Luteína ¿Para qué sirve?

La luteína es una xantifila natural que contiene dos anillos de violona diferentes. Es un carotenactivo no vitamque se encuentra ampliamente en verduras, frutas, flores, etc. Es un pigmento importante en la región maculardel ojo humano#39;s retina[1].La luteína contiene una estructura dihidroxi únicaCon un anillo de violona, que se puede utilizar como un fuerte antioxidante para apagar el oxígeno singlete y como un filtro de luz azul. Tiene efectos biológicos tales como anti-oxid, anti-cáncer, la protección de la retina y la prevención de enfermedades cardiovasculares. Senembargo, la luteína tiene propiedades fisicoquímicas inestables, y hay problemas como la mala solubilidad en agua, inestabilidad y baja biodisponibilidad durante el proceso de preparación. La luteína sólo puede ser absorbida en el cuerpo por la Unión a los lípidos, y esta característica limita en gran medida el ejercicio de sus efectos farmacológicos.

1. Las propiedades físicas y químicas de la luteína

La luteína Natural se compone principalmente de dos anillos de violona diferentesUnido por una larga cadena que contiene un enlace doble conjugado de 18 átomos de carbono. Tiene tres centros quirales y ocho estereoisómeros. Tiene un cristal rómbico amarillo brillante con un lustrmetálico y puede absorber bien la luz azul y púrpura. La luteína Natural se encuentra principalmente en la configuración all-trans, mientras que en el suero y plasma humano la luteína se encuentra principalmente en la configuración 3R, 3, R, 6, R. La luteína es insoluble en agua y propilglicol, ligeramente soluble en aceite y hexano, soluble en acetona, diclorometano y etanol, y fácilmente soluble en acetato de etilo, tetrahidrofurano, cloroform, etc. [2]. Su estabilidad en disolventes es etanol anhidro > Acetato de etilo > Tetrahidrofurano > Tolueno. La luteína es inestable y se ve afectada principalmente por factores como el oxígeno, la luz, el calor, los iones metálicos y el pH. por ejemplo, el tratamiento térmico puede causar la isomeride de la luteína para producir 9-cis y 13-cis luteína [3]. Por lo tanto, cuando se almacenan, los cristales de luteína o los materiales que contienen luteína deben ser sellados en contenedores herméticos o selal vacío y llenos de gas inerte, protegidos de la luz, y almacenados a bajas temperaturas.

En la naturaleza, la luteína existe principalmente en forma de esteres libres de luteína y luteína [4]. La biodisponibilidad de luteína libre es baja, solo de 2% a 9,4% [5]. La biodisponibilidad de la luteína se mejora efectivamente después de que se prepara en productos de luteína (suspensión de aceite o microcápsulas) [6-8].Los ésteres de luteína son más establesQue la forma libre y tienen una biodisponibilidad envivo 1,6 veces mayor que la luteína libre [9-10]. Por lo tanto, la luteína tiene problemas como mala solubilidad en agua, inestabilidad y baja biodisponibilidad durante la preparación.

2 In vivo proceso de luteína

La luteína se ingien micelas con lípidos. Es liberado desde el estómago por diversas enzimas, absorbido en las células intestinales, transportado a través de la vena linfáo porta con los quilomicrones en la circulación sanguínea y luego en el hígado. En el hígado, se convierte y se libera en la circulación sanguínea junto con las lipoproteínas de baja densidad (LDL). Algunos de losLuteína en la sangreSe une a otros portadores correspondientes y entra en la retina y otros tejidos.

2.1 absorción y distribución

La luteína sintasa no se encuentra en el cuerpo humano, por lo que la luteína solo se puede obtener a través de la ingesta dietética. La luteína en los alimentos se combina con lípidos para formar micelas de lípidos mixtos, que son absorpor el cuerpo a través del transporte de colesterol o difusión pasiva. Lu Ping et al. [11] lo demostraronMicrocápsulas de luteínaFueron absoren todos los segmentos intestinales de ratas, pero sus constantes de tasa de absorción fueron diferentes, en orden descendente: íleon > Yeyuno > Duodeno > Colon [11]. Después de entrar en el cuerpo, la luteína se almacena en la grasa y se distribuye principalmente en el hígado, la sangre y la retina. En condiciones dietéticas normales, las concentraciones de luteína en el plasma humano, suero, hígado, riñón y pulmón son 0. 14 a 0.61,0. 10 a 1.23,0. 10 a 3.00, 0.037 a 2.10 y 0. 10 a 2,30 μmol/L, respectivamente [12]. La luteína se encuentra en todos los tejidos oculares, con la concentración más alta alrededor de la mácula de la retina, hasta 0,1-1 mmol/L [13].

