3.5. Composición química de PGE
3.5.1. Análisis HPLC.En la Fig. 7A se muestran veinte cromatogramas PGE típicos con lotes de control de buena calidad, obtenidos mediante análisis HPLC. Se identificaron diecinueve picos de PGE a partir de la huella dactilar de HPLC. Ocho picos de PGE, que incluyen arbutina (n.º 1), siringina (n.º 3), ácido clorogénico (n.º 4), glucósido E (n.º 6), platicodina D3 (n.º 8), baicalina (n.º 12) , platicodina D (nº 14) y luteolina (nº 18), se identificaron mediante comparación con los estándares de referencia correspondientes (Fig. 7). Los contenidos relativos de componentes individuales en los ocho picos de PGE se presentan en la Tabla 4.
Según estudios relevantes,cistanchees una hierba común que se conoce como "la hierba milagrosa que prolonga la vida". Su principal componente escistanósido, que tiene varios efectos tales comoantioxidante, antiinflamatorioy promoción de la función inmunológica. El mecanismo entre la cistanche yblanqueamiento de la pielradica en el efecto antioxidante deglucósidos de cistanche. La melanina en la piel humana es producida por la oxidación de tirosina catalizada portirosinasa, y la reacción de oxidación requiere la participación de oxígeno, por lo que los radicales libres de oxígeno en el cuerpo se convierten en un factor importante que afecta la producción de melanina. Cistanche contiene cistanosido, que es un antioxidante y puede reducir la generación de radicales libres en el cuerpo, por lo tantoinhibiendo la producción de melanina.
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3.5.2. Análisis HPLC-MS.La composición química de PGE se analizó mediante HPLC-MS (Fig. 8). Los picos de iones moleculares [M - H]― y [M más H] más de cada pico cromatográfico en los modos de iones positivos y negativos se detectaron mediante cromatografía líquida de rendimiento ultraalto junto con ionización por electrospray-tiempo de vuelo de cuadrupolo- espectrometría de masas, y el posible peso molecular se determinó a través del pico de iones moleculares. Los diferentes componentes se determinaron en función de sus iones moleculares específicos y sus iones de fragmentos y su tiempo de retención de pico cromatográfico. Además, se identificaron preliminarmente 45 compuestos en PGE (ver Tabla 5), incluidos principalmente ácido clorogénico, arbutina, baicalina, platicodina D3, platicodina D y glucósido E, con tiempos máximos de 0.91, 1.68, 8.39, 14,39, 16,79 y 23,75 min, respectivamente.
4. Discusión
Las especies reactivas de oxígeno son una de las principales causas de afecciones dañinas de la piel y pueden provocar pigmentación irregular, degeneración del tejido conectivo, reacciones inflamatorias y, en casos extremos, mutaciones.29 A través de la confirmación de investigaciones, el radical libre de oxígeno que inducen los rayos ultravioleta puede promover la tirosinasa. expresión, provocando un aumento en la generación de melanina.3{{10}} El aumento en el número de radicales libres en la piel es una de las causas importantes del envejecimiento de la piel; este aumento no solo daña la membrana biológica, sino que también puede provocar la liberación de algunas enzimas hidrolíticas de las células, la producción de fibras de colágeno de la piel, el entrecruzamiento de las fibras elásticas, la fragilidad, la degeneración, la pérdida de elasticidad, el engrosamiento de la capa cutánea de la piel, aspereza de la piel, relajación y formación de arrugas.31 Por lo tanto, las sustancias antioxidantes naturales contenidas en la medicina tradicional china pueden capturar y neutralizar los radicales libres de oxígeno, evitando así el daño causado por los radicales libres de oxígeno al cuerpo humano; retrasar el envejecimiento de la piel; mantener la elasticidad y suavidad de la piel; mejorar la condición de la piel y el tono de la piel; e inducir el blanqueamiento de la piel.32 Este estudio demuestra que cuando la concentración de PGE fue de 6,25 mg mL-1, la tasa de eliminación de radicales libres de DPPH fue de 98,03 ± 0,60 por ciento, y la actividad del ácido ascórbico fue casi la misma; además, el radical ABTS mostró una fuerte actividad depuradora (84,30 ± 0,53 por ciento), que fue mayor que la del grupo de control de platicodina D. Los resultados muestran que la PGE tiene una fuerte actividad antioxidante, podría reducir la generación de radicales libres de oxígeno y la reacción de oxidación, debilitar la actividad de la tirosinasa, reducir la generación de melanina, retrasar el envejecimiento de la piel y blanquear y proteger la piel.
