Abstrait:Il a été rapporté que les racines de Vitis amurensis avaient le potentiel de blanchir la peau grâce à l'évaluation de la mélanogénèse et des activités inhibitrices de la tyrosinase. Dans cette étude, les racines de V. amurensis ont été utilisées pour sélectionner rapidement des ingrédients blanchissants à l'aide de LC-Q-TOF-MS couplé à un dosage inhibiteur de la tyrosinase, et pour optimiser le processus d'extraction à utiliser comme matériau fonctionnel de blanchiment de la peau par une méthodologie de surface de réponse. Les résultats ont montré que les racines de V. amurensis présentaient des effets inhibiteurs de la tyrosinase par deux oligomères de stilbène, ε-vinifera (1) et la vitamine B (2), comme prédit par LC-Q-TOF-MS couplé à un essai biologique. Les conditions d'extraction optimales (concentration de méthanol 66 %, volume de solvant 140 ml et temps d'extraction 100 min) pour les ingrédients de blanchiment de la peau ont été établies avec des rendements de 6,20 % et l'activité inhibitrice de la tyrosinase était de 87,27 %. La relation entre chaque facteur et sa réponse correspondante a été confirmée par l'analyse de corrélation de Pearson. Le volume de solvant a montré une relation linéaire claire avec les rendements, et la concentration de méthanol avait une forte relation linéaire avec l'activité inhibitrice de la tyrosinase pour les composés 1 et 2, ainsi que leur combinaison. Dans l'ensemble, LC-Q-TOF-MS couplé à un bioessai s'est avéré avoir le potentiel de trouver efficacement de nouveaux constituants actifs, ainsi que des constituants actifs connus ; les vitamines peuvent être proposées comme un nouvel agent blanchissant potentiel naturel.

Selon des études pertinentes,Cistancheest une herbe commune qui est connue comme "l'herbe miracle qui prolonge la vie". Son composant principal estcistanoside, qui a divers effets tels queantioxydant, anti-inflammatoire, etpromotion de la fonction immunitaire. Le mécanisme entre cistanche etblanchiment de la peauréside dans l'effet antioxydant du cistancheGlycosides. La mélanine de la peau humaine est produite par l'oxydation de la tyrosine catalysée parTyrosinase, et la réaction d'oxydation nécessite la participation d'oxygène, de sorte que les radicaux sans oxygène dans le corps deviennent un facteur important affectant la production de mélanine. Cistanche contientcistanoside, qui est un antioxydant et peut réduire la génération de radicaux libres dans le corps, inhibant ainsi la production de mélanine.

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Mots clés:Vitis amurensis; LC-Q-TOF-MS couplé à un dosage inhibiteur de la tyrosinase ; méthodologie de surface de réponse; Corrélation de Pearson

1. Introduction

La mélanine est responsable de la couleur de la peau et des cheveux des mammifères et protège la peau des rayons ultraviolets, mais la production excessive de mélanine et l'accumulation de mélanine dans la peau provoquent des troubles cutanés d'hyperpigmentation tels que les taches de rousseur, le mélasma, les taches de vieillesse, les éphélides et les lentigines séniles. La tyrosinase, connue sous le nom d'enzyme oxydase contenant du cuivre, joue un rôle crucial dans la biosynthèse de la mélanine. L'enzyme a catalysé deux réactions d'oxydation consécutives : la première étape, l'hydroxylation de la L-tyrosine en 3,4-dihydroxy-L-phénylalanine (L-DOPA), et la deuxième étape, l'oxydation de la L-DOPA en dopaquinone. La dopaquinone est une substance hautement réactive qui peut polymériser spontanément pour générer de la mélanine [1–3]. Par conséquent, les inhibiteurs de la tyrosinase peuvent être utilisés comme traitements pour les troubles cutanés liés à l'hyperpigmentation et comme agents de blanchiment de la peau.

Vitis amurensis, une espèce de vigne sauvage, est principalement distribuée en Asie (Corée, Chine et Japon). Les fruits entièrement mûrs sont consommés crus et contiennent des nutriments abondants tels que le saccharose, le glucose, les protéines et les vitamines, ils sont donc utilisés comme matière pour le vin, le jus, les gelées et la confiture. De plus, ses feuilles sont utilisées dans une salade [4]. Ses racines et ses tiges ont été utilisées en médecine traditionnelle pour le traitement du cancer, des douleurs névralgiques et des douleurs abdominales [5,6]. Ses racines sont constituées de stilbènes (un constituant principal), de procyanidines, de flflavonoïdes, de triterpénoïdes et d'autres composés phénoliques. Jusqu'à présent, les compositions chimiques de la racine ont été étudiées de manière suffisamment détaillée. En particulier, divers oligomères de stilbène, dont le resvératrol, l'amurensine A, la vitamine A, (plus)-ε-vinifera, les amurensines C–M, l'ampelopsine A, D et l'ampelopsine E, ont été signalés [6]. L'extrait méthanolique de racine présente un effet anti-mélanogénique contre la mélanogénèse induite par l'hormone stimulant les mélanocytes dans les cellules B16F10 et l'oxydation de la 3,4-dihydroxyphénylalanine (L-DOPA) via la tyrosinase de champignon [7]. De plus, les extraits de V. amurensis et leurs composés actifs présentent des effets antioxydants, anti-inflammatoires, neuroprotecteurs et anti-tumorigènes [7-10].