2.2 transporte

Los receptores carrocarrode tipo b involucrados en elTransporte de luteína en el cuerpoSon principalmente SR-BI y CD36. SR-BI es un receptor de lipoproteína de alta densidad (HDL), y la luteína se puede transportar a las células epitelide pigmento de la retina a través del mecanismo SR-BI [14]. CD36, como un receptor multi-ligando, promueve la captación y modificación de moléculas de lípidos específicos, tales como ácidos grasos libres de cadena larga en LDL [15-16]. CD36 se une al segmento exterior de los fotorreceptores de la barra en asociación con rodopsina y fosfolípidos, mediando así el metabolismo del segmento exterior del fotorreceptor; El receptor CD36 también puede unirse a la proteína de Unión a la retinoproteína interfotorrecept, que transporta luteína a las células de la retina [17].

Metabolismo metabolismo

BCO1 y BCO2 son enzimas de escisión carotenoides que se encuentran en los animales, incluyendo la retina y las células epitelide pigmento de la retina (RPE) [18]. Hay dos vías metabólicas para la luteína en el cuerpo. Uno es la descomposición simétrica del doble enlace en la molécula por elEnzima − -caroten1515, -oxigenasa (BCMO1), siendo los metaboliprincipales la vitamina A y sus derivados. El otro es la descomposición asimétrica del doble enlace en el grupo alquenilo por la enzima − -caroteno-9,10, -doble oxigenasa (BCDO2) [19]. BCDO2 es principalmente responsable de la producción de pigmento macular en las células epitelireanas.

3 Lutein's actividad antioxidante

Las especies reactivas del oxígeno (ROS) pueden reaccionar con ADN, proteínas y lípidos, deteriorsus funciones fisiológicas y conducir al desarrollo de enfermedades crónicas como la aterosclerosis, el cáncer y la degeneración macular.La luteína ejerce sus efectos biológicosMediante la formación de un radical catiónico con una cadena de polieno conjugperder un electrón, lo que reduce los radicales libres de oxígeno y la inhibición de la actividad de ROS, la prevención de daños a las células normales por ROS[20-21]. La luteína es conocida como un antioxidante natural que puede apagar el oxígeno singlete, capturar radicales de oxígeno y prevenir el daño a las membranas biológicas por los radicales libres.

El oxígeno singlete es un tipo de ROS excique a menudo actúa como un inductor de reacciones de oxiden cadena. La luteína puede inactivar el oxígeno singlete a través de la extinción física o química, lo que protege al cuerpo de daños y mejora su función inmune. Los radicales hidroxilo son el tipo más activo de ROS, que puede iniciar reacciones en cadena de peroxidde lípidos de ácidos grasos insaturados, produciendo una serie de radicales libres como los radicales lípidos, los radicales lípidos de oxígeno, los radicales peroxilo lípidos y los peróxidos lípidos.La luteína puede eliminar radicales libresEspecialmente radicales hidroxilo. La luteína es un antioxidante que rompe la cadena que puede unirse a los lípidos e inhibieficazmente la oxidde los lípidos, protegiendo así las células y los órganos del daño causado por los radicales libres en el cuerpo.

4 efectos biológicos de la luteína

4.1 efecto protector sobre la retina

La retina es rica en vasos sanguíneos y tiene una alta concentración de oxígeno. También contiene compuestos fotosensibles y sustratos fácilmente oxidados. Bajo condiciones de luz de alta energía, los radicales libres de oxígeno son fácilmente producidos, conduciendo a la peroxidlipíen las células de la retina, causando que los epítopos de las proteínas intracelulares se desnaturalicen y dañen el ADN, conduciendo finalmente a la apoptosis de las células de la retina. elMecanismo protector de la luteínaEn la retina es reducir el daño ROS y filtrar la luz azul-violeta [22]. Con la edad, el epgradualmente acumula lipofuscina [23-24], y la fotosensibilización de lipofuscina puede generar un gran número de especies reactivas de oxígeno. La luteína puede prevenir eficazmente la reacción oxidiniciada por el retinalfotosensibilizador A2-PE y reducir la fototoxicidad del RPE mediante la reducción de los niveles de ROS e inhibidel estrés oxidativo [25]. La luteína también reduce la posibilidad de la apoptosis mitocondrial mediante la inhibide la producción de superóxido mitoconmitoconen las células endotelivasculares de la retina, previnila apoptosis de las células endoteliy revirtiendo los cambios degeneren los capilares [26].

