Derivati ​​della tiourea

Secondo studi pertinenti,cistancheè un'erba comune conosciuta come "l'erba miracolosa che prolunga la vita". Il suo componente principale èCistanoside, che ha vari effetti come la promozione della funzione antiossidante, antinfiammatoria e immunitaria. Il meccanismo tra cistanche epellesbiancantesta nelantiossidanteeffetto della cistancheglicosidi. La melanina nella pelle umana è prodotta dall'ossidazione della tirosina catalizzata dalla tirosinasi e la reazione di ossidazione richiede la partecipazione dell'ossigeno, quindi i radicali liberi dell'ossigeno nel corpo diventano un fattore importante che influenza la produzione di melanina.Cistanchecontiene cistanoside, che è un antiossidante e può ridurre la generazione di radicali liberi nel corpo, inibendo così la produzione di melanina.

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La feniltiourea (PTU) è uno dei più noti inibitori della tirosinasi studiati in letteratura89-91. L'atomo di zolfo del PTU si lega a entrambi gli ioni di rame nel sito attivo della tirosinasi e blocca l'attività dell'enzima. Il professor Jung et al. ha recentemente esplorato il SAR dei derivati ​​del PTU sulla tirosinasi dei funghi92,93. Sebbene gli effetti dei derivati ​​del PTU siano stati valutati principalmente per la loro inibizione della melanogenesi nelle cellule di melanoma B16, in seguito è stato confermato che era dovuto all'inibizione dell'attività della tirosinasi. Gli studi SAR hanno evidenziato gli importanti requisiti strutturali sia per la melanogenesi che per l'inibizione della tirosinasi (Figura 9 (a)): (i) connessione diretta della struttura p-planare alla tiourea (24a-24b), (ii) sostituente idrofobico al para- o meta-posizione dell'anello fenilico è stata accettata (24c–24d), il sostituente in posizione orto non è stato tollerato (24e), ha suggerito che il fenile C2-sostituito può ostacolare la formazione complessa di tiourea con ioni rame a sito attivo della tirosinasi. Inoltre, (iii) gli 3-amino idrogeni liberi erano importanti per l'inibizione della tirosinasi ma non per l'inibizione della melanogenesi sulle cellule B16, 1,3- derivati ​​disostituiti mostravano una maggiore potenza nell'inibizione della melanogenesi (24f). Questi risultati hanno suggerito che i derivati ​​1,3-disostituiti agiscono attraverso un percorso diverso dall'attività catalitica della tirosinasi per prevenire la melanogenesi. L'analisi di docking molecolare di 1-feniltiourea e 1,3,-difeniltiourea ha rivelato che la connessione diretta del fenile planare all'unità di tiourea e dell'3-NH2 libero era un prerequisito per l'attività della tirosinasi (Figura 10).

D'altra parte, Crinton et al. hanno riportato una serie di derivati ​​della N-idrossi-N0 -fenilurea, sostituendo lo zolfo con l'ossigeno e l'3-NH2 con la N-idrossilammina in PTU91. I risultati hanno mostrato che i derivati ​​riportati erano più potenti, in particolare l'N-idrossi-N0 -fenilurea (25a) si è mostrata 6 volte più potente del PTU. Al contrario, i derivati ​​della N-idrossi-N0 -feniltiourea (25b) non hanno mostrato alcuna inibizione, suggerendo che l'abilità chelante della N-idrossiurea è importante per l'inibizione della tirosinasi (Figura 9(a)).