La LC-MS combinée à un essai biologique peut confirmer simultanément le profil chimique et l'activité biologique des composants dans les produits naturels sans avoir besoin d'extraction et d'isolement. Par conséquent, il a récemment été utilisé pour identifier efficacement et rapidement les composés bioactifs dans les produits naturels [11-13].

L'optimisation est un processus qui permet d'optimiser l'efficacité des systèmes ou des produits expérimentaux. La méthodologie de surface de réponse (RSM), l'analyse multivariée, la conception d'expériences utilisant des techniques mathématiques et statistiques basées sur des modèles empiriques et l'expression de la corrélation entre la conception expérimentale et les résultats sous forme de fonction polynomiale, sont des techniques qui fournissent des conditions d'optimisation idéales avec une efficacité maximale. RSM est une méthode d'optimisation précise et efficace largement utilisée dans divers domaines, notamment la transformation des aliments, la chimie, la biologie et l'agriculture [14-16]. Au cours des dernières décennies, l'intérêt pour les produits pharmaceutiques, les cosmétiques et les aliments fonctionnels contenant des produits naturels s'est accru; par conséquent, des recherches sont en cours dans les universités et l'industrie visant à développer de tels produits [17,18]. La première étape de ces études implique l'extraction du constituant bioactif à partir de produits naturels. À l'heure actuelle, étant donné que de nombreux facteurs tels que le temps d'extraction, la température, le rapport liquide-solide et le volume de solvant ont affecté les constituants extraits, une optimisation pour extraire au maximum les constituants bioactifs est nécessaire.

À notre connaissance, les constituants inhibiteurs de la tyrosinase et l'optimisation des extraits de racines de V. amurensis ont rarement été rapportés [5,19]. Cette étude visait donc à obtenir rapidement l'inhibiteur de la tyrosinase à partir des racines de V. amurensis en utilisant LC-Q-TOF-MS couplé à un dosage inhibiteur de la tyrosinase et à optimiser les conditions d'extraction pour élargir l'utilisation des racines de V. amurensis comme agent de blanchiment de la peau. par RSM.

2. Résultats et discussion

2.1. LC-QTOF MS couplé à un test inhibiteur de la tyrosinase utilisant l'extrait de racine de V. amurensis

L'extrait de MeOH à 80 % de la racine de V. amurensis a présenté une activité inhibitrice significative de la tyrosinase (80,7 ± 0,8 % à 50 µg/mL, tableau S1). Pour identifier les composés inhibiteurs de la tyrosinase dans la racine de V. amurensis sans isolement, une LC-QTOF-MS couplée à un test inhibiteur de la tyrosinase a été réalisée. Le profil chimique de l'extrait de racine de V. amurensis a été obtenu lors du premier passage (Figure S1) et les composés bioactifs ont été identifiés à l'aide d'un dosage inhibiteur de la tyrosinase de fractions collectées toutes les 30 s à partir du deuxième passage (Figure 1). Il y avait deux pics entre 19 et 22 min sur le chromatogramme de masse censés avoir une activité inhibitrice significative de la tyrosinase, et leurs structures ont été identifiées comme étant le dimère de stilbène (1) et le tétramère de stilbène (2) à l'aide du profilage chimique (tableau 1).

2.2. Identification des constituants inhibiteurs de la tyrosinase de la racine de V. amurensis

Tout d'abord, deux constituants censés avoir une activité inhibitrice de la tyrosinase ont été isolés de la fraction EtOAc, et leur bioactivité a été évaluée. Les structures des composés isolés 1 et 2 ont été identifiées comme étant ε-vinifera (1) [20,21] et la vitamine B ( -vinifera, 2) [21–23], respectivement, en utilisant 1H-NMR, 13C-NMR et ESI-MS (Figure 2, Figures S2 et S3 et Tableau S2). Dans le test d'inhibition de la tyrosinase, les valeurs IC50 des composés 1, 2 et de l'acide kojique étaient de 3,51, 10,74 et 27,09 µM, respectivement. Les deux composés ont montré des effets inhibiteurs de la tyrosinase plus élevés que le témoin positif, l'acide kojique, qui est le constituant connu du blanchiment de la peau (tableau 1 et figure S4). Dans des études antérieures, ε-vinifera (1) aurait une activité inhibitrice de la tyrosinase [23] ; cependant, la vitamine B (2) a été identifiée pour la première fois dans notre étude.

