activity of rosemary extracts, carnosol and carnosic acid in bulk vegetable oils and fish oil and their emulsions // J. Sci. Food Agric., 1996, v.72, p.201-208.

86. J.R. Mancuso, D.J. McClements, E.A. Decker. The effects of surfactant type, pH, and chelators on the oxidation of salmon oil-in-water emulsions // J. Agric. Food Chem., 1999, v.47, p.4112-4116.

87. E.N. Frankel, A.S. Meyer. The problems of using one dimensional methods to evaluate multifunctional food and biological antioxidants // J. Sci. Food Agric., 2000, v.80, p.1925-1941.

88. Н.А. Белякова, С.Г. Семесько. Антиоксидантная активность биологичекских жидкостей человека: методология и клиническое значение // Эфферентная терапия, 2005, т.11, №1, с. 23-42.

89. Н.М. Эмануэль, Г.Е. Заиков, З.К. Майзус. Роль среды в радикально-цепных реакциях окисления органических соединений // М.: Изд-во "Наука", 1973, 279с.

90. G. Scott. Atmospheric Oxidation and Antioxidants // Amsterdam: Elsvier, 1965, 432p.

91. E.A. Decker, D.J. McClements. Transition metal and hydroperoxide interactions: An important determinant in the oxidative stability of lipid dispersions // Inform., 2001, v. 12, p.251-255.

92. K.G. Berger, RJ. Hamilton. Lipids and oxygen: Is rancidity avoidable in practice? in Developments in Oils and Fats, ed. by R.J. Hamilton // Glasgow: Blackie Academic & Professional, 1995.

93. F.J. Flider, F.T. Orthoefer. Metals in soybean oil // J. Am. Oil Chem. Soc., 1981, v.58 №3, p.270-272.

94. L.M. Tong, S. Sasaki, D.J. McClements, E.A. Decker. Antioxidant activity of whey in a salmon oil emulsion // J. Food Sci., 2000, v.65, №8, p.1325-1329.

95. L.M. Tong, S. Sasaki, D.J. McClements, E.A. Decker. Mechanisms of the antioxidant activity of a high molecular weight fraction of whey // J. Agric. Food Chem., 2000, v.48, №5, p. 1473-1478.

96. Y.J. Cho, J. Alamed., D.J. McClements, E.A. Decker. Ability of chelators to alter the physical location and prooxidant activity of iron in oil-in-water emulsions // J. Food Sci., 2003, v.68, №6, p.1952-1957.

97. M. Hu, D.J. McClements, E.A. Decker. Lipid oxidation in cod oil-in-water emulsions stabilized by casein, whey protein isolate, and soy protein isolate // J. Agric. Food Chem., 2003, v.51, №6, 1696-1700.

98. M. Hu, D.J. McClements, E.A. Decker. Impact of whey protein emulsifiers on the oxidative stability of salmon oil-in-water emulsions // J. Agric Food Chem., 2003, v.51, №5, p.1435-1439.

99. М. Ни, D.J. McClements, Е.А. Decker. Antioxidant activity a proanthocyanidin-rich extract from grape seed in whey protein isolate stabilized algae oil-in-water emulsions // J. Agric. Food Chem., 2004, v.52, №161, p.5272-5276.

100. F. Paiva-Martins, M.H. Gordon. Effects of pH and ferric ions on the antioxidant activity of olive polyphenols in oil-in-water emulsions // J. Am. Oil Chem. Soc., 2002, v.79, p.571-576.

101. M. Pazos, S. Lois, J.L. Torres, I. Medina. Inhibition of hemoglobin- and iron-promoted oxidation in fish microsomes by natural phenolics // J. Agric. Food Chem., 2006, v.54, p.4417-4423.

102. Z. Djuric, D.W. Potter, B.G. Taffe, G.M. Strasburg. Comparison of iron-catalyzed DNA and lipid oxidation // J. Biochem. Mol. Toxicol., 2001, v. 15, p.114-119.

103. E.S. Driomina, V.S. Sharov, Y.A. Vladimirov. Fe -Induced lipid-peroxidation kinetics in liposomessthe role of surface Fe2+ concentration in switching the reaction from acceleration to decay // Free Radical Biol. Med., 1993, v.15, p.239-247.

