Куркумин
 Эноловая форма | |
 Кето форма | |
 | |
 | |
| Имена | |
|---|---|
| Произношение | / ˈ k ɜːr k j ʊ m ɪ n / |
| Предпочтительное название ИЮПАК (1 E ,6 E )-1,7-бис(4-гидрокси-3-метоксифенил)гепта-1,6-диен-3,5-дион | |
Другие имена
| |
| Идентификаторы | |
3D model ( JSmol ) | |
| ЧЭБИ | |
| ЧЕМБЛ | |
| ХимическийПаук | |
| Информационная карта ECHA | 100.006.619 |
| номер Е | E100 (цвета) |
| КЕГГ | |
ПабХим CID | |
| НЕКОТОРЫЙ | |
Панель управления CompTox ( EPA ) | |
| Характеристики | |
| С 21 Н 20 О 6 | |
| Молярная масса | 368.385 g·mol −1 |
| Появление | Яркий желто-оранжевый порошок |
| Температура плавления | 183 ° С (361 ° F; 456 К) |
Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа). | |
Куркумин — ярко-желтое химическое вещество, вырабатываемое растениями вида Curcuma longa . Это основной куркуминоид куркумы ) ( Curcuma longa , члена имбирных семейства Zingiberaceae . Он продается в виде травяной добавки , косметического ингредиента, пищевого ароматизатора и пищевого красителя . [1]
С химической точки зрения куркумин представляет собой полифенол , а точнее диарилгептаноид , принадлежащий к группе куркуминоидов, которые представляют собой фенольные пигменты, ответственные за желтый цвет куркумы. [2]
Лабораторные и клинические исследования не подтвердили какого-либо медицинского применения куркумина. Его трудно изучать, поскольку он нестабильен и плохо биодоступен . Маловероятно, что станет полезным для разработки лекарств это соединение . [3]
История
[ редактировать ]Куркумин был назван в 1815 году, когда Анри Огюст Фогель и Пьер Жозеф Пеллетье сообщили о первом выделении «желтого красящего вещества» из корневищ куркумы. [4] Позже выяснилось, что это смесь смолы и масла куркумы. В 1910 году Милобедска и Лампе сообщили, что химическая структура куркумина представляет собой диферулоилметан. [5] Позже в 1913 году та же группа осуществила синтез соединения.
Несмотря на то, что куркума или куркумин используются в традиционной медицине , возможные терапевтические свойства куркумы остаются неопределенными. [3] [6] [7]
Использование
[ редактировать ]
Наиболее распространенные применения — в качестве ингредиента в пищевых добавках , в косметике , в качестве ароматизатора для пищевых продуктов, таких как напитки со вкусом куркумы в Южной и Юго-Восточной Азии . [1] и в качестве красителя для пищевых продуктов, таких как порошки карри , горчица , сливочное масло и сыры . В качестве пищевой добавки для придания оранжево-желтого цвета готовым продуктам питания ее номер E составляет E 100 в Европейском Союзе. [8] [9] Он также одобрен FDA США для использования в качестве пищевого красителя в США. [10]
Куркумин используется как индикатор бора . комплексометрический [2] [11] Он реагирует с борной кислотой с образованием соединения красного цвета — розоцианина .
