Phototoxicity studies of selected arylidene derivatives of xanthone with photoprotective effects

Ksantony to heterocykliczne związki organiczne ze szkieletem dibenzeno-ɣpironowym, wykazujące znaczną zdolność oddziaływania z różnymi receptoramibiałkowymi, co sprawia, że mają możliwość modyfikacji zróżnicowanych procesówbiologicznych. Są pozyskiwane głównie z roślin, grzybów i porostów, a ich różnorodnepochodne znajdują zastosowanie w chemii medycznej i środowiskowej.Ksantony mają szerokie zastosowania terapeutyczne, m.in w leczeniu ran,biegunki i egzemy. Wykazują silne właściwości antyoksydacyjne, przeciwnowotworowe,przeciwzapalne i przeciwdrobnoustrojowe. Badania potwierdzają ich zdolnośćdo neutralizowania wolnych rodników i ochrony skóry przed promieniowaniem UV.Promieniowanie ultrafioletowe UV obejmuje UVA (320-400 nm), UVB (280-320nm) i UVC (200-280 nm), z których UVA przenika najgłębiej w skórę, inicjując stresoksydacyjny. UVB, choć mniej penetracyjne, ma silniejsze działanie karcynogenne.UVC, w większości pochłaniane przez ozon, jest najbardziej mutagenne. Melanina i innemechanizmy ochronne skóry, jak grubość naskórka i aktywność antyoksydacyjna,przeciwdziałają szkodom UV. Fototoksyczność, wynikająca z reakcji fotouczulaczyz UV, prowadzi do efektu cytotoksycznego w skórze, manifestując się jakofotopodrażnienie lub fotoalergia. Negatywne skutki promieniowania UV przeważają nadkorzyściami, dlatego konieczne jest stosowanie filtrów ochronnych, aby zmniejszyćryzyko uszkodzeń skóry.Celem pracy było zbadanie fototoksyczności związków JH5, K119, K169,na fibroblastach linii komórkowej Balb/c 3T3 naświetlanych sztucznym światłemsłonecznym za pomocą testu neutralnej czerwieni (NRU). Chloropromazyna wykazaławysoką aktywność fototoksyczną i cytotoksyczną, natomiast związki K119 i K169 nieindukowały znaczącego obniżenia żywotności komórek. Związek JH5 wykazywałumiarkowaną fototoksyczność, ale niską cytotoksyczność. Analiza wykazała, że budowachemiczna jest kluczowa dla efektu fototoksycznego co może prowadzićdo projektowania bezpieczniejszych filtrów przeciwsłonecznych.

Xanthones are heterocyclic organic compounds with a dibenzopyrone skeleton,capable of interacting with various protein receptors to modify diverse biologicalprocesses. Derived mainly from plants, fungi, and lichens, their derivatives are usedin medical and environmental chemistry.Xanthones have therapeutic uses in treating wounds, diarrhea, and eczema,and possess strong antioxidant, anticancer, anti-inflammatory, and antimicrobialproperties. Research confirms their ability to neutralize free radicals and protect the skinfrom UV radiation.Ultraviolet (UV) radiation includes UVA (320-400 nm), UVB (280-320 nm),and UVC (200-280 nm). UVA penetrates deepest into the skin, causing oxidative stress;UVB, although less penetrating, has a stronger carcinogenic effect; UVC is mostlyabsorbed by the ozone layer and is the most mutagenic. Skin protective mechanisms, suchas melanin, epidermal thickness, and antioxidant activity, help counteract UV damage.Phototoxicity occurs when photosensitizers react with UV, causing cytotoxic effectsin the skin, manifesting as photoirritation or photoallergy. The negative effects of UVradiation outweigh the benefits, necessitating the use of UV filters to reduce skin damagerisks.The study examined the phototoxicity of compounds JH5, K119, and K169on Balb/c 3T3 fibroblast cell lines using the neutral red uptake (NRU) test and artificialsunlight. Chlorpromazine exhibited high phototoxic and cytotoxic activity, while K119and K169 did not significantly reduce cell viability. JH5 showed moderate phototoxicitybut low cytotoxicity. The findings indicate that chemical structure is crucialfor phototoxic effects, suggesting pathways for designing safer sunscreens.