Electrochemical and Mechanistic Study of Superoxide Elimination by Mesalazine through Proton-Coupled Electron Transfer.
Electrochemical and Mechanistic Study of Superoxide Elimination by Mesalazine through Proton-Coupled Electron Transfer.
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美沙拉秦通过质子耦合电子转移消除超氧阴离子的电化学和机理研究。
DOI：
10.3390/ph14020120
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发表时间：
2021-02-04
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Honda R
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Nakayama T;Honda R
利用循环伏安法和电子自旋共振（ESR）分析，结合密度泛函数理论（DFT）计算，研究了治疗溃疡性结肠炎的5-氨基-2-羟基苯甲酸（美萨拉嗪，5-ASA）、4-氨基-2-羟基苯甲酸（4-ASA）及相关化合物对超氧自由基阴离子（O2•−）的消除作用。准可逆O2/O2•−氧化还原反应被化合物修饰，表明发生了由O2•−生成氢氧自由基（HO2•）的酸碱反应。然而，去质子化的5-ASA阴离子可以通过质子耦合电子转移（PCET）消除O2•−，形成自由基产物。ESR分析证实了这种电子转移（ET）。5-ASA中的4-氨基酚部分在PCET中起重要作用，涉及两个质子转移和一个基于π共轭的ET。电化学和DFT结果表明，在1-羧基去质子化后，5-ASA通过PCET机制有效地消除O2•−。因此，5-ASA可能通过基于ppet的O2•−消除在碱性肠中发挥抗炎作用。
The elimination of superoxide radical anions (O2•−) by 5-amino-2-hydroxybenzoic acid (mesalazine, 5-ASA), 4-amino-2-hydroxybenzoic acid (4-ASA), and related compounds used for ulcerative colitis treatment was investigated using cyclic voltammetry and electron spin resonance (ESR) analyses aided by density functional theory (DFT) calculations. Quasi-reversible O2/O2•− redox was found to be modified by the compounds, suggesting that an acid–base reaction in which a hydroperoxyl radical (HO2•) is formed from O2•− occurs. However, the deprotonated 5-ASA anion can eliminate O2•− through proton-coupled electron transfer (PCET), forming a radical product. This electron transfer (ET) was confirmed by ESR analysis. The 4-aminophenol moiety in 5-ASA plays an important role in the PCET, involving two proton transfers and one ET based on π-conjugation. The electrochemical and DFT results indicated that O2•− elimination by 5-ASA proceeds efficiently through the PCET mechanism after deprotonation of the 1-carboxyl group. Thus, 5-ASA may act as an anti-inflammatory agent in the alkali intestine through PCET-based O2•− elimination.
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