siJezik
Dom / znanje / Vsebine

znanje

Oksidativna oligomerizacija katehola DBL, potencialne citotoksične spojine za melanocite, razkriva pojav novih ionskih dodatkov tipa Diels-Alder 2. del

May 18, 2023

Iz dimera so nastale tudi spojine z izgubo dveh protonov. Te spojine so eluirale pri 17 minutah, 18 minutah, 20 minutah in 21 minutah z molekulsko maso 353,1021, kar je znotraj 1,5 ppm teoretične mase za C20H16O6 (353,1013 amu). Spekter CID teh spojin je bil bistveno drugačen, kar kaže, da se v reakcijski mešanici tvori več izomerov (slike 8–11).

Glede na ustrezne študije je cistanča pogosta rastlina, ki je znana kot "čudežna rastlina, ki podaljšuje življenje". Njegova glavna sestavina je cistanozid, ki ima različne učinke, kot so antioksidativni, protivnetni in spodbujanje imunske funkcije. Mehanizem med cistanho in beljenjem kože je v antioksidativnem učinku cistanche glikozidov. Melanin v človeški koži nastane z oksidacijo tirozina, ki jo katalizira tirozinaza, oksidacijska reakcija pa zahteva sodelovanje kisika, zato radikali brez kisika v telesu postanejo pomemben dejavnik, ki vpliva na proizvodnjo melanina. Cistanche vsebuje cistanozid, ki je antioksidant in lahko zmanjša nastajanje prostih radikalov v telesu ter tako zavira nastajanje melanina.

desert cistanche benefits

Kliknite na Cistanche Tubulosa za beljenje

Za več informacij:

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

Vrh eluiranja pri 20 minutah je pokazal le izgubo vode kot glavno proizvodnjo (m/z 335 ionov na sliki 10). Vrh eluiranja pri 21 minutah je pokazal glavni vrh z izgubo skupine COCH2 (m/z 311 ionov). Ta spojina mora biti oksidirana oblika dimera kinona DBL. Po drugi strani je eluiranje vrha pri 18 minutah pokazalo večje razgradne ione pri 335 (izguba vode), 311 (izguba COCH2) in manjši ion pri m/z 293 (izguba vode in COCH2). Upoštevajte, da zadnji razgradni ion ni mogoč za DBL kinonski dimer in je možen le za oksidirano obliko dimera benzodioksana. Iz teh rezultatov je bilo ugotovljeno, da v reakciji nastaneta dve različni vrsti dimerov - benzodioksanski dimer in DBL kinonski dimer.

cistanche and tongkat ali reddit

cistanche gnc

Ti oksidirani dimeri bodo pokazali vidno absorbanco, podobno kot vsi drugi enostavni nekonjugirani kinoni. To je skladno z največjo absorbanco 420 nm, ki je posledica kopičenja kinonoidne spojine v reakcijski mešanici DBL katehol-tirozinaza. DBL kinonski dimer bi lahko aromatiziral in nadalje oksidiral v kinon metid. Medtem ko bo dimer benzodioksana podvržen oksidaciji v kinon, ki se bo nato izomeriziral v desaturirano spojino stranske verige. Tako se začetni dimeri z m/z 355 pretvorijo v oksidirano obliko dimerov z m/z 353.

Poleg dimernih produktov lahko v masnem spektru reakcijske mešanice opazimo tudi trimerne spojine. Spet sta prisotna iona dveh staršev pri m/z 529,1486, eden se eluira pri 20 minutah in drugi pri 22 minutah (slika 5, plošča C). Njihova masa je znotraj 3 ppm mase teoretične protonirane trimerne spojine (C30H26O9). Njihovi spektri CID so prikazani na slikah 12 in 13. CID enega izomera je dal glavni ion pri 351, kar ustreza popolnoma oksidirani obliki dimera. Drugi izomer je dal znatno manjšo količino te proizvodnje. Na podlagi vzorca fragmentacije ni bilo mogoče razlikovati strukture trimerjev. Kljub temu je bilo jasno, da v reakcijski mešanici nastajajo tudi različni trimerni produkti. Tako rezultati, predstavljeni v tem prispevku, potrjujejo, da je DBL katehol izjemno dovzeten za oksidativno polimerizacijo, kot je predlagano v prejšnjem delu ene od naših skupin [11].