Oltre alle fonti sintetiche o naturali, lo screening è un'altra strategia alternativa per trovare nuovi inibitori. Principalmente lo screening di farmaci clinicamente approvati è diventato in aumento per molti bersagli biologici. I dati associati a un farmaco esistente ridurranno i tempi ei costi associati ai diritti intellettuali per lo sviluppo di nuovi farmaci. Questo approccio ha diversi vantaggi; inclusi disponibilità, costi inferiori e sicurezza/tollerabilità. La feniltiourea è nota da tempo come inibitore della tirosinasi89-91,94. L'analisi di somiglianza chimica eseguita mediante screening virtuale o HTS basato su ligando ha identificato l'etionamide (26a) e i suoi analoghi (26c-26e), inclusa la protionamide (26b), come inibitori della tirosinasi95 (Figura 9 (a)). L'etionamide è un farmaco antitubercolare di seconda linea approvato utilizzato per il trattamento della tubercolosi multiresistente ai farmaci. Al contrario, l'isoniazide, un analogo strutturale e il farmaco antitubercolare di prima linea, era un inibitore scarso della tirosinasi. Nelle cellule B16, gli inibitori piridina-2-carbotioamide e tiobenzamide hanno ridotto sostanzialmente il contenuto di melanina rispettivamente del 44% e del 37%. Dopo un'ampia analisi strutturale, i dati SAR suggeriscono che la carbotioamide era una porzione centrale per lo sviluppo di nuovi e potenti inibitori della tirosinasi.

In uno studio recente, i ricercatori hanno recuperato i farmaci derivati ​​dalla tiourea nell'uso clinico e ne hanno studiato l'effetto sulle attività della tirosinasi utilizzando saggi enzimatici e cellulari96. È stato osservato che gli agenti antitiroidei metimazolo 27a, 97 carbimazolo 27b, 97 tiouracile 27c, 97 metiltiouracile 27d97 e propiltiouracile 27e97 hanno inibito la tirosinasi dei funghi (Figura 9 (b)). Inoltre, gli studi cinetici hanno assegnato farmaci contenenti tiourea come inibitori non competitivi. Gli studi SAR hanno spiegato che la tiourea stessa inibisce l'attività dell'enzima tirosinasi in modo dipendente dalla concentrazione. Ciò dimostra che l'attività inibitoria degli analoghi della tiourea deve essere originata dallo zolfo e dagli atomi di azoto.

In un altro studio, una classe di nuovi derivati ​​della feniltiourea N-aril-N0 -sostituita è stata valutata sull'attività difenolasica della tirosinasi dei funghi98. I risultati hanno mostrato pochi derivati ​​dell'acido 4,5,6,7-tetraidro- 2-[[(fenilammino)tiossometil]ammino]-benzo[b]tiofene-3-carbossilico (28a–28d, ( La Figura 9 (b))) ha mostrato una moderata potenza inibitoria sull'attività difenolasica della tirosinasi. Quando l'impalcatura dell'acido 4,5,6,7-tetraidrobenzo[b]tiofene-3-carbossilico è stata sostituita con l'acido 2–(1,3,4-tiadiazolo-2-ile) acido tioacetico, l'attività inibitoria dei composti (ad es. 29a-29d, Figura 9(b)) 98 contro la tirosinasi è stata migliorata. In particolare, 29d (IC50=6.13 lM) ha mostrato un'attività inibitoria più potente dell'acido cogico (IC50=33.3 lM).

Dal 1885, la saccarina, 1,2-benzisotiazolo-3-one-1,1-diossido è un composto eterociclico ben noto e utilizzato come dolcificante sotto forma del suo sale di sodio . Inoltre, è segnalato per molti bersagli biologici e quindi può essere visto come un'impalcatura privilegiata. Recentemente, una nuova serie di derivati ​​saccarinici coniugati con 6-(fenilurenile/tionile) è stata valutata per gli effetti inibitori sull'attività difenolasica dell'enzima banana tirosinasi99. I risultati hanno mostrato che tutti i composti hanno inibito l'attività della tirosinasi. Tra questi, 6–(3-clorofenilurenil) saccarina 30a (Ki= 5.85 lM) e 6–(3-iodofeniltiourenil) saccarina 30b (Ki=3.95 lM) è risultato essere il composto più attivo. Gli studi SAR hanno mostrato che i derivati ​​della 6-(feniltiourenil) saccarina hanno mostrato una maggiore attività inibitoria rispetto ai derivati ​​della 6-(fenilurenile) saccarina. Un gruppo attrattore di elettroni nella posizione 3- dell'anello fenilurenilico/tiourenilico è aumentato di attività, in particolare la serie alogena ha mostrato attività inibitorie più elevate.

