Rutin

Rutin ist ein Flavonol aus der Stoffgruppe der Flavonoide und ein Glycosid des Quercetins mit dem Disaccharid Rutinose, das sich aus Rhamnose und Glucose zusammensetzt. Rutin wird von vielen Pflanzen als Farbstoff zum Schutz gegen UV-Strahlung gebildet. Antioxidative Wirkungen auf den Menschen sind, wie bei vielen Flavonoiden, nachgewiesen; Ansatzpunkte des Rutins sind insbesondere die Blutgefäße und der Darm.

Strukturformel
Allgemeines
Name	Rutin
Andere Namen	Rutosid Sophorin Quercetin-3-O-rutinosid Quercetin-3-O-glucorhamnosid 3,3′,4′,5,7-Pentahydroxyflavon-3-O-rutinosid C.I. 75730 C.I. Natural Yellow 10 Pseudovitamin P RUTIN (INCI)
Summenformel	C27H30O16
Kurzbeschreibung	blassgelbe bis grünliche Nadeln (Trihydrat)
Externe Identifikatoren/Datenbanken
CAS-Nummer 153-18-4 207671-50-9 (Hydrat) 250249-75-3 (Trihydrat) EG-Nummer 205-814-1 ECHA-InfoCard 100.005.287 PubChem 5280805 ChemSpider 4444362 DrugBank DB01698 Wikidata Q407857
Arzneistoffangaben
ATC-Code	C05CA01
Eigenschaften
Molare Masse	610,52 g·mol^−1
Aggregatzustand	fest
Schmelzpunkt	214–215 °C (Zersetzung)
Löslichkeit	nahezu unlöslich in Chloroform, Diethylether und Petrolether schlecht in siedendem Wasser und Ethanol löslich in Alkalilaugen, Pyridin und Formamid
Sicherheitshinweise
Bitte die Befreiung von der Kennzeichnungspflicht für Arzneimittel, Medizinprodukte, Kosmetika, Lebensmittel und Futtermittel beachten GHS-Gefahrstoffkennzeichnung Hydrat Achtung H- und P-Sätze H: 302 P: keine P-Sätze
Toxikologische Daten	950 mg·kg^−1 (LD50, Maus, i.v.)
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

Chemische Eigenschaften

Rutin

Rutin ist ein blassgelbes bis gelbes Pulver, das sich schwer in Wasser (< 5 g/l) und gut in heißem Alkohol, allgemein besser in polaren als unpolaren Lösungsmitteln löst. Rutin ist an der Luft stabil und wirkt antioxidativ; es ist in der Lage, gelöstes Vitamin C, z. B. in Fruchtsäften zu stabilisieren. Rutin schmilzt bei einer Temperatur um 200 °C. Durch Abspaltung des Zuckerrests entsteht Quercetin. Rutin bildet mit Metallionen Komplexverbindungen, insbesondere mit Eisen, Kupfer und Aluminium; es sollte daher nicht in solchen Behältern aufbewahrt werden. Allgemein geht Rutin ähnliche Reaktionen ein wie die anderen Flavonoide auch.

Biosynthese und Vorkommen

Rutin wird von vielen Pflanzen in großen Mengen zum Schutz vor UV-Strahlung hergestellt; der Rutingehalt ist daher bei vielen Pflanzenarten von der Höhe über dem Meeresspiegel des Wuchsortes abhängig und ist in den oberirdischen Pflanzenteilen um ein Vielfaches höher. Zusätzlich profitiert die Pflanze von den schwach antimikrobiellen Eigenschaften des Stoffes. Als Flavonoid entsteht es aus dem Phenylpropanoidstoffwechsel und dem Polyketidstoffwechsel. Konkret wird das im Flavonoidstoffwechsel gebildete Naringenin (Flavanon) zu Flavonol hydriert, dieses zu Dihydroquercetin hydroxyliert und dann zu Quercetin dehydriert, welches schließlich glykosyliert wird.

Die Pflanzen mit dem höchsten Rutingehalt (in der Trockenmasse) sind:

Wildes Stiefmütterchen (Viola tricolor)

Weiße Maulbeere (Morus alba)

Wildes Stiefmütterchen (Viola tricolor, 25 %, Blüte), Japanischer Schnurbaum (Styphnolobium japonicum, 15–20 % Blüte bzw. Blütenknospen, 4 % Blätter), Echter Buchweizen (Fagopyrum esculentum, 2–8 % Blätter, 4–12 % Blüte), Weiße Maulbeere (Morus alba, 6 %, Blätter), Kanadischer Holunder (Sambucus nigra subsp. canadensis, 3,5 %, Blüten), Petersilie (Petroselinum crispum, 3 % Blätter), Wasserpfeffer (Persicaria hydropiper, 3 % Blätter). Im Johanniskraut kommt es ebenfalls vor (Hypericum perforatum, bis 1,6 %, obere Pflanzenteile)

Selbst in Buchweizenmehl waren bei einer Analyse immerhin noch 0,27 Prozent Rutin enthalten.

