A rutina, também conhecida como vitamina P, tem a fórmula molecular C27H30O16. A estrutura química da rutina é mostrada na Figura 1. É um glicosídeo flavonoide natural com efeitos anti-inflamatórios, antioxidantes, antialérgicos e antivirais. O ponto de fusão da rutina é de aproximadamente 178 ℃ e ela é um cristal amarelo em temperatura ambiente. Sua cor fica mais escura quando exposta à luz e tem um sabor amargo. Tem baixa solubilidade em água, é facilmente solúvel em metanol e etanol e insolúvel em reagentes orgânicos com baixa polaridade, como éter de petróleo. A rutina é amplamente encontrada nas raízes, caules, folhas e outras partes das plantas, e seu conteúdo é maior em plantas como Sophora japonicus, erva rutinosa, Eclipta prostrata e trigo sarraceno. Atualmente, a rutina é extraída principalmente da Sophora japonica na produção industrial, e seu conteúdo pode chegar a mais de 23,0%. Em termos de distribuição geográfica, o teor de rutina na Sophora japonica é maior nas províncias de Henan, Shandong e Hebei. Além disso, alguns estudos mostraram que o trigo sarraceno, as tâmaras vermelhas, as folhas de amoreira e outras plantas também contêm uma certa quantidade de rutina.
Figura 1 A estrutura química da rutina
A isoquercitrina, também conhecida como apocynum A, é um derivado da rutina derivado do derhamnosil. Sua fórmula molecular é C21H20O12. A estrutura química da isoquercitrina é mostrada na Figura 2. A isoquercitrina tem um ponto de fusão de aproximadamente 226 °C e é um cristal amarelo em temperatura ambiente. Sua solubilidade em água é baixa, apenas 25,9 mg/L em temperatura ambiente. Ela se torna mais escura após ser dissolvida em água alcalina. A isoquercitrina é amplamente distribuída em plantas, incluindo Saururus chinensis, Houttuynia cordata, Rhododendron gold leaf, rododendro, Ginkgo biloba, Morus mulberry e Elaeagnus seabuckthorn, etc. No entanto, o conteúdo natural de isoquercitrina nas plantas é baixo, apenas alguns dez milésimos em média, por isso ela é preparada principalmente por métodos sintéticos. Estudos farmacológicos modernos demonstraram que a atividade farmacológica da isoquercitrina é significativamente maior do que a da rutina, e seu valor medicinal é maior.
Figura 2 A estrutura química da isoquercitrina
2. Preparação da isoquercitrina
A isoquercitrina tem um baixo teor natural nas plantas e é frequentemente preparada por hidrólise ácida, hidrólise de alta pressão e outros métodos no setor. Estudos usaram a cromatografia em coluna para separar o monômero de isoquercitrina dos extratos vegetais. Por exemplo, Shi Xin et al. usaram a cromatografia líquida de alto desempenho semipreparativa para separar a isoquercitrina com uma pureza > 98,0% dos materiais medicinais de Yidianhong; Yin Li usou a cromatografia em coluna de resina macroporosa combinada com a cromatografia líquida de alto desempenho semipreparativa para obter a isoquercitrina de 580 mg de Huangdingju 9,3 mg de isoquercitrina foram isolados do extrato alcoólico, e sua pureza foi de 95,8%. No entanto, devido ao baixo teor natural de isoquercitrina nas plantas, esse método não só tem um baixo rendimento, mas também tem uma grande carga de trabalho e um grande consumo de reagentes, o que limita muito sua aplicação na prática industrial. Yu Ting et al. combinaram a hidrólise de alta pressão com a tecnologia de separação cromatográfica de resina SG64 para estabelecer um método de preparação rápida para a isoquercitrina. No entanto, as condições de hidrólise não são fáceis de controlar, e o rendimento da isoquercitrina é baixo. O produto contém uma grande quantidade de rutina e quercetina não hidrolisadas obtidas por hidrólise adicional, o que aumenta a dificuldade da separação subsequente.
