Куркумин
| Куркумин | |
|---|---|
 Кетоформа  Енолна форма | |
| Обща информация | |
Други имена
куркумин диферулоилметан C.I. 75300 Естествено жълто 3 | |
| Молекулна формула | C21H20O6 |
SMILES
Oc1ccc(cc1OC)/C=C/C(=O)CC(=O)/C=C/c2ccc(O)c(OC)c2 | |
| Моларна маса | 368,38 g/mol |
| Външен вид | – |
| CAS номер | [458-37-7] |
| Свойства | |
| Плътност и фаза | – g/cm³, – |
| Разтворимост във вода | – g/100 ml (-°C) |
| Точка на топене | -°C (- K) |
| Точка на кипене | -°C (- K) |
| Киселинност (pKa) | - |
| Основност (pKb) | - |
| Хирално въртене [α]D | -° |
| Вискозитет | – cP при -°C |
| Структура | |
| Молекулярна форма | – |
| Координационна геометрия |
– |
| Кристална структура | – |
| Диполен момент | – D |
| Опасности | |
| Основни опасности | – |
| Точка на възпламеняване | -°C |
| Допълнителни данни | |
| Структура и свойства |
n, εr, и др. |
| Термодинамични данни |
Фазово поведение Твърдо състояние, течност, газ |
| Спектрални данни | УВ, ИЧ, ЯМР, МС |
| Сродни съединения | |
| Други аниони | – |
| Други катиони | – |
| Сродни - | – |
| Сродни съединения | - |
| Освен където е обявено друго, данните са дадени за материали в стандартно състояние (при 25 °C, 100 kPa) Права и справки | |
Куркуминът е изолиран през 1815 г. от коренището на растението куркума (Curcuma longa L., сем. Zingiberaceae), използвано като подправка и лечебно растение в индийската народна медицина вече повече от 5000 години.[1] Емпиричната формула на куркумина е C21H20O6. По-късно е идентифициран химически като диферулоилметан и е причислен към групата на полифенолните съединения. В дрогата Rhizoma Curcumae (коренище от куркума) са установени и други близкородствени на куркумина съединения. Това са дезметоксикуркумин (куркумин II), бисдезметоксикуркумин (куркумин III) и циклокуркумин.[2] Тези вещества и куркуминът се наричат общо куркуминоиди и съставляват 3 – 5% от сухото тегло на коренището. Добиват се чрез алкохолна екстракция. В търговски предлагания куркумин се съдържат главно куркумин I (~77%), куркумин II (~17%) и куркумин III (~3%).
Физични и химични свойства
[редактиране | редактиране на кода]Чистият куркумин представлява жълто-оранжев прах, лошо разтворим във вода и етер и добре разтворим в етанол, диметилсулфоксид и ацетон.[2] Алкохолният разтвор има ярко жълт цвят при pH между 2,5 и 7 и червен цвят при pH > 7. В разтвор претърпява кето-енолна тавтомерия, като равновесието е изтеглено в посока към енолната форма в органични разтворители и към кето формата във вода.[3] Куркуминът е стабилен в кисела среда, но в неутрална или алкална среда бързо се разгражда до ферулова киселина и ферулоилметан. Във фосфатен буфер с pH 7,2 само за 30 минути куркуминът се разгражда почти напълно. Антиоксидантите обаче забавят този процес.
Куркуминът се използва за количествено определяне на бор по т.нар. куркуминов метод. Той реагира с борната киселина, образувайки червено на цвят съединение, наречено розоцианин, което впоследствие се определя колориметрично.
Фармакокинетика
[редактиране | редактиране на кода]Куркуминът достига много ниска бионаличност след перорално приложение при хора.[4] Пикът в плазмената концентрация се наблюдава между 1 и 2 часа след приема. След еднократна доза от 2 g куркумин в плазмата се откриват само следи, а след прием на 8 g куркумин плазмената концентрация достига до около 1,77 μM.[5] Главната причина за ниската бионаличност на куркумина е бързият му интестинален и чернодробен метаболизъм. Според едно изследване съвместното перорално приложение на 2 g куркумин с 20 mg пиперин (основният алкалоид в черния пипер и силен инхибитор на лекарствения метаболизъм) осигурява 20 пъти по-висока бионаличност на куркумина, без при това да се наблюдават токсични ефекти.[6] Основните метаболити на куркумина са тетрахидрокуркумин, хексахидрокуркумин и хексахидрокуркуминол, както и техни и на изходното вещество глюкуронидни и сулфатни конюгати.[4] Тетрахидрокуркуминът и хексахидрокуркуминът имат значително по-ниска биологична активност от куркумина, а хексахидрокуркуминолът е лишен от такава. Преобладаващият път на излъчване на куркумина и метаболитите му от организма е чрез жлъчката.
