1. Introducción a la rutina y la isoquercitrina

Respuesta rápida: Los monómeros y oligómeros UV generalmente se eligen por viscosidad, adhesión, flexibilidad, contracción y velocidad de curado como paquete. Las fórmulas más confiables provienen de equilibrar esas propiedades en lugar de maximizar solo una.

La rutina, también conocida como vitamina P, tiene una fórmula molecular de C₂₇H₃₀O₁₆. La estructura química de la rutina se muestra en la Figura 1. Es un glucósido flavonoide natural con efectos antiinflamatorios, antioxidantes, antialérgicos y antivirales. El punto de fusión de la rutina es de aproximadamente 178 ℃ y es un cristal amarillo a temperatura ambiente. Se vuelve de color más oscuro cuando se expone a la luz y tiene un sabor amargo. Tiene baja solubilidad en agua, fácilmente soluble en metanol, etanol e insoluble en reactivos orgánicos de baja polaridad como el éter de petróleo. La rutina se encuentra ampliamente en las raíces, tallos, hojas y otras partes de las plantas, y su contenido es mayor en plantas como Sophora japonicus, hierba rutinaria, Eclipta prostrata y trigo sarraceno. En la actualidad, la rutina se extrae principalmente de Sophora japonica en la producción industrial y su contenido puede alcanzar más del 23,0%. En términos de distribución geográfica, el contenido de rutina de Sophora japonica es mayor en las provincias de Henan, Shandong y Hebei. Además, algunos estudios han demostrado que el trigo sarraceno, los dátiles rojos, las hojas de morera y otras plantas también contienen cierta cantidad de rutina.

Figura 1 La estructura química de la rutina

Isoquercitrina, también conocida como apocynum A, es un derivado de la rutina derivado del derhamnosilo. Su fórmula molecular es C₂₁H₂₀O₁₂. La estructura química de la isoquercitrina se muestra en la Figura 2. La isoquercitrina tiene un punto de fusión de aproximadamente 226 °C y es un cristal amarillo a temperatura ambiente. Su solubilidad en agua es baja, sólo 25,9 mg/L a temperatura ambiente. Se vuelve más oscuro después de disolverse en agua alcalina. La isoquercitrina se distribuye ampliamente en plantas, incluidas Saururus chinensis, Houttuynia cordata, Rhododendron gold leaf, rhododendron, Ginkgo biloba, Morus mulberry y Elaeagnus seabuckthorn, etc. Sin embargo, el contenido natural de isoquercitrina en las plantas es bajo, sólo unas diez milésimas en promedio, por lo que se prepara principalmente mediante métodos sintéticos.Los estudios farmacológicos modernos han demostrado que la actividad farmacológica de la isoquercitrina es significativamente mayor que la de la rutina y su valor medicinal es mayor.

Figura 2 La estructura química de la isoquercitrina

2. Preparación de isoquercitrina

Isoquercitrina tiene un bajo contenido natural en las plantas y, a menudo, se prepara mediante hidrólisis ácida, hidrólisis a alta presión y otros métodos en la industria. Los estudios han utilizado cromatografía en columna para separar el monómero de isoquercitrina de extractos de plantas. Por ejemplo, Shi Xin et al. utilizó cromatografía líquida semipreparativa de alto rendimiento para separar isoquercitrina con una pureza > 98,0 % de los materiales medicinales de Yidianhong; Yin Li utilizó cromatografía en columna de resina macroporosa combinada con cromatografía líquida semipreparativa de alto rendimiento para obtener isoquercitrina a partir de 580 mg de Huangdingju. Se aislaron 9,3 mg de isoquercitrina del extracto alcohólico y su pureza fue del 95,8 %. Sin embargo, debido al bajo contenido natural de isoquercitrina en las plantas, este método no sólo tiene un bajo rendimiento, sino que también implica una gran carga de trabajo y un gran consumo de reactivos, lo que limita en gran medida su aplicación en la práctica industrial. Yu Ting et al. combinó la hidrólisis de alta presión con la tecnología de separación cromatográfica de resina SG64 para establecer un método de preparación rápida para isoquercitrina. Sin embargo, las condiciones de hidrólisis no son fáciles de controlar y el rendimiento de isoquercitrina es bajo. El producto contiene una gran cantidad de rutina y quercetina no hidrolizadas obtenidas mediante hidrólisis adicional, lo que aumenta la dificultad de la separación posterior.

