Derivados de tiourea

Según estudios relevantes,cistanchees una hierba común que se conoce como "la hierba milagrosa que prolonga la vida". Su principal componente escistanósido, que tiene diversos efectos, como la promoción de la función antioxidante, antiinflamatoria e inmunológica. El mecanismo entre la cistanche ypielblanqueose encuentra en elantioxidanteefecto de la cistancheglucósidos. La melanina en la piel humana se produce por la oxidación de la tirosina catalizada por la tirosinasa, 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.Cistanchecontiene cistanosido, que es un antioxidante y puede reducir la generación de radicales libres en el cuerpo, inhibiendo así la producción de melanina.

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La feniltiourea (PTU) es uno de los inhibidores de la tirosinasa más conocidos y estudiados en la literatura89–91. El átomo de azufre de PTU se une a ambos iones de cobre en el sitio activo de la tirosinasa y bloquea la actividad enzimática. Profesor Jung et al. recientemente exploró la SAR de los derivados de PTU en la tirosinasa de hongos92,93. Aunque los efectos de los derivados de PTU se evaluaron principalmente por su inhibición de la melanogénesis en células de melanoma B16, más tarde se confirmó que se debía a la inhibición de la actividad de la tirosinasa. Los estudios SAR han resaltado los requisitos estructurales importantes tanto para la melanogénesis como para la inhibición de la tirosinasa (Figura 9(a)): (i) conexión directa de la estructura p-planar a la tiourea (24a–24b), (ii) sustituyente hidrofóbico en el para- o se aceptó la posición meta del anillo de fenilo (24c–24d), no se toleró el sustituyente en la posición orto (24e), sugirió que el fenilo C2-sustituido puede dificultar la formación de complejos de tiourea con iones de cobre en el sitio activo de la tirosinasa. Además, (iii) los 3-amino hidrógenos libres fueron importantes para la inhibición de la tirosinasa pero no para la inhibición de la melanogénesis en las células B16, 1,3-derivados disustituidos mostraron una mayor potencia en la inhibición de la melanogénesis (24f). Estos hallazgos sugirieron que los derivados 1,3-disustituidos actúan a través de una vía diferente a la actividad catalítica de la tirosinasa para prevenir la melanogénesis. El análisis de acoplamiento molecular de 1-feniltiourea y 1,3,-difenil tiourea reveló que la conexión directa de fenil planar a la unidad de tiourea y 3-NH2 libre era un requisito previo para la actividad de tirosinasa (Figura 10).

Por otro lado, Crinton et al reportaron una serie de derivados de N-hidroxi-N0 -fenil urea, reemplazando azufre con oxígeno y 3-NH2 con N-hidroxilamina en PTU91. Los resultados mostraron que los derivados informados eran más potentes, en particular, la N-hidroxi-N0 -fenil urea (25a) mostró ser 6 veces más potente que la PTU. Por el contrario, los derivados de N-hidroxi-N0 -feniltiourea (25b) no mostraron inhibición, lo que sugiere que la capacidad quelante de la N-hidroxiurea es importante para la inhibición de la tirosinasa (Figura 9(a)).

Aparte de las fuentes sintéticas o naturales, el cribado es otra estrategia alternativa para encontrar nuevos inhibidores. Principalmente, la detección de medicamentos que están clínicamente aprobados se ha vuelto cada vez mayor para muchos objetivos biológicos. Los datos asociados con un medicamento existente reducirán el tiempo y el costo asociados con los derechos intelectuales para desarrollar productos farmacéuticos novedosos. Este enfoque tiene varias ventajas; incluyendo disponibilidad, menor costo y seguridad/tolerabilidad. La feniltiourea se conoce desde hace mucho tiempo como un inhibidor de la tirosinasa89–91,94. El análisis de similitud química realizado mediante cribado virtual o HTS basado en ligandos identificó la etionamida (26a) y sus análogos (26c–26e), incluida la protionamida (26b), como inhibidores de la tirosinasa95 (Figura 9(a)). La etionamida es un fármaco antituberculoso de segunda línea aprobado que se utiliza para el tratamiento de la tuberculosis multirresistente. Por el contrario, la isoniazida, un análogo estructural y el fármaco antituberculoso de primera línea, fue un inhibidor deficiente de la tirosinasa. En las células B16, los inhibidores piridina-2-carbotioamida y tiobenzamida redujeron sustancialmente el contenido de melanina en un 44 % y un 37 %, respectivamente. Después de un extenso análisis estructural, los datos de SAR sugieren que la carbotioamida fue un resto central para el desarrollo de nuevos y potentes inhibidores de la tirosinasa.