Inibitori di tipo tiosemicarbazone

I tiosemicarbazoni occupano una delle principali classi di inibitori della tirosinasi grazie alla loro unità strutturale classica e alla capacità di chelare gli ioni rame nel sito attivo dell'enzima tirosinasi. Recentemente, un numero enorme di tiosemicarbazoni da diversi gruppi di ricerca è stato segnalato99-101 come potenti inibitori della tirosinasi.

Gli studi SAR hanno rivelato che l'impalcatura tiosemicarbazide era un'unità chiave per determinare l'attività inibitoria della tirosinasi perché era in grado di complessare efficacemente i due ioni di rame nel sito attivo della tirosinasi. Per migliorare l'attività, è stata segnalata una serie di 4/3-amminoacetofenoni e tiosemicarbazoni derivati ​​per la loro attività inibitoria della tirosinasi102 dei funghi. Risultati della valutazione biologica, i composti acilamminici (31a–31g, Figura 11) hanno mostrato inibitori della tirosinasi più potenti dell'acido cogico (IC50=28.5 lM) e, al contrario, l'aminofenolo (31 h e 31i) ha mostrato attivazione dell'attività tirosinasica. Il composto 31d è risultato essere il composto più attivo con un valore IC50 di 0,291 µM. Gli studi con l'analisi SAR hanno anche rivelato che il gruppo tiosemicarbazide ha svolto un ruolo molto vitale nell'inibizione della tirosinasi, le frazioni acilamminiche cruciali per migliorare l'attività inibitoria della tirosinasi e il sostituente acilammidico in posizione 4- sull'anello fenilico ha aumentato la potenza inibitoria della tirosinasi. Inoltre, il meccanismo di inibizione e lo studio della cinetica hanno rivelato che il composto 31a era reversibile e un inibitore non competitivo.

Continuando la ricerca di potenti composti come inibitori altamente efficienti della tirosinasi e comprendendo i SAR dei composti del tiosemicarbazone, una serie di nuovi analoghi {{0}}alcossi- e 4-acilossi-fenil etilene tiosemicarbazone (32a –32i, Figura 11) sono stati sintetizzati e valutati per l'attività inibitoria della tirosinasi103. I risultati hanno mostrato che la maggior parte degli inibitori mostrava una notevole potenza nell'inibire la tirosinasi con un valore IC50 inferiore a 1,0 lM. In particolare, il composto 32d ha mostrato una notevole potenza inibitoria della tirosinasi rispetto ad altri analoghi di questa serie. Gli studi SAR hanno rivelato che la frazione tiosemicarbazone ha svolto un ruolo chiave nel determinare l'attività inibitoria della tirosinasi. La lunghezza del linker metilene tra l'anello fenilico e la frazione tiosemicarbazone (32f-g) non ha influenzato la potenza inibitoria della tirosinasi. L'introduzione della frazione tiocarbonoidrazide (32 h-32i) era sfavorevole per l'attività inibitoria della tirosinasi.

Inibitori di tipo peptidico

Per scoprire nuovi inibitori della tirosinasi, è stata recentemente attirata l'attenzione sull'applicazione di sequenze peptidiche per l'inibizione della tirosinasi. Sono stati studiati diversi peptidi inibitori della tirosinasi come dipeptidi104, peptidi ciclici105, oligopeptidi a sequenza breve106 e composti tripeptidici dell'acido cogico107. In particolare, gli oligopeptidi si sono dimostrati efficaci inibitori della tirosinasi. Due oligopeptidi P3, un octapeptide (Arg-Ala-Asp-ser-Arg-Ala-Asp-Cys) e un decapeptide P4 (Tyr-Arg-ser-Arg-Lys-Tyr-Ser-Ser-Trp-Tyr) hanno mostrato sostanziali effetti inibitori su fungo e tirosinasi umana con valore IC50 di 123 e 40 µM, rispetto all'idrochinone. Questi oligopeptidi non hanno mostrato alcun effetto sulla citotossicità dei melanociti108. Dopo il successo della formulazione in crema topica e risultati clinici favorevoli, un decapeptide P4 noto anche come decapeptide-12 è stato commercializzato come principale ingrediente attivo in un prodotto schiarente per la pelle109.

