루테인 그것은 무엇에 좋습니까?

루테인 is a natural xanthophyll containing two different violone rings. It is a non-vitam에서A active carotenoid that is widely found 에서vegetables, fruits, flowers, etc. It is an important 색소에서이황 반region of the human eye&#망막 39; s [1]이다.루테인은 비올론 고리와 함께 독특한 다이하이드록시 구조를 함유하고 있으며, 이는 싱글릿 산소를 가라앉히는 강력한 항산화 물질로 사용될 수 있고 블루라이트 필터로 사용될 수 있습니다.항산화, 항암, 망막 보호, 심혈관 질환 예방 등 생물학적 효과가 있다.그러나 루테인은 불안정한 물리화학적 특성을 가지고 있으며, 제조과정 중 낮은 수용성, 불안정성, 낮은 생체이용성 등의 문제점이 있다.루테인은 지질과 결합해야만 체내에 흡수될 수 있으며, 이러한 특징은 약리학적 효과의 발휘를 크게 제한합니다.

1. 루테인의 물리적, 화학적 성질

자연 루테인 is mainly composed of two different violone rings linked 에 의해a long chain containing an 18-carbon atom conjugated double bond. It has three chiral centers 그리고eight stereoisomers. It has a rhombic bright yellow crystal 와a metallic luster 그리고can absorb blue 그리고purple light well. Natural 루테인is mainly in the all-trans configuration, while in human serum 그리고plasma lutein is mainly in the 3R, 3, R, 6, R configuration. Lutein is insoluble in water and propylene glycol, slightly soluble in oil and hexane, soluble in acetone, dichloromethane and ethanol, and easily soluble in ethyl acetate, tetrahydrofuran, chloroform, etc. [2]. Its stability in solvents is anhydrous ethanol > ethyl acetate > tetrahydrofuran > toluene. Lutein is unstable and is mainly affected 에 의해factors such as oxygen, light, heat, metal ions, and pH. For example, heat treatment can cause the isomerization of lutein to produce 9-cis and 13-cis lutein [3]. Therefore, when stored, lutein crystals or materials containing lutein should be sealed in airtight containers or vacuum-sealed and filled with inert gas, protected from light, and stored at low temperatures.

자연계에서 루테인은 주로 무성 루테인과 루테인 에스테르 [4]의 형태로 존재한다.무루테인의 생체 이용성은 2%~9.4% [5]에 불과할 정도로 낮다.루테인의 생물학적 가용성은 루테인 제품 (오일 서스펜션 또는 마이크로 캡슐)으로 준비된 후 효과적으로 향상됩니다 [6-8].루테인 에스테르는 자유 형태보다 안정적이며 [9-10] 자유 루테인에 비해 생체 내 생체 이용성이 1.6배 높다.따라서 루테인은 준비 중 수용성 저하, 불안정성, 낮은 생체이용성 등의 문제점을 가지고 있다.

루테인의 생체내 과정 2

루테인은 지질과 함께 미셀로 섭취됩니다.각종 효소에 의해 위에서 방출되어 장내 세포로 흡수되고, 치로미크론과 함께 림프관이나 간문맥을 통해 혈액 순환으로 이동한 후 간으로 이동된다.간에서 저밀도지단백 (LDL)과 함께 혈액 순환으로 전환되어 방출된다.혈액중의 루테인의 일부는 상응한 기타 보균자와 결합되여 망막과 기타 조직으로 들어간다.

2.1흡수와 분배

루테인 합성효소는 인체에서 발견되지 않으므로 루테인은 식이섭취를 통해서만 얻을 수 있습니다.음식물중의 루테인은 지질과 결합되여 혼합지질미셀을 형성하는데 이는 콜레스테롤수송이나 수동확산을 통해 체내에 흡수된다.노평등 [11]은 루테인 미세캡슐이 쥐의 모든 장분절에서 흡수되었으나 흡수속도 상수는 서로 다르게, 내림차순으로 회장>공장 >십이지장 >콜론 [11].루테인은 체내에 들어간후 지방에 저장되며 주로 간, 혈액, 망막에 분포된다.정상적인 식사조건에서 사람의 혈장, 혈청, 간, 신장, 폐의 루테인 농도는 0.14 내지 0.61, 0.10 내지 1.23, 0.10 내지 3.00, 0.037 내지 2.10 및 0.2시 10 μ mol/L, 각각 [12].루테인은 모든 안구 조직에서 발견되며, 망막의 황반 주위에 0.1-1 mmol/L까지 가장 높은 농도를 보인다 [13].

