В чем разница между Флоретином и Флоризином?

При изучении биологически активных веществ, полученных из яблок,ФлоретиниФлоризин, как представители дигидрохалконовых соединений, в последние годы получили широкое внимание научного сообщества. Хотя эти два вещества имеют один и тот же источник и схожую структуру, они демонстрируют существенные различия в биологической активности и практической ценности.

1.1 Молекулярно-структурные характеристики
ФлоретиниФлоризинтесно связаны по химической структуре, но имеют ключевые различия. Флоретин представляет собой дигидрохалконовое флавоноидное соединение с относительно простой молекулярной структурой. Флоризин представляет собой глюкозид флоретина, который связан с глюкозной группой в C2'-сайте молекулы флоретина (точная структура - флоретин 6'-O-глюкозид)._[1]Это структурное различие определяет их различия в физических и химических свойствах: флоризин обладает лучшей растворимостью в воде из-за наличия сахарных групп, а ресвератрол проявляет более сильную растворимость в липидах.
Введение молекул глюкозы существенно изменило физико-химические свойства соединения: молекулярная масса увеличилась с 274,27 до 436,41, значение log P уменьшилось с 3,5 до 0,45, а растворимость в воде увеличилась почти на три порядка.

1.2 Сравнение физических и химических свойств

За последние годы достигнут значительный прогресс в области исследований биосинтеза. Команда из Института исследования хлопка Китайской академии сельскохозяйственных наук идентифицировала ключевой ген GhUGT88F3, который регулирует биосинтезфлоризинв горном хлопке и выяснил молекулярный механизм превращения флоризина посредством реакций гликозилирования. Исследования показали, что флоретин-2'-O-гликозилтрансфераза (P2'GT) в яблоках является ферментом, ограничивающим скорость биосинтеза флоризина. В присутствии уридиндифосфат-глюкозы он может специфически катализировать реакцию гликозилирования в положении C2' флоретина с образованием флоризина._[2]

2.1 Всасывание и метаболическая динамика
Флоризин абсорбируется через натрий-зависимый белок-переносчик глюкозы (SGLT1) на эпителиальных клетках тонкого кишечника, и этот процесс зависит от его глюкозных фрагментов. Эта особенность позже непосредственно привела к разработке гипогликемических препаратов класса ингибиторов SGLT2. Механизм всасывания флоретина совершенно иной. Будучи гидрофобным гликозидом, он может пассивно диффундировать через клеточные мембраны, что приводит к высокой биодоступности при пероральном приеме. Однако он подвергается интенсивному метаболизму II фазы в организме, в основном образуя продукты глюкуронидации и сульфатирования.

2.2 Сравнение фармакологической активности
(1) Антиоксидантная активность
Обафлоретин и флоризинпроявляют значительную антиоксидантную активность, хотя они различаются по своим механизмам и эффективности. Исследование, сравнивающее антиоксидантную активность пяти природных полифенолов, показало, что флоретин показал сильные результаты в анализах удаления радикалов DPPH, поглощения радикалов ABTS и восстановления ионов железа. Напротив, прямая антиоксидантная способность ресвератрола была относительно слабой._[3]Хотя сам ресвератрол обладает ограниченной прямой антиоксидантной активностью, он может гидролизоваться микробиотой кишечника до активных метаболитов, которые косвенно оказывают антиоксидантное и противовоспалительное действие.
Оба соединения активируют клеточный антиоксидантный путь Nrf2/HO-1, значительно снижая внутриклеточные активные формы кислорода (АФК), повышая уровни глутатиона (GSH) и повышая активность антиоксидантных ферментов._[4] Однако эксперименты по молекулярному докингу показали, что флоретин связывается с фактором транскрипции Nrf2 с более низкой конформационной энергией и большей структурной стабильностью, чем флоризин, что предполагает более сильный антиоксидантный эффект.

(2) Гипогликемическая активность
Обафлоретин и флоризинпроявляют гипогликемические эффекты, хотя и через разные механизмы.Флоризиндействует как мощный не-селективный конкурентный ингибитор SGLT со значениями Ki 300 нМ для hSGLT1 и 39 нМ для hSGLT2. Он конкурирует с D-глюкозой за связывание с транспортерами SGLT1 и SGLT2, тем самым уменьшая реабсорбцию глюкозы в почках и снижая уровень глюкозы в крови. Хотя флоретин также демонстрирует умеренный гипогликемический эффект, его механизм более многофакторен и включает повышение чувствительности к инсулину и защиту бета-клеток поджелудочной железы.