En un estudio reciente, los investigadores recuperaron los fármacos derivados de la tiourea en uso clínico e investigaron su efecto sobre las actividades de la tirosinasa mediante el uso de ensayos basados ​​en enzimas y células96. Se observó que los agentes antitiroideos metimazol 27a, 97 carbimazol 27b, 97 tiouracilos 27c, 97 metiltiouracilo 27d97 y propiltiouracilo 27e97 inhibían la tirosinasa de hongo (Figura 9(b)). Además, los estudios cinéticos asignaron a los fármacos que contienen tiourea como inhibidores no competitivos. Los estudios de SAR explicaron que la propia tiourea inhibe la actividad de la enzima tirosinasa de forma dependiente de la concentración. Esto muestra que la actividad inhibitoria de los análogos de tiourea debe originarse a partir de los átomos de azufre y nitrógeno.

En otro estudio, se evaluó una clase de nuevos derivados de feniltiourea N-aril-N0 -sustituidos sobre la actividad difenolasa de la tirosinasa de hongos98. Los resultados mostraron pocos derivados del ácido 4,5,6,7-tetrahidro- 2-[[(fenilamino)tioxometil]amino]-benzo[b]tiofeno-3-carboxílico (28a–28d, ( La figura 9(b))) exhibió una potencia inhibidora moderada sobre la actividad difenolasa de la tirosinasa. Cuando el andamio de 4,5,6,7-tetrahidrobenzo[b]tiofeno-3-ácido carboxílico se reemplazó con 2–(1,3,4-tiadiazol-2-il) ácido tioacético, se mejoró la actividad inhibitoria de los compuestos (p. ej., 29a-29d, Figura 9(b)) 98 contra la tirosinasa. Especialmente, 29d (IC50=6.13 lM) exhibió una actividad inhibidora más potente que el ácido kójico (IC50=33.3 lM).

Desde 1885, la sacarina, 1,2-benzisotiazol-3-uno-1,1-dióxido es un compuesto heterocíclico bien conocido y se utiliza como edulcorante en forma de su sal de sodio . Además, se informa para muchos objetivos biológicos y, por lo tanto, puede verse como un andamio privilegiado. Recientemente, se evaluó una serie novedosa de derivados de sacarina conjugados con 6-(fenilurenil/tionil) para determinar sus efectos inhibidores sobre la actividad difenolasa de la enzima tirosinasa del banano99. Los resultados mostraron que todos los compuestos inhibían la actividad tirosinasa. Entre ellos, 6–(3-clorofenilurenil) sacarina 30a (Ki= 5.85 lM) y 6–(3-yodofeniltiourenil) sacarina 30b (Ki=3.95 lM) se encontró que eran los compuestos más activos. Los estudios de SAR mostraron que los derivados de 6-(feniltiourenil) sacarina exhibieron una mayor actividad inhibidora que los derivados de 6-(fenilurenil) sacarina. Un grupo atractor de electrones en la posición 3-del anillo de fenilurenilo/tiourenilo aumentó su actividad, en particular, la serie de halógenos mostró actividades inhibidoras más altas.

