Hva er forskjellen mellom Phloretin og Phlorizin?

I studiet av bioaktive stoffer avledet fra epler,PhloretinogPhlorizin, som representanter for dihydrochalconforbindelser, har fått bred oppmerksomhet fra det vitenskapelige miljøet de siste årene. Selv om disse to stoffene har samme kilde og lignende struktur, viser de betydelige forskjeller i biologisk aktivitet og bruksverdi.

1.1 Molekylære strukturelle egenskaper
PhloretinogPhloriziner nært beslektet i kjemisk struktur, men har viktige forskjeller. Phloretin er en dihydrochalcone flavonoidforbindelse med en relativt enkel molekylstruktur. Phlorizin er glukosid av phloretin, som er knyttet til en glukosegruppe på C2 'stedet til phloretin molekylet (den eksakte strukturen er phloretin 6'-O-glukosid)._[1]Denne strukturelle forskjellen bestemmer deres forskjeller i fysiske og kjemiske egenskaper: Phlorizin har bedre vannløselighet på grunn av tilstedeværelsen av sukkergrupper, mens resveratrol viser sterkere lipidløselighet.
Innføringen av glukosemolekyler endret de fysisk-kjemiske egenskapene til forbindelsen betydelig: molekylvekten økte fra 274,27 til 436,41, log P-verdien sank fra 3,5 til 0,45, og vannløseligheten økte med nesten tre størrelsesordener.

1.2 Sammenligning av fysiske og kjemiske egenskaper

De siste årene har det blitt gjort betydelige fremskritt innen biosynteseforskning. Teamet fra Cotton Research Institute of the Chinese Academy of Agricultural Sciences har identifisert nøkkelgenet GhUGT88F3, som regulerer biosyntesen avphlorizini høylandsbomull, og belyste dens molekylære mekanisme for å konvertere phlorizin gjennom glykosyleringsreaksjoner. Forskning har identifisert phloretin-2′-O-glykosyltransferase (P2'GT) i epler som det hastighetsbegrensende enzymet for florizinbiosyntese. I nærvær av uridindifosfatglukose kan det spesifikt katalysere glykosyleringsreaksjonen ved C2′-posisjonen til floretin for å produsere phlorizin._[2]

2.1 Absorpsjon og metabolsk dynamikk
Phlorizin absorberes via det natrium-avhengige glukosetransporterproteinet (SGLT1) på tynntarmsepitelceller, en prosess avhengig av glukosedelene. Denne egenskapen førte senere direkte til utviklingen av SGLT2-hemmerklassens hypoglykemiske legemidler. Absorpsjonsmekanismen til phloretin er helt annerledes. Som et hydrofobt glykosid kan det passivt diffundere over cellemembraner, noe som resulterer i høy oral biotilgjengelighet. Imidlertid gjennomgår den omfattende fase II-metabolisme i kroppen, og danner hovedsakelig glukuronidering og sulfateringsprodukter.

2.2 Farmakologisk aktivitetssammenlikning
(1) Antioksidantaktivitet
Bådephloretin og phlorizinviser betydelig antioksidantaktivitet, selv om de er forskjellige i mekanismer og styrke. En studie som sammenlignet antioksidantaktivitetene til fem naturlige polyfenoler fant at phloretin viste sterk ytelse i DPPH-radikalfjerning, ABTS-radikalfjerning og jernionreduksjonsanalyser. Derimot var den direkte antioksidantkapasiteten til resveratrol relativt svak._[3]Selv om resveratrol i seg selv har begrenset direkte antioksidantaktivitet, kan det hydrolyseres av tarmmikrobiota til aktive metabolitter som indirekte utøver antioksidant- og anti{0}inflammatorisk effekt.
Begge forbindelsene aktiverer den cellulære Nrf2/HO-1 antioksidantveien, reduserer signifikant intracellulære reaktive oksygenarter (ROS), øker glutation (GSH) nivåer og øker antioksidant enzymaktivitet._[4] Imidlertid avslørte molekylære docking-eksperimenter at phloretin binder seg til transkripsjonsfaktoren Nrf2 med lavere konformasjonsenergi og større strukturell stabilitet enn phlorizin, noe som tyder på en sterkere antioksidanteffekt.

(2) Hypoglykemisk aktivitet
Bådephloretin og phlorizinviser hypoglykemiske effekter, men gjennom distinkte mekanismer.Phlorizinfungerer som en potent ikke-selektiv konkurrerende SGLT-hemmer, med Ki-verdier på 300 nM for hSGLT1 og 39 nM for hSGLT2. Den konkurrerer med D-glukose om binding til SGLT1- og SGLT2-transportører, og reduserer derved nyreabsorpsjon av glukose og senker blodsukkernivået. Selv om floretin også viser en moderat hypoglykemisk effekt, er mekanismen mer multifaktoriell, og involverer forbedret insulinfølsomhet og beskyttelse av betaceller i bukspyttkjertelen.

