C-vitamin är mest känt som ett näringsämne. I tillräckligt höga doser, dock, C-vitamin visar också potential mot många cancerformer, enligt nyare studier. För att framgångsrikt utveckla vitamin C (kemiskt benämnd askorbinsyra) som medicin, det är viktigt att undersöka dess koncentration i kroppen, vilket säkerställer säkra och effektiva doser.

Det är inte lätt att övervaka de förändrade nivåerna av ett levererat läkemedel. För askorbinsyra, en metod är att använda reaktionen mellan föreningen och fluorescerande sondmolekyler, gör det möjligt för kemister att visuellt spåra dess rörelse genom kroppen. Fluorescens kräver ljus, dock, och befintliga sonder använder ljus av fel våglängd för att penetrera levande vävnad. Nu, ett team ledd av University of Tokyos Institute of Industrial Science (IIS) har utvecklat en ny sond som kan visa vägen till askorbinsyra som cancerbehandling.

I en studie publicerad i Vetenskapliga rapporter , askorbinsyranivåer i möss spårades med hjälp av en komplex molekyl som kallas R2c. Använder lite smart kemi, IIS-teamet designade denna sond för att reagera med askorbinsyramolekyler i kroppen. En timme efter att R2c injicerades i mössens svansar, hela kroppen var fluorescerande, framhäver askorbinsyran som finns naturligt i mössen, eftersom R2c-sonden cirkulerade genom blodomloppet.

Nästa, mössen injicerades med en dos extra askorbinsyra, höjer koncentrationen över det normala. Inom 10 minuter, fluorescenssignalen flammade upp i buken - vilket visade att detta var den första destinationen för askorbinsyradosen som flödade från svansen. Som förut, sondsignalen spred sig sedan över hela kroppen under nästa timme, blir särskilt intensiv i vitala organ. Detta är första gången som forskare direkt har avbildat askorbinsyra som administreras till en mus.

Sonden är mycket känslig, detektera askorbinsyra ner till mikromolära mängder - tillräckligt med nivå för att upptäcka det i det mänskliga blodet. Som studiens första författare Takanori Yokoi förklarar, "Vi skapade R2c från en kiselförening, SiPc, bunden till TEMPO fria radikaler. Radikalerna hindrar SiPc-molekyler från att aggregera, vilket skulle stänga av deras fluorescens. I tur och ordning, varje sondmolekyl är inkapslad i ett protein som kallas BSA."

Genom att blockera reaktioner med andra kemikalier än målet, BSA säkerställer att sonden också är selektiv. R2c reagerar snabbt med askorbinsyra, blir en fluorescerande molekyl - men den förblir strängt distanserad till andra biologiska föreningar. Teamet fann att väteperoxid, som sker i kroppen, skulle kunna läggas till R2c utan att störa askorbinsyrasignalen - åtminstone i labbet. Detta väcker hoppet om att R2c troget skulle kunna plocka ut askorbinsyra även hos mänskliga patienter.

"Vår sond är den första som spårar C-vitamin med både känslighet och snabbhet, selektivitet, och låg toxicitet, " säger motsvarande författare Kazuyuki Ishii. "Spännande nog, vi kunde se exakt vilka organ C-vitaminet samlades i. För klinisk cancerbehandling, det skulle vara en ovärderlig hjälp för att effektivt leverera detta läkemedel till rätt delar av kroppen."