Химия
[ редактировать ]
Куркумин включает семиуглеродный линкер и три основные функциональные группы: α,β-ненасыщенный фрагмент β-дикетона и ароматическую O-метоксифенольную группу. [2] [5] Ароматические кольцевые системы, представляющие собой фенолы , соединены двумя α,β-ненасыщенными карбонильными группами. [2] [12] Это дикетона таутомер , существующий в енольной форме в органических растворителях и в кето -форме в воде. [13] Дикетоны образуют стабильные енолы и легко депротонируются с образованием енолятов ; α,β-ненасыщенная карбонильная группа является хорошим акцептором Михаэля и подвергается нуклеофильному присоединению . [ нужна ссылка ] Из-за своей гидрофобной природы куркумин плохо растворяется в воде. [2] но легко растворяется в органических растворителях. [5]
Биосинтез
[ редактировать ]Путь биосинтеза куркумина неизвестен. В 1973 году Питер Дж. Раули и Дональд А. Уайтинг предложили два механизма биосинтеза куркумина. Первый механизм включает реакцию удлинения цепи с помощью коричной кислоты и 5 молекул малонил-КоА , которые в конечном итоге арилизуются в куркуминоид. Второй механизм включает в себя две циннаматные единицы, соединенные вместе малонил-КоА. Оба используют в качестве отправной точки коричную кислоту, которая является производной аминокислоты фенилаланина . [14]
Биосинтез растений, начинающийся с коричной кислоты, редок по сравнению с более распространенной п -кумаровой кислотой . [14] Лишь несколько идентифицированных соединений, таких как анигоруфон и пиносильвин , состоят из коричной кислоты. [15] [16]
Путь биосинтеза куркумина в Curcuma longa . [14] |
Фармакология
[ редактировать ]
Куркумин, который показывает положительные результаты в большинстве анализов по открытию новых лекарств , считается ложным веществом, которое химики-медики включают в число « соединений, интерферирующих с другими анализами ». Это привлекает чрезмерное экспериментальное внимание, но не может стать жизнеспособным терапевтическим или лекарственным средством. [3] [6] [17] хотя некоторые производные куркумина, такие как EF-24, подверглись значительному количеству исследований. [18]
Факторы, ограничивающие биологическую активность куркумина или его аналогов, включают химическую нестабильность, нерастворимость в воде, отсутствие мощной и избирательной целевой активности, низкую биодоступность, ограниченное распределение в тканях и интенсивный метаболизм. [3] Очень небольшое количество куркумина выходит из желудочно-кишечного тракта , а большая его часть выводится с калом в неизмененном виде. [19] Если куркумин попадает в плазму в разумных количествах, существует высокий риск токсичности, поскольку он беспорядочен и взаимодействует с несколькими белками, которые, как известно, увеличивают риск побочных эффектов, включая hERG , цитохром P450 и глутатион S-трансферазу . [3]
Безопасность
[ редактировать ]Как компонент куркумы, куркумин может взаимодействовать с отпускаемыми по рецепту лекарствами и пищевыми добавками. [20] В больших количествах он может быть небезопасен для женщин во время беременности. [20] Это может вызвать побочные эффекты, такие как тошнота , диарея , крапивница или головокружение. [20] В период с 2004 по 2022 год было зарегистрировано десять случаев повреждения печени, вызванных приемом травяных и пищевых добавок куркумина. [21] Куркумин является контактным аллергеном. [22]
обычно признает предполагаемое использование куркумина в качестве пищевой добавки безопасным . Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США [23]
Медицинские исследования
[ редактировать ]Хотя куркумин был оценен в многочисленных лабораторных и клинических исследованиях , его медицинское применение не подтверждено хорошо спланированными клиническими исследованиями. [24] Согласно обзору более 120 исследований, проведенному в 2017 году, куркумин не показал успеха ни в одном клиническом исследовании , что привело авторов к выводу, что «куркумин является нестабильным, реактивным, небиодоступным соединением и, следовательно, весьма маловероятным». [3] Куркумин проявляет многочисленные интерференционные свойства, которые могут привести к неправильной интерпретации результатов. [3] [6] [25]
Правительство США выделило 150 миллионов долларов США на исследования куркумина через Национальный центр дополнительного и интегративного здоровья , и не было найдено никакой поддержки для куркумина в качестве медицинского лечения. [3] [26]
Мошенничество в исследованиях