cistanche in urdu

Nastanek dimerov in trimerjev lahko razložimo z reaktivnostjo kinonoidnih produktov, ki nastanejo pri reakciji (slika 14). Oksidacija katehola DBL proizvede njegov ustrezen kinon, ki je zelo hidrofoben in lahko zlahka pokaže cikloadicijsko reakcijo z matičnim kateholom. Ionski Diels-Alderjev dodatek DBL kinona k matičnemu kateholu bo proizvedel dve vrsti aduktov, kot je prikazano na sliki 14. Reakcija kinonoidnih karbonilnih skupin z desaturirano stransko verigo bo proizvedla dimer benzodioksana. V nasprotju s tem dodajanje stranske verige dienona z desaturirano stransko verigo proizvede adukt tipa piran, preprosto označen kot DBL kinonski dimer. Obe spojini sta lahko podvrženi lahki oksidaciji in nadaljnji reakciji, da tvorita trimerne spojine s podobnimi Diels-Alderjevimi reakcijami. Čeprav je biološki pojav Diels-Alderjeve reakcije zelo redek, so poročali, da se nadaljuje v nekaj okoliščinah [20–23]. Na primer, ena od naših skupin je nedavno pokazala, da je kinon N-acetil dopa metil estra podvržen hitri cikloadiciji, verjetno preko ionske Diels-Alderjeve reakcije, pri čemer nastane podoben benzodioksanov dimer [20]. Sedanje študije prav tako podpirajo razširjenost takih ionskih Diels-Alderjevih dodatkov v kinonoidni kemiji desaturiranih kateholov stranske verige. Vse te ciklizacijske reakcije so neencimske in bodo zato nestereoselektivne, kar vodi v proizvodnjo več izomernih produktov. Proizvodnja takih več produktov med neencimsko ciklizacijo encimsko ustvarjenih kinonoidnih vrst je bila dobro dokumentirana v tem laboratoriju za več derivatov dehidrodopa in dehidrodopamina [16–20].

cistanche bienfaits

Močna melanotoksičnost RK in njegovega reduciranega produkta, rododendrona, je zdaj dobro ugotovljena [1–8,24]. Medtem ko so nekatere reakcije, kot je izčrpavanje tiolov in dodajanje celičnim nukleofilom, skupne tudi drugim citotoksičnim kinonom, bi lahko edinstveno genotoksičnost RK in rododendrona pripisali njuni sposobnosti, da izkazujeta več redoks reakcij, ki ne proizvajajo le ustreznih kinonoidnih derivatov ampak tudi več desaturiranih kinonoidnih vrst stranske verige. Poleg tega nastane množica dimernih in trimernih spojin, vse z zmožnostjo povzročitve reaktivne proizvodnje kisikovih vrst, izčrpanosti celičnih tiolov in reakcije s celičnimi makromolekulami, vključno s proteini in DNA [11,24]. Spojine, ki kažejo takšne večkratne redoks reakcije, bodo zato bolj strupene kot preproste kinonoidne spojine. Precej težko je natančno določiti enega ali katerega koli drugega produkta RK ali rododendrona kot povzročitelja za indukcijo levkoderme in drugih mielotoksičnih učinkov. Ob upoštevanju teh rezultatov smo previdni pred uporabo teh spojin in drugih sorodnih kateholov, ki imajo moč, da izkazujejo večkratne redoks reakcije, za zdravljenje kakršnih koli motenj, povezanih z melaninom.

