Spektroskopsko ispitivanje antiradikalske aktivnosti hidroksi flavona i njihovih gvožđe(III) kompleksa

Abstract

Flavonoidi se već duži niz godina nalaze u vrhu aktuelnosti fundamentalnih i primenjenih istraživanja iz razloga velike biološke i fiziološke aktivnosti, složenosti biosinteze i metabolizma kao i sve većih mogućnosti primene u raznim oblastima industrije. Pretpostavlja se da je biološka aktivnost flavonoida prvenstveno zasnovana na njihovom antioksidativnom delovanju koje se ispoljava višestruko, u direktnim interakcijama sa slobodnim radikalima (antiradikalska aktivnost) kao i indirektno u reakcijama kopigmentacije, inhibicije enzima, eliminaciji singletnog kiseonika, smanjenju stepena lipidne peroksidacije, zaustavljanju faze propagacije u kojoj nastaju hidro-peroksi lipidi, detoksifikaciji vodonik peroksida u ne-enzimskim mehanizmima odbrane ili uklanjanjem oksidacijom oštećenih biomolekula i u reakcijama kompleksiranja sa jonima prelaznih metala. Sa druge strane flavonoidi mogu da deluju i kao redukcioni agensi čime menjaju redoks svojstva prelaznih metala sa kojima grade komplekse što im, pod određenim uslovima, daje mogućnost i prooksidativnog delovanja. Iako su reakcije komplekisranja flavonoida i metalnih jona do sada bile predmet mnogih naučnih istraživanja rezulatati na tom polju, posebno oni koji se odnose na kompleksiranje u vodenoj sredini, nisu u potpunosti usaglašeni, a često su i kontradiktorni po pitanju definisanja mehanizma reakcije, helatnih položaja molekula uključenih u strukturu nagrađenih kompleksa, stehiometrije i stabilnosti kompleksa. U ovoj doktorskoj disertaciji predstavljeni su rezultati in vitro ispitivanja reakcije kompleksiranja odabranih hidroksi-flavonskih molekula različitih supstitucionih shema (kvercetin, fisetin, morin i baikalein) i gvožđe(III) jona. Određeni su optimalni uslovi za odigravanje reakcije i razmatran je uticaj strukture molekula na stabilnost i stehiometrijski sastav kompleksa. Takođe, istraživanja u okviru ove...

Due to their high biological and physiological activity, biosyntheses and metabolism complexity, as well as to the growing possibilities of their application in the various fields of industry, the flavonoids have been for many years extremely popular in both fundamental and applied research. It is believed that the biological activity of the flavonoids is primarily based on their antioxidative action which is manifested in various ways: both in the direct interaction with free radicals (antiradical activity) and indirectly in the copigmentation reactions, inhibition of the enzymes, the elimination of singlet oxygen, reduction of lipid peroxidation, stopping the propagation stage in which hydro-peroxy lipids are generated, detoxification of hydrogen peroxide in nonenzymatic defense mechanisms or removing damaged biomolecules by oxidation and in transition metal complexation reactions of flavonoids. On the other hand, flavonoids can act as reducing agents altering the redox properties of transition metal complexes, which, under certain conditions, give them an ability of prooxidative activity. Although the reactions of flavonoids and metal ions complexation has been the subject of many scientific research, the results in this field, particularly those relating to the complexation in aqueous media, are not fully harmonized, and are often contradictory in terms of defining the mechanism of the reaction, the position of chelating molecules involved in the structure of these complexes, the stoichiometry and stability of complexes. Within the scope of this doctorial thesis, in vitro complexation reactions of the selected hidroxy-flavon molecules, with various substitution variations (quercetin, fisetin, morin, baicalein), and iron(III) ion are investigated. The optimal conditions of the reactions are determined as well as the influence of the molecular structure on the complex stoichiometry. Also, the research within this thesis involve the examination of the activity of pure molecules and their complexes towards a few differently nitrogen...