Basic HTML Version
39
Kosmetologia Estetyczna / 2012 / 1 / vol. 1
tomiast ustalenie, że średnia energia oddziaływania czą-
steczek witaminy C z MGO wynosi około 10,5(+-0,5) kcal/
mol. Energia oddziaływania witaminy C z wodą wynosi
około (37,5 +-4,5) kcal/mol, natomiast jednej cząsteczki
wody z MGO wynosi około 30 kcal/mol (por. tabelę 1).
Okazuje się, że witamina C nie jest stabilizowana przez
MGO w środowisku wodnym. Konkurencyjne oddzia-
ływania obu składowych sugerowanego kompleksu są
stabilizowane przez cząsteczki wody około trzech razy
silniej. Należy zauważyć, że wniosek taki uzyskuje się
dopiero po uwzględnieniu oddziaływania z wodą. Suge-
rowany mechanizm synergii w biologicznym oddziały-
waniu witaminy C i MGO, polegający na oddziaływaniu
poprzez wiązanie wodorowe w roztworach wodnych, nie
zyskał potwierdzenia w prowadzonych obliczeniach mo-
delowych. Postawiona na początku pracy hipoteza, że ob-
liczenia potwierdzają takie oddziaływania (rzeczywiście
wyliczona energia oddziaływania wynosi około 10 kcal/
mol), oparta była na obliczeniach w fazie gazowej. Anali-
za przeprowadzona na poziomie molekularnym udziału
cząsteczek otoczenia może dać wnioski przeciwne.
Podsumowanie
i wnioski
Obliczenia pokazały, że zarówno w kompleksie z wodą,
jak i z kwasem askorbinowym metyloglioksal zachowu-
je konformację trans. Otrzymane wyniki wskazują, jak
duża ilość różnych połączeń mniej lub bardziej stabil-
nych może wywołać utworzenie, poprzez wiązanie wodo-
rowe, kompleksu metyloglioksal – witamina C. Oblicze-
nia kwantowo-chemiczne pozwoliły określić najbardziej
prawdopodobne struktury takich kompleksów. Powsta-
niu kompleksu towarzyszy obniżenie energii układu
względem sumy energii niezależnych składników (o oko-
ło 10 kcal/mol). Na tej podstawie sformułowano wniosek,
że istnienie kompleksu stabilizuje wzajemnie obie formy,
które będą mniej podatne na reakcje rozkładu.
Obliczenia przeprowadzone dla dużej grupy komplek-
sów z udziałem cząsteczek wody jako rozpuszczalnika
dają dość jednoznaczne wyniki – energia oddziaływania
witaminy C z wodą jest wyraźnie wyższa (37,5 +-4,5 kcal/
mol) niż z MGO (10,5 +-0,5 kcal/mol), podobnie jak ener-
gia oddziaływania cząsteczki wody z MGO (około 30 kcal/
mol). W środowisku wodnym witamina C nie jest stabi-
lizowana przez MGO i odwrotnie – MGO nie jest stabi-
lizowane przez witaminę C. Mechanizm stwierdzonego
eksperymentalnie synergizmu działania antynowotwo-
rowego witaminy C i metyloglioksalu musi mieć inne
podłoże molekularne. Na podstawie wyników można
zaproponować sprawdzenie synergizmu oddziaływania
obu substancji aktywnych w kosmetykach. Wiele z nich
ma charakter bardziej hydrofobowy, niż ma to miejsce
w płynach fizjologicznych i oddziaływanie z otoczeniem
będzie mniej konkurencyjne w stosunku do kompleksów
metyloglioksal – witamina C.
Literatura
1.
K.N. Prasad, K. Che Prasad:
Witaminy w walce z rakiem, zapobieganie i le-
czenie
, tłum. D. Kozińska, wyd. Bauer-Weltbild Media, Warszawa 2005.
2.
E. Mavric, S. Wittmann, G. Barth, T. Hinle:
Identification and quali-
fication of methylglyoxal as the dominant antibacterial constituent of
Manuka (Leptospermum scoparium) honeys from New Zealand
, Mol.
Nutr. Food Res, 52, 2008, 483-489.
3.
M.U. Ahmed, E. Brinkmann-Frye, T.P. Degenhardt, S.R. Thorpe, J.W.
Baynes:
N-(Carboxyethyl)lysine, a product of chemical modification of
proteins by methylglyoxal, increases with age in human lens proteins
,
Biochem. J., 324, 1997, 565-570.
4.
M. Ray, N. Basu, S. Ray:
Inactivation of glycerylaldehyde-3-phosphate
dehydrogenase of human malignant cells by methylglyoxal
, Molecular
and Cellular Biochemistry, 177, 1997, 21-26.
5.
A. Szent-Gyorgyi:
The living state and cancer
, Ciba Found. Symp., 67,
1979, 3-18
6.
L.G. Egyud, A. Szent-Gyorgyi:
Cancerostatic action of methylglyoxal
,
Science, 160, 1968, 1140.
7.
J. Halder, M. Ray, S. Ray:
Inhibition of glycolisis and mitochondrial re-
spiration of Ehrlich ascites carcinoma cell by methylglyoxal
, Int. J. Can-
cer, 54, 1993, 443-449.
8.
D. Banerjee, A. Koll, A. Filarowski, S.P. Bhattacharyya, S. Mukher-
jee:
Interaction between methyl glyoxal and ascorbic acid: experi-
mental and theoretical aspect
, Spectrochimica Acta Part A, 60, 2004,
1523-1526.
9.
Gaussian 03 2004.
10.
S.J. Padayatty, A. Katz, Y. Wang, P. Eck, O. Kwon, H.J. Lee, S. Chen, C. Cor-
pe, A. Dutta, S.K. Dutta, M. Levine:
Vitamin C as an antioxidant: eva-
luation of its role in disease prevention
, J Am Coll Nutr, 22, 2003, 18-35.
11.
M. Konopacka:
Rola witaminy C w oksydacyjnych uszkodzeniach DNA
,
Postępy Hig Med Dośw, 58, 2004, 343-348.