RESUMEN
Introduction: antioxidant activity is the capacity of a substance to inhibit oxidative degradation, mainly through its ability to react with both radical and non-radical species (e.g. singlet oxygen). Interest by scientific communities in the study of the antioxidant capacity of natural compounds has increased in recent years, due to their possible applications in the pharmaceutical, cosmetic and food industries. Objective: estimate the antioxidant capacity of naringin against singlet oxygen using the rubrene method. Methods: naringin was isolated from peels of the fruit of bitter orange (Citrus aurantium) and characterized using several spectroscopic techniques (UV-Vis and FTIR). The global rate constant for the reaction of 1O2 with naringin was determined with the Stern-Volmer plot derived from a stationary kinetic state based on the competition reaction with rubrene. Results: results showed that naringin acted as singlet oxygen quenching agent with a global rate constant of 2.1 x 107 M-1s-1 (derived from the linear relationship of Stern-Volmer). Conclusion: the kinetic study conducted suggests that naringin could be used as a singlet oxygen quenching agent in biological systems to protect them from oxidative damage(AU)
Introducción: la actividad antioxidante es la capacidad de una sustancia para inhibir la degradación oxidativa y actúa principalmente a través de su capacidad para reaccionar con las especies de radicales y no radicales (por ejemplo, oxígeno singulete). En los últimos años, se han incrementado el interés de las comunidades científicas en el estudio de la capacidad antioxidante de los compuestos naturales debido a sus posibles aplicaciones en la industria farmacéutica, cosmética y alimentaria. Objetivo: estimar la capacidad antioxidante de la naringina contra el oxígeno singulete usando el método de rubreno. Métodos: la naringina se aisló de cáscaras del fruto de la naranja agria (Citrus aurantium) y se caracterizó por algunas técnicas espectroscópicas (UV-Vis y FT-IR). La constante de velocidad global para la reacción de 1O2 con la naringina se determinó por medio del gráfico de Stern-Volmer derivado de una cinética en estado estacionario basada en la reacción de competición con el rubreno. Resultados: los resultados mostraron que la naringina actuó como un quenching del oxígeno singulete con una constante de velocidad global de 2.1 x 10 7 M-1s-1 (derivado de la relación lineal de Stern-Volmer). Conclusión: el estudio cinético sugiere que la naringina se podría utilizar como un quenching del oxígeno singulete en sistemas biológicos y protegerlos del daño oxidativo(AU)
Asunto(s)
/uso terapéutico , Oxígeno Singlete/efectos adversos , Flavanonas , Antioxidantes/uso terapéutico , ColombiaRESUMEN
Introducción: El oxígeno singulete es una especie reactiva que se obtiene mediante transferencia energética usando un fotosensibilizador. Su cuantificación directa requiere de instrumentación costosa, por lo cual es necesario recurrir a métodos indirectos que tengan suficiente selectividad y bajo costo. Estos procedimientos se basan en la interceptación química del oxígeno singulete produciendo una especie que se pueda detectar por métodos analíticos convencionales. En este artículo se describe la utilización del 9-[(E)-2-feniletenil] antraceno 1 (PEA) y del 9-[(E)-2-(naftalen-2-il) etenil]antraceno 2 (NEA), como alternativas viables y económicas para la cuantificación indirecta del oxígeno singulete, en medios acuosos. Su ventaja radica en la fácil detección de la desactivación de su fluorescencia una vez son oxidados por el oxígeno singulete. Materiales y Métodos: Los compuestos se sintetizaron y caracterizaron siguiendo procedimientos previamente reportados. Su capacidad para atrapar oxígeno singulete se determinó siguiendo su oxidación fotosensibilizada en solución de H2O/THF y en parásitos de Leishmania tarentolae, empleando azul de metileno o rosa bengala como fotosensibilizadores. Las muestras experimentales se iluminaron con una lámpara de emisión de luz visible, y se utilizaron métodos espectroscópicos (absorción UV-Vis, fluorescencia, RMN-1H) y espectrometría de masas para monitorear el atrapamiento y fotooxidación. Resultados y Discusión: Las pruebas espectroscópicas demostraron la capacidad que tienen los compuestos PEA 1 y NEA 2 para atrapar oxígeno singulete en solución acuosa y dentro de parásitos de L. tarentolae. Estudios de viabilidad parasitaria demuestran que PEA 1 es citotóxico en la oscuridad y cuando los cultivos son expuestos a la luz, mientras que NEA 2 no es citotóxico en la oscuridad, pero sí lo es cuando el cultivo es expuesto a la luz. En conclusión, los compuestos estudiados pueden servir como sondas para detectar y medir la producción de oxígeno singulete en medio acuoso y potencialmente en cultivos celulares, aunque es recomendable evaluar su actividad citotóxica en la oscuridad y bajo iluminación en estos casos.
