好的生活体例与安康亲近相关,那已经成为现代人的共识。
国人说,民以食为天。但关于营养摄入,我们往往忽略了一个重要事实:任何营养素或成分要阐扬安康效用,无论是供给营养撑持,仍是治疗疾病,都需要进入血轮回,也就是说需要有足够的吸收度和生物操纵度。
那就能够解释为什么同样是一种营养素,差别造剂,差别前提下得出的效果大相径庭的原因。
2021年11月,Nutrition Insight发文提出,消费者对生物操纵度的重视及要求,以及标签的准确标识已成为驱动营养保健食物市场开展的次要驱动力。
被誉为黄金营养素的姜黄素,是一种脂溶性营养素。若是不利用任何手艺处置,只要不到3%的姜黄素会被人体吸收。走进市场,各色各样的姜黄素劈面而来,你猜疑了,到底我该选如何的姜黄素呢?
要选生物操纵度更高的,因为只要姜黄素进入血液,充实被细胞吸收,姜黄素才气更大程度地帮到我们。
迫不及待要跟各人分享2014年颁发在《分子营养与食物研究》(IF=5.820)杂志的临床试验,该研究评价了接纳了胶束的诺惠姜黄在安康人群的药代动力学参数,快来一睹为快吧!
The oral bioavailability of curcumin from micronized powder and liquid micelles is significantly increased in healthy humans and differs between sexes
在安康人群中,微粉体和液体胶束姜黄素造剂的口服生物操纵度显著进步,而且性别之间存在差别
Christina Schiborr1, Alexa Kocher1, Dariush Behnam2, Josef Jandasek3, Simone Toelstede3 and Jan Frank1
1生物化学和营养研究院,霍恩海姆大学,斯图加特,德国
2阿奎诺瓦股份公司,达姆施塔特,德国
3Raps GmbH&Co. KG,库姆巴赫,德国
摘要 研究范畴浩瀚研究显示出姜黄素各类有益安康的特征。然而,因为其肠道吸收受限和新陈代谢敏捷,其生物操纵度较低。我们项目标目标是开发具有改善的口服生物操纵度的新型姜黄素造剂,并研究其平安性以及潜在的性别差别。
办法和成果在那项穿插研究中,安康受试者(13名女性,10名男性)以随机挨次随机服用500毫克姜黄素的单次口服剂量,包罗天然粉末,微粉或液体胶束。搜集血液和尿液样本24小时,并对总姜黄素和平安性参数停止定量。按照血浆浓度-时间曲线(AUC)下的面积,女性,男性及总体人群中微粉化姜黄素的生物操纵度比姜黄素原粉高14倍,5倍和9倍,而胶束姜黄素的生物操纵度比姜黄素原粉超出跨越277、114和185倍。因而,女性比男性更有效地吸收姜黄素。服用三种剂型姜黄素后,所有平安参数均连结在参考范畴内。
结论姜黄素的微粉,出格是液体胶束造剂均可显着进步其口服生物操纵度,而不会改动平安性参数,因而十分合适在人体干涉试验中利用。姜黄素吸收中察看到的性别差别值得进一步研究。
关键词生物操纵度/姜黄/姜黄素/安康人群/平安性/性别差别
媒介姜黄素是一种具有特征性黄色的亲油性酚类物量,源于动物姜黄(Curcuma longa)的根茎,凡是在食物工业和民间群众中做为添加剂利用,用处为食物着色和调味(E100),尤其是在印度次大陆。1姜黄素是咖喱姜黄的更具生物活性的成分,并具有许多有益的生物学和药理活性。2研究提醒姜黄素可感化于多种疾病的多个分子和细胞靶标,如癌症3、4,糖尿病5,心血管6-9,神经系统疾病10,多发性硬化11和风湿病12。涉及的机造包罗抗炎13-15,抗氧化16,免疫调理17,促凋亡18-20和抗血管生成21-23,以及预防线粒体功用障碍24,25。
