stringtranslate.com

Дегидроаскорбиновая кислота

Дегидроаскорбиновая кислота ( DHA ) — это окисленная форма аскорбиновой кислоты (витамина C). Она активно импортируется в эндоплазматический ретикулум клеток через переносчики глюкозы. [1] Она захватывается там путем восстановления обратно в аскорбиновую кислоту глутатионом и другими тиолами . [2] (Свободный) химический радикал полудегидроаскорбиновая кислота (SDA) также принадлежит к группе окисленных аскорбиновых кислот.

Строение и физиология

Вверху: аскорбиновая кислота
( восстановленная форма витамина С )
Внизу: дегидроаскорбиновая кислота
( номинально окисленная форма витамина С)

Хотя существуют натрийзависимые переносчики витамина С , они присутствуют в основном в специализированных клетках, тогда как переносчики глюкозы , в первую очередь GLUT1 , транспортируют ДГК в большинстве клеток [3] , где обратный цикл в аскорбиновую кислоту генерирует необходимый кофактор фермента и внутриклеточный антиоксидант (см. Транспорт в митохондрии).

Структура, показанная здесь для DHA, является общеупотребительной структурой учебника. Однако этот 1,2,3-трикарбонил слишком электрофилен, чтобы выжить в водном растворе более нескольких миллисекунд. Фактическая структура, показанная спектроскопическими исследованиями, является результатом быстрого образования полукеталя между 6-ОН и 3-карбонильной группами. Также наблюдается гидратация 2-карбонильной группы. [4] Обычно говорят, что время жизни стабилизированных видов составляет около 6 минут в биологических условиях. [1] Разрушение происходит в результате необратимого гидролиза лактонной связи с последующими дополнительными реакциями деградации. [5] Кристаллизация растворов DHA дает пентациклическую димерную структуру неопределенной стабильности. Рециркуляция витамина С посредством активного транспорта DHA в клетки с последующим восстановлением и повторным использованием смягчает неспособность людей синтезировать его из глюкозы. [6]

Гидратационные равновесия DHA - центральная полукетальная структура является преобладающим видом в водных растворах. [7]

Транспорт в митохондрии

Витамин С накапливается в митохондриях , где вырабатывается большая часть свободных радикалов , проникая в виде DHA через переносчик глюкозы GLUT10. Аскорбиновая кислота защищает митохондриальный геном и мембрану . [3]

Транспортировка в мозг

Витамин С не попадает из кровотока в мозг , хотя мозг является одним из органов, имеющих наибольшую концентрацию витамина С. Вместо этого ДГК транспортируется через гематоэнцефалический барьер с помощью транспортеров GLUT1 , а затем восстанавливается обратно до аскорбиновой кислоты. [8]

Использовать

Дегидроаскорбиновая кислота использовалась в качестве пищевой добавки с витамином С. [9]

В качестве косметического ингредиента дегидроаскорбиновая кислота используется для улучшения внешнего вида кожи. [10] Она может использоваться в процессе перманентной завивки волос [11] и в процессе загара кожи без воздействия солнца. [12]

В среде для выращивания клеточной культуры дегидроаскорбиновая кислота использовалась для обеспечения усвоения витамина С в типах клеток, которые не содержат переносчиков аскорбиновой кислоты. [13]

Некоторые исследования показали, что введение дегидроаскорбиновой кислоты в качестве фармацевтического агента может обеспечить защиту от повреждения нейронов после ишемического инсульта . [8] В литературе содержится множество отчетов о противовирусном действии витамина С, [14] и одно исследование предполагает, что дегидроаскорбиновая кислота обладает более сильным противовирусным действием и другим механизмом действия, чем аскорбиновая кислота. [15] Было показано, что растворы в воде, содержащие аскорбиновую кислоту и ионы меди и/или перекись, приводящие к быстрому окислению аскорбиновой кислоты в дегидроаскорбиновую кислоту, обладают мощными, но кратковременными противомикробными, противогрибковыми и противовирусными свойствами и использовались для лечения гингивита, пародонтоза и зубного налета. [16] [17] Фармацевтический продукт под названием Ascoxal является примером такого раствора, используемого в качестве ополаскивателя для полости рта в качестве орального муколитического и профилактического средства против гингивита. [17] [18] Раствор аскоксала также был испытан с положительными результатами в качестве средства для лечения рецидивирующего герпеса кожи и слизистых оболочек [18] и в качестве муколитического средства при острых и хронических заболеваниях легких, таких как эмфизема, бронхит и астма, путем аэрозольной ингаляции. [19]

Ссылки

  1. ^ ab May, JM (1998). "Функция аскорбата и метаболизм в эритроцитах человека". Frontiers in Bioscience . 3 (4): d1–10. doi : 10.2741/a262 . PMID  9405334.
  2. ^ Welch, RW; Wang, Y.; Crossman, A. Jr.; Park, JB; Kirk, KL; Levine, M. (1995). «Накопление витамина C (аскорбата) и его окисленного метаболита дегидроаскорбиновой кислоты происходит по отдельным механизмам». Журнал биологической химии . 270 (21): 12584–12592. doi : 10.1074/jbc.270.21.12584 . PMID  7759506.
  3. ^ ab Lee, YC; Huang, HY; Chang, CJ; Cheng, CH; Chen, YT (2010). «Митохондриальный GLUT10 облегчает импорт дегидроаскорбиновой кислоты и защищает клетки от окислительного стресса: механистическое понимание синдрома артериальной извилистости». Human Molecular Genetics . 19 (19): 3721–33. doi : 10.1093/hmg/ddq286 . PMID  20639396.
  4. ^ Кербер, RC (2008).«Настолько просто, насколько это возможно, но не проще» — случай дегидроаскорбиновой кислоты». Журнал химического образования . 85 (9): 1237. Bibcode : 2008JChEd..85.1237K. doi : 10.1021/ed085p1237.
  5. ^ Кимото, Э.; Танака, Х.; Омото, Т.; Чоами, М. (1993). «Анализ продуктов трансформации дегидро-L-аскорбиновой кислоты методом ион-парной высокоэффективной жидкостной хроматографии». Аналитическая биохимия . 214 (1): 38–44. doi :10.1006/abio.1993.1453. PMID  8250252.
  6. ^ Montel-Hagen, A.; Kinet, S.; Manel, N.; Mongellaz, C.; Prohaska, R.; Battini, JL; Delaunay, J.; Sitbon, M.; Taylor, N. (2008). «Эритроцитарный Glut1 запускает поглощение дегидроаскорбиновой кислоты у млекопитающих, неспособных синтезировать витамин C». Cell . 132 (6): 1039–48. doi : 10.1016/j.cell.2008.01.042 . PMID  18358815.
  7. ^ Koliou, Eleftheria K.; Ioannou, Panayiotis V. (февраль 2005 г.). «Получение димера дегидро-L-аскорбиновой кислоты путем окисления L-аскорбиновой кислоты воздухом в присутствии каталитических количеств ацетата меди(II) и пиридина». Carbohydrate Research . 340 (2): 315–318. doi :10.1016/j.carres.2004.11.015. PMID  15639252.
  8. ^ ab Huang, J.; Agus, DB; Winfree, CJ; Kiss, S.; Mack, WJ; McTaggart, RA; Choudhri, TF; Kim, LJ; Mocco, J.; Pinsky, DJ; Fox, WD; Israel, RJ; Boyd, TA; Golde, DW; Connolly, ES Jr (2001). «Дегидроаскорбиновая кислота, переносимая через гематоэнцефалический барьер форма витамина C, опосредует мощную церебропротекцию при экспериментальном инсульте». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 98 (20): 11720–11724. Bibcode : 2001PNAS...9811720H. doi : 10.1073/pnas.171325998 . PMC 58796 . PMID  11573006. 
  9. ^ Хигдон, Джейн (май 2001 г.). «Биодоступность различных форм витамина С». Институт Лайнуса Полинга . Получено 10 ноября 2010 г.
  10. ^ Китт, ДК (2012), Местная дегидроаскорбиновая кислота (окисленный витамин С) проникает в роговой слой быстрее, чем аскорбиновая кислота , получено 31 июля 2012 г.
  11. ↑ Патент США 6,506,373 Архивировано 25 декабря 2020 г. на Wayback Machine (выдано 14 января 2003 г.)
  12. ^ Заявка на патент США № 10/685,073, публикация № 20100221203 (опубликована 2 сентября 2010 г.)
  13. ^ Heaney ML, Gardner JR, Karasavvas N, Golde DW, Scheinberg DA, Smith EA, O'Conner OA (2008). «Витамин C противодействует цитотоксическим эффектам противоопухолевых препаратов». Cancer Research . 68 (19): 8031–8038. doi :10.1158/0008-5472.CAN-08-1490. PMC 3695824 . PMID  18829561. 
  14. ^ Джаривалла, Р. Дж. и Хараке С. (1997). Механизмы, лежащие в основе действия витамина С при вирусных и иммунодефицитных заболеваниях. В L. Packer & J. Fuchs (ред.), Витамин С в здоровье и болезни (стр. 309-322). Нью-Йорк: Marcell Dekker, Inc.
  15. ^ Furuya A, Uozaki M, Yamasaki H, Arakawa T, Arita M, Koyama AH (2008). «Противовирусные эффекты аскорбиновой и дегидроаскорбиновой кислот in vitro». Международный журнал молекулярной медицины . 22 (4): 541–545. doi : 10.3892/ijmm_00000053 . PMID  18813862.
  16. ^ Эрикссон, Стен и др. «Антиинфекционные местные препараты». Патент США 3,065,139, подан 9 ноября 1954 г. и выдан 20 ноября 1962 г.
  17. ^ ab Fine, Daniel. "Гелевая композиция для уменьшения воспаления десен и замедления образования зубного налета". Патент США 5,298,237, подан 24 января 1992 г. и выдан 29 марта 1994 г.
  18. ^ ab Hovi T, Hirvimies A, Stenvik M, Vuola E, Pippuri R (1995). «Местное лечение рецидивирующего герпеса слизистой оболочки с помощью раствора, содержащего аскорбиновую кислоту». Antiviral Res . 27 (3): 263–70. doi :10.1016/0166-3542(95)00010-j. PMID  8540748.
  19. ^ Фишер А. Дж., Тен Пас Р. Х. (1966). «Клиническая оценка Аскоксала: нового муколитического агента». Анестезия и анальгезия . 45 (5): 531–534. doi : 10.1213/00000539-196645050-00003 . PMID  5330913.

Дальнейшее чтение

Внешние ссылки