skJazyk
Domov / Vedomosti / Obsah

Vedomosti

Oxidačná oligomerizácia DBL katecholu, potenciálne cytotoxickej zlúčeniny pre melanocyty, odhaľuje výskyt nových iónových prídavkov typu Diels-Alder, časť 2

May 18, 2023

Z diméru sa vytvorili aj zlúčeniny so stratou dvoch protónov. Tieto zlúčeniny sa eluovali za 17 minút, 18 minút, 20 minút a 21 minút s molekulovou hmotnosťou 353,1021, čo je v rozmedzí 1,5 ppm od teoretickej hmotnosti pre C20H16O6 (353,1013 amu). CID spektrum týchto zlúčenín bolo výrazne odlišné, čo naznačuje, že v reakčnej zmesi sa tvoria viaceré izoméry (obrázky 8–11).

Podľa relevantných štúdií je cistanche bežná bylina, ktorá je známa ako „zázračná bylina, ktorá predlžuje život“. Jeho hlavnou zložkou je cistanozid, ktorý má rôzne účinky ako antioxidačné, protizápalové a podporuje imunitné funkcie. Mechanizmus medzi cistanche a bielením kože spočíva v antioxidačnom účinku cistanchových glykozidov. Melanín v ľudskej koži je produkovaný oxidáciou tyrozínu katalyzovanou tyrozinázou a oxidačná reakcia vyžaduje účasť kyslíka, takže voľné radikály v tele sa stávajú dôležitým faktorom ovplyvňujúcim produkciu melanínu. Cistanche obsahuje cistanozid, ktorý je antioxidantom a môže znížiť tvorbu voľných radikálov v tele, čím inhibuje produkciu melanínu.

desert cistanche benefits

Kliknite na Cistanche Tubulosa pre bielenie

Ďalšie informácie:

david.deng@wecistanche.com/WhatApp:86 13632399501

Vrchol eluujúci po 20 minútach vykazoval iba stratu vody ako hlavnú produkciu (m/z 335 ión na obrázku 10). Vrchol eluujúci po 21 minútach ukázal hlavný vrchol so stratou skupiny COCH2 (m/z 311 iónov). Táto zlúčenina musí byť oxidovaná forma DBL chinónového diméru. Na druhej strane, pík eluovaný po 18 minútach ukázal hlavné rozkladné ióny pri 335 (strata vody), 311 (strata COCH2) a menší ión pri m/z 293 (strata vody a COCH2). Všimnite si, že posledný rozkladný ión nie je možný pre DBL chinónový dimér a je možný len pre oxidovanú formu benzodioxánového diméru. Z týchto výsledkov sa usúdilo, že pri reakcii sa tvoria dva rôzne druhy dimérov – benzodioxánový dimér a DBL chinónový dimér.

cistanche and tongkat ali reddit

cistanche gnc

Tieto oxidované diméry budú vykazovať viditeľnú absorbanciu, podobne ako akékoľvek iné jednoduché nekonjugované chinóny. To je v súlade s maximom absorbancie 420 nm, čo je spôsobené tým, že chinonoidná zlúčenina sa hromadí v reakčnej zmesi katechol-tyrozinázy DBL. DBL chinónový dimér by mohol aromatizovať a ďalej oxidovať na chinónmetid. Zatiaľ čo benzodioxánový dimér podlieha oxidácii na chinón, ktorý sa potom izomerizuje na desaturovanú zlúčeninu s bočným reťazcom. Počiatočné diméry s m/z 355 sa teda prevedú na oxidovanú formu dimérov s m/z 353.

Okrem dimérnych produktov bolo možné v hmotnostnom spektre reakčnej zmesi pozorovať aj trimérne zlúčeniny. Opäť sú prítomné dvojrodičovské ióny pri m/z 529,1486, jeden sa eluuje po 20 minútach a druhý po 22 minútach (obrázok 5 panel C). Ich hmotnosť je v rozmedzí 3 ppm od hmotnosti teoretickej protónovanej trimérnej zlúčeniny (C30H26O9). Ich CID spektrá sú znázornené na obrázkoch 12 a 13. CID jedného izoméru poskytuje hlavný ión pri 351, čo zodpovedá plne oxidovanej forme diméru. Iný izomér poskytol podstatne menšie množstvo tejto produkcie. Nebolo možné rozlíšiť štruktúru trimérov na základe fragmentačného vzoru. Napriek tomu bolo jasné, že v reakčnej zmesi sa tvoria aj rôzne trimérne produkty. Výsledky prezentované v tomto dokumente teda potvrdzujú, že katechol DBL je extrémne citlivý na oxidačnú polymerizáciu, ako bolo navrhnuté v skoršej práci jednej z našich skupín [11].

