Effect of Quercetin, Caffeic Acid and Caffeic Acid Phenylethyl Ester, Solubilized in Non-ionic Surfactants, on Histamine Release in vivo and in vitro

 

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Summary

A practical hindrance in using many therapeutic agents is their limited solubility in aqueous matrixes. This is usually overcome by incorporating the active compounds in a matrix, with the aid of a non-ionic surfactant. Three water-insoluble natural polyphenols with inherent biological activity, quercetin (CAS 117-39-5), caffeic acid and caffeic acid phenylethyl ester, were solubilized in water, with the aid of Tween^®. 80 (an esterified and polyethoxylated derivative of sorbitan), Solutol^®. HS15 (a polyethoxylated derivative of 12-hydroxy-stearic acid), Cremophor^®. RH40 (a ricinoleic acid derivative) or Cremophor^®. EL and the effect of the solubilized polyphenols on histamine release was studied in vitro (mast cells) and in vivo in the rat.

In vivo Cremophor EL alone increased, and Tween 80 decreased histamine plasma levels. All four groups injected with solubilized quercetin exhibited a decrease in their plasma histamine levels. Caffeic acid solubilized in Cremophor RH40 decreased histamine levels, too. In vitro Tween 80 increased histamine release in a dose-dependent mode. Quercetin in vitro inhibited histamine release in all solubilizers used.

It is concluded that the ability of the studied polyphenols to release histamine is not only depending on the condition of the storage vesicles in the mast cells, but also on the surfactant used to solubilize them.

Zusammenfassung

Wirkung von Quercetin, Kaffeesäure und Kaffeesäurephenylethylester, in nicht-ionischen Surfactants gelöst, auf die Histamin-Freisetzung in vivo und in vitro

Ein Nachteil vieler therapeutischer Wirkstoffe ist ihre eingeschränkte Löslichkeit in flüssigen Matrixen. Dieser Nachteil wird normalerweise durch die Verwendung von nicht-ionischen Surfactants überwunden. Drei wasserunlösliche natürliche Polyphenole mit eigener biologischer Aktivität, Quercetin, Kaffesäure und Kaffesäure Phenylethylester wurden mit Unterstützung von Tween® 80 (verestertes und polyethoxyliertes Sorbitan-Derivat), Solutol^®. HS15 (po-lyethoxyliertes Derivat von 12-Hydroxystearinsäure), Cremophor®. RH40 (Rizinusöl-Derivat) oder Cremophor®. EL in Wasser aufgelöst. Der Effekt der gelösten Polyphenole auf die Histamin-Freisetzung wurde in vitro (Mastzellen) und in vivo an Ratten untersucht.

In vivo erhöhte Cremophor EL allein den Histamin-Plasmaspiegel und Tween 80 erniedrigte ihn. Alle 4 Gruppen, denen lösliches Quercetin injiziert wurde, wiesen eine Reduzierung des Histamin-Plasmaspiegels auf. Coffeinsäure, gelöst in Cremophor RH40, reduzierte die Hist-amin-Spiegel. Tween 80 erhöhte in vitro die Histamin-Freisetzung in einer dosisabhängigen Weise. Quercetin hemmte die Histamin-Freisetzung in vitro mit allen verwendeten Lösungsmitteln.

Es wird vermutet, daß die Fähigkeit der untersuchten Polyphenole, die Histamin-Produktion auszulösen, nicht nur vom Zustand der Lagerungs-Vesikel in den Mastzellen abhängig ist, sondern auch vom verwendeten Surfactant.