1. Bevezetés a rutin és az izoquercitrin témakörébe
A rutin, más néven P-vitamin, molekuláris képlete C27H30O16. A rutin kémiai szerkezete az 1. ábrán látható. Ez egy természetes flavonoid glikozid, amely gyulladáscsökkentő, antioxidáns, antiallergiás és vírusellenes hatással rendelkezik. A rutin olvadáspontja körülbelül 178 ℃, és szobahőmérsékleten sárga kristály. Fény hatására sötétebb színűvé válik, és kesernyés íze van. Vízben kevéssé oldódik, metanolban, etanolban könnyen oldódik, alacsony polaritású szerves reagensekben, például petróleuméterben nem oldódik. A rutin széles körben megtalálható a növények gyökerében, szárában, levelében és egyéb részeiben, és tartalma magasabb az olyan növényekben, mint a Sophora japonicus, a rutinos gyógynövény, az Eclipta prostrata és a hajdina. Jelenleg a rutint az ipari termelésben főként a Sophora japonicából vonják ki, és tartalma meghaladhatja a 23,0%-t is. A földrajzi eloszlást tekintve a Sophora japonica rutintartalma Henan, Shandong és Hebei tartományokban magasabb. Ezenkívül egyes tanulmányok kimutatták, hogy a hajdina, a vörös datolya, az eperfa levelei és más növények is tartalmaznak bizonyos mennyiségű rutint.
1. ábra A rutin kémiai szerkezete
Az isoquercitrin, más néven apocynum A, a rutin derhamnosilból származó származéka. Molekuláris képlete: C21H20O12. Az izokeritrin kémiai szerkezete a 2. ábrán látható. Az izoquercitrin olvadáspontja körülbelül 226 °C, és szobahőmérsékleten sárga kristály. Vízben való oldhatósága alacsony, szobahőmérsékleten mindössze 25,9 mg/l. Lúgos vízben oldva sötétebbé válik. Az izoquercitrin széles körben elterjedt a növényekben, beleértve a Saururus chinensis, Houttuynia cordata, Rhododendron aranylevél, rododendron, Ginkgo biloba, Morus mulberry és Elaeagnus homoktövis stb. Az izokeritrin természetes tartalma a növényekben azonban alacsony, átlagosan csak néhány tízezrelék, ezért többnyire szintetikus módszerekkel állítják elő. A modern farmakológiai vizsgálatok kimutatták, hogy az izoquercitrin farmakológiai aktivitása lényegesen nagyobb, mint a rutiné, és gyógyászati értéke magasabb.
2. ábra Az izokeritrin kémiai szerkezete
2. Az izokeritrin előállítása
Az izoquercitrin természetes tartalma alacsony a növényekben, és az iparban gyakran savas hidrolízissel, nagynyomású hidrolízissel és más módszerekkel állítják elő. A vizsgálatok oszlopkromatográfiát használtak az izokeritrin monomer elkülönítésére növényi kivonatokból. Például Shi Xin és munkatársai félpreparatív nagy teljesítményű folyadékkromatográfiát használtak a Yidianhong gyógyászati anyagokból > 98,0% tisztaságú izoquercitrin elkülönítésére; Yin Li makroporózus gyanta oszlopkromatográfiát használt félpreparatív nagy teljesítményű folyadékkromatográfiával kombinálva, hogy 580 mg Huangdingju 9,3 mg izoquercitrint izoláljanak az alkoholos kivonatból, és tisztasága 95,8% volt. A növények alacsony természetes izokeritrin-tartalma miatt azonban ez a módszer nemcsak alacsony hozamú, hanem nagy munkaterheléssel és sok reagensfogyasztással is jár, ami nagymértékben korlátozza az ipari gyakorlatban való alkalmazását. Yu Ting és munkatársai a nagynyomású hidrolízist SG64 gyanta kromatográfiás elválasztási technológiával kombinálták az izokeritrin gyors előállítási módszerének létrehozásához. A hidrolízis körülményei azonban nem könnyen szabályozhatók, és az izokeritrin hozama alacsony. A termék nagy mennyiségű hidrolizálatlan rutint és további hidrolízissel nyert kvercetint tartalmaz, ami megnehezíti a későbbi elválasztást.
A biotechnológia, például a mikrobiális átalakítás és az enzimkatalizált átalakítás lényegében olyan anyagcsere-reakció, amely szabad enzimeket vagy komplex enzimeket használ az idegen vegyületek szerkezetének módosítására. Előnyei az enyhe körülmények, az erős szelektivitás, a kevés melléktermék, a tiszta és környezetbarát, valamint az alacsony költség; természetes; A glikozid vegyületek általában több glikozilcsoportot tartalmaznak és nagyon polárisak, így nem a legjobb szerkezetek a farmakológiai aktivitásuk kifejtésére. Alacsony glikozidokká, aglikonokká vagy más termékekké való átalakításuk segít a hatékonyságuk jobb kifejtésében. Wang Yuanyuan és munkatársai Streptomyces griseus-t használtak a rutin biotranszformálására, és szilikagél oszlopkromatográfiával elkülönítettek 6 átalakulási terméket, köztük az izokeritrint. További vizsgálatok megállapították, hogy az ebben a folyamatban részt vevő reakciók bonyolultabbak, beleértve a metilálást és a glikozid-hidrolízist stb., ami azt jelzi, hogy a Streptomyces griseus gyenge specificitással rendelkezik a rutin átalakítására.
