При изследване на биоактивни вещества, извлечени от ябълки,ФлоретиниФлоризин, като представители на дихидрохалконовите съединения, получиха широко внимание от научната общност през последните години. Въпреки че тези две вещества имат един и същ източник и сходна структура, те показват значителни разлики в биологичната активност и стойността на приложение.
1. Химически структурни различия и характеристики
1.1 Характеристики на молекулярната структура
ФлоретиниФлоризинса тясно свързани по химична структура, но имат ключови разлики. Флоретинът е дихидрохалкон флавоноидно съединение със сравнително проста молекулярна структура. Флоризинът е глюкозидът на флоретин, който е свързан с глюкозна група в C2 'мястото на молекулата на флоретин (точната структура е флоретин 6'-O-глюкозид).[1]Тази структурна разлика определя техните различия във физичните и химичните свойства: флоризинът има по-добра разтворимост във вода поради наличието на захарни групи, докато ресвератролът показва по-силна липидна разтворимост.
Въвеждането на глюкозни молекули значително промени физикохимичните свойства на съединението: молекулното тегло се увеличи от 274,27 на 436,41, стойността на log P намаля от 3,5 на 0,45, а разтворимостта във вода се увеличи с почти три порядъка.
1.2 Сравнение на физични и химични свойства
| Характеристика | Флоретин | Флоризин |
| Молекулно тегло | 274.27 g/mol | 436.41 g/mol |
| Водоразтворим- | Микроразтворим (0,1 mg/mL) | Разтворим (50 mg/mL) |
| Вход П | 3.5 | 0.45 |
| Стабилност | Чувствителност към светлина и топлина | относително стабилен |
През последните години беше постигнат значителен напредък в областта на изследванията на биосинтезата. Екипът от Института за изследване на памука към Китайската академия на селскостопанските науки е идентифицирал ключовия ген GhUGT88F3, който регулира биосинтезата нафлоризинв планинския памук и изясни неговия молекулярен механизъм на превръщане на флоризин чрез реакции на гликозилиране. Изследванията идентифицират флоретин-2′-O-гликозилтрансфераза (P2'GT) в ябълките като ограничаващ скоростта ензим за биосинтеза на флоризин. В присъствието на уридин дифосфат глюкоза, той може специфично да катализира реакцията на гликозилиране в С2 'позиция на флоретин, за да произведе флоризин.[2]
2. Флоретин срещу флоризин: Как се различават техните биологични активности и механизми?
2.1 Абсорбция и метаболитна динамика
Флоризин се абсорбира чрез натрий-зависимия глюкозен транспортен протеин (SGLT1) в тънкочревните епителни клетки, процес, зависим от неговите глюкозни части. Тази характеристика по-късно директно доведе до разработването на хипогликемични лекарства от клас инхибитори на SGLT2. Механизмът на усвояване на флоретин е напълно различен. Като хидрофобен гликозид, той може пасивно да дифундира през клетъчните мембрани, което води до висока орална бионаличност. Въпреки това, той претърпява екстензивен метаболизъм фаза II в тялото, като главно образува продукти на глюкурониране и сулфатиране.
2.2 Сравнение на фармакологичната активност
(1) Антиоксидантна активност
И дветефлоретин и флоризинпоказват значителна антиоксидантна активност, въпреки че се различават по своите механизми и сила. Проучване, сравняващо антиоксидантната активност на пет естествени полифенола, установи, че флоретинът показва силно представяне при отстраняване на радикали DPPH, отстраняване на радикали ABTS и анализи за редукция на железни йони. Обратно, директният антиоксидантен капацитет на ресвератрола е относително слаб.[3]Въпреки че самият ресвератрол има ограничена директна антиоксидантна активност, той може да бъде хидролизиран от чревната микробиота в активни метаболити, които индиректно упражняват антиоксидантни и противовъзпалителни ефекти.
И двете съединения активират клетъчния Nrf2/HO-1 антиоксидантен път, като значително понижават вътреклетъчните реактивни кислородни видове (ROS), повишават нивата на глутатион (GSH) и повишават активността на антиоксидантния ензим.[4] Въпреки това, експерименти с молекулярно докинг разкриват, че флоретинът се свързва с транскрипционния фактор Nrf2 с по-ниска конформационна енергия и по-голяма структурна стабилност от флоризин, което предполага по-силен антиоксидантен ефект.
(2) Хипогликемична активност
И дветефлоретин и флоризинпроявяват хипогликемични ефекти, макар и чрез различни механизми.Флоризиндейства като мощен не-селективен конкурентен SGLT инхибитор, със стойности на Ki от 300 nM за hSGLT1 и 39 nM за hSGLT2. Той се конкурира с D-глюкозата за свързване с транспортерите SGLT1 и SGLT2, като по този начин намалява бъбречната реабсорбция на глюкоза и понижава нивата на кръвната захар. Въпреки че флоретинът също демонстрира умерен хипогликемичен ефект, неговият механизъм е по-многофакторен, включващ подобрена инсулинова чувствителност и защита на бета клетките на панкреаса.