[ редактировать ]Бхарату Аггарвалу , бывшему исследователю рака в Онкологическом центре имени доктора медицины Андерсона Техасского университета , было отозвано 29 статей из-за мошенничества в исследованиях. По состоянию на июль 2021 года [update]. [27] [28] [29] Исследования Аггарвала были сосредоточены на потенциальных противораковых свойствах трав и специй, особенно куркумина, и, согласно статье в Houston Chronicle , опубликованной в марте 2016 года , «привлекли интерес национальных средств массовой информации и заложили основу для текущих клинических испытаний». [30] [31] [32]
В 2004 году Аггарвал стал соучредителем компании Curry Pharmaceuticals, базирующейся в Исследовательском Треугольнике Парке , Северная Каролина , которая планировала разрабатывать лекарства на основе синтетических аналогов куркумина. [31] [33] SignPath Pharma, компания, стремящаяся разработать липосомальные препараты куркумина, в 2013 году лицензировала три патента Аггарвала, связанные с этим подходом, от доктора медицинских наук Андерсона. [34]
Предупреждения FDA о пищевых добавках
[ редактировать ]В период с 2018 по 2023 год FDA направило 29 предупреждений американским производителям пищевых добавок за ложные заявления о противоболезненном эффекте от использования продуктов, содержащих куркумин. [35] В каждом письме FDA заявляло, что добавка не является одобренным новым лекарством , поскольку «продукт обычно не признается безопасным и эффективным» для рекламируемого применения, что «новые лекарства не могут быть законно внедрены или доставлены для внедрения на межгосударственном уровне». торговля без предварительного одобрения FDA», и что «FDA одобряет новый препарат на основе научных данных и информации, демонстрирующей, что препарат безопасен и эффективен». [35]
Альтернативная медицина
[ редактировать ]Хотя нет никаких доказательств безопасности или эффективности использования куркумина в качестве терапии, [3] [6] некоторые практикующие альтернативную медицину вводят его внутривенно , предположительно для лечения многочисленных заболеваний. [36] [37] [38] В 2017 году было зарегистрировано два серьезных случая побочных эффектов от продуктов куркумина или куркумы: одна тяжелая аллергическая реакция и один смерть. [36] - которые были вызваны введением куркумин- полиэтиленгликоль (ПЭГ40) эмульсии продукта натуропатом . [38] Одно лечение вызвало анафилаксию , приведшую к смерти. [36] [38]
Стабильность
[ редактировать ]Обеззараживание пищевых продуктов ионизирующим излучением или облучение пищевых продуктов считается безопасным и эффективным процессом уничтожения болезнетворных бактерий . [39] [40] Обработка ионизирующим излучением может применяться как к сырью, так и к готовым к употреблению продуктам питания, при этом в некоторых странах, например в США, вводятся ограничения на ее использование. [39] [41] В 2016 году лабораторные исследования установили и сравнили радиочувствительность трех органических пищевых красителей, включая куркумин, кармин и аннато, чтобы получить данные, которые можно будет использовать всякий раз, когда пищевые продукты, содержащие эти пищевые красители, подвергаются радиационному процессу. [39] Исследователи использовали спектрофотометрию и капиллярный электрофорез, чтобы установить радиочувствительность трех органических пищевых красителей. Образцы кармина были достаточно устойчивы к радиационной обработке, аннато показал ограниченную стабильность, а куркумин оказался стабильным при высоких температурах и кислотах, но нестабильным в щелочных условиях и в присутствии света. [39]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б Маджид С. (28 декабря 2015 г.). «Состояние рынка куркумина» . Инсайдер натуральных продуктов . Архивировано из оригинала 17 октября 2017 года . Проверено 29 февраля 2016 г.
- ^ Jump up to: а б с д и CID 969516 от PubChem
- ^ Jump up to: а б с д и ж г час я Нельсон К.М., Далин Дж.Л., Биссон Дж., Грэм Дж., Паули Г.Ф., Уолтерс М.А. (март 2017 г.). «Основная медицинская химия куркумина» . Журнал медицинской химии . 60 (5): 1620–1637. doi : 10.1021/acs.jmedchem.6b00975 . ПМК 5346970 . ПМИД 28074653 .
См. также: Нельсон К.М., Далин Дж.Л., Биссон Дж., Грэм Дж., Паули Г.Ф., Уолтерс М.А. (май 2017 г.). «Куркумин может (не) бросить вызов науке» . Письма ACS по медицинской химии . 8 (5): 467–470. doi : 10.1021/acsmedchemlett.7b00139 . ПМК 5430405 . ПМИД 28523093 . - ^ Фогель, А; Пеллетье, Дж (июль 1815 г.). «Химическое исследование корня куркумы» . Журнал фармации и сопутствующих наук (на французском языке). 1 :289–300. доступен в Галлике .
- ^ Jump up to: а б с Фаруки, Тахира; Фаруки, Ахлак А. (2019). «Куркумин: историческая справка, химия, фармакологическое действие и потенциальная терапевтическая ценность». Куркумин при неврологических и психических расстройствах . стр. 23–44. дои : 10.1016/B978-0-12-815461-8.00002-5 . ISBN 978-0-12-815461-8 . S2CID 146070671 .