Az enzimatikus hidrolízis módszer előnyei közé tartozik az enyhe reakciókörülmények, az erős specificitás és a reakció könnyű irányíthatósága, és a fent említett módszer hiányosságait az izokeritrin előállítására képes kiküszöbölni. Például Wu Di és munkatársai mikroorganizmusok által termelt α-L-ramnosidázt használtak a rutin átalakítására; az eredmények azt mutatták, hogy az izokeritrin hozama 49,4% volt, és tisztasága szilikagél oszlopkromatográfiás tisztítás után elérte a 98,3%-t. Sun Guoxia és munkatársai a rutin hidrolizálásához hesperidinázt használtak az izokeritrin előállításához, és ionos folyadékokat használtak az izokeritrin hozamának növelésére. A végtermék konverziós aránya elérte a 99,27 ± 0,55% értéket.
3. A rutin és az izoquercitrin farmakológiai tevékenységének bemutatása
A rutin a hagyományos kínai gyógyászatban a sáfrányvirág és más gyógyszerek fontos összetevője a vérkeringés elősegítésére és a vér pangásának megszüntetésére. Bizonyos hatással van a szív- és érrendszeri és agyi érrendszeri betegségekre, például az agyi trombózisra és az angina pectorisra. Jin Ming és munkatársai megállapították, hogy a rutin bizonyos koncentrációja antagonizálni tudja a vérlemezke-aktiváló faktor és a nyúltrombocita receptorok specifikus kötődését, ezáltal gátolja az aktiváló faktor által közvetített vérlemezke-adhéziót és a szabad Ca2+ koncentráció a vérlemezkékben.
Guardia és munkatársai három flavonoidot, a hesperidint, a quercetint és a rutint, valamint e három flavonoid gyulladáscsökkentő hatását vizsgálták patkányokon. Először az akut és krónikus gyulladás patkánymodelljét állították fel. A három flavonoid 80 mg/kg-d dózisban történő intraperitoneális beadása után a három flavonoid képes gátolni a kísérleti gyulladásmodell akut és krónikus fázisait; közülük a rutin a legerősebb hatást a krónikus gyulladásra fejtette ki. Yoo és munkatársai a rutin gyulladáscsökkentő hatását vizsgálták a humán köldökvénás endotélsejtek (HUVEC) pro-inflammatorikus válaszára, amelyet a nagy mobilitású csoportfehérje 1 (HMGB1) és a kapcsolódó jelátviteli utak indukáltak. Az eredmények azt mutatják, hogy a rutin képes gátolni a HMGB1 felszabadulását és csökkenteni az egér leukociták migrációját. További vizsgálatok megállapították, hogy a rutin gátolni tudja a tumor nekrózis faktor alfa és az interleukin 6 HMGB1 által indukált termelését is, ami bizonyítja, hogy a rutin a HMGB1 jelátviteli útvonal gátlásával különböző súlyos vaszkulitiszes betegségeket kezelhet.
Yang és munkatársai megmérték a rutin antioxidáns aktivitását, és összehasonlították a standard antioxidáns butil-hidroxitoluol (BHT) és az aszkorbinsav (Vc) antioxidánsokkal. Az eredmények azt mutatják, hogy a rutin erős képességgel rendelkezik a DPPH szabadgyökök elnyelésére. Amikor a koncentráció 0,05 mg/ml, a Vc, a BHT és a rutin gátlási aránya elérheti a 92,8%, 58,8% és 90,4% értékeket; ezen kívül a rutin erős hatással van a lipidekre. A minőségi peroxidáció szintén jelentős gátló hatással bír.
Alonso-Castro és munkatársai a rutin citotoxikus hatásának kimutatására az MTT-módszert alkalmazták emberi rákos sejteken és nem daganatos sejtvonalakon. A rutin különböző dózisait 32 napon keresztül intraperitoneálisan fecskendezték be SW480 vastagbélrákot mutató nu/nu egerekbe; elemezték a szérum vaszkuláris endoteliális növekedési faktor (VEGF) szintjét, a túlélési időt, valamint a testtömegre és a szervek tömegére gyakorolt toxikológiai hatásokat. Az eredmények azt mutatják, hogy a rutin a legnagyobb citotoxikus hatással rendelkezik az SW480 sejtekre (IC50 = 125 μM), és nincs toxikus hatása az egerek más szerveire; a kezeletlen egerekhez képest az átlagos túlélési idő 50 nappal meghosszabbodik, és a szérum VEGF szint A csökkenése 55%. Saleh és munkatársai összehasonlították a rutin és az orlistat rákellenes hatását két emlőrákmodellre (in vivo EAC és in vitro MCF7) és hasnyálmirigyrák-sejtvonalra (PANC-1). A tumor térfogata, a CEA (karcinoembrió antigén) szintje, a koleszterintartalom, a FAS antigén, az antioxidáns hatás és a szövettani vizsgálat azt mutatta, hogy mind a rutin, mind az orlistat rákellenes hatással rendelkezik a szervezetben. Ezenkívül mindkettő citotoxikus az MCF-7 és PANC-1 sejtvonalakra az apoptózis elősegítésével.