Dans l'ensemble, les résultats, corrélés aux données prédites de LC-MS couplées à un dosage inhibiteur de la tyrosinase et à la vitamine B (2), montrent un potentiel en tant que nouvel inhibiteur de la tyrosinase. En outre, des études d'amarrage moléculaire ont été menées pour étayer le résultat de l'activité inhibitrice significative de la tyrosinase des deux oligomères de stilbène. Comme le montre le tableau 1, les composés 1 et 2 ont montré un score d'amarrage plus élevé que le témoin positif, l'acide kojique, conformément à nos données expérimentales. Cependant, les résultats d'amarrage des composés étaient contraires à nos résultats expérimentaux. Les modes d'interaction des composés 1 et 2 ont été décrits dans la figure 3. Le composé 1 a formé 4 liaisons hydrogène, 2 interactions hydrophobes et 1 interaction de paire pi-lone, et le composé 2 a formé 11 liaisons hydrogène, 7 interactions hydrophobes, 1 interaction de van der Waals. , et 3 interactions de paires de pi-lones. En conséquence, il a été confirmé que les composés peuvent être insérés dans le site actif de la protéine cible et se lier aux résidus d'acides aminés catalytiques qui peuvent inhiber l'activité de la tyrosinase. De plus, ε-vinifera (1) est signalé comme un inhibiteur compétitif qui se lie au même site que la L-DOPA se lie à la tyrosinase [23]. Il a été observé que la vitamine B (2) se lie au même site que ε-vinifera (1), ce qui a confirmé que la vitamine B (2) est un nouvel inhibiteur compétitif.

2.3. Optimisation de l'extraction des racines de V. amurensis à l'aide de RSM

Pour utiliser les racines de V. amurensis comme matériau fonctionnel de blanchiment de la peau, les conditions d'extraction optimales ont été conçues par la conception de Box-Behnken (BBD) pour maximiser le rendement d'extraction et l'activité inhibitrice de la tyrosinase. Les effets de réponses indépendantes telles que le rendement d'extraction, l'activité inhibitrice de la tyrosinase, la quantité de composé 1, la quantité de composé 2 et la quantité de la somme des composés 1 et 2, sur les trois variables indépendantes (temps d'extraction, concentration MeOH/eau et volume de solvant), ont été mesurés (tableau 2). La plage de variables a été définie comme le temps d'extraction (40, 70 et 100 min), la concentration de MeOH (40, 70 et 100 pour cent) et le volume de solvant ( 35, 87,5 et 140 ml) sur la base d'une expérience préliminaire à facteur unique (données non présentées). Les valeurs obtenues à partir des expériences conçues ont été exprimées sous forme de polynômes de corrélations entre les variables à l'aide d'une analyse de régression (tableaux S4 à S13 et figure S5). À la suite de l'optimisation individuelle pour chaque réaction (tableau 3), le rendement devait représenter 6,21 % lorsqu'il était extrait avec 100.00 min, MeOH 64,78 %, 140.{{42} } ml. L'activité inhibitrice de la tyrosinase (pourcentage) a été extraite avec 65,22 min, MeOH 100.00 pourcent, 140,00 conditions mL, et il a été prédit qu'elle montrerait une valeur de 90,37 pour cent . La quantité de composé 1 à 65,74 min, MeOH 100.00 %, 35,00 mL a été estimée à 37,45 µg/mg, et la quantité de composé 2 à 70,00 min, MeOH 70,00 % et 92,24 mL a été prédit comme 86.77 µg/mg. De plus, les contenus totaux des composés 1 et 2 devaient présenter une valeur maximale de 108,10 ug/mg lorsqu'ils étaient extraits dans des conditions de 75,20 min, MeOH 100,00 % et 35,00 mL. Des expériences basées sur des conditions optimisées ont donné 6,19 ± 0,36 %, une activité inhibitrice de la tyrosinase de 91,72 ± 3,48 %, une teneur en composé 1 de 36,54 ± 1,78 µg/mg, une teneur en composé 2 de 85,74 ± 16,57 µg/mg et la somme des composés 1 et {{85} }.10 ± 19.11 µg/mg ont été obtenus, et les réponses individuelles pour chaque variable présentaient une différence de 5 % ou moins par rapport aux valeurs théoriquement prédites. L'optimisation des réponses multiples a été réalisée pour maximiser le rendement d'extraction et l'activité inhibitrice de la tyrosinase (tableau 3). Les conditions optimisées étaient les suivantes : temps d'extraction, 100 min ; concentration en MeOH, 66,38 % ; et volume de solvant, 140 ml. En utilisant ces conditions, le rendement a été déterminé comme étant de 5,95 ± 1,13 % et l'activité inhibitrice de la tyrosinase était de 85,93 ± 1,57 % ; ces valeurs étaient similaires aux valeurs prédites, 6,20 et 87,25 %, respectivement. De plus, la corrélation entre chaque variable et la réponse correspondante a été analysée à l'aide de la corrélation de Pearson (tableau 4). Le rendement d'extraction a montré une relation linéaire claire entre le temps d'extraction et la concentration de MeOH et une relation linéaire négative avec la quantité de composé 1. De plus, l'activité inhibitrice de la tyrosinase a montré une forte relation linéaire entre la quantité de composé 2 et la quantité de la somme des composés 1 et 2 et une relation linéaire claire avec le composé 1. Par conséquent, l'activité inhibitrice de la tyrosinase de la racine de V. amurensis était proportionnelle aux composés 1 et 2 mais présentait une relation linéaire plus forte avec la quantité de composé 2 que le composé 1.