A biotecnologia, como a transformação microbiana e a transformação catalisada por enzimas, é essencialmente uma reação metabólica que usa enzimas livres ou enzimas complexas para modificar a estrutura de compostos estranhos. Ela tem as vantagens de condições brandas, alta seletividade, poucos subprodutos, limpeza, respeito ao meio ambiente e baixo custo; natural; os compostos de glicosídeos geralmente contêm mais grupos glicosil e são muito polares, portanto, não são a melhor estrutura para exercer sua atividade farmacológica. Convertê-los em glicosídeos baixos, agliconas ou outros produtos ajudará a exercer melhor sua eficácia. Wang Yuanyuan et al. usaram Streptomyces griseus para biotransformar a rutina e separaram seis produtos de conversão, incluindo a isoquercitrina, por cromatografia em coluna de sílica gel. Estudos posteriores descobriram que as reações envolvidas nesse processo são mais complicadas, incluindo metilação e hidrólise de glicosídeos, etc., indicando que o Streptomyces griseus tem pouca especificidade para a transformação da rutina.
O método de hidrólise enzimática tem as vantagens de condições de reação brandas, forte especificidade e fácil controle da reação, e pode superar as deficiências do método mencionado acima para preparar a isoquercitrina. Por exemplo, Wu Di et al. usaram a α-L-rhamnosidase produzida por microrganismos para transformar a rutina; os resultados mostraram que o rendimento da isoquercitrina foi de 49,4%, e sua pureza pode chegar a 98,3% após a purificação por cromatografia em coluna de sílica gel. Sun Guoxia et al. usaram a hesperidinase para hidrolisar a rutina e preparar a isoquercitrina, e usaram líquidos iônicos para aumentar o rendimento da isoquercitrina. A taxa de conversão do produto final atingiu 99,27 ± 0,55%.
3. Introdução às atividades farmacológicas da rutina e da isoquercitrina
A rutina é um componente importante do cártamo da medicina tradicional chinesa e de outros medicamentos para promover a circulação sanguínea e remover a estagnação do sangue. Ela tem certos efeitos sobre doenças cardiovasculares e cerebrovasculares, como trombose cerebral e angina pectoris. Jin Ming et al. descobriram que uma determinada concentração de rutina pode antagonizar a ligação específica do fator ativador de plaquetas e dos receptores de plaquetas de coelho, inibindo assim a adesão plaquetária mediada pelo fator ativador e o aumento de Ca2+ nas plaquetas.
Guardia et al. estudaram três flavonoides: hesperidina, quercetina e rutina, e os efeitos da ação anti-inflamatória desses três flavonoides em ratos. Primeiro, foi construído um modelo de inflamação aguda e crônica em ratos. Após a administração intraperitoneal em uma dose de 80 mg/kg-d, os três flavonoides podem inibir as fases aguda e crônica do modelo de inflamação experimental; entre eles, a rutina tem o efeito mais forte na inflamação crônica. Yoo et al. estudaram os efeitos anti-inflamatórios da rutina sobre a resposta pró-inflamatória das células endoteliais da veia umbilical humana (HUVECs) induzidas pela proteína 1 do grupo de alta mobilidade (HMGB1) e vias de sinalização relacionadas. Os resultados mostram que a rutina pode inibir a liberação de HMGB1 e reduzir a migração de leucócitos de camundongos. Outros estudos descobriram que a rutina também pode inibir a produção do fator de necrose tumoral alfa e da interleucina 6 induzida pela HMGB1, o que prova que a rutina pode tratar várias doenças graves de vasculite inibindo a via de sinalização da HMGB1.
Yang et al. mediram a atividade antioxidante da rutina e a compararam com o antioxidante padrão butil-hidroxitolueno (BHT) e o ácido ascórbico (Vc). Os resultados mostram que a rutina tem uma forte capacidade de eliminar os radicais livres DPPH. Quando a concentração é de 0,05 mg/mL, as taxas de inibição de Vc, BHT e rutina podem chegar a 92,8%, 58,8% e 90,4%, respectivamente; além disso, a rutina tem um forte efeito sobre os lipídios. A peroxidação qualitativa também tem um efeito inibitório significativo.
Alonso-Castro et al. usaram o método MTT para detectar o efeito citotóxico da rutina em células de câncer humano e linhas de células não tumorigênicas. Diferentes doses de rutina foram injetadas intraperitonealmente em camundongos nu/nu com carcinoma de cólon SW480 por 32 dias; os níveis séricos do fator de crescimento endotelial vascular (VEGF), o tempo de sobrevivência e os efeitos toxicológicos sobre o peso corporal e o peso dos órgãos foram analisados. Os resultados mostram que a rutina tem o maior efeito citotóxico nas células SW480 (IC50 = 125 μM) e não tem efeito tóxico em outros órgãos dos camundongos; em comparação com os camundongos não tratados, o tempo médio de sobrevivência é prolongado em 50 dias e o nível sérico de VEGF A diminui de 55%. Saleh et al. compararam os efeitos anticancerígenos da rutina e do orlistat em dois modelos de câncer de mama (EAC in vivo e MCF7 in vitro) e em linhas celulares de câncer pancreático (PANC-1). O volume do tumor, o nível de CEA (antígeno carcinoembrionário), o conteúdo de colesterol, o antígeno FAS, o efeito antioxidante e o exame histopatológico mostraram que tanto a rutina quanto o orlistat tinham atividade anticancerígena no organismo. Além disso, ambos são citotóxicos para as linhas celulares MCF-7 e PANC-1, promovendo a apoptose.
