Antioxidant og antikoagulerende virkninger af phenylpropanoid glycosider

for flere oplysninger:ali.ma@wecistanche.com

Bartosz Skalski, et al

Abstrakt

Holoparasitiske planter af Orobanchaceae, herunder Cistanche, Orobanche og Phelipanche spp, er kendt for deres rigdom afphenylpropanoidglykosider(PPG'er). Mange PPG-forbindelser har vist sig at have et bredt spektrum af aktiviteter, såsom antimikrobielle, anti-inflammatoriske, antioxidanter og hukommelsesfremmende. For bedre at udforske bioaktivitetspotentialet af europæiske kosteraper (O. Caryophyllaceae – OC, P. Arenaria – PA, P. ramosa – PR) og ti enkelte isolerede phenylpropanoid-bestanddele, undersøgte vi deres antiradikale virkning, beskyttende virkning mod oxidation i plasma in vitro-systemet og indflydelse på koagulationsparametre. De testede ekstrakter viste en rensende aktivitet på 50-70 procent af Trolox's effekt. OC-ekstrakten, rig på acteosid, havde over 20 procent bedre antiradikalpotentiale end PR-ekstrakt, som var den eneste, der indeholdt PPG'er, der manglede en B-ring katekoldel i acylenheden. Desuden blev det konstateret, at kun otte testede PPG'er(phenylpropanoidglykosider)demonstreret antioxidantpotentiale i humant plasma behandlet med H2O2/Fe; dog de tre testede PPG'er(phenylpropanoidglykosider)havde antikoagulerende potentiale ud over antioxidantegenskaber. Det ser ud til, at strukturen af ​​PPG'er, især tilstedeværelsen af ​​acyl- og catechol-dele, hovedsageligt er relateret til deres antioxidantegenskaber. Disse forbindelsers antikoagulerende potentiale er også relateret til deres kemiske struktur. Udvalgte PPG'er udviser potentialet til behandling af hjerte-kar-sygdomme forbundet medoxidativstress.

Nøgleord:Broomrape, Phenylpropanoid glycosider, Oxidativ stress, Plasma Hæmostase

CistancheharPhenylpropanoidglykosider

Klik for at Cistanche produkter

1. Introduktion

Oxidativtstresser almindeligt kendt for sin negative indvirkning på sundheden for levende organismer, herunder accelereret aldring og nogle kræftformer. Forekomsten afoxidativstresser forbundet med en forstyrret balance mellem de oxidative og antioxidative mekanismer (herunder enzymatisk (katalase, glutathionperoxidase) og ikke-enzymatisk (glutathion) forsvar) i kroppens celler [1]. Overproduktionen af ​​reaktive oxygenarter (ROS), herunder oxiderende radikaler og lukkede skalarter, er en af ​​hovedmekanismerne bag dannelsen af ​​oxidativ stress. Den biologiske effekt forårsaget af ROS afhænger dog i høj grad af koncentrationen, eksponeringstidspunktet og placeringen. Under normale forhold (lav koncentration) kan oxygen/nitrogen-radikaler spille rollen som sekundære budbringere, men på højere niveau kan de begynde at reagere med biologiske strukturer, såsom cellemembraner [2]. Blandt alle ROS-arter forårsager et hydroxylradikal (HO.).Oxidativtunderstregerer kendt for at spille en vigtig rolle i en række sygdomme, herunder kardiovaskulære. Forstyrrelser i blodsystemet er blevet korreleret og/eller forudgået af ændringer i forskellige parametre for hæmostase og plasmabiomarkører [1,3].

På den anden side er mange naturlige stoffer, såsom polyphenoler og flerumættede fedtsyrer, blevet identificeret som potente antioxidanter, der er i stand til at forhindre dannelsen og/eller mindske reaktive oxygenarter. Forbindelser med sådanne egenskaber findes i mange fødevareprodukter og farmaceutiske præparater af vegetabilsk oprindelse. En diæt beriget med friske grøntsager og frugter og antioxidative terapier baseret på naturlige antioxidanter anbefales derfor bredt, da de kan reducere niveauet afoxidativstressog forebygge forskellige patofysiologiske processer [4,5]. Plantepolyphenoler er en forskelligartet gruppe af sekundære metabolitter, blandt hvilke phenolsyrer indtager en vigtig plads, da de er vidt udbredt og udviser en række biologiske virkninger, såsom antimikrobielle, antioxidanter og anti-inflammatoriske.Phenylpropanoidglykosider(PPG'er) er esterderivater af hydroxykanelsyre, og de er den vigtigste/eneste klasse af sekundære metabolitter, der findes i holoparasitiske Orobanchaceae-planter, herunder Cistanche, Orobanche og Phelipanche spp. Flere arter af denne familie er alvorlige skadedyr på afgrøder, som landmændene ønsker at slippe af med på markerne (eksempel på Phelipanche ramosa), få ​​bruges i farmakologi, mens de fleste er af ringe betydning for mennesker. Herba Cistanche er flittigt brugt i asiatisk traditionel medicin til behandling af nyremangel og som et immunitets- og hukommelsesfremmende, anti-aldrings- og antitræthedsmiddel [6]. Det har fytokemiske analyser af forskellige forskningsgrupper vistphenylpropanoidglykosider, såsom acteosid, echinacoside og podium side, er en af ​​de vigtigste aktive ingredienser i Herba Cistanche [7]. En nylig undersøgelse af flere gyvelrapsarter fundet i Polen af ​​Jedrejek et al. [8] har vist, at dette plantemateriale har en lignende kvalitativ sammensætning (dominering af PPG'er)(phenylpropanoidglykosider)desuden er den lig med eller endda overstiger Cistanche spp. hvad angår indholdet af aktive stoffer [8]