Inhibidores de tipo tiosemicarbazona

Las tiosemicarbazonas ocupan una de las principales clases de inhibidores de tirosinasa debido a su unidad estructural clásica y la capacidad de quelar iones de cobre en el sitio activo de la enzima tirosinasa. Recientemente, diferentes grupos de investigación han reportado un gran número de tiosemicarbazonas99–101 como potentes inhibidores de la tirosinasa.

Los estudios de SAR revelaron que el andamio de tiosemicarbacida era una unidad clave para determinar la actividad inhibidora de la tirosinasa porque podía formar complejos de forma eficaz con los dos iones de cobre en el sitio activo de la tirosinasa. Para mejorar la actividad, se reportó una serie de 4/3-aminoacetofenonas y tiosemicarbazonas derivadas por su actividad inhibidora de la tirosinasa de hongo102. Como resultado de la evaluación biológica, los compuestos de acilamino (31a–31g, Figura 11) exhibieron inhibidores de tirosinasa más potentes que el ácido kójico (IC50=28.5 lM), y en contraste, el aminofenol (31 h y 31i) mostró activación de la actividad tirosinasa. Se encontró que el compuesto 31d era el compuesto más activo con un valor IC50 de 0,291 lM. Los estudios con análisis SAR también revelaron que el grupo de tiosemicarbazida desempeñó un papel muy importante en la inhibición de la tirosinasa, los restos acilamino cruciales para mejorar la actividad inhibidora de la tirosinasa y el sustituyente acilamida en la posición 4-en el anillo de fenilo aumentó la potencia inhibidora de la tirosinasa. Además, el mecanismo de inhibición y el estudio cinético revelaron que el compuesto 31a era un inhibidor reversible y no competitivo.

En la búsqueda continua de compuestos potentes como inhibidores de la tirosinasa altamente eficientes y en la comprensión de los SAR de los compuestos de tiosemicarbazona, una serie de nuevos análogos de {{0}}alcoxi- y 4-aciloxi-fenil etileno tiosemicarbazona (32a –32i, Figura 11) fueron sintetizados y evaluados para actividad inhibidora de tirosinasa103. Los resultados mostraron que la mayoría de los inhibidores mostraron una potencia notable en la inhibición de la tirosinasa con un valor IC50 inferior a 1,0 lM. En particular, el compuesto 32d exhibió una notable potencia inhibidora de tirosinasa en comparación con otros análogos de esta serie. Los estudios de SAR revelaron que el resto de tiosemicarbazona desempeñó un papel clave en la determinación de la actividad inhibidora de la tirosinasa. La longitud del conector de metileno entre el anillo de fenilo y el resto de tiosemicarbazona (32f-g) no influyó en la potencia inhibidora de la tirosinasa. La introducción de la fracción tiocarbonohidrazida (32 h–32i) fue desfavorable para la actividad inhibidora de la tirosinasa.

Inhibidores de tipo peptídico

Para descubrir nuevos inhibidores de tirosinasa, recientemente se ha llamado la atención sobre la aplicación de secuencias peptídicas para la inhibición de tirosinasa. Se han investigado varios péptidos inhibidores de la tirosinasa, como los dipéptidos104, los péptidos cíclicos105, los oligopéptidos de secuencia corta106 y los compuestos tripeptídicos del ácido kójico107. Especialmente, los oligopéptidos han demostrado ser inhibidores de tirosinasa efectivos. Dos oligopéptidos P3, un octapéptido (Arg-Ala-Asp-ser-Arg-Ala-Asp-Cys) y un decapéptido P4 (Tyr-Arg-ser-Arg-Lys-Tyr-Ser-Ser-Trp-Tyr) mostraron efectos inhibidores sustanciales sobre la tirosinasa humana y de hongos con un valor IC50 de 123 y 40 lM, en comparación con la hidroquinona. Estos oligopéptidos no mostraron ningún efecto sobre la citotoxicidad de los melanocitos108. Después de una exitosa formulación en crema tópica y resultados clínicos favorables, un decapéptido P4 también conocido como decapéptido-12 ha sido comercializado como el principal ingrediente activo en un producto para aclarar la piel109.