Gewinnung

Reines Rutin wird momentan hauptsächlich von China und Brasilien exportiert. In China wurde Rutin trotz der großen Anbaufläche für Buchweizen bis vor kurzem noch aus Knospen des japanischen Schnurbaums (Styphnolobium japonicum) extrahiert und hauptsächlich zu Troxerutin weiterverarbeitet. In Brasilien wird eine nur dort beheimatete Urwaldpflanze verwendet.

Bei der traditionellen Herstellung wird Pflanzenmaterial mit 70- bis 85-prozentigem Isopropanol extrahiert und die Lösung anschließend von Fettbestandteilen befreit. Nach Einengung kristallisiert das Produkt.

Der Rutingehalt in Buchweizen variiert je nach Intensität an UV-B-Strahlung. Blüten weisen den höchsten Gehalt auf, gefolgt von Blättern und Sprossachse.

Erstmals isoliert wurde Rutin 1842 von dem Nürnberger Apotheker Weiss, der die Substanz nach der Weinraute benannte, aus der früher Rutin zur Therapie der chronisch venösen Insuffizienz gewonnen wurde, dann aber durch rutinreichere Pflanzenarten ersetzt wurde.

Metabolismus

Bei oraler Gabe wird Rutin als solches vom Körper nicht im Blutkreislauf aufgenommen. Vielmehr wird Rutin teilweise durch die Darmflora abgebaut, und diese Abbauprodukte sind es, die außerhalb des Darms wirken. Die maximale Verfügbarkeit wird nach sechs bis neun Stunden nach Einnahme erreicht.

Rutin wird zunächst im Dünndarm in der Mucosa festgehalten und durch die dortige Darmflora in Quercetin-3-glucosid umgewandelt, das teilweise ins Blut übergeht und in den Mikrosomen der Mucosa, aber auch in der Leber zu Quercetin-3-glucuronid umgebaut wird. Der restliche Teil des Rutins wirkt lokal im Darm und wird ins Ileum transportiert, wo es schließlich von einer bestimmten Art der dortigen Darmflora (Eubacterium ramulus) zu Derivaten der Phenylessigsäure abgebaut und im Urin ausgeschieden wird. Physiologisch bedeutsam ist dabei nur 3,4-Dihydroxyphenylessigsäure (3,4-DHPAA), der krebshemmende Eigenschaften zugeschrieben werden.

Wirkung

Es gibt eine klinische Studie mit 69 Patienten, die die Wirksamkeit von Rutin bei Schwangerschaftsödemen zu belegen scheint. Mehrere Fälle einer Heilung von Purpura, einer Gefäßkrankheit, mittels oraler Gabe von Rutin und Vitamin C sind bekannt. Im Tierversuch wirkt es entzündungshemmend bei chemisch erzeugter Colitis, und zwar noch in Konzentrationen von 0,01 Prozent im Futter.

Im Jahr 2002 waren jedoch auch fünf Fälle bekannt, die nach Einnahme von Rutin eine Darmvenen-Entzündung (Phlebitis) entwickelten, eine sonst seltene Krankheit.

Rutosid (Rutin) und Troxerutin sind als Wirkstoff in Antihämorrhagika und Venentherapeutika zugelassen.

Molekulare Docking-Analysen zeigen, dass Rutin geeignet sein könnte, um das SARS-CoV-2 Virus zu inhibieren. Die Wirksamkeit von Rutin gegen Influenza-Virus-Infektionen wurde untersucht. Kürzlich wurde Rutin als ein Bestandteil einer Kombinationstherapie gegen die SARS-CoV-2-Infektion vorgeschlagen.

Anwendung

Rutin wird, meist in Form der sauren Natriumsalze, pharmakologisch ähnlich wie Hesperidin gegen kapillare Blutungen und alle mit gesteigerter Kapillarbrüchigkeit und Membrandurchlässigkeit einhergehenden Zustände (aus diesen Gründen wurde Rutin früher oft als sog. Antipermeabilitätsfaktor oder als Vitamin P bezeichnet) eingesetzt – allerdings wurde in den USA 1970 die Zulassung für Rutin und andere Bioflavonoide wegen Fehlens eines Wirkungsnachweis von der FDA zurückgezogen. Im Jahr 1944 wurde Rutin als Venenmittel in die Therapie eingeführt. Zur Behandlung von Venenerkrankungen und Durchblutungsstörungen werden oft synthetische Rutin-Derivate wie Troxerutin und Monoxerutin eingesetzt.