(3) Отбеливание кожи.
Флоретиншироко признан как эффективный ингибитор тирозиназы, способствующий отторжению меланоцитов, появлению пятен исчезновения и осветлению тона кожи. Его ингибирующая сила в отношении тирозиназы более чем в 50 раз выше, чем у флоризина. Механизм действия включает: прямое ингибирование активности тирозиназы, ингибирование экспрессии гена тирозиназы и ингибирование образования супероксидных свободных радикалов.
Слабый отбеливающий эффектфлоризинможет быть связано с его большим молекулярным размером и меньшей проницаемостью через кожу. Однако из-за лучшей растворимости в воде и стабильности его часто используют в качестве пролекарства в косметике, высвобождая активный экстракт коры корня посредством микробиоты кожи или ферментативного гидролиза.

3.1 Фармацевтическая сфера
Первоначально флоризин исследовался как потенциальное средство лечения диабета 2 типа; однако позже он был заменен более селективными синтетическими аналогами, такими как канаглифлозин и дапаглифлозин, из-за его низкой биодоступности и не-селективного ингибирования транспортеров SGLT. Тем не менее, он остается важным ведущим соединением для разработки новых гипогликемических препаратов. Флоретин благодаря своей более сильной биологической активности и разнообразным механизмам действия показал широкие перспективы в профилактике и лечении метаболических заболеваний.

3.2 Косметическая промышленность
В области косметики флоретин стал ключевым ингредиентом-высокотехнологичных отбеливающих средств. Его добавленное количество 0,1-0,5% может значительно ингибировать выработку меланина и оказывать синергетический эффект с традиционными отбеливающими агентами, такими как витамин С и арбутин. Флоризин обычно используется в качестве предшественника флоретина в составах на водной основе из-за его лучшей стабильности и растворимости в воде. Недавние исследования показывают, что флоризин проявляет антигликирующие свойства, ингибируя образование конечных продуктов гликирования (AGE).

3.3 Пищевая промышленность
Оба используются в качестве функциональных пищевых ингредиентов. Флоризин был одобрен в Японии в качестве ингредиента FOSHU (Специальная здоровая пища) для использования в продуктах для контроля уровня глюкозы в крови. Флоретин используется в качестве натурального пищевого консерванта благодаря своим антибактериальным свойствам, особенно его заметному ингибирующему действию в отношении грам-положительных бактерий. Однако следует обратить внимание на его биодоступность. Флоризин должен быть гидролизован кишечными ферментами во флоретин, прежде чем он сможет всасываться и использоваться.

Как биологически активные соединения природного происхождения, флоризин и флоретин структурно родственны, но обладают различными химическими и биологическими характеристиками. Флоризин демонстрирует большую растворимость в воде и действует как мощный ингибитор SGLT с высокой специфичностью. Флоретин обладает более высокой растворимостью в липидах и более широким спектром биологической активности,-особенно примечательным своими антиоксидантными,-отбеливающими кожу и противо-воспалительными свойствами. Для получения более подробной информации оФлоретиниФлоризин, свяжитесь с Серришей из APPCHEM. (Электронная почта:cwj@appchem.cn; +86-138-0919-0407)

Ссылка:

[1] Бай Хуйжун. Флавоноиды Malus Rockii Rehder[D]. Университет Дали, 2023. DOI:10.27811/d.cnki.gdixy.2023.000004.
[2] Чжан Тинцзин. ФЕРМЕНТАТИВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ И КАТАЛИТИЧЕСКИЙ МЕХАНИЗМ АППЛЕФЛОРЕТИН-2'-0-ГЛИКОЗИЛТРАНСФЕРАЗЫ[D]. Северо-Западный университет A&F, 2017. DOI: 10.27409/d.cnki.gxbnu.2017.000235.
[3] Фань Цзиньбо, Цай Ситун, Фэн Сюцяо и др. Сравнение пяти природных фенольных соединений по антиоксидантной активности in vitro[J]. Пищевая и ферментационная промышленность, 2014, 40(07):77-83. DOI:10.13995/j.cnki.11-1802/ts.2014.07.002.
[4] Ян Шэннань. Сравнение окислительного стрессового повреждения клеток HepG2 между флоризином и флоретином [D]. Тяньцзиньский университет науки и технологий, 2019. DOI: 10.27359/d.cnki.gtqgu.2019.000199.