Syntese, in vitro-antioxidantaktivitet og cytotoksicitet af naringin-acylhydrazon-derivater
Flavonoider er en klasse af naturlige benzo-γ-pyranonderivater, der er almindeligt forekommende i planteriget, med antibakterielle, antioxidante, immunregulerende, kemoforebyggende og kræfthæmmende egenskaber, som er meget gavnlige for menneskers sundhed. Naringin, som er en dihydroflavonoidforbindelse, har også biologiske aktiviteter som f.eks. antibakterielle, antitumor- og antioxidantegenskaber. Tutunchi og Filippin undersøgte, om naringin kunne bruges til at bekæmpe COVID-19. Naringin kan bruges i kombination med Vc og Ve til mere effektivt at behandle cadmiuminduceret og arsenikinduceret oxidativ stressinduceret leverskade hos Wistar-rotter. På grund af den dårlige lipid- og vandopløselighed af naringin selv er dets biotilgængelighed imidlertid ikke høj. Derfor har forskningen i modificering af naringin fået stor opmærksomhed fra alle samfundslag.

De phenoliske hydroxylgrupper i position 7 og 4 ' samt carbonylgruppen i position 4 i naringin er relativt aktive. Derfor kan naringins struktur ændres gennem kemiske reaktioner for at forbedre dets vandopløselighed og dermed øge dets biotilgængelighed. Ifølge litteraturrapporter har hydrazidforbindelser god antioxidantaktivitet, antibakteriel aktivitet, anticanceraktivitet osv. Men på grund af aminogruppernes indflydelse i hydrazid har de en vis toksicitet for organismer. Derfor er modificering af hydrazid for at opnå hydrazon et effektivt middel til at forbedre hydrazids toksicitet. Acylhydrazonforbindelser har også gode antibakterielle, antioxidante og antiproliferative egenskaber. Baseret på den nuværende forskning i struktur-aktivitetsforhold og naringinmodifikation introducerer denne artikel derfor en hydrazidgruppe i position 4 for at danne en acylhydrazon i håb om at opnå naringinderivater med både biologisk aktivitet og reduceret toksicitet af hydrazidstrukturen. Udfør in vitro antioxidantaktivitet og cytotoksicitetseksperimenter på de opnåede derivater på HEK293-celler for at screene for høj antioxidantaktivitet og stoffer med lav toksicitet, hvilket giver reference til yderligere udvikling og anvendelse.

I dette eksperiment blev 13 naringinacylhydrazonderivater syntetiseret ved hjælp af mikrobølgeassisterede metoder, hvoraf 12 ikke er blevet rapporteret i litteraturen. In vitro-antioxidantaktiviteten af 13 derivater blev bestemt ved hjælp af ABTS-, FRAP- og DPPH-metoder. Antioxidantaktiviteten af de opnåede derivater er stærkere end naringins. Desuden er antioxidantaktiviteten af de otte derivater b, e, g, i, j, k, l og m særlig signifikant, og antioxidantaktiviteten af derivaterne g, i, j, k, l og m kan sammenlignes med BHT, hvilket indikerer, at indførelsen af acylhydrazon-grupper ved 4-position carbonyl af naringin gennem reaktion effektivt kan forbedre antioxidantaktiviteten af moderforbindelsen. Der blev udført en struktur-aktivitetsanalyse af derivaternes antioxidantaktivitet, som viste, at når R-gruppen var en elektronudtrækkende gruppe, blev derivaternes ladningstæthed spredt, og stabiliteten af de frie radikale mellemprodukter, der blev opnået fra reaktionen, steg, hvilket resulterede i stærkere antioxidantaktivitet end naringin selv. Resultaterne af effekten af 8 meget aktive derivater på HEK293-cellers overlevelsesrate viste, at bortset fra e og m var de andre derivater ikke-toksiske for HEK293 i koncentrationsområdet 0-25 μ mol/L. Det ikke-toksiske koncentrationsområde for derivat j for celler er 0-100 μ mol/L, mens detektionsresultaterne for derivaterne g og k viser, at et stort antal celler stadig overlever inden for koncentrationsområdet 0-50 μ mol/L. Cytotoksiciteten af de opnåede derivater er dog stærkere end naringins, hvilket indikerer, at mens man indfører acylhydrazon-grupper for at øge antioxidantaktiviteten, øges forbindelsens cytotoksicitet også på forskellige niveauer. Dette giver et referencegrundlag for dosering af tilsætningsstoffer i efterfølgende undersøgelser af forskellige derivater. Efter den indledende screening har derivaterne g, j og k derfor god antioxidantaktivitet og lav cytotoksicitet. Blandt dem har derivat j både stærk antioxidantaktivitet og lav cytotoksicitet og har visse anvendelsesmuligheder. Dette giver et grundlag for yderligere udvikling og forskning. Analysen af forholdet mellem struktur og aktivitet af antioxidantaktiviteten af 13 derivater giver retning for fremtidigt syntetisk design.