El pigmento Macular se concentra en la capa de Henle's células de fibra, que se componen de muchos axones del nervio fotorreceptor [27]. La luz debe pasar a través del pigmento macular para llegar a los fotorreceptores. La luteína es similar a un filtro en la capa interna de la retina, absorbiendo la luz azul antes de que alcance los fotorreceptores y el EPR y la capa vascular coroidal subyacente, reduciendo la energía de la luz y reduciendo así la fotooxidde las sustancias sensibles a la luz en el EPR. En un estudio de los efectos y mecanismos de la luteína en la retinopatía diabética, Wang Liyuan et al. [28] lo encontraronLa luteína puede aliviar el estrés oxidativoCausado por la retinopatía diabética, protege las células endotelivasculares de la retina y reduce el daño a la retina.

4.2 efecto preventivo sobre la enfermedad cardiovascular

La acumulación de colesterol y LDL en el cuerpo humano hace que las arterias se cierren y se espese, y las paredes de los vasos sanguíneos pierden su elasticidad, lo que a su vez conduce a enfermedades cardiovasculares como la aterosclerosis. La luteína puede inhibir la peroxidlipíde LDL a través de su efecto antioxidante, retrasasí la formación de las placas arteriy previniendo la aparición dela aterosclerosis y otras enfermedades cardiovasculares arteriales. El cambio en el grosor de la íntima del canal principal de la arteria caróestá relacionado con el contenido de luteína en la sangre. Bajo ciertas condiciones y dentro de un cierto rango, el grosor de la pared del vaso sanguíneo se correlaciona negativamente con el contenido de luteína.La luteína también puede inhibir la modificación oxid.De LDL y prevenir la proliferación de células de músculo liso [29].

Riccioni G et al. [30]encontraron que la complementación alimentaria con luteína puede mejorar la respuesta inflamatoria y el estrés oxidativo de las células endoteli, retrasar la formación dela aterosclerosis y, por lo tanto, reducir el riesgo de enfermedad coronaria.

4.3 efecto anticcáncer

En la actualidad, el mecanismo de lutein&#El efecto anticanceroso no está claro, pero se cree principalmente que tiene los siguientes puntos: (1) la luteína puede disminuir el oxígeno singleto y prevenir la peroxidlipí, inhibiendo así el crecimiento tumoral. Sun Guogui et al. [31] encontraron que, en comparación con las células normales del hígado, la concentración de ROS en las células cancerosas del hígado es significativamente más alta y el exceso de ROS puede causar daño al ADN nuclear, mutaciones en el ADN mitocondrial y peroxidde proteínas y lípidos.

En un estudio sobre el efecto inhibidor y el mecanismo de la luteína en las células cancerosas de hígado humano HepG2, Wang Ruozhong et al. [32] encontraron que la luteína, que tiene propiedades antioxidantes, puede reducir eficazmente la concentración de ROS en las células HepG2, interrumpiasí su importante función en la formación tumoral y el desarrollo. Esta puede ser una de las razones por las que la luteína puede inhibir la proliferación celular HepG2. (2) la luteína puede mejorar la inmunidad humoral y celular de las células del cuerpo e inhibiel crecimiento de células cancerosas en el cuerpo. La presencia de un gen polar al final de la estructura de la luteína puede aumentar el crecimiento de linfocitos presentantígeno y afectar la expresión funcional de las moléculas de la superficie celular [33], mejorando así la autoinmunidad. (3) también puede regular indirectamente la inmunidad a través del efecto sinérgico de otros órganos en el cuerpo humano, previniendo así el cáncer. Gunasekera RS et al. [34]estudiaron el efecto inhibidor deLicopeno y luteínaEn los resultados se observó que tanto el licopencomo la luteína pueden inhibir la formación de células tumorales malignas AT3.