Nærværende undersøgelse havde til formål at evaluere antiradikal- og antioxidantpotentialet, samt indflydelsen på hæmostaseparametrene af de tre gyvelrapsekstrakter (Orobanche caryophyllacea – OC, Phelipanche Arenaria – PA og P. ramosa – PR) rige på forskellige phenylpropanoider, som f.eks. samt deres enkelte PPG-bestanddele. Antiradikalkapaciteten blev målt ved hjælp af 2,2'-azinobis-3-ethylbenzthiazolin-6-sulfonsyre/Trolox-ækvivalent (ABTS/TE) og 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH ) tests. Detoxidativstressi plasmatestsystemet blev induceret ved hjælp af et hydroxylradikal (H2O2/Fe), derefter blev lipidperoxidation (thiobarbitursyre-reaktive species (TBARS) assay), og niveauet af proteincarbonyl- og thiolgrupper målt. Blandt de bestemte parametre for hæmostase var: aktiveret partiel tromboplastintid (APTT), protrombintid (PT) og trombintid (TT).

CistancheharPhenylpropanoidglykosider

2. Materialer og metoder

2.1. Kemikalier

2,2-diphenyl-1-picrylhydrazylradikal (DPPH), 2,2'-azinobis-3-ethylbenzthiazolin-6-sulfonsyre (ABTS), kaliumpersulfat, 6- hydroxy-2,5,7,8-tetramethylchroman-2-carboxylsyre (Trolox), dimethylsulfoxid (DMSO), thiobarbitursyre (TBA), myresyre (LC-MS-kvalitet) og H2O2 blev købt fra Sigma-Aldrich (St. Louis, MO, USA). Methanol (HPLC-gradientkvalitet) og acetonitril (LC-MS-kvalitet) blev erhvervet fra Merck (Darmstadt, Tyskland). Ti phenylpropanoidforbindelser testet i dette arbejde, herunder 2'-O-acetylacteosid (97 procent), 2'-O-acetylpoliumosid (98 procent), 3-O-methylpoliumosid (96 procent), acteosid (99 procent), arena inde (97 procent), crenatoside (98 procent), teniposid (99 procent), poliumosid (99 procent), tubulosid A (96 procent) og wiede mannioside D (96 procent) blev tidligere isoleret af os fra en plante materiale [8]. Forbindelsernes renhed blev vurderet under anvendelse af en UHPLC-PDA-MS-analyse. Ultrarent vand blev fremstillet internt under anvendelse af et Milli-Q vandrensningssystem (Millipore Co.). Andre reagenser var af analytisk kvalitet og blev leveret af indenlandske kommercielle leverandører.

2.2. Plantemateriale

Blomstrende planter af tre gyvelrapsarter, herunder Orobanche Caryophyllaceae Sm., Phelipanche Arenaria Pomel og P. ramosa (L.) Pomel blev identificeret af prof. Renata Piwowarczyk (Jan Kochanowski Universitet, Kielce, Polen) og indsamlet fra en naturlig kilde i Polen. Kuponprøver (O. Caryophyllaceae – Chomentowek ´ (50.3349◦N, 20.4000◦E), xerotermisk græsareal, parasiterer Galium boreale, maj 2014; P. Arenaria – Zwierzyniec (50.3652◦N, 8022◦N, 8022◦N) Artemisia campestris, juni 2014; P. ramosa – Szewce (50.3553◦N, 22.3038◦E), felt, parasiterer Solanum Lycopersicum, september 2014) er deponeret på herbariet ved Jan Kochanowski University i Kielce (KTC). Plantematerialet blev lyofiliseret og fint formalet før ekstraktion.

2.3. Tilberedning af gyvelekstrakter

Pulveriseret plantemateriale (O. Caryophyllaceae (OC) – 2 g, P. Arenaria (PA) – 3 g og P. ramosa (PR) – 3 g) blev ekstraheret med 80 procent MeOH ved 40 ◦C og 1500 psi (opløsningsmiddeltryk ) under anvendelse af en ASE 200 accelereret opløsningsmiddelekstraktor (Dionex, Sunnyvale, CA, USA). Ekstrakterne blev inddampet og frysetørret (Gamma 2-16 LSC frysetørrer, Christ, Tyskland). Ekstraktionseffektiviteten for OC, PA og PR var henholdsvis 55 procent, 37 procent og 43 vægtprocent af plantematerialet. På grund af det høje indhold af kulhydrater (data ikke vist) blev råekstrakterne yderligere oprenset ved fastfaseekstraktion (SPE) på Oasis HLB mikrosøjle (500 mg; Waters, Milford, MA, USA). Sukkerene blev fjernet med 1 procent MeOH, derefter blev forbindelser af interesse elueret med 80 procent MeOH. Efter fjernelse af opløsningsmidlet blev OC-, PA- og PR-ekstrakterne lyofiliseret (Gamma 2-16 LSC frysetørrer), og udbyttet af SPE-oprensning var 53 procent (OC), 67 procent (PA) og 51 procent (PR) .