104. Y. Tampo, M. Yonaha. Effects of membrane charges and hydroperoxides on Fe(II)-supported lipid peroxidation in liposomes // Lipids, 1996, v.31, p. 10291038.i

105. R. Mozuraityte, T. Rustad, I. Storr. The Role of Iron in Peroxidation of Polyunsaturated Fatty Acids in Liposome // J. Agric. Food Chem., 2008, v.56, p.537—543.

106. J. Pokorny. Major factor affecting the autoxidation of lipids. In Autoxidation of unsaturated lipids; Chan, H.W. S., Ed. // Academic. London, 1987, p.141-207.

107. J.R. Mancuso, D.J. McClements, E.A. Decker. The effects of surfactant type, pH, and dictators on the oxidation of salmon oil-in-water emulsions // J. Agric. Food Chem., 1999, v.47, p.4112-4116.

108. L.Y. Mei, E.A. Decker, D.J. McClements. Evidence of iron association with emulsion droplets and its impact on lipid oxidation // J. Agric. Food Chem., 1998, v.46, p.5072-5077.

109. L.Y. Mei, D.J. McClements, J.N. Wu, E.A. Decker. Iron-catalyzed lipid oxidation as affected by surfactant, pH and NaCl // Food Chem., 1998, v.61, №8, p.307-312.

110. J.L. Donnelly, E.A. Decker, D.J. McClements. Iron-catalyzed oxidation of menhaden oil as affected by emulsifiers // J. Food Sci. Tech., 1998, v.63, p.997-1000.

111. M. Heinonen, D.Rein, M. T. Satue'-Gracia, Shu-Wen Huang, J. B. German, E.N. Frankel. Effect of Protein on the Antioxidant Activity of Phenolic Compounds in a Lecithin-Liposome Oxidation System // J. Agric. Food Chem., 1998, v.46, p.917-922.

112. K. Schwarz, S.W. Huang, J. German, B.Tiersch, J.Hartmann, E.N. Frankel. Activities of Antioxidants Are Affected by Colloidal Properties of Oil-in-Water and Water-in-Oil Emulsions and Bulk Oils // J. Agric. Food Chem., 2000, v.48, p.4874-4882.

113. P. Goupy, C. Dufour, M. Loonis, O. Dangles. Quantitative kinetic analysis of hydrogen transfer reactions from dietary polyphenols to DPPH radical // J. Agric. Food Chem., 2003, v.51, p.615-622.

114. H. Yuji, J. Weiss, P. Villeneuve, L.J. Lopez-Giraldo, M.C. Figueroa-Espinoza, E.A. Decker. Ability of Surface-Active Antioxidants To Inhibit Lipid Oxidation in Oil-in-Water Emulsion // J. Agric. Food Chem., 2007, v.55, p. 1105211056.

115. J.A. Benedet, H. Umeda, Т. Shibamoto. Antioxidant Activity of Flavonoids Isolated from Young Green. Barley Leaves toward Biological Lipid Samples // J. Agric. Food Chem., 2007, v.55, p.5499-5504.

116. M. Shirai, J.H. Moon, T. Tsushida, J. Terao. Inhibitory Effect of a Quercetin Metabolite, Quercetin 3-O-a-D-Glucuronide, on Lipid Peroxidation in Liposomal Membranes // J. Agric. Food Chem., 2001, v.49, p.5602-5608.

117. Б.Д. Сумм. Основы коллоидной химии // М.: Изд-во "Академия", 2006, 240с.

118. В.А. Волков. Коллоидная химия // М.: Изд-во "МГТУ им. Косыгина", 2001,640с.

119. Е.Д. Щукин, А.В. Перцов, Е.А. Амелина. Коллоидная химия // М.: Изд-во "Высшая школа", 2004, 445с.

120. C.W.von Nageli, S.Schwendener. Das Mikroskop Theorie und Anwendung desselben // 2nd edition verlag Engelmann, Leipzig, 1877.