5 investigación sobre las principales formas farmacéuticas de la luteína

cuandoPolvo de luteínaSe utiliza en aplicaciones clínicas o alimentarias, principalmente se enfrenta a problemas como mala solubilidad en agua, inestabilidad y baja biodisponibilidad. Las reacciones de isomeriy oxidocurren inevitablemente durante la preparación, almacenamiento y procesamiento de la luteína [35]. Es necesario cambiar la forma farmacéutica mediante métodos como la encapsulación física y la modificación química (como la esterificación) para mejorar su biodisponibilidad. A continuación se describen las principales formas farmacéuticas actualmente en el mercado.

5.1 suspensión de aceite

Los cristales de luteína se micronizan al nivel de micrasSe añaden aceite vegetal y antioxidantes, y la mezcla se agita adecuadamente para preparar una suspensión de aceite que contiene alrededor del 20% de luteína. El paso clave es prevenir la degradación térmica de la luteína durante la micronización. Ye Wenkun et al. [36] utilizaron el método de emulsificación para preparar una suspensión de aceite de luteína, y determinaron que el proceso óptimo era el siguiente: una mezcla de 4% de lecitina y glicerde mono-estearina (relación de masa 1:1) se utilizó como emulsificador, y la temperatura de emulsificación fue de 65 °C. El antioxidante (vitamina E) y trigliccaprícaprícapse agitbien, y luego un cuantitativoCantidad de polvo de luteínaSe añadió. Emulsificado a 16.000 RPM durante 30 minutos para obtener un líquido amarillo viscoque contiene 20% de luteína.

5.2 polvo seco dispersable en agua

Un polvo seco dispersible en agua es una dispersión sólida de luteínaEn un portador adecuado en forma de microcristal, forma amorfa, dispersión coloidal o dispersión molecular, que puede ser disperen en agua fría. Li Sen et al. [37] usaron polietilenglicol 6000 y poloxámero 188 como portadores para preparar dispersiones sólidas de luteína por el método del solvente. Los resultados mostraron que la luteína existe en forma de una mezcla de baja fusión en el portador. El uso de portadores solubles en agua para preparar dispersiones sólidas de luteína no sólo mejora la solubilidad y la velocidad de disolución del fármaco, sino que también aumenta la humectabilidad del fármaco y mantiene un estado altamente disperso del fármaco. Zhang Tianye et al. [38] prepararon un gel ensitu sensible a la temperatura a partir de la dispersión sólida de luteína por el método de fusión en frío, que no sólo resolvió el problema de la mala solubilidad en agua de la luteína, sino que también aumentó significativamente el tiempo de residencia del fármaco en el saco conjuntival, logrando un efecto de liberación sostenido.

5.3 microcápsulas

Las microcápsulas son cápsulas diminuque encapsulan medicamentos y los liberan bajo ciertas condiciones. El tamaño de partícula típico es entre 0,7 y 5 µm. El tamaño de partícula de los agentes microencapsulados tradicionales es demasiado grande, y el efecto superficial es bajo. Por lo tanto, los estudiosos chinos y extranjeros han explorado el uso de sistemas compuestos de nanopartículas y nanomicrocápsulas para encapsulluteína [39-40]. Las ventajas de las microcápsulas de luteína son que conservan la actividad biológica, controlar la liberación, y mejorar la inestabilidad ySolubilidad en agua de la luteína. Wang et al. [41] usaron almidón y sacarosa de octenilsuccinmodificado como materiales de pared, y cristales de trans-luteína como materiales básicos para preparar microcápsulas de luteína emulsionando, homogeneiy secado por pulveri. Sobre esta base, se ha realizado una incrustsecundaria mediante secado por pulverización de condenscon el fin de aumentar la estabilidad del producto. Este proceso es adecuado para la producción industrial.

4

Los liposomas son un nuevo tipo de forma farmacéutica de microcápsula. Se utilizan como nanoportadores para entregar factores funcionales. Tienen un pequeño tamaño de partícula y una gran superficie. No son tóxicos, no inmunogénicos y biodegradables. Pueden aumentar la disolución de fármacos y promover su absorción en el cuerpo humano [42-43]. Después de que los fármacos encapsulados en liposomas se convierten en gotas para los ojos, pueden aumentar la permecorne, la liberación lenta del fármaco y reducir la toxicidad del fármaco. Entre los carotenoides, los liposomas tienen la mayor capacidad de hacerloEncapsulate de luteína. Pueden usarse para preparar liposomas de luteína con alta capacidad de carga, pequeño tamaño de partícula y buena dispersión. Además, hay un efecto protector sinérgico entre los liposomas y la luteína, que puede inhibir eficazmente la inestabilidad de los liposomas. Cabe señalar que altas concentraciones de carotenoides pueden agregarse cuando se cargan en los liposomas, lo que puede conducir a cambios en la fluidez y permede la membrana lipí, promoviendo así la oxid[44].