Introduction: Singlet oxygen is a reactive species obtained via energy transfer using a photosensitizer. Its direct quantification requires expensive instrumentation, so it is necessary to use indirect methods having sufficient selectivity and low cost. These procedures are based on the chemical interception of singlet oxygen producing a species that can be detected using conventional analytical methods. This article describes the utilization of 9-[(E)-2-phenylethenyl]anthracene 1 (PEA) and 9-[(E)-2-(naphtalen-2-yl)ethenyl]anthracene 2 (NEA) as suitable and economic alternatives for the indirect quantification of singlet oxygen in aqueous media. Their advantage is the easy detection of their fluorescence once they are oxidized by singlet oxygen. Materials and Methods: Compounds were synthesized and characterized following procedures previously reported. Their capacity to trap singlet oxygen was determined by monitoring their photosensitized oxidation in either a H2O/THF solution or within Leishmania tarentolae parasites, utilizing methylene blue or rose bengal as photosensitizers. Experimental samples were illuminated with a lamp emitting visible light, while spectroscopical techniques (absorption, fluorescence, 1 H-NMR) and mass spectrometry were used to monitor trapping and photooxidation. Results and Discussion: Spectroscopical evidence demonstrates that both PEA 1 and NEA 2 are capable of trapping singlet oxygen in both aqueous media and within L. tarentolae parasites. Viability studies demonstrate that PEA 1 is cytotoxic in the dark and when parasite cultures were exposed to light, while NEA 2 does not show dark cytotoxicity, but is toxic when cultures were exposed to light. It can be concluded that both compounds under study may be utilized as probes to detect and quantify the production of singlet oxygen in aqueous media and potentially in cell cultures, although it is recommended to evaluate their cytotoxic activity both in the dark and upon light exposure in these cases.
RESUMEN
La oxidación del antraceno con oxígeno singulete, generado químicamente por el sistema molibdato de sodio/peróxido de hidrógeno (Na2MoO4/H2O2), fue estudiada en una microemulsión tipo micela invertida (agua/aceite). El seguimiento de la reacción se realizó midiendo la absorbancia en la banda de 375 nm por espectrofotometría UV-Vis. Se identificaron como productos de la oxidación: la antraquinona, el endoperóxido- 9,10-antraceno, la 9-hidroxiantrona, la antrona y el 9,10-dihidrodihidroxiantraceno mediante cromatografía de gases-espectrometría de masas (CG-EM). Los tres primeros productos son el resultado de la cicloadición [4+2] del oxígeno singulete sobre el antraceno. La antrona y el 9,10-dihidrodihidroxiantraceno pueden ser generados por la presencia de un radical generado en el medio de reacción. En las condiciones de reacción usadas se determinó una constante de la velocidad de la oxidación con oxígeno singulete.
The oxidation of anthracene with singlet oxygen, chemically generated by sodium molybdate/hydrogen peroxide system (Na2MoO4/H2O2), was studied in an inverted mycelle-type microemulsion (Oil/ Water). The tracking of the reaction was carried out by measuring the absorbance at the 375 nm band, using UV-Vis spectrophotometry. Oxidation products (anthraquinone, endoperoxide-9,10-anthracene, 9-hydroxyanthrone, anthrone and 9,10-dihydrodihydroxianthracene) were identified by gas chromatography massspectrometry (GC-MS). The first three products come of the singlet oxygen [4+2] cycloaddition on the anthracene. Anthrone and 9,10-dihydrodihydroxianthracene can be generated by the presence of a radical that is produced in the reaction. Under the used reaction conditions it was determined the rate constant of the oxidation with oxygen singlet.
A oxidação do antraceno com o oxigênio singlete, gerado quimicamente pelo sistema sódio molibdato / peróxido de hidrogênio (Na2MoO4/H2O2); foi estudada numa microemulsão tipo, mycelle - invertida (água /óleo ). O acompanhamento da reação foi feito, pela absorvância na banda em 375 nm, utilizando espectrofotometria UV-Vis. Depois da a oxidacao; e utilizando as ténicas de, cromatografia gasosa, GC, e espectrometria de massa, MS; foram identificados os seguintes produtos: antraquinona, endoperóxido- 9,10-antraceno, 9-hidroxiantrona, antrona e 9,10- dihidrodihidroxiantraceno. Os três primeiros, sao provenientes da cicloadicao [4 +2] do oxigênio singlete sobre o antraceno. Antrone e 9,10 -dihidrodihidroxianthracene, podem ser gera- dos pela presença de um radical que é produzido na própria reação. Das condições utilizadas na reação, foi determinada uma taxa constante de oxidação com oxigênio singlete.