121. F.Krafft // Ber.Dtsch. Ges., 1896, v.29, p.1334-1339.

122. A. Reychler // Zeitschrift fur Chemie und Industrie der Kolloide, 1913, v. 12, p.277-283.

123. H.A. Трунова, З.С. Карташева, Т.В.Максимова, Ю.Г.Богданова, О.Т. Касаикина. Распад гидропероксида кумила в системе прямых и обращенных мицелл, образованных катионными ПАВ // Коллоидный журнал, 2007, т.69, №5, с.697-702.

124. J.K. Thomas // Chem.Rev., 1980. v.80, р.283-298.

125. D.G. Witten, J.C. Russell, R.H. Schmehl // Tetrahedron, 1982, v.38, p.2455-2461.

126. J.H. Fendler // J.Chem.Educ., 1983, v.60, p.872-879.

127. C.A. Bunton. Reactions in Micelles and Similar Self-Organized Aggregates. In M.I.Page(ed) The Chemistry of Enzyme Action. Chapter 13 // Elsevier, Amsterdam, 1984, p.461.

128. Cationic Surfactant: Analytical and Biological Evaluation, ed. by J.Cross, E.J.Singer I I Marcel Dekker, Inc., New York-Basel-Hong Kong, 1994.

129. А.А. Абрамзон, Е.Д. Щукин. Поверхностные явления и поверхностно-активные вещества//М.: Изд-во "Химия", 1984.

130. А.И. Русанов. Мицеллообразование в растворах поверхностно-активных веществ // С.-П., Изд-во "Химия", 1992, 279с.

131. I.W.Hamley. Introduction to Soft Matter. Polymers, Colloids, Amphiphils, and Liquid Crystals // Wiley, Chichester, 2000.

132. S.E. Friberg, B. Lindman. Surfactant Science series. Organized Solutions: Surfactants in Science and Technology // Inc. New York-Basel-Hong Kong , 1992, v.44, 383p.

133. R. Zana. Dynamics of Surfactant Self-Assemblies. Micelles, Microemulsions, Vesicles, andLyotropic Phases // CRC, Strasbourg, 2005, 536p.

134. К. Холмберг. Поверхностно-активные вещества и полимеры в водных растворах . Под ред. К. Холмберг, Б.Йенссон, Б.Кронберг, Б.Линдман. Пер. с англ // М.: Изд-во "Бином. Лаборатория знаний", 2007, 528с.

135. Ю. Л. Хмельницкий, А.В.Левашов, Н.Л. Клячко, К. Мартинек. Микрогетерогенная среда для химических (ферментативных) реакций на основе коллоидного раствора воды в органическом растворителе // Успехи химии, 1984, т.53, №4, с.545-565.

136. И.В. Березин. Действие ферментов в обращенных мицеллах // М.: Изд-во "Наука", 1985, 41с.

137. J.Y. Liou, Т.М. Huang, G.G. Chang. Reverse micelles as a catalyst for the nucleophilic aromatic substitution between glutathione and 2,4-dinitrochlorobenzene // Chem. Soc., Perkin Trans, 1999, p.2171-2176.

138. J.H. Fendler. Interactions and reactions in reversed micellar systems // Acc. Chem. Res., 1976, v.9, p.153-161.

139. A Gupte, R. Nagarajan, A. Kalira. Enzymatic Oxidation of Cholesterol in Reverse Micelles // Ind. Eng. Chem. Res., 1995, v.34, p.2910-2992.

140. С.A. Martin, L.J. Magid. Carbon 13 NMR investigation of Aerosol-OT water-in-oil microemulsions // J. Phys. Chem., 1981, v.85, p.3938-3944.

141. H. Farbe, N. Kamenka, В Lidnman. Aggregation in three-component surfactant systems from self-diffusion studies. Reversed micelles, microemulsions and transitions to normal micelles // J. Phys. Chem., 1981, v.85, p.3493-3501.

142. M. Zulauf, H.F. Eicke. Inverted micelle and microemulsions in the Ternary system HaO/Aerosol-OT/Isooctane as studied by photon correlation spectroscopy // J. Phys. Chem., 1979, v.83, №4, p.480-486.

143. M. Wong, J.K. Thomas, T. Nowak. Structure and state of H20 in reversed micelles //J. Amer. Chem. Soc., 1977, v.99, p.4730-4736.

