Deriváty tiomočoviny

Podľa relevantných štúdiícistancheje obyčajná bylina, ktorá je známa ako "zázračná bylina, ktorá predlžuje život". Jeho hlavnou zložkou jecistanozid, ktorý má rôzne účinky, ako je antioxidačný, protizápalový a podpora imunitných funkcií. Mechanizmus medzi cistanche akožabielenieleží vantioxidantúčinok cistancheglykozidy. 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.Cistancheobsahuje cistanozid, ktorý je antioxidantom a môže znížiť tvorbu voľných radikálov v tele, čím inhibuje produkciu melanínu.

Kliknite na Cistanche Tubulosa pre bielenie

Ďalšie informácie:

david.deng@wecistanche.com WhatApp:86 13632399501

Fenyltiomočovina (PTU) je jedným z najznámejších inhibítorov tyrozinázy študovaných v literatúre89–91. Atóm síry PTU sa viaže na oba ióny medi na aktívnom mieste tyrozinázy a blokuje aktivitu enzýmu. Profesor Jung a spol. nedávno preskúmali SAR derivátov PTU na tyrozináze húb92,93. Hoci účinky derivátov PTU boli primárne hodnotené na ich inhibíciu melanogenézy v bunkách melanómu B16, neskôr sa potvrdilo, že to bolo spôsobené inhibíciou aktivity tyrozinázy. Štúdie SAR zdôraznili dôležité štrukturálne požiadavky na melanogenézu aj inhibíciu tyrozinázy (obrázok 9(a)): (i) priame spojenie p-planárnej štruktúry s tiomočovinou (24a–24b), (ii) hydrofóbny substituent na para- alebo bola akceptovaná meta-poloha fenylového kruhu (24c–24d), substituent v orto-polohe nebol tolerovaný (24e), čo naznačuje, že C2-substituovaný fenyl môže brániť tvorbe komplexu tiomočoviny s iónmi medi na aktívne miesto tyrozinázy. Okrem toho (iii) voľné 3-aminovodíky boli dôležité pre inhibíciu tyrozinázy, ale nie pre inhibíciu melanogenézy na bunkách B16, 1,{20}}disubstituované deriváty vykazovali väčšiu účinnosť pri inhibícii melanogenézy (24f). Tieto zistenia naznačujú, že 1,{23}}disubstituované deriváty pôsobia pri prevencii melanogenézy cestou odlišnou od katalytickej aktivity tyrozinázy. Molekulárna dokovacia analýza 1-fenyltiomočoviny a 1,3,-difenyltiomočoviny odhalila, že priame spojenie planárneho fenylu s tiomočovinovou jednotkou a voľným 3-NH2 bolo predpokladom tyrozinázovej aktivity (obrázok 10).

Na druhej strane Crinton a kol. opísali sériu derivátov N-hydroxy-N0 -fenylmočoviny, ktoré nahradili síru kyslíkom a 3-NH2 N-hydroxylamínom v PTU91. Výsledky ukázali, že uvádzané deriváty boli účinnejšie, najmä N-hydroxy-N0 -fenylmočovina (25a) bola 6-krát účinnejšia ako PTU. Na rozdiel od toho, deriváty N-hydroxy-N0 -fenyltiomočoviny (25b) nevykazovali žiadnu inhibíciu, čo naznačuje, že chelatačná schopnosť N-hydroxymočoviny je dôležitá pre inhibíciu tyrozinázy (obrázok 9(a)).

Okrem syntetických alebo prírodných zdrojov je skríning ďalšou alternatívnou stratégiou na nájdenie nových inhibítorov. Pre mnohé biologické ciele sa zvýšil najmä skríning liekov, ktoré sú klinicky schválené. Údaje spojené s existujúcim liekom znížia čas a náklady spojené s intelektuálnymi právami na vývoj nových liekov. Tento prístup má niekoľko výhod; vrátane dostupnosti, nižších nákladov a bezpečnosti/znášanlivosti. Fenyltiomočovina je už dlho známa ako inhibítor tyrozinázy89–91,94. Analýza chemickej podobnosti vykonaná virtuálnym alebo HTS skríningom na báze ligandu identifikovala etionamid (26a) a jeho analógy (26c–26e), vrátane protionamidu (26b), ako inhibítory tyrozinázy95 (obrázok 9(a)). Etionamid je schválený antituberkulózny liek druhej línie používaný na liečbu multirezistentnej tuberkulózy. Naproti tomu izoniazid, štruktúrny analóg a antituberkulotikum prvej línie, bol slabým inhibítorom tyrozinázy. V bunkách B16 inhibítory pyridín-2-karbotioamid a tiobenzamid podstatne znížili obsah melanínu o 44 percent a o 37 percent. Po rozsiahlej štruktúrnej analýze údaje SAR naznačujú, že karbotioamid bol centrálnou skupinou pre vývoj nových a účinných inhibítorov tyrozinázy.