En un estudio reciente, Hsiao et al. descubrió que el compuesto tipo dipéptido (A5) y los tripéptidos RCY y CRY inhiben eficazmente la actividad de la tirosinasa109. En especial, un tripéptido CRY novedoso mostró la potencia inhibitoria más llamativa contra la tirosinasa de hongo (IC50=6.16 lM). Este tripéptido es más potente que los oligopéptidos conocidos y comparable con los tripéptidos de ácido kójico. CRY y RCY usaron el grupo tiol del residuo de cisteína para coordinarse con los iones Cu en el sitio activo de la tirosinasa, mostrando así una baja actividad de tirosinasa. En otro estudio, se informó que los dipéptidos que contienen cisteína inhiben la actividad de la tirosinasa de manera efectiva110. Los autores sugirieron que estos dipéptidos que contienen cisteína podrían bloquear directamente el sitio activo de la tirosinasa y, por lo tanto, conducir a una potente inhibición. En particular, los dipéptidos que contienen cisteína N-terminal superan notablemente al C-terminal y los dipéptidos que contienen cisteína, CE, CS, CY y CW muestran bioactividades comparativas y los dipéptidos que contienen tirosina son inhibidores similares a sustratos. Además, estos dipéptidos no muestran una citotoxicidad significativa en los melanocitos, y CA y PD atenuaron el contenido de melanina en un 5,6 y un 16,5 por ciento, respectivamente, a 100 µM (Tabla 1).

Li et al. informó un conjunto de conjugados de hidroxipiridinona-L-fenilalanina (33a y 33b) a partir del ácido kójico (Figura 12) 111 por sus actividades inhibidoras sobre la tirosinasa. La evaluación frente a la actividad tirosinasa reveló que uno de los compuestos ((S)-(5-(benciloxi)-1-octil-4-oxo{{10}},{{11 }} dihidropiridina-2-il)metil 2-amino-3- fenilpropionato, (33b) mostró valores de CI50 de 12,6 y 4,0 lM para las actividades de micofenolato y difenolasa, respectivamente. Además, estos conjugados eran de tipo mixto inhibidores, lo que sugiere que podrían unirse tanto a la enzima libre como a los complejos enzima-sustrato.

En otro estudio, se diseñaron y evaluaron conjugados de hidroxipiridinona-L-aminoácido por sus actividades inhibitorias sobre la tirosinasa de hongos112. Entre los compuestos investigados, solo dos compuestos exhibieron micofenolato (34, IC50=1.95 lM; 35, IC50=2.79 lM) e inhibidores de difenolasa (34, IC50=8.97 1M;35, IC50=26.20 1M) de actividad de tirosinasa (Figura 12). Además, se identificó que los compuestos 34 y 35 eran inhibidores reversibles y de tipo mixto.