2. 2 수송

The B-type scavenger receptors involved in the transport of lutein in the body 은mainly SR-BI and CD36. SR-BI is a high-density lipoprotein (HDL) receptor, and lutein can be transported to retinalpigment 상피cells through the SR-BI mechanism [14]. CD36, as a multi-ligand receptor, promotes the uptake and modification of specific lipid molecules such as long-chain free fatty acids on LDL [15-16]. CD36 binds to the outer segment of rod photoreceptors in association with rhodopsin and phospholipids, there에 의해mediating the metabolism of the outer segment of the photoreceptor; the CD36 receptor can also bind to the interphotoreceptor retinoid-binding protein, which transports lutein to retinal cells [17].

2. 3 신진대사

BCO1과 BCO2는 망막과 망막색소상피세포 (RPE) [18]를 포함하여 동물에서 발견되는 카로티노이드 분열 효소이다.체내에서 루테인의 대사 경로는 두 가지가 있습니다.하나는 대칭 분해 효소에 의해 이중 본드 분자에의 β-carotene-15, 15,-oxygenase (BCMO1), 주요 대사 물질과 비타민 A와 그 파생 되고 있다.다른 하나는의 비대칭 분해 효소에 의해 이중 alkenyl 그룹에 본드 β-carotene-9, 10,-double oxygenase (BCDO2) [19].BCDO2는 주로 망막상피세포에서 황반색소를 생성하는 역할을 한다.

3 Lutein's 항산화 활성

활성산소종 (Reactive oxygen species, ROS)은 DNA, 단백질, 지질과 반응하여 생리적 기능을 손상시키고 동맥경화증, 암, 황반변성과 같은 만성질환의 발병을 초래할 수 있다.루테인은 전자를 잃은 공액폴리엔 사슬로 현탁성 라디칼을 형성하여 산소의 활성산소를 감소시키고 ROS의 활성을 억제하여 ROS에 의한 정상세포의 손상을 막음으로써 생물학적 효과를 발휘한다 [20-21].루테인은 단일산소를 억제하고, 산소의 포집 및 활성산소에 의한 생물막의 손상을 방지하는 천연 항산화제로 알려져 있습니다.

Singlet 산소는 종종 연쇄 산화 반응의 유도제로 작용하는 흥분된 ROS의 유형입니다.루테인은 물리적 또는 화학적 차단작용을 통해 단일성 산소를 불활성화시켜 인체를 위해로부터 보호하고 면역 기능을 강화시킬 수 있습니다.Hydroxyl 라디칼은 가장 활성적인 형태의 ROS 로서 불포화지방산 지질의 과산화의 연쇄반응을 개시하여 lipid radicals, lipid oxygen, lipid peroxyl radicals 및 lipid peroxides와 같은 일련의 활성산소를 생성할 수 있다.루테인은 활성산소, 특히 히드록시기를 제거할 수 있다.루테인은 줄을 끊는 항산화제로 지질과 결합해 지질 산화를 효과적으로 억제해 체내 활성산소로 인한 손상으로부터 세포와 장기를 보호한다.

루테인의 생물학적 효과 4

4.1 망막에 대한 보호 효과

망막은 혈관이 풍부하고 산소 농도가 높다.또한 감광성 화합물과 쉽게 산화되는 기질이 포함되어 있습니다.고에너지 빛 조건에서는 활성산소가 쉽게 생성되어 망막세포에서 지질과산화를 일으켜 세포내 단백질의 에피토프가 변성되고 DNA 손상을 일으켜 궁극적으로 망막세포 사멸을 초래한다.망막에서 루테인의 보호 메커니즘은 ROS 손상을 줄이고 청색-보라색 빛 [22]을 걸러내는 것이다.나이가 들면서 RPE는 점차 lipofuscin을 축적하고 [23-24], lipofuscin 광감작을 통해 많은 양의 반응성 산소종을 생성할 수 있다.루테인은 망막 광감응제 A2-PE에 의해 시작되는 산화 반응을 효과적으로 방지하고 ROS 수치를 감소시키고 산화 스트레스를 억제함으로써 RPE 광독성을 감소시킬 수 있다 [25].또한 루테인은 망막 혈관 내피세포에서 미토콘드리아 초산화물 생성을 억제하여 내피세포 사멸을 막고 [26]모세혈관의 퇴행성 변화를 역행시킴으로써 미토콘드리아 사멸 가능성을 감소시킨다.