- ^ Jump up to: а б с д Бейкер М. (январь 2017 г.). «Обманчивый куркумин — поучительная история для химиков» . Природа . 541 (7636): 144–145. Бибкод : 2017Natur.541..144B . дои : 10.1038/541144a . ПМИД 28079090 .
- ^ «Куркума» . Национальный центр дополнительного и интегративного здравоохранения США, Национальные институты здравоохранения. Апрель 2020 года . Проверено 24 октября 2023 г.
- ^ Европейская комиссия . «Пищевые добавки» . Архивировано из оригинала 8 октября 2022 года . Проверено 15 февраля 2014 г.
- ^ «Куркумин, Е 100, стр. 9» . Спецификации пищевых добавок, перечисленных в Приложениях II и III к Регламенту (ЕС) № 1333/2008 Европейского парламента. 9 марта 2012 года . Проверено 24 июля 2019 г.
- ^ «CFR – Свод федеральных правил, раздел 21» . www.accessdata.fda.gov .
- ^ Национальная лаборатория исследования воздействия (EPA-NERL) (1974). «EPA-NERL: 212.3: Бор по колориметрии - Бор (колориметрический, куркумин)» . Национальный индекс экологических методов . Архивировано из оригинала 3 февраля 2017 г. Проверено 18 февраля 2024 г.
- ^ Милобджска Дж., ван Костанецкий С., Лампа V (1910). «Знание о куркумине». Отчеты Немецкого химического общества (на немецком языке). 43 (2): 2163–2170. дои : 10.1002/cber.191004302168 .
- ^ Манолова Ю., Денева В., Антонов Л., Дракальска Е., Момекова Д., Ламбов Н. (ноябрь 2014 г.). «Влияние воды на таутомерию куркумина: количественный подход» (PDF) . Spectrochimica Acta Часть A: Молекулярная и биомолекулярная спектроскопия . 132 : 815–820. Бибкод : 2014AcSpA.132..815M . дои : 10.1016/j.saa.2014.05.096 . ПМИД 24973669 .
- ^ Jump up to: а б с Кита Т., Имаи С., Савада Х., Кумагай Х., Сето Х. (июль 2008 г.). «Путь биосинтеза куркуминоида в куркуме (Curcuma longa), выявленный с помощью предшественников, меченных 13C» . Бионауки, биотехнологии и биохимия . 72 (7): 1789–1798. дои : 10.1271/bbb.80075 . ПМИД 18603793 .
- ^ Шмитт Б., Хёльшер Д., Шнайдер Б. (февраль 2000 г.). «Изменчивость предшественников фенилпропаноидов в биосинтезе фенилфеналенонов у Anigozanthos preissii». Фитохимия . 53 (3): 331–337. дои : 10.1016/S0031-9422(99)00544-0 . ПМИД 10703053 .
- ^ Гелерт Р., Шоппнер А., Киндл Х. (1990). «Стильбенсинтаза из проростков Pinus sylvestris : очистка и индукция в ответ на грибковую инфекцию» (PDF) . Молекулярные растительно-микробные взаимодействия . 3 (6): 444–449. дои : 10.1094/MPMI-3-444 .
- ^ Биссон Дж., Макэлпайн Дж.Б., Фризен Дж.Б., Чен С.Н., Грэм Дж., Паули Г.Ф. (март 2016 г.). «Могут ли недействительные биоактивные вещества помешать открытию лекарств на основе натуральных продуктов?» . Журнал медицинской химии . 59 (5): 1671–1690. doi : 10.1021/acs.jmedchem.5b01009 . ПМЦ 4791574 . ПМИД 26505758 .
- ^ Он, Юнхан; Ли, Вэнь; Ху, Гуанжун; Сунь, Хуэй; Конг, Цинпэн (11 декабря 2018 г.). «Биоактивность EF24, нового аналога куркумина: обзор» . Границы онкологии . 8 : 614. doi : 10.3389/fonc.2018.00614 . ПМК 6297553 . ПМИД 30619754 .
- ^ Мецлер М., Пфайффер Э., Шульц С.И., Демпе Дж.С. (2013). «Поглощение и метаболизм куркумина». Биофакторы . 39 (1): 14–20. дои : 10.1002/биоф.1042 . ПМИД 22996406 . S2CID 8763463 .
- ^ Jump up to: а б с «Куркума» . Наркотики.com. 6 декабря 2017 г. Проверено 28 ноября 2018 г.