3. Matériels et méthodes

3.1. Procédures expérimentales générales

La chromatographie liquide à moyenne pression (MPLC) a été réalisée à l'aide d'un Biotage Isolera (Biotage AB, Uppsala, Suède). Un système est équipé d'une pompe de chromatographie flash haute performance (HPFC), d'un détecteur à double longueur d'onde variable et d'un collecteur. Les spectres RMN ont été acquis à l'aide d'un spectromètre Bruker SPECTROSPIN 300 MHz (Bruker Corporation, Billerica, MA, USA). Le méthanol-d4, un solvant RMN, a été acheté auprès de Cambridge Isotope Laboratories, Inc. L'acétonitrile (ACN), l'eau et le méthanol (MeOH) de qualité chromatographique ont été achetés auprès de ThermoFisher Scientific Korea Ltd. (Séoul, République de Corée). La L-tyrosine, la tyrosinase de champignon, l'acide kojique et l'acide formique ont été achetés auprès de Sigma – Aldrich Co (St. Louis, MO, USA).

3.2. Matériel végétal

La racine de V. amurensis a été obtenue à Gyeongbuk, Corée, et également achetée à Omniherb (Daegu, République de Corée). Ils ont été identifiés par le Dr Prof. Ki Yong Lee, du Collège de pharmacie de l'Université de Corée. Un spécimen de référence (KUP-HD071) a été déposé au Laboratoire de Pharmacognosie, Collège de Pharmacie, Université de Corée.

3.3. Spectrométrie de masse LC-Q-TOF

La LC a été réalisée à l'aide d'une série Agilent 1260 (Agilent, Santa Clara, Californie, États-Unis) comprenant une pompe binaire, un dégazeur en ligne, un échantillonneur automatique, un compartiment à colonne thermostaté et un détecteur à réseau de photodiodes. La séparation chromatographique a été réalisée à l'aide d'une colonne Shiseido CapCell PAK C18 (5 µm, 4,6 mm, ID × 150 nm). La phase mobile était constituée d'eau (solvant A) et d'ACN (solvant B), tous deux contenant 0,1 % d'acide formique. Les conditions de gradient étaient les suivantes : 0–5 min, 10 % B, 5–30 min et augmentation linéaire de B de 10 à 90 %. Le débit associé a été fixé à 0,6 mL/min; 5 µL et 20 µL des échantillons ont été injectés pour l'analyse LC-Q-TOF-MS et LC-Q-TOF-MS couplée à un dosage inhibiteur de la tyrosinase, respectivement. La spectrométrie de masse a été réalisée à l'aide d'un spectromètre de masse Agilent 6530 Q-TOF (Agilent, Santa Clara, CA, USA) avec une interface d'ionisation par électrospray (ESI) en mode négatif. Les données de plage de masse de m/z 50–1000 ont été collectées en mode centroïde. Les paramètres de masse étaient les suivants : tension capillaire, 4000 V ; pression du nébuliseur, 40 psi ; tension fragmentaire, 175 V; tension du skimmer, 65 V ; température du gaz de séchage, 325 ◦C ; taux de gaz de séchage associé, 12,0 L/min; énergie de collision 10, 20, 30 et 40 eV. L'ajustement des paramètres d'acquisition et le traitement des données ont été effectués à l'aide de l'acquisition de données LC-MS/MS en utilisant la série 6530 Q-TOF (version B.05.00) (logiciel MassHunter Workstation, Agilent, Santa Clara, CA, USA).

3.4. LC-Q-TOF-MS couplé à un test inhibiteur de la tyrosinase

La LC-Q-TOF-MS couplée à un dosage inhibiteur de la tyrosinase a été réalisée selon la méthode établie dans l'étude précédente [24]. En bref, le test s'est déroulé en deux passages. Dans le premier cycle, le profil chimique de l'échantillon a été obtenu à l'aide de LC-Q-TOF-MS. Lors de l'exécution suivante, l'éluat après avoir traversé le système LC dans les conditions LC-Q-TOF indiquées a été collecté dans des plaques 96-puits toutes les 30 s. L'activité inhibitrice de la tyrosinase des fractions collectées a été évaluée à l'aide d'un test d'inhibition de la tyrosinase.