In un recente studio, Hsiao et al. hanno scoperto che il composto simile al dipeptide (A5) ei tripeptidi RCY e CRY inibiscono efficacemente l'attività della tirosinasi109. In particolare, un nuovo tripeptide CRY ha mostrato la più sorprendente potenza inibitoria contro la tirosinasi dei funghi (IC50=6.16 lM). Questo tripeptide è più potente degli oligopeptidi noti e paragonabile ai tripeptidi dell'acido cogico. CRY e RCY hanno utilizzato il gruppo tiolico del residuo di cisteina per coordinarsi con gli ioni Cu nel sito attivo della tirosinasi, mostrando così una bassa attività della tirosinasi. In un altro studio, è stato riportato che i dipeptidi contenenti cisteina inibiscono efficacemente l'attività della tirosinasi110. Gli autori hanno suggerito che questi dipeptidi contenenti cisteina potrebbero bloccare direttamente il sito attivo della tirosinasi e quindi portare a una potente inibizione. In particolare, i dipeptidi contenenti cisteina N-terminale superano nettamente i dipeptidi C-terminali e contenenti cisteina, CE, CS, CY e CW mostrano bioattività comparative e i dipeptidi contenenti tirosina sono inibitori simili a substrato. Inoltre, questi dipeptidi non mostrano una significativa citotossicità nei melanociti e CA e PD hanno attenuato rispettivamente il 5,6 e il 16,5% del contenuto di melanina a 100 lM (Tabella 1).

Li et al. riportato una serie di coniugati idrossipiridinone-L-fenilalanina (33a e 33b) a partire dall'acido cogico (Figura 12) 111 per le loro attività inibitorie sulla tirosinasi. La valutazione rispetto all'attività della tirosinasi ha rivelato che uno dei composti ((S)-(5-(benzilossi)-1-ottil-4-osso{{10}},{{11 }} diidropiridina-2-il)metil 2-ammino-3- fenilpropionato, (33b) ha mostrato valori di IC50 rispettivamente di 12,6 e 4,0 lM per le attività di micofenolato e difenolasi. Inoltre, questi coniugati erano di tipo misto inibitori, suggerendo che potrebbero legarsi sia all'enzima libero che ai complessi enzima-substrato.

In un altro studio, i coniugati idrossipiridinone-L-amminoacido sono stati progettati e valutati per le loro attività inibitorie sulla tirosinasi dei funghi112. Tra i composti studiati, solo due composti hanno mostrato sia micofenolato (34, IC50=1.95 lM; 35, IC50=2.79 lM) sia inibitori della difenolasi (34, IC50=8.97 lM; 35, IC50=26.20 lM) attività della tirosinasi (Figura 12). Inoltre, i composti 34 e 35 sono stati identificati come inibitori reversibili e di tipo misto.

Vari inibitori della tirosinasi dei funghi

Recentemente, gli estratti e i composti isolati da fonti naturali hanno attirato molta attenzione come inibitori della tirosinasi e sono stati accettati come popolari agenti sbiancanti per la pelle113-123. Per trovare una sostanza sbiancante sicura ed efficace, Chen et al., hanno esaminato diversi prodotti naturali da piante erbacee e composti isolati 36 e 37 dal rizoma di Gastrodia elata, come inibitori della tirosinasi dei funghi124. Successivi studi SAR hanno identificato gli analoghi 38–40 (Figura 13). Il bis(4-idrossibenzil) solfuro 36 ha mostrato un'eccezionale potenza inibitoria contro la tirosinasi con un valore IC50 di 0,5 lM e un valore Ki di 58 nM. Il composto 37 collegato attraverso un legame etereo mostra una diminuzione di 713-volte nella capacità inibitoria (IC50=378.11 lM) indicando che l'atomo di zolfo è molto importante nella chelazione con gli ioni di rame e contribuisce a una maggiore inibizione dell'attività tirosinasica. D'altra parte, l'accorciamento del legante di carbonio, che collega lo zolfo agli anelli benzenici, si traduce in una moderata inibizione della tirosinasi di 38. La rimozione del gruppo ossidrile, 39 porta a una scarsa inibizione della tirosinasi, indicando che due gruppi idrossilici sono importanti. Con la sostituzione metossi, un analogo di 36, riduce la potenza a un valore IC50 di 40,02 lM, suggerendo che le interazioni del legame idrogeno erano più favorevoli delle interazioni idrofobiche fornite dai gruppi metossido.