Biotecnología, como la transformación microbiana y la transformación catalizada por enzimas, es esencialmente una reacción metabólica que utiliza enzimas libres o enzimas complejas para modificar la estructura de compuestos extraños. Tiene las ventajas de condiciones suaves, fuerte selectividad, pocos subproductos, limpio y respetuoso con el medio ambiente y bajo costo; natural; Los compuestos glucósidos suelen contener más grupos glicosilo y son muy polares, por lo que no son la mejor estructura para ejercer su actividad farmacológica. Convertirlos en glucósidos bajos, agliconas u otros productos ayudará a ejercer mejor su eficacia. Wang Yuanyuan et al. utilizaron Streptomyces griseus para biotransformar la rutina y separaron 6 productos de conversión, incluida la isoquercitrina, mediante cromatografía en columna de gel de sílice.Estudios adicionales encontraron que las reacciones involucradas en este proceso son más complicadas, incluida la metilación y la hidrólisis de glucósidos, etc., lo que indica que Streptomyces griseus tiene poca especificidad para la transformación de rutina.

El método de hidrólisis enzimática tiene las ventajas de condiciones de reacción suaves, fuerte especificidad y fácil control de la reacción, y puede superar las deficiencias del método mencionado anteriormente para preparar isoquercitrina. Por ejemplo, Wu Di et al. utilizó α-L-ramnosidasa producida por microorganismos para transformar la rutina; Los resultados mostraron que el rendimiento de isoquercitrina fue del 49,4% y su pureza pudo alcanzar el 98,3% después de la purificación mediante cromatografía en columna de gel de sílice. Sun Guoxia et al. usó hesperidinasa para hidrolizar la rutina para preparar isoquercitrina y usó líquidos iónicos para aumentar el rendimiento de isoquercitrina. La tasa de conversión del producto final alcanzó 99,27 ± 0,55%.

3. Introducción a las actividades farmacológicas de la rutina y la isoquercitrina

La rutina es un componente importante del cártamo de la medicina tradicional china y otros medicamentos para promover la circulación sanguínea y eliminar la estasis sanguínea. Tiene ciertos efectos sobre enfermedades cardiovasculares y cerebrovasculares como la trombosis cerebral y la angina de pecho. Jin Ming et al. encontró que una cierta concentración de rutina puede antagonizar la unión específica del factor activador de plaquetas y los receptores plaquetarios de conejo, inhibiendo así la adhesión plaquetaria mediada por el factor activador y el aumento de la concentración de Ca²⁺ libre en plaquetas.

Guardia et al. Estudió tres flavonoides de hesperidina, quercetina y rutina, y los efectos de acción antiinflamatoria de estos tres flavonoides en ratas. Primero, se construyó un modelo de inflamación aguda y crónica en ratas. Después de la administración intraperitoneal a una dosis de 80 mg/kg·d, los tres flavonoides pueden inhibir las fases aguda y crónica del modelo de inflamación experimental; entre ellos, la rutina tiene el efecto más fuerte sobre la inflamación crónica. Yoo et al. estudiaron los efectos antiinflamatorios de la rutina sobre la respuesta proinflamatoria de las células endoteliales de la vena umbilical humana (HUVEC) inducida por la proteína 1 del grupo de alta movilidad (HMGB1) y vías de señales relacionadas. Los resultados muestran que la rutina puede inhibir la liberación de HMGB1 y reducir la migración de leucocitos de ratón.Otros estudios han encontrado que la rutina también puede inhibir la producción del factor de necrosis tumoral alfa y la interleucina 6 inducida por HMGB1, lo que demuestra que la rutina puede tratar diversas vasculitis graves al inhibir la vía de señalización de HMGB1.

