Authors: Lin Shuying¹, Gao Jianhua¹, Guo Qingquan², Ning Zhengxiang¹
(1. Facultad de Ingeniería Biológica y Alimentaria, Universidad Tecnológica del Sur de China, Cantón, Guangdong 510640; 2. Instituto de Ingeniería Química, Universidad Tecnológica del Sur de China, Cantón, Guangdong 510640)
Resumen
La dihidromiricetina (DMY o DHM) es un flavonoide importante con una importante actividad antioxidante. Los cambios de solubilidad se determinaron mediante el método de disolución y pesaje, y los cambios de estructura química se estudiaron mediante espectroscopia UV-visible. Los resultados muestran que la solución de dihidromiricetina es propensa a la oxidación, lo que la hace relativamente inestable. Permanece estable en condiciones que no superan los 100 °C, con un tiempo de calentamiento inferior a 30 minutos y en condiciones de pH ácido a neutro. Sin embargo, los iones de metales de transición como Al³⁺, Fe³⁺ y Cu²⁺ catalizan la oxidación de la dihidromiricetina.
Palabras clave: Dihidromiricetina; Espectroscopia; Valor pH; Estructura química; Estabilidad
1.Introducción
La dihidromiricetina (3,5,7,3’,4’,5’-hexahidroxi-2,3-dihidroflavonol, dihidromiricetina) es un flavonoide polifenólico que se encuentra ampliamente en las plantas Vitaceae, especialmente en el género Ampelopsis. En los tallos y hojas jóvenes de las plantas Ampelopsis, el contenido puede alcanzar entre el 20% y el 28% del peso seco, con concentraciones aún mayores en las hojas jóvenes. Se ha demostrado que los productos elaborados a partir de estas hojas, como el té de vid, tienen efectos antiinflamatorios, antitusivos, expectorantes, analgésicos, antibacterianos, antihipertensivos, hipolipemiantes, anticancerígenos y hepatoprotectores. Además, la dihidromiricetina exhibe excelentes propiedades conservantes y antioxidantes, mostrando potencial como un nuevo conservante y antioxidante natural con amplias perspectivas de desarrollo.
Dados los efectos únicos de Ampelopsis, la investigación sobre la extracción y la actividad fisiológica de la dihidromiricetina se ha vuelto cada vez más activa. La investigación actual se centra principalmente en dos aspectos: métodos de extracción con solventes, incluida la extracción con solventes orgánicos compuestos y agua, y métodos cromatográficos, principalmente la extracción con resina de adsorción macroporosa.
Los compuestos flavonoides generalmente presentan espectros de absorción UV-visible, y la espectroscopia UV-visible puede detectar con precisión y rapidez cambios en su estructura química. Por lo tanto, este estudio utilizó principalmente la espectroscopia UV-visible para examinar los efectos del pH, la temperatura y los iones metálicos en la estabilidad de la estructura química, la solubilidad y el color de la dihidromiricetina para proporcionar una base para su aplicación en las industrias alimentaria, farmacéutica y cosmética.
2.Materiales y métodos
2.1Materiales, instrumentos y reactivos experimentales
· Materiales: Hojas jóvenes de Ampelopsis, recolectadas de la montaña Baiyun, Guangdong, identificadas según la literatura.
· Instrumentos: Espectrofotómetro UV-visible, balanza electrónica, instrumento termostático.
· Reactivos: Todos los reactivos químicos utilizados fueron de grado analítico.
2.2Métodos experimentales
2.2.1Extracción y preparación de dihidromiricetina
Las hojas jóvenes secas de Ampelopsis se hirvieron con agua, se concentraron y se filtraron. La solución se dejó reposar hasta que precipitaron partículas cristalinas de color amarillo pálido, que luego se filtraron al vacío y se secaron para obtener un producto crudo. Este producto crudo se extrajo utilizando un extractor Soxhlet y la solución de la capa inferior se concentró. La solución concentrada se diluyó con agua destilada (1:100 en masa), se filtró y se dejó reposar, lo que provocó la precipitación de cristales blancos. Los cristales se recristalizaron varias veces para obtener cristales blancos finos con forma de aguja, identificados como dihidromiricetina con una pureza del 95% determinada por cromatografía líquida de alto rendimiento (HPLC).
2.2.2Detección de la estabilidad térmica de la dihidromiricetina en solución acuosa
Se disolvieron 0,5 g de dihidromiricetina (pureza > 95 %) en 900 ml de agua y se hirvieron. Se tomaron muestras cada 5 minutos hasta 600 minutos, se diluyeron a 25 ml y se escanearon en el rango de longitud de onda de 200 a 800 nm.