cistanche in urdu

Tvorbu dimérov a trimérov možno vysvetliť reaktivitou chinonoidných produktov vytvorených pri reakcii (obrázok 14). Oxidáciou DBL katecholu vzniká zodpovedajúci chinón, ktorý je vysoko hydrofóbny a môže ľahko vykazovať cykloadičnú reakciu s materským katecholom. Iónová Diels-Alderova adícia DBL chinónu k materskému katecholu vytvorí dva typy aduktov, ako je znázornené na obrázku 14. Reakciou chinonoidných karbonylových skupín s desaturovaným bočným reťazcom vznikne benzodioxánový dimér. Na rozdiel od toho, adícia dienónového bočného reťazca s desaturovaným bočným reťazcom vytvára adukt pyránového typu jednoducho označený ako DBL chinónový dimér. Obe tieto zlúčeniny môžu podliehať ľahkej oxidácii a ďalšej reakcii za vzniku trimérnych zlúčenín podobnými Diels-Alderovými reakciami. Hoci biologický výskyt Diels-Alderovej reakcie je veľmi zriedkavý, bolo hlásené, že prebieha za niekoľkých okolností [20–23]. Napríklad jedna z našich skupín nedávno ukázala, že chinón N-acetyl dopa metylesteru prechádza rýchlou cykloadíciou, pravdepodobne prostredníctvom iónovej Diels-Alderovej reakcie, čím sa vytvára podobný benzodioxánový dimér [20]. Súčasné štúdie tiež podporujú prevalenciu takýchto iónových Diels-Alderových prídavkov v chinonoidnej chémii desaturovaných katecholov s bočným reťazcom. Všetky tieto cyklizačné reakcie sú neenzymatické, a preto budú nestereoselektívne, čo vedie k produkcii viacerých izomérnych produktov. Produkcia takýchto viacerých produktov počas neenzymatickej cyklizácie enzymaticky generovaných chinonoidných druhov bola v tomto laboratóriu dobre zdokumentovaná pre niekoľko derivátov dehydrodopy a dehydrodopamínu [16–20].

cistanche bienfaits

Silná melanotoxicita RK a jeho redukovaného produktu, rododendronu, je teraz dobre preukázaná [1–8,24]. Zatiaľ čo niektoré reakcie, ako je deplécia tiolov a pridanie k bunkovým nukleofilom, sú spoločné aj pre iné cytotoxické chinóny, jedinečnú genotoxicitu RK a rododendronu možno pripísať ich schopnosti prejavovať viaceré redoxné reakcie, ktoré produkujú nielen ich zodpovedajúce chinonoidné deriváty. ale aj niekoľko druhov chinonoidov s desaturovaným bočným reťazcom. Okrem toho sa produkuje množstvo dimérnych a trimérnych zlúčenín, všetky so schopnosťou spôsobiť produkciu reaktívnych foriem kyslíka, depléciu bunkových tiolov a reakciu s bunkovými makromolekulami vrátane proteínov a DNA [11,24]. Zlúčeniny vykazujúce takéto viacnásobné redoxné reakcie budú preto toxickejšie ako jednoduché chinonoidné zlúčeniny. Je dosť ťažké určiť jeden alebo akýkoľvek iný produkt RK alebo rododendronu ako pôvodcu leukodermy a iných myelotoxických účinkov. S ohľadom na tieto výsledky varujeme pred použitím týchto zlúčenín a iných príbuzných katecholov, ktoré majú schopnosť vykazovať viaceré redoxné reakcie na liečbu akýchkoľvek porúch súvisiacich s melanínom.

3. Materiály a metódy

Materiály: DBL katechol bol získaný od Fujifilm-Wako Pure Chemicals (Osaka, Japonsko). Hubová tyrozináza (špecifická aktivita 5771 jednotiek/mg proteínu) bola zakúpená od Sigma Chemical Co., St. Louis, MO. Metanol a mravčan amónny (99 percent) pre HPLC boli získané od Acros, Morris Plains NJ. Milli Q syntéza A10 Systém na čistenie vody zakúpený od Millipore, Milford, MA, sa použil na prípravu vody čistoty pre HPLC. Rozpúšťadlá mobilnej fázy (kyselina mravčia, acetonitril) pre hmotnostnú spektrometriu boli zakúpené od Fisher Chemical (Fair Lawn, NJ, USA) a mali kvalitu Optima LC/MS. Všetky ostatné chemikálie boli analytickej kvality a boli zakúpené od Fisher a/alebo VWR.

