Факултет за физичку хемију Универзитета у Београду
СЕМИНАРСКИ РАД:
„
РАДИОПРОТЕКТОРИ“
Студент:
Професор:
Катарина Цветановић 33/03
проф. Др. Горан Г. Бачић
Предмет:
Биосистеми и зрачења
1
Факултет за физичку хемију Универзитета у Београду
САДРЖАЈ:
1. ДЕЈСТВО ЈОНИЗУЈУЋЕГ ЗРАЧЕЊА НА БИОЛОШКИ СИСТЕМ ............................................3
1.1.
Директна интеракција ....................................................................................3
1.2.
Индиректна интеракција ...............................................................................4
1.3.
Ефекат кисеоника ...........................................................................................5
2. МЕХАНИЗМИ РАДИОПРОТЕКЦИЈЕ .................................................................................5
2.1. Обнова ДНК и процеси опоравка ............................................................................6
3. ХЕМИЈСКИ РАДИОПРОТЕКТОРИ, „ХВАТАЧИ“ РАДИКАЛА ..............................................7
2.1. Тиолна радиопротективна једињења ................................................................9
2.2. Антиоксиданси ..................................................................................................11
2.3. Инхибитори агенозин конвертујућег ензима ...................................................12
2.4. Цитопротективни агенси ...................................................................................13
2.5. Металоелементи и металотионин ...................................................................13
2.6. Имуномодулатори ............................................................................................14
2.7. Липополисахариди и простагландини .............................................................14
2.8. ДНК везујући лиганди .......................................................................................15
4. ПЕРСПЕКТИВА ................................................................................................................15
5. ЗАКЉУЧАК......................................................................................................................16
6. РЕФЕРЕНЦЕ ......................................................................................................................17
2
Факултет за физичку хемију Универзитета у Београду
Настали слободни радикали могу реаговати међу собом, што је вероватније за
зрачење веће специфичне јонизације (нпр. α зрачење) или са околним молекулима, што
је вероватније за зрачења са нижом специфичном јонизацијом. При томе долази до
промена у хемијском саставу околине кроз коју зрачење пролази, а самим тим и до
промена у биолошком погледу.
Типови промена у хемисјком саставу средине у случају органских полимера (и
биолошки активних материја) могу бити: кидање постојећих (деполимеризација) или
стварање нових веза међу молекулима или ланцима молекула (полимеризација).
1.2.
ИНДИРЕКТНА ИНТЕРАКЦИЈА
Индиректна интеракција јонизујућег зрачења и биолошки активних органских
молекула се одвија преко дејства примарних и секундарних продуката радиолизе воде и
органских молекула на органске мoлекуле који нису претрпели оштећење у току директне
интеракције.
Процес радииолизе воде, под дејством јонизујућег зрачења, могуће је приказати
низом радијационо-хемијских интеракција, као:
H
2
O →
#
H
2
O → *H + *OH
Примарно настали јонизовани
2
и ексцитовани
3
молекули ступају у хемијске интракције
са осталим молекулима из средине (нпр. са водом), при чему могу настати нове активне
врсте:
H
2
O
+
+ H
2
O → H
3
O
+
+ OH*
H
2
O + e
-
→ e
-
aq
e
-
aq
+ H
3
O
+
→ H
2
O + *H
*OH + *OH → H
2
O
2
Посматрањем горе наведених реакција, може се закључити да, као резултат
радиолизе воде, настају *Н и *ОН радикали. Настали рaдикали се могу рекомбиновати
међу собом, при чему настају стабилни молекули (Н
2
, Н
2
О
2
), или могу реаговати са другим
молекулима (органским), при чему настају други радикали и једињења:
2
Јонизовани молекули се обележавају симболима „+“ и „ – “, у зависности од тога да ли се ради од катјону
или анјону, респективно
3
Ексцитоване молекуле обележавамо симболом „#“
4
Факултет за физичку хемију Универзитета у Београду
R:H + *OH → *R + H
2
O
*R + *OH → ROH
R
1
:H + *H → *R
1
+ H
2
*R
1
+ *R
2
→ R
1
:R
2
Постоје супстанце „хватала“, које реагују са радикалима („хватају их“), при чему се
концентрација слободних радикала у средини кроз коју пролази јонизујуће зрачење
смањује (радиопротектори).
1.3.
ЕФЕКАТ КИСЕОНИКА
Молекул кисеоника поседује два неспарена електрона у последњем енергетском
нивоу, лако „хвата“ радикале или солватисане електроне, градећи перокси-радикале.
Ефекат кисеоника се може илустровати следећим реакцијама:
*H + O
2
→ HO
2
e
-
aq
+ O
2
→ O
2
-
*R + O
2
→ *ROO
*ROO + R
1
:H → *ROOH + *R
1
*ROO + *R
1
→ ROOR
1
Овај низ хемијских реакција се дешава симултано (ланчана реакција). Настали
перокси-радикали, пероксиди и хидропероксиди су цитотоксичне супстанције, при чему у
биолошким системима долази до оштећења ћелија и оштећења ДНК, што је нарочито
изражено у појединим фазама деобе ћелија, када се синтетише ДНК. Експериментално је
утврђено да повећана концентрација кисеоника појачава дејство јонизујућих зрачења на
биолошке системе.
2. МЕХАНИЗМИ РАДИО ПРОТЕКЦИЈЕ
Радиопротектори могу да испоље своје деловање бројним механизмима као што су :
1) Сузбијање активних врста,
2) Детоксикација од врста насталих радијацијом,
3) Стабилизација мете,
4) Поспешивање процеса обнове и опоравка.
5
