形成反應
形成方式
自由基又稱遊離基，是具有非偶電子的基團或原子，它有兩個主要特性：
一是化學反應活性高；
二是具有磁矩。
在一個化學反應中，或在外界（光、熱等）影響下，分子中共價鍵分裂的結果，使共用電子對變為一方所獨占，則形成離子；若分裂的結果使共用電子對分屬于兩個原子（或基團），則形成自由基。
産生方法
①引發劑引發，通過引發劑分解産生自由基
②熱引發，通過直接對單體進行加熱，打開乙烯基單體的雙鍵生成自由基
③光引發，在光的激發下，使許多烯類單體形成自由基而聚合
④輻射引發，通過高能輻射線，使單體吸收輻射能而分解成自由基
⑤等離子體引發，等離子體可以引發單體形成自由基進行聚合，也可以使雜環開環聚合
⑥微波引發，微波可以直接引發有些烯類單體進行自由基聚合。
反應情況
有機化合物（Organic compounds）發生化學反應時，總是伴随着一部分共價鍵（covalent bond）的斷裂和新的共價鍵的生成。例如酪氨酸自由基(tyrosine radical)，共價鍵的斷裂可以有兩種方式：均裂（homolytic bond cleavage）和異裂（heterolyticcleavage）。鍵的斷裂方式是兩個成鍵電子在兩個參與原子或碎片間平均分配的過程稱為鍵的均裂（homolyticbondcleavage）。兩個成鍵電子的分離可以表示為從鍵出發的兩個單箭頭。所形成的碎片有一個未成對電子，如H·，CH·，Cl·等。若是由一個以上的原子組成時，稱為自由基（radical）。因為它有未成對電子，自由基和自由原子非常的活潑，通常無法分離得到。不過在許多反應中，自由基和自由原子以中間體的形式存在，盡管濃度很低，存留時間很短。這樣的反應稱為自由基反應（radical reactions）。
降低危害
自由基是客觀存在的，對人類來說，無論是體内的還是體外的，自由基還在不斷地，以前所未有的速度被制造出來。與自由基有關的疾病發病率也呈加速上升的趨勢。既然人類無法逃避自由基的包圍和夾擊，那麼就隻有想方設法降低自由基對我們的危害。
随着科學家們對自由基研究的日漸深入，清除自由基，以減少自由基對人體的危害的方法也逐漸被揭示出來。
研究表明，自由基從産生到衰亡的過程就是電子轉移的過程。在生命體系中，電子的轉移是一種最基本的運動，而氧的得電子能力很強，因此，生物體内許多化學反映都與氧有關。科學家們發現損害人體健康的自由基幾乎都與那些活性較強的含氧物質有關，他們把與這些物質相結合的自由基叫作活性氧自由基。活性氧自由基對人體的損害實際上是一種氧化過程。因此，要降低自由基的損害，就要從抗氧化做起。
既然自由基不僅存在于人體内，也來自于人體外，那麼，降低自由基危害的途徑也有兩條：一是，利用内源性自由基清除系統清除體内多餘自由基；二是發掘外源性抗氧化劑--自由基清除劑，阻斷自由基對人體的入侵。
大量研究已經證實，人體内本身就具有清除多餘自由基的能力，這主要是靠内源性自由基清除系統，它包括超氧化物歧化酶（SOD）、過氧化氫酶、谷胱甘肽過氧化酶等一些酶和維生素C、維生素E、還原性谷胱甘肽、胡蘿蔔素和硒等一些抗氧化劑。酶類物質可以使體内的活性氧自由基變為活性較低的物質，從而削弱它們對肌體的攻擊力。酶的防禦作用僅限于細胞内，而抗氧化劑有些作用于細胞膜，有些則是在細胞外就可起到防禦作用。這些物質就深藏于我們體内，隻要保持它們的量和活力它們就會發揮清除多餘自由基的能力，使我們體内的自由基保持平衡。