La respuesta inflamatoria es un proceso biológico mediado por un complejo sistema de señalización celular, y es una parte importante del mecanismo de defensa del organismo frente a estímulos nocivos (bacterias, irritantes y mediadores celulares). La respuesta inflamatoria excesiva puede provocar trastornos de la circulación sanguínea local, fiebre, degeneración de las células parenquimatosas, necrosis y disfunción orgánica. Además, los componentes individuales de los cosméticos pueden promover la respuesta inflamatoria de la piel sensible; por lo tanto, una función antiinflamatoria es el requisito principal de los cosmecéuticos para combatir las respuestas inflamatorias.33 Los mediadores clave de la inflamación incluyen NO, TNF-a e IL-6. La evaluación de la capacidad de las muestras para reducir la producción de NO, TNF-a e IL-6 en el macrófago RAW264.7 es un método experimental clave para medir la actividad antiinflamatoria de las sustancias.34 Los resultados mostraron que la PGE podría reducir la Nivel de NO en células primitivas de manera dependiente de la dosis y regulación negativa de TNF-a, IL-6 y otros factores proinflamatorios del macrófago RAW264.7 estimulado por LPS. Este experimento demuestra que la PGE tiene un buen efecto antiinflamatorio, que puede reducir el daño causado por la inflamación, retrasar el envejecimiento de la piel, mantener la piel elástica y suave, y desempeñar eficazmente el papel de blanqueamiento cooperativo.
La pigmentación de la piel está relacionada principalmente con la producción de melanina, y la tirosinasa es la enzima clave para catalizar la biosíntesis de melanina.35 Bajo la acción de la tirosinasa, la tirosina en los melanocitos se oxida en dopa, dopa quinona, dopa pigmento, 5,6-dihidroxi indol, indol-5 y 6-quinona, y finalmente se convierte en melanina.15 Por lo tanto, cuando la actividad de la tirosinasa es limitada, la producción de melanina también lo es, por lo que la piel se vuelve más blanca o se reduce la hiperpigmentación.36 En En este estudio, el potencial de inhibición de la generación de melanina de la PGE se estudió por primera vez para determinar si la PGE podía inhibir directamente la actividad de la tirosinasa en un sistema de ensayo libre de células que usaba tirosinasa de hongo como fuente de enzima.37 Los resultados muestran que la PGE tenía una fuerte inhibición efecto sobre la tirosinasa, y la actividad inhibidora de tirosinasa de PGE aumentó significativamente con el aumento en la concentración de PGE. La tasa de inhibición (97,71 ± 1,886 por ciento) fue mayor que la del grupo de control positivo (arbutina y platicodina D) bajo la misma concentración cuando la concentración del extracto fue de 3 mg mL-1. A continuación, evaluamos si la PGE podría ejercer un efecto blanqueador de la piel al inhibir la actividad de la tirosinasa y la producción de melanina en las células de melanoma B16F10. Usamos a-MSH (a-MSH se une a MC1R y activa la proteína de señalización adenilato ciclasa para aumentar la producción de adenilato cíclico y promover la expresión de tirosinasa) para inducir a las células B16F10 a activar la actividad de tirosinasa intracelular y producir una gran cantidad de melanina. Luego se usaron arbutina y platicodina D como controles positivos para evaluar el efecto inhibidor de la PGE sobre la tirosinasa intracelular y la generación de melanina celular. Los resultados mostraron que con el aumento en la concentración de PGE, las actividades inhibidoras de la producción de tirosinasa y melanina en las células B16F10 aumentaron significativamente de manera dependiente de la dosis. Con el aumento del tiempo de administración, la actividad inhibitoria de la PGE sobre la producción de tirosinasa y melanina de las células B16F10 aumentó gradualmente. Además, la PGE mostró la mayor actividad inhibidora de la tirosinasa intracelular (tasa de inhibición: 106,33 ± 3,145 por ciento) y actividad inhibidora de la generación de melanina (tasa de inhibición: 59,80 ± 1,095 por ciento) después de 48 h de administración. Cuando el tiempo de administración fue de 72 h, la actividad fue menor que por debajo de las 48 h, lo que indica que el tiempo óptimo de administración de PGE fue de 48 h. La actividad inhibitoria de la tirosinasa intracelular de PGE fue significativamente mayor que la de los grupos de control de arbutina y platicodina D, lo que demuestra la excelente actividad blanqueadora de la piel de PGE.
