Abstraktne:Inimese naha kokkupuude 4-(4-hüdroksüfenüül)-2-butanooniga (vaarikaketoon, RK) põhjustab teadaolevalt keemilist/tööalast leukodermat. RK on 4-(4-hüdroksüfenüül)-2-butanooli (rododendroni) karbonüülderivaat. See on nahka valgendav aine, mis põhjustas paljude tarbijate nahas leukodermiat. Need kaks fenoolset ühendit oksüdeeritakse türosinaasiga ja näivad, et saadud tooted põhjustavad melanotsüütidele tsütotoksilisust, tekitades reaktiivseid hapnikuliike ja ammendades raku tioole o-kinooni oksüdatsiooniproduktide kaudu. Seetõttu on oluline mõista nende ühendite oksüdatiivse muundamise biokeemilist mehhanismi. Varasemad uuringud näitavad, et RK oksüdeeritakse algselt türosinaasiga RK-kinooniks ja seejärel muundatakse külgahelaga küllastumata katehhooliks, mida nimetatakse 3,4- dihüdroksübensalatsetooniks (DBL katehhooliks). Käesolevas uuringus kirjeldame DBL katehhooli oksüdatsioonikeemiat. Kasutades UV-nähtava spektroskoopilisi uuringuid ja vedelikkromatograafia-massispektromeetriat, oleme uurinud DBL katehhooli reaktsiooni türosinaasi ja naatriumperjodaadiga. Meie tulemused näitavad, et reaktsioonis moodustunud DBL-kinoon on äärmiselt reaktiivne ja läbib lihtsaid dimeriseerimis- ja trimeriseerimisreaktsioone, et saada uudsete ioonsete Diels-Alderi tüüpi kondensatsioonireaktsioonide abil mitmeid isomeerseid tooteid. Paljude erinevate komplekssete kinonoidproduktide tootmine sellistest reaktsioonidest oleks potentsiaalselt rakkudele toksilisem, põhjustades mitte ainult oksüdatiivset stressi, vaid ka müelotoksilisust, avaldades reaktsioone raku makromolekulide ja tioolidega.

Asjakohaste uuringute kohaselt on tsistanche tavaline ravimtaim, mida tuntakse kui "imerohtu, mis pikendab eluiga". Selle põhikomponent on tsistanosiid, millel on erinevad toimed, nagu antioksüdant, põletikuvastane ja immuunfunktsiooni edendav toime. Tsistanche ja naha valgendamise vaheline mehhanism seisneb cistanche glükosiidide antioksüdantses toimes. Inimese nahas sisalduv melaniini toodetakse türosiini oksüdeerumisel, mida katalüüsib türosinaas ja oksüdatsioonireaktsioon eeldab hapniku osalemist, mistõttu kehas olevad hapnikuvabad radikaalid muutuvad oluliseks melaniini tootmist mõjutavaks teguriks. Cistanche sisaldab tsistanosiidi, mis on antioksüdant ja võib vähendada vabade radikaalide teket organismis, pärssides seega melaniini tootmist.

Klõpsake valikul Rou Cong Rongi eelised valgendamiseks

Lisateabe saamiseks:

david.deng@wecistanche.com WhatApp:86 13632399501

Märksõnad:rododendroni mürgisus; vaarika ketoon; 3,4-dihüdroksübensalatsetoon; DBL katehhool; iooniline Diels-Alder lisamine; müelotoksilisus; leukoderma; nahka kergendavad ühendid

1. Sissejuhatus

Vaarikaketoon (4-(4-hüdroksüfenüül)-2-butanoon, RK) on fenoolühend, mida kasutatakse laialdaselt kosmeetika-, parfüümi- ja toidu lõhna- ja maitseainena [1]. Mõnel Jaapanis selle ühendi tootmisprotsessis osalevatel töötajatel tekkis tööalane leukoderma [2]. Selles kontekstis on oluline pöörata erilist tähelepanu rododendronile, 4-(4-hüdroksüfenüül)-2-butanoolile, RK derivaadile, mille karbonüülrühm on redutseeritud sekundaarseks alkoholiks. Rhododendronit kasutati laialdaselt ka kosmeetikatööstuses nahka valgendava tootena. Rododendroni korduv kasutamine nahavärvi heledamaks muutva ainena põhjustas leukoderma väljakujunemise näol, kaelal ja kätel [3]. Need kaks ühendit võivad olla rakus oksüdatsiooni-redutseerimisreaktsioonide kaudu vastastikku muunduvad. Seetõttu võivad nende toksilisust põhjustada samad reaktsioonid.

