Резюме:Известно е, че излагането на човешка кожа на 4-(4-хидроксифенил)-2-бутанон (малинов кетон, РК) причинява химическа/професионална левкодермия. RK е карбонилно производно на 4-(4-хидроксифенил)-2-бутанол (рододендрон), средство за избелване на кожата, за което е установено, че причинява левкодермия в кожата на много потребители. Тези две фенолни съединения се окисляват от тирозиназа и получените продукти изглежда причиняват цитотоксичност на меланоцитите чрез производство на реактивни кислородни видове и изчерпване на клетъчните тиоли чрез продукти на о-хинон окисление. Следователно е важно да се разбере биохимичният механизъм на окислителната трансформация на тези съединения. По-ранни проучвания показват, че RK първоначално се окислява до RK хинон от тирозиназа и впоследствие се превръща в десатуриран катехол в страничната верига, наречен 3,4- дихидроксибензалацетон (DBL катехол). В настоящото изследване ние докладваме окислителната химия на DBL катехол. Използвайки UV-видими спектроскопски изследвания и течна хроматография-масспектрометрия, ние изследвахме реакцията на DBL катехол с тирозиназа и натриев периодат. Нашите резултати показват, че DBL хинонът, образуван в реакцията, е изключително реактивен и претърпява лесни реакции на димеризация и тримеризация за получаване на множество изомерни продукти чрез нови йонни реакции на кондензация тип Diels-Alder. Производството на голямо разнообразие от сложни хиноноидни продукти от такива реакции би било потенциално по-токсично за клетките, като причинява не само оксидативен стрес, но и миелотоксичност чрез проявяване на реакции с клетъчни макромолекули и тиоли.

Според съответните проучвания цистанче е често срещана билка, известна като „чудодейната билка, която удължава живота“. Основният му компонент е цистанозид, който има различни ефекти като антиоксидант, противовъзпалително и стимулиране на имунната функция. Механизмът между цистанхата и избелването на кожата се крие в антиоксидантния ефект на цистанхевите гликозиди. Меланинът в човешката кожа се произвежда чрез окисление на тирозин, катализирано от тирозиназа, а реакцията на окисление изисква участието на кислород, така че свободните от кислород радикали в тялото стават важен фактор, влияещ върху производството на меланин. Cistanche съдържа цистанозид, който е антиоксидант и може да намали генерирането на свободни радикали в тялото, като по този начин инхибира производството на меланин.

Кликнете върху Rou Cong Rong Предимства за избелване

За повече информация:

david.deng@wecistanche.com WhatApp:86 13632399501

Ключови думи:токсичност на рододендрон; малинов кетон; 3,4-дихидроксибензалацетон; DBL катехол; йонно добавяне на Diels-Alder; миелотоксичност; левкодермия; съединения за изсветляване на кожата

1. Въведение

Малиновият кетон (4-(4-хидроксифенил)-2-бутанон, RK) е фенолно съединение, широко използвано като козметично, парфюмно и ароматизиращо средство за храни [1]. Някои от работниците, ангажирани в производствения процес на това съединение в Япония, развиха професионална левкодерма [2]. В този контекст е важно да се обърне специално внимание на рододендрон, 4-(4-хидроксифенил)-2-бутанол, производното на RK с неговата карбонилна група, редуцирана до вторичен алкохол. Рододендронът също се използва широко в козметичната индустрия като продукт за избелване на кожата. Многократното прилагане на рододендрон като средство за изсветляване на цвета на кожата води до развитие на левкодерма по лицето, шията и ръцете [3]. Тези две съединения могат да бъдат взаимно конвертируеми в клетката чрез окислително-редукционни реакции. Следователно тяхната токсичност може да бъде причинена от същия вид реакции.