2.2.3Detección de los efectos del pH sobre la estabilidad de la dihidromiricetina
Se disolvieron 1,0-1,5 g de dihidromiricetina (pureza > 95 %) en soluciones acuosas con diferentes valores de pH, se calentaron a 100 °C durante 5 minutos para disolverlas y luego se enfrió a temperatura ambiente. Después de 72 horas, se observó el estado cristalino, el color y el color del sobrenadante. Las muestras se filtraron al vacío y se midió la masa del residuo para calcular la solubilidad de la dihidromiricetina en diferentes condiciones de pH. El sobrenadante se escaneó en el rango de longitud de onda de 220-800 nm para comparar la estabilidad a diferentes niveles de pH.
2.2.4Detección de los efectos de los iones metálicos sobre la estabilidad de la dihidromiricetina
Se disolvieron aproximadamente 0,05 g de dihidromiricetina (pureza > 95 %) en 2000 ml de agua destilada. Se tomaron muestras de 50 ml y se añadió 1 ml de solución de iones metálicos de 0,1 mol/l. La mezcla se dejó reposar durante 6 horas y luego se escaneó en el rango de longitud de onda de 200 a 800 nm.
3. Resultados y discusión
3.1 Estabilidad térmica de la dihidromiricetina en solución acuosa
La estabilidad térmica de la dihidromiricetina está estrechamente relacionada con el tiempo. Como se muestra en la Figura 1a, después de calentar una solución de dihidromiricetina a 100 °C durante 30 minutos, no se observaron cambios en el espectro UV-visible. Sin embargo, después de 35 minutos de calentamiento, se produjeron cambios significativos. El pico de absorción a 294 nm y el hombro alrededor de 324 nm permanecieron sin cambios, pero las alturas de los picos disminuyeron y comenzó a aparecer una absorción adicional en el rango de 350-400 nm. El color de la solución se oscureció visiblemente, lo que indica que la configuración de la dihidromiricetina estaba cambiando, posiblemente debido a la oxidación.
Investigaciones posteriores descubrieron que el punto de fusión de la dihidromiricetina es de alrededor de 245 °C. Más allá de esta temperatura, se produce la descomposición. Sin embargo, en condiciones secas y por debajo de esta temperatura, la dihidromiricetina demuestra una buena estabilidad térmica.
3.2 Efecto del pH sobre la estabilidad de la dihidromiricetina
Como se muestra en las Figuras 2-4, el espectro UV-visible de la dihidromiricetina cambia significativamente con el aumento del pH. En condiciones ácidas (pH 2,0-3,5), la dihidromiricetina muestra un pico de absorción característico a 294 nm con un hombro alrededor de 324 nm. No se observa una absorción significativa en la región de luz visible, lo que indica que la configuración de la dihidromiricetina es estable en condiciones ácidas. En condiciones neutras, el pico de absorción a 294 nm disminuye, mientras que el hombro a 324 nm aumenta, lo que indica cambios parciales en la configuración de la dihidromiricetina. En condiciones alcalinas, el pico de absorción a 294 nm desaparece, el hombro a 324 nm aumenta y aparece un nuevo pico de absorción alrededor de 498 nm, lo que indica un cambio significativo en la configuración de la dihidromiricetina.
Con base en estos hallazgos, se recomienda utilizar y almacenar la dihidromiricetina en condiciones ácidas a neutras (pH < 7,0) para mantener sus propiedades antioxidantes.
3.3 Efecto de los iones metálicos sobre la estabilidad de la dihidromiricetina
Los iones metálicos presentes en las materias primas alimentarias y en el procesamiento pueden afectar la estabilidad de la dihidromiricetina. El estudio descubrió que la dihidromiricetina reacciona de manera diferente a varios iones metálicos. Los iones metálicos de transición como Al³⁺, Fe³⁺ y Cu²⁺ alteran significativamente el espectro de absorción de la dihidromiricetina, lo que provoca cambios en su estructura debido a reacciones oxidativas.
4. Conclusión
1. El DMY o DHM se vuelve inestable en soluciones acuosas con el aumento del tiempo y la temperatura, y sufre una oxidación irreversible. Se recomienda evitar el calentamiento excesivo durante la extracción y el procesamiento, manteniendo el tiempo de ebullición por debajo de los 30 minutos.
2. El pH es un factor crucial que afecta la estabilidad de la dihidromiricetina. Las condiciones ácidas a neutras (pH < 7,0) son adecuadas para la aplicación y conservación de la dihidromiricetina.
3. Los iones metálicos como Al³⁺, Fe³⁺ y Cu²⁺ deben evitarse durante la extracción y aplicación de la dihidromiricetina debido a sus efectos catalíticos sobre la oxidación de la dihidromiricetina.
Referencias:
1.Zhang Yousheng, Yang Weili, Xiong Haoping. "Determinación de miricetina en plantas de Ampelopsis mediante RP-HPLC". Medicina herbaria china, 2001.
2.He Guixia, Pei Gang, Zhou Tianda, et al. "Determinación del contenido total de flavonoides y dihidromiricetina en Ampelopsis". China Journal of Chinese Materia Medica, 2000.
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