3.5. Isolement des composés inhibiteurs de la tyrosinase à partir de la racine de V. amurensis

Pour l'isolement des composés inhibiteurs de la tyrosinase identifiés à l'aide de LC-Q-TOF-MS couplé au test d'inhibition de la tyrosinase, la racine de V. amurensis (3,01 kg) a été extraite trois fois avec 80 pour cent MeOH pendant 60 min à température ambiante à l'aide d'ultrasons. Le solvant extrait a été filtré et concentré pour obtenir un extrait brut (215,7 g), qui a été mis en suspension dans de l'eau et divisé séquentiellement en utilisant du n-hexane, de l'acétate d'éthyle (EtOAc) et du n-BuOH. La fraction EtOAc (25,85 g) a été soumise à une chromatographie sur colonne de gel de silice en utilisant du n-hexane : EtOAc dans des conditions de gradient (20 : 1 → 0 : 1) pour donner sept fractions (E1–E7). La fraction E4 a été séparée à l'aide de MPLC et de 100 g de SNAP KP-Sil, d'une cartouche de gel de silice et de dichlorométhane : MeOH dans des conditions de gradient (97:3 → 0:100) pour donner sept sous-fractions (E4–1 à E4–7) . Le composé 2 (417,0 mg) a été obtenu à partir de E4–5. La sous-fraction E4–4 a été re-chromatographiée sur MPLC en utilisant SNAP 25 g Ultra, une cartouche de gel de silice et du chloroforme:MeOH:H2O dans des conditions de gradient (50:4:1 → 15:4:1) pour donner sept fractions ( E4–4–1 à E4–4–7). Le composé 1 (396,0 mg) a été obtenu à partir de E4–4–5, qui a été observé sous la forme d'un seul point sur une plaque de chromatographie en couche mince (TLC).

3.6. Test d'inhibition de la tyrosinase

L'activité inhibitrice de la tyrosinase a été évaluée en utilisant une méthode décrite précédemment avec une légère modification [25]. Les deux microlitres d'échantillon et 50 µL de 0.1 U/µL de tyrosinase de champignon ont été traités dans des plaques 96-puits et incubés à 37 ◦C. Après 15 min, 50 µL de L-tyrosine 1 mM ont été ajoutés puis mis à réagir à 37 ◦C pendant 15 min. La quantité de dopachrome formée a été mesurée à 495 nm à l'aide d'un lecteur de microplaques Spectra Max 19{{20}} (Molecular Devices, San Jose, Californie, États-Unis). L'activité inhibitrice de la tyrosinase a été calculée à l'aide de l'équation suivante : inhibition de la tyrosinase (pourcentage)=[1 − (S − S0)/(C − C0)] × 100, où S est l'absorbance de l'échantillon, de la tyrosinase et L -tyrosine; S0 est l'absorbance de l'échantillon et de la L-tyrosine ; C est l'absorbance de la tyrosinase et de la L-tyrosine, et C0 est l'absorbance de la L-tyrosine. L'acide kojique, un inhibiteur de la tyrosinase connu, a été utilisé comme contrôle positif. Les valeurs IC50 ont été calculées à l'aide de GraphPad Prism 6 (GraphPad Software, Inc., La Jolla, CA, USA).

3.7. Études d'amarrage moléculaire

L'amarrage moléculaire a été réalisé en utilisant le logiciel SYBYL-X 2.1.1 (Tripos Ltd., St. Louis, MO, USA) avec des structures cristallines de PPO3, une tyrosinase d'Agaricus bisporus (Protein Data Bank (PDB) ID : 2Y9W). Toutes les molécules d'eau de la protéine cible ont été éliminées et la préparation du ligand a été réalisée par le protocole de préparation "sanitize" dans SYBYL-X 2.1.1. L'affinité protéine-ligand a été calculée par le champ de force Tripos et exprimée sous forme de scores totaux. La pose amarrée du ligand du complexe protéine-ligand a été visualisée dans le programme Discovery Studio 2017 R2 Client (Biovia Co., San Diego, CA, USA).

3.8. Conception expérimentale et analyse statistique

Une condition optimisée pour extraire les constituants avec une activité inhibitrice maximale de la tyrosinase de la racine de V. amurensis a été établie à l'aide du BBD avec trois variables et trois niveaux (MINITAB Release 14.12.0 Statistical Software). Sur la base des résultats préliminaires de l'expérience à facteur unique, les variables indépendantes, notamment le temps d'extraction (X1), la concentration en MeOH et en eau (X2) et le volume de liquide (X3), ainsi qu'une gamme de leurs variables ont été sélectionnées (tableau S3). Les variables pour RSM ont été codées à l'aide de trois niveaux, -1, 0 et 1. Dans l'ensemble, 15 expériences ont été conçues, dont 3 répétitions au centre de la conception (tableau 2). En tant que réponses indépendantes, le rendement (pourcentage), l'activité inhibitrice de la tyrosinase (pourcentage), la quantité de composé (1) (ug/mg) et la quantité de composé (2) (ug/mg) ont été mesurés. L'activité inhibitrice de la tyrosinase de l'extrait a été évaluée à une concentration de 50 µg/mL. Chaque réponse est exprimée à l'aide de l'équation polynomiale du second ordre suivante :

où R désigne la réponse ; 1, 2 et 3 sont les coefficients linéaires ; 12, 23 et 13 sont les coefficients d'interaction entre trois variables ; et 11, 22 et 33 sont les coefficients quadratiques.
De plus, l'analyse de corrélation de Pearson a été effectuée pour déterminer l'existence d'une relation linéaire entre chaque variable et la réponse. Le coefficient de corrélation de Pearson a une forte relation linéaire entre {{0}}.7 et 1.0, une relation linéaire claire entre 0.3 et 0.7, une relation linéaire faible entre {{10}}.1 et 0.3, et une relation linéaire nulle ou négligeable entre 0.0 et 0.1. La corrélation positive et négative est exprimée selon que le coefficient de corrélation de Pearson est positif ou négatif.