Il composto 36 trattato con 50 lM ha ridotto del 20% il contenuto di melanina nel sistema dei melanociti umani senza citotossicità significativa. Inoltre, il test in vivo del pesce zebra rivela che 36 riduce efficacemente la melanogenesi senza effetti negativi. Inoltre, lo studio di tossicità orale acuta ha confermato che il composto 36 era privo di citotossicità rilevabile nei topi. Pertanto il composto 36 è un potenziale candidato per lo sviluppo di un agente farmacologico sicuro ed efficace per lo sbiancamento della pelle. Recentemente, Ai et al., hanno esaminato una libreria chimica utilizzando un approccio di screening virtuale e hanno identificato un composto 41 come un potente inibitore della tirosinasi dei funghi125, con un valore IC50 di 8 lM e ha prodotto un blocco del 29% ± 17,64% della biosintesi della melanina nelle cellule B16 a una concentrazione dello 0,002 percento pari a 27,5 torni.

Gli studi SAR esaminati intorno alla struttura 41 hanno mostrato che l'aromaticità dell'anello B del composto 41 appare essenziale per l'attività, poiché la sostituzione dell'anello B con l'anello cicloesilico (composto 42b) perde l'attività inibitoria della sintesi di melanina nelle cellule B16. D'altra parte, la sostituzione nella posizione 4- dell'anello A ha avuto un effetto trascurabile sull'attività inibitoria (42a–42d). Questi composti erano dose-dipendenti e inibivano la sintesi di melanina nelle cellule B16. Tuttavia, l'ulteriore sviluppo del composto 41 porta a un potenziale problema di formulazione e viene eliminato come candidato per scopi cosmetici. Un'ulteriore analisi substrutturale ha identificato un composto 43 che mostrava un'inibizione del 79% ±5,34% sulla biosintesi della melanina delle cellule B16 a una concentrazione di 0,001% (33,6 lM). Questi due composti 41 e 43 possiedono buone proprietà biochimiche e soddisfano la "regola del cinque" di Lipinski e hanno mostrato un sostanziale effetto inibitorio sulla sintesi di melanina nelle cellule B16. È stato dimostrato che questa inibizione della sintesi della melanina non influisce sulla vitalità cellulare, il che sottolinea ulteriormente la potenziale utilità commerciale di questi composti.

È stato riferito che la vanillina e l'acido vanillico isolati da Origanum vulgare possono servire come agenti per l'antimelanogenesi126. Sulla base di questo background, è stata segnalata una serie di esteri della vanillina che incorporano acido benzoico, acido cinnamico e piperazina per l'attività inibitoria della tirosinasi127. I risultati hanno mostrato che i composti 44a-44d hanno mostrato un'inibizione da buona a eccellente dell'attività della tirosinasi dei funghi (Figura 14). In particolare, 44b ha mostrato l'attività inibitoria più potente con un valore IC50 di 16,13 lM. Dal punto di vista strutturale, gli esteri dell'acido cinnamico sostituito e la sostituzione dell'idrossile hanno svolto un ruolo importante nell'inibizione della tirosinasi. Gli studi cinetici hanno rivelato che il composto 44b era un inibitore della tirosinasi di tipo misto con Ki 13 lM e Ki 0 53 lM e formava un complesso enzima-inibitore reversibile.

