Free radicals induced oxidative stress at a molecular level: the current status, challenges and perspectives of computational chemistry based protocols



Document title: Free radicals induced oxidative stress at a molecular level: the current status, challenges and perspectives of computational chemistry based protocols
Journal: Journal of the Mexican Chemical Society
Database: PERIÓDICA
System number: 000397037
ISSN: 1665-9686
Authors: 1
Institutions: 1Universidad Autónoma Metropolitana, Departamento de Química, Iztapalapa, Distrito Federal. México
Year:
Season: Oct-Dic
Volumen: 59
Number: 4
Pages: 231-262
Country: México
Language: Inglés
Document type: Artículo
Approach: Descriptivo
Spanish abstract El estrés oxidativo frecuentemente es causado por un exceso de radicales libres, y ha sido asociado con una amplia variedad de problemas de salud. Es por ello que encontrar estrategias viables para eliminar radicales libres se ha convertido en una activa área de investigación. Esta reseña resume, desde una perspectiva fisicoquímica, estrategias relevantes para combatir el estrés oxidativo por medio de antioxidantes incluyendo prevención, desactivación de oxidantes, y reparación de blancos dañados. Se discuten diferentes mecanismos de reacción involucrados en la protección química que ejercen los antioxidantes, así como su importancia relativa dependiendo de diferentes aspectos. Algunos de ellos son la polaridad del ambiente, el pH en solución acuosa, y la naturaleza química de los radicales libres. Se detalla la información que puede obtenerse actualmente a partir de protocolos basados en la química computacional y se analiza su confiabilidad. Se proporcionan criterios viables para identificar antioxidantes óptimos, usando estos protocolos. Se discuten algunos de los retos actuales y de las perspectivas futuras en esta área de investigación. Un amplio conjunto de antioxidantes son comparados y se propone su tendencia en actividad, en base a datos cinéticos
English abstract Oxidative stress is frequently caused by an excess of free radicals and has been associated with a wide variety of health disorders. Therefore, finding strategies for scavenging free radicals has become an active area of research. This review summarizes, from a physicochemical perspective, relevant strategies to fight oxidative stress via antioxidants, including prevention, deactivation of oxidants, and repair of damaged targets. Different reaction mechanisms involved in the chemical protection exerted by antioxidants are discussed, as well as their relative importance depending on several aspects. Some of them are the polarity of the environment, the pH of aqueous phase, and the chemical nature of the reacting radicals. Data that can currently be obtained from computational, quantum, chemistry, protocols are detailed and their reliability is analyzed. Viable criteria to identify optimal antioxidants using such protocols are provided. Current challenges and future directions in this area of research are discussed. A large set of antioxidants are compared and their trends in activity, based on kinetic data, is provided
Disciplines: Química
Keyword: Fisicoquímica y química teórica,
Química analítica,
Antioxidantes,
Estrés oxidativo,
Radicales libres,
Cinética química,
Mecanismos de reacción
Keyword: Chemistry,
Analytical chemistry,
Physical and theoretical chemistry,
Antioxidants,
Oxidative stress,
Free radicals,
Chemical kinetics,
Reaction mechanisms
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