Fitoglikojen yüklemesi kurkumin çözünürlüğünü nasıl artırır?

Kurkumin

Curcumin (CCM), Curcuma longa, Curcuma longa, Ulmoides gibi zerdeçal bitkilerinden elde edilen polifenolik bir bileşiktir. Hem yurt içinde hem de yurt dışında kullanımına izin verilen doğal bir yenilebilir sarı pigmenttir.
Bu arada, CCM antibakteriyel, antitümör, anti-insan immün yetmezlik virüsü etkileri, antifibrotik etkiler vb. gibi çeşitli fizyolojik ve farmakolojik aktivitelere sahiptir. Isıya dayanıklı ve güvenlidir (12 g/gün dozunda insan vücudu üzerinde belirgin bir toksik yan etkisi yoktur).
Bununla birlikte, CCM'nin suda çözünürlüğü çok düşüktür (11 ng/mL, 25°C), bu da vücutta zayıf emilimine ve düşük biyoyararlanımına yol açar ve suda çözünür matrisli gıda ve ilaç gibi ilgili alanlardaki uygulaması bu nedenle büyük ölçüde sınırlıdır. Bu nedenle, CCM'nin suda çözünürlüğünün iyileştirilmesi, potansiyel uygulama değerini geliştirmenin anahtarıdır.
Günümüzde CCM'nin çözünürlüğünü artırmaya yönelik yöntemler arasında lipozomlar, miseller, nanoemülsiyonlar, amorf katı dispersiyonlar, CCM'nin kimyasal modifikasyonu ve doğal polimerlerin (karbonhidratlar, proteinler ve yağlar) yanı sıra sentetik polimerleri de içeren taşıyıcı malzemelerle kompleks oluşumuna dayanan çeşitli teknikler veya sistemler yer almaktadır.
Bununla birlikte, yukarıdaki yöntemlerin çoğu gıda ürünlerine kolayca uygulanamaz, örneğin, lipozom hazırlanması için çok sayıda yüzey aktif madde gereklidir; doğal polimerlerin çoğunun modifiye edilmesi gerekir ve sentetik polimerler genellikle düşük biyouyumluluğa sahiptir. Ayrıca karmaşık hazırlama süreci ve yüksek maliyet sorunları da vardır.
Fitoglikojen
Fitoglikojen (PG), α-1,4 ve α-1,6 glikozidik bağlarla bağlanmış yüksek oranda dallanmış çözünür bir α-D-glukandır. Kısa ortalama zincir uzunluğu, yüksek dallanma derecesi ve sıkı dış ve gevşek iç dendritik dallanma modeli ve küçük partikül boyutu gibi yapısal özellikler nedeniyle, molekülün yüzeyinde çok sayıda glikoz kalıntısı bulunur ve su molekülleri ile hidrojen bağlarının oluşumu nedeniyle soğuk suda çözünür. Su molekülleri ile hidrojen bağları oluşturabilir ve soğuk suda kolayca çözünür.
Çalışmalar PG'nin küme yapısı içermediğini, dallı nişastadan daha fazla ve daha kısa dallara ve daha sıkı bir yapıya sahip küresel bir yapı oluşturduğunu ve doğal bir nanopartikül olduğunu göstermiştir.
Chen ve arkadaşları lutein ve kuersetini PG ile yüklemiş ve luteinin görünür çözünürlüğünü (0,56 μg/mL'den 130,65 μg/mL'ye) ve kuersetin çözünürlüğünü (4,32 μg/mL'den 241,76 μg/mL'ye) önemli ölçüde artırmıştır. Bu çalışmada, PG'nin soğuk suda kolay dağılması ve çözünmesi ve iyi dağılma kararlılığına sahip olması özelliklerine dayanarak, yüksek konsantrasyonlu CCM'nin belirli bir miktar etanol çözeltisi, PG taşıyıcı olarak kullanılarak belirli bir konsantrasyondaki sulu PG çözeltisine eklenmiş ve bu da sistemi CCM ile aşırı doygun hale getirmiştir.
Serbest CCM moleküllerinden bazıları PG ile etkileşime girerek fitoglikojen-kurkumin (PG-CCM) kompleksi oluşturmuş ve bu da CCM'nin görünür çözünürlüğünü artırmıştır.
Sonuç.

PG, PG-CCM kompleks nanopartikülleri oluşturmak için CCM'yi kendi kendine birleştirilmiş bir şekilde yükleyen yeni bir nanopartikül taşıyıcısıdır. Yükleme yöntemi herhangi bir katkı maddesi olmadan basit ve kolaydır ve CCM'nin görünür çözünürlüğü yüklemeden sonra yaklaşık 2700 kat artırılabilir.
PG ve CCM, moleküller arası hidrojen bağı yoluyla birbirleriyle etkileşime girebilir ve CCM ile yüklenen PG'nin partikül boyutunda önemli bir değişiklik olmaz, ortalama partikül boyutu 70-75 nm'dir, burada CCM, PG-CCM komplekslerinde amorf ve kristal olmayan bir durumda bulunur ve hidrojen bağı, CCM ile taşıyıcı PG arasındaki etkileşim için ana güçtür ve CCM, daha büyük polariteye sahip mikro ortamdan PG'nin etkileşime girdiği daha küçük polarite bölgesine kaydırılır.
Sonuçlarımız, PG'nin CCM'nin görünür çözünürlüğünü önemli ölçüde artırabilen etkili bir taşıyıcı olduğunu ve PG-CCM kompleksinin hazırlanmasının basit olduğunu ve CCM'nin farmakolojik etkilerini desteklemek için fonksiyonel gıdalara dahil edilmesinin beklendiğini göstermektedir.