Yang et al. midieron la actividad antioxidante de la rutina y la compararon con el antioxidante estándar butil hidroxitolueno (BHT) y ácido ascórbico (Vc). Los resultados muestran que la rutina tiene una gran capacidad para eliminar los radicales libres DPPH. Cuando la concentración es de 0,05 mg/ml, las tasas de inhibición de Vc, BHT y rutina pueden alcanzar el 92,8%, 58,8% y 90,4% respectivamente; Además, la rutina tiene un fuerte efecto sobre los lípidos. La peroxidación cualitativa también tiene un efecto inhibidor significativo.

Anso-Castro et al. utilizó el método MTT para detectar el efecto citotóxico de la rutina en células cancerosas humanas y líneas celulares no tumorigénicas. Se inyectaron por vía intraperitoneal diferentes dosis de rutina en ratones nu/nu con carcinoma de colon SW480 durante 32 días; Se analizaron los niveles séricos del factor de crecimiento endotelial vascular (VEGF), el tiempo de supervivencia y los efectos toxicológicos sobre el peso corporal y el peso de los órganos. Los resultados muestran que la rutina tiene el mayor efecto citotóxico en las células SW480 (IC50 = 125 μM) y no tiene ningún efecto tóxico en otros órganos de los ratones; en comparación con los ratones no tratados, el tiempo medio de supervivencia se prolonga en 50 días y el nivel sérico de VEGF disminuye un 55%. Saleh et al. compararon los efectos anticancerígenos de la rutina y el orlistat en dos modelos de cáncer de mama (EAC in vivo y MCF7 in vitro) y líneas celulares de cáncer de páncreas (PANC-1). El volumen del tumor, el nivel de CEA (antígeno carcinoembrionario), el contenido de colesterol, el antígeno FAS, el efecto antioxidante y el examen histopatológico mostraron que tanto la rutina como el orlistat tenían actividad anticancerígena en el cuerpo. Además, ambos son citotóxicos para las líneas celulares MCF-7 y PANC-1 al promover la apoptosis.

Los estudios farmacológicos modernos han demostrado que las actividades farmacológicas de la isoquercitrina en aspectos antioxidantes, antitumorales y otros son significativamente mayores que las de la rutina. Jung et al. aislaron siete compuestos como la isoquercitrina de Platycladus orientalis y probaron su actividad antioxidante. Los resultados mostraron que la isoquercitrina tiene un efecto sobre la línea celular ganglionar de la retina RGC-5 inducida por peróxido de hidrógeno (H₂O₂).El efecto inhibidor de la muerte celular es el más fuerte. Al mismo tiempo, la isoquercitrina se tolera por vía oral, por lo que puede utilizarse para tratar enfermedades como el glaucoma. Rogerio et al. estudió los efectos antiinflamatorios de la quercetina y la isoquercitrina en modelos de asma en ratones; los resultados mostraron que estos dos flavonoides son inhibidores eficaces de la inflamación eosinofílica y tienen cierto potencial para el tratamiento de enfermedades alérgicas.

Huang et al. Estudió el mecanismo del efecto de la isoquercitrina sobre el cáncer de hígado. En experimentos in vitro, se descubrió que la isoquercitrina puede inhibir la proliferación de células cancerosas al tiempo que promueve su apoptosis y, al mismo tiempo, reducir el nivel de expresión de PKC en células de cáncer de hígado humano; En experimentos in vivo, la isoquercitrina también puede provocar tumores trasplantados en ratones desnudos. La tasa de crecimiento de las células se reduce significativamente. Se confirma que la isoquercitrina puede inhibir significativamente la aparición y el desarrollo del cáncer de hígado, y su mecanismo molecular puede estar relacionado con las vías de señal PKC y MAPK.

