czJazyk
Domů / Znalost / Obsah

Znalost

Oxidační oligomerizace katecholu DBL, potenciální cytotoxické sloučeniny pro melanocyty, odhaluje výskyt nových iontových přídavků typu Diels-Alder, část 2

May 18, 2023

Vznikly také sloučeniny vzniklé z dimeru se ztrátou dvou protonů. Tyto sloučeniny se eluovaly po 17 minutách, 18 minutách, 20 minutách a 21 minutách s molekulovou hmotností 353,1021, což je v rozmezí 1,5 ppm teoretické hmotnosti pro C20H16O6 (353,1013 amu). CID spektrum těchto sloučenin bylo významně odlišné, což naznačuje, že se v reakční směsi tvoří více izomerů (obrázky 8–11).

Podle relevantních studií je cistanche běžnou bylinou, která je známá jako „zázračná bylina, která prodlužuje život“. Jeho hlavní složkou je cistanosid, který má různé účinky, jako je antioxidační, protizánětlivý a podpora imunitních funkcí. Mechanismus mezi cistanche a bělením kůže spočívá v antioxidačním účinku cistanchových glykosidů. Melanin v lidské kůži vzniká oxidací tyrosinu katalyzovanou tyrosinázou a oxidační reakce vyžaduje účast kyslíku, takže se volné radikály v těle stávají důležitým faktorem ovlivňujícím produkci melaninu. Cistanche obsahuje cistanosid, což je antioxidant a může snižovat tvorbu volných radikálů v těle, čímž inhibuje produkci melaninu.

desert cistanche benefits

Klikněte na Cistanche Tubulosa pro bělení

Další informace:

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

Vrchol eluující po 20 minutách vykazoval pouze ztrátu vody jako hlavní produkce (m/z 335 ion na obrázku 10). Pík eluující po 21 minutách ukázal hlavní pík se ztrátou skupiny COCH2 (m/z 311 iontů). Tato sloučenina musí být oxidovanou formou chinonového dimeru DBL. Na druhé straně pík eluující po 18 minutách ukázal hlavní ionty rozkladu při 335 (ztráta vody), 311 (ztráta COCH2) a menší iont při m/z 293 (ztráta vody a COCH2). Všimněte si, že poslední rozkladný iont není možný pro DBL chinonový dimer a je možný pouze pro oxidovanou formu benzodioxanového dimeru. Z těchto výsledků bylo odvozeno, že při reakci vznikají dva různé druhy dimerů – benzodioxanový dimer a DBL chinonový dimer.

cistanche and tongkat ali reddit

cistanche gnc

Tyto oxidované dimery budou vykazovat viditelnou absorbanci, podobně jako jakékoli jiné jednoduché nekonjugované chinony. To je v souladu s maximem absorbance 420 nm, což je způsobeno chinonoidní sloučeninou akumulující se v reakční směsi katechol-tyrosináza DBL. Dimer chinonu DBL by mohl aromatizovat a dále oxidovat na chinonmethid. Zatímco benzodioxanový dimer podstoupí oxidaci na chinon, který pak izomerizuje na desaturovanou sloučeninu s postranním řetězcem. Počáteční dimery s m/z 355 jsou tedy převedeny na oxidovanou formu dimerů s m/z 353.

Kromě dimerních produktů lze v hmotnostním spektru reakční směsi pozorovat také trimerní sloučeniny. Opět jsou přítomny dvourodičové ionty při m/z 529,1486, jeden se eluuje po 20 minutách a druhý po 22 minutách (obrázek 5 panel C). Jejich hmotnost je v rozmezí 3 ppm od hmotnosti teoretické protonované trimerní sloučeniny (C30H26O9). Jejich CID spektra jsou ukázána na obrázcích 12 a 13. CID jednoho izomeru poskytlo hlavní iont při 351, odpovídající plně oxidované formě dimeru. Druhý izomer poskytl podstatně menší množství této produkce. Nebylo možné rozlišit strukturu trimerů na základě fragmentačního vzoru. Nicméně bylo zřejmé, že v reakční směsi se také tvoří různé trimerní produkty. Výsledky prezentované v tomto článku tedy potvrzují, že katechol DBL je extrémně citlivý na oxidativní polymeraci, jak bylo navrženo v dřívější práci jedné z našich skupin [11].

