Фуллерен C60 — молекула углерода, состоящая из 60 атомов, соединённых в замкнутую сферическую структуру. Одна из причин большого интереса исследователей к C60 — его способность взаимодействовать со свободными радикалами и активными формами кислорода.
Именно поэтому фуллерен C60 и некоторые его производные уже несколько десятилетий изучаются как потенциальные антиоксидантные соединения.
Однако важно разделять несколько вещей: способность молекулы связывать радикалы в химическом эксперименте, результаты исследований на клетках и животных и доказанный эффект у человека — это разные уровни доказательств.
Разберёмся, что на сегодняшний день действительно известно.
Что такое оксидативный стресс
В организме постоянно образуются активные формы кислорода — ROS (reactive oxygen species). Они появляются в том числе в процессе нормальной работы клеток и митохондрий.
Сами по себе ROS не являются исключительно вредными: в небольших количествах они участвуют в клеточной сигнализации и работе иммунной системы.
Проблема возникает, когда образование активных форм кислорода начинает превышать возможности собственных антиоксидантных систем организма. Такое состояние называют оксидативным стрессом.
Избыток реакционноспособных соединений способен участвовать в повреждении:
липидов клеточных мембран;
белков;
ДНК;
других клеточных структур.
Поэтому вещества, способные взаимодействовать со свободными радикалами и ROS, активно изучаются в биохимии и медицине.
Почему учёных заинтересовал именно фуллерен C60
Особенность C60 заключается в его строении.
Молекула представляет собой углеродную сферу с развитой системой сопряжённых связей. Такая электронная структура позволяет C60 принимать электроны и взаимодействовать с различными радикальными частицами.
Именно из-за этой способности в научной литературе за фуллеренами закрепилось образное определение «radical sponge» — «губка для радикалов».
Одной из фундаментальных работ в этой области стала статья P. J. Krusic и соавторов, опубликованная в журнале Science в 1991 году.
Исследователи показали экспериментально, что молекула C60 способна присоединять множество радикалов. В экспериментах наблюдалось образование соединений C60 как минимум с 15 бензильными радикалами, а при работе с метильными радикалами обнаруживались соединения с ещё большим количеством присоединённых групп.
Это исследование стало одним из оснований для дальнейшего изучения C60 как ловушки свободных радикалов.
Как C60 может взаимодействовать со свободными радикалами
Антирадикальное действие фуллерена нельзя свести к одному универсальному механизму.
Исследуются сразу несколько возможных путей.
1. Присоединение радикалов к углеродной поверхности
Свободный радикал может взаимодействовать с углеродной системой C60 и образовывать более стабильный аддукт.
В упрощённом виде фуллерен выступает своеобразной молекулярной «ловушкой».
Именно такой тип взаимодействия наблюдался ещё в ранних исследованиях C60.
2. Перенос электрона
Из-за электронной структуры C60 способен участвовать в процессах переноса электронов.
Современное исследование, опубликованное в Inorganic Chemistry в 2026 году, дополнительно изучило взаимодействие C60 и C70 с 16 различными радикалами.
Компьютерное моделирование, молекулярная динамика и эксперименты методом электронного парамагнитного резонанса показали, что перенос электрона может играть важную роль в нейтрализации некоторых радикальных частиц.
Авторы также экспериментально продемонстрировали способность C60 снижать сигнал гидроксильных радикалов •OH в исследуемой системе.
3. Влияние на образование активных форм кислорода
Некоторые исследования предполагают, что действие соединений на основе C60 может заключаться не только в прямом связывании уже возникших радикалов.
Изучается возможность влияния на процессы, в которых ROS образуются.
Например, в исследованиях на животных растворы C60 изучались в связи с изменениями уровня ROS, перекиси водорода, перекисного окисления липидов и активности собственных антиоксидантных ферментов организма.
Однако такие результаты нельзя автоматически переносить на человека.
Что показали современные исследования
За последние десятилетия антиоксидантные свойства C60 и его производных исследовались в химических системах, культурах клеток и на животных.
Исследования свободнорадикальных реакций
Работа Krusic и соавторов в Science стала одним из первых убедительных экспериментальных подтверждений высокой реакционной способности поверхности C60 по отношению к радикалам.
Позднее многочисленные исследования подтвердили, что разные формы и производные фуллерена способны взаимодействовать с гидроксильными, пероксильными и другими радикальными частицами.
Исследования гидроксилированного C60
Особое направление исследований связано с фуллеренолами — производными C60 с присоединёнными гидроксильными группами.
В работе 2020 года в журнале Free Radical Biology and Medicine исследовался C60(OH)36.
Авторы обнаружили способность этого соединения взаимодействовать с пероксильными радикалами и влиять на процессы перекисного окисления в экспериментальных системах.
Это важно, поскольку перекисное окисление липидов является одним из процессов, связанных с оксидативным повреждением клеточных мембран.
Исследования на животных
В ряде экспериментов C60 изучался на животных моделях оксидативного стресса.
Например, в исследовании на крысах C60 был связан со снижением некоторых показателей образования ROS и перекисного окисления липидов, а также с изменениями элементов собственной антиоксидантной системы организма.
