"Atvėsinamas" junginys yra 30 kartų efektyvesnis nei musulftų mentolis • Arkadijus Kuramšinas • Mokslinės naujienos apie "Elementus" • Chemija

Iš muskato rūgšties išskyrė junginį, kuris „aušina“ 30 kartų efektyviau nei mentolis.

Pav. 1. Išgauti iš muskato medžiagos treo-Δ8'-7-etoksi-4-hidroksi-3,3 ', 5'-trimetoksi-8-O-4'-neolignan aktyvuoja jonų kanalo TRPM8, sukuriant šalčio pojūtis. Norint sukelti tokį pat intensyvumą, kurį suteikia mentolas, pakanka 30 kartų mažesnę neolinano koncentraciją. Naujienų koliažas

Japonijos chemikai atpažino ir identifikavo junginį, kuris aktyvuoja TRPM8 jonų kanalą, taip pat žinomą kaip šaltasis ir mentolo receptorius 1, CMR1. Sąveika su TRPM8, šis junginys, kaip L-mentolas, suteikia šalčio jausmą. Naujas šalto jausmo, gauto iš muskato ir priklausančio neoliuniečių klasėms, aktyvatorius yra 30 kartų efektyvesnis už mentolį. Jei įrodyta, jog neolinjanas yra saugus, jis gali tapti dantų pastos ir burnos skalavimo komponentu.

Visi žino, vėsa burnoje jausmas, kai mes valytis dantis, kurių sudėtyje yra mentolio dantų pastą ar čiulpia mentolis saldainiai. L-mentolio (toliau tiesiog "mentolis"; .. 2 paveikslas), labiausiai žinomas iš Vėsinimo medžiagų natūralios kilmės, naudojamas kosmetikos ir medicinos produktų įvairovė, o ne tik dėl malonaus skonio, bet taip pat vietinei anestezijai.Toks menolo populiarumas paaiškinamas jo didelio masto gamybos paprastumu. Taip, mentolas pirmą kartą izoliuota ir identifikuotas kaip mintinio eterinio aliejaus komponentas ir buvo pavadintas po mėtų (lot. menta – mėtų), bet pagaminto natūralaus menolo kiekio nepakanka šiuolaikiniams maisto ir farmacijos pramonės poreikiams patenkinti, o dabar jis yra sintetinis (žr., pavyzdžiui, Japonija: "L-Menthol" gamyba Iwatos gamykloje).

Mentolis turi keletą trūkumų: mažose koncentracijose jo poveikis receptoriams yra silpnas ir gana greitai praeina, o mentolio koncentracija gali susilpninti gleivinę arba odą, ty, audinius, kurių ląstelėse yra receptorių. Todėl medžiagų, kurios gali sukelti šalčio pojūtį, paieška vis dar yra svarbi, o neseniai visuomenėje vyraujančios preferencijos gamintojai bando ieškoti tokių medžiagų tarp natūralios kilmės junginių.

Kas sukėlė mentolio fiziologinį poveikį? Žmonėms mentolis prisijungia prie specifinio kanalo TRPM8 (šaltojo receptoriaus ir mentolo 1, žr. CMR1, šalto ir mentolo receptorius 1). TRPM8 yra ypatingas baltymų tipas – jonų kanalas.Kaip ir kiti jonai, TRPM8 yra ląstelės membranoje. Kai prie jo pritvirtinamos mentolio molekulės, jis aktyvuojamas, jis atveria "laiką", per kurį natrio katijonai Na+ ir kalcio Ca2+ patenka į gyvą ląstelę, pakeičiant jo membranos galimo skirtumą.

Jonų kanalų TRP šeimos (trumpalaikis receptoriaus potencialą, žr laikinas receptoriaus galimą kanalą.), Kurių sudėtyje yra kartu su TRPM8 receptoriaus šilumos ir kapsaicino TRPV1, yra sensorinės neuronų (žr Jusliniai neuroną.) Membranas ir leidžiama reaguoti į išorinių poveikių – temperatūra, slėgis ir chemikalai. Pavyzdžiui, jie atidaromi, kai temperatūra nukrypsta nuo optimalios vertės: TRPM8 leidžia natrio ir kalcio jonams patekti į neuronų ląstelę esant žemesnei kaip 25 ° C temperatūrai, o TRPV1B daro tą patį, kai temperatūra pakyla iki 42 ° C. Dėl galimo neuronų bioelektrinio potencialo pasikeitimo centrinė nervų sistema suvokia kaip šalčio ar karščio pojūtį.

