[科普中国]-活性氧加速法

简介

氧是生命运动过程中不可缺少的一种气体,人们一旦处于缺氧或者供氧不足的环境中,就会感到憋气的痛苦甚至死亡。所以,自从1770年代初英国人JosephPriestley发现氧以来,氧一直被人们认为是一种对人体百益而无一害的气体。可是,技术迅速发展起来的今天,我们知道,不管是空气中的氧还是水中的溶解氧都具有较高的氧化性,与一般的金属铁一样,处于空气中的人体各部位都在不断地受到氧的腐蚀而“生锈”,当然这种腐蚀与铁不同,它体现在人体的细胞水平上。特别是人体各种器官随着年龄的增大不断地老化更是这种腐蚀“生锈”的直观表现。1969年McCord与Fridovich发现,在生化反应过程中O2获得一个电子还原生成超氧自由基(O-2),进而经过红血球的分离精制后获得O-2的清除灭活酶,并命名为超氧化物歧化酶(superoxidedismultase,SOD)。这一发现激发了大批的科学研究者致力于O-2的生成过程、反应活性、毒性、生理和病理等等各方面的研究，去探索解明SOD在生理学上的意义。同时由O-2衍生出来的过氧化氢(H2O2)、羟自由基(·OH)、激发态氧(一重态氧或称单线态氧,1O2)也受到了人们的重视。近10多年来,活性氧在人体内的作用受到人们极大的关注,报道了大量有关活性氧,特别是超氧自由基和羟自由基与机体细胞的许多功能活动以及各种疾病,如癌、动脉硬化、糖尿病、心脑血栓、缺氧再灌注综合症、感染以及衰老效应等相关的研究论文和著作，引起人们对活性氧的普遍兴趣,从而激发了人们更深入地去研究活性氧的各种特性,开发各种相关的抗氧化、抗衰老物质,在医学和分子生物学领域已成为一项广泛引起重视的研究课题。所谓的活性氧，概括地说，是指机体内或者自然环境中由氧组成,含氧并且性质活泼的物质的总称:主要有一种激发态的氧分子,即一重态氧分子或称单线态氧分子种含氧的自由,即超氧阴离子自由基、羟自由基和氢过氧自由基种过氧化物,即过氧化氢和过氧化脂质以及一种含氮的氧化物等。这些物质化学反应活性强、存在寿命短1。

活性氧的捕获法捕获法就是利用某些捕捉剂或者捕获剂,把反应活性强、寿命短的活性氧捕获之后加以测定。但是,在许多情况下,活性氧捕获反应所产生的反应生成物一般不只一种甚至两种以上,需要经过分离测定。目前最常用的分离分析法有高效液相色谱法(HPLC)和气相色谱法(GC)。针对一些不稳定的自由基,还有一种方法是可以利用自旋电子捕获法(spintrap),即向自由基成的反应体系中,添加一种不对称电子的捕获剂,如最常用的有,5,5-二甲基吡咯啉-1-氧化物(5,5-dimethylpyrroline-1-oxide,DMPO),在与自由基作用后形成较为稳定的自由基附加成物,利用ESR仪进行测定2。