2.4. Fytokemiske egenskaber ved rapsekstrakter

Kvalitative og kvantitative analyser af rapsekstrakter blev udført under anvendelse af et ACQUITY UPLC-system (Waters) forbundet til en fotodiode array detektor (PDA) og et tandem quadrupol massespektrometer (TQD-MS/MS). Frysetørrede OC-, PA- og PR-ekstrakter blev opløst i 50 procent methanol i en koncentration på 0,50 mg/ml og derefter kromatograferet på BEH C18-søjle (1{ {21}}0 × 2,1 mm, 1,7 µm, vand). Kromatografiske forhold var som følger: ovntemperatur – 25 ◦C, lineær gradient 10→25 procent af mobil fase B (0,1 procent myresyre i acetonitril) i mobil fase A (0,1 procent myresyre i H2O) over 12 minutter, flowhastighed – 0,4 mL/min, injektionsvolumen – 2 μL, UV-område – 190–490 nm (3,6 nm opløsning). MS-analysen blev udført i negativ ion-tilstand med elektrospray-ionisering (ESI), ved brug af følgende indstillinger: scanningsområde 100-1200 m/z; kapillærspænding 2,8 kV; keglespænding 35 V; kildetemperatur 150 ◦C; opløsningstemperatur 450 ◦C; desolvationsgasflow 900 L/h, og keglegasflow 100 L/h. Dataindsamling og -behandling blev udført ved hjælp af Waters MassLynx 4.1-software.

Phenylpropanoid glycosid (PPG) toppe blev identificeret ved sammenligning af de opnåede LC-MS data med dem fra tidligere isolerede forbindelser [8]. Kvantificering af PPG'er(phenylpropanoidglykosider)i rapsekstrakter var baseret på UPLC-UV-metoden med detektion ved 330 nm og en ekstern standardkalibrering ved hjælp af acteosid (Sigma-Aldrich, større end eller lig med 99 procent, HPLC) som gruppestandard. En lineær kalibreringskurve blev fremstillet i seks koncentrationer inden for området 1-200 ug/ml og viste god linearitet (R2 større end eller lig med 0,999). Kvantitative resultater repræsenterer middelværdien ± SD-værdi af tre injektioner og blev udtrykt som milligram akteosidækvivalenter (ækvivalent) pr. gram ekstrakt (mg akteosidækvivalent/g).

CistancheharPhenylpropanoidglykosider

2.5. Antiradikal aktivitet in vitro

2.5.1. ABTS radikal opfangningsanalyse

ABTS antiradikaltesten blev udført under anvendelse af metoden beskrevet af Kontek et al. [9], med små modifikationer som følger: 20 procent MeOH blev brugt til at fremstille reagenser (7 mM ABTS og 4,9 mM kaliumpersulfat); opløsningerne af OC-, PA- og PR-ekstrakter, ved fire koncentrationsniveauer i området 100-400 ug/mL, og Trolox-opløsninger, ved seks koncentrationsniveauer i området 10-250 ug/mL, blev fremstillet med 50 pct. MeOH. Proportionen af ​​prøve til ABTS plus arbejdsopløsning var 1:25 (v/v). Absorbansen ved 734 nm blev målt efter 30 minutters inkubation i mørke ved anvendelse af et UV-vis spektrofotometer (Evolution 260 Bio, Thermo Fisher Scientific Inc., Waltham, MA, USA).

Absorbansinhiberingen (procent) blev beregnet som følger: [(Abscontrol–Abssample)/Abscontrol] ×100.

Trolox-ækvivalenterne (TE) af rovrapsekstrakter blev beregnet ved hjælp af formlen TE {{0}} prøve/standard, hvor m er hældningen af ​​de lige liniekurver (absorbanshæmning vs. koncentration). TE-værdien af ​​prøven beskriver dens normaliserede aktivitet mod Trolox (TEstandard =1.0). IC50-værdierne for OC-, PA- og PR-ekstrakter og Trolox blev nået eksperimentelt og blev derefter beregnet ud fra deres lineære kurver (absorbansinhibering vs. koncentration) og er udtrykt i ug/ml.

Assayet blev udført i tre eksemplarer, og resultaterne præsenteres som gennemsnit ± standardafvigelser (SD).

2.5.2. DPPH radikal opfangende assay

DPPH-antiradikaltesten blev udført under anvendelse af metoden beskrevet af Jedrejek et al. [8] og Brand-Williams et al. [10], med små modifikationer som følger: opløsningerne af OC-, PA- og PR-ekstrakter, ved fire koncentrationsniveauer i området 50-250 ug/mL, og Trolox-opløsninger, ved seks koncentrationsniveauer i området 10- 250 ug/ml blev fremstillet med 50% MeOH. Proportionen mellem prøve og DPPH var 1:19 (v/v). Absorbansen ved 517 nm blev målt efter 30 minutters inkubation i mørke ved anvendelse af et UV-vis spektrofotometer (Evolution 260 Bio).

Absorbansinhiberingen (procent) blev beregnet som følger: [(Abscontrol–Abssample)/Abscontrol] ×100.

Trolox-ækvivalenten (TE) og IC50-værdierne for testprøver blev beregnet på samme måde som i ABTS-testen (afsnit 2.5.1). Assayet blev udført i tre eksemplarer, og resultaterne præsenteres som middelværdier ± SD.