Ji Lili comparó la actividad hipoglucemiante in vitro de la isoquercitrina y los flavonoides totales de las hojas de Moringa oleifera. Los resultados muestran que ambos pueden aumentar significativamente el consumo de glucosa por parte de las células HepG2, y el efecto hipoglucemiante de la isoquercitrina es significativamente más fuerte que el de los flavonoides totales; estudios adicionales han encontrado que su mecanismo hipoglucemiante aumenta principalmente al inhibir la actividad de DPP-4 y la secreción de insulina también regula positivamente la expresión de InsR, PKA y PKCα, mejorando así el efecto de la insulina y promoviendo la proliferación de células del hígado y de los islotes pancreáticos.

Yun et al. discutió la actividad antifúngica de la isoquercitrina y su mecanismo de acción; Los resultados mostraron que la isoquercitrina tiene un fuerte efecto en la prueba de susceptibilidad de hongos patógenos y no se encontró hemólisis. Además, también se probó la liberación de yoduro de malonilo y potasio de Candida albicans, lo que confirma que la isoquercitrina puede interferir con la membrana celular y aumentar su permeabilidad para promover el daño de la membrana, ejerciendo así actividad antibacteriana. Kim y cols.Se descubrió que la isoquercitrina puede inhibir la replicación de los virus de la influenza A y B y, cuando se usa junto con amantadina y oseltamivir, puede inhibir eficazmente la aparición de virus resistentes, lo que indica que la isoquercitrina puede inhibir eficazmente la aparición de virus resistentes. Tiene cierto potencial de aplicación para el tratamiento de la influenza viral.

Además de los efectos anteriores, la isoquercitrina también tiene actividades fisiológicas como antiosteoporosis, reducción de la presión arterial, lípidos en sangre, neuroprotección y antidepresión. La aplicación de la α-L-ramnosidasa en la biotransformación de la rutina se presentará más adelante.

Cómo suelen evaluar los compradores los monómeros UV y los sistemas de resina

Las formulaciones UV más exitosas se crean eligiendo primero la columna vertebral y luego ajustando el paquete de monómero reactivo alrededor del sustrato, el método de curado y el estrés del uso final. Esto generalmente produce un resultado más estable que elegir materiales solo por la viscosidad o el precio.

• Comience desde el objetivo de propiedad final: la dureza, la flexibilidad, la adhesión y la contracción rara vez apuntan a exactamente el mismo paquete de materia prima.
• Examine el paquete reactivo en su conjunto: Las opciones de oligómero, monómero y fotoiniciador interactúan fuertemente en los sistemas UV.
• Utilice la viscosidad como herramienta, no como única regla de decisión: el material de procesamiento más fácil no siempre es el que funciona mejor después del curado.
• Compruebe el sustrato real: El plástico, el metal, la película de etiquetas, los sistemas de gel y los recubrimientos pueden recompensar equilibrios de polaridad y densidad de curado muy diferentes.

Referencias de productos recomendados

• CHLUMIAO 1010: Un punto de referencia de antioxidante primario ampliamente utilizado para la estabilidad térmica a largo plazo.
• CHLUMIAO 168: Una referencia práctica de estabilidad del proceso cuando el control del hidroperóxido importa.
• Longzyme Lipasa: Una referencia directa del producto para debates sobre alimentos, limpieza o bioprocesos relacionados con la lipasa.
• Longzyme Beta-Amylase: Una referencia práctica de enzimas cuando se están revisando la conversión del almidón y la actividad de procesamiento de alimentos.

Preguntas frecuentes para compradores y formuladores

¿Puede un monómero o resina UV resolver todos los problemas de formulación?
Unormalmente no. Las fórmulas comercialmente fuertes dependen de cómo varios componentes trabajan juntos para equilibrar el curado, la adhesión, el flujo y la durabilidad.

¿Por qué se deben analizar los monómeros junto con los oligómeros?
Porque los monómeros pueden cambiar la viscosidad, la velocidad de curado, la contracción y el comportamiento del sustrato lo suficiente como para alterar la clasificación final de la misma resina principal.

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