A modern farmakológiai vizsgálatok kimutatták, hogy az izoquercitrin farmakológiai aktivitása az antioxidáció, a daganatellenes és egyéb vonatkozásokban jelentősen magasabb, mint a rutiné. Jung és munkatársai hét vegyületet, így az izoquercitrint izolálták a Platycladus orientalisból, és vizsgálták antioxidáns aktivitásukat. Az eredmények azt mutatták, hogy az izoquercitrin hatással van a hidrogén-peroxid (H2O2). A sejtpusztulás gátló hatása a legerősebb. Ugyanakkor az izoquercitrin szájon át tolerálható, így olyan betegségek kezelésére is alkalmazható, mint a glaukóma. Rogerio és munkatársai a kvercetin és az izokvercitrin gyulladáscsökkentő hatását vizsgálták asztma egérmodelleken; az eredmények azt mutatták, hogy ez a két flavonoid hatékony eozinofil gyulladásgátló, és bizonyos potenciállal rendelkezik az allergiás betegségek kezelésében.
Huang és munkatársai az izokeritrin májrákra gyakorolt hatásának mechanizmusát vizsgálták. In vitro kísérletekben megállapították, hogy az izokeritrin képes gátolni a rákos sejtek proliferációját, miközben elősegíti apoptózisukat, és ugyanakkor csökkenti a PKC expressziós szintjét az emberi májráksejtekben; in vivo kísérletekben az izokeritrin transzplantált tumorokat is okozhat meztelen egerekben. A sejtek növekedési üteme jelentősen csökken. Megerősítést nyert, hogy az izoquercitrin jelentősen gátolni tudja a májrák kialakulását és fejlődését, és molekuláris mechanizmusa a PKC és a MAPK jelátviteli útvonalakkal állhat összefüggésben.
Ji Lili összehasonlította a Moringa oleifera levelek izoquercitrin és összes flavonoidjának in vitro hipoglikémiás aktivitását. Az eredmények azt mutatják, hogy mindkettő képes jelentősen növelni a HepG2 sejtek glükózfogyasztását, és az izoquercitrin hipoglikémiás hatása jelentősen erősebb, mint az összes flavonoidé; további vizsgálatok megállapították, hogy hipoglikémiás mechanizmusa elsősorban a DPP-4 aktivitásának gátlásával fokozódik, és az inzulin szekréciója az InsR, PKA és PKCα expresszióját is felszabályozza, ezáltal fokozza az inzulin hatását és elősegíti a máj és a hasnyálmirigy szigetsejtek proliferációját.
Yun és munkatársai az izoquercitrin gombaellenes aktivitását és hatásmechanizmusát tárgyalták; az eredmények azt mutatták, hogy az izoquercitrin erős hatást fejt ki a patogén gombák érzékenységi tesztjében, és nem találtak hemolízist. Ezenkívül a candida albicans esetében is vizsgálták a malonyl-jodid és a kálium felszabadulását, ami megerősítette, hogy az izoquercitrin képes beavatkozni a sejtmembránba és növelni annak permeabilitását, hogy elősegítse a membrán károsodását, ezáltal antibakteriális hatást fejt ki. Kim és munkatársai megállapították, hogy az izoquercitrin képes gátolni az influenza A és B vírusok szaporodását, és amantadinnal és oszeltamivirrel együtt alkalmazva hatékonyan gátolja a rezisztens vírusok kialakulását, ami azt jelzi, hogy az izoquercitrin hatékonyan gátolja a rezisztens vírusok kialakulását. Bizonyos alkalmazási lehetőségekkel rendelkezik a vírusos influenza kezelésében.
A fenti hatások mellett az izokeritrin élettani tevékenységet is kifejt, például csontritkulás-ellenes, vérnyomás- és vérzsírcsökkentő, neuroprotektív és depresszióellenes. Az α-L-ramnozidáz alkalmazását a rutin biotranszformációjában a későbbiekben mutatjuk be.
Lépjen kapcsolatba velünk most!
Ha szüksége van Price-ra, kérjük, töltse ki elérhetőségét az alábbi űrlapon, általában 24 órán belül felvesszük Önnel a kapcsolatot. Ön is küldhet nekem e-mailt info@longchangchemical.com munkaidőben ( 8:30-18:00 UTC+8 H.-Szombat ) vagy használja a weboldal élő chatjét, hogy azonnali választ kapjon.