Estudos farmacológicos modernos mostraram que as atividades farmacológicas da isoquercitrina na antioxidação, antitumor e outros aspectos são significativamente maiores do que as da rutina. Jung et al. isolaram sete compostos, como a isoquercitrina, do Platycladus orientalis e testaram sua atividade antioxidante. Os resultados mostraram que a isoquercitrina tem um efeito sobre a linha de células ganglionares da retina RGC-5 induzida por peróxido de hidrogênio (H2O2). O efeito inibitório da morte celular é o mais forte. Ao mesmo tempo, a isoquercitrina é tolerada por via oral, portanto, pode ser usada para tratar doenças como o glaucoma. Rogerio et al. estudaram os efeitos anti-inflamatórios da quercetina e da isoquercitrina em modelos de asma em camundongos; os resultados mostraram que esses dois flavonoides são inibidores eficazes da inflamação eosinofílica e têm certo potencial para o tratamento de doenças alérgicas.
Huang et al. estudaram o mecanismo do efeito da isoquercitrina no câncer de fígado. Em experimentos in vitro, verificou-se que a isoquercitrina pode inibir a proliferação de células cancerígenas e promover sua apoptose e, ao mesmo tempo, reduzir o nível de expressão de PKC em células de câncer de fígado humano; em experimentos in vivo, a isoquercitrina também pode causar tumores transplantados em camundongos nus. A taxa de crescimento das células é significativamente reduzida. Confirma-se que a isoquercitrina pode inibir significativamente a ocorrência e o desenvolvimento do câncer de fígado, e seu mecanismo molecular pode estar relacionado às vias de sinalização da PKC e da MAPK.
Ji Lili comparou a atividade hipoglicêmica in vitro da isoquercitrina e dos flavonoides totais das folhas de Moringa oleifera. Os resultados mostraram que ambos podem aumentar significativamente o consumo de glicose pelas células HepG2, e o efeito hipoglicêmico da isoquercitrina é significativamente mais forte do que o dos flavonoides totais; estudos posteriores descobriram que seu mecanismo hipoglicêmico é aumentado principalmente pela inibição da atividade da DPP-4 e a secreção de insulina também regula positivamente a expressão de InsR, PKA e PKCα, aumentando assim o efeito da insulina e promovendo a proliferação das células do fígado e das ilhotas pancreáticas.
Yun et al. discutiram a atividade antifúngica da isoquercitrina e seu mecanismo de ação; os resultados mostraram que a isoquercitrina tem um forte efeito no teste de suscetibilidade de fungos patogênicos, e nenhuma hemólise foi encontrada. Além disso, a candida albicans também foi testada quanto à liberação de malonil iodeto e potássio, confirmando que a isoquercitrina pode interferir na membrana celular e aumentar sua permeabilidade para promover danos à membrana, exercendo assim atividade antibacteriana. Kim et al. descobriram que a isoquercitrina pode inibir a replicação dos vírus influenza A e B e, quando usada em conjunto com a amantadina e o oseltamivir, pode inibir efetivamente o surgimento de vírus resistentes, indicando que a isoquercitrina pode inibir efetivamente o surgimento de vírus resistentes. Ela tem um certo potencial de aplicação para o tratamento da gripe viral.
Além dos efeitos acima, a isoquercitrina também tem atividades fisiológicas, como antiosteoporose, redução da pressão arterial, lipídios sanguíneos, neuroproteção e antidepressão. A aplicação da α-L-rhamnosidase na biotransformação da rutina será apresentada mais adiante.
Entre em contato conosco agora!
Se precisar do Price, preencha suas informações de contato no formulário abaixo. Normalmente, entraremos em contato dentro de 24 horas. Você também pode me enviar um e-mail info@longchangchemical.com durante o horário comercial (das 8h30 às 18h UTC+8 de segunda a sábado) ou use o bate-papo ao vivo do site para obter uma resposta imediata.