Los resultados experimentales mostraron que la tasa de extracción de PGE en Platycodon grandiflorum fue del 8,9 por ciento, y la morfología se caracterizó como un polvo lechoso amorfo con buena solubilidad. Nuestro grupo de investigación ha elaborado una crema blanqueadora con PGE como principio activo, en la que el contenido de PGE es del 2 por ciento. Al mismo tiempo, llevamos a cabo un experimento previo en humanos para estudiar el efecto blanqueador de las cremas blanqueadoras. Se aplicaron 1–2 ml de crema blanqueadora (que contenía 0.02–{{10}}.04 g de PGE, que contenía 0,22–0,45 g de Platycodon grandiflorum) en el antebrazo cada día. Utilizamos el sistema PRIMOS, el sistema colorimétrico Lab y el espectrofotómetro® CM-2500d (Konica Minolta, Inc., Osaka, Japón) para analizar el color de la piel del antebrazo de los sujetos. Los resultados previos al experimento mostraron que la crema blanqueadora que contenía 2 por ciento de PGE tenía un buen efecto blanqueador y no irritaba la piel.
En este experimento, se determinaron 19 picos comunes mediante HPLC combinado con análisis de similitud. Al comparar los tiempos de retención de gráficos cromatográficos de sustancias estándar mixtas, se identificaron y analizaron cuantitativamente ocho picos cromatográficos. Se utilizó HPLC combinada con espectrometría de masas para identificar y analizar componentes químicos específicos en PGE y se identificaron 45 compuestos en PGE. Al comparar los resultados con los resultados experimentales de HPLC, identificamos una variedad de componentes químicos, que tenían diferentes grados de propiedades antioxidantes, propiedades antiinflamatorias, propiedades anticancerígenas, inhibición de enzimas y regulación inmunológica. Los componentes químicos incluían principalmente arbutina, siringina, ácido clorogénico, glucósido E, platicodina D3, baicalina, platicodina D y luteolina. Además, la arbutina puede aumentar la actividad de la enzima superóxido dismutasa (SOD) en el tejido cutáneo local, reducir los contenidos de tirosina y MDA y ejercer un buen efecto terapéutico en ratones modelo de cloasma. Como nuevo ingrediente blanqueador, los fabricantes y consumidores de cosméticos prefieren la arbutina.38–40 La siringina tiene una fuerte capacidad antioxidante y muestra un gran potencial de aplicación en la actividad inhibidora de radicales libres de DPPH y DMPD, la reducción de iones férricos (FRAP) y capacidad quelante de metales.41 El ácido clorogénico, el principal componente activo de Onosma, tiene fuertes actividades antioxidantes e inhibidoras contra la tirosinasa y la a-amilasa.42 Platycodin D tiene una fuerte actividad inhibidora de la tirosinasa y se puede usar como blanqueador. y componente para el cuidado de la piel; por lo tanto, vale la pena desarrollarlo y utilizarlo.43 La baicalina se usa ampliamente en la preparación de cremas blanqueadoras y protectores solares debido a sus efectos inhibidores sobre la producción de melanina y la actividad antibacteriana.44–46 La luteolina extraída de la rosa tiene una fuerte actividad antioxidante e inhibidora de la tirosinasa y antibacteriana. efectos, haciéndolo útil como materia prima natural para el cuidado de la piel.47 Nuestro grupo de investigación aisló PGE a través de HPLC preparativa y fraccionamiento cromatográfico en columna para obtener 14 compuestos. Las estructuras de todos los compuestos se dilucidaron mediante métodos espectroscópicos. Los compuestos son saponinas: platicodina D, platicodina D3 y glucósido E; glucósidos: arbutina y siringina; ácidos: ácido clorogénico y ácido nicotínico; flavonoides: baicalina, luteolina, daidzeína, quercetina y diosmetina; amidas: erucamida y docosanamida. Los resultados del experimento de tirosinasa mostraron que las saponinas y los glucósidos tenían fuertes actividades inhibidoras de la tirosinasa, entre las cuales la arbutina (tasa de inhibición: 96,54 ± 1,585 por ciento) y la platicodina D (tasa de inhibición: 80,96 ± 1,978 por ciento) tenían las actividades inhibidoras más fuertes. Los ácidos y flavonoides tuvieron la segunda actividad inhibidora de tirosinasa más fuerte, entre los cuales el ácido clorogénico (tasa de inhibición: 75,64 ± 0,978 por ciento) y la luteolina (tasa de inhibición: 70,91 ± 2,054 por ciento) tuvieron la actividad más fuerte. Las amidas no tenían actividad inhibidora de la tirosinasa. En comparación con los compuestos anteriores, la PGE tenía una actividad inhibidora de tirosinasa más fuerte (tasa de inhibición: 97,82 ± 2,058 por ciento). Por lo tanto, la actividad de blanqueamiento de la piel de PGE comprende el efecto multicomponente y multiobjetivo de la medicina tradicional china, y la actividad de blanqueamiento biológico de PGE debe ser el resultado de la acción combinada de múltiples componentes.
5. Conclusiones
Los buenos efectos antioxidantes y antiinflamatorios pueden inhibir la activación de los radicales libres de oxígeno en la tirosinasa y reducir la producción de melanina. Además, pueden reducir el daño causado por la oxidación y la inflamación de la piel, retrasar el envejecimiento de la piel, mantener la piel elástica y suave y ejercer un efecto blanqueador sinérgico de manera efectiva. La buena inhibición de la producción de tirosinasa y melanina puede reducir la producción de melanina y la pigmentación en la piel y dar como resultado un blanqueamiento de la piel. En este estudio, el mecanismo de actividad blanqueadora y la base del material farmacodinámico de PGE se determinaron mediante biología molecular y biología celular. Además, la PGE podría inhibir eficazmente la actividad de la tirosinasa, reduciendo el exceso de melanina en la piel y aliviando el daño cutáneo causado por la oxidación y la inflamación; además, el extracto activo blanqueador podría inhibir significativamente la actividad de la tirosinasa y la actividad de las células B16F10 sin efectos tóxicos potenciales. Dados los resultados, PGE tiene un amplio potencial de aplicación para la fabricación de cosméticos blanqueadores para el cuidado de la piel. Según la literatura, los cosméticos preparados a partir de Platycodon grandiflorum y su extracto tienen un buen efecto blanqueador en el cuerpo humano. Por lo tanto, como sustancia activa blanqueadora extraída de la medicina herbaria china natural, la PGE se puede utilizar como materia prima para el blanqueamiento y el cuidado de la piel.
Contribuciones de autor
MMY y GZ L concibieron y diseñaron los experimentos. X. TM, RRZ y M. W realizaron los experimentos. XTM, Z. HY y FQ X analizaron los datos. XTM y S. S escribieron el artículo. Todos los autores han leído y están de acuerdo con la versión final del manuscrito.
Conflictos de interés
No hay conflictos que declarar.
Expresiones de gratitud
Este estudio fue apoyado por subvenciones del Programa Nacional de Investigación y Desarrollo Clave: Investigación sobre Tecnologías Clave de la Industria del Ginseng y Desarrollo de Productos Masivos para la Salud (2017YFC1702100); el Proyecto del Plan de Desarrollo de Ciencia y Tecnología de la provincia de Jilin (20180623041TC); y el Proyecto de la Oficina de Ciencia y Tecnología de Changchun: Tecnologías clave y desarrollo de productos de alimentos saludables de medicina tradicional china basados en Jingfang y Yanfang (17YJ007).
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