(3) Hudblekingsaktivitet
Phloretiner allment anerkjent som en effektiv tyrosinasehemmer, som fremmer utskillelsen av melanocytter, blekne flekker og lysner hudtonen. Dens hemmende styrke på tyrosinase er mer enn 50 ganger den for florizin. Virkningsmekanismen inkluderer: direkte hemming av tyrosinaseaktivitet, hemming av tyrosinase-genekspresjon og hemming av superoksyd frie radikaler.
Den svake blekende effekten avphlorizinkan være relatert til dens større molekylstørrelse og dårligere hudpermeabilitet. På grunn av dens bedre vannløselighet og stabilitet, brukes den imidlertid ofte som et prodrug i kosmetikk, og frigjør aktivt rotbarkekstrakt gjennom hudmikrobiota eller enzymatisk hydrolyse.

3.1 Farmasøytisk felt
Phlorizin ble opprinnelig undersøkt som en potensiell behandling for type 2 diabetes; den ble imidlertid senere erstattet av mer selektive syntetiske analoger som kanagliflozin og dapagliflozin, på grunn av dens lave biotilgjengelighet og ikke-selektive hemming av SGLT-transportører. Imidlertid er det fortsatt en viktig hovedforbindelse for utvikling av nye hypoglykemiske legemidler. Phloretin har på grunn av sin sterkere biologiske aktivitet og forskjellige virkningsmekanismer vist brede muligheter for forebygging og behandling av metabolske sykdommer

3.2 Kosmetikkindustri
Innen kosmetikk har phloretin blitt en stjerneingrediens i avanserte blekeprodukter. Tilsetningsmengden på 0,1-0,5 % kan hemme melaninproduksjonen betydelig og har en synergistisk effekt med tradisjonelle blekemidler som vitamin C og arbutin. Phlorizin brukes ofte som en forløper for phloretin i vann-baserte formuleringer på grunn av dets bedre stabilitet og vannløselighet. Nyere studier indikerer at phlorizin utviser anti-glykeringsegenskaper ved å hemme dannelsen av avanserte glykeringssluttprodukter (AGE).

3.3 Næringsmiddelindustri
Begge brukes som funksjonelle matingredienser. Phlorizin har blitt godkjent som en FOSHU (Specific Health Food)-ingrediens i Japan for bruk i blodsukkerkontrollprodukter. Phloretin brukes som et naturlig matkonserveringsmiddel på grunn av dets antibakterielle egenskaper, spesielt dets bemerkelsesverdige hemmende effekt mot gram-positive bakterier. Imidlertid bør oppmerksomhet rettes mot biotilgjengeligheten. Phlorizin må hydrolyseres av intestinale enzymer til phloretin før det kan absorberes og utnyttes.

Som naturlig avledede bioaktive forbindelser er phlorizin og phloretin strukturelt beslektet, men viser likevel distinkte kjemiske og biologiske egenskaper. Phlorizin viser større vannløselighet og fungerer som en potent SGLT-hemmer med høy spesifisitet. Phloretin viser sterkere lipidløselighet og et bredere spekter av biologisk aktivitet-spesielt kjent for sine antioksidanter,-hvitere hud og anti-inflammatoriske egenskaper. For mer informasjon omPhloretinogPhlorizin, koble til Serrisha fra APPCHEM. (E-post:cwj@appchem.cn; +86-138-0919-0407)

Referanse:

[1]Bai Huirong. Flavonoider fra Malus Rockii Rehder[D]. Dali University, 2023. DOI:10.27811/d.cnki.gdixy.2023.000004.
[2]Zhang Tingjing. ENZYMATISKE KARAKTERISTIKKER OG KATALYTISK MEKANISME FOR APPLEPHLORETIN-2'-0-GLYCOSYLTRANSFERASE[D]. Northwest A & F University, 2017. DOI:10.27409/d.cnki.gxbnu.2017.000235.
[3]Fan Jinbo, Cai Xitong, Feng Xuqiao, et al. Sammenligningen av fem naturlige fenoliske forbindelser på antioksidantaktivitet 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. Sammenligning av oksidativ stressskade av HepG2-celler mellom Phlorizin og Phloretin[D]. Tianjin University of Science & Technology, 2019. DOI:10.27359/d.cnki.gtqgu.2019.000199.