3.9. Analyse quantitative des composés inhibiteurs de la tyrosinase 1 et 2

La quantité de chaque composé 1 et 2 dans les extraits obtenus en utilisant les 15 conditions expérimentales conçues a été mesurée en utilisant les courbes d'étalonnage (tableau 2). Les courbes d'étalonnage pour les composés 1 et 2 ont été déterminées à l'aide de l'aire sous la courbe du chromatogramme UV (330 nm acquis à des concentrations de 0,1 à 1 000 µg/mL et de 7,81 à 1 000 µg/mL, respectivement). La LC a été réalisée à l'aide d'un système Waters 2695 LC (Waters, Santa Clara, CA, USA) avec les mêmes conditions que celles du système LC détaillées dans Matériaux et méthodes, spectrométrie de masse LC-Q-TOF.

4. Conclusions

L'ε-viniférine (1) et la vitamine B (2) des racines de V. amurensis ont été caractérisées comme constituants de blanchiment de la peau à l'aide de la LC-Q-TOF-MS couplée à un test d'inhibition de la tyrosinase. En particulier, la vitamine B (2) a été identifiée pour la première fois comme un composé inhibiteur de la tyrosinase dans cette étude et l'ε-vinifera (1) et la vitamine B (2) ont montré des effets inhibiteurs de la tyrosinase plus élevés que le témoin positif, l'acide kojique. Les conditions d'optimisation avec effet inhibiteur maximal de la tyrosinase et rendement des racines de V. amurensis ont été établies en utilisant le temps d'extraction (100 min), la concentration de MeOH (66,38 %) et le volume de liquide (140 ml). Le résultat a montré une bonne correspondance entre les valeurs expérimentales et prédites. Par conséquent, la LC-Q-TOF-MS couplée à un bioessai a prouvé le potentiel de trouver efficacement de nouveaux constituants actifs, ainsi que des constituants actifs connus, la vitamine B (2), qui peuvent être proposés comme un nouvel agent blanchissant potentiel naturel.

Matériel supplémentaire : Les éléments suivants sont disponibles en ligne, Figure S1 : chromatogramme MS en mode d'ionisation négative (A) ; Chromatogramme UV à 280 nm (B) d'extraits de racines de V. amurensis, Figure S2 : Spectres RMN 1H et 13C du composé 1 (300 et 75 MHz, CD3OD), Figure S3 : Spectres RMN 1H et 13C du composé 2 (300 et 75 MHz, CD3OD), Figure S4 : Tracé sigmoïdal et IC50 du contrôle positif, composés 1 et 2, Figure S5 : Surface de réponse et tracés de contour montrant l'effet des paramètres d'extraction (X1 : temps d'extraction, min ; X2 : concentration en MeOH, pourcentage ; X3 : volume de solvant, mL). (Un rendement; (B) activité inhibitrice de la tyrosinase; (C) composé 1; (D) composé 2; (E) somme des composés 1 et 2, tableau S1. Activité inhibitrice de la tyrosinase d'extraits de racines de V. amurensis, Tableau S2 : Données RMN 1H et 13C des composés 1 et 2 dans CD3OD (δ en ppm), Tableau S3 : Variables indépendantes et niveaux pour la méthodologie de surface de réponse, Tableau S4 : Régression estimée pour le rendement, Tableau S5 : Analyse de la variance pour le rendement, Tableau S6 : Coefficient de régression estimé pour l'activité inhibitrice de la tyrosinase, Tableau S7 : Analyse de la variance pour l'activité inhibitrice de la tyrosinase, Tableau S8 : Coefficient de régression estimé pour le composé 1, Tableau S9 : Analyse de variance pour le composé 1, Tableau S10 : Coefficient de régression estimé pour le composé 2, Tableau S11. Analyse de variance pour le composé 2, Tableau S12 : Coefficient de régression estimé pour la somme des composés 1 et 2, Tableau S13 : Analyse de variance pour la somme des composés 1 et 2.
Contributions d'auteur: Conceptualisation, KYL ; méthodologie, K.-EO, HS et KYL ; logiciel, K.-EO et HS ; validation, SH ; analyse formelle, K.-EO et HS ; enquête, K.-EO, HS, MKL et KYL ; conservation des données, K.-EO, HS, BP et KYL ; rédaction—préparation du projet original, K.-EO et HS ; rédaction—révision et édition, HS, MKL, BP et KYL ; supervision, MKL, BP et KYL Tous les auteurs ont lu et accepté la version publiée du manuscrit.
Financement: Cette recherche a été soutenue par la subvention de la National Research Foundation of Korea financée par le gouvernement coréen (NRF-2017R1A2B4003403 et NRF-2019R1A6A1A03031807) et une subvention du Korea Health Technology R&D Project via le Korea Health Industry Development Institute (KHIDI), financé par le ministère de la Santé et du Bien-être, République de Corée (HF20C0038).
Déclaration de disponibilité des données : Les données présentées dans cette étude sont disponibles dans le matériel complémentaire.
Les conflits d'intérêts:Les auteurs ne déclarent aucun conflit d'intérêt.
Disponibilité de l'échantillon : Pas disponible