2.6. Stamopløsninger af testede planteforbindelser og ekstrakter til forsøg med humant plasma

Stamopløsninger af de testede forbindelser og planteekstrakter blev fremstillet i 50 procent DMSO. Den endelige koncentration af DMSO i de testede prøver var lavere end 0,05 procent, og dens virkninger blev bestemt i alle eksperimenter.

2.7. Menneskelig plasma isolation

Humant blod, eller plasma, blev opnået fra seks almindelige donorer (ikke-rygende mænd og kvinder) til en blodbank (Lodz, Polen) og et lægecenter (Lodz, Polen). Blod blev opsamlet som en CPD-opløsning (citrat/phosphat/dextrose; 9:1; v/v blod/CPD) eller CPDA-opløsning (citrat/phosphat/dextrose/adenin; 8,5:1; v/v; blod/CPDA). Donorerne havde ikke taget nogen medicin eller vanedannende stoffer (herunder tobak, alkohol og antioxidanttilskud) i mindst to uger før en donation. Vores analyse af blodprøverne blev udført under retningslinjerne i Helsinki-deklarationen for menneskelig forskning og godkendt af komiteen for etik af forskning i menneskelige eksperimenter ved universitetet i Lodz. Plasma blev fremstillet ved centrifugering af frisk humant blod ved 4500 x g i 25 minutter ved stuetemperatur. Proteinkoncentrationen blev beregnet ved at måle absorbansen af ​​de testede prøver ved 280 nm ifølge proceduren fra Whitaker og Granum [11].

CistancheharPhenylpropanoidglykosider

2.8. Markører for oxidativ stress i humant plasma

2.8.1. Lipidperoxidationsmåling

Plasmalipidperoxidation blev kvantificeret ved at måle koncentrationen af ​​thiobarbitursyrereaktive stoffer (TBARS). TBARS-koncentrationen blev beregnet ved hjælp af den molære ekstinktionskoefficient (ε =156,000 M− 1cm− 1). Metoden er beskrevet mere grundigt andetsteds [12,13].

2.8.2. Carbonylgruppemåling

Niveauet af carbonylgrupper blev beregnet ved hjælp af den molære ekstinktionskoefficient (ε=22,000 M− 1 cm− 1) og blev udtrykt som nmol carbonylgrupper/mg af plasmaprotein ifølge Bartosz [13 ] og Levine et al. [14].

2.8.3. Thiolgruppebestemmelse

Thiolgruppeindholdet i plasmaproteiner blev målt spektrofotometrisk under anvendelse af en SPECTROstar Nano Microplate Reader (BMG LABTECH, Tyskland) ved absorbans ved 412 nm med 5,5'-dithiol-bis-(2- nitrobenzoesyre). Metoden er beskrevet mere detaljeret andetsteds [15-17].

2.9. Parametre for hæmostase

2.9.1. Måling af protrombintid (PT)

PT blev bestemt koagulometrisk ved hjælp af en Optic Coagulation Analyzer (model K-3002, Kselmed, Grudziadz, Polen) ifølge Malinowska et al. [18].

2.9.2. Måling af thrombintid (TT)

TT blev bestemt koagulometrisk under anvendelse af en optisk koagulationsanalysator (model K-3002, Kselmed, Grudziadz, Polen), ifølge metoden beskrevet af Malinowska et al. [18].

2.9.3. Måling af aktiveret partiel tromboplastintid (APTT)

APTT blev bestemt koagulometrisk ved hjælp af en K-3002 Optic Coagulation Analyzer (Kselmed, Grudziadz, Polen) ifølge Malinowska et al. [18].

2.10. Dataanalyse

Q-Dixon-testen blev udført for at eliminere usikre data. Dataene blev testet for normalfordeling med Shapiro-Wilk-testen og varianslighed med Levenes test. Statistisk signifikante forskelle blev identificeret ved hjælp af ANOVA, efterfulgt af Tukeys multiple sammenligningstest eller Kruskal-Wallis-testen. Sammenligninger blev betragtet som signifikante ved p < 0.05.="" værdierne="" præsenteres="" som="" middelværdier="">

3. Resultater og diskussioner

Ti tidligere isoleret af osphenylpropanoidglykosider[8], herunder 2'-O-acetylacteosid, 2'-O-acetylpoliumosid, 3-O-methylpoliumosid, acteosid, arena inside, crenatoside, pheliposid, podiumside, tubulosid A og wiedemanniosid D, sammen med tre gyvelrapsekstrakter (Orobanche Caryophyllaceae (OC), Phelipanche are naria (PA) og P. ramosa (PR)) blev i øjeblikket undersøgt for lindringoxidativstressog antikoagulerende egenskaber i et humant plasmasystem. Kemiske strukturer af de testede phenylpropanoider er vist i fig. 1, og som det kan ses, er de alle bygget efter et lignende mønster med de samme/lignende underenheder: hydroxytyrosol, monosaccharider (glucose, rhamnose og/eller xylose) og hydroxykanelsyre. De fleste af de undersøgte PPG-forbindelser er substitueret med koffeinsyre, men denne kan erstattes med enten kumarsyre eller ferulinsyre.