황반색소는 Henle& 층에 집중되어 있습니다#39;s 섬유 세포, 많은 광수용체 신경 축삭으로 이루어져 있다 [27].빛은 황반색소를 통과해야 광수용체에 도달한다.루테인은 망막의 안쪽 층에 있는 필터와 유사하여 청색광을 광수용체와 RPE 및 밑에 있는 choroidal 혈관층에 도달하기 전에 흡수하여 빛 에너지를 감소시켜 RPE에서 빛에 민감한 물질의 광-산화를 감소시킵니다.왕리위안 등 28명은 루테인이 당뇨망막병증에 미치는 영향과 기전을 연구한 결과 루테인이 당뇨망막병증으로 인한 산화적 스트레스를 완화시키고, 망막 혈관내피세포를 보호하며, 망막 손상을 감소시킬 수 있다고 밝혔다.

심혈관 질환에 대한 예방 효과 4.2

인체에 콜레스테롤과 LDL이 축적되면 동맥이 닫히고 두꺼워지면서 혈관벽이 탄력을 잃게 되고, 이는 결국 동맥경화증 등 심혈관 질환을 유발한다.루테인은 항산화 효과를 통해 LDL의 지질과산화를 억제함으로써 동맥 플라크의 형성을 지연시키고 동맥경화증 및 기타 동맥 심혈관 질환의 발생을 예방할 수 있다.경동맥 주위통로의 인치두께의 변화는 혈액중의 루테인 함량과 관계된다.특정 조건 및 특정 범위 내에서 혈관 벽의 두께는 루테인 함량과 음의 상관 관계가 있습니다.또한 루테인은 LDL의 산화적 변형을 억제하고 평활근 세포의 증식을 막을 수 있다 [29].

Riccioni G 등 30)은 루테인을 보충하는 식이 요법은 내피세포의 염증 반응과 산화 스트레스를 개선하고, 동맥경화증의 형성을 지연시키며, 따라서 관상동맥 심장 질환의 위험을 줄일 수 있다는 것을 발견했다.

4.3 항암효과

현재 루테인&의 메커니즘#39;s 항암 효과는 명확하지 않지만 주로 다음과 같은 점이 있는 것으로 믿어집니다:(1) 루테인은 singlet 산소를 진정시키고 지질과산화를 방지하여 종양의 성장을 억제합니다.쑨궈구이 등은 정상 간세포와 비교할 때 간암세포의 ROS 수준이 현저히 높고, ROS 가 과다하면 핵 DNA의 손상, 미토콘드리아 DNA의 돌연변이, 단백질과 지질의 과산화 등을 일으킬 수 있다는 것을 발견하였다.

왕뤄중 등 32명은 인체 간암 세포인 HepG2에 대한 루테인의 억제 효과 및 기작에 관한 연구에서 항산화성을 가진 루테인이 HepG2세포에서 ROS 수준을 효과적으로 감소시켜 종양 발생과 발생에 중요한 역할을 방해할 수 있음을 밝혔다.이는 루테인이 HepG2세포 증식을 억제할 수 있는 이유 중 하나일 수 있습니다.(2) 루테인은 체내세포의 체액성, 세포성 면역을 증강시킬수 있으며 체내암세포의 생장을 억제할수 있다.루테인 구조 말단에 극성 유전자가 있으면 항원을 나타내는 림프구의 성장을 향상시키고 [33] 세포 표면 분자의 기능적 발현에 영향을 주어 자가면역력을 향상시킬 수 있다.(3) 또한 인체 내 다른 장기의 시너지 효과를 통해 간접적으로 면역을 조절하여 암을 예방할 수도 있다.Gunasekera RS 등 [34]은 라이코펜과 루테인이 쥐 전립선암 세포에 미치는 억제 효과를 연구했고, 그 결과 라이코펜과 루테인 모두 악성 종양 세포 AT3의 성장을 억제할 수 있다는 것을 보여주었다.