Einzelnachweise

1. Eintrag zu RUTIN in der CosIng-Datenbank der EU-Kommission, abgerufen am 24. Oktober 2021.
2. Eintrag zu Rutin. In: Römpp Online. Georg Thieme Verlag, abgerufen am 1. Oktober 2014.
3. Datenblatt Rutin hydrate bei Sigma-Aldrich, abgerufen am 29. Mai 2011 (PDF).
4. Eintrag zu Rutoside in der ChemIDplus-Datenbank der United States National Library of Medicine (NLM) (Seite nicht mehr abrufbar, Inhalt nun verfügbar via PubChem ID 5280805)
5. S. Kreft et al.: Rutin in buckwheat herbs grown at different UV-B radiation levels: comparison of two UV spectrophotometric and an HPLC method. J. Exp. Bot. (2002) 53 (375): 1801–1804. doi:10.1093/jxb/erf032
6. RUTIN (engl., PDF) In: Dr. Duke's Phytochemical and Ethnobotanical Database, Hrsg. U.S. Department of Agriculture, abgerufen am 17. Juli 2021.
7. Martina Melzer, Martin Allwang: Schwarzer Holunder. 24. September 2012, abgerufen am 9. Mai 2022. 
8. R. Hänsel, O. Sticher (Hrsg.): Pharmakognosie – Phytopharmazie. 8. Auflage, Springer Medizin Verlag, Heidelberg, 2007. S. 1296 f.
9. I. Kreft et al.: Rutin content in buckwheat (Fagopyrum esculentum Moench) food materials and products. In: Food Chem. 98/3/2006. S. 508–512. doi:10.1016/j.foodchem.2005.05.081
10. Y.P.S. Bajaj (Hrsg.): Medicinal and Aromatic Plants V. Vol. 24 in der Reihe Biotechnology in Agriculture and Forestry. Springer 1993. S. 208. ISBN 978-3-540-56008-1
11. Kreft, S., Štrukelj, B., Gaberščik, A., Kreft, I. (2002). Rutin in buckwheat herbs grown at different UV-B radiation levels: comparison of two UV spectrophotometric and an HPLC method. Journal of Experimental Botany, 53, 375:1801-1804.
12. Christina Becela-Deller: Ruta graveolens L. Eine Heilpflanze in kunst- und kulturhistorischer Bedeutung. (Mathematisch-naturwissenschaftliche Dissertation Würzburg 1994) Königshause & Neumann, Würzburg 1998 (= Würzburger medizinhistorischer Forschungen. Band 65). ISBN 3-8260-1667-X, S. 22 und 224.
13. Vgl. auch Chun-Li Yu, B. Swaminathan, L. G. Butler, D. E. Pratt: Isolation and identification of rutin as the major mutagen of red wine. In: Mutat. Res. Band 170, Nr. 3, 1986, S. 103–113.
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20. A.A. Bamigboye und G.J. Hofmeier: Interventions for leg edema and varicosities in pregnancy. What evidence? Eur J Obstet Gynecol Reprod Biol. 129/1/2006. S. 3–8. PMID 16678328
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26. Varban M. Savov, Angel S. Galabov, Lyubka P. Tantcheva, Milka M. Mileva, Elitsa L. Pavlova: Effects of rutin and quercetin on monooxygenase activities in experimental influenza virus infection. In: Experimental and Toxicologic Pathology. Band 58, Nr. 1, 15. August 2006, S. 59–64, doi:10.1016/j.etp.2006.05.002. 
27. Monika Mazik: Promising therapeutic approach for SARS‐CoV‐2 infection by using a rutin‐based combination therapy. In: ChemMedChem. 30. April 2022, S. cmdc.202200157, doi:10.1002/cmdc.202200157. 
28. Elof J. Johnson: Rutin and capillary fragility. In: American Journal of Pharmacology. Band 118, 1946, S. 164–175.
29. Franz Berger: Handbuch der Drogenkunde. Band 4. Wien 1954, S. 432–436.

Literatur

• P. Schopfer, A. Brennicke: Pflanzenphysiologie. 6. Aufl., Elsevier 2006.

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