TRPM8 ir TRPV1 receptoriai leidžia mums atpažinti aplinkos temperatūros svyravimus, todėl jų savininkai (įskaitant mūsų rūšių atstovus) išgyvena aplinkoje, vengdami tiek hipotermijos, tiek perkaitimo.2000-ųjų pradžioje buvo nustatyta, kad TRPM8 jonų kanalas atsiranda dėl natrio ir kalcio jonų dėl mentolo ekspozicijos, o taip pat dėl ​​temperatūros sumažėjimo (žr. AM Peier ir kt., 2002 m. TRP kanalas, kuris kenčia nuo šaltų stimulų ir mentolis). Taigi, centrinės nervų sistemos gauto signalo lygmenyje temperatūros sumažėjimas ir mentolo poveikis yra suvokiami tokiu pačiu būdu kaip ir "šalčio". Kitas temperatūros receptorius, TRPV1, aktyvuoja kapsaicinas, medžiaga randama čili pipirai, todėl mes vadiname šį pipirus karštu.

2 pav. L (-) – mentolis

Kad išsiaiškinti, kokios kitos medžiagos, išskyrus mentolą, gali aktyvuoti TRPM8 jonų kanalą, Japonijos chemijos ir kosmetikos kompanijos "Kao" mokslininkai, dirbę vadovaujant Tomohiro Shirai, ištyrė iš įvairių augalų išskirtus ekstraktus. Jie ieško, kas galėtų paskatinti TRPM8 kanalą atidaryti ir užtikrinti, kad kalcio ir natrio jonai prasiskverbtų į neuroną. Pasirodo, kad TRPM8 konformacijos pokyčiai, panašūs į tuos, kurie atsiranda dėl sumažėjusios temperatūros ar poveikio mentolui, sukelia džiovinto ir malto muskato etanolio ekstraktą.

Tačiau šis darbas dar nebaigtas, bet ką tik prasidėjo.Kadangi kartu visas ekstrakto mišinys buvo kartu, būtina išsiaiškinti, kuris iš jų yra atsakingas už sąveiką su TRPM8. Sirai ir jo kolegoms nebereikė daugiau nei vienerių metų išsiaiškinti, kuris ekstraktas aktyvina TRPM8, bet tai prireikė kelerių metų, kad surastų junginį, atsakingą už ekstrakto veikimą, išskirti, išvalyti ir sukurti struktūrą.

Visiškas naujojo mentolio konkurso vardas yra treo-Δ8'-7-etoksi-4-hidroksi-3,3 ', 5'-trimetoksi-8-O-4'-neolinanas. Ši medžiaga priklauso lignanams – augalinės kilmės junginiams, kurių sudėtyje yra vienas arba daugiau fenilpropano fragmentų (C6-C3) Lignanų poklasis, kuriame yra du tokie fragmentai, vadinamas neolininkais. Aptikta medžiaga (tiksliau, jo keturių optinių izomerų mišinys) aktyvuoja TRPM8 receptorių 30 kartų efektyviau nei mentolis ir praktiškai atitinka veiklą "icilin", sintetinio "šalto receptoriaus" aktyvatoriaus. Terminas "šaltesnių 30 kartų" arba "30 kartų efektyvesnis" mentolis suprantama, kad už šalčio pojūtis formavimo, pradedant su chemijos įjungimo ir jonų kanalo atskleidimas yra pakankamas, kad būtų naudoti aptiktą neolignan, esant koncentracijai 30 kartų mažesnis negu mentolio, kad gali sukelti Tas pats receptoriaus atsakas.

