Estudio de la hidrofobicidad y reparto de isoflavonas

Abstract

Las isoflavonas son compuestos polifenólicos de conocida actividad estrogénica y alta eficiencia antioxidante, que se encuentran distribuidos en el poroto de soya, el trébol rojo y en una amplia variedad de vegetales. Los principales problemas para su aplicación farmacéutica y su estudio son su escasa solubilidad en agua y sus problemas de estabilidad. Una estrategia propuesta para proteger a compuestos inestables de la fotodegradación y también para mejorar su solubilidad en formulaciones farmacéuticas, es su inclusión en vehículos como ciclodextrinas, nanopartículas y sistemas lipídicos, entre otros. Los sistemas lipídicos formados por bicapas lipídicas (como por ejemplo: vesículas, liposomas y membranas de eritrocitos) han sido frecuentemente utilizados como modelos de estudio de interacción y transporte de fármacos en membranas. El uso de modelos tiene la ventaja de que no presentan la alta complejidad asociada a las membranas biológicas, son relativamente fáciles de preparar y constituyen un sistema bien definido y fácil de controlar. La existencia de regiones diferenciadas en la bicapa lipídica permite la interacción con un amplio tipo de substratos, existiendo una relación entre la naturaleza hidrofílica – lipofílica de la molécula y las diferentes zonas de la membrana. Así, las especies cargadas se enlazan electrostáticamente a la interfase, y los sustratos hidrofóbicos se ubican entre las cadenas hidrocarbonadas al interior de la bicapa. En este trabajo se determinó la hidrofobicidad de isoflavonas a través de la medida experimental del reparto y la distribución de estos compuestos en medio homogéneo y en sistemas microorganizados (vesículas) estableciendo una relación entre la estructura química, el grado de ionización, la lipofilicidad y las características del medio de dispersión. Los compuestos utilizados en este estudio fueron las isoflavonas genisteína, daidzeína, genistina, daidzina, equol, biochanina A, el fitoestrógeno coumestrol y el flavonol morina. Para estos polifenoles se determinó el coeficiente de reparto en un sistema octanol/agua (logP) y el coeficiente de distribución a distintos pH (logD). A partir de estos resultados, se seleccionaron cuatro compuestos para los que se evaluó su incorporación y reparto en vesículas

Isoflavones are polyphenolic compounds with known estrogenic activity and antioxidant efficiency, which are distributed in soybean, red clover and a wide variety of vegetables. The main problems for its pharmaceutical application and its study are their low water solubility and stability problems. A proposed strategy to protect unstable compounds of the photodegradation and also to improve their solubility in pharmaceutical formulations, is their inclusion in vehicles as cyclodextrins, nanoparticles and lipid systems, among others. Lipid systems formed by lipid bilayers (for example: vesicles, liposomes and erythrocyte membranes) have been frequently used as models for study of drug interaction and transport in membranes. The use of models have the advantage that they do not have the high complexity associated to the biological membranes, are relatively easy to prepare and that they constitute an easy to control and well defined system. The existence of differentiated regions in the lipid bilayer allows the interaction with a wide type of substrates, existing a relation between the hydrophilic-lipophilic nature of the molecule and the different zones in the membrane. Thus, the charged species are electrostatically linked to the interface, and the hydrophobic substrates are located between the hydrocarbonated chains inside the bilayer. In this work the hydrophobicity of isoflavones was determined through the experimental measure of the partition and the distribution of this compounds in homogeneous media and in micro-organized systems (vesicles) establishing a relation between the chemical structure, the ionization, the lipophilicity and the characteristics of the dispersion medium The compounds used in this study were the isoflavones genistein, daidzein, genistin, daidzin, equol, biochanin A, the phytoestrogen coumestrol and the flavonol morin. For this polyphenols the partition coefficient in a water/octanol system (logP) and the distribution coefficient at different pH (logD) was determined. From this results, four compounds were chosen in order to evaluate their incorporation and partition in vesicles