Это интересные результаты, но они относятся именно к экспериментальным животным и конкретным формам C60, дозировкам и способам введения.
Они не являются доказательством лечения заболеваний у людей.
Не существует одного «фуллерена C60» с одинаковым биологическим действием
Это один из наиболее важных моментов при чтении исследований.
Результат эксперимента может сильно зависеть от того, в какой форме использовался C60.
В научных работах встречаются:
исходный C60;
коллоидные дисперсии C60;
C60 в маслах;
водорастворимые производные;
фуллеренолы C60(OH)n;
комплексы C60 с другими молекулами;
функционализированные производные.
Их растворимость, размер частиц, распределение в тканях и химическая активность могут существенно различаться.
Поэтому результат исследования одного производного C60 нельзя автоматически приписывать любой продукции, содержащей фуллерен.
Может ли C60 проявлять не только антиоксидантные свойства?
Да. Это важная особенность химии фуллеренов.
При определённых условиях некоторые формы C60 способны не только нейтрализовать ROS, но и способствовать их образованию.
Особенно хорошо описаны фотохимические свойства фуллерена. Под действием света и в присутствии кислорода некоторые формы C60 могут участвовать в образовании синглетного кислорода и других активных форм кислорода.
Именно это свойство, например, рассматривается исследователями для потенциального применения производных фуллерена в фотодинамической терапии.
Поэтому утверждение:
«C60 всегда является антиоксидантом»
было бы слишком упрощённым.
Более правильно говорить:
характер действия C60 зависит от его химической формы, окружения, концентрации, способа доставки, освещения и конкретной биологической системы. Наш фуллерен
Что известно на уровне человека
Здесь необходимо особенно чётко отделять перспективные экспериментальные результаты от доказательной клинической медицины.
Исследования антиоксидантных свойств фуллерена действительно существуют, и их достаточно много.
Однако основная доказательная база по-прежнему представлена:
химическими экспериментами;
исследованиями in vitro;
исследованиями клеточных культур;
исследованиями на животных.
Обзор научной литературы 2025 года по полигидроксилированным производным C60 отмечает значительный объём экспериментальных исследований, но одновременно указывает, что препараты на основе фуллеренолов пока не дошли до подтверждённого клинического применения.
Поэтому результаты лабораторных исследований нельзя интерпретировать как доказательство того, что C60 предотвращает или лечит заболевания у человека.
Почему C60 продолжает интересовать исследователей
Интерес к фуллерену сохраняется благодаря необычному сочетанию его свойств.
C60 обладает:
развитой электронной системой;
способностью взаимодействовать с различными радикалами;
возможностью химической модификации;
возможностью создавать водорастворимые производные;
необычными фотофизическими свойствами.
В 2026 году продолжают публиковаться работы, посвящённые уже не просто наблюдению антирадикального действия C60, а выяснению его механизма на молекулярном уровне.
Это показывает, что тема остаётся актуальным направлением фундаментальных исследований.
Главное
Фуллерен C60 действительно обладает необычной химической способностью взаимодействовать со свободными радикалами.
Экспериментальные данные показывают, что C60 и некоторые его производные могут:
связывать различные радикальные частицы;
участвовать в переносе электронов;
снижать количество некоторых ROS в экспериментальных системах;
влиять на перекисное окисление липидов;
взаимодействовать с клеточными антиоксидантными механизмами.
При этом сила и даже направление эффекта зависят от конкретной формы C60 и условий эксперимента.
Самое важное ограничение современной доказательной базы заключается в том, что выраженная антиоксидантная активность в химическом или клеточном эксперименте ещё не означает доказанного лечебного эффекта у человека.
Поэтому сегодня корректнее говорить о перспективных и активно исследуемых антиоксидантных свойствах фуллерена C60, а не о доказанной способности лечить заболевания или гарантированно замедлять старение.
Основные научные источники
1. Krusic P. J. et al., 1991.
Radical reactions of C60. Science, 254(5035), 1183–1185.
DOI: 10.1126/science.254.5035.1183.
2. Chistyakov V. A. et al., 2013.
Possible Mechanisms of Fullerene C60 Antioxidant Action.
BioMed Research International.
DOI: 10.1155/2013/821498.
3. Study on the Quenching Mechanism of Radicals by Fullerenes (C60 and C70), 2026.
Inorganic Chemistry, 65(10), 5839–5849.
DOI: 10.1021/acs.inorgchem.6c00397.
4. Antioxidant activity of highly hydroxylated fullerene C60 and its interactions with the analogue of α-tocopherol, 2020.
Free Radical Biology and Medicine.
DOI: 10.1016/j.freeradbiomed.2020.08.017.
5. Lazarev S. et al., 2025.
Polyhydroxylated fullerenes: A review of biological properties and potential applications in biomedicine.
International Journal of Pharmaceutics, 683, 126055.
DOI: 10.1016/j.ijpharm.2025.126055.
Материал носит информационный характер и не является медицинской рекомендацией. Результаты лабораторных исследований и исследований на животных не подтверждают автоматически аналогичный эффект у человека.