- ^ Чаудхари С.П., Там А.Ю., Барр Дж.А. (ноябрь 2015 г.). «Куркумин: контактный аллерген» . J Clin Aesthet Дерматол . 8 (11): 43–48. ПМЦ 4689497 . ПМИД 26705440 .
- ^ «Уведомление GRAS (GRN) № 822» . Управление по контролю за продуктами и лекарствами США . Реестр уведомлений GRAS.
- ^ «Куркумин» . Информационный центр по микроэлементам; Фитохимические вещества . Институт Лайнуса Полинга, Университет штата Орегон, Корваллис. 2016 . Проверено 18 июня 2016 г.
- ^ Лоу, Дерек (12 января 2017 г.). «Куркумин будет тратить ваше время» . Научные блоги .
- ^ Лемоник С. (19 января 2017 г.). «Всем пора прекратить употребление этой молекулы куркумы» . Форбс . Проверено 27 мая 2018 г.
- ^ «Таблица лидеров Retraction Watch» . Часы втягивания . 16 июня 2015 года . Проверено 28 июля 2021 г.
- ^ Акерман Т. (29 февраля 2012 г.). «Профессор доктора медицинских наук Андерсон находится под следствием по делу о мошенничестве» . Хьюстонские хроники . Проверено 8 марта 2016 г.
- ^ «Поймано наше уведомление: исследователь, который когда-то угрожал подать в суд на Retraction Watch, теперь до 19 опровержений» . Часы втягивания . 10 апреля 2018 г.
- ^ Акерман Т. (2 марта 2016 г.). «Ученый доктора медицины Андерсона, обвиненный в манипулировании данными, уходит на пенсию» . Хьюстонские хроники .
- ^ Jump up to: а б Стикс Джи (февраль 2007 г.). «Целитель специй». Научный американец . 296 (2): 66–69. Бибкод : 2007SciAm.296b..66S . doi : 10.1038/scientificamerican0207-66 . ПМИД 17367023 .
- ^ Акерман Т. (11 июля 2005 г.). «В борьбе с раком специя приносит надежду» . Хьюстонские хроники . Проверено 24 марта 2015 г.
- ^ Сингх С. (сентябрь 2007 г.). «От экзотической специи к современному наркотику?» . Клетка . 130 (5): 765–768. дои : 10.1016/j.cell.2007.08.024 . ПМИД 17803897 . S2CID 16044143 .
- ^ Баум С. (26 марта 2013 г.). «Биотехнологический стартап привлек 1 миллион долларов на лечение рака легких с использованием компонента куркумы» . Новости Мед-Сити .
- ^ Jump up to: а б «Предупреждающие письма: куркумин (поисковой запрос)» . Управление по контролю за продуктами и лекарствами США. 23 апреля 2023 г. Проверено 23 апреля 2023 г.
- ^ Jump up to: а б с «FDA расследует два серьезных побочных явления, связанных с эмульсией куркумина для инъекций ImprimisRx» . Управление по контролю за продуктами и лекарствами . 4 августа 2017 г.
- ^ Гермес БМ (27 марта 2017 г.). «Врачи-натуропаты выглядят плохо после того, как женщина из Калифорнии умерла от инъекции куркумы» . Форбс . Проверено 12 мая 2017 г.
- ^ Jump up to: а б с Гермес БМ (10 апреля 2017 г.). «Подтверждено: лицензированный врач-натуропат сделал смертельную инъекцию куркумы» . Форбс . Проверено 9 декабря 2017 г.
- ^ Jump up to: а б с д Косентино, Хелио М.; Такинами, Патрисия Й.И.; дель Мастро, Нелида Л. (2016). «Сравнение воздействия ионизирующего излучения на натуральные красители кошениль, аннато и куркума» . Радиационная физика и химия . 124 : 208–211. Бибкод : 2016RaPC..124..208C . doi : 10.1016/j.radphyschem.2015.09.016 .
- ^ Фаркас, Йожеф; Мохачи-Фаркас, Чилла (2011). «История и будущее облучения пищевых продуктов» . Тенденции в пищевой науке и технологиях . 22 (2–3): 121–126. дои : 10.1016/j.tifs.2010.04.002 .
- ^ «Свод федеральных правил: раздел 21, раздел 179.26» . Управление по контролю за продуктами и лекарствами США . Проверено 7 февраля 2022 г.