Udover individuelle PPG-forbindelser, tre gyvelrapsekstrakter - OC, PA og PR, som er blandinger af flere PPG'er(phenylpropanoidglykosider)og tjente tidligere som udgangsmateriale til forbindelsesisolering, blev også inkluderet i den biologiske undersøgelse. En anden grund til at vælge tre forskellige arter var den store forskel i den fytokemiske profil blandt dem, som det kan ses i fig. 2. En mere detaljeret sammenligning af OC-, PA- og PR-ekstrakterne, inklusive de kvantitative data, er præsenteret i tabel 1. Acteosid var hovedbestanddelen af ​​O. Caryophyllaceae-ekstraktet (690 mg/g), teniposid og arena inde dominerede i P. Arenaria (tilsammen 550 mg/g), mens poliumosid og dets acetylerede derivat var de vigtigste metabolitter i P. ramosa ekstrakt (tilsammen 640 mg/g). De undersøgte ekstrakter var også forskellige i det samlede indhold af phenylpropanoider, den højeste mængde blev fundet i OC (810 mg/g), lidt lavere i PR (795 mg/g) og lavere i PA (685 mg/g). Desuden er det værd at bemærke, at tilstedeværelsen af ​​PPG'er med andre end caffeoyl-dele, såsom coumaroyl eller feruloyl, kun blev påvist i P. ramosa-ekstrakt, hvor disse forbindelser udgjorde omkring en sjettedel af de samlede PPG'er (ca. 120 mg/ g) (tabel 1).

Tidligere undersøgelser af den antiradikale aktivitet afphenylpropanoidglykosideraf Heilmann et al. [19] og Jedrejek et al. [8], inklusive omkring 30 forskellige PPG'er(phenylpropanoidglykosider)såsom acteosid, isoacteosid og crenatosid, har afsløret dets stærke relation til strukturen af ​​acyldele (phenolsyre og tyrosol). Generelt resulterede modifikationen eller substitutionen af ​​catechol-delen af ​​acyl-enheden i et signifikant fald i den opfangende aktivitet mod reaktive oxygenarter (ROS) og DPPH-radikal. I den aktuelle undersøgelse blev det antiradikale in vitro-potentiale af tre rapsekstrakter (OC, PA og PR) undersøgt med ABTS- og DPPH-assays, og resultaterne blev sammenlignet både med hinanden såvel som med aktiviteten af ​​individuelle phenylpropanoid-komponenter målt i vores tidligere undersøgelse [8]. Resultaterne blev udtrykt som Trolox-ækvivalenter (TE) og IC50-værdier (tabel 2). Generelt var alle tre ekstrakter gode rensende for både ABTS- og DPPH-radikaler, men der blev også observeret forskelle blandt de testede prøver (estimeret TE var i intervallet 0.5–0.7; 1.0 var svarende til Trolox). Antiradikal opfangningsaktivitet af prøver var i følgende rækkefølge: Trolox > OC > PA > PR. Ekstraktet af Orobanche Caryophyllaceae (IC50=155-275 µg/mL) havde over 20 procent større aktivitet end Phelipanche ramosa-ekstrakt (IC50=200-320 µg/mL).

Den rapporterede højeste radikalopfangende aktivitet af OC-ekstraktet kan forklares med de højeste PPG'er(phenylpropanoidglykosider)indholdet i denne prøve, såvel som til input af akteosid, dets dominerende ingrediens, som ifølge den tidligere forskning [8,19] er en af ​​de stærkeste frie radikaler blandt metabolitterne fra denne gruppe (TEDPPH=0 .87; [4]). Men i betragtning af det gensidige forhold mellem antiradikal aktivitet og indholdet af phenylpropanoider i OC-, PA- og PR-ekstrakterne, blev der ikke fundet nogen simpel sammenhæng mellem disse to faktorer (r < 0.5),="" hvilket="" indikerer="" en="" signifikant="" input="" af="" kvalitativ="" profil.="" dette="" er="" hovedsageligt="" relateret="" til="" p.="" ramosa-ekstraktet,="" som="" trods="" det="" høje="" niveau="" af="">(phenylpropanoidglykosider)({{0}},8 g/g) var karakteriseret ved den laveste biologiske aktivitet blandt de testede prøver (TE ~ 0.5). PR-ekstraktet, som nævnt ovenfor, var den eneste prøve, der besad phenylpropanoider med coumar- eller ferulinsyrer, stoffer, der mangler en B-ring catechol-del, som er blevet rapporteret at have nedsat antioxidativt potentiale. Fire PPG-forbindelser med modificeret koffeinsyre, inklusive 3-O-methylpoliumosid, ramose A og wiedemanniosid D, testet af os tidligere havde TEDPPH på omkring 0,3 [8]. De nuværende resultater er således i overensstemmelse med og bekræfter resultaterne af de tidligere antiradikale in vitro-forsøg med phenylpropanoider.