要降低自由基對人體的危害，除了依靠體内自由基清除系統外，還要尋找和發掘外源性自由基清除劑，利用這些物質作為替身，讓它們在自由基進入人體之前就先與自由基結合，以阻斷外界自由基的攻擊，使人體免受傷害。
在自然界中，可以作用于自由基的抗氧化劑範圍很廣，種類極多。已從單純的合成抗氧化劑和食品氧化劑逐漸發展成為天然抗氧化劑與體内自由基清除劑。因此，對抗氧化劑的要求也越來越高，而各種廣泛使用的合成抗氧化劑由于其潛在毒性和緻癌作用等逐漸受到人們的排斥。在這方面的研究中，中國的科學家們已經走在世界的前列。他們已經發現并證明了，中國一些特有的食用和藥用植物中，含有大量的酚類物質，這些物質的特點是，有着很容易被自由基奪走的電子，而它們在失去電子後就會成為一種對人沒有傷害的穩定物質。從研究來看，天然植物抗氧化劑絕大部分都是多酚類物質，其中應用得較多的有茶多酚、葡萄籽提取物、迷叠香提取物等。
自由基與疾病
衰老
衰老過程涉及到許多内外因素，與衰老過程有關的最常見的内源性生化因子是自由基。國内外大量研究已證實：老年動物及老年人血清脂質自由基(脂質過氧化物) 水平增高，組織内(尤其腦，肝細胞内) 脂褐素含量增多。組織内脂褐素含量多少可做為衰老的客觀依據之一，其形成與脂質自由基有關。脂質自由基的分解産物為醛類，它可與蛋白質、磷質和核酸的氨基起反應，使分子發生交聯，交聯的結果，使蛋白質變性，使酶失活。這些變性物質被吞噬細胞吞噬，但不能完全消化，結果不斷增加細胞内的年色素。Harman 指出，逃脫中和的自由基所積聚的毒性作用，可能是衰老的根本原因。
動脈粥樣硬化及腦血栓
花生四烯酸是細胞膜磷脂的重要組成部分，機體缺血缺氧後，細胞外液中的Ca + + 進入細胞内使細胞膜中的鈣依賴的磷脂酶A2 被激活，後者使AA釋出，AA 通過環氧化酶途徑産生PGH2 (具有自由基性質的活性物質，PGH2 稱氫過氧化物)，後者在血小闆微粒體内，在血栓素合成酶作用下，生成血栓素(TXA2)；在動脈血管内皮細胞微粒體内，在前列腺素合成酶作用下，生成前列環素(PGI2 ) 。TXA2 和PGI2 是2 種作用完全相反的血管活性介質，前者主要為強烈的血管收縮劑和血小闆聚集劑；後者的作用與之相反，當動脈血管内皮細胞受到損害時，PGI2生成減少，TXA2 的量及作用增多增強，導緻血管痙攣和促進血栓形成。此外，AA 通過脂氧化酶途徑産生的5 - 過氧化氫花生四烯酸(5 - HPETE) 和脂質自由基強抑制前列環素合成酶的作用，使PGI2 合成減少。5 -HPETE 尚可激活血小闆中的血栓素合成酶，導緻血栓形成的惡性循環。
腦的再灌流性損害
缺血後再灌流氧自由基的産生，是腦再灌流性損害的根本。通常情況下，機體自由基的生成與清除能力保持動态平衡。當缺血時，則清除超氧陰離子和過氧化氫的自由基清除劑超氧化物歧化酶(SOD)和谷胱甘肽過氧化物酶( GSH - PX) 降低，但在再灌流時自由基反應更為明顯。鄭彩梅等根據動物實驗結果确認：腦缺血後在缺血期花生四烯酸代謝與氧自由基反應即已激活，并證實變化高峰在再灌流早期；陳曼娥等的實驗也證明，腦再供血後，腦組織脂質過氧化反應更趨嚴重。
腦缺血後再灌流氧自由基的産生途徑有：
(1) 腦缺血時ATP不被利用，依次降解為次黃嘌呤，同時鈣離子激活蛋白酶，使黃嘌呤脫氫酶轉變為黃嘌呤氧化酶，後者使大量堆積的次黃嘌呤産生超氧陰離子；