In un altro studio, è stato scoperto che l'{{0}}idrossitirosolo 45 (2-HT)128 inibisce la tirosinasi dei funghi con un valore IC50 di 13,0 lmol/L che era altrettanto potente dell'acido cogico (IC{{ 7}}.8 lmol/L). Inoltre, 2-HT ha inibito in modo dose-dipendente l'attività della tirosinasi (IC50=32.5 lmol/L) nell'estratto privo di cellule di cellule di melanoma B16 e la formazione di melanina stimolata da a-MSH in cellule di melanoma B16 intatte . È stato riportato che i derivati ​​del metimazolo (2-mercapto-1-metilimidazolo) inibiscono la tirosinasi dei funghi129. 2-Mercaptoimidazolo (46a), mercapto-1-metilimidazolo (46b) e tert-butil 3-metil-2-sulfaniliden-2,3-diidro{ L'{30}}H-imidazolo- 1-carbossilato (46c) ha inibito significativamente l'attività della tirosinasi esibendo un valore IC50 rispettivamente di 4,11 mM e 1,43 mM e 1,45 mM (Figura 14). L'analisi cinetica ha indicato che i composti 46a e 46b sono inibitori della tirosinasi competitivi, mentre il 46c è un inibitore della tirosinasi non competitivo. Inoltre, analisi in vitro su cellule B16, i composti di 46a-46c hanno esercitato un potente effetto inibitorio sulla produzione di melanina intracellulare senza influenzare la citotossicità.

È stata dimostrata una serie di derivati ​​della base di Schiff del triazolo per la loro attività inibitoria contro l'attività della tirosinasi dei funghi130. I risultati hanno mostrato dalla valutazione biologica che solo tre composti 47a-47c mostrano potenti effetti inibitori con valori IC50 di 12,5, 7,0 e 1,5 lM (Figura 14). L'analisi cinetica ha rivelato che gli inibitori sono di tipo reversibile e misto. Gli studi sull'estinzione della fluorescenza e sull'interazione del rame hanno confermato l'interazione degli inibitori con la tirosinasi e la capacità di chelazione con gli ioni di rame nel sito attivo. Da un punto di vista strutturale, la sostituzione nella posizione 2- dell'anello benzenico ha mostrato un'attività superiore (47c) rispetto alla posizione 3- (47b). Una nuova serie di analoghi del timolo che incorporano acidi benzoici idrossilati e acidi cinnamici è stata segnalata come inibitori della tirosinasi dei funghi131. In generale, i derivati ​​del timolo derivati ​​dall'acido cinnamico hanno mostrato una migliore inibizione della tirosinasi rispetto ai derivati ​​dell'acido benzoico, esemplificato dal confronto tra 48a (IC50 15.20 lM) e 48b (IC50 91.5 lM) .

Recentemente, è stato esaminato l'effetto del picrionoside A 49 isolato dalle foglie del ginseng coreano (P. ginseng CA Mayer)132 e ha inibito l'attività della tirosinasi dei funghi con un valore IC50 di 9,8 lM, da circa 6,8 a 10- volte superiore a acido cogico e arbutina, rispettivamente (Figura 14). Nelle cellule melan-Ab, 49 hanno ridotto il contenuto di melanina del 17,1% in modo dose-dipendente senza indurre la vitalità cellulare. Inoltre, il pesce zebra trattato con Picrionoside A ha mostrato un notevole effetto inibitorio sulla pigmentazione del corpo. Presi insieme, questi risultati mostrano che il picrionoside A può essere un efficace agente sbiancante per la pelle133. Nel corso dello screening degli inibitori della melanogenesi in Streptomyces bikiniensis, è stato riscontrato che l'acido S-(-)-10,11-diidrossifarnesoico metil estere (dhFAME, 50), un ormone giovanile degli insetti prodotto da Beauveria bassiana CS1029 134 ha inibito direttamente l'attività della tirosinasi. Inoltre, 50 riducono significativamente il contenuto di melanina, inibiscono l'attività della tirosinasi cellulare e l'accumulo intracellulare dei livelli di cAMP nelle cellule melan-a senza indurre la vitalità cellulare.

Una nuova classe di potenti inibitori della tirosinasi è stata identificata mediante previsione di screening virtuale basata sulla struttura135. La struttura della tirosinasi dei funghi (ID PDB: 2Y9X) è stata utilizzata come modello per la simulazione della dinamica molecolare (MD). Inizialmente, è stato generato un insieme di strutture 10 000 utilizzando la simulazione della dinamica molecolare. I successivi screening hanno prodotto le prime 61 molecole per la valutazione contro l'attività della tirosinasi dei funghi e gli inibitori selettivi (51a-51e) sono indicati nella Figura 14. I risultati mostrano che le frazioni di tetrazolo e triazolo erano in grado di interagire con il centro catalitico di-rame di la tirosinasi. In particolare, il composto tetrazolico 51b mostra l'attività più forte. Gli autori hanno scoperto che molti composti mostravano una buona riduzione della produzione di melanina nelle cellule di melanoma B16 senza citotossicità. Nello specifico, un composto contenente tiosemicarbazone 51e ha ridotto il contenuto di melanina del 55%. I risultati forniscono preziose informazioni sulla modulazione delle funzioni degli enzimi del rame di tipo-3.