(3) Дейност за избелване на кожата
Флоретине широко признат като ефективен инхибитор на тирозиназата, насърчаващ отделянето на меланоцити, избледняващи петна и изсветляващ тена на кожата. Неговата инхибиторна сила върху тирозиназата е повече от 50 пъти по-голяма от тази на флоризин. Механизмът на действие включва: директно инхибиране на активността на тирозиназата, инхибиране на експресията на гена на тирозиназата и инхибиране на производството на свободни радикали на супероксид.
Слабият избелващ ефект нафлоризинможе да е свързано с по-големия му молекулен размер и по-лошата пропускливост на кожата. Въпреки това, поради по-добрата си разтворимост и стабилност във вода, той често се използва като пролекарство в козметиката, освобождавайки активен екстракт от кората на корена чрез микробиота на кожата или ензимна хидролиза.
3. Флоретин срещу Phlorizin: Как ТехнитеПолета за приложениеРазличават се?
3.1 Фармацевтична област
Флоризин първоначално е изследван като потенциално средство за лечение на диабет тип 2; по-късно обаче той беше заменен от по-селективни синтетични аналози като канаглифлозин и дапаглифлозин, поради ниската му бионаличност и не-селективното инхибиране на SGLT транспортерите. Въпреки това, той остава важно водещо съединение за разработването на нови хипогликемични лекарства. Флоретинът, поради по-силната си биологична активност и разнообразни механизми на действие, показва широки перспективи в превенцията и лечението на метаболитни заболявания
3.2 Козметична индустрия
В областта на козметиката флоретинът се превърна в звездна съставка в избелващите продукти от висок{0}}клас. Добавеното му количество от 0,1-0,5% може значително да инхибира производството на меланин и има синергичен ефект с традиционните избелващи агенти като витамин С и арбутин. Флоризин обикновено се използва като прекурсор на флоретин във водни-състави поради неговата по-добра стабилност и разтворимост във вода. Последните проучвания показват, че флоризинът проявява свойства против гликиране чрез инхибиране на образуването на крайни продукти на напреднало гликиране (AGE).
3.3 Хранителна промишленост
И двете се използват като функционални хранителни съставки. Флоризин е одобрен като съставка на FOSHU (специфична здравословна храна) в Япония за употреба в продукти за управление на кръвната захар. Флоретинът се използва като естествен хранителен консервант поради своите антибактериални свойства, по-специално забележителния му инхибиторен ефект срещу Грам-положителните бактерии. Трябва обаче да се обърне внимание на неговата бионаличност. Флоризинът трябва да бъде хидролизиран от чревни ензими във флоретин, преди да може да се абсорбира и използва.
Като естествено получени биоактивни съединения, флоризин и флоретин са структурно свързани, но показват различни химични и биологични характеристики. Флоризин демонстрира по-голяма разтворимост във вода и функционира като мощен SGLT инхибитор с висока специфичност. Флоретинът показва по-силна липидна разтворимост и по-широк спектър от биологична активност,-особено забележителни със своите антиоксидантни,-избелващи кожата и противов-възпалителни свойства. За повече подробности относноФлоретиниФлоризин, свържете се със Serrisha от APPCHEM. (имейл:cwj@appchem.cn; +86-138-0919-0407)
Справка:
[1] Бай Хуйжун. Флавоноиди от Malus Rockii Rehder[D]. Университет Дали, 2023 г. DOI:10.27811/d.cnki.gdixy.2023.000004.
[2] Джан Тиндзин. ЕНЗИМНИ ХАРАКТЕРИСТИКИ И КАТАЛИТИЧЕН МЕХАНИЗЪМ НА АПЛЕФЛОРЕТИН-2'-0-ГЛИКОЗИЛТРАНСФЕРАЗА[D]. Северозападен A & F университет, 2017. DOI:10.27409/d.cnki.gxbnu.2017.000235.
[3]Fan Jinbo, Cai Xitong, Feng Xuqiao и др. Сравнението на пет естествени фенолни съединения върху антиоксидантната активност in vitro [J]. Хранителна и ферментационна промишленост, 2014, 40(07):77-83. DOI:10.13995/j.cnki.11-1802/ts.2014.07.002.
[4]Ян Шеннан. Сравнение на увреждане от оксидативен стрес на HepG2 клетки между флоризин и флоретин [D]. Tianjin University of Science & Technology, 2019. DOI:10.27359/d.cnki.gtqgu.2019.000199.