Друг подход за повишаване на бионаличността на куркумина е чрез прилагането му под форма на комплекс с фосфатидилхолин. Доза от 450 mg свързан куркумин осигурява сходна бионаличност с тази след приложение на 4 g свободен куркумин.[7] Проучват се и възможностите за приложение на куркумин включен в липозоми или наночастици.[2]
Проучване при плъхове показва, че в някои органи куркуминът постига по-високи концентрации отколкото в плазмата.[2] Най-висока концентрация е измерена в червата, следвани от черния дроб, далака и бъбреците. При хора също е установено натрупване на куркумин в червата, но измерената концентрация в черния дроб е била много ниска.
Биологична активност
[редактиране | редактиране на кода]Куркуминът е извеестен с антитуморните си, антиоксидантни, антиамилоидни и противовъзпалителни свойства. Противовъзпалителното действие би могло да се дължи на левкотриенно инхибиране.
Куркуминът действа като чистач на свободните радикали и антиоксидант, потискайки липидната пероксидация и оксидативното увреждане на ДНК. Куркуминоидите активират глутатион S-трансферазата и са мощни инхибитори на цитохром P450.
През последните няколко десетилетия са осъществени обширни работи за установяване на биологичната роля и фармакологичното действие на куркумина. Неговият противораков ефект се дължи на способността му да предизвиква апоптоза в раковите клетки без цитотоксични ефекти в здравите клетки. Куркуминът може да пречи на действието на транкрипционния фактор NF-κB, който често е силно изразен в много ракови клетки според лекцията на д-р Денис Лиота в колежа „Дейвидсън“ през януари 2006 г.
Едно изследване от 2004 на UCLA-Veterans Affairs с генетично модифицирани мишки подсказва, че куркуминът би могъл да потиска натрупването на разрушителен бета-амилоид в мозъка на пациенти с болест на Алцхаймер и също да разрушава съществуващи плаки, свързани с болестта. Публикувана е информация, че куркуминът потиска цикооксигеназа-2 (COX-2), както и липоксигеназа (LOX) – два ензима, участващи при възпаление.
Той се използва като хранителен оцветител (той придава жълтия цвят на кърито). Като хранителна добавка E номерът му е Е100.
Както посочват Каваниши et al. (2005), куркуминът е нож с две остриета, като има както антиракови, така и канцерогенни ефекти. Канцерогенните ефекти са установени при интерференция с пътеката на p53 туморния супресор, важен фактор на човешкия рак на колона (част от дебелото черво). Канцерогенни и LD50 тестове върху мишки и плъхове обаче не успяват да установят връзка между туморогенезата и прилагането на куркумин в олеосмола от куркума при концентрации, по-големи от 98%.
Куркуминът има разрушително действие върху здравите човешки клетки. Изследване, направено от Кели et al (2001) в списанието „Mutation Research“, доказва, че куркуминът има прооксидантно действие, основано на действието му върху ДНК схемата, получена от алкална гелна електрофореза. Но нежеланите действия на куркумина могат да се потиснат от липофилния антиоксидант α-токоферол, познат също като витамин E.
Има и косвени свидетелства, че куркуминът подобрява мозъчните функции. Изследване върху 1010 азиатци, които са употребявали жълто къри и са били на възраст между 60 и 93 години показва, че тези, които са яли соса един път на 6 месеца или по-често са имали по-високи MMSE резултати от тези, които не са го употребявали. Но от научна гледна точка това н епоказва дали кърито е било причина за разликите или хората, които са водили по-здравословен живот, са употребявали и повече от кърито или някаква съвсем различна връзка.[8]
Азиатският куркумин може да бъде тоскичен незаради самия куркумин, а заради съдържанието на тежки метали, инсектициди, хербициди и фунгициди. Търсещите куркумин заради приетите му добри ефекти могат да получат неканени тоскични спътници от т.нар. „естествен куркумин.“
Бележки
[редактиране | редактиране на кода]- ↑ Aggarwal, B.B. and S. Shishodia (2004). „Suppression of the nuclear factor-kappaB activation pathway by spice-derived phytochemicals: reasoning for seasoning.“ Annals of the New York Academy of Sciences 1030:434 – 41. (PMID 15659827)
- ↑ а б в г Goel, A., A.B. Kunnumakkara and B.B. Aggarwal (2008). "Curcumin as „Curecumin“: from kitchen to clinic." Biochemical Pharmacology 75(4): 787 – 809. (PMID 17900536)
- ↑ Manolova, Y. и др. The effect of the water on the curcumin tautomerism: A quantitative approach // Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy 132. 2014. DOI:10.1016/j.saa.2014.05.096. с. 815 – 820.