Il captopril ([2S]-N-[3-mercapto-2-metilpropionil]-L-prolina) è un inibitore dell'enzima di conversione dell'angiotensina136,137 ampiamente utilizzato nel trattamento dell'ipertensione e dell'insufficienza cardiaca. Per identificare nuovi ed efficaci inibitori della tirosinasi, è stato sperimentato l'effetto inibitorio del captopril (52) per l'attività inibitoria della tirosinasi. Il risultato ha mostrato che 52 ha inibito l'attività della tirosinasi con un valore IC50 di 590 lg/mL (Figura 14) 138. Inoltre, studi in vitro su cellule B16, 52 hanno dimostrato di inibire l'attività della tirosinasi 139,140 in modo dose-dipendente che porta all'inibizione della formazione di melanina senza citotossicità.

Inibitori della tirosinasi umana

Sebbene fosse disponibile un numero enorme di inibitori della tirosinasi e molti di essi con potenti attività inibitorie sono stati discussi in precedenza, quasi tutti gli inibitori sono stati valutati rispetto alla tirosinasi dei funghi. Per trovare nuovi inibitori contro la tirosinasi umana, Yoshimori et al hanno dimostrato le tujaplicine (52-54; isomeri a, b e c, Figura 15) per i loro effetti inibitori sia sulla tirosinasi dei funghi che sulla tirosinasi umana (Tyr), con confronto141. I risultati hanno mostrato che le c-tujaplicine di marca (53 e 54) inibivano efficacemente l'attività della tirosinasi umana in modo dose-dipendente con valori IC50 di 8,98 e 1,15 lM, rispettivamente. In particolare, la c-tujaplicina 54 era estremamente superiore all'acido cogico (IC50=17 lM). Gli studi SAR hanno rivelato che la posizione dell'isopropile sull'impalcatura del tropolone era il fattore determinante per la potenza delle tujaplicine. La potenza delle tujaplicine è nel seguente ordine: c > b > a-tujaplicina.

To understand the inhibitory mechanism, the binding mode of c-thujaplicin was predicted using a homology model of hTYR. It showed the carbonyl and hydroxyl group of the c-thujaplicin chelate with two copper ions at the active site of hTYR. Tropolone scaffolds of thujaplicin form stacking interaction with the imidazole ring of His367 and hydrophobic interaction with isopropyl of Val377. The isopropyl group of thujaplicin forms hydrophobic interaction with Ile368. In addition, the results from comparative studies on the inhibitory effects of the other thujaplicins (a and b) indicated that van der Waals (VdW) clashes of the isopropyl group of a-thujaplicin with Val377 and S380 might reduce the inhibitory activity against hTYR. The main reason for the higher inhibitory activity of c–thujaplicin against hTYR among thujaplicins is considered to be the hydrophobic interaction of the isopropyl group with Ile368. In contrast, in many, the Val377, and Ser380 are replaced with proline (P257) and alanine (A260), respectively, therefore it can be considered that there are little VdW clashes of the isopropyl group of a-thujaplicin with A260 and P257 (Figure 16). This explains why the inhibitory effect of a-thujaplicin against mTYR (IC50=9.53 lM) is more than two orders of magnitude stronger than hTYR (IC50>1000 μm). Di conseguenza, è stato suggerito che la differenza tra Ala260 in mTYR e Ser380 in hTYR influisce notevolmente sul profilo inibitorio di a-tujaplicina.