Les références

1. Ranjbar, S. ; Shahvaran, PS ; Edraki, N.; Khoshnevizadeh, M.; Darroudi, M.; Sarrafifi, Y.; Hamzehloueian, M.; Khoshneviszadeh, M. 1, 2, 3- 5- barbituriques de benzylidène (thio) liés au triazole en tant que nouveaux inhibiteurs de la tyrosinase et piégeurs de radicaux libres. Cambre. Pharm. 2020, 353, 2000058. [Référence croisée] [PubMed]

2. Chang, T.-S. ; Ding, H.-Y. ; Lin, H.-C. Identification de la 6, 7, 40 -trihydroxyisoflflavone comme un puissant inhibiteur de la tyrosinase. Biosci. Biotechnol. Biochimie. 2005, 69, 1999–2001. [Référence croisée] [PubMed]

3. Miyazawa, M. ; Oshima, T.; Koshio, K.; Itsuzaki, Y.; Anzai, J. Inhibiteur de la tyrosinase du son de riz noir. J. Agric. Chimie alimentaire. 2003, 51, 6953–6956. [Référence croisée]

4. Chen, Q. ; Diao, L.; Chanson, H. ; Zhu, X. Vitis amurensis Rupr : Un examen de la chimie et de la pharmacologie. Phytomédecine 2018, 49, 111–122. [Référence croisée] [PubMed]

5. Jin, K.-S. ; Oh, YN ; Hyun, Sask.; Kwon, HJ; Kim, BW L'acide bétulinique isolé de la racine de Vitis amurensis inhibe la mélanogenèse induite par l'3-isobutyl-1- méthylxanthine via la régulation des voies MEK/ERK et PI3K/Akt dans les cellules B16F10. Chimie alimentaire. Toxicol. 2014, 68, 38–43. [Référence croisée]

6. Kim, H. ; Thuong, PT ; Ngoc, TM; Lee, je. ; Hung, ND ; Bae, K. Activité antioxydante et inhibitrice de la lipoxygénase des oligostilbènes de la feuille et de la tige de Vitis amurensis. J. Ethnopharmacol. 2009, 125, 304–309. [Référence croisée]

7. Jin, K.-S. ; Oh, YN ; Hyun, Sask.; Kwon, HJ; Kim, BW La racine de Vitis amurensis Ruprecht a inhibé la mélanogénèse induite par l'hormone de stimulation des mélanocytes dans les cellules B16F10. Nutr. Rés. Pratique. 2014, 8, 509–515. [Référence croisée]

8. Jang, MH ; Piao, XL ; Kim, HY ; Cho, EJ; Baek, SH; Kwon, SW; Park, JH Les oligomères de resvératrol de Vitis amurensis atténuent le stress oxydatif induit par l'amyloïde dans les cellules PC12. Biol. Pharm. Taureau. 2007, 30, 1130-1134. [Référence croisée]

9. Lee, E.-O. ; Lee, H.-J.; Hwang, H.-S.; Ahn, K.-S.; Chae, C.; Kang, K.-S.; Lu, J.; Kim, S.-H. Inhibition puissante de la croissance du cancer du poumon de Lewis par l'hexanol A des racines de Vitis amurensis grâce à des activités apoptotiques et anti-angiogéniques. Carcinogène 2006, 27, 2059–2069. [Référence croisée]

10. Bak, M.-J. ; Truong, VL; Kang, H.-S.; Jun, M.; Jeong, W.-S. Effet anti-inflammatoire des procyanidines de graines de raisin sauvage (Vitis amurensis) dans les cellules RAW 264.7 induites par le LPS. Oxyde. Méd. Cellule. Longev. 2013, 2013. [Référence croisée]

11. Shin, H. ; Chung, H.; Parc, B. ; Lee, KY Identification des constituants antioxydants de Polygonum aviculare à l'aide de LC-MS couplé à un test DPPH. Nat. Prod. Sci. 2016, 22, 64–69. [Référence croisée]

12. Parc, S. ; Shin, H.; Parc, Y. ; Choi, je. ; Parc, B. ; Lee, KY Caractérisation des constituants inhibiteurs de la production de NO de Catalpa ovata à l'aide de LC-MS couplée à un dosage cellulaire. Bioorg. Chim. 2018, 80, 57–63. [Référence croisée] [PubMed]

