Một nhóm các nhà hóa học quốc tế đã phát triển ra một dòng chất chống ôxy hóa mới có hiệu quả lớn hơn 100 lần so với vitamin E. Vitamin E là chất chống oxy hóa tự nhiên và con người đang cố gắng tạo ra những cải tiến đối với loại chất này trong thời gian 20 năm qua, song mới chỉ đạt được thành công nhỏ. Các nhà khoa học ở Vanderbilt đã tạo ra một bước tiến lớn theo hướng đi đúng trong lĩnh vực này. Nghiên cứu trên đã được đăng trên Tạp chí Hóa học Angewandte của châu Âu và trường đại học ở Vandenrbilt đã được cấp bằng sáng chế đối với các hợp chất mới này.

Chất chống oxy hóa gồm các phân tử có thể chống lại các ảnh hưởng có hại của oxy trong tế bào và các vật chất di truyền khác. Cho đến nay, các chất chống oxy hóa mới được thử nghiệm vitro trong các ống nghiệm. Song các nghiên cứu với các phân tử sinh học như cholesterol cho thấy các hợp chất mới có các thuộc tính có thể khiến chúng phù hợp với việc làm các chất bổ thực phẩm. Trước mắt, các nhà nghiên cứu Vanderbilt hy vọng khởi động một quá trình lâu dài nhằm xác định hiệu quả của các hợp chất mới ở động vật và các ảnh hưởng gây hại nếu có.

Thị trường của chất chống oxy hoá ở Bắc Mỹ ước tính đạt hơn 800 triệu đô la/năm. Cho dù ngay cả khi các hợp chất mới này khi được chứng minh là không phù hợp làm các chất bổ thực phẩm hoặc làm thuốc thì chúng vẫn có giá trị thực tiễn. Nhiều vật liệu dùng trong thương mại có thể bị hư hại bởi oxy và chúng sẽ được xử lý đều đặn bằng các chất chống oxy hoá. Các vật liệu này gồm chất dẻo, cao su, nhiên liệu và chất bôi trơn, vật tư nông nghiệp và mỹ phẩm.

Ý tưởng tạo ra các chất chống oxy hoá mới là của một nghiên cứu sinh ở Vanderbilt-Derek Pratt, cộng tác nghiên cứu với Keith Ingold ở Hội đồng nghiên cứu quốc gia Canada.

Vitamin E có tên hóa học là một chất phenol chứa mạch vòng 6 nguyên tử cácbon gắn với nhóm hydroxyl (OH). Các nhà khoa học đã thử tạo ra các chất oxy hoá tốt hơn bằng cách gắn thêm 1 nguyên tử nitơ vào mạch cácbon. Về lý thuyết, các phân tử này có thể là các chất chống oxy hoá mạnh hơn, song chúng lại không mang tính thực tiễn vì không bền vững trong không khí.

Ngoài việc gắn thêm 1 nguyên tử nitơ vào mạch vòng, ý tưởng của các nhà khoa học còn gồm việc thay thế 1 nguyên tử nitơ cho một trong số các nguyên tử cácbon trong mạch vòng. Với cả hai cách thay thế này, các nhà khoa học dự báo các phân tử cuối cùng tạo ra được gọi là pyridinols có thể ổn định hơn trong không khí.

Vấn đề nữa cần giải quyết là các phân tử mới có là chất chống oxy hoá hiệu quả không. Để xác định tính hiệu quả của chúng là do đâu Pratt đã đánh giá các đặc điểm của các chất chống oxy hoá hiện nay. Pratt thực hiện công việc này bằng cách phân tích giả thuyết nhằm xác định pyridinol có các đặc tính của chất chống oxy hóa. Khi phân tích xác nhận giả thuyết trên là có thể thì công việc mới bắt đầu tăng tốc.

Cùng với Maikel Wijtmans là một sinh viên tốt nghịêp khác, Pratt đã tiến hành tổng hợp các phân tử mới trong phòng thí nghiệm. Công việc này kéo dài 1 năm với một quy trình 12 bước để tạo ra thế hệ các hợp chất mới với khối lượng đủ để tiến hành các thử nghiệm.

Nhằm đánh giá tính hiệu quả của các hợp chất mới có giống với các chất oxy hóa họ đã gửi các mẫu đến phòng thí nghiệm của Gs. G. F. Pedulli ở Luca Valgimigli tại trường Đại học Bologna. Đây là phòng thí nghiệm của Italy, một trong số ít phòng thí nghiệm trên thế giới có khả năng xác định tính hiệu quả của chất chống oxy hoá. Valgimigli kết luận, pyridinol do các nhà hoá học ở Vanderbilt tạo ra là chất tốt nhất có hiệu quả gấp 100 lần so với vitamin E.

Bằng việc gắn nhóm hoá học thuộc nhóm chất béo vào pyridinols khiến cho các chất này có tính chất hoá học giống như các axit béo, khi kết hợp với các chất chống oxy hoá có nồng độ lipoprotein thấp sẽ bảo vệ được các lipoprotein khỏi sự oxy hoá. Điều này có ý nghĩa quan trọng vì một trong các giả thuyết phổ biến nhất về nguyên nhân bệnh động mạch vành chính là sự oxy hoá lipid. Đồng thời khi tiến hành nghiên cứu quá trình oxy hoá lipid, các nhà khoa học nhận thấy các pyridinol là các chất ức chế hiệu quả hơn so vitamin E.

Các nhà nghiên cứu còn dự định tạo ra các pyridinol có thể gắn kết với các nhóm hóa học khác vào mạch vòng để có thể tạo ra các thay đổi. Một dự án khác còn dự định làm cho các pyridinol có thể hoà tan trong nước, đây là sự khác biệt so với vitamin E. Các trạng thái hoà tan trong nước của pyridinol phải thực hiện được vai trò tương tự giống như vitamin C, đó là bẫy và tiêu diệt các gốc tự do hòa tan trong nước. Các gốc tự do này là các nguyên tử hoặc phân tử tích điện tiềm tàng gây hại cho cơ thể tạo ra từ quá trình oxy hoá. Hiện nay các nhà nghiên cứu đang hợp tác với Trung tâm Y học của trường Đại học Vanderbilt để thử nghiệm các hợp chất mới trên động vật, đồng thời đề xuất xin kinh phí từ liên bang.

N.H. (theo sciencedaily, 2/2004)