cistanche in urdu

Vznik dimerů a trimerů lze vysvětlit reaktivitou chinonoidních produktů vzniklých při reakci (obrázek 14). Oxidací katecholu DBL vzniká odpovídající chinon, který je vysoce hydrofobní a může snadno vykazovat cykloadiční reakci s původním katecholem. Iontová Diels-Alderova adice DBL chinonu k mateřskému katecholu vytvoří dva typy aduktů, jak je znázorněno na obrázku 14. Reakcí chinonoidních karbonylových skupin s desaturovaným postranním řetězcem vznikne benzodioxanový dimer. Na rozdíl od toho, adice dienonového postranního řetězce s desaturovaným postranním řetězcem produkuje adukt pyranového typu jednoduše označený jako DBL chinonový dimer. Obě tyto sloučeniny mohou podléhat snadné oxidaci a další reakci za vzniku trimerních sloučenin podobnými Diels-Alderovými reakcemi. Ačkoli je biologický výskyt Diels-Alderovy reakce velmi vzácný, bylo hlášeno, že k ní dochází za několika okolností [20–23]. Například jedna z našich skupin nedávno ukázala, že chinon N-acetyl dopa methylesteru prochází rychlou cykloadicí, pravděpodobně prostřednictvím iontové Diels-Alderovy reakce, za vzniku podobného benzodioxanového dimeru [20]. Současné studie také podporují prevalenci takových iontových Diels-Alderových přídavků v chinonoidní chemii desaturovaných katecholů s postranním řetězcem. Všechny tyto cyklizační reakce jsou neenzymatické, a proto budou nestereoselektivní, což povede k produkci více izomerních produktů. Produkce těchto více produktů během neenzymatické cyklizace enzymaticky generovaných chinonoidních druhů byla v této laboratoři dobře zdokumentována pro několik derivátů dehydrodopy a dehydrodopaminu [16–20].

cistanche bienfaits

Potentmelanotoxicita RK a jeho redukovaného produktu, rododendronu, je nyní dobře prokázána [1–8,24]. Zatímco některé z reakcí, jako je vyčerpání thiolů a adice k buněčným nukleofilům, jsou společné i pro jiné cytotoxické chinony, lze jedinečnou genotoxicitu RK a rododendronu připsat jejich schopnosti vykazovat četné redoxní reakce, které produkují nejen jejich odpovídající chinonoidní deriváty. ale také několik druhů chinonoidů s desaturovaným postranním řetězcem. Kromě toho je produkováno velké množství dimerních a trimerních sloučenin, všechny se schopností způsobit produkci reaktivních forem kyslíku, vyčerpání buněčných thiolů a reakci s buněčnými makromolekulami včetně proteinů a DNA [11,24]. Sloučeniny vykazující takové vícenásobné redoxní reakce budou proto toxičtější než jednoduché chinonoidní sloučeniny. Je poměrně obtížné určit jeden nebo jakýkoli jiný produkt RK nebo rododendronu jako původce leukodermie a dalších myelotoxických účinků. S ohledem na tyto výsledky varujeme před použitím těchto sloučenin a dalších příbuzných katecholů, které mají schopnost vykazovat mnohočetné redoxní reakce pro léčbu jakýchkoli poruch souvisejících s melaninem.

3. Materiály a metody

Materiály: DBL katechol byl získán od Fujifilm-Wako Pure Chemicals (Osaka, Japonsko). Houbová tyrosináza (specifická aktivita 5771 jednotek/mg proteinu) byla zakoupena od Sigma Chemical Co., St. Louis, MO. Methanol a mravenčan amonný (99 procent) čistoty pro HPLC byly získány od Acros, Morris Plains NJ. Milli Q syntéza A10 Systém čištění vody zakoupený od Millipore, Milford, MA, byl použit pro přípravu vody čistoty pro HPLC. Rozpouštědla mobilní fáze (kyselina mravenčí, acetonitril) pro hmotnostní spektrometrii byla zakoupena od Fisher Chemical (Fair Lawn, NJ, USA) a byla třídy Optima LC/MS. Všechny ostatní chemikálie byly analytické kvality a byly zakoupeny od Fisher a/nebo VWR.

cistanche portugal

Enzymové testy: Reakční směs (1 ml) obsahující katechol DBL (obvykle 0,2 mM), asi 5–10 µg houbové tyrosinázy v 50 mM pufru fosforečnanu sodného při specifikovaném pH byla inkubována při pokojové teplotě a spektrální změny spojené s oxidací byly sledovány pomocí spektrofotometru s diodovým polem. Některé reakce byly prováděny v kyselých podmínkách. Chemická oxidace katecholu DBL jodistanem sodným byla provedena v molárním poměru při specifikovaných hodnotách pH. Přesné podmínky jsou uvedeny u každé legendy obrázku.
Příprava vzorku pro hmotnostní spektrální studie: Reakční směs obsahující 100 nmol DBL katecholu a 5 µg tyrosinázy byla inkubována v 1 ml vody při pokojové teplotě po dobu dvou minut a alikvot reakce (100 ml) se zalije (900 ml) 1% kyselinou trifluoroctovou. Tato zředěná směs byla podrobena hmotnostní spektrometrické analýze. Zředěná reakce byla přímo vstřikována do hmotnostního spektrometru. Podmínky RP-nLC/ESI-MS: Hmotnostní spektrometr Orbitrap Fusion Lumos (Thermo Fisher, San Jose, CA, USA) spojený online s EASY-nLC 1200 (Thermo Fisher, San Jose, CA, USA) byl použit k detekci a charakterizovat produkty. Systém nLC byl provozován při rychlosti 300 nL/min s použitím lineárního gradientu 0–70 procent B za 15 minut. Mobilní fáze A byla 96,1:3.{17}},1 procenta kyseliny mravenčí ve vodě/0,1 procenta kyseliny mravenčí v acetonitrilu. Mobilní fáze B byla 80,0:20.{24}},1 procenta kyseliny mravenčí ve vodě/0,1 procenta kyseliny mravenčí v acetonitrilu. Vzorek byl nejprve odsolen na HPLC koloně Thermo Fisher Scientific Acclaim PepMap 100 C18 (velikost částic 3 µm, 75 µm × 2 cm, 100 Á) před separací na koloně Thermo Fisher Scientific PepMap RSLC C18 EASY-Spray Column (velikost částic 3 µm , 75 um x 15 cm, 100 Á).
Hmotnostní spektrometr Orbitrap Fusion Lumos pracoval v režimu malých molekul. Globální nastavení bylo následující: typ zdroje iontů NSI, kladné napětí 1900 V a teplota iontové přenosové trubice 275 ◦C. Ionty pro skenování MS byly detekovány v Orbitrap s rozlišením 30,000. Rozsah hmotnosti byl normální a rozsah skenování byl nastaven na 100–1000 m/z. RF čočka byla nastavena na 30 procent a cíl AGC a maximální doba injekce byly 4,0 × 105 a 50 ms, v daném pořadí. Na datech závislé MS2 CID skeny byly prováděny ve spojení s cíleným hmotnostním filtrem, ve kterém cílové hmotnosti odpovídaly následujícím protonovaným druhům: DBL (179,0708 m/z), DBL-chinon (177,0551 m/z), DBL-chinonový dimer (355,1182 m/z), DBL-chinonový trimer (529,1499 m/z), DBL-voda adukt (197,0813 m/z) a DBL-dimer se ztrátou 2H (353,1026 m/z). Pro každou hmotu byl nastaven práh intenzity 2,0 x 103 s hmotnostní tolerancí ± 10 ppm. Ionty pro ddMS2 CID byly izolovány v iontové pasti s vysokou rychlostí skenování a s izolačním oknem 2 m/z. Ionty byly fragmentovány pomocí CID s pevnou srážkovou energií 40 procent. Parametr Q pro aktivaci CID byl nastaven na 0,25. Cíl AGC a maximální doba vstřikování byly nastaveny na 1,0 × 104 a 500 ms. Doba cyklu pro sběr dat závislý na datech byla nastavena na 3 s.
Příspěvky autora:Konceptualizace, MS, SI a KW; metodika, MS, JE, RM a KU; formální analýza, MS a JE; vyšetřování, MS, JE, RM a KU; zdroje, MS, SI a KW; správa dat, MS, JE, RM a KU; psaní – příprava původního návrhu, MS; psaní – recenze a úpravy, MS, SI, KW a JE; vizualizace, MS; supervize, MS a JE; administrace projektu, MS Všichni autoři si přečetli a souhlasí s publikovanou verzí rukopisu.
Financování: Tento výzkum neobdržel žádné externí financování.
Střet zájmů:Autoři neprohlašují žádný střet zájmů.