Som Chen et al. [20] beskrevet, er det forbundet med større H-donerende evne eller stabilisering af radikalet af forskellige funktionelle grupper af en blanding af forbindelser. Adskillige strukturelle elementer er blevet identificeret som øger den direkte antioxidantaktivitet af polyphenoler, især dem, der er forbundet med antallet og positionen af ​​hydroxylgrupper. Det antages, at aktiviteten til at fjerne frie radikaler stiger med det stigende antal -OH-grupper. Imidlertid har disse gruppers position i et molekyle en endnu større indflydelse på den udøvede aktivitet. Relativt stabile potente forbindelser er dem, der har 3,4-dihydroxydel i deres strukturer, såvel som dem, der har mere end to hydroxylgrupper [21]. Antioxidantstoffets kemiske struktur tillader en forståelse af antioxidantreaktionsmekanismen. Lopez-Munguía et al. [22] baseret på density functional theory (DFT) beregninger fastslog, at PPG'erne(phenylpropanoidglykosider)antioxidantmekanismen fortsætter gennem en sekventiel protontab enkelt elektronoverførsel (SPLET). Imidlertid har Li et al. [23] forsøg på at udforske mekanismerne for phenoliske phenylpropanoid-antioxidanter, konkluderede, at PPG'er (acteosid, forsythoside B og poliumosid) kan være involveret i flere veje til at udøve antioxidantvirkningen, forbedrede sukkerresternes rolle.

Undersøgelser har vist, at plante-afledte antioxidanter er effektive modulatorer af hæmostase i hjerte-kar-sygdomme [24-26]. Forskellige planter brugt i traditionel medicin indeholder betydelige niveauer af PPG'er [27,28]. Derudover PPG'er(phenylpropanoidglykosider)er kendt for at have en række biologiske aktiviteter, herunder anti-inflammatoriske, anti-nefritiske og antihepatoksiske egenskaber [29-33].

I deres nylige undersøgelse har Jedrejek et al. [8] beskrev isoleringen af ​​PPG'er(phenylpropanoidglykosider)fra tre polske kosteraper og vurderede deres antioxidantaktivitet ved DPPH-testen. På baggrund heraf vurderer nærværende undersøgelse, om de ti udvalgte PPG'er isoleret fra disse planter kan reducereoxidativstressi humant plasma behandlet med en stærk biologisk oxidant, dvs. hydroxylradikaldonoren H2O2/Fe, og modulerer plasmakoagulationsegenskaber in vitro. Antioxidantegenskaberne af ti isolerede PPG'er blev bestemt i henhold til udvalgte parametre foroxidativstress: TBARS-niveau som en markør for lipidperoxidation, sammen med carbonylgruppe- og thiolgruppeniveauer, som markører for oxidativ proteinskade.

Både plasmalipidperoxidation og proteincarbonyleringsniveauer i plasma induceret af H2O2/Fe blev signifikant reduceret i nærvær af otte testede forbindelser, dvs. acteosid, crenatosid, 2'-O-acetylacteosid, pheliposid, arena inside, tubulosid A, poliumosid og 3- O-methylpolimuosid, ved alle testede koncentrationer (1, 5 og 50 µg/ml); dog blev ingen af ​​virkningerne observeret for to af de testede forbindelser, dvs. 2'-O-acetylpoliumosid og wiedemanniosid D eller et hvilket som helst af de testede ekstrakter i enhver koncentration (1, 5 og 50 µg/ml). Derudover blev ingen af ​​de testede forbindelser eller testede ekstrakter fundet at beskytte plasmaet mod H2O2/Fe-induceret thiolgruppeoxidation i proteiner (fig. 3-5). Imidlertid kan de testede ekstrakter være kilden til forbindelser med forskellige biologiske egenskaber.

For første gang viser resultaterne af denne undersøgelse, at otte af de testede PPG'er(phenylpropanoidglykosider)demonstrere antioxidantpotentiale i humant plasma i nærvær af eksogene reaktive oxygenarter ved at hæmme lipidperoxidation og proteincarbonylering i plasma behandlet med H2O2/Fe. Derudover udviste 2'-O-acetylpoliumosid og wiedemanniosid D ikke nogen sådan virkning. Generelt er vores resultater i overensstemmelse med tidligere in vitro eksperimenter på PPG'er. Heilmann et al. [19] og Jedrejek et al. [8] rapporterer en sammenhæng mellem den kemiske struktur af PPG'er og deres aktiviteter. Antioxidantegenskaber af PPG'er(phenylpropanoidglykosider)synes primært at være relateret til strukturen af ​​deres acyldele, dvs. phenolsyre- og phenylpropanoidenheden, herunder tilstedeværelsen og/eller modifikationen af ​​catechol-delen. For eksempel viste sig wiedemanniosid D at miste sit antioxidative potentiale over for plasma behandlet med H2O2/Fe efter udskiftningen af ​​dets caffeoyldel med en feruloyldel.

Ændringer i koagulationsprocessen skyldes ofteoxidativstress; disse ændringer kan modulere det kardiovaskulære systems funktioner og kan føre til udvikling af hjerte-kar-sygdomme [1]. Ud af de ti planteforbindelser og tre planteekstrakter, der blev testet i denne undersøgelse, viste tubulosid, podiumside og 3-O-methylpoliumosid og alle testede ekstrakter sig signifikant at forlænge thrombintiden ved alle testede koncentrationer, dvs. 1, 5 og 50 µg/ml (fig. 6B). Ingen af ​​disse ekstrakter eller nogen af ​​de testede forbindelser ændrede imidlertid PT eller APTT (fig. 6A og C).

Fig. 6. Virkninger af testede forbindelser (acteosid, crenatosid, 2'-O-acetylacteosid, pheliposid, arenariosid, tubulosid A, poliumosid, 3-O-methylpoliumosid, 2'-O-cetylpolimuosid, wiedemanniosid D) og ekstrakter (P. arenaria-ekstrakt - PA, P. ramosa-ekstrakt - PR og O. caryophyllacea-ekstrakt - OC) (1-50 µg/mL) på udvalgte hæmostatiske parametre for plasma: PT (A), TTn (B) og APTT (C). Data repræsenterer middelværdier ± SEM af seks uafhængige eksperimenter.n* p < 0.05="" (vs.="" kontrol),="" ns="" –="" p=""> 0.05 (vs. kontrol).

