Abstrakt:Eksponering af menneskelig hud for 4-(4-hydroxyphenyl)-2-butanon (hindbærketon, RK) er kendt for at forårsage kemisk/erhvervsmæssig leukodermi. RK er et carbonylderivat af 4-(4-hydroxyphenyl)-2-butanol (rhododendron), et hudblegende middel, som viste sig at forårsage leukodermi i huden hos mange forbrugere. Disse to phenoliske forbindelser oxideres af tyrosinase, og de resulterende produkter ser ud til at forårsage cytotoksicitet for melanocytter ved at producere reaktive oxygenarter og udtømme cellulære thioler gennem o-quinonoxidationsprodukter. Derfor er det vigtigt at forstå den biokemiske mekanisme for den oxidative omdannelse af disse forbindelser. Tidligere undersøgelser viser, at RK initialt oxideres til RK-quinon af tyrosinase og efterfølgende omdannes til en sidekæde-umættet katekol kaldet 3,4--dihydroxybenzalacetone (DBL-catechol). I denne undersøgelse rapporterer vi oxidationskemien af ​​DBL catechol. Ved hjælp af UV-synlige spektroskopiske undersøgelser og væskekromatografi-massespektrometri har vi undersøgt reaktionen af ​​DBL catechol med tyrosinase og natriumperiodat. Vores resultater indikerer, at DBL-quinon dannet i reaktionen er ekstremt reaktivt og gennemgår lette dimeriserings- og trimeriseringsreaktioner for at producere flere isomere produkter ved hidtil ukendte ioniske Diels-Alder-kondensationsreaktioner. Produktionen af ​​en lang række komplekse quinonoidprodukter fra sådanne reaktioner ville potentielt være mere toksiske for celler ved at forårsage ikke kun oxidativ stress, men også myelotoksicitet ved at udvise reaktioner med cellulære makromolekyler og thioler.

Ifølge relevante undersøgelser er cistanche en almindelig urt, der er kendt som "mirakelurten, der forlænger livet". Dens hovedkomponent er cistanosid, som har forskellige virkninger såsom antioxidant, anti-inflammatorisk og immunfunktionsfremme. Mekanismen mellem cistanche og hudblegning ligger i cistanche-glykosidernes antioxidante virkning. Melanin i menneskelig hud produceres ved oxidation af tyrosin katalyseret af tyrosinase, og oxidationsreaktionen kræver deltagelse af ilt, så de iltfrie radikaler i kroppen bliver en vigtig faktor, der påvirker melaninproduktionen. Cistanche indeholder cistanosid, som er en antioxidant og kan reducere dannelsen af ​​frie radikaler i kroppen og dermed hæmme melaninproduktionen.

Klik på Rou Cong Rong fordele ved blegning

For mere info:

david.deng@wecistanche.com WhatApp:86 13632399501

Nøgleord:rhododendron toksicitet; hindbær keton; 3,4-dihydroxybenzalacetone; DBL catechol; ionisk Diels-Alder-tilsætning; myelotoksicitet; leukodermi; hudlysende forbindelser

1. Introduktion

Hindbærketon (4-(4-hydroxyphenyl)-2-butanon, RK), er en phenolforbindelse, der i vid udstrækning anvendes som kosmetik-, parfume- og fødevaresmagsstof [1]. Nogle af de arbejdere, der var involveret i fremstillingsprocessen af ​​denne forbindelse i Japan, udviklede erhvervsmæssig leukodermi [2]. I denne sammenhæng er det vigtigt at henlede særlig opmærksomhed på rhododendron, 4-(4-hydroxyphenyl)-2-butanol, derivatet af RK med dets carbonylgruppe reduceret til en sekundær alkohol. Rhododendron blev også brugt meget i kosmetikindustrien som et hudblegende produkt. Gentagen påføring af rhododendron som et hudfarvelysende middel resulterede i udvikling af leukodermi i ansigt, hals og hænder [3]. Disse to forbindelser kan være indbyrdes konverterbare i cellen ved oxidations-reduktionsreaktioner. Derfor kan deres toksicitet være forårsaget af samme slags reaktioner.