Wang e colleghi hanno recentemente scoperto che i prodotti naturali linderanolide B (55) e subossido A (56) isolati dagli steli di Cinnamomum hanno dimostrato di avere buone capacità inibitorie in vitro della tirosinasi dei funghi a basse dosi (Figura 15) 142. Entrambi i composti hanno mostrato vitalità cellulare di cheratinociti umani, melanociti e fibroblasti trattati con varie concentrazioni di due composti. Il trattamento a basse dosi (0.01–1,0 lM) non ha mostrato citotossicità significativa per le cellule della pelle umana. Lo studio ha rivelato che entrambi i composti potrebbero ridurre del 50% l'attività della tirosinasi umana a una dose di 1 lM dopo 48- ore di trattamento e inibire efficacemente (riduzione del 40%) la formazione di melanina nelle cellule HEMn-MP. Sia 55 che 56 hanno mostrato un notevole potenziale inibitorio sulla pigmentazione in vivo del pesce zebra anche a basse dosi senza tossicità osservabile. Pertanto questi due composti sono efficaci nuovi inibitori della tirosinasi da considerare come agenti sbiancanti per la pelle. In un altro studio, Kolbe et al. ha esaminato gli effetti inibitori dell'acido cogico, dell'idrochinone e dell'arbutina con l'altra ben nota classe di composti 4-butil resorcinolo (57) sulla tirosinasi umana, nonché l'inibizione della produzione della coltura del modello di pelle MelanoDermTM143. Nel 1995, il 4-butil resorcinolo ha introdotto un derivato della resorcina che ha un effetto inibitorio sia sulla tirosinasi144 che sul TRP-1145,146. I risultati hanno mostrato che il 4-butil resorcinolo si è rivelato un inibitore altamente efficace della tirosinasi umana con un valore IC50 di 21 lmol/L e un'inibizione completa a concentrazioni superiori a 100 lmol/L. 4-Il butil resorcinolo ha mostrato un'attività inibitoria 20 volte più potente dell'acido cogico, che ha mostrato un IC50 di 500 lmol/L, e l'inibizione massima (89%) è stata raggiunta a una concentrazione di 5,6 mmol/L. L'arbutina e l'idrochinone sono scarsi inibitori della tirosinasi umana con valori di IC50 nell'ordine dei millimolari, cioè 6500 lmol/L per l'arbutina e 4400 lmol/L per l'idrochinone. Tuttavia, nessuno di entrambi ha inibito completamente la tirosinasi umana.

Nel modello di pelle melanoDerm, l'arbutina ha mostrato solo un'efficacia marginale sulla produzione di melanina con un valore IC5{{3{0}} di 500 lmol/L, mentre l'acido cogico ha inibito con un IC50 di 400 mol/L. È interessante notare che l'idrochinone ha inibito la produzione di melanina con un valore IC50 inferiore a 40 lmol/L, che è probabilmente dovuto a diversi meccanismi di inibizione della tirosinasi. Il 4-butil resorcinolo è stato l'inibitore più potente con un IC50 di 13,5 mol/L. L'efficacia in vivo del 4-butil resorcinolo è stata confermata negli studi clinici. I pazienti con macchie senili sull'avambraccio sono stati trattati due volte al giorno per due macchie senili con una formula contenente 4-n-butil resorcinolo (57), 4-esilresorcinolo (58) e 4-feniletilresorcinolo (59 ). Entro 8 settimane, il 4-butil resorcinolo (57) ha ridotto significativamente la comparsa di macchie senili, mentre l'4-esilresorcinolo e il 4-feniletilresorcinolo hanno mostrato effetti significativi dopo 12 settimane. Un secondo studio ha mostrato che il 4-butilresorcinolo era più efficace dell'4-esilresorcinolo e del 4-fenilmetilsorcinolo. Il risultante risultato clinico sull'iperpigmentazione rivela che il 4-butil resorcinolo potrebbe essere un prezioso composto attivo per la gestione dei disturbi della pigmentazione. Il 4-butil resorcinolo è stato utilizzato per il trattamento del melasma. In tutta la letteratura pubblicata, 4-butil resorcinolo crema allo 0,1% ha mostrato efficacia, sicurezza e tollerabilità rapide quando viene utilizzata per il trattamento del melasma147,148. Uno studio recente ha riportato che la 4-crema di resorcinolo butilico allo 0,3% è sicura, efficace e ben tollerata nei pazienti indiani affetti da melisma149.

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