Vad är skillnaden mellan Phloretin och Phlorizin?

I studien av bioaktiva ämnen som härrör från äpplen,PhloretinochPhlorizin, som representanter för dihydrochalconföreningar, har fått stor uppmärksamhet från det vetenskapliga samfundet under de senaste åren. Även om dessa två ämnen har samma källa och liknande struktur, uppvisar de betydande skillnader i biologisk aktivitet och användningsvärde.

1.1 Molekylära strukturella egenskaper
PhloretinochPhlorizinär nära besläktade i kemisk struktur men har viktiga skillnader. Phloretin är en dihydrochalcon flavonoidförening med en relativt enkel molekylstruktur. Phlorizin är glukosid av phloretin, som är kopplad till en glukosgrupp vid C2-platsen för phloretin molekylen (den exakta strukturen är phloretin 6'-O-glukosid)._[1]Denna strukturella skillnad bestämmer deras skillnader i fysikaliska och kemiska egenskaper: Phlorizin har bättre vattenlöslighet på grund av närvaron av sockergrupper, medan resveratrol uppvisar starkare lipidlöslighet.
Införandet av glukosmolekyler förändrade signifikant de fysikalisk-kemiska egenskaperna hos föreningen: molekylvikten ökade från 274,27 till 436,41, log P-värdet minskade från 3,5 till 0,45 och vattenlösligheten ökade med nästan tre storleksordningar.

1.2 Jämförelse av fysiska och kemiska egenskaper

Under senare år har betydande framsteg gjorts inom området för biosyntesforskning. Teamet från Cotton Research Institute of the Chinese Academy of Agricultural Sciences har identifierat nyckelgenen GhUGT88F3, som reglerar biosyntesen avflorizini höglandsbomull och klargjorde dess molekylära mekanism för att omvandla florizin genom glykosyleringsreaktioner. Forskning har identifierat floretin-2′-O-glykosyltransferas (P2'GT) i äpplen som det hastighetsbegränsande enzymet för florizinbiosyntes. I närvaro av uridindifosfatglukos kan det specifikt katalysera glykosyleringsreaktionen vid C2′-positionen av floretin för att producera florizin._[2]

2.1 Absorption och metabolisk dynamik
Phlorizin absorberas via det natrium-beroende glukostransportproteinet (SGLT1) på epitelceller i tunntarmen, en process som är beroende av dess glukosenheter. Denna egenskap ledde senare direkt till utvecklingen av SGLT2-hämmarklassen hypoglykemiska läkemedel. Absorptionsmekanismen för floretin är helt annorlunda. Som en hydrofob glykosid kan den passivt diffundera över cellmembranen, vilket resulterar i hög oral biotillgänglighet. Den genomgår dock en omfattande fas II-metabolism i kroppen, och bildar främst glukuronidering och sulfateringsprodukter.

2.2 Jämförelse av farmakologisk aktivitet
(1) Antioxidantaktivitet
Bådefloretin och phlorizinvisar betydande antioxidantaktivitet, även om de skiljer sig åt i sina mekanismer och styrka. En studie som jämförde antioxidantaktiviteterna hos fem naturliga polyfenoler fann att floretin visade stark prestanda i DPPH-radikalavlägsnande, ABTS-radikalavlägsnande och järnjonreduktionsanalyser. Däremot var resveratrols direkta antioxidantkapacitet relativt svag._[3]Även om resveratrol i sig har begränsad direkt antioxidantaktivitet, kan det hydrolyseras av tarmmikrobiota till aktiva metaboliter som indirekt utövar antioxidanta och anti{0}}inflammatoriska effekter.
Båda föreningarna aktiverar den cellulära antioxidantvägen Nrf2/HO-1, vilket signifikant sänker intracellulära reaktiva syrearter (ROS), höjer nivåerna av glutation (GSH) och förbättrar antioxidantenzymaktivitet._[4] Molekylära dockningsexperiment avslöjade dock att floretin binder till transkriptionsfaktorn Nrf2 med lägre konformationsenergi och större strukturell stabilitet än florizin, vilket tyder på en starkare antioxidanteffekt.