Tan Chen [40] preparó liposomas de luteína por el método de sonicación de película fina, utilizando lecitina de yema de huevo y colesterol como materiales de membrana, a 50 °C y con una carga de fármaco de 1,25%, la mezcla se rotaba evapordurante 60 minutos, y luego se ultrasicaba en un baño de hielo durante 2 minutos. La tasa de encapsulación de la obtenidaLiposomas de luteínaFue superior al 90%, la distribución de tamaño de partícula fue uniforme, el tamaño de partícula fue de unos 80 nm, y las propiedades antioxidantes in vitro fueron buenas. Los resultados muestran que los liposomas, como un portador, pueden resolver eficazmente la inestabilidad de la luteína, inhibieficazmente la agregy fusión de los liposomas y la fuga de los materiales del núcleo, reducir la fluidez de la bicapa de los liposomas, y mejorar la estabilidad física de los liposomas. Xia F et al. [45]prepararon precursores de luteína liposoma basados en el método de dispersión de fluido supercrítico. Este proceso es amigable con el medio ambiente y tiene un gran potencial de aplicación industrial en la preparación de precursores de liposomas.

6 estado actual de las aplicaciones de luteína

La luteína es uno de los principales ingredientes activos en productos para la saludPara "aliviar la fatiga visual" aprobado para su comercialización por la administración de alimentos y medicamentos de China. El Ester de luteína fue aprobado como un nuevo alimento de recurso por el antiguo Ministerio de salud en el anuncio No. 12 de 2008. En 2008, las tabletas de éster de luteína producidas por North China Pharmaceutical Co., Ltd. conten3,2 mg de luteína por tableta. En 2013, Shanghai Grape King Enterprise Co., Ltd. lanzó una bebida para aliviar la fatiga de visión que contenía 3,2 mg de luteína por cada 100 mL de bebida. La compañía By-Health Co., Ltd. ha lanzado una cápsula suave para aliviar la fatiga ocular, cada cápsula contiene 5 mg de luteína.

La luteína todavía se está estudiando como medicamento y no ha habido reportes de medicamentos recetados con luteína en el país o en el extranjero. Sin embargo, investigaciones relevantes han demostrado que la luteína tiene cierto efecto en las enfermedades oftálmicas. Por ejemplo, Hu Bojie et al. [46] estudiaron la aplicación clínica de la luteína y la zeaxantina en la retinopatía diabética. Para los pacientes con retinopatía diabética simple, existe una correlación positiva dentro de un cierto rango entre la agudeza visual y el contenido de luteína y zeaxantina en el suero. Xia Liying et al. [47] llevaron a cabo un estudio clínico sobre la luteína para el tratamiento de la degeneración macular relacionada con la edad y los resultados mostraron que las concentraciones séride luteína y zeaxantina se correlacionaron positivamente con la concentración de pigmento macular en la retina.

7 conclusión

En resumen,La luteína es un antioxidante natural con excelente eliminación de radicales libresY habilidades de blindaje de luz. Tiene una amplia gama de efectos biológicos, incluyendo efectos antitumorales e inmunomodulatorios, así como efectos anticardiovasculares. También puede prevenir y tratar eficazmente enfermedades de la región macular del ojo (como cataratas, degeneración macular relacionada con la edad, retinopatía diabética, etc.), y tiene un gran potencial en el desarrollo de fármacos para el tratamiento de enfermedades de la región macular del ojo. Sin embargo, todavía hay muchos problemas con el desarrollo y la utilización de la luteína, tales como el gran tamaño de partícula de los preparados tradicionales, la influencia de la acción gastrointestinal y la baja biodisponibilidad, que necesitan ser estudiados en profundidad. La preparación de nanopartículas y preparaciones de nano-liposomas que imitan las estructuras de la membrana celular pueden ser considerados en el proceso de preparación para maximizar la biodisponibilidad, reducir la dosis y la toxicidad de la droga, y también proteger a la luteína de la destrucción por las enzimas gastrointestinales. En el futuro podrían llevarse a cabo más investigaciones sobre las gotas oftálmicas de luteína liposomal.

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