Diversos inhibidores de la tirosinasa de hongos

Recientemente, los extractos y compuestos aislados de fuentes naturales han llamado mucho la atención como inhibidores de la tirosinasa y han sido aceptados como agentes populares para blanquear la piel113–123. Para encontrar una sustancia blanqueadora segura y eficaz, Chen et al. examinaron varios productos naturales de plantas a base de hierbas y aislaron los compuestos 36 y 37 del rizoma de Gastrodia elata, como inhibidores de la tirosinasa de hongos124. Estudios posteriores de SAR identificaron los análogos 38–40 (Figura 13). El sulfuro de bis(4-hidroxibencilo) 36 mostró una potencia inhibitoria sobresaliente contra la tirosinasa con un valor IC50 de 0,5 lM y un valor Ki de 58 nM. El compuesto 37 conectado a través de un enlace éter muestra una disminución de 713-veces en la capacidad inhibitoria (IC50=378.11 lM), lo que indica que el átomo de azufre es muy importante en la quelación con los iones de cobre y contribuye a una mayor Inhibición de la actividad tirosinasa. Por otro lado, el acortamiento del enlazador de carbono, que conecta el azufre con los anillos de benceno, da como resultado una inhibición moderada de la tirosinasa de 38. La eliminación del grupo hidroxilo, 39 conduce a una inhibición deficiente de la tirosinasa, lo que indica que dos grupos hidroxilo son importantes. Con la sustitución de metoxi, un análogo de 36 reduce la potencia a un valor IC50 de 40,02 lM, lo que sugiere que las interacciones de los enlaces de hidrógeno fueron más favorables que las interacciones hidrofóbicas proporcionadas por los grupos metóxido.

El compuesto 36 tratado con 50 lM redujo un 20 por ciento el contenido de melanina en el sistema de melanocitos humanos sin citotoxicidad significativa. Además, el ensayo in vivo del pez cebra revela que 36 reduce efectivamente la melanogénesis sin efectos adversos. Además, el estudio de toxicidad oral aguda confirmó que el compuesto 36 estaba libre de citotoxicidad perceptible en ratones. Por tanto, el compuesto 36 es un candidato potencial para desarrollar un agente farmacológico seguro y eficaz para el blanqueamiento de la piel. Recientemente, Ai et al. examinaron una biblioteca química utilizando un enfoque de detección virtual e identificaron un compuesto 41 como un potente inhibidor de la tirosinasa de hongos125, con un valor de IC50 de 8 lM y produjo un bloqueo del 29 % ± 17,64 % de la biosíntesis de melanina en células B16 a una concentración de 0,002 por ciento que equivalía a 27,5 tornos.

Los estudios de SAR examinados alrededor de la estructura 41 mostraron que la aromaticidad del anillo B del compuesto 41 parece esencial para la actividad, ya que la sustitución del anillo B por el anillo de ciclohexilo (compuesto 42b) pierde la actividad inhibidora de la síntesis de melanina en las células B16. Por otro lado, la sustitución en la posición 4- del anillo A tuvo un efecto insignificante sobre la actividad inhibitoria (42a–42d). Estos compuestos eran dependientes de la dosis e inhibían la síntesis de melanina en las células B16. Sin embargo, el desarrollo adicional del compuesto 41 conduce a un problema de formulación potencial y se elimina como candidato para fines cosméticos. Un análisis subestructural adicional identificó un compuesto 43 que mostraba una inhibición del 79 por ciento ± 5,34 por ciento sobre la biosíntesis de melanina de las células B16 a una concentración de 0,001 por ciento (33,6 lM). Estos dos compuestos 41 y 43 poseen buenas propiedades bioquímicas y satisfacen la "regla de cinco" de Lipinski y muestran un efecto inhibidor sustancial sobre la síntesis de melanina en las células B16. Se demostró que esta inhibición de la síntesis de melanina no afecta la viabilidad celular, lo que subraya aún más la posible utilidad comercial de estos compuestos.

Se informó que la vainillina y el ácido vainílico aislados de Origanum vulgare pueden servir como agentes para la antimelanogénesis126. Con base en estos antecedentes, se ha informado sobre una serie de ésteres de vainillina que incorporan ácido benzoico, ácido cinámico y piperazina para la actividad inhibidora de la tirosinasa127. Los resultados mostraron que los compuestos 44a–44d exhibieron una inhibición de buena a excelente de la actividad de la tirosinasa de hongo (Figura 14). En particular, 44b mostró la actividad inhibidora más potente con un valor IC50 de 16,13 lM. Desde el punto de vista estructural, los ésteres de ácido cinámico sustituidos y la sustitución de hidroxilo jugaron un papel importante en la inhibición de la tirosinasa. Los estudios cinéticos revelaron que el compuesto 44b era un inhibidor de tirosinasa de tipo mixto con Ki 13 1M y Ki 0 53 1M y formaba un complejo inhibidor de enzima reversible.