13. Ingkaninan, K. ; De Best, C.; Van Der Heijden, R.; Hofte, A.; Karabatak, B.; Irth, H.; Tjaden, U. ; Van der Greef, J.; Verpoorte, R. Chromatographie liquide à haute performance avec détection UV, spectrométrique de masse et biochimique couplée en ligne pour l'identification des inhibiteurs de l'acétylcholinestérase à partir de produits naturels. J. Chromatogr. 2000, 872, 61–73. [Référence croisée]

14. Bezerra, Massachusetts ; Santelli, RE; Oliveira, EP ; Villar, LS; Escaleira, LA Méthodologie de surface de réponse (RSM) comme outil d'optimisation en chimie analytique. Talante 2008, 76, 965–977. [Référence croisée] [PubMed]

15. Witek-Krowiak, A. ; Chojnacka, K.; Podstawczyk, D.; Dawiec, A.; Pokomeda, K. Application de la méthodologie de surface de réponse et des méthodes de réseau de neurones artificiels dans la modélisation et l'optimisation du processus de biosorption. Bioressource. Technol. 2014, 160, 150–160. [Référence croisée] [PubMed]

16. Araujo, PG ; Brereton, RG Conception expérimentale I. Dépistage. Analyste des tendances. Chim. 1996, 15, 26–31. [Référence croisée]

17. Wang, Y. ; Zhao, L.; Zhang, R.; Yang, X.; Soleil, Y. ; Shi, L.; Xue, P. Optimisation de l'extraction assistée par ultrasons par la méthodologie de surface de réponse, la capacité antioxydante et l'activité inhibitrice de la tyrosinase des anthocyanes du son de riz rouge. Sci alimentaire. Nutr. 2020, 8, 921–932. [Référence croisée]

18. Weremfo, A. ; Adulley, F.; Adarkwah-Yiadom, M. Optimisation simultanée de l'extraction assistée par micro-ondes de composés phénoliques et de l'activité antioxydante des graines d'avocat (Persea americana Mill.) à l'aide de la méthodologie de surface de réponse. J.Anal. Méthodes Chim. 2020, 2020, 7541927. [Référence croisée]

19. Ko, J. ; Choi, J.; Bae, Sask.; Kim, J.; Yoon, KD Séparation de cinq oligostilbènes de V itis amurensis par chromatographie à contre-courant haute performance à gradient de vitesse. J. Sep. Sci. 2013, 36, 3860–3865. [Référence croisée]

20. Wang, K.-T. ; Chen, L.-G.; Tseng, S.-H.; Huang, J.-S.; Hsieh, M.-S.; Wang, C.-C. Effets anti-inflammatoires du resvératrol et des oligostilbènes de Vitis thunbergii var. taiwaniana contre l'arthrite induite par les lipopolysaccharides. J. Agric. Chimie alimentaire. 2011, 59, 3649–3656. [Référence croisée]

21. Hu, J. ; Lin, T.; Xu, J.; Ding, R.; Wang, G.; Shen, R.; Zhang, Y.-W.; Chen, H. Polyphénols isolés des feuilles de Vitis thunbergii var. taiwaniana réglemente la voie liée à l'APP. Bioorg. Méd. Chim. Lett. 2016, 26, 505–511. [Référence croisée] [PubMed]

22. Oshima, Y. ; Kamijou, A.; Ohizumi, Y.; Niwa, M.; Ito, J.; Hisamichi, K.; Takeshita, M. Nouveaux oligostilbènes de Vitis coignetiae. Tétraèdre 1995, 51, 11979–11986. [Référence croisée]

23. Anna Malinowska, M. ; Billet, K.; Drouet, S.; Munsch, T.; Unlubayir, M.; Tungmunnithum, D.; Giglioli-Guivarc'h, N.; Hano, C.; Lanoue, A. Extraits de canne à raisin en tant qu'ingrédient cosmétique rajeunissant multifonctionnel : évaluation de l'activité de la sirtuine, de l'inhibition de la tyrosinase et du potentiel de biodisponibilité. Molécules 2020, 25, 2203. [CrossRef] [PubMed]

24. Yang, HH; Oh, K.-E. ; Jo, YH ; Ahn, JH; Liu, Q. ; Turk, A.; Jang, JY; Hwang, PAR; Lee, KY; Lee, MK Caractérisation des constituants inhibiteurs de la tyrosinase des parties aériennes de Humulus japonicus à l'aide d'un test en ligne couplé LC-MS/MS. Bioorg. Méd. Chim. 2018, 26, 509–515. [Référence croisée] [PubMed]

25. Liu, Q. ; Kim, C.; Jo, YH ; Kim, SB ; Hwang, PAR; Lee, MK Synthèse et évaluation biologique des dérivés du resvératrol en tant qu'inhibiteurs de la mélanogénèse. Molécules 2015, 20, 16933–16945. [Référence croisée] [PubMed]

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