概述
線粒體是一個十分重要但是目前被忽視的潛在治療靶標(biāo)，由于其基因組復(fù)制和組成方式較為獨特，使線粒體容易受到生物毒性物質(zhì)損害。線粒體功能損傷主要包括氧化性損傷，鈣穩(wěn)態(tài)失衡和ATP合成破壞[1]。 SKQ1溴化物化學(xué)名稱為(10-(4,5-二甲基-3,6-二氧代環(huán)己-1,4-二烯-1-基)癸基)三苯基溴化鏻，分子式與分子量分別為C36H42BrO2P，617.62，是一種小分子線粒體抗氧化劑，具有抗氧化性能，能夠中和過氧化物自由基，減少氧化應(yīng)激對組織和細(xì)胞的損傷。一般情況下，SKQ1溴化物表現(xiàn)為棕色粉末，廣泛用于抗衰老、改善皮膚功能、愈傷等領(lǐng)域的研究和應(yīng)用。
關(guān)鍵中間體的合成
靶向抗氧化劑SKQ1溴化物的合成工藝中，2,3-二甲基對苯醌是重要的中間體物質(zhì)。因此，高質(zhì)高效的合成該物質(zhì)為產(chǎn)業(yè)化合成線粒體抗氧化劑SKQ1提供原料基礎(chǔ)，具有重要意義。文獻(xiàn)報道的2,3-二甲基對苯醌的合成包括如下步驟[2]：
（1）將2,3-二溴-5,6-二甲基對苯醌溶于冰醋酸中，加入還原鐵粉，室溫攪拌1小時后升溫回流反應(yīng)5小時；
（2）冷卻后，將反應(yīng)混合物過濾并將濾液中的溶劑減壓蒸除，回收的冰醋酸可以回收再利用，粗產(chǎn)物用乙醇溶解后用5%氫氧化鈉水溶液調(diào)PH值至9，通入空氣流，直到混合物變成深藍(lán)色，TLC監(jiān)測反應(yīng)完畢；
（3）將反應(yīng)混合物用10%HCl酸化至pH為4，減壓下蒸除大部分乙醇，然后用乙酸乙酯萃取三次，合并有機(jī)相，旋干溶劑得到油狀粗產(chǎn)品，回收乙酸乙酯，粗產(chǎn)物通過硅膠快速柱純化得到淡黃色油狀產(chǎn)物。
通過上述步驟可以實現(xiàn)SKQ1溴化物中間體2,3-二甲基對苯醌，還具有溶劑重復(fù)再利用，節(jié)約生產(chǎn)成本等優(yōu)點。
有關(guān)研究
為了觀察線粒體靶向抗氧化劑SKQ1溴化物對急性腎損傷小鼠的保護(hù)作用及機(jī)制，以 24只8周齡健康雄性C57BL/6小鼠為實驗材料，將其隨機(jī)分為對照組、SKQ1溴化物組、LPS組、LPS+SKQ1溴化物組，每組6只。采用腹腔注射脂多糖(LPS)10 mg/kg制備小鼠急性腎損傷模型，以生理鹽水作為對照，SKQ1溴化物組腹腔注射 0.2 mg/kg的SKQ1溴化物(溶解于10%DMSO、40%PEG300、5%Tween-80和45%生理鹽水)，LPS+SKQ1溴化物組于造模前24 h予SKQ1溴化物預(yù)處理，LPS腹腔注射24 h后處死小鼠并保留各組血液及腎臟。蘇木精-伊紅(HE)染色法觀察腎臟損傷程度，并通過Paller評分法量化比較；采用全自動生化分析儀測量血清肌酐(SCr)和尿素氮(BUN)；RT-qPCR法檢測腎臟組織中炎癥因子mRNA變化，如白細(xì)胞介素(IL)-1β、IL-6、腫瘤壞死因子(TNF)-α；酶聯(lián)免疫吸附試驗(ELISA)檢測腎臟組織氧化應(yīng)激標(biāo)志物水平，包括谷胱甘肽過氧化物酶(GPx)、超氧化物歧化酶(SOD)和丙二醛(MDA)；免疫印跡法檢測凋亡途徑相關(guān)蛋白Bcl-2、Bax、Cleaved Caspase-3蛋白表達(dá)；采用電子顯微鏡觀察各組小鼠腎小管線粒體結(jié)構(gòu)。
結(jié)果 與對照組比較，LPS組小鼠腎臟病理損傷加重，腎臟損傷評分、SCr、BUN水平升高,腎組織中IL-1β、IL-6、TNF-α mRNA水平升高，Bax、Cleaved Caspase3蛋白表達(dá)升高，Bcl-2表達(dá)降低，GPx 及SOD活性降低，MDA含量升高(P均<0.05)；線粒體腫脹增大、線粒體嵴斷裂及空泡形成。與LPS組比較，LPS+SKQ1溴化物組小鼠腎臟病理損傷減輕，腎臟損傷評分、SCr、BUN水平降低，腎臟組織IL-1β、IL-6、TNF-α mRNA表達(dá)量降低，Bax、Cleaved Caspase-3蛋白表達(dá)降低，Bcl-2表達(dá)升高，GPx、SOD活性升高，MDA含量降低(P均<0.05)；線粒體腫脹、線粒體嵴斷裂及空泡化減輕。也就是說，SKQ1溴化物預(yù)處理可保護(hù)脂多糖所致小鼠急性腎損傷，其機(jī)制可能是通過減少炎癥反應(yīng)、調(diào)節(jié)細(xì)胞異常凋亡、降低氧化應(yīng)激水平以及維持線粒體正常形態(tài)來實現(xiàn)的[3]。
參考文獻(xiàn)
[1]賀凱,楊勇,李樹平,等.線粒體功能損傷及靶向線粒體的抗氧化和抗癌藥物研發(fā)進(jìn)展[J].中國新藥與臨床雜志, 2014, 33(8):6.DOI:CNKI:SUN:XYYL.0.2014-08-001.
[2]謝同,張建軍.一種靶向抗氧化劑SKQ1中間體2,3-二甲基-對苯醌的合成方法.CN201911327978.8.
[3]萬雨涵,楊定平.線粒體靶向抗氧化劑SKQ1對脂多糖所致急性腎損傷小鼠的保護(hù)作用及機(jī)制[J].山東醫(yī)藥, 2024, 64(34):38-42.DOI:10.3969/j.issn.1002-266X.2024.34.009.