Jaký je rozdíl mezi Phloretinem a Phlorizinem?

Při studiu bioaktivních látek pocházejících z jablek,PhloretinaPhlorizin, jako zástupci dihydrochalkonových sloučenin, se v posledních letech těší široké pozornosti vědecké komunity. Přestože tyto dvě látky mají stejný zdroj a podobnou strukturu, vykazují významné rozdíly v biologické aktivitě a aplikační hodnotě.

1.1 Molekulární strukturní charakteristiky
PhloretinaPhlorizinjsou úzce příbuzné v chemické struktuře, ale mají klíčové rozdíly. Ploretin je dihydrochalkonová flavonoidní sloučenina s relativně jednoduchou molekulární strukturou. Phlorizin je glukosid floretinu, který je navázán na glukózovou skupinu v C2 'místě molekuly florretinu (přesná struktura je floretin 6'-O-glukosid)._[1]Tento strukturální rozdíl určuje jejich rozdíly ve fyzikálních a chemických vlastnostech: florizin má lepší rozpustnost ve vodě díky přítomnosti cukerných skupin, zatímco resveratrol vykazuje silnější rozpustnost v lipidech.
Zavedení molekul glukózy významně změnilo fyzikálně-chemické vlastnosti sloučeniny: molekulová hmotnost se zvýšila z 274,27 na 436,41, hodnota log P se snížila z 3,5 na 0,45 a rozpustnost ve vodě se zvýšila téměř o tři řády.

1.2 Porovnání fyzikálních a chemických vlastností

V posledních letech došlo k výraznému pokroku v oblasti výzkumu biosyntézy. Tým z Cotton Research Institute Čínské akademie zemědělských věd identifikoval klíčový gen GhUGT88F3, který reguluje biosyntézuflorizinv náhorní bavlně a objasnil její molekulární mechanismus přeměny florizinu prostřednictvím glykosylačních reakcí. Výzkum identifikoval phloretin-2′-O-glykosyltransferázu (P2'GT) v jablkách jako enzym omezující rychlost biosyntézy florizinu. V přítomnosti uridindifosfát-glukózy může specificky katalyzovat glykosylační reakci v poloze C2' florretinu za vzniku florizinu._[2]

2.1 Absorpce a metabolická dynamika
Phlorizin je absorbován prostřednictvím sodíku-závislého glukózového transportního proteinu (SGLT1) na buňkách tenkého střeva, což je proces závislý na jeho glukózových skupinách. Tato charakteristika později přímo vedla k vývoji hypoglykemických léků třídy inhibitorů SGLT2. Absorpční mechanismus floretinu je zcela odlišný. Jako hydrofobní glykosid může pasivně difundovat přes buněčné membrány, což vede k vysoké perorální biologické dostupnosti. V těle však prochází extenzivním metabolismem fáze II, tvoří se především produkty glukuronidace a sulfatace.

2.2 Srovnání farmakologické aktivity
(1) Antioxidační aktivita
Oběphloretin a florizinvykazují významnou antioxidační aktivitu, i když se liší svými mechanismy a účinností. Studie porovnávající antioxidační aktivity pěti přírodních polyfenolů zjistila, že phloretin vykazoval silný účinek v testech zachycování radikálů DPPH, ABTS a snižování iontů železa. Naproti tomu přímá antioxidační kapacita resveratrolu byla relativně slabá._[3]Přestože má resveratrol sám o sobě omezenou přímou antioxidační aktivitu, může být střevní mikroflórou hydrolyzován na aktivní metabolity, které nepřímo vykazují antioxidační a proti{0}}zánětlivé účinky.
Obě sloučeniny aktivují buněčnou antioxidační dráhu Nrf2/HO-1, významně snižují intracelulární reaktivní formy kyslíku (ROS), zvyšují hladiny glutathionu (GSH) a zvyšují aktivitu antioxidačních enzymů._[4] Experimenty s molekulárním dokováním však odhalily, že phloretin se váže na transkripční faktor Nrf2 s nižší konformační energií a větší strukturní stabilitou než florizin, což naznačuje silnější antioxidační účinek.

(2) Hypoglykemická aktivita
Oběphloretin a florizinvykazují hypoglykemické účinky, i když prostřednictvím odlišných mechanismů.Phlorizinpůsobí jako silný ne{0}}selektivní kompetitivní inhibitor SGLT s hodnotami Ki 300 nM pro hSGLT1 a 39 nM pro hSGLT2. Soutěží s D-glukózou o vazbu na transportéry SGLT1 a SGLT2, čímž snižuje renální reabsorpci glukózy a snižuje hladinu glukózy v krvi. Ačkoli florretin také vykazuje mírný hypoglykemický účinek, jeho mechanismus je více multifaktoriální, zahrnuje zlepšenou citlivost na inzulín a ochranu beta buněk pankreatu.

