Окиснення органічних субстратів різної природи у присутності гумінових та гематомеланових кислот

Abstract

Мета роботи – дослідження реакційної здатності гумінових речовин у процесах радикально-ланцюгового окиснення декількох різних за природою органічних субстратів в апротонному середовищі. Газоволюмометричним методом було досліджено ініційоване азодіізобутіронітрілом окиснення кумолу, етилбензолу та аскорбінової кислоти в присутності гумінових та гематомеланових кислот в апротонному середовищі. Вивчено ініційоване рідиннофазне окиснення кумолу, етилбензолу та аскорбінової кислоти киснем у присутності гумінових і гематомеланових кислот із бурого вугілля. Показано, що додавання гумінових речовин до досліджуваної системи з кумолом та етилбензолом викликає гальмування процесу окиснення даних модельних субстратів, причому ефект, що спостерігається, посилюється зі збільшенням концентрації гумінових речовин. В той же час, додавання гумінових речовин до досліджуваної системи з аскорбіновою кислотою викликає прискорення процесу окиснення субстрату, яке посилюється зі збільшенням концентрації гумінових речовин. Вперше доведена вибіркова антиоксидантна або прооксидантна активність гумінових та гематомеланових кислот в процесах радикально-ланцюгового окиснення в залежності від природи окислювального субстрату. Проведені дослідження доводять, що гумінові речовини виявляють вибіркові властивості, які уповільнюють або прискорюють процеси радикально-ланцюгового окиснення залежно від природи субстрату, що окиснюється. Здатність гумінової та гіматомеланової кислот до антиоксидантної та прооксидантної активності може бути перспективною для створення комплексних препаратів цілеспрямованої дії з регульованими окислювально-відновними властивостями.

Establishment of the physicochemical regularities of the oxidation of various organic substrates in the presence of humic and hematomelanic acids from brown coal, as well as the identification of the possibility of regulating the antioxidant and prooxidant properties of these supramolecular inhibitory systems in the processes of radical chain oxidation. The oxidation of cumene, ethylbenzene and ascorbic acid initiated by azodiisobutyronitrile in the presence of humic and hematomelanoic acids in an aprotic medium was investigated by gas volumetric method. The initiated liquid-phase oxidation of cumene and ethylbenzene by oxygen in the presence of humic and hematomelanic acids from brown coal has been studied. It is shown that the addition of humic substances to the studied system causes inhibition of the oxidation process of these model substrates, and the observed effect increases with increasing concentration of humic substances. The initiated liquid-phase oxidation of ascorbic acid by oxygen in the presence of humic and hematomelanic acids from brown coal is studied. It is shown that the addition of humic substances to the studied system causes acceleration of the oxidation process of this model substrate, and the observed effect increases with increasing concentration of humic substances. For the first time, the selective antioxidant or prooxidant activity of humic and hematomelanic acids in the processes of radical-chain oxidation, depending on the nature of the oxidizing substrate, was proven. Studies show that humic substances exhibit selective properties that slow down or accelerate the processes of radical-chain oxidation depending on the nature of the oxidized substrate. The ability of humic and hymatomelanoic acids to antioxidant and prooxidant activity can be promising for the creation of complex drugs with targeted action with regulated redox properties. Since macromolecules of humic and hymatomelanic acids are nanosized natural formations, the development of antioxidants and prooxidants based on them is promising from the point of view of nanomedicine.