V nedávnej štúdii výskumníci získali lieky odvodené od tiomočoviny v klinickom použití a skúmali ich účinok na aktivity tyrozinázy pomocou enzýmových a bunkových testov96. Pozorovalo sa, že antityroidné látky metimazol 27a, 97 karbimazol 27b, 97 tiouracily 27c, 97 metyltiouracil 27d97 a propyltiouracil 27e97 inhibovali hubovú tyrozinázu (obrázok 9(b)). Okrem toho kinetické štúdie určili liečivá obsahujúce tiomočovinu ako nekompetitívne inhibítory. Štúdie SAR vysvetlili, že samotná tiomočovina inhibuje aktivitu enzýmu tyrozinázy spôsobom závislým od koncentrácie. To ukazuje, že inhibičná aktivita analógov tiomočoviny musí pochádzať z atómov síry a dusíka.

V inej štúdii sa trieda nových N-aryl-N0 -substituovaných derivátov fenyltiomočoviny hodnotila na difenolázovú aktivitu hubovej tyrozinázy98. Výsledky ukázali niekoľko derivátov kyseliny 4,5,6,7-tetrahydro- 2-[[(fenylamino)tioxometyl]amino]-benzo[b]tiofén-3-}karboxylovej (28a–28d, ( Obrázok 9(b))) vykazoval miernu inhibičnú účinnosť na difenolázovú aktivitu tyrozinázy. Keď sa skelet kyseliny 4,5,6,7-tetrahydrobenzo[b]tiofén-3-karboxylovej nahradil 2-(1,3,4-tiadiazol-2-yl) kyseliny tiooctovej sa zlepšila inhibičná aktivita zlúčenín (napr. 29a–29d, obrázok 9(b)) 98 proti tyrozináze. Najmä 29d (IC50=6 0,13 1M) vykazoval silnejšiu inhibičnú aktivitu ako kyselina kojová (IC50=33 0,3 1M).

Od roku 1885 je sacharín, 1,2-benzizotiazol-3-jeden-1,1-dioxid, dobre známa heterocyklická zlúčenina a používa sa ako sladidlo vo forme sodnej soli . Okrem toho sa uvádza pre mnohé biologické ciele, a preto ho možno považovať za privilegované lešenie. Nedávno sa hodnotila nová séria 6-(fenylurenyl/tionyl) konjugovaných sacharínových derivátov z hľadiska inhibičných účinkov na difenolázovú aktivitu enzýmu banánovej tyrozinázy99. Výsledky ukázali, že všetky zlúčeniny inhibovali aktivitu tyrozinázy. Medzi nimi 6-(3-chlórfenylurenyl)sacharín 30a (Ki= 5,85 lM) a 6-(3-jódfenyltiourenyl)sacharín 30b (Ki=3,95 lM) sa zistilo, že sú najaktívnejšie zlúčeniny. Štúdie SAR ukázali, že deriváty 6-(fenyltiourenyl)sacharínu vykazovali vyššiu inhibičnú aktivitu ako deriváty 6-(fenyltiourenyl)sacharínu. Skupina priťahujúca elektróny v polohe 3- fenylurenyl/tiourenylového kruhu zvýšila aktivitu, najmä halogénová séria vykazovala vyššie inhibičné aktivity.

Inhibítory tiosemikarbazónového typu

Tiosemikarbazóny zaberajú jednu z hlavných tried inhibítorov tyrozinázy vďaka svojej klasickej štruktúrnej jednotke a schopnosti chelatovať ióny medi na aktívnom mieste enzýmu tyrozinázy. V poslednej dobe bolo hlásené veľké množstvo tiosemikarbazónov od rôznych výskumných skupín99–101 ako silné inhibítory tyrozinázy.