3. Materiali in metode

Materiali: DBL katehol je bil nabavljen pri Fujifilm-Wako Pure Chemicals (Osaka, Japonska). Gobja tirozinaza (specifična aktivnost 5771 enot/mg proteina) je bila kupljena pri Sigma Chemical Co., St. Louis, MO. Metanol kakovosti HPLC in amonijev format (99 odstotkov) sta bila pridobljena pri Acros, Morris Plains NJ. Za pripravo vode kakovosti HPLC je bil uporabljen sistem za čiščenje vode Milli Q synthesis A10, kupljen pri Milliporeju, Milford, MA. Topila mobilne faze (mravljinčna kislina, acetonitril) za masno spektrometrijo so bila kupljena pri Fisher Chemical (Fair Lawn, NJ, ZDA) in so bila razreda Optima LC/MS. Vse druge kemikalije so bile analitske kakovosti in kupljene pri Fisherju in/ali VWR.

cistanche portugal

Encimski testi: Reakcijsko zmes (1 ml), ki je vsebovala DBL katehol (običajno 0,2 mM), približno 5–10 µg gobje tirozinaze v 50 mM natrijevem fosfatnem pufru pri določenem pH, smo inkubirali pri sobni temperaturi in spektralno Spremembe, povezane z oksidacijo, smo spremljali s spektrofotometrom z diodnimi nizi. Nekatere reakcije so potekale v kislih pogojih. Kemična oksidacija katehola DBL z natrijevim perjodatom je bila izvedena v razmerju mol/mol pri določenih vrednostih pH. Natančni pogoji so navedeni pod vsako legendo slike.
Priprava vzorca za študije masnega spektra: Reakcijsko mešanico, ki je vsebovala 100 nmol katehola DBL in 5 µg tirozinaze, smo dve minuti inkubirali v 1 ml vode pri sobni temperaturi in alikvot reakcije (100 mL) smo pogasili z (900 mL) 1-odstotno trifluoroocetno kislino. To razredčeno mešanico smo podvrgli masni spektrometrični analizi. Razredčeno reakcijo smo neposredno vbrizgali v masni spektrometer. Pogoji RP-nLC/ESI-MS: Masni spektrometer Orbitrap Fusion Lumos (Thermo Fisher, San Jose, CA, ZDA), povezan prek spleta z EASY-nLC 1200 (Thermo Fisher, San Jose, CA, ZDA), je bil uporabljen za odkrivanje in označijo izdelke. Sistem nLC je deloval s sorazmerno hitrostjo 300 nL/min z uporabo linearnega gradienta 0–70 odstotkov B v 15 minutah. Mobilna faza A je bila 96,1:3.9 0.1 % mravljinčne kisline v vodi/0,1 % mravljične kisline v acetonitrilu. Mobilna faza B je bila 80,0:20.0 0.1 % mravljinčne kisline v vodi/0,1 % mravljične kisline v acetonitrilu. Vzorec je bil najprej razsoljen na Thermo Fisher Scientific Acclaim PepMap 100 C18 HPLC koloni (velikost delcev 3 µm, 75 µm × 2 cm, 100 Å) pred ločevanjem na Thermo Fisher Scientific PepMap RSLC C18 EASY-Spray koloni (velikost delcev 3 µm , 75 µm × 15 cm, 100 Å).
Masni spektrometer Orbitrap Fusion Lumos je deloval v načinu majhnih molekul. Globalne nastavitve so bile naslednje: vrsta ionskega vira NSI, pozitivna napetost 1900 V in temperatura cevi za prenos ionov 275 ◦C. Ione za skeniranje MS so zaznali v orbitrapu z ločljivostjo 30,000. Masno območje je bilo normalno, območje skeniranja pa nastavljeno na 100–1000 m/z. RF leča je bila nastavljena na 30 odstotkov, cilj AGC in največji čas vbrizgavanja pa sta bila 4,0 × 105 oziroma 50 ms. Podatkovno odvisni pregledi MS2 CID so bili izvedeni v povezavi s ciljnim masnim filtrom, v katerem so ciljne mase ustrezale naslednjim protoniranim vrstam: DBL (179,0708 m/z), DBL-kinon (177,0551 m/z), DBL-kinon dimer (355,1182 m/z), DBL-kinonski trimer (529,1499 m/z), DBL-vodni adukt (197,0813 m/z) in DBL-dimer z izgubo 2H (353,1026 m/z). Za vsako maso je bil nastavljen prag intenzivnosti 2,0 × 103 z masno toleranco ± 10 ppm. Ione za ddMS2 CID smo izolirali v ionski pasti s hitro hitrostjo skeniranja in z izolacijskim oknom 2 m/z. Ioni so bili fragmentirani preko CID s fiksno energijo trka 40 odstotkov. Parameter Q za aktivacijo CID je bil nastavljen na 0,25. Cilj AGC in največji čas vbrizgavanja sta bila nastavljena na 1,0 × 104 in 500 ms. Čas cikla za pridobitev, odvisno od podatkov, je bil nastavljen na 3 s.
Avtorski prispevki:Konceptualizacija, MS, SI in KW; metodologija, MS, JE, RM in KU; formalna analiza, MS in JE; preiskava, MS, JE, RM in KU; viri, MS, SI in KW; urejanje podatkov, MS, JE, RM in KU; pisanje—priprava izvirnega osnutka, MS; pisanje—pregledovanje in urejanje, MS, SI, KW in JE; vizualizacija, MS; nadzor, MS in JE; projektna uprava, MS Vsi avtorji so prebrali in se strinjajo z objavljeno različico rokopisa.
financiranje: Ta raziskava ni prejela zunanjega financiranja.
Nasprotja interesov:Avtorji izjavljajo, da ni navzkrižja interesov.