144. A.N. Mitra, H.F. Eicke. Effect of rotational isomerism of the water-solubilizing properties of Aerosol-OT as studied by !H NMR spectroscopy // J. Phys. Chem., 1981, v.85, №18, p.2687-2691.

145. C.J. O'Connor, F.D. Lomax, R.E. Ramage // Adv. Colloid Interface Sci., 1984, v.2, p.21-124.

146. B.H. Robinson, D.C. Steyler, R.D. Track // J. Chem. Soc., Faraday Trans., 1979, v.75, p.481-495.

147. A.M. Вассерман // Успехи химии, 1994, т.63, №5, с.391-406.

148. E.A. Отченашева, Т.В. Максимова, З.С. Карташева, О.Т. Касаикина. Особенности поведения пероксида водорода в системе обращенных мицелл АОТ // Коллоидный журнал, 2004, т.66, №5, с.629-633.

149. A.JI. Бучаченко. Нанохимия прямой путь к высоким технологиям // Успехи химии, 2003, т.72, №5, с.419-431.

150. Y.Z. Guo, A.R. Guadalupe // Sensors and Actuators, 1998, v.46, №3, p.213-221.1581. Lisiecki, F. Billoudet, M.P. Pileni // J. Mol. Liquids, 1997, v.72, №1-3, p.251.

151. E.M. Corbeil, N.E. Levinger. Dynamics of Polar Salvation in Quaternary Microemulsions // Langmuir, 2003, v. 19, p.7264-7270.

152. X. Fang, C. Yang. An Experimental study on the Relationship between the Physical Properties of CTAB/Hexanol/Water Reverse Micelles and Zr02-Y203 Nanoparticles Prepared // J. Colloid Interface Sci., 1999, v.212, №2, p.242-251.

153. G. Moreno-Hagelsieba, A. Gomez-Puyoub, X. Soberona. Escherichia coli L-lactamase in СТАВ reverse micelles: exchange/diffusion-limited catalysis // FEBS Letters, 1999,v.459, p.111-114.

154. S. Dhami, J.J. Cosa, S.M. Bishop, David Phillips. Photophysical Characterization of Sulfonated Aluminum Phthalocyanines in a Cationic Reversed Micellar System // Langmuir, 1996, v. 12, p.293-300.

155. M. Antonietti, S. Lohmann, C. van Niel. Polymerization in microemulsion. 2. Surface control and functionalization of microparticles // Macromoleculs, 1992, v.25,p.l 139-1143.

156. P.B. Кучер, В.И. Карбан. Химические реакции в эмульсиях // Киев: Изд-во "Наук.думка", 1973, 142с.

157. Г.А. Артамкина, И.П. Белецкая. Окисление СН-связей в условиях межфазного катализа // Журн. Всесоюз. хим. о-ва им. Д.И. Менделеева, 1986, №2, с. 196-202.

158. М. Hatustiak, М. Hronec. J. Ilavsky. Phase-transfer oxidation of hydrocarbons by molecular oxygen in the absence of metals // React. Kinet. Catal. Lett., 1988, v.37, №1, p.215-221.

159. В. Сирота, H.M. Евтеева, O.T. Касаикина. Влияние ПАВ на распад гидропероксидов парафиновых углеводородов // Нефтехимия, 1996, т.36, №2, с.169-174.

160. З.С. Карташева, Т.В. Максимова, Т.В. Сирота, Е.В. Коверзанова, О.Т. Касаикина. Влияние поверхностно-активных веществ на окисление этилбензола. Действие цетилтриметиламмоний бромида//Нефтехимия, 1997, т.37, №3, с.249-253.

161. Н.А. Трунова, Д.А. Круговов, Ю.Г. Богданова, О.Т. Касаикина. Мицеллярные инициаторы свободных радикалов // Вестник МГУ сер. хим., 2008, №4, с.260-264.

162. Л.М. Писаренко, Т.В. Максимова, З.С. Карташева, О.Т. Касаикина. Влияние температуры на скорость образования свободных радикалов при распаде гидропероксидов, катализированном цетилтриметиламмоний бромидом // Изв. РАН сер.хим., 2003, №7, с.1419-1424.

