새로운 C8

Scientific Reports 13권, 기사 번호: 1785(2023) 이 기사 인용

1378 액세스

6 알트메트릭

측정항목 세부정보

새로운 구조적으로 다양한 C8 치환 카페인 유도체 그룹이 합성되었으며 화학적, 생물학적 특성이 평가되었습니다. 이러한 파생물의 질량 분석법, FT-IR 및 NMR 특성 분석이 수행되었습니다. 유도체의 세포독성 활성은 인간 적혈구(RBC)를 사용하여 시험관 내에서 그리고 실리코 약동학 연구를 통해 추정되었습니다. 화합물의 항산화 능력은 철 이온 킬레이트화 활성 분석을 사용하여 분석되었습니다. 헤모글로빈의 메트헤모글로빈으로의 산화를 포함하여 산화적 손상으로부터 RBC를 보호하는 유도체의 능력은 퍼옥실의 표준 유도제로서 수용성 2,2'-아조비스(2-메틸-프로피온아미딘) 이염산염(AAPH)을 사용하여 평가되었습니다. 급진파. 세포내 산화 스트레스 수준은 형광 산화환원 프로브 2',7'-디클로로디하이드로플루오레세인 디아세테이트(DCF-DA)를 사용하여 평가되었습니다. 결과는 모든 유도체가 화학 구조에 따라 상당한 항산화 및 세포 보호 잠재력을 지닌 생체 적합성 화합물임을 나타냅니다. 유도체의 항산화 및 세포 보호 활성을 설명하기 위해 수소 원자 전달(HAT), 라디칼 부가물 형성(RAF) 또는 단일 전자 전달(SET) 메커니즘뿐만 아니라 유도체와 지질의 특정 상호 작용을 설명합니다. RBC 막의 이중층이 제안되었습니다. 결과는 카페인 분자의 선택된 변형이 항산화 특성을 향상시켜 카페인 기반 세포 보호 화합물의 구조-활성 관계에 대한 지식을 확장한다는 것을 보여줍니다.

활성산소종(ROS)은 모든 세포의 대사 과정에서 구성적으로 생성되며 신호 전달에 중요한 역할을 합니다. ROS 생성과 세포 항산화 방어 사이의 불균형은 산화 스트레스를 유발하여 암 및 심혈관 질환을 포함한 문명 질환의 발병에 기여합니다1. 따라서 ROS 형성과 제거 시스템에 의한 ROS 제거 사이의 균형은 세포 생리학에서 중요한 역할을 합니다. 이 접근법에서 천연 및 합성 항산화제는 입증된 건강 증진 효과로 인해 제약 및 식품 화학 관점에서 많은 주목을 받았습니다2,3,4,5.

카페인(1,3,7-트리메틸크산틴)은 항산화 능력을 비롯한 흥미로운 약리학적 특성을 지닌 가장 중요한 퓨린 알칼로이드 중 하나입니다6,7,8. León-Carmona와 Galano는 ROS와 카페인의 5가지 반응 메커니즘, 즉 라디칼 부가물 형성(RAF), 수소 원자 전달(HAT), 단일 전자 전달(SET), 순차 전자 양성자 전달(SEPT) 및 양성자 결합 전자 전달을 제안했습니다. (PCET)9. 마지막으로, RAF는 카페인의 직접적인 제거 효과와 관련된 주요 메커니즘으로 확인되었습니다. 그러나 ROS의 유형과 환경의 극성에 따라 메커니즘이 수정될 수 있습니다. 카페인은 반응성이 높은 수산화 라디칼(·OH)10을 효과적으로 제거하는 역할을 한다는 점을 언급해야 합니다.

하이드록실 라디칼은 대부분의 유기 분자를 공격하는 가장 산화제이며 생물학적 및 환경적 과정에서의 중요성으로 인해 집중적으로 연구되고 있습니다. ·OH 라디칼은 철 이온과 과산화수소의 펜톤 반응(Fe2+ + H2O2 → Fe3+ + ·OH + OH-)에 의해 생성되므로 Fe2+에 대한 과산화수소의 비율이 ·OH 생성에 영향을 미칩니다. 반면, 철분은 많은 대사 과정에서 매우 중요하며 적혈구 생성 과정에서 헤모글로빈(Hb) 합성에 필수적입니다. Hb는 적혈구(RBC)의 주요 단백질 성분으로 산소 결합 및 전달에 필수적인 반면, 철분 대사 장애는 암을 비롯한 다양한 질병을 유발합니다12,13. 따라서 철 킬레이트화는 암 치료를 위한 새로운 전략으로 이미 제안되었으며, 이를 위해 여러 철 킬레이트제가 개발되었습니다14,15,16,17. 카페인은 약한 철분 킬레이트제이지만18, 우리는 이전에 카페인보다 철 이온 킬레이트 활성이 상당히 높은 새로운 디아민 및 폴리아민 카페인 유사체를 설명했습니다.