cistanche supplement review

Zkratky

CID Rozklad vyvolaný kolizí
DBL 3,4-dihydroxybenzalaceton
LC/MS Vysokotlaká kapalinová chromatografie/hmotnostní spektrometrie
RK Malinový keton

Reference

1. Beekwilder, J.; van der Meer, I.; Sibbesen, O.; Broekgaarden, M.; Qvist, I.; Mikkelsen, JD; Hall, RD Mikrobiální výroba přírodního malinového ketonu. Biotechnol. J. 2007, 2, 1270–1279. [CrossRef] [PubMed]

2. Fukuda, Y.; Nagano, M.; Futatsuka, M. Profesionální leukoderma u pracovníků zabývajících se výrobou 4-(p-hydroxyfenyl)-2-butanonu. J. Occup. Zdraví 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. Průvodce pro lékařské odborníky (tj. dermatology) pro léčbu leukodermie vyvolané rododenolem. 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 sloučenina indukující depigmentaci, projevuje melanocytovou cytotoxicitu prostřednictvím mechanismu závislého na tyrosináze. 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. Depigmentace způsobená aplikací aktivního zjasňujícího materiálu, rododendronu, souvisí s aktivitou tyrosinázy při určitém prahu. J. Dermatol. Sci. 2014, 76, 16–24. [CrossRef] [PubMed]

6. Ito, S.; Yamashita, T.; Ojika, M.; Wakamatsu, K. Tyrosinázou katalyzovaná oxidace rododendronu produkuje 2-methyl-chroman-6,7-dion, domnělý konečný toxický metabolit: Důsledky pro toxicitu melanocytů. Pigment Cell Melanoma Res. 2014, 27, 744–753. [CrossRef] [PubMed]

7. Ito, S.; Gerwat, W.; Kolbe, L.; Yamashita, T.; Ojika, M.; Wakamatsu, K. Lidská tyrosináza může oxidovat oba enantiomery rododendronu. Pigment Cell Melanoma Res. 2014, 27, 1149–1153. [CrossRef]

8. Ito, S.; Okura, M.; Wakamatsu, K.; Yamashita, T. Silná prooxidační aktivita rhododendrol-eumelaninu indukuje depleci cysteinu v buňkách melanomu B16. Pigment Cell Melanoma Res. 2017, 30, 63–67. [CrossRef]

9. Ito, S.; Okura, M.; Nakanishi, Y.; Ojika, M.; Wakamatsu, K.; Yamashita, T. Metabolismus rododendronu (RD) katalyzovaný tyrosinázou v buňkách melanomu B16: Produkce RD-feomelaninu a kovalentní vazba s thiolovými proteiny. Pigment Cell Melanoma Res. 2015, 28, 295–306. [CrossRef]

10. Ito, S.; Wakamatsu, K. Biochemický mechanismus leukodermie vyvolané rododendronem. Int. J. Mol. Sci. 2018, 19, 552. [CrossRef]