(2) 低血氧時酶自由基積累，再灌流時自身氧化産生超氧陰離子及氧化酶；
(3) 再灌流時，硫酸亞鐵複合物自身氧化産生超氧陰離子。
此外，再灌流後三羧酸循環尚未恢複，而再灌流卻提供了糖酵解所需要的葡萄糖，從而加重了酸中毒，使再灌流區H+ 濃度升高，H+ 與超氧基反應産生H2O2，H2O2在活性鐵的催化下産生HO- 。再灌流時産生的些具有強烈生物氧化活性的自由基，具有損害膜不飽和脂肪酸的作用，其機制為：細胞膜是脂質雙層結構，其疏水極存在大量不飽和脂肪酸，在不飽和脂肪酸内存在碳與碳之間的不飽和雙帶，這就削弱了鄰近碳原子的碳酸鍵，由于不飽和雙帶内的電子離域作用，在很小的能量下，鄰近碳氫鍵就可以發生反應，氧自由基由此使不飽和脂肪部分激活，在金屬複合物特别是鐵的參與下，進而引起一系列的自由反應，造成膜不飽和脂肪酸的脂質過氧化，導緻脂膜局部破壞，直至溶解，這些自由基同時也可造成微血管通透性增加及微循環障礙。HO- 可使磷酸改變活性，膜磷脂釋放花生四烯酸，AA在脂質過氧化酸作用下生成慢反應物質及組織胺，使微血管通透性增強。AA 經過如前述及一系列反應最終生成PGI2 及TXA2，缺血後血管内皮自由基阻止PGI2 合成，破壞了PGI2 和TXA2 之間的平衡使TXA2 增高，微血栓形成，微循環出現障礙。
防老化習慣
人之所以會老化、體力衰退、皮膚失去光澤及彈性，除了年齡是無法抗拒的因素外，主要的即是體内自由基過多，年輕時體内有較好的中和系統來排除自由基，降低它所造成的傷害；然而随着年齡增長，人體修複自由基的能力也随之下降；若未能及時補充抗氧化物，細胞就開始損傷，疾病于是産生，越來越多的證據顯示，體内自由基含量越高，壽命越短。
那什麼時候開始抗老化治療呢？原則上最好在身體器官尚未老化前或有衰老現象時即應開始治療。除了接受健康專業咨詢外，重要的還是要從自己的生活做起。由于不當的生活及飲食習慣會在體内制造自由基，此自由基會進一步破壞細胞之脂質，蛋白質及染色體中之核酸，而導緻細胞突變成為癌細胞。
一、拒絕抽煙
科學研究抽煙是目前産生最快及最多自由基的方式，每吸一口煙會制造十萬個以上之自由基，會導緻全身性的癌症，甚至加速癌症細胞生長。尤其是肺癌高達50倍以上的危險率，還有它會造成許多慢性病，例如心血管病症及糖尿病，還有研究證實一手煙及二手煙傷害是一樣的。
二、減少做菜的油煙
中國人做菜喜歡煎煮炒炸，大多數家庭主婦做菜是使用色拉油。色拉油是多元不飽和脂肪酸，很容易氧化成為自由基。還有盡量少食煎炸食物，所以為了您的健康，美式快餐店及中式自助餐店少去。
三、少服不需要藥物
有些藥物包括中西藥是有毒性的，例如抗生素，消炎痛劑，化療藥物是會産生自由基的，不要誤信藥物可以有病治病，無病保身。患病時應該找醫生看病，應該服藥才可以服藥，不可以随便亂服藥。
四、避免農藥的污染
農藥會産生大量自由基。選擇蔬果産品外觀應不好看，甚至有蟲咬過的農産品，是較安全及少農藥的。另外一種降低農藥殘留方法是将蔬果放入冰箱一至二天才用，這樣可以降低百分之八十至九十之農藥殘留量，還有應時常清洗冰箱。
五、大量飲用幹淨的水
