Hogyan javítja a fitoglikogén betöltése a kurkumin oldhatóságát?

Curcumin

A kurkumin (CCM) egy polifenolos vegyület, amelyet kurkuma növényekből, például Curcuma longa, Curcuma longa, Ulmoides, stb., vonnak ki. Ez egy természetes, ehető sárga színezék, amelyet itthon és külföldön egyaránt felhasználhatnak.
Eközben a CCM különböző fiziológiai és farmakológiai tevékenységekkel rendelkezik, mint például antibakteriális, tumorellenes, humán immunhiányos vírus elleni hatások, antifibrotikus hatások stb. Hőálló és biztonságos (12g/dózisban nincs nyilvánvaló toxikus mellékhatása az emberi szervezetre).
A CCM vízben való oldhatósága azonban nagyon alacsony (11 ng/ml, 25°C), ami a szervezetben való gyenge felszívódásához és alacsony biológiai hozzáférhetőségéhez vezet, és így alkalmazása a kapcsolódó területeken, például az élelmiszerekben és a vízoldható mátrixú gyógyszerekben, erősen korlátozott. Ezért a CCM vízoldhatóságának javítása a kulcs a potenciális alkalmazási értékének fejlesztéséhez.
Jelenleg a CCM oldhatóságának javítására szolgáló módszerek közé tartoznak a liposzómákon, micellákon, nanoemulziókon, amorf szilárd diszperziókon, a CCM kémiai módosításán és komplexek kialakításán alapuló különböző technikák vagy rendszerek, amelyek hordozóanyagai között természetes polimerek (szénhidrátok, fehérjék és zsírok) és szintetikus polimerek egyaránt megtalálhatók.
A fenti módszerek többsége azonban nem könnyen alkalmazható élelmiszeripari termékekre, például a liposzómák előállításához nagyszámú felületaktív anyagra van szükség; a legtöbb természetes polimert módosítani kell, a szintetikus polimerek pedig általában alacsony biokompatibilitásúak. Problémát jelent a bonyolult előállítási folyamat és a magas költségek is.
Fitoglikogén
A fitoglikogén (PG) egy nagymértékben elágazó, α-1,4 és α-1,6 glikozidos kötésekkel összekapcsolt oldható α-D-glükán. A rövid átlagos lánchossz, a nagyfokú elágazás, valamint a szerkezeti jellemzők, mint a szoros külső és laza belső dendritikus elágazási mintázat és a kis részecskeméret miatt a molekula felületén nagyszámú glükózmaradvány van jelen, és a vízmolekulákkal való hidrogénkötések kialakulása miatt hideg vízben oldódik. Hidrogénkötéseket képes kialakítani a vízmolekulákkal, és hideg vízben könnyen oldódik.
Tanulmányok kimutatták, hogy a PG nem tartalmaz klaszterszerkezetet, hanem gömb alakú szerkezetet alkot, több és rövidebb elágazással és szorosabb szerkezettel, mint az elágazó keményítő, ami természetes nanorészecskévé teszi.
Chen és munkatársai a luteint és a kvercetint PG-vel töltötték fel, és jelentősen megnövelték a lutein látszólagos oldhatóságát (0,56 μg/ml 130,65 μg/ml-re nőtt) és a kvercetin oldhatóságát (4,32 μg/ml 241,76 μg/ml-re nőtt). Ebben a vizsgálatban, azon tulajdonságok alapján, hogy a PG könnyen diszpergálható és oldható hideg vízben, és jó diszperziós stabilitással rendelkezik, a PG-t hordozóként használva bizonyos mennyiségű, nagy koncentrációjú CCM etanolos oldatát adtuk a PG vizes oldatának bizonyos koncentrációjához, ami a rendszert CCM-mel túltelítetté tette.
A szabad CCM-molekulák egy része kölcsönhatásba lépett a PG-vel, hogy fitoglikogén-kurkumin (PG-CCM) komplexet képezzen, ami javította a CCM látszólagos oldhatóságát.
Következtetés.

A PG egy új nanorészecske-hordozó, amely a CCM-et önszerveződő módon tölti fel, PG-CCM komplex nanorészecskéket alkotva. A betöltési módszer egyszerű és könnyű volt adalékanyagok nélkül, és a CCM látszólagos oldhatósága a betöltés után körülbelül 2700-szorosára növelhető volt.
A PG és a CCM intermolekuláris hidrogénkötésen keresztül léphet kölcsönhatásba egymással, és a CCM-mel töltött PG szemcseméretében nincs jelentős változás, az átlagos szemcseméret 70-75 nm, amelyben a PG-CCM komplexekben a CCM amorf és nem kristályos állapotban létezik, és a hidrogénkötés a fő erő a CCM és a hordozó PG közötti kölcsönhatásban, és a CCM a nagyobb polaritású mikrokörnyezetből a kisebb polaritású régióba tolódik, amelyben a PG kölcsönhatásba lép.
Eredményeink arra utalnak, hogy a PG hatékony hordozó, amely jelentősen megnöveli a CCM látszólagos oldhatóságát, és a PG-CCM komplexet egyszerű elkészíteni, és várhatóan beépíthető funkcionális élelmiszerekbe a CCM farmakológiai hatásainak elősegítése érdekében.