루테인의 주요 복용 형태에 대한 연구 5

When lutein powder is used in clinical or food applications, it mainly faces problems such as poor water solubility, instability and low bioavailability. Isomerization and oxidation reactions inevitably occur during the preparation, storage and processing of lutein [35]. The dosage form needs to be changed by methods such as physical encapsulation and chemical modification (such as esterification) to improve its bioavailability. The main dosage forms currently on the market are described below.

5.1 오일 서스펜션

Lutein crystals are micronized to the micron level, vegetable oil and antioxidants are added, and the mixture is stirred properly to prepare an oil suspension containing about 20% lutein. The key step is to prevent lutein from thermal degradation during micronization. Ye Wenkun et al. [36] used the emulsification method to prepare a lutein oil suspension, and determined that the optimal process was as follows: a mixture of 4% lecithin and mono-stearin glycerides (mass ratio 1:1) was used as an emulsifier, and the emulsification temperature was 65 °C. The antioxidant (vitamin E) and caprylic capric triglyceride were stirred well, and then a quantitative amount of lutein powder was added. emulsified at 16,000 rpm for 30 minutes to obtain a yellow, viscous liquid containing 20% lutein.

5.2 물 분산 가능한 건조 분말

물 분산 성 건조 분말은 마이크로 결정, 비정질 형태, 콜로이드 분산 또는 분자 분산 형태로 적합한 캐리어에 루테인을 고체 분산시킨 것으로, 차가운 물에 분산 될 수있다.Li Sen 등 (37)은 polyethylene glycol 6000과 poloxamer 188을 운반체로 사용하여 용매법에 의한 루테인 고체분산액을 준비하였다.그 결과 루테인은 운반체 내에서 낮은 용융 혼합물의 형태로 존재한다는 것을 알 수 있었다.수용성 운반체를 사용하여 루테인 고체 분산제를 준비하면 약물의 용해도와 용해 속도가 향상될 뿐만 아니라 약물의 흡습성을 높이고 약물이 고도로 분산된 상태를 유지합니다.장톈예 등 38인은 냉용융법에 의해 루테인 고체분산으로부터 온도감응성 현장겔 (in situ gel)을 준비하여 루테인의 낮은 수용성 문제를 해결하였을 뿐만 아니라 결막낭 내 약물의 거주시간을 대폭 증가시켜 지속적인 방출효과를 얻을 수 있었다.

5. 3 Microcapsules

마이크로캡슐은 약품을 캡슐화해 특정 조건 하에서 방출하는 작은 캡슐이다.전형적인 입자 크기는 0. 7과 5 사이 µ m.전통적인 마이크로 캡슐화 된 제제의 입자 크기가 너무 크고, 표면 효과가 낮습니다.때문에 중국과 외국의 학자들은 나노입자와 나노미크로캡슐 복합시스템을 리용하여 루테인을 캡슐화하는 방법을 탐구하였다 [39-40].루테인 마이크로 캡슐의 장점은 생물학적 활성을 보존하고, 방출을 제어하며, 루테인의 불안정성과 수용성을 향상시킨다는 것이다.Wang 등 41)은 벽체재료로 옥테닐 석신산 변형 전분과 수크로스를, 중심재료로 트랜스 루테인 결정을 사용하여 유화, 균질화, 분무건조를 통해 루테인 미세캡슐을 제조하였다.이를 바탕으로 제품을보다 안정적으로 만들기 위해 응축 분무 건조를 이용하여 2차 내장을 수행하였다.이 공정은 공업 생산에 적합하다.

5. 4 Liposome

리포좀은 마이크로캡슐 복용량 형태의 새로운 형태입니다.이들은 기능성 인자를 전달하는 나노 전달체로 사용된다.그들은 작은 입자 크기와 넓은 표면적을 가지고 있습니다.그들은 독성이 없고, 면역성이 없으며 생분해성입니다.그들은 약물의 용해량을 증가시킬수 있으며 인체에서의 흡수를 촉진할수 있다 [42~43].리포솜에 캡슐화된 약물을 안약으로 만든 후 각막 투과도를 높여 약물의 방출을 늦추고 약물의 독성을 줄일 수 있다.카로티노이드 중에서도 리포좀은 루테인을 캡슐화하는 능력이 가장 강하다.그들은 높은 적재 용량, 작은 입자 크기 및 좋은 분산성을 가진 루테인 리포솜을 준비하는 데 사용할 수 있습니다.또한 리포좀과 루테인 사이에는 시너지 보호 효과가 있어 리포좀의 불안정성을 효과적으로 억제할 수 있습니다.고농도의 카로티노이드가 리포솜에 장전될 때 응집될 수 있으며, 이는 지질막의 유동성과 투과성에 변화를 초래하여 [44]산화를 촉진시킬 수 있다는 점에 주목할 필요가 있다.