En otro estudio, se descubrió que el {{0}}hidroxitirosol 45 (2-HT)128 inhibía la tirosinasa de hongos con un valor IC50 de 13,0 lmol/L, que era igual de potente que el ácido kójico (IC{{ 7}}.8 lmol/L). Además, 2-HT inhibió la actividad de la tirosinasa de forma dependiente de la dosis (IC50=32.5 lmol/L) en el extracto libre de células de células de melanoma B16 y la formación de melanina estimulada por a-MSH en células de melanoma B16 intactas . Se informó que los derivados de metimazol (2-mercapto-1-metilimidazol) inhiben la tirosinasa de hongos129. 2-mercaptoimidazol (46a), mercapto-1-metilimidazol (46b) y terc-butil 3-metil-2-sulfanilideno-2,3-dihidro{ {30}}H-imidazol- 1-carboxilato (46c) inhibió significativamente la actividad de tirosinasa mostrando un valor IC50 de 4,11 mM y 1,43 mM y 1,45 mM, respectivamente (Figura 14). El análisis cinético indicó que los compuestos 46a y 46b eran inhibidores de tirosinasa competitivos, mientras que el 46c era un inhibidor de tirosinasa no competitivo. Además, en el análisis in vitro de células B16, los compuestos de 46a–46c ejercieron un potente efecto inhibidor sobre la producción de melanina intracelular sin influir en la citotoxicidad.

Se ha demostrado una serie de derivados de la base de triazol Schiff por su actividad inhibitoria contra la actividad de la tirosinasa de hongo130. Los resultados mostraron a partir de la evaluación biológica que solo tres compuestos 47a–47c exhiben potentes efectos inhibidores con valores IC50 de 12,5, 7,0 y 1,5 lM (Figura 14). El análisis cinético reveló que los inhibidores son reversibles y de tipo mixto. Los estudios de extinción de la fluorescencia y de interacción del cobre confirmaron la interacción de los inhibidores con la tirosinasa y la capacidad de quelación con los iones de cobre en el sitio activo. Desde un punto de vista estructural, la sustitución en la posición 2-del anillo de benceno mostró una actividad superior (47c) que la posición 3-(47b). Una nueva serie de análogos de timol que incorporan ácidos benzoicos hidroxilados y ácidos cinámicos se informó como inhibidores de la tirosinasa de hongos131. En general, los derivados de timol derivados del ácido cinámico mostraron una mejor inhibición de la tirosinasa que los derivados del ácido benzoico, ejemplificado por la comparación de 48a (IC50 15.20 lM) versus 48b (IC50 91.5 lM) .

Recientemente, se examinó el efecto del picrionósido A 49 aislado de las hojas del ginseng coreano (P. ginseng CA Mayer)132 y ha inhibido la actividad de la tirosinasa del hongo con un valor IC50 de 9,8 lM, alrededor de 6,8 a 10-veces mayor que ácido kójico y arbutina, respectivamente (Figura 14). En las células melan-Ab, 49 redujeron el contenido de melanina en un 17,1 % de forma dependiente de la dosis sin inducir la viabilidad celular. Además, el pez cebra tratado con picrionósido A mostró un notable efecto inhibitorio sobre la pigmentación del cuerpo. En conjunto, estos resultados muestran que el picrionósido A puede ser un agente eficaz para blanquear la piel133. En el curso de la detección de inhibidores de la melanogénesis en Streptomyces bikiniensis, se encontró que el éster metílico del ácido S-(-)-10,11-dihidroxifarnesoico (dhFAME, 50), una hormona juvenil de insecto producida por Beauveria bassiana CS1029 134 inhibió directamente la actividad tirosinasa. Además, 50 redujeron significativamente el contenido de melanina, inhibieron la actividad de la tirosinasa celular así como la acumulación intracelular de los niveles de AMPc en las células de melan-a sin inducir la viabilidad celular.

