Замечательное свойство гидратированного фуллерена – это его способность нейтрализовать активные радикалы. Антиоксидантная активность гидратированного фуллерена в 100 – 1000 превышает действие известных антиоксидантов, например, таких, как витамины Е и С, каротиноиды, флавоноиды, ионол, и т.п. Причем гидратированный фуллерен не подавляет естественного уровня свободных радикалов в организме, а становится активным лишь в условиях повышения их концентрации. И чем больше образуется свободных радикалов в организме, тем «активнее» гидратированный фуллерен их нейтрализует. Механизм антиоксидантного действия фуллерена принципиально отличается от действия известных, применяемых в практике антиоксидантов.
Вероятная схема процессов поглощения, концентрации и рекомбинации свободных радикалов (СР) под действием упорядоченных водных структур, образующихся вокруг гидратированных фуллеренов С60 (ГФ)
Так, для нейтрализации одного радикала необходима одна молекула традиционного антиоксиданта. В то же время, единичный гидратированный фуллерен способен нейтрализовать неограниченное количество активных радикалов. Это своего рода антиоксидант-катализатор. Причем, сама молекула фуллерена не участвует в реакции, а является лишь структурообразующим элементом водного кластера. Такой водный кластер состоит из относительно жестко связанной воды вблизи поверхности фуллерена и упорядоченных водных слоев, простирающихся на весьма значительное расстояние от центра кластера. По оценкам светорассеяния радиус упорядоченного слоя воды 23 — 80 нм (напомним, что радиус фуллерена C60 - 0.5 нм). Очевидно, что степень упорядоченности, а значит и свойства водных слоев в таком кластере определяются расстоянием от центра. Теперь каждая молекула, ион, активный радикал, обладая своей специфичной гидратной оболочкой и в соответствии с принципом подобия , может «найти» свой упорядоченный слой воды в структуре суперкластера (C60@nH2O)mH2O. Как следствие такого, в том или ином районе водного суперкластера происходят процессы локального концентрирования различных радикалов, молекул, ионов, что обусловлено взаимоподобными структурами воды. Концентрирование, в свою очередь, увеличивает вероятность прохождения различных реакций между ними. А, агрессивные свободные радикалы, концентрируясь в слоях водного кластера, рекомбинируют между собой, превращаясь в нейтральные молекулы.
Такой антирадикальный механизм, с точки зрения зарождения и развития биологической материи, является универсальным и определяется структурными свойствами самой воды. И только ею самой! Ведь не могла же Природа ждать, когда из простейших молекул синтезируются «нужные», нам хорошо известные, антиоксиданты (каротиноиды, флавоноиды и т.п), чтобы в дальнейшем, выступая в качестве антирадикальных защитников, они способствовали бы началу синтеза и наработке важнейших биологических молекул – ДНК, РНК, белков, ферментов и т.п..
Из сказанного можно прийти к выводу, что не может быть более универсального антиоксиданта, а точнее, регулятора свободно-радикальных процессов, чем водные структуры, упорядоченные вполне определённым образом и которые, на начальном этапе эволюции биологических молекул, служили им в качестве «защитников» от свободно-радикального расщепления, вызываемого действием радиоактивного излучения, жестких ультрафиолетовых лучей, РФК и т.п..
Поэтому, если задаться вопросом: «Каким должен быть идеальный «антиоксидант»?» с точки зрения нормального функционирования и защиты наших биологических систем, то можно прийти к выводу, что он должен:
проявлять свою активность как в гидрофобной среде, так и в гидрофильной, и нейтрализовывать свободные радикалы еще до их подхода к клеточной мембране;
нейтрализовывать только избыток свободных радикалов и не затрагивать их уровень, минимально необходимый для нормального функционирования биологической системы;
не изменять естественные состояния гидратных оболочек, непосредственно окружающих нормальные (нативные) биологические структуры и, более того, стабилизировать и то, и другое;
не восприниматься организмом, как чужеродное вещество, т.е. быть не токсичным, не иммуногенным и т.п., а на уровне клетки, не влить на ее нормальный гомеостаз;
работать при очень малых дозах в течение длительного времени (напр. дни, недели) после однократного введения в организм.Всем этим требованиям, из всех известных антиоксидантов, лучшим образом удовлетворяет только гидратированный фуллерен C60 и его водные растворы.