健康的飲水每日應飲用幹淨水1200毫升以上。台灣學者研究發現，台灣人身體中的重金屬80%以上過量，最常見有汞、鉛、镉等重金屬。所以我們更要注意飲水健康，天然且檢驗合格的礦泉水是很好的選擇，飲用弱堿性電解水也是很好的選擇，現有的電解水機，大多都有過濾系統，可将重金屬及水中細菌等濾除，弱堿性水中含有大量的電子，呈負電位，這些多餘的電子可賦予自由基，去除其活性，進而清除自由基。罐裝各式飲料含各種添加物是不好的水分補充，純淨的弱堿性電解水
是最好的水分補充物。
六、多食用蔬菜及水果
健康的飲食應是每日蔬果及肉類比例為七比三，蔬果中含有天然抗自由基的維生素及黃酮素，還有增加腸蠕動的纖維素。食用蔬果最好生食，以免維生素及黃酮素流失，每天食用有三種顔色以上之蔬果，這樣才能補充充足的維生素及黃酮素。
七、少攝取高脂肪食物
魚、蛋、奶、豆類均含有豐富蛋白質，應适當攝取。研究發現高脂肪及蛋白食物經煙熏、燒烤過程中，肉類油脂滴入碳中，在高溫下裂解，與炭火作用形成毒性強的緻癌物－－多環芳烴，随煙熏揮發會回到食物中。高溫烹調會使蛋白質及氨基酸裂解，産生胺類衍生物而緻癌。
八、減少加工食物攝取
食品加工過程中會添入色素，防腐劑及香料等，這些過多食入身體會産生過多自由基的。例如腌制食品含有硝酸鹽，如在加工過程中添加過量，會在胃中與肉類，蔬菜中之胺類作用，造成硝酸胺，此為高緻癌物。
抗氧化食物
茶
茶中的有效成分茶多酚是一種抗氧化劑物質，凡經
常飲茶的地區，其居民患癌症的比率較少。由此可見茶多酚能消除自由基防止癌症的發生。
菠菜
其含有的大量β胡蘿蔔素和鐵，能提供人體豐富營養。菠菜中的大量抗氧化劑，既能激活大腦功能，又可增強青春活力，有助于防止大腦的老化，防治老年癡呆。
山楂
所含有的黃酮類物質和維生素C、胡蘿蔔素等能阻斷并減少自由基的生成，增強機體的免疫力，還有防衰老、抗癌的作用。
紅葡萄酒
葡萄中含的原花青素和白黎蘆醇都是強力抗氧化劑，可抗衰老，并可清除體内的自由基。吃葡萄應盡量連皮和籽一起吃，因為葡萄的很多營養成分都存在于皮和籽中。
胡蘿蔔
胡蘿蔔不僅能夠增強人體免疫力，有抗癌作用，它更含有豐富
的胡蘿蔔素，胡蘿蔔素可以清除緻人衰老的單線态氧和自由基，減緩人體衰老的過程，防止皮膚老化。
黃豆
含有異黃酮，是一種天然抗氧化劑，同時具有弱雌性激素作用。常喝豆漿可以明顯減弱婦女更年期症狀，而且還有防癌和預防老年癡呆症的作用。對女性有很好的美容養顔的功效。
番茄
番茄紅素是目前為止發現的抗氧化功能最強的營養素，抗氧化活性是維生素E的100倍。每天攝入10毫克番茄紅素，對于清除體内自由基、消除疲勞、提高身體免疫力有明顯的促進作用。
番茄紅素屬于脂溶性類胡蘿蔔素的一種，它的吸收和轉運必須溶于油或脂肪中才能利用，所以，食用烹炒的番茄或者番茄醬會有利于番茄紅素的吸收。番茄紅素的熱穩定性較高，加熱可使番茄細胞裂解，比生食更易被人體吸收利用。
蜂蜜
現代研究表明，蜂蜜有清除自由基的功效。美國伊利諾斯州立大學的昆蟲學家布林伯教授對蜂蜜進行化學分析後發現，蜂蜜中含有數量驚人的抗氧化劑，它能清除人體内的“垃圾”——氧自由基，起到抗癌、防衰老的作用。研究表明，蜂蜜中所含維生素C、維生素E、黃酮類化合物及酚類物質、超氧化物歧化酶(SOD)等具有抗氧化性，可以清除在人體代謝過程中積累的過多自由基。女性、小孩和老人，可以每天早上喝一杯棗花深色蜂蜜水，或是面包上放蜂蜜。蜂蜜是清除自由基、維持健康和抗衰老的理想營養保健品，食用蜂蜜可以延緩人體的衰老，保持女性年輕态。
堅果