163. Л.М. Писаренко, В.Г. Кондратович, О.Т. Касаикина. Влияние катионных поверхностно-активных веществ на окисление лимонена // Изв. РАН Сер. хим., 2004, №10, с.2110-2113.

164. V.G. Kondratovich, V.D. Kortenska, Z.S. Kartasheva, N.V. Yanishlieva, I.R. Totzeva, M.I. Boneva, O.T. Kasaikina. "Peroxides at the Beginning of the Third

165. Millennium. Synthesis, Properties, Application", ed. by. V.L. Antonovsky, O.T.Kasaikina, G.E.Zaikov //Nova Science Publ., New York, 2004, 261p.

166. L.J. Csanyi, K. Jaky. Liquid-phase oxidation of hydrocarbons in the presence of different types of phase-transfer reagents // J. Mol. Cat., Chemical, 1997, v.120, p.125-138.

167. E. Niki, N. Noguchi, M. Iwatsuki, Y. Kato. Proceedings of the International Symposium on Natural Antioxidants. Molecular Mechanisms and Health Effects, ed. by L. Packer, M.G.Traber, W.Xin // AOCS Press, Champain, Illinois, 1995, p.l.

168. B.H. Бакунин, З.В. Попова, Э.Ю. Оганесова, Г.Н. Кузьмина, В.В. Харитонов, О.П. Паренаго. Изменение структуры углеводородной среды в процессе жидкофазного окисления // Нефтехимия, 2001, т.41, №1, с.41.

169. C.D. Nuchi, P. Hernandes, D.J. McClements, E.A. Decker. Ability of lipid hydroperoxides to partition into surfactant micelles and alter lipid oxidation rates in emulsions // J. Agric. Food. Chem., 2002, v.50, p.5445-5449.

170. W.B. Hugo. Surface-Active Agents in Microbiology, S.C.I.Monograph // London: Society of the Chemical Industry, 1965.

171. J. Cross, E.J. Singer. Cationic Surfactant: Analytical and Biological Evaluation // Marcel Dekker, Inc. New York-Basel-Hong Kong, 1994.

172. M. Harustiak, M. Hronec, J. Ilavsky // J. Mol. Catal, 1988, v.48, p.335.

173. K. Ohkubo, K. Yoshinaga // Bull. Jpn. Pet. Inst., 1977, v. 19, p.73.

174. Л.П. Паничева, E.A. Турнаева, С. А. Паничев, А .Я. Юффа. Каталитическая активность мицеллярной формы катионных ПАВ при окислении кумола молекулярным кислородом // Нефтехимия, 1998, т.38, №4, с.289-293.

175. И. А. Опейда, Н.М. Целинский, А.Ю. Васильев. Исследование каталитической активности тетраэтиламмонийбензоата в реакции окисления кумола//Нефтехимия, 1992, т.32, №6, с.509.

176. И.А. Опейда, Н.М. Залевская. Окисление кумола в присутствии солей пиридиния // Нефтехимия, 1987, т.27, №5, с.678.

177. И.А. Опейда, Н.М. Залевская. Окисление алкиларенов в присутствии н-бутилпиридиний бромида // Нефтехимия, 1989, т.29, №2, с.244.

178. И.А. Опейда, Н.М. Залевская. Влияние полярности среды на окисление кумола в присутствии н-бутилпиридиний бромида // Нефтехимия, 1990, т.ЗО, №5, с.686.

179. Л.П. Паничева, Н.Ю. Третьяков, С. А. Яковлева, А.Я. Юффа. Каталитическая активность анионных ПАВ в эмульсионном окислении кумола молекулярным кислородом // Нефтехимия, 1994, т.34, №5, с.453-458.

180. Касаикина О.Т., Карташева З.С., Писаренко Л.М. Патент №2375416 «Антиокислительная композиция для стабилизации органических материалов и способ ее применения» опубл. 10.12.2009. бюл. №34.

181. М. Yoshimoto, Y. Miyazaki, A. Umemoto, P. Walde, R. Kuboi, K. Nakao. Phosphatidylcholine Vesicle-Mediated Decomposition of Hydrogen Peroxide // Langmuir, 2007, v.23, p.9416-9422.