Tyrosinase-katalyseret oxidation af RK producerede dets tilsvarende quinon, som udviste hurtig isomerisering via dets quinonmethid til (E)-4-(3,4-dihydroxyphenyl)-3-buten-2-on, almindeligvis kendt som 3,4-dihydroxybenzalacetone (DBL catechol) [11]. En sådan ikke-enzymatisk introduktion af dobbeltbindingen i sidekæden ved den mellemliggende dannelse af quinon og quinonmetid er en veldokumenteret reaktion for nogle få katekolaminderivater [12-15]. Foreløbige undersøgelser viste, at den resulterende DBL-katechol er meget reaktiv, og quinonoidprodukterne dannet af denne forbindelse hurtigt kunne reagere med cellulære thiolforbindelser [11]. Derudover blev mulig oligomerisering af quinonoidproduktet udledt, men blev ikke undersøgt på grund af mellemprodukternes ekstreme reaktivitet. I de senere år har et af vores laboratorier med succes brugt massespektrale undersøgelser til at undersøge de indviklede detaljer i oxidative transformationer af flere dehydrodopa- og dehydrodopaminderivater [12-20]. Vores udforskninger gav værdifuld information om forløbet af oxidativ omdannelse af flere katekolaminderivater. Derfor besluttede vi at undersøge reaktionsforløbet brugt af DBL catechol også ved brug af denne teknik og rapportere i dette papir de nye oxidative transformationer udvist af DBL quinon.

2. Resultater og diskussion

Figur 2A viser de UV-synlige spektrale ændringer, der ledsager oxidationen af ​​DBL catechol med svampe-tyrosinase. Så snart tyrosinase tilsættes, sker der hurtige ændringer i absorbansspektrene. UV-toppen på grund af DBL-katechol ved ca. 320 nm blev gradvist reduceret, og absorbansen i det synlige område ved ca. 420 nm steg støt. De spektrale ændringer, der fulgte med denne transformation, udviste to isosbestiske punkter ved ca. 285 nm og 385 nm, hvilket indikerer den direkte transformation af DBL catechol til forbindelsen, der udviser absorbans ved ca. 420 nm. Denne forbindelse, som har en gul farve, skal være den tilsvarende quinon, da tyrosinase er velkendt for at udvise bred substratspecificitet og oxidere mange o-diphenoliske forbindelser til deres tilsvarende o-quinoner [15]. Når reaktionen blev udført ved let alkaliske betingelser (ved pH 8), blev farven af ​​reaktionsblandingen lysere, efterhånden som reaktionen skred frem (figur 2B). Til sidst blev der dannet en forbindelse, der udviste bred absorbans ved omkring 330 nm. Man kunne også se et lille skift i de spektrale scanninger mellem substratet og slutproduktet, hvilket tyder på, at en del af konjugationen i substratet går tabt i produktet. Disse resultater indikerede, at den tyrosinase-genererede DBL-quinon undergår yderligere transformation.

For at visualisere skæbnen for DBL-quinon genererede vi denne quinon ved kvantitativt at oxidere DBL-catechol med natriumperjodat og overvåge UV- og synlige absorbansspektrale ændringer. Indledende undersøgelser udført ved pH 6 eller 7 viste, at oxidationen er ekstremt hurtig og resulterede i dannelsen af ​​et slutprodukt, der udviste et absorbansmaksimum ved omkring 265 nm med en bred absorbans i det synlige område mellem 380 og 440 nm (Figur 3A)

Da reaktionen skete for hurtigt, blev det meget vanskeligt at overvåge de spektrale ændringer. Derfor besluttede vi at bremse reaktionen ved at udføre den ved sure pH-værdier. For at bremse reaktionen og overvåge quinondannelsen udførte vi undersøgelserne i 0.2 M eddikesyre. Figur 3B viser den hurtige dannelse af DBL-quinon fra DBL-catechol ved oxidation af natriumperjodat i eddikesyre. Oxidationen blev fuldført på mindre end et minut, og det dannede quinon kunne visualiseres ved dets absorbans i det synlige område. Imidlertid viste quinonen sig at være meget ustabil og udviste hurtig omdannelse til produkt(er), der udviser ultraviolet absorbans ved 280-480 nm området som vist i figur 4.

To produkter - et elueret efter 18 min og et andet elueret efter 21 min - viste en masse på m/z 355,1171 (figur 5B), hvilket er inden for 3 ppm af den teoretiske masse for tilsætningsproduktet af DBL quinon til DBL catechol (C20H18O6) . CID-spektret for dimeren, der eluerede efter 18 minutter (figur 6) afveg signifikant fra det, der eluerede efter 21 minutter (figur 7). Dimeren, der eluerede efter 18 minutter, udviste hovedproduktioner ved m/z-værdier på 337 (tab af vand), 313 (tab af acetylgruppe) og 295 (tab af vand og acetylgruppe). Tabet af både vand- og acetylgrupper er kun muligt for dimeren af ​​benzodioxan-typen vist i indlægget. Bemærk, at denne m/z 295 ion-top ikke er den fremtrædende top i CID-spektret af 21-min-toppen. Denne observation kombineret med produktionen observeret ved 189 (tab af en katolsk gruppe og CH2=CO-CH3-gruppe) antyder, at toppen på 21 minutter skyldes en anden dimer, hvis foreslåede struktur er vist i indsættelsen af ​​figur 7 .

For flere oplysninger: david.deng@wecistanche.com WhatApp:86 13632399501