RK türosinaasiga katalüüsitud oksüdatsioon andis sellele vastava kino, mis näitas kinoonmetiidi kaudu kiiret isomeriseerumist (E)-4-(3,4-dihüdroksüfenüül)-3-buteen-2-ooniks, üldtuntud kui 3,4-dihüdroksübensalatsetoon (DBL katehhool) [11]. Selline kaksiksideme mitteensümaatiline sisestamine külgahelasse kinooni ja kinoonmetiidi vahepealse moodustumise kaudu on mõne katehhoolamiini derivaadi jaoks hästi dokumenteeritud reaktsioon [12–15]. Esialgsed uuringud näitasid, et saadud DBL-katehhool on väga reaktiivne ja sellest ühendist moodustunud kinonoidsaadused võivad kiiresti reageerida rakuliste tioolühenditega [11]. Lisaks järeldati kinonoidsaaduse võimalikust oligomeriseerumisest, kuid seda ei uuritud vaheühendite äärmise reaktsioonivõime tõttu. Viimastel aastatel on üks meie laboratooriumidest edukalt kasutanud massispektriuuringuid, et uurida mitmete dehüdrodopa ja dehüdrodopamiini derivaatide oksüdatiivsete transformatsioonide keerulisi üksikasju [12–20]. Meie uuringud andsid väärtuslikku teavet mitmete katehhoolamiini derivaatide oksüdatiivse muundamise käigu kohta. Seetõttu otsustasime uurida DBL katehhooli kasutatud reaktsiooni kulgu, kasutades ka seda tehnikat, ja kirjeldada selles artiklis DBL kinoonide poolt eksponeeritud uudseid oksüdatiivseid transformatsioone.

2. Tulemused ja arutelu

Joonis 2A näitab UV-nähtavaid spektraalseid muutusi, mis kaasnevad DBL katehhooli oksüdeerimisega seente türosinaasi poolt. Niipea kui türosinaasi lisatakse, toimuvad neeldumisspektrites kiired muutused. DBL-katehhoolist tingitud UV-piik ligikaudu 320 nm juures vähenes järk-järgult ja neeldumine nähtavas piirkonnas ligikaudu 420 nm juures suurenes pidevalt. Selle transformatsiooniga kaasnevad spektraalsed muutused näitasid kahte isosbestilist punkti lainepikkustel umbes 285 nm ja 385 nm, mis näitab DBL katehhooli otsest muundumist ühendiks, mille neeldumine oli umbes 420 nm juures. See kollase värvusega ühend peab olema vastav kinoon, kuna türosinaasil on teadaolevalt lai substraadispetsiifilisus ja see oksüdeerib paljud o-difenoolsed ühendid neile vastavateks o-kinoonideks [15]. Kui reaktsioon viidi läbi kergelt leeliselistes tingimustes (pH 8), muutus reaktsioonisegu värvus reaktsiooni edenedes heledamaks (joonis 2B). Lõpuks moodustus ühend, millel oli lai neeldumine umbes 330 nm juures. Samuti võib näha substraadi ja lõpptoote vahelise spektraalse skaneerimise kerget nihet, mis viitab sellele, et osa substraadi konjugatsioonist kaob tootes. Need tulemused näitasid, et türosinaasi poolt genereeritud DBL-kinoon on läbimas täiendavat transformatsiooni.

DBL-kinooni saatuse visualiseerimiseks genereerisime selle kinoooni, oksüdeerides kvantitatiivselt DBL-katehhooli naatriumperjodaadiga ja jälgides UV- ja nähtavaid neeldumisspektri muutusi. Esialgsed uuringud, mis viidi läbi pH 6 või 7 juures, näitasid, et oksüdeerumine on ülikiire ja selle tulemusel moodustus lõpptoode, mille neeldumismaksimum oli umbes 265 nm juures ja lai neeldumine nähtavas piirkonnas vahemikus 380–440 nm (joonis 3A).

Kuna reaktsioon toimus liiga kiiresti, muutus spektraalmuutuste jälgimine väga keeruliseks. Seetõttu otsustasime reaktsiooni aeglustada, viies selle läbi happelise pH väärtusega. Reaktsiooni aeglustamiseks ja kinoonide moodustumise jälgimiseks viisime läbi uuringud 0,2 M äädikhappes. Joonisel 3B on kujutatud DBL-kinooni kiire teke DBL-katehhoolist naatriumperjodaadi oksüdeerimisel äädikhappes. Oksüdatsioon viidi lõpule vähem kui minutiga ja moodustunud kinoon saab visualiseerida selle neeldumise järgi nähtavas piirkonnas. Siiski osutus kinoon väga ebastabiilseks ja muutus kiiresti tooteks (toodeteks), millel on ultraviolettkiirguse neeldumine vahemikus 280–480 nm, nagu on näidatud joonisel 4.

Kahe toote – üks elueerus 18 minuti pärast ja teine ​​21 minuti pärast – mass oli m/z 355,1171 (joonis 5B), mis jääb 3 ppm piiresse teoreetilisest massist DBL-kinooni lisamisel DBL-katehhoolile (C20H18O6). . 18 minuti pärast elueeruva dimeeri CID-spekter (joonis 6) erines oluliselt 21 minuti pärast elueeruva dimeeri CID-spekter (joonis 7). 18 minuti pärast elueeruval dimeeril olid peamised produktiioonid m/z väärtustel 337 (veekadu), 313 (atsetüülrühma kadu) ja 295 (vee ja atsetüülrühma kadu). Nii vee kui ka atsetüülrühmade kadu on võimalik ainult bensodioksaani tüüpi dimeeri puhul, mis on näidatud sisestuses. Pange tähele, et m/z 295 ioonipiik ei ole 21-minutilise piigi CID spektri silmapaistev tipp. See tähelepanek koos 189 °C juures täheldatud produktsiooniga (katoliikliku rühma ja CH2=CO-CH3 rühma kadu) viitab sellele, et 21-minutiline tipp on tingitud erinevast dimeerist, mille kavandatud struktuur on näidatud joonise 7 siseküljel. .

Lisateabe saamiseks: david.deng@wecistanche.com WhatApp:86 13632399501