11. Ito, S.; Hinoshita, M.; Suzuki, E.; Ojika, M.; Wakamatsu, K. Tyrosinázou katalyzovaná oxidace činidla indukujícího leukodermu produkuje malinový keton (E)-4-(3-oxo-1-butenyl)-1,2- benzochinon: Důsledky pro toxicitu melanocytů. Chem. Res. Toxicol. 2017, 30, 859–868. [CrossRef]

12. Sugumaran, M.; Dali, H.; Kundzicz, H.; Semensi, V. Neobvyklá intramolekulární cyklizace a desaturace postranních řetězců derivátů karboxyethyl-o-benzochinonu. Bioorg. Chem. 1989, 17, 443–453. [CrossRef]

13. Sugumaran, M.; Ricketts, D. Modelové studie sklerotizace. 3. Kutikulární enzymem katalyzovaná oxidace peptidylového modelu tyrosinu a derivátů dopa. Oblouk. Insect Biochem. Physiol. 1995, 28, 17–32. [CrossRef]

14. Sugumaran, M. Reaktivity chinonmethidů versus o-chinony v metabolismu katecholaminů a biosyntéze eumelaninu. Int. J. Mol. Sci. 2016, 17, 1576. [CrossRef]

15. Ito, S.; Sugumaran, M.; Wakamatsu, K. Chemické reaktivity ortho-chinonů produkovaných v živých organismech: Osud chinonoidních produktů tvořených působením tyrosinázy a fenoloxidázy na fenoly a katecholy. Int. J. Mol. Sci. 2020, 21, 6080. [CrossRef]

16. Abele, A.; Zheng, D.; Evans, J.; Sugumaran, M. Přezkoumání mechanismů oxidativní transformace hmyzího kutikulárního sklerotizujícího prekurzoru, 1,2-dehydro-N-acetyldopaminu. Insect Biochem. Mol. Biol. 2010, 40, 650–659.

17. Abebe, A.; Kuang, QF; Evans, J.; Robinson, WE; Sugumaran, M. Oxidační transformace trichromové modelové sloučeniny poskytuje nový pohled na síťování a obranné reakce tunichromů. Bioorg. Chem. 2017, 71, 219–229. [CrossRef]

18. Kuang, QF; Abebe, A.; Evans, J.; Sugumaran, M. Oxidační transformace tunichromů – Modelové studie s 1,2-dehydro-N-acetyldopaminem a N-acetylcysteinem. Bioorg. Chem. 2017, 73, 53–62. [CrossRef]

19. Abebe, A.; Kuang, QF; Evans, J.; Sugumaran, M. Hmotnostní spektrometrické studie vrhají světlo na neobvyklé oxidační přeměny 1,2-dehydro-N-acetyldopy. Rapid Comm. hmotnostní spektrum. 2013, 27, 1785–1793. [CrossRef]

20. Abebe, A.; Zheng, D.; Evans, J.; Sugumaran, M. Nová posttranslační oligomerizace modelové sloučeniny peptidyldehydrodopy, methylester 1,2-dehydro-N-acetyldopy. Bioorg. Chem. 2016, 66, 33–40. [CrossRef]

21. Takao, KI; Munakata, R.; Tadano, KI Nedávné pokroky v syntéze přírodních produktů pomocí intramolekulárních Diels-Alderových reakcí. 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. Pohled do přirozené Diels-Alderovy reakce ze struktury makrofágové syntázy. Příroda 2003, 422, 185–189. [CrossRef] [PubMed]

23. Punčocha, EM; Williams, RM Chemie a biologie biosyntetických Diels-Alderových reakcí. Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 2003, 42, 3078–3115. [CrossRef] [PubMed]

24. Ito, S.; Agáta, M.; Okochi, K.; Wakamatsu, K. Silná prooxidační aktivita rododendrol-eumelaninu je zesílena ultrafialovým zářením A. Pigment Cell Melanoma Res. 2018, 31, 523–528. [CrossRef]

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

Mohlo by se Vám také líbit