Tan Chen [40] prepared 루테인 liposomes by thin-film sonication method, using egg yolk lecithin and cholesterol as membrane materials, at 50 °C and with a drug loading of 1.25%, the mixture was rotated evaporated for 60 minutes, and then ultrasonicated in an ice bath for 2 minutes. The encapsulation rate of the obtained lutein liposomes was over 90%, the particle size distribution was uniform, the particle size was about 80 nm, and the in vitro antioxidant properties were good. The results show that liposomes, as a carrier, can effectively solve the instability of lutein, effectively inhibit the aggregation and fusion of liposomes and the leakage of core materials, reduce the fluidity of the bilayer of liposomes, and improve the physical stability of liposomes. Xia F et al. [45]prepared lutein liposome precursors based on the supercritical fluid dispersion method. This process is environmentally friendly and has great potential for industrial application in the preparation of liposome precursors.

루테인 적용 현황 6

Lutein is one of the main active ingredients in health products for “relieving visual fatigue” approved for marketing by the China 음식and Drug Administration. Lutein ester was approved as a new resource food by the former Ministry of Health in Announcement No. 12 of 2008. In 2008, Lutein Ester Tablets 생산by North China Pharmaceutical Co., Ltd. contained 3.2 mg of lutein per tablet. In 2013, Shanghai Grape King Enterprise Co., Ltd. launched a vision fatigue relief drink containing 3.2 mg of lutein per 100 mL of drink. The company By-Health Co., Ltd. has launched a soft capsule to relieve eye fatigue, each capsule containing 5 mg lutein.

루테인은 지금도 의약품으로 연구되고 있으며, 국내외에서 루테인 처방약에 대한 보고는 없다.하지만 관련 연구에 따르면 루테인은 안과 질환에 일정한 효과가 있는 것으로 나타났다.예를 들어, 후보지 등 [46]은 당뇨망막병증에서 루테인과 제아잔틴의 임상적 적용을 연구하였다.단순 당뇨망막병증 환자의 경우 시력과 혈청 내 루테인 및 제아잔틴의 함량 사이에 일정 범위 내에서 양성 상관관계가 있습니다.Xia Liying 등 [47]은 노화 관련 황반 변성 치료를 위해 루테인에 대한 임상 연구를 진행했으며, 그 결과 루테인과 제아잔틴의 혈청 농도가 망막의 황반 색소 농도와 양의 상관관계가 있음을 보여주었다.

7 결론

요약하면, 루테인은 활성산소 제거 능력과 빛 차폐 능력이 뛰어난 천연 항산화제입니다.항암 및 면역 조절 효과는 물론 심혈관 질환 억제 효과 등 다양한 생물학적 효과를 가지고 있다.또한 눈의 황반부 질환 (백내장, 나이관련황반변성, 당뇨병성망막병증 등)을 효과적으로 예방하고 치료할 수 있으며, 눈의 황반부 질환 치료를 위한 약물 개발에도 큰 잠재력을 가지고 있다.그러나 루테인의 개발 및 이용에는 여전히 전통적인 조제의 큰 입자 크기, 위장관 작용의 영향, 낮은 생체이용성 등 많은 문제점이 있어 이에 대한 심도 있는 연구가 필요하다.세포막 구조를 모방한 나노입자 준비 (Nanoparticle preparation)와 나노리포좀 준비 (nano-liposome preparation)는 생체이용성을 극대화하고 약물의 용량과 독성을 줄이며 위장관 효소에 의한 파괴로부터 루테인을 보호하는 것도 고려할 수 있다.향후 리포소말 루테인 안약에 대한 추가 연구가 진행될 수 있을 것으로 보인다.

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