cistanche portugal

Enzýmové testy: Reakčná zmes (1 ml) obsahujúca katechol DBL (zvyčajne 0,2 mM), približne 5–10 µg hubovej tyrozinázy v 50 mM pufri fosforečnanu sodného pri špecifikovanom pH sa inkubovala pri teplote miestnosti a spektrálne zmeny spojené s oxidáciou sa sledovali pomocou spektrofotometra s diódovým poľom. Niektoré reakcie sa uskutočňovali v kyslých podmienkach. Chemická oxidácia katecholu DBL jodistanom sodným sa uskutočnila v molárnom pomere pri špecifikovaných hodnotách pH. Presné podmienky sú uvedené pri každej legende obrázku.
Príprava vzorky pre hmotnostné spektrálne štúdie: Reakčná zmes obsahujúca 100 nmol DBL katecholu a 5 µg tyrozinázy sa inkubovala v 1 ml vody pri teplote miestnosti počas dvoch minút a alikvotná časť reakcie (100 ml) sa zaleje (900 ml) 1% kyselinou trifluóroctovou. Táto zriedená zmes sa podrobila hmotnostnej spektrometrickej analýze. Zriedená reakčná zmes sa priamo vstrekla do hmotnostného spektrometra. Podmienky RP-nLC/ESI-MS: Hmotnostný spektrometer Orbitrap Fusion Lumos (Thermo Fisher, San Jose, CA, USA) pripojený online k EASY-nLC 1200 (Thermo Fisher, San Jose, CA, USA) sa použil na detekciu a charakterizovať produkty. Systém nLC pracoval pri rýchlosti 300 nL/min s použitím lineárneho gradientu 0–70 percent B za 15 minút. Mobilná fáza A bola 96,1:3.{17}},1 % kyseliny mravčej vo vode/0,1 % kyseliny mravčej v acetonitrile. Mobilná fáza B bola 80,0:20.{24}},1 percenta kyseliny mravčej vo vode/0,1 percenta kyseliny mravčej v acetonitrile. Vzorka bola najprv odsolená na kolóne Thermo Fisher Scientific Acclaim PepMap 100 C18 HPLC (veľkosť častíc 3 µm, 75 µm × 2 cm, 100 Á) pred separáciou na kolóne Thermo Fisher Scientific PepMap RSLC C18 EASY-Spray (veľkosť častíc 3 µm 75 um x 15 cm, 100 Á).
Hmotnostný spektrometer Orbitrap Fusion Lumos pracoval v režime malých molekúl. Globálne nastavenia boli nasledovné: typ zdroja iónov NSI, kladné napätie 1900 V a teplota iónovej prenosovej trubice 275 ◦C. Ióny pre MS skeny boli detekované v Orbitrap s rozlíšením 30,000. Rozsah hmotnosti bol normálny a rozsah skenovania bol nastavený na 100–1000 m/z. RF šošovka bola nastavená na 30 percent a cieľ AGC a maximálny čas injekcie boli 4,0 × 105, respektíve 50 ms. Skenovanie MS2 CID závislé od údajov sa uskutočnilo v spojení s cieleným hmotnostným filtrom, v ktorom cieľové hmotnosti zodpovedali nasledujúcim protónovaným druhom: DBL (179,0708 m/z), DBL-chinón (177,0551 m/z), DBL-chinónový dimér (355,1182 m/z), DBL-chinónový trimér (529,1499 m/z), DBL-vodný adukt (197,0813 m/z) a DBL-dimér so stratou 2H (353,1026 m/z). Pre každú hmotu bol nastavený prah intenzity 2,0 x 103 s toleranciou hmotnosti ± 10 ppm. Ióny pre ddMS2 CID boli izolované v iónovej pasci s rýchlou rýchlosťou skenovania a s izolačným oknom 2 m/z. Ióny boli fragmentované pomocou CID s pevnou zrážkovou energiou 40 percent. Parameter Q pre aktiváciu CID bol nastavený na 0,25. Cieľ AGC a maximálny čas vstrekovania boli nastavené na 1,0 × 104 a 500 ms. Čas cyklu pre zber závislý od údajov bol nastavený na 3 s.
Príspevky autora:Konceptualizácia, MS, SI a KW; metodika, MS, JE, RM a KU; formálna analýza, MS a JE; vyšetrovanie, MS, JE, RM a KU; zdroje, MS, SI a KW; spravovanie údajov, MS, JE, RM a KU; písanie – príprava pôvodného návrhu, MS; písanie – recenzia a úprava, MS, SI, KW a JE; vizualizácia, MS; dozor, MS a JE; administrácia projektu, MS Všetci autori si prečítali a súhlasili s publikovanou verziou rukopisu.
Financovanie: Tento výskum nezískal žiadne externé financovanie.
Konflikt záujmov:Autori nedeklarujú žiadny konflikt záujmov.