Štúdie SAR odhalili, že tiosemikarbazidový skelet bol kľúčovou jednotkou na určenie inhibičnej aktivity tyrozinázy, pretože bol schopný účinne komplexovať dva ióny medi na aktívnom mieste tyrozinázy. Na zlepšenie aktivity bola hlásená séria 4/3-aminoacetofenónov a odvodených tiosemikarbazónov pre ich inhibičnú aktivitu hubovej tyrozinázy102. Výsledky biologického hodnotenia ukázali, že acylamino zlúčeniny (31a–31g, obrázok 11) vykazovali účinnejšie inhibítory tyrozinázy ako kyselina kojová (IC50=28,5 lM), a naopak, aminofenol (31 h a 31i) aktivácia tyrozinázovej aktivity. Zistilo sa, že zlúčenina 31d je najaktívnejšou zlúčeninou s hodnotou IC50 0,291 lM. Štúdie s analýzou SAR tiež odhalili, že tiosemikarbazidová skupina hrala veľmi dôležitú úlohu pri inhibícii tyrozinázy, acylaminové skupiny rozhodujúce pre zvýšenie inhibičnej aktivity tyrozinázy a acylamidový substituent v polohe 4- na fenylovom kruhu zvýšil inhibičnú účinnosť tyrozinázy. Okrem toho inhibičný mechanizmus a kinetická štúdia odhalili, že zlúčenina 31a bola reverzibilná a nekompetitívny inhibítor.

V pokračovaní v hľadaní účinných zlúčenín ako vysoko účinných inhibítorov tyrozinázy a pochopení SAR tiosemikarbazónových zlúčenín vznikla séria nových {{0}}}alkoxy- a 4-acyloxy-fenyletyléntiosemikarbazónových analógov (32a –32i, obrázok 11) boli syntetizované a vyhodnotené na inhibičnú aktivitu tyrozinázy103. Výsledky ukázali, že väčšina inhibítorov vykazovala pozoruhodnú účinnosť pri inhibícii tyrozinázy s hodnotou IC50 nižšou ako 1,0 uM. Najmä zlúčenina 32d vykazovala pozoruhodnú inhibičnú schopnosť tyrozinázy v porovnaní s inými analógmi z tejto série. Štúdie SAR odhalili, že tiosemikarbazónová skupina zohrávala kľúčovú úlohu pri určovaní inhibičnej aktivity tyrozinázy. Dĺžka metylénového linkera medzi fenylovým kruhom a tiosemikarbazónovou skupinou (32f–g) neovplyvnila inhibičnú účinnosť tyrozinázy. Zavedenie tiokarbonohydrazidovej skupiny (32 h–32i) bolo nepriaznivé pre inhibičnú aktivitu tyrozinázy.

Inhibítory peptidového typu

Aby sa objavili nové inhibítory tyrozinázy, v poslednej dobe sa pozornosť upriamila na aplikáciu peptidových sekvencií na inhibíciu tyrozinázy. Bolo skúmaných niekoľko peptidov inhibujúcich tyrozinázu, ako sú dipeptidy104, cyklické peptidy105, oligopeptidy s krátkou sekvenciou106 a tripeptidové zlúčeniny kyseliny kojovej107. Najmä oligopeptidy sa ukázali ako účinné inhibítory tyrozinázy. Dva oligopeptidy P3, oktapeptid (Arg-Ala-Asp-ser-Arg-Ala-Asp-Cys) a dekapeptid P4 (Tyr-Arg-ser-Arg-Lys-Tyr-Ser-Ser-Trp-Tyr) vykazovali podstatné inhibičné účinky na hubovú a ľudskú tyrozinázu s hodnotou IC50 123 a 40 lM v porovnaní s hydrochinónom. Tieto oligopeptidy nevykazovali žiadny účinok na cytotoxicitu melanocytov108. Po úspešnej formulácii do lokálneho krému a priaznivých klinických výsledkoch bol dekapeptid P4 známy aj ako dekapeptid{28}} komercializovaný ako hlavná aktívna zložka produktu na zosvetlenie pokožky109.