Tabel 3 sammenligner virkningerne af PPG'erne (5 µg/mL) på biomarkører afoxidativstressi plasma behandlet med H2O2/Fe og deres indflydelse på koagulation. Otte af de testede PPG'er(phenylpropanoidglykosider)viste kun antioxidantpotentiale i det behandlede humane plasma; tre testede PPG'er viste sig imidlertid at have både antioxidantegenskaber og antikoagulerende potentiale. Interessant nok faldt resultaterne af DPPH-testen ikke sammen med dem, der blev opnået i den biologiske model under anvendelse af humant plasma behandlet med H2O2/Fe: antioxidantpotentialet i de testede ekstrakter kan være blokeret af visse forbindelser, der er til stede i plasmaet.

Som konklusion kaster vores nuværende resultater nyt lys over antioxidantpotentialet og antikoagulerende egenskaber af PPG'er(phenylpropanoidglykosider). Det ser ud til, at strukturen af ​​PPG'er(phenylpropanoidglykosider), især tilstedeværelsen af ​​acyl- og catechol-dele, er hovedsageligt relateret til deres antioxidant- og antikoagulerende egenskaber. Udvalgte PPG'er kan meget vel have potentiale til behandling af hjerte-kar-sygdomme forbundet medoxidativstress. Imidlertid er yderligere eksperimenter nødvendige for at bestemme koncentrationerne af disse forbindelser, der er nødvendige for in vivo-modeller.

Erklæring om interessekonflikt

Forfatterne erklærer, at de ikke har nogen kendte konkurrerende økonomiske interesser eller personlige forhold, der kunne have vist sig at påvirke det arbejde, der er rapporteret i dette papir.