cistanche supplement review

Okrajšave

CID Razgradnja zaradi trka
DBL 3,4-dihidroksibenzalaceton
LC/MS visokotlačna tekočinska kromatografija/masna spektrometrija
RK Malinov keton

Reference

1. Beekwilder, J.; van der Meer, I.; Sibbesen, O.; Broekgaarden, M.; Qvist, I.; Mikkelsen, JD; Hall, RD Mikrobna proizvodnja naravnega malinovega ketona. Biotehnologija. J. 2007, 2, 1270–1279. [CrossRef] [PubMed]

2. Fukuda, Y.; Nagano, M.; Futatsuka, M. Poklicna levkoderma pri delavcih, ki se ukvarjajo s proizvodnjo 4-(p-hidroksi fenil)-2-butanona. J. Occup. Zdravje 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.; et al. Priročnik za zdravstvene delavce (tj. dermatologe) za zdravljenje levkoderme, ki jo povzroča rododenol. 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, fenolna spojina, ki povzroča depigmentacijo, povzroča citotoksičnost melanocitov prek mehanizma, odvisnega od tirozinaze. Melanom pigmentnih celic 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.; et al. Depigmentacija, ki jo povzroči nanos aktivnega posvetlitvenega materiala, rododendrona, je povezana z aktivnostjo tirozinaze pri določenem pragu. J. Dermatol. Sci. 2014, 76, 16–24. [CrossRef] [PubMed]

6. Ito, S.; Yamashita, T.; Ojika, M.; Wakamatsu, K. Oksidacija rododendrona, katalizirana s tirozinazo, povzroči 2-metil-kroman-6,7-dion, domnevni končni strupeni metabolit: Posledice toksičnosti za melanocite. Melanom pigmentnih celic Res. 2014, 27, 744–753. [CrossRef] [PubMed]

7. Ito, S.; Gerwat, W.; Kolbe, L.; Yamashita, T.; Ojika, M.; Wakamatsu, K. Človeška tirozinaza lahko oksidira oba enantiomera rododendrona. Melanom pigmentnih celic Res. 2014, 27, 1149–1153. [CrossRef]

8. Ito, S.; Okura, M.; Wakamatsu, K.; Yamashita, T. Močna prooksidacijska aktivnost rododendrol-eumelanina povzroči izčrpavanje cisteina v celicah melanoma B16. Melanom pigmentnih celic Res. 2017, 30, 63–67. [CrossRef]

9. Ito, S.; Okura, M.; Nakanishi, Y.; Ojika, M.; Wakamatsu, K.; Yamashita, T. Presnova rododendrona (RD) v celicah melanoma B16, katalizirana s tirozinazo: proizvodnja RD-feomelanina in kovalentna vezava s tiolnimi proteini. Melanom pigmentnih celic Res. 2015, 28, 295–306. [CrossRef]

10. Ito, S.; Wakamatsu, K. Biokemijski mehanizem levkoderme, ki jo povzroča rododendron. Int. J. Mol. Sci. 2018, 19, 552. [CrossRef]