V nedávnej štúdii Hsiao et al. zistili, že zlúčenina podobná dipeptidu (A5) a tripeptidy RCY a CRY účinne inhibujú aktivitu tyrozinázy109. Najmä nový tripeptid CRY vykazoval najvýraznejšiu inhibičnú účinnosť proti hubovej tyrozináze (IC50=6.16 lM). Tento tripeptid je účinnejší ako známe oligopeptidy a je porovnateľný s tripeptidmi kyseliny kojovej. CRY a RCY použili tiolovú skupinu cysteínového zvyšku na koordináciu s iónmi Cu na aktívnom mieste tyrozinázy, čím vykazovali nízku aktivitu tyrozinázy. V inej štúdii sa uvádza, že dipeptidy obsahujúce cysteín účinne inhibujú aktivitu tyrozinázy110. Autori navrhli, že tieto dipeptidy obsahujúce cysteín by mohli priamo blokovať aktívne miesto tyrozinázy, a tým viesť k silnej inhibícii. Najmä N-koncové dipeptidy obsahujúce cysteín výrazne prevyšujú C-koncové dipeptidy a dipeptidy obsahujúce cysteín, CE, CS, CY a CW vykazujú porovnateľné biologické aktivity a dipeptidy obsahujúce tyrozín sú inhibítory podobné substrátom. Okrem toho tieto dipeptidy nevykazujú významnú cytotoxicitu v melanocytoch a CA a PD zoslabili 5,6 a 16,5 percenta obsahu melanínu pri koncentrácii 100 uM (tabuľka 1).

Li a spol. opísali súbor konjugátov hydroxypyridinón-L-fenylalanín (33a a 33b) vychádzajúci z kyseliny kojovej (obrázok 12) 111 pre ich inhibičné aktivity na tyrozinázu. Vyhodnotenie aktivity tyrozinázy odhalilo, že jedna zo zlúčenín ((S)-(5-(benzyloxy)-1-oktyl-4-oxo{{10}},{{11 }} dihydropyridín-2-yl)metyl2-amino-3-fenylpropionát, (33b) vykazoval hodnoty IC50 12,6 a 4,0 lM pre mykofenolátové a difenolázové aktivity. Okrem toho boli tieto konjugáty zmiešaného typu inhibítory, čo naznačuje, že by sa mohli viazať ako na voľný enzým, tak aj na komplexy enzým-substrát.

V inej štúdii boli navrhnuté konjugáty hydroxypyridinón-L-aminokyselina a vyhodnotené ich inhibičné aktivity na hubovú tyrozinázu112. Spomedzi skúmaných zlúčenín iba dve zlúčeniny vykazovali tak mykofenolátový (34, IC50=1,95 lM; 35, IC50=2,79 lM) a inhibíciu difenolázy (34, IC50=8,97 1M; 35, IC50=26.201M) aktivita tyrozinázy (obrázok 12). Okrem toho boli zlúčeniny 34 a 35 identifikované ako reverzibilné inhibítory a inhibítory zmiešaného typu.

Rôzne inhibítory hubovej tyrozinázy

Extrakty a izolované zlúčeniny z prírodných zdrojov nedávno pritiahli veľkú pozornosť ako inhibítory tyrozinázy a boli akceptované ako populárne činidlá na bielenie kože113–123. Aby našli bezpečnú a účinnú bieliacu látku, Chen a kol. skúmali niekoľko prírodných produktov z bylinných rastlín a izolované zlúčeniny 36 a 37 z podzemku Gastrodia elata ako inhibítory hubovej tyrozinázy124. Následné štúdie SAR identifikovali analógy 38–40 (obrázok 13). Bis(4-hydroxybenzyl)sulfid 36 vykazoval vynikajúcu inhibičnú účinnosť proti tyrozináze s hodnotou IC50 0,5 1M a hodnotou Ki 58 nM. Zlúčenina 37 spojená éterovou väzbou vykazuje 713-násobný pokles inhibičnej schopnosti (IC50=378.11 lM), čo naznačuje, že atóm síry je veľmi dôležitý pri chelatácii s iónmi medi a prispieva k väčšej inhibícia aktivity tyrozinázy. Na druhej strane, skrátenie uhlíkového linkera, ktorý spája síru s benzénovými kruhmi, vedie k miernej inhibícii tyrozinázy 38. Odstránenie hydroxylovej skupiny 39 vedie k slabej inhibícii tyrozinázy, čo naznačuje, že dve hydroxylové skupiny sú dôležité. S metoxy substitúciou, analóg 36, znižuje účinnosť na hodnotu IC50 40,02 lM, čo naznačuje, že interakcie vodíkových väzieb boli priaznivejšie ako hydrofóbne interakcie poskytované metoxidovými skupinami.