182. A.E. Abdalla, J.P. Roozen. Effect of plant extracts on the oxidative stability of sunflower oil and emulsion // Food. Chem., 1999, v.64, p.323-329.

183. E.N. Frankel, S.W. Huang, J. Kanner, J.B. German. Interfacial phenomena in the evaluation of antioxidants-bulk oils vs emulsions // J. Agric. Food Chem., 1994, v.42, p.1054-1059.

184. В. Halliwell, М.А. Murcia, S. Chirico, O.I. Aruoma. Free radicals and antioxidanls in food and in vivo: What they do and how they work // Crit. Rev. Food. Set. Nun., 1995, v.35, p.7-20.

185. D.J. McClements, E.A. Decker. Lipid oxidation in oil-in-water emulsions: impact of molecular environment on chemical reactions in heterogeneous food systems // Food Sci., 2000, v.65, №8, p.1270-1282.

186. S. Naz, H. Sheikh, R. Siddiqi, S.A. Sayeed. Deterioration of olive, com and soybean oils due to air, light, heat and deep-frying // Food Res. Int., 2005, v.38, p.127-134.

187. E. Dickinson, D.J. McClements. Advances in Food Colloids // Glasgow: Blackie Academic&Professional, 1995.

188. D.J. McClements. Food Emulsions: Principles, Practice and Techniques, 2nd Edition // Florida: CRC Press, Boca Raton, 2004.

189. T. Gulik-Krzywicki, K. Larsson. An electron microscopy study of the L2-phase (microemulsion) in a ternary system: triglyceride/monoglyceride/water // Chem. Phys. Lipids., 1984, v.35, p.127-132.

190. R. Gupta., H.S. Muralidhara, H.T. Davis. Structure and phase behavior of phospholipids-based micelles in nonaqueous media // Langmuir, 2001, v. 17, №17, p.5176-5183.

191. E.I. Evans. Antioxidant Properties of Vegetable Lecithin // Ind. Engin. Chem., 1935, v.27, №3, p.329-331.

192. S. Hara, N. Okada, H. Hibino, Y. Totani. Antioxidative behavior of phospholipids for polyunsaturated fatty acids of fish oil // Yukagaku (in Japanese), 1992, v.41, p.130-135.

193. M. Kashima, G.S. Cha, Y. Isoda, J. Hirano, T. Miyazawa. The antioxidant effects of phospholipids on perilla oil // J. Am. Oil Chem. Soc., 1991, v.68, p.l 19122.

194. M.F. King, L.C. Boyd, B.W. Sheldon. Antioxidant properties of individual phospholipids in salmon oil model system // J. Am. Oil Chem. Soc., 1992, v.69, p.545-551.

195. A. Judde, P. Villeneuve, A. Rossignol-Castera, A. le Guillou. Antioxidant effect of soy lecithins on vegetable oil stability and their synergism with tocopherols // J. Am. Oil Chem. Soc., 2003, v.80, p.1209-1215.

196. H. Sugino, M. Ishikawa, T. Nitoda, M. Koketsu, L.R. Juneja, M. Kim, T. Yamamoto. Antioxidative Activity of Egg Yolk Phospholipids // J. Agric. Food Chem., 1997, v.45, p.551-554.

197. Л.И. Мазалецкая, Н.И. Шелудченко, Л.Н. Шишкина. Влияние лецитина на эффективность ингибирования а-токоферолом окисления метилолеата // Биофизика, 2010, т.35, с.25-31.

198. Т. Oshima, Y. Fujita, С. Koizumi. Oxidative stability of sardine and mackerel lipids with reference to synergism between phospholipids and a-tocopherol // J. Am. Oil Chem., SOC., 1993, v.70, p.269-276.

199. P. Lambelet, F. Saucy, J. Loliger. Radical exchange reactions between vitamin E, vitamin С and phospholipids in autoxidation polyunsaturated lipids // Free Radical Res., 1994, v.20, p.1-10.

200. Л.И. Мазалецкая, Н.И. Шелудченко, Л.Н. Шишкина. Роль азотсодержащего фрагмента фосфатидилхолинов в механизме ингибирующего действия их смесей с природными и синтетическими • • -антиоксидантами // Нефтехимия, 2008, т.48, №2, с. 105-111.