(2) Hypoglykemisk aktivitet
Bådefloretin och phlorizinuppvisar hypoglykemiska effekter, dock genom distinkta mekanismer.Phlorizinfungerar som en potent icke-selektiv kompetitiv SGLT-hämmare, med Ki-värden på 300 nM för hSGLT1 och 39 nM för hSGLT2. Det konkurrerar med D--glukos för att binda till SGLT1- och SGLT2-transportörer, vilket minskar njurglukosreabsorptionen och sänker blodsockernivåerna. Även om floretin också uppvisar en måttlig hypoglykemisk effekt, är dess mekanism mer multifaktoriell, vilket involverar förbättrad insulinkänslighet och skydd av pankreas betaceller.

(3) Hudblekningsaktivitet
Phloretinär allmänt erkänt som en effektiv tyrosinashämmare, som främjar utsöndring av melanocyter, blekningsfläckar och ljusare hudton. Dess hämmande styrka på tyrosinas är mer än 50 gånger den hos florizin. Verkningsmekanismen inkluderar: direkt hämning av tyrosinasaktivitet, hämning av tyrosinasgenuttryck och hämning av superoxidproduktion av fria radikaler.
Den svaga blekningseffekten avflorizinkan vara relaterat till dess större molekylstorlek och sämre hudpermeabilitet. Men på grund av dess bättre vattenlöslighet och stabilitet, används det ofta som en prodrug i kosmetika, och frigör aktivt rotbarkextrakt genom hudmikrobiota eller enzymatisk hydrolys.

3.1 Läkemedelsområdet
Phlorizin undersöktes initialt som en potentiell behandling för typ 2-diabetes; den ersattes dock senare av mer selektiva syntetiska analoger som kanagliflozin och dapagliflozin, på grund av dess låga biotillgänglighet och icke-selektiva hämning av SGLT-transportörer. Det förblir dock en viktig ledande förening för utvecklingen av nya hypoglykemiska läkemedel. Phloretin har, på grund av dess starkare biologiska aktivitet och olika verkningsmekanismer, visat breda möjligheter för att förebygga och behandla metabola sjukdomar

3.2 Kosmetikindustrin
Inom kosmetika har floretin blivit en stjärningrediens i avancerade blekningsprodukter.- Dess tillsatsmängd på 0,1-0,5 % kan avsevärt hämma melaninproduktionen och har en synergistisk effekt med traditionella blekningsmedel som vitamin C och arbutin. Phlorizin används vanligtvis som prekursor för floretin i vatten-baserade formuleringar på grund av dess bättre stabilitet och vattenlöslighet. Nyligen genomförda studier indikerar att florizin uppvisar antiglykeringsegenskaper genom att hämma bildandet av avancerade glykeringsslutprodukter (AGEs).

3.3 Livsmedelsindustrin
Båda används som funktionella livsmedelsingredienser. Phlorizin har godkänts som en FOSHU (Specific Health Food)-ingrediens i Japan för användning i produkter för hantering av blodsocker. Phloretin används som ett naturligt livsmedelskonserveringsmedel på grund av dess antibakteriella egenskaper, särskilt dess anmärkningsvärda hämmande effekt mot gram-positiva bakterier. Uppmärksamhet bör dock fästas vid dess biotillgänglighet. Phlorizin måste hydrolyseras av intestinala enzymer till floretin innan det kan absorberas och utnyttjas.

Som naturligt härledda bioaktiva föreningar är florizin och floretin strukturellt besläktade men uppvisar ändå distinkta kemiska och biologiska egenskaper. Phlorizin uppvisar större vattenlöslighet och fungerar som en potent SGLT-hämmare med hög specificitet. Phloretin uppvisar starkare lipidlöslighet och ett bredare spektrum av biologisk aktivitet-särskilt anmärkningsvärt för dess antioxidant,-blekande hud och anti-inflammatoriska egenskaper. För mer information omPhloretinochPhlorizin, anslut med Serrisha från APPCHEM. (E-post:cwj@appchem.cn; +86-138-0919-0407)

Hänvisning:

[1]Bai Huirong. Flavonoider från Malus Rockii Rehder[D]. Dali University, 2023. DOI:10.27811/d.cnki.gdixy.2023.000004.
[2]Zhang Tingjing. ENZYMATISKA EGENSKAPER OCH KATALYTISK MEKANISM HOS APPLEFLORETIN-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. Jämförelsen av fem naturliga fenolföreningar på antioxidantaktivitet 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. Jämförelse av oxidativ stressskada av HepG2-celler mellan Phlorizin och Phloretin[D]. Tianjin University of Science&Technology, 2019. DOI:10.27359/d.cnki.gtqgu.2019.000199.