cistanche supplement review

Skratky

CID Rozklad vyvolaný kolíziou
DBL 3,4-dihydroxybenzalacetón
LC/MS Vysokotlaková kvapalinová chromatografia/hmotnostná spektrometria
RK Malinový ketón

Referencie

1. Beekwilder, J.; van der Meer, I.; Sibbesen, O.; Broekgaarden, M.; Qvist, I.; Mikkelsen, JD; Hall, RD Mikrobiálna výroba prírodného malinového ketónu. Biotechnol. J. 2007, 2, 1270-1279. [CrossRef] [PubMed]

2. Fukuda, Y.; Nagano, M.; Futatsuka, M. Profesionálna leukoderma u pracovníkov zaoberajúcich sa výrobou 4-(p-hydroxyfenyl)-2-butanónu. J. Occup. Zdravie 1998, 40, 118–122. [CrossRef]

3. Nishigori, C.; Aoyama, Y.; Ito, A.; Suzuki, K.; Suzuki, T.; Tanemura, A.; Ito, M.; Katayama, I.; Oiso, N.; Kagohashi, Y.; a kol. Príručka pre lekárov (tj dermatológov) na liečbu leukodermy vyvolanej rododenolom. J. Dermatol. 2015, 42, 113–128. [CrossRef] [PubMed]

4. Sasaki, M.; Konda, M.; Sato, K.; Umeda, M.; Kawabata, K.; Takahashi, Y.; Suzuki, T.; Matsunaga, K.; Inoue, S. Rhododendron, fenolová zlúčenina vyvolávajúca depigmentáciu, prejavuje cytotoxicitu melanocytov prostredníctvom mechanizmu závislého od tyrozinázy. Pigment Cell Melanoma Res. 2014, 27, 754–763. [CrossRef] [PubMed]

5. Kasamatsu, S.; Hachiya, A.; Nakamura, S.; Nakamura, S.; Yasuda, Y.; Fujimori, T.; Takano, K.; Moriwaki, S.; Hase, T.; Suzuki, T.; a kol. Depigmentácia spôsobená aplikáciou aktívneho zjasňujúceho materiálu, rododendronu, súvisí s aktivitou tyrozinázy pri určitom prahu. J. Dermatol. Sci. 2014, 76, 16–24. [CrossRef] [PubMed]

6. Ito, S.; Yamashita, T.; Ojika, M.; Wakamatsu, K. Tyrozinázou katalyzovaná oxidácia rododendronu produkuje 2-metyl-chromán-6,7-dión, domnelý konečný toxický metabolit: Dôsledky pre toxicitu melanocytov. Pigment Cell Melanoma Res. 2014, 27, 744–753. [CrossRef] [PubMed]

7. Ito, S.; Gerwat, W.; Kolbe, L.; Yamashita, T.; Ojika, M.; Wakamatsu, K. Ľudská tyrozináza môže oxidovať oba enantioméry rododendronu. Pigment Cell Melanoma Res. 2014, 27, 1149–1153. [CrossRef]

8. Ito, S.; Okura, M.; Wakamatsu, K.; Yamashita, T. Silná prooxidačná aktivita rododendrol-eumelanínu vyvoláva depléciu cysteínu v bunkách melanómu B16. Pigment Cell Melanoma Res. 2017, 30, 63–67. [CrossRef]

9. Ito, S.; Okura, M.; Nakanishi, Y.; Ojika, M.; Wakamatsu, K.; Yamashita, T. Metabolizmus rododendronu (RD) katalyzovaný tyrozinázou v bunkách melanómu B16: Produkcia RD-feomelanínu a kovalentná väzba s tiolovými proteínmi. Pigment Cell Melanoma Res. 2015, 28, 295–306. [CrossRef]

10. Ito, S.; Wakamatsu, K. Biochemický mechanizmus leukodermy vyvolanej rododendronom. Int. J. Mol. Sci. 2018, 19, 552. [CrossRef]