- ↑ а б Aggarwal, B.B., A. Kumar and A.C. Bharti (2003). „Anticancer potential of curcumin: preclinical and clinical studies.“ Anticancer Research 23(1A):363 – 98. (PMID 12680238)
- ↑ Cheng, A.L., C.H. Hsu, J.K. Lin, M.M. Hsu, Y.F. Ho, T.S. Shen, J.Y. Ko, J.T. Lin, B.R. Lin, W. Ming-Shiang, H.S. Yu, S.H. Jee, G.S. Chen, T.M. Chen, C.A. Chen, M.K. Lai, Y.S. Pu, M.H. Pan, Y.J. Wang, C.C. Tsai and C.Y. Hsieh (2001). „Phase I clinical trial of curcumin, a chemopreventive agent, in patients with high-risk or pre-malignant lesions.“ Anticancer Research 21(4B):2895 – 900. (PMID 11712783)
- ↑ Shoba, G., D. Joy, T. Joseph, M. Majeed, R. Rajendran and P.S. Srinivas (1998). „Influence of piperine on the pharmacokinetics of curcumin in animals and human volunteers.“ Planta Medica 64(4):353 – 6. (PMID 9619120)
- ↑ Jurenka, J.S. (2009). „Anti-inflammatory properties of curcumin, a major constituent of Curcuma longa: a review of preclinical and clinical research.“ Alternative Medicine Review 14(2):141 – 53. (PMID 19594223)
- ↑ www.newscientist.com
- Kelly, M.R., J. Xu, K.E. Alexander, and G. Loo. 2001. „Disparate effects of similar phenolic phytochemicals as inhibitors of oxidative damage to cellular DNA.“ Mutation Research. 485: 309 – 318. (PMID 11585363)
- Campbell, Frederick C.; Collett, Gavin P. 2005. „Chemopreventive properties of curcumin.“ Future Oncology, 1(3), 405 – 414. (PMID 16556014)
- Ringman, John M.; Frautschy, Sally A.; Cole, Gregory M.; Masterman, Donna L.; Cummings, Jeffrey L. „A potential role of the curry spice curcumin in Alzheimer's disease.“ Current Alzheimer Research, 2(2), 131 – 136. (PMID 15974909)
- Aggarwal, Bharat B.; Kumar, Anushree; Aggarwal, Manoj S.; Shishodia, Shishir. 2005. „Curcumin derived from turmeric (Curcuma longa): A spice for all seasons.“ Phytopharmaceuticals in Cancer Chemoprevention, 349 – 387.
- Chattopadhyay, Ishita; Biswas, Kaushik; Bandyopadhyay, Uday; Banerjee, Ranajit K. 2004. „Turmeric and curcumin: biological actions and medicinal applications.“ Current Science, 87(1), 44 – 53.
- Kawanishi, S. Oikawa, S. Murata, M. 2005. „Evaluation for safety of antioxidant chemopreventive agents.“ Antioxidants & Redox Signaling 7(11 – 12), 1728 – 1739. (PMID 16356133)
- Shoba G, Joy D, Joseph T, Majeed M, Rajendran R, Srinivas PS. 1998. „Influence Of Piperine On The Pharmacokinetics Of Curcumin In Animals And Human Volunteers“. Planta medica, 64(4):353 – 6. (PMID 9619120)
- Moos PJ, Edes K, Mullally JE, Fitzpatrick FA. 2004 „Curcumin impairs tumor suppressor p53 function in colon cancer cells“. Carcinogenesis, 25(9):1611 – 7. (PMID 15090465)
Външни препратки
[редактиране | редактиране на кода]- Journal of Biological Chemistry primary research article: Curcumin Inhibits Formation of Amyloidβ Oligomers and Fibrils, Binds Plaques, and Reduces Amyloid in Vivo Архив на оригинала от 2006-12-08 в Wayback Machine.
- Sloan-Kettering Herbal Guide[неработеща препратка]
- Turmeric:Carcinogenic Potency Database Архив на оригинала от 2006-09-01 в Wayback Machine.
| |||||||||||||||||||||||