富含維生素E的堅果類食物(腰果、核桃、榛子、花生等)除了具有抗氧化功能之外，還能修護皮膚組織。不過，又因為堅果類食物含有高油脂，如果攝取過量，不但有緻胖的危險，由高油脂所造成的氧化反應還會損害維生素E的抗氧化作用。
因此，營養師建議人們要攝取此類食物，但又要适量，否則過猶不及。
莓類水果富含胡蘿蔔素以及維生素C，而這兩種成分是抗氧化物裡最為醫學界所肯定的物質，所以外形小巧、美觀的草莓、藍莓、小紅莓你要大啖特啖。
另外它含有的鉀及水溶性纖維，還能降低血膽固醇濃度及減少患高血壓的幾率呢！
燕麥
富含蛋白質、鈣、核黃素、硫胺素等成分的燕麥是五谷雜糧中惟一榮登抗氧化食物排行榜的。
每日攝取适量的燕麥能加速人體新陳代謝，加速氨基酸的合成，促進細胞更新。堅持每天喝一碗燕麥粥吧，它能使你容光煥發呢！
黑枸杞
黑枸杞（彙），最突出的成分為花青素，花青素是一種強效的抗氧化劑；可防止過早衰老，增強血管彈性，抑制過敏及炎症，改善關節柔韌性。
運動與自由基
運動對于我們的身體好處是衆人皆知的事， 除了可以讓我們放松壓力， 免除心血管疾病之苦，伸筋骨，可以說是百病良醫，但是我們同時也知道，運動需要專業的輔助工具與适當的專業知識， 否則運動不足毫無效用，過度運動卻又容易造成運動傷害，但除此之外，您知道運動還會産生自由基。
氧氣是生命的基礎，我們的生命基本上是一部氧化與還原的循環機器，我們吃下食物，然後吸收，再以氧化作用轉變成我們可以利用的能量消耗它，這個過程無疑會意外地産生許多自由基，當我們年輕時，體内有非常好的自由基中和系統來為我們免除自由基造成的傷害，但是當我們日日年老，我們的自由基修補系統也随之老化效率下降，而未被中和的自由基就會慢慢累積，并且對們的身體攻擊與傷害。
運動時會發生比平常多的自由基， 因為我們的身體在大量運用氧
氣， 會意外地發生單電子氧自由基， 所以， 對于40歲以上的人， 因為自由基修補系統已經功能下降， 所以可能會發生自由基傷害， 我們也聽說， 年長者更需要運動不是嗎?如此一來不是很矛盾？所以美國老化醫學學會(amrican agingassociation)建議，40歲是一個關鍵的年齡，40歲以下的人因為自由基修補系統尚佳，無需顧慮運動的自由基問題，而40歲以上的人要避免做太過激烈的運動，以免産生的自由基傷害，而一方面也要多服用抗氧化物， 如常見的維生素C， E，β-胡蘿蔔素，蝦青素(英文名稱Astaxanthin，簡稱ASTA） 以及各種青菜水果， 來中和體内的自由基。
自由基的對抗
給予負離子，使生物體體内過剩的活性氧還原，就能夠抑制生物體的氧化。負離子能夠使生物體容易攝取維他命頪，氨基酸，礦物質等，這些成分能夠分解，消除活性氧，提高SOD的活性。所以負離子是生物體不可或缺的物質。負離子是唯一能夠消除活性氧自由基，保護生物體的自然要素。
負離子沒有副作用，能夠促進自然治愈力，治愈疾病，保持健康。負離子能夠使血液變成弱堿性，使新陳代謝，生理作用旺盛，并強化免疫力，同時也能夠給予生物體衰弱時增強的活性氧電子，仰制氧化，杜絕疾病的根源。氧附着于生物體的細胞組織中，當電子被奪走時，就會引起細胞組織的氧化。活性氧會從生物體的脂質（不飽和脂肪酸）或蛋白質那兒奪走電子，結果引起腦中風或心肌梗塞，動脈硬化症，癌症及糖尿病。負離子的本質是電子，因此給予生物體負離子，就能使生物體體内充滿電子，代替生物體的脂質或蛋白質的電子給予活性氧，使活性氧安定，所以不會損傷生物體的細胞，同時能夠抑制疾病的發生。
