Membranen als Zielsysteme von Flavonoiden: Der Einfluß von Quercetin und Quercetinderivaten auf die Permeabilität künstlicher Lecithinmembranen

Summary

The permeability of lecithin containing membranes is changed by quercetin and its congeners in a characteristic manner. Quercetin increases the permeability in low doses and leads to lysis of the membrane in higher dosages. Hydroxyethyletion of quercetin in positions 3,7,3’4’ and 3,5,7,3’,4’ leads to congeners whose affinity towards membranes is considerably decreased compared to quercetin. Whereas tetrahydroxyethylquercetin shows a small enhancing activity regarding permeability at low doses, permeability of membranes is decreased with pentahydroxyethylquercetin. Both derivatives are not able to destroy membrane structures at high concentrations. Acetylation of these derivatives leads to substances which are more lipophilic. Both substances increase the permeability of lecithin membranes extraordinarily. The influence of temperature on this activity shows that these agents are incorporated into the membranes probably in the same way as quercetin. In agreement with this hypothesis are results of experiments with lecithin membranes with different fatty acid composition which show that the activity of lipophilic dervivatives of quercetin is higher if the membrane structure is more rigid and more condensed.

Zusammenfassung

Die Permeabilität von Lecitinmembranen wird durch Quercetin und Quercetinderivate in charakteristischer Weise verändert. Quercetin erhöht bei niedrigen Dosen die Permeabilität; bei hohen Konzentrationen werden die Membranen lysiert. Durch Hydroxyethylierung des Quercetins an den Positionen 3,7,3’,4’ und 3,5,7,3’,4’ entstehen Derivate, deren Membranaffinität gegenüber Quercetin deutlich herabgesetzt ist. Während Tetrahydroxyethylquercetin bei niedrigen Dosen eine leicht permeabilitätssteigernde Wirkung zeigt, ist unter dem Einfluß des Pentahydroxyethylquercetins die Membranpermeabilität vermindert. Keines der beiden Derivate scheint in der Lage, bei hohen Konzentrationen die Membranstruktur zu zerstören. Acetylierung der beiden Derivate führt zu Verbindungen, die im Gegensatz zu ihren Vorstufen stark lipophil sind. Beide Substanzen erhöhen die Permeabilität der Lecithinmembranen in einem außergewöhnlichen Maß. Analysen der Temperaturabhängigkeit ihrer Wirkung weisen darauf hin, daß sie, wie wahrscheinlich auch Quercetin, in die Membranstruktur integriert werden. Damit in Einklang stehen die Ergebnisse von Experimenten an Lecithinmembranen mit un-terschiedlichen Fettsäuremustern, welche zeigen, daß die Wirksamkeit der lipophilen Quercetinderivate um so größer ist, je rigider und kondensierter die Membranstruktur ist.