虽然那些数据显示了姜黄素在多种疾病中的有益感化,但低生物操纵度障碍了姜黄素的临床应用26。姜黄素次要在肝脏中被生物转化为二氢姜黄素和四氢姜黄素,而且那些代谢物会被转化为单葡糖醛酸化的连系物。姜黄素,二氢姜黄素和四氢姜黄素-葡萄糖醛酸苷以及四氢姜黄素是体内姜黄素的次要代谢物27。在人体中,因为姜黄素在肝脏和肠壁中的新陈代谢较快,因而口服给药后,血药浓度低,且组织散布受限28-36。即便摄入高达10 g或12 g姜黄素的剂量,人体内更大血浆姜黄素浓度仍连结在低范畴(<160 nmol / L)30。
考虑到姜黄素具有潜在的安康好处,研究人员试图增加该动物化学物量的吸收和保留。已经研究了许多差别的战略,例如用佐剂按捺姜黄素代谢和新型的固体和液体口服递送系统,并评估了它们加强姜黄素生物操纵度的潜力28、37-41。近期已发布了新型口服给药系统的药代动力学数据,即赐与胡椒碱辅助佐剂和微粉化形式的结晶姜黄素,表白生物操纵度相关于天然姜黄素别离进步了约20倍至28倍(基于血浆浓度-时间曲线下面积(AUC))28、39。
因为物量的吸收水平取决于其在消化液水相中的消融度,因而我们旨在测试两种差别的战略,即胶束化和微粉化,以加强姜黄素的水溶性。微粉化和胶束配造都是进步药物生物操纵度的常用办法42。我们将姜黄素造备成微粉化或液状胶束剂型,并通过对安康女性和男性受试者的单盲穿插研究来研究其吸收和排泄动力学。我们项目标一个特殊目标是研究姜黄素吸收中潜在的性别差别以及新型姜黄素造剂对安康人的平安性。
受试者和办法 姜黄素剂型在所有配方中利用的天然姜黄素粉末(Jupiter Leys,科钦,印度喀拉拉邦)均含有82%的姜黄素,16%的去甲氧基姜黄素(DMC)和2%的双去甲氧基姜黄素(BDMC)。姜黄素微乳酸酯是由RAPS GmbH&Co. KG(德国库尔姆巴赫)利用“浓缩粉末形式”手艺43消费的,办法是将25%姜黄素粉末与58.3%三醋精和16.7%潘诺丹(E472e)混合,然后将溶液喷洒到多孔赋形剂二氧化硅上。所得的姜黄素微粉体含有17.2%的姜黄素粉末,相当于14.1%的姜黄素。姜黄素胶束由7%姜黄素粉(相当于6%姜黄素)和93%吐温80(Kolb,Hedingen,Switzerland)构成,由AQUANOVA AG(德国达姆施塔特)消费。所有百分比均指重量百分比。
受试者23例安康血液学目标均在一般范畴内的安康受试者(13名女性,19-28岁; 10名男性,20-28岁)参与了本研究(表1)。排除尺度为超重(BMI> 30 kg / m2),代谢和内排泄疾病,怀孕,哺乳,滥用药物,利用炊事弥补剂或任何形式的药物(口服避孕药除外),抽烟,频繁饮酒(>每天20克乙醇),遵守限造性饮食计划,超越5小时/周的体育活动,在募集前3个月内参与临床试验,或已知对姜黄不耐。在研究期间,要求所有受试者连结其一般的生活体例和体育熬炼的一般水平。该研究计划已获得德国巴登-符腾堡州医学会国度伦理委员会的批准,并契合《赫尔辛基宣言》。在纳入试验之前,必需从所有参与者处获得书面知情同意。
表1. 参与者的基线期特征(均匀值±尺度差)a
性别之间的统计差别是通过未配对的学生t查验计算得出的
研究设想筹办阶段
在整个研究之前1周内和整个研究过程中,要求意愿者制止食用含有姜黄素,姜黄(C. longa Linn.)或咖喱的食物。为此,向意愿者供给了包罗姜黄素的食物清单(E100)。研究通过丈量基线时空腹血浆样品和尿液样品中姜黄素,DMC和BDMC的浓度来控造对那些饮食限造的依从性。
干涉阶段