Se identificó una nueva clase de potentes inhibidores de la tirosinasa mediante predicción de detección virtual basada en la estructura135. La estructura de la tirosinasa de hongos (PDB ID: 2Y9X) se utilizó como plantilla para la simulación de dinámica molecular (MD). Inicialmente, se generó un conjunto de estructuras 10 000 usando simulación de dinámica molecular. Las evaluaciones posteriores arrojaron las 61 moléculas principales para la evaluación contra la actividad de la tirosinasa de hongo y los inhibidores selectivos (51a–51e) se indican en la Figura 14. Los resultados muestran que las fracciones de tetrazol y triazol pudieron interactuar con el centro catalítico de di-cobre de la tirosinasa. En particular, el compuesto de tetrazol 51b exhibe la actividad más fuerte. Los autores encontraron que muchos compuestos mostraron una buena reducción en la producción de melanina en células de melanoma B16 sin citotoxicidad. Específicamente, un compuesto que contiene tiosemicarbazona 51e redujo el contenido de melanina en un 55 por ciento. Los resultados proporcionan información valiosa sobre la modulación de las funciones de las enzimas de cobre tipo-3.

El captopril ([2S]-N-[3-mercapto-2-metilpropionil]-L-prolina) es un inhibidor de la enzima convertidora de angiotensina136,137 que se usa ampliamente en el tratamiento de la hipertensión y la insuficiencia cardíaca. Para identificar inhibidores de tirosinasa nuevos y efectivos, se experimentó con el efecto inhibidor de captopril (52) para la actividad inhibidora de tirosinasa. El resultado mostró que el 52 inhibía la actividad de la tirosinasa con un valor IC50 de 590 lg/mL (Figura 14) 138. Además, en estudios in vitro en células B16, se encontró que el 52 inhibía la actividad de la tirosinasa 139,140 de una manera dependiente de la dosis que conduce a la inhibición de la formación de melanina sin citotoxicidad.

Inhibidores de la tirosinasa humana

Aunque se disponía de una gran cantidad de inhibidores de la tirosinasa y varios de ellos con potentes actividades inhibidoras se discutieron anteriormente, casi todos los inhibidores se evaluaron contra la tirosinasa de hongo. Para encontrar nuevos inhibidores contra la tirosinasa humana, Yoshimori et al. demostraron los efectos inhibidores de las tuyaplicinas (52–54; isómeros a, b y c, Figura 15) sobre la tirosinasa de hongo y la tirosinasa humana (Tyr), con comparación141. Los resultados mostraron que las c-thujaplicinas de marca (53 y 54) inhibieron eficazmente la actividad de la tirosinasa humana de forma dependiente de la dosis con valores de IC50 de 8,98 y 1,15 lM, respectivamente. Especialmente, c-thujaplicin 54 fue extremadamente superior al ácido kójico (IC50=17 lM). Los estudios de SAR revelaron que la posición del isopropilo en el andamio de tropolona era el factor determinante de la potencia de las tuyaplicinas. La potencia de las tuyaplicinas está en el siguiente orden: c > b > a-tuyaplicina.

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 lM). En consecuencia, se sugirió que la diferencia entre Ala260 en mTYR y Ser380 en hTYR afecta drásticamente el perfil inhibidor de a-thujaplicin.

