Estudio de compuestos de inclusión de ciclodextrinas con flavonoides, efecto sobre su actividad antioxidante

Abstract

En esta tesis se estudiaron las características fisicoquímicas de los complejos de inclusión de cuatro flavonoides, quercetina, morina, catequina y galangina con diferentes ciclodextrinas, (Bciclodextrina, 2-hidroxipropil-Bciclodextrina, sulfobutileterBciclodextrina y 2,6-dimetil-Bciclodextrina.) Dicho estudio mostró que la formación de los complejos de inclusión aumentó la solubilidad de los flavonoides en solución acuosa. Se determinaron las constantes de asociación K, por la metodología de Solubilidad de Fase y por RMN, DOSY, existiendo una concordancia entre ambas metodologías. Los espectros ROESY, obtenidos para casi todos los complejos estudiados nos permitieron estimar su geometría de inclusión. Estas geometrías obtenidas experimentalmente, nos demostraron que la inclusión para cada uno de los flavonoides con las diferentes ciclodextrinas se comporta como un caso especial. La inclusión de la morina en la BCD e HPBCD, es con el anillo B sobresaliendo del lado angosto de la ciclodextrina, mientras que para la DMBCD el anillo B se encuentra por el lado de los hidroxilos secundarios. Diferente es lo observado para la catequina, pues ésta se encuentra incluida en la BCD con el anillo B sobresaliendo por el lado de los hidroxilos primarios, mientras que para la HPBCD y DMBCD, el anillo B se encuentra orientado hacia el lado ancho de la ciclodextrina. Finalmente la galangina, siempre se incluye por el anillo B, dejando a la cromona expuesta. Pero, en un caso se encuentra incluida por el lado ancho de la ciclodextrina, es el caso de la DMBCD, y en el otro, por el lado angosto de la ciclodextrina, que es el caso de la HPBCD. Las geometrías de inclusión obtenidas por modelación molecular son totalmente concordantes con los resultados experimentales. Sin embargo, no se observa relación alguna entre geometría de inclusión y constante de asociación de los complejos formados. Finalmente, los complejos mantuvieron o aumentaron su capacidad antioxidante, esto, junto con el aumento considerable de solubilidad, tienen especial importancia en la biodisponibilidad de los antioxidantes, lo cual lo hace un blanco novedoso para el desarrollo de nuevos antioxidantes naturales con mejores propiedades para el uso comercial de estos.

This thesis studied the physicochemical properties of inclusion complexes of four flavonoids named quercetin, morin, catechin and galangin, with different cyclodextrins, (Bcyclodextrin, 2 hydroxipropil-Bcyclodextrin, sulfobuthylether-Bcyclodextrin and 2,6 dimethyl-ẞcyclodextrin). The study showed that the formation of the inclusion complexes incremented the solubility of the flavonoids. The stability constants obtained by phase solubility methods and by NMR (DOSY experiments) agreed between both methodologies. The ROESY spectra obtained for almost all the inclusion complexes, allowed us to estimate the inclusion geometry. The experimental results demonstrated that each flavonoid has a own special inclusion geometry with the different cyclodextrins. Morin is included in the BCD and HPBCD cavity with the B-ring oriented to the primary hydroxyl, while with DMBCD, the B-ring are oriented to the secondary hydroxyl. Catechin has somehow different inclusion geometry only for BCD, the B-ring is oriented toward the primary rim, while HPBCD and DMBCD, the B-ring is oriented to the secondary rim, resulting in a complex where CA is located in opposite direction with respect to the previous CA-BCD complex. Finally, galangin always is included by the Bring and the A and C-ring are exposed to the outside. However, for DMBCD is included by the secondary rim and for HPBCD is included by the primary rim. The inclusion geometries obtained by molecular modeling are in agreement with the experimental results. Nevertheless, there is no relation between inclusion geometry and association constant. Finally, the inclusion complexes remain or increase their antioxidant activity besides they considerable increase of solubility. This has special importance in the bioavalability of the flavonoid, which it does a target for the development of new natural antioxidant with better properties for commercial use.