11. Ito, S.; Hinoshita, M.; Suzuki, E.; Ojika, M.; Wakamatsu, K. Tyrozinázou katalyzovaná oxidácia činidla vyvolávajúceho leukodermu produkuje malinový ketón (E)-4-(3-oxo-1-butenyl)-1,2- benzochinón: Dôsledok toxicity pre melanocyty. Chem. Res. Toxicol. 2017, 30, 859 – 868. [CrossRef]

12. Sugumaran, M.; Dali, H.; Kundzicz, H.; Semensi, V. Neobvyklá intramolekulárna cyklizácia a desaturácia bočného reťazca derivátov karboxyetyl-o-benzochinónu. Bioorg. Chem. 1989, 17, 443-453. [CrossRef]

13. Sugumaran, M.; Ricketts, D. Modelové štúdie sklerotizácie. 3. Oxidácia peptidylového modelového tyrozínu a derivátov dopa katalyzovaná kutikulárnym enzýmom. Arch. Insect Biochem. Physiol. 1995, 28, 17-32. [CrossRef]

14. Sugumaran, M. Reaktivity chinónmetídov oproti o-chinónom v metabolizme katecholamínov a biosyntéze eumelanínu. Int. J. Mol. Sci. 2016, 17, 1576. [CrossRef]

15. Ito, S.; Sugumaran, M.; Wakamatsu, K. Chemické reaktivity orto-chinónov produkovaných v živých organizmoch: Osud chinonoidných produktov tvorených pôsobením tyrozinázy a fenoloxidázy na fenoly a katecholy. Int. J. Mol. Sci. 2020, 21, 6080. [CrossRef]

16. Abele, A.; Zheng, D.; Evans, J.; Sugumaran, M. Opätovné preskúmanie mechanizmov oxidačnej transformácie hmyzieho kutikulárneho sklerotizujúceho prekurzora, 1,2-dehydro-N-acetyldopamínu. Insect Biochem. Mol. Biol. 2010, 40, 650–659.

17. Abebe, A.; Kuang, QF; Evans, J.; Robinson, MY; Sugumaran, M. Oxidačná transformácia trichrómovej modelovej zlúčeniny poskytuje nový pohľad na zosieťovanie a obrannú reakciu tunichrómov. Bioorg. Chem. 2017, 71, 219–229. [CrossRef]

18. Kuang, QF; Abebe, A.; Evans, J.; Sugumaran, M. Oxidačná transformácia tunichrómov – modelové štúdie s 1,2-dehydro-N-acetyldopamínom a N-acetylcysteínom. Bioorg. Chem. 2017, 73, 53–62. [CrossRef]

19. Abebe, A.; Kuang, QF; Evans, J.; Sugumaran, M. Hmotnostné spektrometrické štúdie objasňujú nezvyčajné oxidačné transformácie 1,2-dehydro-N-acetyldopy. Rapid Comm. hmotnostné spektrum. 2013, 27, 1785–1793. [CrossRef]

20. Abebe, A.; Zheng, D.; Evans, J.; Sugumaran, M. Nová posttranslačná oligomerizácia modelovej zlúčeniny peptidyldehydrodopy, metylester 1,2-dehydro-N-acetyldopy. Bioorg. Chem. 2016, 66, 33–40. [CrossRef]

21. Takao, KI; Munakata, R.; Tadano, KI Nedávne pokroky v syntéze prírodných produktov pomocou intramolekulárnych Diels-Alderových reakcií. Chem. Rev. 2005, 105, 4779-4807. [CrossRef] [PubMed]

22. Ose, T.; Watanabe, K.; Mie, T.; Honma, M.; Watanabe, H.; Yao, M.; Oikawa, H.; Tanaka, I. Pohľad do prirodzenej Diels-Alderovej reakcie zo štruktúry makrofágovej syntázy. Príroda 2003, 422, 185–189. [CrossRef] [PubMed]

23. Pančucha, EM; Williams, RM Chémia a biológia biosyntetických Diels-Alderových reakcií. Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 2003, 42, 3078-3115. [CrossRef] [PubMed]

24. Ito, S.; Agáta, M.; Okochi, K.; Wakamatsu, K. Silná prooxidačná aktivita rododendrol-eumelanínu je zosilnená ultrafialovým žiarením A. Pigment Cell Melanoma Res. 2018, 31, 523–528. [CrossRef]

Ďalšie informácie: david.deng@wecistanche.com / WhatApp:86 13632399501

Tiež sa vám môže páčiť