Wang y sus colaboradores descubrieron recientemente que los productos naturales linderanolida B (55) y subóxido A (56) aislados de los tallos de Cinnamomum demostraron tener buenas capacidades inhibidoras in vitro de la tirosinasa de hongo en dosis bajas (Figura 15) 142. Ambos compuestos mostraron viabilidad celular de queratinocitos, melanocitos y fibroblastos humanos tratados con varias concentraciones de dos compuestos. El tratamiento a una dosis baja (0.01–1,0 lM) no mostró una citotoxicidad significativa para las células de la piel humana. El estudio reveló que ambos compuestos podían reducir el 50 por ciento de las actividades de la tirosinasa humana a una dosis de 1 lM después de 48- h de tratamiento e inhibieron de manera efectiva (40 por ciento de reducción) la formación de melanina en las células HEMn-MP. Tanto el 55 como el 56 mostraron un notable potencial inhibitorio sobre la pigmentación in vivo del pez cebra incluso a dosis bajas sin toxicidad observable. Por lo tanto, estos dos compuestos son nuevos inhibidores de tirosinasa efectivos para ser considerados como agentes blanqueadores de la piel. En otro estudio, Kolbe et al. examinó los efectos inhibidores del ácido kójico, la hidroquinona y la arbutina con la otra clase bien conocida de compuesto 4-butil resorcinol (57) sobre la tirosinasa humana, así como la inhibición de la producción de cultivo modelo de piel MelanoDermTM143. En 1995, el 4-butilresorcinol introdujo un derivado del resorcinol que tiene un efecto inhibidor tanto sobre la tirosinasa144 como sobre el TRP-1145,146. Los resultados mostraron que el 4-butil resorcinol demostró ser un inhibidor altamente efectivo de la tirosinasa humana con un valor IC50 de 21 lmol/L y una inhibición completa a concentraciones superiores a 100 lmol/L. 4-El butilresorcinol exhibió una actividad inhibidora 20 veces más potente que el ácido kójico, que mostró una IC50 de 500 lmol/L, y la inhibición máxima (89 por ciento) se logró a una concentración de 5,6 mmol/L. La arbutina y la hidroquinona son inhibidores deficientes de la tirosinasa humana con valores IC50 en el rango milimolar, es decir, 6500 lmol/L para la arbutina y 4400 lmol/L para la hidroquinona. Sin embargo, ninguno de los dos ha inhibido por completo la tirosinasa humana.

En el modelo de piel melanoDerm, la arbutina mostró solo una eficacia marginal en la producción de melanina con un valor de IC5{{30}} de 500 lmol/L, mientras que el ácido kójico inhibió con un IC50 de 400 mol/L. Curiosamente, la hidroquinona inhibió la producción de melanina con un valor IC50 por debajo de 40 lmol/L, lo que probablemente se deba a diferentes mecanismos de inhibición de la tirosinasa. 4-El butilresorcinol fue el inhibidor más potente con una IC50 de 13,5 mol/L. La eficacia in vivo del 4-butilresorcinol se confirmó en estudios clínicos. Los pacientes con manchas de la edad en el antebrazo recibieron tratamiento dos veces al día con una fórmula que contenía 4-n-butilresorcinol (57), 4-hexilresorcinol (58) y 4-feniletilresorcinol (59 ). En 8 semanas, 4-butilresorcinol (57) redujo significativamente la aparición de manchas de la edad, mientras que 4-hexilresorcinol y 4-feniletilresorcinol mostraron efectos significativos después de 12 semanas. Un segundo estudio mostró que el 4-butilresorcinol era más eficaz que el 4-hexilresorcinol y el 4-fenilmetilsorcinol. El resultado clínico resultante sobre la hiperpigmentación revela que el 4-butilresorcinol podría ser un compuesto activo valioso para el tratamiento de los trastornos de la pigmentación. El 4-butil resorcinol se ha utilizado para el tratamiento del melasma. En toda la literatura publicada, la crema de 4-butil resorcinol al 0,1 por ciento mostró eficacia, seguridad y tolerabilidad rápidas cuando se usa para el tratamiento del melasma147,148. Un estudio reciente informó que la crema de 4-butil resorcinol al 0,3 por ciento es segura, eficaz y bien tolerada en pacientes indios con melisma149.

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