11. Ito, S.; Hinoshita, M.; Suzuki, E.; Ojika, M.; Wakamatsu, K. S tirozinazo katalizirana oksidacija povzročitelja levkoderme malinovega ketona proizvede (E)-4-(3-okso-1-butenil)-1,2- benzokinon: vpliv na toksičnost za melanocite. Chem. Res. Toxicol. 2017, 30, 859–868. [CrossRef]

12. Sugumaran, M.; Dali, H.; Kundzicz, H.; Semensi, V. Nenavadna intramolekularna ciklizacija in desaturacija stranske verige derivatov karboksietil-o-benzokinona. Bioorg. Chem. 1989, 17, 443–453. [CrossRef]

13. Sugumaran, M.; Ricketts, D. Študije modelne sklerotizacije. 3. Kutikularna encimsko katalizirana oksidacija peptidilnega modela tirozina in derivatov dope. Arh. Insect Biochem. Physiol. 1995, 28, 17–32. [CrossRef]

14. Sugumaran, M. Reaktivnosti kinon metidov v primerjavi z o-kinoni pri presnovi kateholamina in biosintezi eumelanina. Int. J. Mol. Sci. 2016, 17, 1576. [CrossRef]

15. Ito, S.; Sugumaran, M.; Wakamatsu, K. Kemijske reaktivnosti orto-kinonov, proizvedenih v živih organizmih: Usoda kinonoidnih produktov, ki nastanejo z delovanjem tirozinaze in fenoloksidaze na fenole in katehole. Int. J. Mol. Sci. 2020, 21, 6080. [CrossRef]

16. Abele, A.; Zheng, D.; Evans, J.; Sugumaran, M. Ponovno preučevanje mehanizmov oksidativne transformacije sklerotizirajočega prekurzorja kutikularne žuželke, 1,2-dehidro-N-acetildopamina. Insect Biochem. Mol. Biol. 2010, 40, 650–659.

17. Abebe, A.; Kuang, QF; Evans, J.; Robinson, WE; Sugumaran, M. Oksidativna transformacija trikromne modelne spojine zagotavlja nov vpogled v zamreženje in obrambno reakcijo tunihromov. Bioorg. Chem. 2017, 71, 219–229. [CrossRef]

18. Kuang, QF; Abebe, A.; Evans, J.; Sugumaran, M. Oksidativna transformacija tunihromov – modelne študije z 1,2-dehidro-N-acetildopaminom in N-acetilcisteinom. Bioorg. Chem. 2017, 73, 53–62. [CrossRef]

19. Abebe, A.; Kuang, QF; Evans, J.; Sugumaran, M. Masne spektrometrične študije osvetljujejo nenavadne oksidativne transformacije 1,2-dehidro-N-acetildope. Hitra komunikacija Masni spekter. 2013, 27, 1785–1793. [CrossRef]

20. Abebe, A.; Zheng, D.; Evans, J.; Sugumaran, M. Nova posttranslacijska oligomerizacija modelne spojine peptidil dehidrodopa, 1,2-dehidro-N-acetildopa metil ester. Bioorg. Chem. 2016, 66, 33–40. [CrossRef]

21. Takao, KI; Munakata, R.; Tadano, KI Nedavni napredek pri sintezi naravnih produktov z uporabo intramolekularnih Diels-Alderjevih reakcij. 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. Vpogled v naravno Diels-Alderjevo reakcijo iz strukture makrofagne sintaze. Narava 2003, 422, 185–189. [CrossRef] [PubMed]

23. Nogavica, EM; Williams, RM Kemija in biologija biosintetičnih Diels-Alderjevih reakcij. Angew. Chem. Int. Ed. angl. 2003, 42, 3078–3115. [CrossRef] [PubMed]

24. Ito, S.; Agata, M.; Okochi, K.; Wakamatsu, K. Močna prooksidacijska aktivnost rododendrol-eumelanina je povečana z ultravijoličnim A sevanjem. Melanom pigmentnih celic Res. 2018, 31, 523–528. [CrossRef]

Za več informacij: david.deng@wecistanche.com / WhatApp:86 13632399501

Morda vam bo všeč tudi