Катализираното от тирозиназа окисление на RK произвежда съответния му хинон, който проявява бърза изомеризация чрез своя хинон метид до (E)-4-(3,4-дихидроксифенил)-3-бутен-2-он, известен като 3,4-дихидроксибензалацетон (DBL катехол) [11]. Такова неензимно въвеждане на двойна връзка в страничната верига чрез междинно образуване на хинон и хинон метид е добре документирана реакция за няколко катехоламинови производни [12–15]. Предварителните проучвания показват, че полученият DBL катехол е много реактивен и хиноноидните продукти, образувани от това съединение, могат бързо да реагират с клетъчни тиолови съединения [11]. В допълнение, възможна олигомеризация на хиноноидния продукт беше изведена, но не беше изследвана поради изключителната реактивност на междинните продукти. През последните години една от нашите лаборатории успешно използва масови спектрални изследвания, за да изследва сложните детайли на окислителните трансформации на няколко производни на дехидродопа и дехидродопамин [12–20]. Нашите изследвания дадоха ценна информация за хода на окислителната трансформация на няколко катехоламинови производни. Затова решихме да проучим реакционния ход, използван от DBL катехол, също използвайки тази техника, и докладваме в тази статия новите окислителни трансформации, проявени от DBL хинон.

2. Резултати и дискусия

Фигура 2А показва UV-видимите спектрални промени, придружаващи окислението на DBL катехол от гъбена тирозиназа. Веднага щом се добави тирозиназа, настъпват бързи промени в спектрите на абсорбция. UV пикът, дължащ се на DBL катехол при около 320 nm, прогресивно намалява и абсорбцията във видимата област при около 420 nm нараства постоянно. Спектралните промени, придружаващи тази трансформация, показват две изобестични точки при около 285 nm и 385 nm, което показва директната трансформация на DBL катехол в съединението, проявяващо абсорбция при около 420 nm. Това съединение, което има жълт цвят, трябва да е съответният хинон, тъй като е добре известно, че тирозиназата проявява широка субстратна специфичност и окислява много о-дифенолни съединения до съответните им о-хинони [15]. Когато реакцията се проведе при леко алкални условия (при pH 8), цветът на реакционната смес стана по-светъл с напредването на реакцията (Фигура 2B). В крайна сметка се образува съединение, проявяващо широка абсорбция при около 330 nm. Човек може също да стане свидетел на леко изместване в спектралните сканирания между субстрата и крайния продукт, което предполага, че част от конюгацията в субстрата се губи в продукта. Тези резултати показват, че генерираният от тирозиназа DBL хинон претърпява допълнителна трансформация.

За да визуализираме съдбата на DBL хинон, ние генерирахме този хинон чрез количествено окисляване на DBL катехол с натриев перйодат и наблюдение на спектралните промени на UV и видимата абсорбция. Първоначалните проучвания, проведени при pH 6 или 7, разкриват, че окислението е изключително бързо и води до образуването на краен продукт, който показва максимум на абсорбция при около 265 nm с широка абсорбция във видимата област между 380 и 440 nm (Фигура 3A)

Тъй като реакцията се случи твърде бързо, наблюдението на спектралните промени стана много трудно. Затова решихме да забавим реакцията, като я проведем при кисели стойности на pH. За да забавим реакцията и да наблюдаваме образуването на хинон, проведохме изследванията в 0.2 М оцетна киселина. Фигура 3В показва бързото генериране на DBL хинон от DBL катехол чрез окисление на натриев периодат в оцетна киселина. Окислението завършва за по-малко от минута и образуваният хинон може да се визуализира чрез неговата абсорбция във видимата област. Въпреки това, хинонът се оказва много нестабилен и показва бързо превръщане в продукт(и), който показва ултравиолетова абсорбция в диапазона 280–480 nm, както е показано на фигура 4.

Два продукта - един елуиран на 18 min и друг елуиран на 21 min - показаха маса от m/z 355.1171 (Фигура 5B), което е в рамките на 3 ppm от теоретичната маса за продукта на добавяне на DBL хинон към DBL катехол (C20H18O6) . CID спектърът на димера, елуиран на 18 min (Фигура 6), се различава значително от този, елуиран на 21 min (Фигура 7). Димерът, елуиран след 18 минути, показва основни продуктови йони при m/z стойности от 337 (загуба на вода), 313 (загуба на ацетилова група) и 295 (загуба на вода и ацетилова група). Загубата както на вода, така и на ацетилови групи е възможна само за димера от типа на бензодиоксан, показан във вмъкването. Обърнете внимание, че този йонен пик m/z 295 не е видният пик в CID спектъра на 21-минутен пик. Това наблюдение, съчетано с производството, наблюдавано при 189 (загуба на католична група и CH2=CO-CH3 група) предполага, че пикът от 21 минути се дължи на различен димер, чиято предложена структура е показана във вмъкването на Фигура 7 .

За повече информация: david.deng@wecistanche.com WhatApp:86 13632399501