Referencer

[1] A. Daiber, S. Chlopicki, Revisiting pharmacology ofoxidativstressog endoteldysfunktion ved hjerte-kar-sygdomme: evidens for redox-baserede terapier, Free Radic. Biol. Med. 157 (2020) 15-37.
[2] J.-J. Sauvain, A. Setyan, P. Wild, P. Tacchini, G. Lagger, F. Storti, S. Deslarzes, MJ Guillemin, M. Rossi, M. Riediker, Biomarkers ofoxidativstressog dets sammenhæng med den urinreducerende kapacitet hos busvedligeholdelsesarbejdere, J. Occupat. Med. Toxicol. 6 (2011) 18-23.
[3] P. Nowak, B. Olas, B. Wachowicz,Oxidativtstressog hæmostase, Post. Biochem. 56 (2010) 239-247.
[4] M. Martinez-Huelamo, J. Rodriguez-Morato, A. Boronat, R. de la Torre, Modulation of Nrf2 by oliven oil and vin polyphenols and neuroprotection, Antioxidants 6 (2017) 73.
[5] S. Amor, P. Chalons, V. Aires, D. Delmas, Polyphenolekstrakter fra rødvin og vinstokke: potentielle virkninger på kræftformer, Diseases 6 (2018) 1-12.
[6] Z. Li, H. Lin, L. Gu, J. Gao, CM Tzeng, Herba Cistanche (Rou Cong-Rong): en af ​​de bedste farmaceutiske gaver inden for traditionel kinesisk medicin, Front. Pharmacol. 7 (2016) 41-49.
[7] Y. Jiang, P.-F. Tu, Gennemgang: analyse af kemiske bestanddele i Cistanche-arter, J. Chromatogr. 1216 (2009) 1970-1979.
[8] D. Jedrejek, S. Pawelec, R. Piwowarczyk, L. Precio, A. Stochmal, Identifikation og forekomst af phenylethanoid og iridoid glycosider i seks polske broomrapes (Orobanche spp. og Phelipanche spp., Orobanchaceae), 170 (fytokemi) 2020), 112189.
[9] B. Kontek, D. Jedrejek, W. Oleszek, B. Olas, Antiradikal og antioxidant aktivitet in vitro af humleafledte ekstrakter rige på bitre syrer og xanthohumol, Ind. Afgrøder Prod. 161 (2021) 1-9.
[10] W. Brand-Williams, ME Cuvelier, C. Berset, Brug af en fri radikal metode til at evaluere antioxidantaktivitet, Lebensm. Wiss. Teknol. 28 (1995) 25-30.
[11] JR Whitaker, PE Granum, En absolut metode til proteinbestemmelse baseret på forskellen i absorbans ved 235 og 280 nm, Anal. Biochem. 109 (1980) 156-159.
[12] B. Wachowicz, Adenin-nukleotider i thrombocytter af fugle, Cell Biochem. Funktion. 2 (1984) 167-170.
[13] G. Bartosz, Druga twarz tlenu, Warsz. PWN 1 (2008) 7.
[14] RL Levine, D. Garland, CN Oliver, A. Amici, I. Climent, AG Lenz, BW Ahu, S. Shaltier, ER Stadtman, Determination of carbonyl content in oxidatively modified proteins, Methods Enzym. 186 (1990) 464-478.
[15] DM Joel, J. Gressel, LJ (red.), Musselman, Parasitic Orobanchaceae: Parasitic Mechanisms and Control Strategies, Springer, Heidelberg, Tyskland, 2013, s. 1-10.
[16] Y. Ando, ​​M. Steiner, Sulfidyl- og disulfidgrupper i blodplademembraner: bestemmelse af disulfidgrupper, Biochim. Biofys. Acta 311 (1973) 26-37.
[17] Y. Ando, ​​M. Steiner, Sulfhydryl- og disulfidgrupper af blodplademembraner: bestemmelse af sulfhydrylgrupper, Biochim. Biofys. Acta 311 (1973) 38-44.
[18] J. Malinowska, J. Kołodziejczyk-Czepas, M. Moniuszko-Szajwaj, I. Kowalska, W. Oleszek, A. Stochmal, B. Olas, Phenolfraktioner fra Trifolium pallidum og Trifolium scabrum luftdele i humant plasma beskytter mod ændringer induceret af hyperhomocysteinæmi, Food Chem. Toxicol. 50 (2012) 4023-4027.
[19] J. Heilmann, I. Calis, H. Kirmizibekmez, W. Schuhly, S. Harput, O. Stiher, Radical scavenger activity ofphenylpropanoidglykosideri FMLP-stimulerede polymorfonukleære leukocytter: struktur-aktivitetsforhold, Planta Med. 66 (2000) 746-748.
[20] H. Chen, Y. Zhou, Y. Shao, F. Chen, Frie phenolsyrer i Shanxi-lagret eddike: ændringer under aldring og synergistiske antioxidantaktiviteter, Int. J. Food Prop. 19 (2015) 1183-1193.
[21] CA Rice-Evans, NJ Miller, G. Paganga, Struktur-antioxidantaktivitetsforhold mellem flavonoider og phenolsyrer, Free Radic. Biol. Med. 20 (1996) 933-956.
[22] A. Lopez-Munguía, 'Y. Hernandez-Romero, 'J. Pedraza-Chaverri, A. MirandaMolina, I. Regla, A. Martínez, E. Castillo, Phenylpropanoid glycoside analoger: enzymatisk syntese, antioxidant aktivitet og teoretisk undersøgelse af deres frie radikal-fjernermekanisme, PloS One 6 (2011) 20115.
[23] X. Li, Y. Xie, K. Li, A. Wu, H. Xie, Q. Guo, P. Xue, Y. Maleshibek, W. Zhao, J. Guo, D. Chen, Antioxidation and cytoprotection af acteosid og dets derivater: sammenligning og mekanistisk kemi, Molecules 23 (2018) 498.
[24] SE Kulling, HM Rawel, Chokeberry (Aronia melanocarpa) – en gennemgang af de karakteristiske komponenter og potentielle sundhedseffekter, Planta Med. 74 (2008) 1625-1634.
[25] BJ Mc Even, Påvirkningen af ​​kost og næringsstoffer på blodpladefunktion, Semin. Thromb. Hemost. 40 (2008) 214-226.
[26] B. Olas, Bærs multifunktionalitet mod blodplader og rollen af ​​bærfenoler i kardiovaskulære lidelser, Blodplader 5 (2016) 1-10.
[27] UB Ismailoglu, I. Saracoglu, US Harput, I. Sahin-Eredemli, Effekter af phenylpropanoid og iridoid glycosider på frie radikaler-induceret svækkelse af endotel-afhængig afslapning i rotte aortaringe, J. Ethnopharmacol. 79 (2002) 193-197.
[28] ZF Bai, Y. Liu, XQ Wang, Undersøgelse af etniske lægeplanter Orobanche, Cistanche og Boschniakia, Zhongguo Zhong Yao Zhi 93 (2014) 4548–4552.
[29] K. Hayashi, T. Nagamatsu, M. Ito, H. Yagita, Y. Suzuki, Acteoside, en komponent af Stachys sieboldii MIQ, kan være et lovende antinefritisk middel (3): virkning af acetonid på udtrykket på intercellulært stof. adhæsionsmolekyle-1 i eksperimentelle nefritiske glomeruli i rotter og dyrkede endotelceller, Jpn. J. Pharmacol. 70 (1996) 157-168.
[30] Q. Xiong, K. Hase, Y. Tezuka, T. Tani, T. Namba, S. Kadota, Hepatoprotektiv aktivitet af phenylpropanoider fra Cistanche deserticola, Planta Med. 64 (1998) 120-125.
[31] WF Chiou, LC Lin, CF Chen, Acteoside beskytter endotelceller mod frie radikaler-induceretoxidativstress, J. Pharm. Pharm. 56 (2004) 743-748.
[32] S. Sahpaz, N. Garbacki, M. Tits, F. Bailleul, Isolation og farmakologisk aktivitet af phenylpropanoid estere fra Marrubium vulgare, J. Ethnopharmacol. 79 (2002) 389-392.
[33] L. Lie-Chwen, W. Yea-Hwey, H. Yu-Chang, Ch Shiou, L. Kuo-Tong, Ch Yueh-Ching, W. Wen-Yen, S. Yoh-Chiang, Den hæmmende effekt afphenylpropanoidglykosiderog iridoid glucosider på produktion af frie radikaler og 2-integrinekspression i humane leukocytter, J. Pharm. Pharmacol. 58 (2006) 129-135.