(3) Aktivita bělení kůže
Phloretinje široce uznáván jako účinný inhibitor tyrosinázy, který podporuje odlupování melanocytů, vyblednutí skvrn a rozjasnění tónu pleti. Jeho inhibiční síla na tyrosinázu je více než 50krát větší než u florizinu. Mechanismus účinku zahrnuje: přímou inhibici aktivity tyrosinázy, inhibici exprese genu tyrosinázy a inhibici tvorby volných radikálů superoxidu.
Slabý bělící účinekflorizinmůže souviset s jeho větší velikostí molekul a horší propustností kůží. Díky své lepší rozpustnosti ve vodě a stabilitě se však často používá jako proléčivo v kosmetice, uvolňující aktivní extrakt z kořenové kůry prostřednictvím kožní mikrobioty nebo enzymatickou hydrolýzou.

3.1 Farmaceutický obor
Phlorizin byl původně zkoumán jako potenciální léčba diabetu 2. typu; později však byl nahrazen selektivnějšími syntetickými analogy, jako je kanagliflozin a dapagliflozin, kvůli jeho nízké biologické dostupnosti a neselektivní inhibici přenašečů SGLT. Zůstává však důležitou hlavní sloučeninou pro vývoj nových hypoglykemických léků. Ploretin díky své silnější biologické aktivitě a rozmanitým mechanismům účinku prokázal široké vyhlídky v prevenci a léčbě metabolických onemocnění.

3.2 Kosmetický průmysl
V oblasti kosmetiky se phloretin stal hvězdou složkou špičkových-bělicích produktů. Jeho přidané množství 0,1-0,5% může významně inhibovat produkci melaninu a má synergický účinek s tradičními bělícími látkami, jako je vitamín C a arbutin. Phlorizin se běžně používá jako prekurzor pro phloretin ve formulacích na bázi vody- kvůli jeho lepší stabilitě a rozpustnosti ve vodě. Nedávné studie ukazují, že florizin vykazuje antiglykační vlastnosti inhibicí tvorby konečných produktů pokročilé glykace (AGE).

3.3 Potravinářský průmysl
Oba se používají jako funkční složky potravin. Phlorizin byl schválen jako složka FOSHU (Specific Health Food) v Japonsku pro použití v produktech pro regulaci hladiny glukózy v krvi. Ploretin se používá jako přírodní konzervační látka potravin díky svým antibakteriálním vlastnostem, zejména svému výraznému inhibičnímu účinku proti gram-pozitivním bakteriím. Je však třeba věnovat pozornost jeho biologické dostupnosti. Phlorizin musí být hydrolyzován střevními enzymy na florretin, než může být absorbován a využit.

Jako přirozeně odvozené bioaktivní sloučeniny jsou florizin a phloretin strukturálně příbuzné, ale vykazují odlišné chemické a biologické vlastnosti. Phlorizin vykazuje větší rozpustnost ve vodě a funguje jako silný inhibitor SGLT s vysokou specificitou. Phloretin vykazuje silnější rozpustnost v lipidech a širší spektrum biologické aktivity-zejména pozoruhodné svými antioxidačními,-bělícími a proti{4}}zánětlivými vlastnostmi pokožky. Pro více podrobností oPhloretinaPhlorizin, spojte se se Serrishou z APPCHEM. (E-mail:cwj@appchem.cn; +86-138-0919-0407)

Odkaz:

[1]Bai Huirong. Flavonoidy z Malus Rockii Rehder[D]. Dalího univerzita, 2023. DOI:10.27811/d.cnki.gdixy.2023.000004.
[2]Zhang Tingjing. ENZYMATICKÉ CHARAKTERISTIKY A KATALYTICKÝ MECHANISMUS APPLEFLORETIN-2'-0-GLYKOSYLTRANSFERÁZY[D]. Northwest A & F University, 2017. DOI:10.27409/d.cnki.gxbnu.2017.000235.
[3]Fan Jinbo, Cai Xitong, Feng Xuqiao a kol. Srovnání pěti přírodních fenolických sloučenin na antioxidační aktivitu in vitro[J]. Food and Fermentation Industries, 2014, 40(07):77-83. DOI:10.13995/j.cnki.11-1802/ts.2014.07.002.
[4]Yang Shengnan. Srovnání poškození buněk HepG2 oxidativním stresem mezi Phlorizinem a Phloretinem[D]. Tianjin University of Science&Technology, 2019. DOI:10.27359/d.cnki.gtqgu.2019.000199.