Veiksmingiausias iš keturių aptikto neolinano optinių izomerų yra 116 kartų didesnis nei mentolio. Mažiausias veiksmingas veidrodžio izomeras yra 8,7 karto šaltesnis nei mentolis. Visų keturių veidrodinių izomerų, izoliuotų nuo muskato (kaip minėta pirmiau, yra 30 kartų didesnis už mentolį), mišinio aktyvumas yra vidutinė vertė. Labiausiai tikėtina, kad bus naudojamas optiškai neperšviečiamas didžiausio efektyvumo neolinano izomeras, bet jo izomerų mišinys. Faktas yra tai, kad veiksmingumo padidėjimas, susijęs su vienos konkrečios veidrodinės medžiagos poveikiu, nebus kompensuojamas dėl jo paskirstymo išlaidų. Pavyzdžiui, ne visi veidrodžio izomerai, esantys tetraciklinų antibiotikų dozuotose formose, yra veiksmingi prieš bakterijas, tačiau šis izomerų mišinys nėra padalintas taip, kad nepadidintų farmacinės medžiagos kainos.

Pav. 3 Neolinano ir mentolo aušinimo poveikio vystymosi greitis ir trukmė, nustatyta per burnos skalavimo testą. Paveikslėlis iš aptariamo straipsnio ACS vaistų chemijos raidės

Neolinano aušinimo poveikis jaučiamas vėliau, negu mentolis, tačiau jis trunka ilgiau.Nustatydami tai, tyrėjai 30 sekundžių praplovė savo burną 0,02% neolinano ar mentolo tirpalu, po to penkias valandas jie įvertino šalto burnos burnos skausmą skalėje nuo nulio iki penkių: 0 – nėra šalčio jausmo; 1 – silpna pojūtis, 5 – didžiausio intensyvumo jausmas (plius tarpiniai variantai 2-4). Iš menkių musulos rūgšties išskirta medžiaga pasiekė menolo šaldymo lygį tik po 5 minučių po vartojimo, tačiau 30 min. "Chill" išlaikyta, o mentolo poveikis praėjo 10 minučių po skalavimo (žr. 3 pav.).

Mokslininkai teigia, kad veiksmo pasireiškimo lėtėjimas ir jo ilgesnį laiką neolinjane priskiriamas prie to, kad šio junginio molekulinė masė yra beveik tris kartus didesnė už mentolio masę, o tai sulėtino jo adsorbciją ir desorbciją ant gleivinės membranos. Kitaip tariant, neolinjanas lieka prieinamas TRPM8 receptoriams ilgiau, tačiau jis taip pat "tinka" juos ilgiau. Taip pat nustatyta, kad mentolio ir neolinjano muskato sultys yra susietos su skirtingomis šio receptoriaus dalimis, o tai reiškia, kad jie nekonkuruoja už receptorių, bet turės sinergetinį poveikį žmogaus pojūčiams.Tai reiškia, kad yra pagrindinė galimybė bendrai naudoti mentolį ir neolinaną vaistiniais preparatais, kosmetikos preparatais ar maisto pramone: mentolis greitai "atvės", o neolinjanas užtikrins tokio "aušinimo" trukmę.

Nepaisant to, nereikėtų tikėtis nedelsiant komercializuoti treo-Δ8'-7-etoksi-4-hidroksi-3,3 ', 5'-trimetoksi-8-O-4'-neolinaną. Kaip mėtų negalima patenkinti visų pramonei reikalingų mentolo, todėl muskusas negali tapti neolinano šaltiniu, o tai reiškia, kad būtina tobulinti pramoninei gamybai tinkamą metodą šios medžiagos sintezei. Be to, žinoma, jūs turite sužinoti, kaip tai saugu. Sirai ir jos kolegos dirba sprendžiant abi problemas.

Šaltinis: Tomohiro Shirai, Kentaro Kumihashi, Mitsuyoshi Sakasai, Hiroshi Kusuoku, Yusuke Shibuya ir Atsushi Ohuchi. Naujojo TRPM8 agonisto nustatymas iš muskuso: perspektyvus aušinimo junginys // ACS vaistų chemijos raidės. Leidimo data (žiniatinklis): 2017 m. Gegužės 31 d. DOI: 10.1021 / acsmedchemlett.7b00104.

Arkadijus Kuramshinas


Like this post? Please share to your friends:
Parašykite komentarą

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: