Αφηρημένο

προηγούμενη μελέτη μας διαπίστωσε ότι [6] -shogaol , ένα σημαντικό συστατικό βιοδραστικό σε τζίντζερ, μεταβολίζεται εκτενώς στα καρκινικά κύτταρα και στα ποντίκια. Δεν είναι σαφές αν αυτοί οι μεταβολίτες διατηρούν βιοδραστικότητα. Ο σκοπός της παρούσας μελέτης είναι να συνθέσει τις μεγάλες μεταβολίτες της [6] -shogaol και αξιολογεί την αναστολή της ανάπτυξης και επαγωγή απόπτωσης σε ανθρώπινα καρκινικά κύτταρα. Δώδεκα μεταβολίτες της [6] -shogaol (Μ1, Μ2, Μ4 και Μ13-) έχουν επιτυχώς συνετέθη με τη χρήση απλών και εύκολα προσβάσιμες χημικές μεθόδους. αναλύσεις αναστολής της ανάπτυξης έδειξε ότι οι περισσότεροι μεταβολίτες της [6] -shogaol είχαν μετρήσιμη δραστηριότητες έναντι ανθρώπινων καρκινικών κυττάρων HCT-116 και Η-1299. Ειδικότερα, μεταβολίτη Μ2 διατηρούνται σε μεγάλο βαθμό τις βιολογικές δραστηριότητες του [6] -shogaol, με IC

50 από 24,43 μΜ σε HCT-116 ανθρώπινου καρκίνου του παχέος εντέρου κύτταρα και ένα IC

50 από 25,82 μΜ σε H-1299 ανθρώπινο καρκίνο του πνεύμονα κυττάρων. Επίσης παρουσιάζει μία σχετικά υψηλή δραστικότητα ήταν θειόλη συζυγούς Μ13, με IC

50 τιμές των 45.47 και 47.77 μΜ προς HCT-116 και Η-1299 κύτταρα, αντίστοιχα. Η αξιολόγηση της τοξικότητας των συνθετικών μεταβολιτών (Μ1, Μ2, Μ4 και Μ13-) έναντι ανθρώπινων κυττάρων ινοβλάστης κανονική κόλου CCD-18Co και ανθρώπινη φυσιολογική κύτταρα πνεύμονα IMR-90 κατέδειξε την αποτοξίνωση μεταβολική βιομετατροπή της [6] -shogaol. Το πιο ενεργό μεταβολίτη Μ2 είχε σχεδόν καμία τοξικότητα στα CCD-18Co και IMR-90 φυσιολογικά κύτταρα με IC

’50 των 99,18 και 98,30 μΜ, αντίστοιχα. ΤΟΥΝΕΛ (τέλος επισήμανση Terminal δεοξυνουκλεοτιδυλοτρανσφεράσης dUTP nick) δοκιμασία έδειξε ότι η απόπτωση προκλήθηκε από τους μεταβολίτες Μ2, Μ13, και δύο διαστερεομερή του M13-1 και M13-2. Δεν υπήρχε σημαντική διαφορά μεταξύ της αποπτωτικό αποτέλεσμα [6] -shogaol και την επίδραση των Μ2 και Μ13 μετά από θεραπεία 6 ώρες

Παράθεση:. Zhu Υ, Warin RF, Soroka DN, Τσεν H, Sang S ( 2013) μεταβολίτες της Ginger Component [6] -Shogaol Παραμείνετε Βιοδραστικών στα καρκινικά κύτταρα και έχουν χαμηλή τοξικότητα σε φυσιολογικά κύτταρα: Χημική Σύνθεση και βιολογική αξιολόγηση. PLoS ONE 8 (1): e54677. doi: 10.1371 /journal.pone.0054677

Συντάκτης: Joseph J. Barchi, Εθνικό Ινστιτούτο Καρκίνου στο Frederick, Ηνωμένες Πολιτείες της Αμερικής

Ελήφθη: 24 του Οκτώβρη του 2012? Αποδεκτές: 13 του Δεκέμβρη, 2012? Δημοσιεύθηκε: 30, Ιαν 2013

Copyright: © 2013 Zhu et al. Αυτό είναι ένα άρθρο ανοικτής πρόσβασης διανέμεται υπό τους όρους της άδειας χρήσης Creative Commons Attribution, το οποίο επιτρέπει απεριόριστη χρήση, τη διανομή και την αναπαραγωγή σε οποιοδήποτε μέσο, ​​με την προϋπόθεση το αρχικό συγγραφέα και την πηγή πιστώνονται

Χρηματοδότηση:. Αυτό το έργο υποστηρίχθηκε από το Εθνικό Ινστιτούτο Υγείας χορηγεί CA138277 και CA138277S1 σε SS. Οι χρηματοδότες δεν είχε κανένα ρόλο στο σχεδιασμό της μελέτης, τη συλλογή και ανάλυση των δεδομένων, η απόφαση για τη δημοσίευση, ή την προετοιμασία του χειρογράφου

Αντικρουόμενα συμφέροντα:.. Οι συγγραφείς έχουν δηλώσει ότι δεν υπάρχουν ανταγωνιστικά συμφέροντα

Εισαγωγή

Παρά τις τεράστιες προσπάθειες που καταβάλλονται προς την ανάπτυξη θεραπειών για τον καρκίνο κατά τη διάρκεια των προηγούμενων αρκετών δεκαετιών, ο καρκίνος εξακολουθεί να αποτελεί μείζον πρόβλημα δημόσιας υγείας σε όλο τον κόσμο. Αύξηση στοιχεία έχουν δείξει ότι οι θεραπείες που χρησιμοποιούν ειδικούς παράγοντες ή αναστολείς που στοχεύουν μόνο ένα βιολογικό γεγονός ή μια μοναδική οδός, συνήθως αποτυγχάνουν στη θεραπεία του καρκίνου [1]. Τα συμβατικά χημειοθεραπευτικά μέσα έχει αποδειχθεί ότι σχετίζεται με μη αποδεκτή τοξικότητα. Νέες προσεγγίσεις στον έλεγχο του καρκίνου κριτικά χρειάζεται. Χημειοπροφύλαξη είναι ένα καινοτόμο τομέα της έρευνας για τον καρκίνο, που επικεντρώνεται στην πρόληψη του καρκίνου μέσω φαρμακολογικής, βιολογική και διατροφικές παρεμβάσεις [2]. Συσσωρευμένα μελέτες έχουν δείξει ότι τα διαιτητικά φυτοχημικά παρούσα σε φυτά και φρούτα, τα οποία γενικά θεωρούνται ως μη-τοξικών παραγόντων, μπορεί να ενεργοποιήσει ή να εμποδίσουν την πολλαπλή σημαντικά μονοπάτια που εμπλέκονται στην επιβίωση των καρκινικών κυττάρων και ανάπτυξη [1], [3], [4] . Χημειοπροφύλαξη με βρώσιμα φυτοχημικά θεωρείται πλέον ότι είναι ένα ασφαλές, φθηνό, εύκολα αποδεκτή και προσιτή προσέγγιση για την πρόληψη του καρκίνου, τον έλεγχο και τη διαχείριση.

Τζίντζερ, το ρίζωμα του

Zingiber officinale

, υπήρξε μια που χρησιμοποιούνται συνήθως μπαχαρικό και ακατέργαστο φάρμακο για πολλά χρόνια σε όλο τον κόσμο. Ginger είναι κράχτης για την ανακούφιση της ναυτίας, αντι-φλεγμονώδεις ιδιότητες, και υποθετική αντικαρκινική δράση [5] – [7]. Τα κύρια φαρμακολογικά δραστικά συστατικά του τζίντζερ είναι gingerols και shogaols (Σχήμα 1) [5]. Θερμική επεξεργασία gingerols δίνει shogoals ως τα κύρια συστατικά των ξηρών τζίντζερ [5], τα οποία παρουσιάζουν συχνά μεγαλύτερη αντι-καρκινογόνο δράση από τους προδρόμους τους. Για παράδειγμα, η ομάδα μας έδειξε ότι [6] – [8], -, και [10] -shogaols εμφάνισε πολύ υψηλότερη αντι-πολλαπλασιαστική δραστικότητα από το [6] – [8], -, και [10] -gingerols κατά Η- 1299 ανθρώπινο πνεύμονα και ΗΟΤ-116 ανθρώπινου καρκίνου του παχέος εντέρου κύτταρα [8]. Kim

et al

. ανέφεραν ότι [6] -shogaol παρουσίασαν πολύ ισχυρότερη αύξηση ανασταλτικά αποτελέσματα σε Α-549 ανθρώπινα καρκινικά κύτταρα πνεύμονα, ΗΟΤ-15 ανθρώπινα κύτταρα καρκίνου του παχέος εντέρου, SK-OV-3 ανθρώπινα καρκινικά κύτταρα των ωοθηκών και SKMEL-2 ανθρώπινα καρκινικά κύτταρα του δέρματος από το [ ,,,0],4] – [6] – [8], – και [10] -gingerols [9]. Μαζί με τους συνεργάτες μας, έχουμε βρει ότι [6] -shogaol ήταν πιο αποτελεσματικό από [6] -gingerol στην αναστολή 12-

O

τετραδεκανοϋλοφορβολο 13-οξεική (ΤΡΑ) επαγόμενη προώθησης όγκου σε ποντικούς [10 ]. Μια πιο πρόσφατη μελέτη διαπίστωσε ότι [6] -shogaol επαγόμενη απόπτωση, την ενεργοποίηση της κασπάσης, και πολυ (ADP-ριβόζη) πολυμεράσης (PARP) διάσπαση στα δύο SMMC-7721 κύτταρα ανθρώπινου ηπατοκυτταρικού καρκινώματος και SMMC-7721 ξενομοσχευμάτων όγκου μέσω ενδοπλασματικού δικτύου (ER ) που σχετίζονται με άγχος μηχανισμό [11].

η

Μια πρόσφατη μελέτη από την ομάδα μας απέδειξε ότι [6] -shogaol μεταβολίζεται εκτενώς σε ποντίκια και σε καρκινικά κύτταρα, στα οποία δεκατρία μεταβολίτες (Μ1-Μ13 ) ανιχνεύθηκαν και εντοπίστηκαν [12]. ιχνοποσότητα μεταβολιτών M6-M12 καθαρίστηκαν από δείγματα κοπράνων που συλλέγονται από ποντικούς [6] -shogaol θεραπεία, και οι δομές τους χαρακτηρίστηκαν με βάση την ανάλυση του

δεδομένα 1Η,

13C, και 2-D NMR [12 ]. Δομές των υπόλοιπων μεταβολίτες (Μ1-Μ5 και Μ13) έχουν διευκρινιστεί με βάση την ανάλυση του n MS

τους (n = 1-3) φάσματα και σύγκριση με αυθεντικά πρότυπα. Με α, β-ακόρεστη κετόνη δομή του, βρήκαμε ότι [6] -shogaol μπορεί να μειωθεί για να δημιουργήσει μεταβολίτες M6-Μ9 και Μ11. Βρήκαμε επίσης ότι [6] -shogaol είναι το υπόστρωμα για θειόλη σύζευξη μέσω της οδού μερκαπτουρικά οξύ για να σχηματίσει μεταβολίτες Μ1-Μ5, Μ10, Μ12, και Μ13. Δεδομένου ότι το μεγαλύτερο μέρος της [6] -shogaol μεταβολίζεται

in vivo

και στα καρκινικά κύτταρα, το κρίσιμο ερώτημα είναι κατά πόσον οι μεταβολίτες της [6] είναι -shogaol βιοενεργά. Ακόμα κι αν είναι λιγότερο ισχυρή από ό, τι [6] -shogaol, μπορούν να εξακολουθούν να συμβάλλουν στη συνολική βιολογική δραστηριότητα της [6] -shogaol

in vivo

.

Η τρέχουσα πρόκληση για τη μελέτη της βιοδραστικότητας των μεταβολιτών είναι η έλλειψη της εμπορικής διαθεσιμότητας. Με ιχνοποσότητες μεταβολιτών καθαρίζεται από δείγματα κοπράνων ποντικού, ήμασταν σε θέση να διερευνηθούν οι επιδράσεις των δύο κύριων μεταβολιτών M9 και M11 για την αναστολή της ανάπτυξης και επαγωγή απόπτωσης σε ανθρώπινα καρκινικά κύτταρα μόνο. Τα αποτελέσματά μας έδειξαν ότι Μ9 και Μ11 είναι βιοενεργές ενώσεις που μπορούν να αναστείλουν την ανάπτυξη καρκινικών κυττάρων και να επάγει απόπτωση σε ανθρώπινο πνεύμονα και του κόλου κύτταρα, αν και με μικρότερη ισχύ από [6] -shogaol. Ως εκ τούτου, είναι καιρός να αναπτύξει χημικές μεθόδους για τη σύνθεση των μεταβολιτών της [6] -shogaol και να εξετάσει περαιτέρω αντικαρκινικές δραστηριότητες τους. Η τρέχουσα μελέτη περιγράφει μια χημική σύνθεση των προηγουμένως γνωστούς μεταβολίτες του [6] -shogaol και μια βιοδραστικότητα ανάλυση σε καρκινικά κύτταρα. Διερευνήθηκε επίσης είναι οι τοξικότητες της [6] -shogaol και των μεταβολιτών της σε φυσιολογικό ανθρώπινο πνεύμονα και του παχέος εντέρου κύτταρα, παρέχοντας μία σύγκριση της [6] τοξικότητα -shogaol σε ένα μοντέλο μη-καρκίνου.

Αποτελέσματα

Χημική Σύνθεση των μεταβολιτών της [6] -shogaol

Δώδεκα μεταβολίτες (Μ1, Μ2, Μ4 και Μ13-) συντέθηκαν επιτυχώς από [6] -shogaol χρήση απλών και εύκολα προσβάσιμο ημισυνθετικών προσεγγίσεις στην τρέχουσα μελέτη (Εικόνες 2 και 3). Εν συντομία, η αντίδραση της [6] -shogaol με L-κυστεΐνη (Cys), Ν-ακετυλο-L-κυστεΐνη (NAC) ή L-γλουταθειόνης (GSH), που παράγονται θειόλης συζυγών Μ2, Μ5, ή Μ13, αντιστοίχως (Σχήμα 2). Στη συνέχεια, η μείωση της θειόλης συζυγών Μ2 ή M5 με ΝαΒΗ

4 οδήγησε σε υδροξυλιωμένους συζυγών Μ1 ή Μ4, αντίστοιχα (Σχήμα 2). Εκλεκτική αναγωγή του [6] -shogaol με συνδυασμό των NaBH

4 και ΚΕΣΔ

3.7H

2O οδήγησε σε M6 (Σχήμα 3) [13]. Υδρογόνωση [6] -shogaol επί Pd /C έδωσε Μ11, που ακολουθείται από κατεργασία με NaBH

4 για να παράγει M9 (Σχήμα 3). Επιπλέον, η απομεθυλίωση του M11 χρησιμοποιώντας BBR

3 έδωσε M8 (Σχήμα 3). Michael αντίδρασης της [6] -shogaol με NaOMe ή NaSMe παράγεται το προϊόν προσθήκης μεθοξυ M7 ή το προϊόν προσθήκης μεθυλθειο Μ10, αντίστοιχα (Σχήμα 3) [14], [15]. Εκ των οποίων, το προϊόν προσθήκης μεθυλθειο M10 υπέστη κατεργασία με NaBH

4 για να δώσει Μ12 (Εικόνα 3). Δεδομένου ότι τόσο η μείωση της κετόνης και τις αντιδράσεις Michael χρησιμοποιήθηκαν σε αυτή τη μελέτη είναι μη-στερεοεπιλεκτικές, μεταβολίτες Μ1, Μ2, Μ4-Μ7, Μ9, Μ10, Μ12, Μ13 και συντίθενται ως μίγματα διαστερεομερών.

Αντιδραστήρια και συνθήκες: ι.) L-κυστίνης, NaHCO3 (cat), MeOH /H2O, θδ, 24 ώρες? ii) NaBH4, MeOH, 0 ° C, 2 ώρες? iii) Ν-ακετυλο-L-κυστεΐνη, NaHCO3 (cat), MeOH /H2O, θδ, 72 ώρες.? Iv.) L-γλουταθειόνης μειώνεται, NaHCO3 (cat), MeOH /H2O, θδ, 3 ώρες

Η

Αντιδραστήρια και συνθήκες:. I) Η2, Pd /C (10% β /β), THF, rt, 18 ώρες? ii) BBr3, DCM, 78 ° C -RT, 2 h? iii) NaBH4, MeOH, 0 ° C -RT, 2 h? iv) υδατ. 15% NaSCH3, THF, rt, 6 h? ν) Na, MeOH, 0 ° C -RT, 4 h? vi) NaBH4, CeCl3.7H2O, MeOH, -78 ° C, 30 λεπτά.

Η

Έχουμε χαρακτηριζόμενη πλήρως τις δομές του M5-M12 χρησιμοποιώντας 1-D και 2-D NMR και φάσματος μάζης δεδομένα σε προηγούμενη μελέτη μας [12]. Ως εκ τούτου, οι δομές αυτών των συνθετικών ενώσεων επιβεβαιώθηκαν με σύγκριση

1 και

13C NMR φάσματα τους με εκείνες των αυθεντικών προτύπων που λαμβάνονται από δείγματα κοπράνων ποντικού. Δομές των υπόλοιπων συνθετικών μεταβολίτες (Μ1, Μ2, Μ4, και Μ13), προηγουμένως συναχθεί με τεχνικές φασματομετρίας μάζας σε πολλαπλά στάδια [12], επιβεβαιώθηκαν περαιτέρω με 1-D και 2-D NMR δεδομένα φασμάτων τους για πρώτη φορά.

Μ2 έδειξε το μοριακό τύπο C

20Η

31NO

5S βάσει των θετικών APCI-MS σε

m /z

398 [Μ + η]

+ και τα στοιχεία

1 και

13C NMR του. Το μοριακό βάρος του Μ2 ήταν 42 μονάδες μάζης μικρότερη από εκείνη του Ν-ακετυλοκυστεΐνη συζευγμένο [6] -shogaol (Μ5) [12] δείχνει Μ2 ήταν η κυστεΐνη συζευγμένο [6] -shogaol. Αυτό ήταν σε συμφωνία με το γεγονός ότι Μ2 έγινε από [6] -shogaol και L-κυστεΐνη. Αυτό υποστηρίχθηκε επίσης από την παρατήρηση της απουσίας μιας ομάδας ακετυλίου στην

1 και

φάσματα 13C NMR του Μ2. Η σύνδεση ενός τμήματος L-κυστεϊνυλο στο [6] -shogaol υπόλειμμα στο C-5 ιδρύθηκε από HMBC διασταυρούμενη κορυφές μεταξύ H

Cys-β (δ

H 3.18 και 2.84) και C-5 ( δ

C 42,3) (Σχήμα 1). Ως εκ τούτου, Μ2 επιβεβαιώθηκε να είναι 5-κυστεινυλ- [6] -shogaol.

Μ1 είχε το μοριακό τύπο C

20Η

33NO

5S βάσει των θετικών APCI-MS στο

m /z

400 [Μ + Η]

+ και του

1 και

13C NMR δεδομένα. Το μοριακό βάρος του Μ1 ήταν 2 μονάδες μάζας υψηλότερο από εκείνο των Μ2, που ταιριάζουν με το γεγονός ότι Μ1 ήταν μια κετόνη-ανηγμένο προϊόν του Μ2, και υποστηρίζεται επίσης από την εμφάνιση του οξυγονωμένου μεθίνες (δύο σύνολα των πρωτονίων για διαστερεομερών σε δ

H 3,66 και δ

H 3,90? και δ

C 69,3) σε

1 και

φάσματα 13C NMR του. Βασικά συσχετισμοί HMBC μεταξύ Η-3 (δ

H 3,66 και δ

H 3,90) σε C-1 (δ

C 32.5) και C-5 (δ

C 43.8), καθώς επίσης και η-1 (δ

H 2.68 και 2.58) σε C-3 (δ

C 69.3) σε Μ1 (Σχήμα 1), που ιδρύθηκε μία ομάδα υδροξυλίου στο C-3 στην πλευρική αλυσίδα αλκυλίου του Μ1. HMBC διασταυρούμενη κορυφές μεταξύ H

Cys-β (δ

H 3.15 και 2.85) προς C-5 (δ

C 43.8), και Η-5 (δ

H 2,94) έως C

Cys-β (δ

C 32,8) έδωσε την σύνδεση της μονάδος κυστεϊνυλο και C-5 θέση του Μ1 μέσω ενός δεσμού θειοαιθέρα. Έτσι, Μ1 επιβεβαιώθηκε να είναι 5-κυστεϊνυλ-M6.

M4 έδειξε το μοριακό τύπο C

22Η

35NO

6δ βάσει των θετικών APCI-MS σε

m /z

442 [Μ + Η]

+ και του

1 και

στοιχεία 13C NMR. Το μοριακό βάρος του Μ4 ήταν 2 μονάδες μάζας υψηλότερο από εκείνο των M5 (5-

Ν

-acetylcysteinyl- [6] -shogaol), τη συμμόρφωση με το γεγονός ότι το Μ4 ήταν μια κετόνη μειωμένης προϊόν της M5. Αυτό υποστηρίζεται περαιτέρω από την εμφάνιση της οξυγονωμένο μεθίνες (δύο σύνολα των πρωτονίων για τους διαστερεομερή στο δ

H 3.70 και δ

H 3,88? Και δ

C 69.3) στο του

1 και

13C NMR φάσματα, η εξαφάνιση της αναμενόμενης κετόνης ομάδα καρβονυλίου στο [6] -shogaol, και οι βασικές συσχετίσεις HMBC που παρατηρήθηκαν στο η-3 (δ

H 3,70 και δ

H 3,88) σε C-1 ( δ

C 32.5) και C-5 (δ

C 43,8), καθώς και η-1 (δ

H 2.67 και 2.58) σε C-3 (δ

C 69.3) σε του HMBC φάσμα (Σχήμα 1). Η ακετυλομάδα δείχθηκε επισυνάπτεται στην α-NH

2 της μερίδας κυστεϊνυλο με HMBC συσχέτιση ανιχνεύεται στο H

Cys-α (δ

H 4.54) για να CH

3 CO (δ

C 174.0). Επιπλέον, HMBC διασταυρούμενη κορυφές μεταξύ H

Cys-β (δ

H 3.00 και 2.80) και C-5 (δ

C 43,8) έδωσε την σύνδεση ενός τμήματος acetylcysteinyl και τη θέση C-5 του Μ4. Μ4, αυτού, επιβεβαιώθηκε ότι είναι 5-

Ν

-acetylcysteinyl-M6.

Μ13, που έχει το μοριακό τύπο C

27Η

41N

3Ο

9S βάσει των θετικών APCI-MS σε

m /z

584 [Μ + η]

στοιχεία NMR του, έγινε από τον [6] -shogaol και μειωμένη L-γλουταθειόνης + και (GSH) .

1 Η-

1 COSY cross-κορυφές που βρέθηκαν στο H

Glu-α /H

Glu-β /H

Glu-γ, σε συνδυασμό με τις βασικές συσχετίσεις HMBC μεταξύ H

Glu-α (δ

H 3,65) σε Glu α-COOH (δ

C 174,0) καθώς H

Glu-γ (δ

H 2.55 και 2.51) σε Glu γ-CON ( δ

C 175,2), αναγνώρισε την δομή ενός υπολείμματος γλουταμυλ (Glu) (Εικόνα 1). Η δομή του υπολείμματος κυστεϊνύλ (Cys) ιδρύθηκε από

1 Η-

1 COSY cross-αιχμές στο H

Cys-α /H

Cys-β σε συνδυασμό με HMBC συσχέτιση μεταξύ H

Cys-β (δύο σετ των πρωτονίων στο δ

H 3,05-2,95 και 2,84-2,80) για να Cys α-CON (δ

C 175,2) (Σχήμα 1). Στη συνέχεια, η σύνδεση του υπολείμματος γλουταμυλ με το τμήμα κυστεϊνυλίου καθιερώθηκε μεταξύ Glu γ-COOH και Cys α-ΝΗ

2 μέσω ενός αμιδικού δεσμού, με συσχετίσεις HMBC που βρέθηκαν στο H

Cys-α (δ

H 4,50) με Glu γ-CON (δ

C 175.2). Η προσάρτηση ενός τμήματος γλυκινυλο στο υπόλειμμα κυστεϊνυλίου βρέθηκε μεταξύ Cys α-COOH και Gly α-ΝΗ

2, με συσχετίσεις HMBC που παρατηρήθηκαν στο H

Gly-α (δ

H 3,80) σε Cys α -CON (δ

C 175.2). Έτσι, το υπόλειμμα GSH ήταν αναμφίβολα ταυτοποιήθηκε ως γ-γλουταμυλ-κυστεϊνογλυκίνης. Κατά συνέπεια, η σύνδεση της χαρακτηριστικής ομάδας GSH στο [6] -shogaol υπόλειμμα καθορίστηκε στο C-5 μέσω ενός δεσμού θειοαιθέρα με συσχετίσεις HMBC που βρέθηκαν στο H

Cys-β (δύο σετ των πρωτονίων στο δ

H 3.05 2.95 και 2.84-2.80) προς C-5 (δ

C 42.2). Ως εκ τούτου, Μ13 επιβεβαιώθηκε να είναι 5-glutathiol- [6] -shogaol.

Ο διαχωρισμός των ισομερών Μ13 σε προπαρασκευαστική HPLC οδήγησε σε δύο διαστερεοϊσομερή, M13-1 και M13-2, η οποία είχε πολύ παρόμοια

1 και

φάσματα 13C NMR. Οι μεγάλες διαφορές ήταν η

σήματα 1 για την H

Cys-βΒ (δ

H 2,73 σε M13-1 έναντι 2,81 στην M13-2) και H-4α (δ

H 2,76 σε Μ13 -1 έναντι 2,70 στην M13-2) και το

σήματα 13C για το C-4 (δ

C 49,9 σε M13-1 έναντι 49,6 στην M13-2) και C-5 (δ

C 42.0 σε M13-1 έναντι 42,4 σε M13-2) (Σχήμα 4). Σε φάσματα NOESY τους, παρατηρήσαμε τις συσχετίσεις μεταξύ H

Cys-βΒ (δ

H 2,73) και Η-5 (δ

H 3.10) σε M13-1 και H

Cys-βΑ ( δ

H 2,97) και η-5 (δ

H 3,10) σε M13-2, υποδηλώνοντας ότι H-5 στο M13-1 είχε την ίδια διαμόρφωση με εκείνη του H

Cys-βΒ και Η- 5 σε M13-2 είχε την ίδια διαμόρφωση με εκείνη του H

Cys-βΑ (Σχήμα 4). Είναι γνωστό ότι H

Cys-α σε υπόλειμμα GSH έχει το

R

διαμόρφωση (Σχήμα 4). Η σταθερά σύζευξης (

J

= 5,0 Hz) του H

Cys-βΑ (δ

H 2,97) με H

Cys-α (δ

H 4,49) είναι πολύ μικρότερη από εκείνο (

J

= 8,7 Hz) του H

Cys-βΒ (δ

H 2,81) με H

Cys-α, υποδηλώνοντας ότι H

Cys-βΑ (δ

H 2,97) έχει την ίδια

R

διαμόρφωση όπως εκείνη του H

Cys-α και H

Cys-βΒ έχει το

S

διαμόρφωση. Ως εκ τούτου, οι διαμορφώσεις του H-5 σε M13-1 και M13-2 είχαν δοκιμαστικά αποδόθηκε σε

S

και

R

, αντίστοιχα (Σχήμα 4).

Η

δράση αναστολής αναπτύξεως κατά Human Cancer και φυσιολογικών κυττάρων

Δύο ανθρώπινες καρκινικές κυτταρικές σειρές, HCT-116 και Η-1299, υποβλήθηκαν σε αγωγή με [6] -shogaol ή συνθετικά μεταβολίτες της Μ1, Μ2, Μ4 και Μ13- , με συγκεντρώσεις που κυμαίνονται από 0 έως 80 μm. δοκιμές βιωσιμότητας των κυττάρων χρησιμοποιώντας ΜΤΤ οδήγησε σε οκτώ ενεργών μεταβολιτών, Μ2, Μ5, Μ6, Μ8-M11, και Μ13, κατά του καρκίνου του παχέος εντέρου κύτταρα HCT-116, με IC

50 τιμές των 24.43, 54.26, 68.77, 58.76, 82.22, 78.16, 83.97, και 45.47 μΜ, αντίστοιχα (Εικόνα 5), και οκτώ ενεργών μεταβολιτών, Μ2, Μ5, Μ6, και M9-Μ13, στον καρκίνο του πνεύμονα κύτταρα H-1299, με IC

50 τιμές των 25.82, 72.62, 61.28, 82.50, 60.63, 66.50, 69.91, 47.77 και μΜ, αντίστοιχα (Σχήμα 6). Μεταξύ αυτών, Μ2, η κυστεΐνη συζευγμένο μεταβολίτης της [6] -shogaol, βρέθηκε να είναι πιο ισχυρό προς τις δύο HCT-116 και Η-1299 κυττάρων με IC

50 τιμές των 24.43 και 25.82 μΜ, αντίστοιχα, η οποία ήταν συγκρίσιμη στη μητρική [6] -shogaol, με IC

50 από 18,20 μΜ σε HCT-116 κύτταρα και ένα IC

50 από 17,90 μΜ σε H-1299 κύτταρα. Το δεύτερο πιο ενεργό μεταβολίτη ήταν 5-γλουταθειονυλ- [6] -shogaol (Μ13), με IC

50 τιμές των 45.47 και 47.77 μΜ σε HCT-116 και Η-1299 κύτταρα, αντίστοιχα. 5-

N

-acetylcysteinyl- [6] -shogaol (Μ5) παρουσίασαν επίσης αξιοσημείωτη βιοδραστικότητα με IC

50 τιμές των 54,26 μΜ σε HCT-116 κύτταρα και 72,62 μΜ σε H-1299 κύτταρα. Αυτός ο μεταβολίτης, ωστόσο, εμφανίζεται μειωμένη δραστικότητα σε σύγκριση με εκείνη του 5-κυστεινυλ- [6] -shogaol (Μ2), γεγονός που υποδηλώνει την ακετυλίωση σε α-ΝΗ

2 του ημίσεως κυστεϊνυλο μειώνει την δραστηριότητα του Μ2. Επιπλέον, η μείωση μιας ομάδας κετόνης επί της αλκύλ πλευρική αλυσίδα οδήγησε σε μικρή ή καθόλου δραστικότητα έναντι καρκινικών κυττάρων HCT-116 και Η-1299, όπως παρατηρείται από Μ1 και Μ4 έναντι Μ2 και Μ5, καθώς και Μ6, Μ9 και Μ11 έναντι [6] -shogaol, υποδεικνύοντας την αναγωγική βιομετατροπή της [6] -shogaol και τους μεταβολίτες της ήταν κατά κύριο λόγο την αδρανοποίηση.

Bar

, τυπικό σφάλμα (n = 6).

Bar

, τυπικό σφάλμα (n = 6).

Η

Η αξιολόγηση των κυτταροτοξικότητα σε ανθρώπινα κύτταρα κανονική ινοβλαστών του παχέος εντέρου CCD-18Co και ανθρώπινα κύτταρα φυσιολογικού πνεύμονα IMR-90 έδειξαν ότι όλες οι συνθετικές μεταβολιτών (Μ1, Μ2, Μ4 και Μ13-) ήταν λιγότερο τοξικά από μητρική [6] -shogaol, και οι περισσότεροι από αυτούς είχαν ελάχιστη έως καθόλου ανασταλτική επίδραση (Σχήματα 5 και 6), υποδεικνύοντας έτσι μία αποτοξίνωσης μεταβολική βιομετατροπή της [6] -shogaol. Το πιο σημαντικό, ο μεταβολίτης Μ2, που έχει την μεγαλύτερη ισχύ έναντι τόσο HCT-116 και Η-1299 καρκινικά κύτταρα, έδειξε σχεδόν καθόλου τοξικότητα προς τα φυσιολογικά κύτταρα του παχέος εντέρου CCD-18Co και φυσιολογικά κύτταρα πνεύμονα IMR-90 με IC

50 τιμές των 99.18 και 98.30 μΜ, αντίστοιχα, σε σύγκριση με εκείνες της μητρικής [6] -shogaol με IC

50 43.91 μΜ προς φυσιολογικό κύτταρο του παχέος εντέρου γραμμή CCD-18Co και ένα IC

50 το 36,65 μΜ έναντι φυσιολογικού πνεύμονα κυτταρική γραμμή IMR -90. Επιπλέον, Μ13, με IC

50 τιμές των 75.50 και 57.54 μΜ ενάντια στα κύτταρα CCD-18Co και IMR-90, αντίστοιχα, που εμφανίζονται επίσης χαμηλότερη τοξικότητα σε σύγκριση με το μητρικό [6] -shogaol.

Για να διερευνηθεί η επίδραση της στερεοχημείας στη δραστηριότητα, μεταβολίτη Μ13, ως ένα μείγμα διαστερεομερών, διαχωρίστηκε με αντίστροφης φάσης παρασκευαστική HPLC σε δύο επιμέρους ισομερή, M13-1 και M13-2. Τα καρκινικά κύτταρα HCT-116 και Η-1299 υποβλήθηκαν σε αγωγή με Μ13 ή συστατικό στερεοϊσομερή της (M13-1 και M13-2) μεμονωμένα, με συγκεντρώσεις που κυμαίνονται από 0 έως 80 μm. Βρήκαμε αμφότερα τα ισομερή είχαν παρόμοια αλλά ελαφρώς μικρότερη δράση από Μ13, και M13-2 να είναι ελαφρώς πιο αποτελεσματική από M13-1, με IC

50 τιμή 54,90 μΜ σε HCT-116 κύτταρα και 63,77 μΜ σε H-1299 κύτταρα, έναντι 71,20 μΜ και 74,39 μΜ στις ίδιες αντίστοιχες κυτταρικές γραμμές (Σχήμα 7). Ανασυσταθεί Μ13 από ιδιώτες M13-1 και M13-2 με μια κατά προσέγγιση αναλογία 1:02 (μοριακή /μοριακή), η οποία είναι παρόμοια με την αναλογία στην αρχική Μ13, εμφανίζεται το αντίστοιχο δραστηριότητα, με IC

50 τιμές των 46,46 μΜ σε HCT-116 κυττάρων και 41,98 μΜ σε H-1299 κυττάρων, σε σύγκριση με την αρχική Μ13 με IC

50 τιμές των 45,47 μΜ σε HCT-116 κύτταρα και 47,77 μΜ σε H-1299 κύτταρα. Αυτό υποδηλώνει ότι το αποτέλεσμα που παρατηρείται αύξηση ανασταλτική του Μ13 δεν θα μπορούσε να αποδοθεί σε ένα ισομερές ή το άλλο.

Bar

, τυπικό σφάλμα (n = 6).

Η

Μ2 και Μ13 διεγείρει απόπτωση σε ανθρώπινα καρκινικά κύτταρα

σε πολλές περιπτώσεις, ο κυτταρικός θάνατος είναι το αποτέλεσμα της ενεργοποίησης του μείζονος ρυθμιστικής οδού που ονομάζεται απόπτωση, ή προγραμματισμένος κυτταρικός θάνατος. Επιδιώξαμε να καθοριστεί εάν η απόπτωση προκλήθηκε μετά από έκθεση σε [6] -shogaol και των μεταβολιτών της, χρησιμοποιώντας μια δοκιμασία TUNEL, η οποία ανιχνεύει το DNA σπάει χαρακτηριστικό των κυττάρων που υφίστανται απόπτωση. Σε αυτή τη μελέτη, εξετάσαμε τα δύο πιο ενεργών μεταβολιτών έναντι ανάπτυξη των καρκινικών κυττάρων, Μ2 και Μ13, καθώς και ένα από τα πιο άφθονα μεταβολίτες, Μ6, μαζί με το [6] -shogaol. Επωάσαμε H-1299 και HCT-116 κυττάρων με αυτούς σε διάφορες συγκεντρώσεις για να καθοριστεί το ενεργό εύρος των ενώσεων αυτών έναντι μόνο DMSO. Τα αποτελέσματα συνοψίζονται στο σχήμα 8. Μετά από 24 ώρες επώασης, μεταβολίτη M6 δεν εμφανίζει καμία αποπτωτικό αποτέλεσμα σε H-1299 κυτταρικές σειρές HCT-116 και. Σημαντική απόπτωση παρατηρήθηκε για Μ2 και Μ13 σε αμφότερες τις κυτταρικές σειρές, με εξαίρεση την Μ2 σε H-1299 κυττάρων για τη συγκέντρωση 20 μΜ. Η επαγωγή της απόπτωσης από [6] -shogaol ήταν σημαντικά ανώτερη από εκείνη των δύο Μ2 και Μ13 με την ίδια συγκέντρωση (20 μΜ). Σε H-1299 κύτταρα, μία ισοδύναμη αποπτωτικό αποτέλεσμα να [6] -shogaol θα μπορούσε να επιτευχθεί εάν η συγκέντρωση του Μ2 και Μ13 ήταν δύο φορές (40 μΜ) από εκείνη του [6] -shogaol. Παρόμοια αποτελέσματα ελήφθησαν σε HCT-116 κύτταρα, εκτός από το ότι η επαγωγή αποπτωτικού Μ2 ήταν σημαντικά υψηλότερη στα 40 μΜ. Σε όλες τις κυτταρικές σειρές, μια αύξηση στη συγκέντρωση του [6] -shogaol, Μ2, Μ13, M13-1, M13-2 ή Μ6 έδωσε μία αντίστοιχη αύξηση αποπτωτικών επίπεδο σε καρκινικά κύτταρα (Σχήμα 8Α και 8Β).

οι

TUNEL θετικά κύτταρα παρατηρήθηκε σε 400Χ εξουσία. Οι 10 πεδία για κάθε πλάκα έχουν καταμετρηθεί και κατά μέσο όρο.

Bar

, τυπικό σφάλμα? o, δεν είναι σημαντική? +, P & lt? 0,05? *, P & lt? 0,01? **: Ρ & lt? 0,0001. Όλες οι στατιστικές δοκιμές είναι unpaired Student t-test, 2 tailed, σε σύγκριση με DMSO ή το αντίστοιχο [6] -shogaol συγκέντρωση.

Η

Προκειμένου να προσδιοριστεί εάν η αποπτωτικό αποτέλεσμα που παρατηρείται στο Σχήμα 8Α και 8Β ήταν σταθερές στο χρόνο, επωάσαμε [6] -shogaol, Μ2 και Μ13 σε HCT-116 κύτταρα για μόνο 6 ώρες (Εικόνα 8C). Μετά από 6 ώρες επώασης με [6] -shogaol ή οι μεταβολίτες Μ2 ή Μ13, ήμασταν σε θέση να ανιχνεύσει σημαντικά υψηλότερα επίπεδα απόπτωσης και για τις 3 ενώσεις σε σύγκριση με DMSO σε HCT-116 κύτταρα. Είναι ενδιαφέρον δεν υπήρχε σημαντική διαφορά μεταξύ της αποπτωτικό αποτέλεσμα [6] -shogaol και τα αποτελέσματα της Μ2 στα 20 και 40 μΜ και Μ13 σε 40 μΜ. Μ13 ήταν σημαντικά πιο ισχυρή από [6] -shogaol στα 20 μΜ. Η έκθεση των HCT-116 κυττάρων σε Μ13 ισομερή M13-1 και M13-2 έδειξε επίσης ένα υψηλότερο επίπεδο απόπτωσης, αλλά αποπτωτικό αποτέλεσμα τα ισομερή ήταν σημαντικά κατώτερα σε σύγκριση με [6] -shogaol και για τις δύο συγκεντρώσεις που χρησιμοποιούνται. Αυτά τα αποτελέσματα δείχνουν ότι η απόπτωση προκαλείται από [6] -shogaol μεταβολίτες Μ2, Μ13, M13-1 και M13-2, και είναι ο μηχανισμός που ευθύνεται, εν μέρει τουλάχιστον, για το θάνατο των κυττάρων παρατηρήθηκε προηγουμένως.

Συζήτηση

είναι πλέον ευρέως αποδεκτό ότι οι φυσικές ενώσεις παρέχουν τη δυνατότητα να παρεμβαίνει σε πρώιμα στάδια του καρκίνου ή να εμποδίσει εντελώς την ανάπτυξη του [16]. Ωστόσο, οι ενώσεις αυτές έχουν τα όριά τους, όπως η γρήγορη

in vivo

κύκλου εργασιών, περιορισμένες ποσότητες στα τρόφιμα, και η ενδεχόμενη τοξικότητά τους σε υψηλότερες δόσεις [17]. Είναι αξιοσημείωτο ότι μπορεί να παρατηρηθεί αντικαρκινικές επιδράσεις για τις ενώσεις αυτές σε μελέτες κοόρτης παρά ένα σύντομο χρόνο ημίσειας ζωής και γρήγορο μεταβολισμό άπαξ κατάποση [18]. Συχνά, παρουσία της ένωσης μπορεί να αξιολογηθεί μόνο από τον ποσοτικό προσδιορισμό των μεταβολιτών, υποδηλώνοντας ότι αυτοί οι μεταβολίτες κυκλοφορούν στο σώμα για ένα ορισμένο χρονικό διάστημα και να αλληλεπιδράσουν με βιολογικές διαδικασίες [19]. Κατά συνέπεια, μία υπόθεση που εξηγεί τη βιοδραστικότητα των φυσικών ενώσεων είναι ότι οι ίδιοι οι μεταβολίτες διατηρούν και μεταφέρουν μέρος ή το σύνολο της βιοδραστικότητας του αρχικού ένωσης. Η παρούσα μελέτη διερεύνησε τη δυνατότητα αυτή χρησιμοποιώντας [6] -shogaol, το κύριο συστατικό των ξηρών τζίντζερ, και των μεταβολιτών της.

προηγούμενη μελέτη μας έδειξε ότι [6] -shogaol μεταβολίζεται εκτενώς σε ποντίκια και σε καρκινικά κύτταρα και περισσότερο από το 90% του [6] -shogaol μετατρέπεται σε μεταβολίτες της [12]. Παρατηρήσαμε επίσης ότι η ανθρώπινη φυσιολογική κυτταρική IMR-90 σε κάποιο βαθμό μεταβολίζεται [6] -shogaol με παρόμοιο τρόπο προς τα καρκινικά κύτταρα (τα δεδομένα δεν παρουσιάζονται). Ως αποτέλεσμα, γρήγορο μεταβολισμό του [6] -shogaol θα μπορούσε να προσφέρει την ευκαιρία για τη σταθερή τους μεταβολίτες της να εμπλακούν σε βιολογικές διεργασίες, εφόσον κατείχαν βιοδραστηριοτήτων. Για να επαληθευτεί αυτή η υπόθεση, είναι κρίσιμο για να ληφθούν τα μεταβολίτες σε σταθερή μορφή. Απομόνωση από το φυσικό τους περιβάλλον δεν θα ήταν βολικό και πιθανότατα δεν θα αποφέρει τα αναγκαία για την πειραματική βιολογία ποσότητες. Μια χημική σύνθεση είναι πολύ περισσότερο επιθυμητή, αναπαραγώγιμη, και αποτελεσματικό. Έχουμε καθαριστεί M6-M12 σε πολύ περιορισμένες ποσότητες (0,5 έως 17 mg) από δείγματα κοπράνων που συλλέγονται από [6] -shogaol ποντίκια με αγωγή [12]. Για να έχουν αρκετό ποσότητα για την περαιτέρω μελέτη της βιοδραστικότητας του [6] μεταβολίτες -shogaol, περιγράφουμε τα βήματα χημεία που επιτρέπουν τη σύνθεση των κύριων μεταβολιτών της [6] -shogaol σε αυτή τη μελέτη. Δώδεκα μεταβολίτες της [6] -shogaol (Μ1, Μ2, Μ4 και Μ13-) συντέθηκαν επιτυχώς με ρεαλιστικές προσεγγίσεις. Οι δομές της συνθετικής μεταβολιτών επαληθεύθηκαν με χρήση 2-D NMR δεδομένα 1-D και /ή καθώς φάσματα μάζας.

Συγκρίναμε την ανάπτυξη ανασταλτικές επιδράσεις των συνθετικών μεταβολιτών με [6] -shogaol σε δύο ανθρώπινες καρκινικών κυττάρων και δύο ανθρώπινα φυσιολογικά κύτταρα. Τα αποτελέσματά μας έδειξαν ότι δύο μεταβολίτες, Μ2 και Μ13, κατείχε τα ανασταλτικά αποτελέσματα πλέον συγκρίσιμη αύξηση στο [6] -shogaol προς τα καρκινικά κύτταρα. Το πιο σημαντικό, M2 εκτίθενται σε διακρίσεις, καθώς δεν φαίνεται να είναι τοξική στα φυσιολογικά κύτταρα. Αυτή η επίδραση δεν ανιχνεύθηκε με [6] -shogaol. Μ13 έδειξε επίσης λιγότερο τοξικά αποτελέσματα στα φυσιολογικά κύτταρα σε σύγκριση με [6] -shogaol. Επιπλέον, Μ5, Μ6 και Μ8-M12 είχε επίσης ορισμένες δραστικότητα κατά της ανάπτυξης των καρκινικών κυττάρων, αλλά δεν έδειξε τοξικότητα προς τα φυσιολογικά κύτταρα με IC

50 τιμές μεγαλύτερες από 100 μΜ (Σχήματα 5 και 6). Τα αποτελέσματά μας δείχνουν σαφώς ότι οι μεταβολίτες του [6] -shogaol παραμένουν βιοδραστικών έναντι καρκινικών κυττάρων αλλά είναι πολύ λιγότερο τοξικές από [6] -shogaol με τα φυσιολογικά κύτταρα. Αυτό επιβεβαιώνει την υπόθεσή μας ότι οι ίδιοι οι μεταβολίτες διατηρούν και μεταφέρουν μέρος ή το σύνολο της βιοδραστικότητας του αρχικού ένωσης.

Η απόπτωση είναι ένας μηχανισμός συχνά υπεύθυνη για την επαγωγή του κυτταρικού θανάτου σε απόκριση σε εσωτερικά ή εξωτερικά στρες. Προκειμένου να αποκτήσουν εικόνα για το μηχανισμό δράσης των μεταβολιτών, πραγματοποιήσαμε μια δοκιμασία TUNEL σε HCT-116 κύτταρα χρησιμοποιώντας Μ2, Μ6, Μ13 και δύο ισομερή του, M13-1 και M13-2 και σε σύγκριση με τις δραστηριότητές τους με εκείνη της [ ,,,0],6] -shogaol. Έδειξε ότι τόσο Μ2 και Μ13, αλλά δεν Μ6, είναι ικανά να προκαλέσουν καρκίνο κυτταρικής απόπτωσης σε αμφότερες HCT-116 ανθρώπινου κόλον καρκινικά κύτταρα και Η-1299 ανθρώπινα καρκινικά κύτταρα πνεύμονα (Σχήμα 8Α και 8Β). Για Μ13, επαγωγή απόπτωσης δεν μπορούσε σταθερά να αποδοθεί σε ένα ισομερές ή το άλλο, γεγονός που υποδηλώνει ότι στέρεο διαμόρφωση δεν είναι σημαντική για την βιοδραστικότητα αυτής της ένωσης. Παρατηρήσαμε ότι τόσο Μ2 και Μ13 θα μπορούσε να προκαλέσει apoposis σε HCT-116 κύτταρα σε ένα επίπεδο παρόμοιο με αυτό του [6] -shogaol στο 6 σημείο μίας ώρας (Εικόνα 8C). Ωστόσο, μετά από 24 ώρες έκθεσης στους μεταβολίτες, το ποσοστό των TUNEL θετικών κυττάρων ήταν ως επί το πλείστον αμετάβλητη στα 20 μΜ τόσο για Μ2 και Μ13, ενώ η επίδραση της [6] -shogaol ήταν αξιοσημείωτα αυξημένη. Η επίδραση επαγωγή Μ2 στην απόπτωση σε συγκέντρωση 40 μΜ αυξήθηκε δραματικά στο χρονικό σημείο 24 ώρα συγκριτικά με εκείνη του 6 σημείο μίας ώρας, η οποία ήταν σημαντικά υψηλότερη από εκείνη του Μ13 σε συγκέντρωση 40 μΜ. Παρατηρήσαμε επίσης μία εξαρτώμενη από τη συγκέντρωση επίδραση της [6] -shogaol και των μεταβολιτών της σε καρκινικών κυττάρων απόπτωσης, όπου μια αύξηση στη συγκέντρωση μιας ένωσης που είχε ως αποτέλεσμα μια αντίστοιχη αυξημένο ποσοστό των αποπτωτικών κυττάρων. Συνολικά τα αποτελέσματα αυτά δείχνουν ότι είναι πιθανόν ότι η ενεργοποίηση των άλλων μηχανισμών που εμπλέκονται στην πυροδότηση θάνατο των καρκινικών κυττάρων, ωστόσο, η απόπτωση εμφανίζεται να είναι ένα από τα σημαντικότερα ενεργοποιημένων οδούς [6] μεταβολίτες -shogaol να επάγει θάνατο των καρκινικών κυττάρων.

είναι πάντα μια πρόκληση για να διαχωρίσετε στερεοφωνικό ισομερή. Ανάμεσα σε όλες τις συντίθενται μεταβολίτες, M13 ήταν το μείγμα μόνο διαστερεομερών που μπορέσαμε να διαχωρίσει τη χρήση μη χειρόμορφη παρασκευαστική στήλη HPLC. Τα αποτελέσματά μας έδειξαν ότι Μ13 ως το μίγμα της M13-1 και M13-2 είχε ανασταλτικά αποτελέσματα ελαφρώς καλύτερη ανάπτυξη σε καρκινικά κύτταρα από τα δύο διαστερεομερή μόνο και M13-1 και M13-2 είχαν παρόμοια δραστηριότητα, αν και M13-2 ήταν ελαφρώς πιο ισχυρό από M13-1. Το πιο σημαντικό, κάναμε παρατηρούμε Μ13 ως μεταβολίτης του [6] -shogaol υπό τη μορφή ενός μίγματος M13-1 και M13-2 σε HCT-116 ανθρώπινου καρκίνου του παχέος εντέρου κύτταρα (τα δεδομένα δεν παρουσιάζονται). Θα ήταν χρήσιμο να διαχωριστούν τα δύο διαστερεομερή του Μ2, η πιο ενεργός μεταβολίτης της [6] -shogaol, χρησιμοποιώντας χηλική στήλη και περαιτέρω προσδιορισμό της επίδρασης της στέρεο διαμόρφωση επί της δραστικότητας αυτής της ένωσης σε μελλοντική μελέτη. Ταυτοποιήσαμε πρόσφατα Μ2 ως μεταβολίτης του [6] -shogoal σε ανθρώπους (μη δημοσιευμένα δεδομένα). Έτσι, είναι σημαντικό να καθοριστεί εάν Μ2 υφίσταται ως μίγμα δύο διαστερεομερών σε ποντικούς και σε ανθρώπους.

Εν κατακλείδι, η παρούσα μελέτη μας επέτρεψε να δείξουμε ότι οι μεταβολίτες του [6] -shogoal μπορεί να ευθύνεται για το βιοδραστικότητα της μητρικής ένωσης, και ειδικά ενεργοποιεί μοριακών οδών υπεύθυνο για θάνατο των καρκινικών κυττάρων με παρόμοιο τρόπο. Προτείνει ότι αντικαρκινική δράση αποδίδεται σε ενώσεις όπως [6] -shogoal θα μπορούσαν να έχουν εν μέρει διαστρεβλωθεί στο παρελθόν. Αυτό που ήταν αρχικά πιστεύεται ότι είναι ένα αποτέλεσμα της φυσικής ένωσης θα μπορούσε να ήταν το άμεσο αποτέλεσμα της ταχείας μεταβολισμό της ένωσης, το καθιστά λιγότερο ικανό να προκαλεί μοριακών μηχανισμών. Ωστόσο, η εμφάνιση των μεταβολιτών της σε ιστούς στόχους τότε θα συμπληρώσει, να διατηρήσουν ή να αντικαταστήσει εντελώς το βιοδραστικών επίδραση της αρχικής ένωσης. Συμπληρωματικές

in vivo

μελέτες θα χρειαστούν για να αποκτήσετε μια οριστική απάντηση στο ερώτημα αυτό, αλλά από τώρα η μελέτη που παρουσιάζεται εδώ ανοίγει νέες ερευνητικές δυνατότητες για τη μελέτη των βιοδραστικών μεταβολιτών της [6] -shogaol.

Υλικά και Μέθοδοι

Υλικά |

[6] -Shogaol καθαρίστηκε από εκχύλισμα τζίντζερ στο εργαστήριό μας [8].