Zlúčenina 36 ošetrená 50 1M znížila o 20 percent obsah melanínu v ľudskom melanocytovom systéme bez významnej cytotoxicity. Okrem toho test zebrafish in vivo odhaľuje, že 36 účinne znižuje melanogenézu bez nepriaznivého účinku. Štúdia akútnej orálnej toxicity okrem toho potvrdila, že zlúčenina 36 nemala u myší zjavnú cytotoxicitu. Zlúčenina 36 je teda potenciálnym kandidátom na vývoj bezpečného a účinného farmakologického činidla na bielenie kože. Nedávno Ai et al. skrínovali chemickú knižnicu pomocou virtuálneho skríningového prístupu a identifikovali zlúčeninu 41 ako silný inhibítor tyrozinázy húb125 s hodnotou IC50 8 lM a poskytli 29 percent ± 17,64 percenta blokovania biosyntézy melanínu v bunkách B16. pri koncentrácii 0,002 percenta, čo sa rovnalo 27,5 sústruhom.

Štúdie SAR skúmané okolo štruktúry 41 ukázali, že aromaticita kruhu B zlúčeniny 41 sa javí ako zásadná pre aktivitu, pretože nahradenie kruhu B cyklohexylovým kruhom (zlúčenina 42b) stráca inhibičnú aktivitu syntézy melanínu v bunkách B16. Na druhej strane, substitúcia v polohe 4- kruhu A mala zanedbateľný vplyv na inhibičnú aktivitu (42a–42d). Tieto zlúčeniny boli závislé od dávky a inhibovali syntézu melanínu v bunkách B16. Ďalší vývoj zlúčeniny 41 však vedie k potenciálnemu problému s formuláciou a je eliminovaná ako kandidát na kozmetické účely. Ďalšia subštrukturálna analýza identifikovala zlúčeninu 43, ktorá vykazovala 79 percent ± 5,34 percent inhibíciu biosyntézy melanínu buniek B16 pri koncentrácii 0,001 percenta (33,6 uM). Tieto dve zlúčeniny 41 a 43 majú dobré biochemické vlastnosti a spĺňajú Lipinského "pravidlo piatich" a vykazujú podstatný inhibičný účinok na syntézu melanínu v bunkách B16. Ukázalo sa, že táto inhibícia syntézy melanínu neovplyvňuje životaschopnosť buniek, čo ďalej podčiarkuje potenciálnu komerčnú využiteľnosť týchto zlúčenín.

Uvádza sa, že vanilín a kyselina vanilínová izolované z Origanum vulgare môžu slúžiť ako činidlá pre antimelanogenézu126. Na základe týchto skutočností bola hlásená séria esterov vanilínu s obsahom kyseliny benzoovej, kyseliny škoricovej a piperazínu pre inhibičnú aktivitu proti tyrozináze127. Výsledky ukázali, že zlúčeniny 44a–44d vykazovali dobrú až vynikajúcu inhibíciu aktivity hubovej tyrozinázy (obrázok 14). Najmä 44b vykazoval najsilnejšiu inhibičnú aktivitu s hodnotou IC50 16,13 lM. Zo štruktúrneho hľadiska zohrávali významnú úlohu pri inhibícii tyrozinázy substituované estery kyseliny škoricovej a hydroxylová substitúcia. Kinetické štúdie odhalili, že zlúčenina 44b bola zmiešaným typom inhibítora tyrozinázy s Ki 13 1M a Ki 0 53 1M a tvorila reverzibilný komplex enzým-inhibítor.

V inej štúdii sa zistilo, že {{0}}hydroxytyrozol 45 (2-HT)128 inhibuje hubovú tyrozinázu s hodnotou IC50 13,0 lmol/l, ktorá bola rovnako účinná ako kyselina kojová (IC{{ 7}},8 lmol/l). Okrem toho 2-HT v závislosti od dávky inhiboval aktivitu tyrozinázy (IC50=32 0,5 lmol/l) v bezbunkovom extrakte buniek melanómu B16 a tvorbu melanínu stimulovanú a-MSH v intaktných bunkách melanómu B16 . Uvádza sa, že deriváty metimazolu (2-merkapto-1-metylimidazol) inhibujú hubovú tyrozinázu129. 2-merkaptoimidazol (46a), merkapto-1-metylimidazol (46b) a terc-butyl 3-metyl-2-sulfanylidén-2,3-dihydro{ {30}}H-imidazol- 1-karboxylát (46c) významne inhiboval aktivitu tyrozinázy vykazujúcu hodnotu IC50 4,11 mM a 1,43 mM a 1,45 mM, v danom poradí, (obrázok 14). Kinetická analýza ukázala, že zlúčeniny 46a a 46b sú kompetitívne inhibítory tyrozinázy, zatiaľ čo 46c bol nekompetitívny inhibítor tyrozinázy. Ďalej, in vitro analýza buniek B16, zlúčeniny 46a–46c vykazovali silný inhibičný účinok na intracelulárnu produkciu melanínu bez ovplyvnenia cytotoxicity.

U série derivátov triazolovej Schiffovej bázy bola preukázaná ich inhibičná aktivita proti aktivite hubovej tyrozinázy130. Výsledky z biologického hodnotenia ukázali, že iba tri zlúčeniny 47a–47c vykazujú silné inhibičné účinky s hodnotami IC50 12,5, 7,0 a 1,5 lM (obrázok 14). Kinetická analýza odhalila, že inhibítory sú reverzibilného a zmiešaného typu. Štúdie zhášania fluorescencie a interakcie medi potvrdili interakciu inhibítorov s tyrozinázou a chelatačné schopnosti s iónmi medi v aktívnom mieste. Zo štrukturálneho hľadiska substitúcia v polohe 2- benzénového kruhu vykazovala vyššiu aktivitu (47c) ako v polohe 3- (47b). Nová séria tymolových analógov obsahujúcich hydroxylované benzoové kyseliny a škoricové kyseliny bola uvedená ako inhibítory hubovej tyrozinázy131. Vo všeobecnosti deriváty tymolu odvodené od kyseliny škoricovej vykazovali lepšiu inhibíciu tyrozinázy ako deriváty kyseliny benzoovej, čo dokazuje porovnanie zlúčeniny 48a (IC50 15 0,20 lM) oproti 48b (IC50 91,5 lM) .

Nedávno sa skúmal účinok pikrionozidu A 49 izolovaného z listov kórejského ženšenu (P. ginseng CA Mayer)132 a inhiboval aktivitu hubovej tyrozinázy s hodnotou IC50 9,8 lM, asi 6,8 až 10--krát vyššou ako kyselina kojová a arbutín (obrázok 14). V bunkách melan-Ab 49 znížilo 17,1 percenta obsahu melanínu v závislosti od dávky bez vyvolania životaschopnosti buniek. Okrem toho zebrička ošetrená Picrionosidom A preukázala pozoruhodný inhibičný účinok na pigmentáciu tela. Celkovo tieto výsledky ukazujú, že pikrionosid A môže byť účinným činidlom na bielenie pokožky133. V priebehu skríningu inhibítorov melanogenézy u Streptomyces bikiniensis sa zistilo, že metylester kyseliny S-(-)-10,11-dihydroxyfarnezoovej (dhFAME, 50), juvenilný hormón hmyzu produkovaný Beauveria bassiana CS1029 134 priamo inhibovala aktivitu tyrozinázy. Okrem toho 50 významne znižuje obsah melanínu, inhibuje aktivitu bunkovej tyrozinázy, ako aj intracelulárnu akumuláciu hladín cAMP v bunkách melan-a bez indukcie bunkovej životaschopnosti.

Nová trieda silných inhibítorov tyrozinázy bola identifikovaná predikciou virtuálneho skríningu na základe štruktúry135. Štruktúra hubovej tyrozinázy (PDB ID: 2Y9X) bola použitá ako templát pre simuláciu molekulárnej dynamiky (MD). Spočiatku sa vytvoril súbor 10 000 štruktúr pomocou simulácie molekulárnej dynamiky. Následné skríningy poskytli 61 najlepších molekúl na vyhodnotenie aktivity hubovej tyrozinázy a selektívne inhibítory (51a–51e) sú uvedené na obrázku 14. Výsledky ukazujú, že skupiny tetrazolu a triazolu boli schopné interagovať s katalytickým centrom dimedenej medi tyrozinázu. Najmä tetrazolová zlúčenina 51b vykazuje najsilnejšiu aktivitu. Autori zistili, že mnohé zlúčeniny vykazujú dobré zníženie produkcie melanínu v bunkách melanómu B16 bez cytotoxicity. Konkrétne zlúčenina 51e obsahujúca tiosemikarbazón znížila obsah melanínu o 55 percent. Výsledky poskytujú cenný pohľad na moduláciu funkcií enzýmov typu -3 medi.

Kaptopril ([2S]-N-[3-merkapto-2-metylpropionyl]-L-prolín) je inhibítor enzýmu konvertujúceho angiotenzín136,137, ktorý sa široko používa pri liečbe hypertenzie a srdcového zlyhania. Na identifikáciu nových a účinných inhibítorov tyrozinázy sa experimentoval s inhibičným účinkom kaptoprilu (52) na inhibičnú aktivitu tyrozinázy. Výsledok ukázal, že 52 inhiboval aktivitu tyrozinázy s hodnotou IC50 590 lg/ml (obrázok 14) 138. Ďalej v štúdiách in vitro na bunkách B16 sa zistilo, že 52 inhibuje aktivitu tyrozinázy139, 140 spôsobom závislým od dávky, čo vedie k inhibícii tvorby melanínu bez cytotoxicity.

Inhibítory ľudskej tyrozinázy

Hoci bolo dostupné veľké množstvo inhibítorov tyrozinázy a niekoľko z nich so silnými inhibičnými aktivitami bolo diskutovaných skôr, takmer všetky inhibítory boli hodnotené proti hubovej tyrozináze. Na nájdenie nových inhibítorov proti ľudskej tyrozináze Yoshimori et al preukázali tujaplicíny (52–54; a, b, a c izoméry, obrázok 15) pre ich inhibičné účinky na hubovú tyrozinázu aj ľudskú tyrozinázu (Tyr) s porovnaním141. Výsledky ukázali, že značkové c-tujaplicíny (53 a 54) účinne inhibovali aktivitu ľudskej tyrozinázy spôsobom závislým od dávky s hodnotami IC50 8,98 a 1,15 lM, v danom poradí. Najmä c-tujaplicín 54 bol extrémne lepší ako kyselina kojová (IC50=17 1M). Štúdie SAR odhalili, že poloha izopropylu na tropolónovom lešení bola určujúcim faktorom pre potenciu tujaplicínov. Sila tujaplicínov je v nasledujúcom poradí: c > b > a-tujaplicín.

To understand the inhibitory mechanism, the binding mode of c-thujaplicin was predicted using a homology model of hTYR. It showed the carbonyl and hydroxyl group of the c-thujaplicin chelate with two copper ions at the active site of hTYR. Tropolone scaffolds of thujaplicin form stacking interaction with the imidazole ring of His367 and hydrophobic interaction with isopropyl of Val377. The isopropyl group of thujaplicin forms hydrophobic interaction with Ile368. In addition, the results from comparative studies on the inhibitory effects of the other thujaplicins (a and b) indicated that van der Waals (VdW) clashes of the isopropyl group of a-thujaplicin with Val377 and S380 might reduce the inhibitory activity against hTYR. The main reason for the higher inhibitory activity of c–thujaplicin against hTYR among thujaplicins is considered to be the hydrophobic interaction of the isopropyl group with Ile368. In contrast, in many, the Val377, and Ser380 are replaced with proline (P257) and alanine (A260), respectively, therefore it can be considered that there are little VdW clashes of the isopropyl group of a-thujaplicin with A260 and P257 (Figure 16). This explains why the inhibitory effect of a-thujaplicin against mTYR (IC50=9.53 lM) is more than two orders of magnitude stronger than hTYR (IC50>1000 lM). V súlade s tým sa navrhlo, že rozdiel medzi Ala260 v mTYR a Ser380 v hTYR dramaticky ovplyvňuje inhibičný profil a-tujaplicínu.

Wang a spolupracovníci nedávno zistili, že prírodné produkty linderanolid B (55) a suboxid A (56) izolované zo stoniek Cinnamomum majú dobré in vitro inhibičné schopnosti hubovej tyrozinázy pri nízkych dávkach (obrázok 15) 142. životaschopnosti buniek ľudských keratinocytov, melanocytov a fibroblastov ošetrených rôznymi koncentráciami dvoch zlúčenín. Liečba nízkou dávkou (0.01–1,0 lM) nepreukázala významnú cytotoxicitu voči bunkám ľudskej kože. Štúdia odhalila, že obe zlúčeniny by mohli znížiť 50 percent aktivít ľudskej tyrozinázy v dávke 1 lM po 48- hodinovom ošetrení a účinne inhibovať (40 percent zníženie) tvorbu melanínu v bunkách HEMn-MP. 55 aj 56 vykazovali pozoruhodný inhibičný potenciál na pigmentáciu zebričiek in vivo aj pri nízkych dávkach bez pozorovateľnej toxicity. Preto sú tieto dve zlúčeniny účinnými novými inhibítormi tyrozinázy, ktoré možno považovať za činidlá na bielenie pokožky. V inej štúdii Kolbe et al. skúmali inhibičné účinky kyseliny kojovej, hydrochinónu a arbutínu s ďalšou dobre známou triedou zlúčeniny 4-butylrezorcinol (57) na ľudskú tyrozinázu, ako aj inhibíciu produkcie modelovej kultúry pokožky MelanoDermTM143. V roku 1995 4-butylresorcinol predstavil derivát rezorcinolu, ktorý má inhibičný účinok na tyrozinázu144 aj TRP-1145,146. Výsledky ukázali, že 4-butylrezorcinol sa ukázal ako vysoko účinný inhibítor ľudskej tyrozinázy s hodnotou IC50 21 lmol/l a úplnou inhibíciou pri koncentráciách nad 100 lmol/l. 4-Butylresorcinol vykazoval 20-krát silnejšiu inhibičnú aktivitu ako kyselina kojová, ktorá vykazovala IC50 500 lmol/l a maximálna inhibícia (89 percent) sa dosiahla pri koncentrácii 5,6 mmol/l. Arbutín a hydrochinón sú slabými inhibítormi ľudskej tyrozinázy s hodnotami IC50 v milimolárnom rozsahu, to znamená 6500 lmol/l pre arbutín a 4400 lmol/l pre hydrochinón. Žiadny z oboch však úplne neinhiboval ľudskú tyrozinázu.

V modeli kože melanoDerm vykazoval arbutín iba okrajovú účinnosť na produkciu melanínu s hodnotou IC5{{30}} 500 lmol/l, zatiaľ čo kyselina kojová inhibovala s hodnotou IC50 400 mol/l. Je zaujímavé, že hydrochinón inhiboval produkciu melanínu s hodnotou IC50 pod 40 lmol/l, čo je pravdepodobne spôsobené rôznymi mechanizmami inhibície tyrozinázy. 4-Butylresorcinol bol najsilnejším inhibítorom s hodnotou IC50 13,5 mol/l. V klinických štúdiách bola potvrdená in vivo účinnosť 4-butylrezorcinolu. Pacienti s stareckými škvrnami na predlaktí boli liečení dvakrát denne dve starecké škvrny prípravkom obsahujúcim 4-n-butylrezorcinol (57), 4-hexylrezorcinol (58) a 4-fenyletylrezorcinol (59 ). Do 8 týždňov 4-butylrezorcinol (57) výrazne znížil výskyt stareckých škvŕn, zatiaľ čo 4-hexylrezorcinol a 4-fenyletylresorcinol vykazovali významné účinky po 12 týždňoch. Druhá štúdia ukázala, že 4-butylresorcinol bol účinnejší ako 4-hexylrezorcinol a 4-fenylmetylsorcinol. Výsledný klinický výstup o hyperpigmentácii odhaľuje, že 4-butylrezorcinol by mohol byť cennou aktívnou zlúčeninou na liečbu porúch pigmentácie. 4-butylrezorcinol sa používa na liečbu melazmy. Vo všetkej publikovanej literatúre preukázal 4-butylresorcinol 0,1 percentný krém rýchlu účinnosť, bezpečnosť a znášanlivosť, keď sa použil na liečbu melazmy147,148. Nedávna štúdia uviedla, že 4-butylresorcinolový 0,3-percentný krém je bezpečný, účinný a dobre tolerovaný u indických pacientov s melizmou149.

Ďalšie informácie: david.deng@wecistanche.com WhatApp:{0}}