201. Л.И. Мазалецкая, Н.И. Шелудченко, Л.Н. Шишкина. Влияние лецитина на эффективность антиоксидантного действия флавоноидов и а-токоферола // Прикл. биохимия и микробиология, 2010, т.46, №2, с.148-152.

202. Т. Koga, J.Terao. Phospholipids Increase Radical-Scavenging Activity of Vitamin E in a Bulk Oil Model System // J. Agric. Food Chem., 1995, v.43, p.1450-1454.

203. T. Koga, J. Terao. Antioxidant activity of a novel phosphatidyl derivative of vitamin E in lard and its model system // J. Agric. Food Chem., 1994, v.42, p.1291-1294.

204. T. Koga, A. Nagao, J. Terao, K. Sawada, K. Mukai. Synthesis of a phosphatidyl derivative of vitamin E and its antioxidant activity in phospholipid bilayers // J. Lipids, 1994, v.29, p.83-89.

205. S.R. Wassal, R.C. Yang, L. Wand, T.M. Pholps. Magnetic Resonanse studies of the Structural Role of vitamin E in Phospholipid Model Membranes // Bull. Magnetic Resonanse, 1990, v.12, №1, p.127-134.

206. A.H. Ерин, H.B. Горбунов, В.И. Скрыпин. Взаимодействие а-токоферола со свободными жирными кислотами. Механизм стабилизации микровязкости липидного бислоя // Биол. Науки, 1987, т.1, с.10-16.

207. А.Б. Мазалецкий, В.Г. Виноградова, Г.В. Панова. Антирадикальная активность внутрикомплнксных соединений тяжелых металлов при окислении полиэтиленгликоля в растворе // Кинетика и катализ, 1990, т.31, №5, сЛ065-1071.

208. А.П. Нечаев, С.Е. Траубенберг, А.А. Кочеткова. Пищевая химия // СПб.: Изд-во "ГИОРД", 2003. 640с.

209. Л.М. Писаренко. Синтез, строение и реакционная способность 2-арил-индан-1,3-дионов // Дис. докт. хим. наук, М.:ИХФ РАН, 1995.

210. А. Вайсбергер, Д. Проскауэр, Дж. Риддик, Э. Тупс. Органические растворители // М.: Изд-во "Иностр. лит.", 1958, 154с.

211. M.G. Driver, R.B. Koch, Н. Salwin. Modified Procedure for the Determination of Peroxide Values of Fats by the Ferric Thiocyanate Method // J. Am. Oil Chem. Soc., 1963, v.40, p.504-505.

212. AOCS, Official Methods and Recommended Practices of the American Oil Chemists Society, 4th end. // AOCS Press, Champaign, IL, 1994.

213. V. Roginsky. Oxidizability of cardiac cardiolipin in Triton X-100 micelles as determined by using a Clark electrode // Chem. Phys. Lipids, 2009.

214. Т. Nakamura, Н.А. Maeda. Simple assay for lipid hydroperoxides based on triphenylphosphine oxidation and high performance liquid chromatography // Lipids, 1991, v.26, p.765-768.

215. Я. Кольман, К. Рем. Наглядная биохимия // М.: Мир, 2004, 469 с.

216. I.E. А. Менгеле, З.С. Карташева, И.Г. Плащина, О.Т. Касаикина. Особенности окисления лецитина в органических растворителях // Коллоидный журнал, 2008, т.70, №6, с. 805-811.

217. С. Chatgilialoglu, A. Altieri, Н. Fischer. The Kinetics of Thiyl Radical-Induced Reactions of Monounsaturated Fatty Acid Esters // J. Am. Chem. Soc., 2002, v.124, p.12816-12823.

218. В.Т. Варламов. Элементарные, цепные и каталитические реакции с участием вторичных ароматических аминов и диариламинильных радикалов // Дис. докт. хим. наук, Черноголовка, ИПХФ РАН, 1996.

219. J. Sabin, G. Prieto, P.V. Messina, J.M. Ruso, R. Hidaldo-Alvazer,F.о i ^ i

220. Sarmiento. On the Effect of Ca and La on the Colloidal Stability of Liposome // Langmuir, 2005, v. 21, p. 10968-10975.