该研究遵照单盲穿插设想,具有三个研究组,组间相隔≥1周做为洗改期。在试验之前的晚上供给尺度化晚餐,而且在干涉的全天供给了尺度化饮食(请参阅撑持信息表1)。隔夜禁食12小时后的早晨服用姜黄素造剂。所有参与者均以随机挨次口服摄入500毫克姜黄素(包罗410毫克姜黄素,80毫克DMC和10毫克BDMC)的天然粉末,微粉化粉末或液体胶束,那些姜黄造剂均提早混合到50 g伍德夫糖浆中。一成天都能够喝水,进餐时不限造摄食和饮水量。在服用姜黄素后0(姜黄素摄入前),0.5、1、1.5、2、4、6、8和24小时收罗血样。从留置的静脉套管中抽血。在干涉日的24小时内,从第二次膀胱排尿时起头搜集尿液。在摄取姜黄素之前(0),及在摄取姜黄素后的6、12和24 h改换尿瓶(包罗30 mL的10%磷酸溶液)。记录尿液体积,将每个时刻点搜集尿液的15 mL等分试样贮存在-80°C下用于阐发。
血液采样与处置
为了测定姜黄素,BDMC和DMC的血浆浓度,将血液搜集在拆有EDTA的试管中(Sarstedt AG&Co,Nümbrecht,德国),并立即离心(1008×g,10 min,4°C),得到血浆样品保留在-80°C备用。取0、4和24时间点血样停止检测,以阐发总胆固醇,低密度脂卵白胆固醇和高密度脂卵白胆固醇,三酰基甘油(TAG)以及肝肾功用标识表记标帜物(所有阐发均由德国辛德尔芬根的LaborärzteSindelfingen临床尝试室停止)。
血浆和尿液样品中姜黄素,DMC和BDMC的HPLC阐发
利用Heath等人供给的改进办法提取姜黄素。44血浆和尿液样品在室温下避光处解冻。将一毫升血浆和10μL 10 N盐酸吸移到试管中。用氢氧化钠或盐酸将尿液样品的pH调理至4.5-5.0,并将1 mL调定后液体转移到试管中。向每个血浆或尿液样品中添加100μLHelix pomatia的H-1型β-葡萄糖醛酸酶(0.1 M乙酸钠缓冲液中浓度为3 mg / 100μL; Sigma-Aldrich Chemie GmbH,Schnelldorf,德国),并将样品在37°C下孵育45分钟。用3 mL萃取溶剂(95%乙酸乙酯和5%甲醇v / v)萃取血浆样品,并倒置30分钟。尿液样品用3 mL萃取溶剂萃取并涡旋混合30 秒。将样品在4°C以1008×g离心5分钟,并将上清液转移到清洁玻璃管中。用3 mL萃取试剂反复萃取两次,并利用RVC 2–25 CDplus离心蒸发仪(Martin Christ Gefriertrocknungsanlagen GmbH,哈茨山麓奧斯特羅德,德国)将合并的上清液蒸发至干。将枯燥的残留物溶于150μL甲醇中,涡旋混合30 秒,在室温下于暗中中放置至少10分钟,然后再次涡旋混合(20 s)。将每个试管的内容物转移到HPLC样品瓶中,并将20μL注入HPLC系统。在Jasco X‐LC系统(3180MX,3159AS,3185PU;德国大乌姆施塔特)利用Kinetex PFP色谱柱(150×4.6 mm,2.6μm; Phenomenex,Aschaffenburg,德国)长进行色谱别离,以3.25%乙腈,61.75%甲醇和35%去离子水(全数以体积计;用高氯酸调理至pH 3)做为液相,以1.6毫升/分钟的流速输送。色谱柱温度连结在30°C,用Jasco X‐LC 3120FP荧光检测器对阐发物停止定量,激发和发射波长设置为426和536 nm。用外部尺度曲线法定量测定姜黄素含量。姜黄素(CAS#458-37-7;纯度≥97.2%),DMC(CAS#22608-11-11-13;纯度≥98.3%)和BDMC(CAS#24939-16-16-0;纯度≥99.4%)尺度品购自Chromadex(美国尔湾)。
统计阐发
利用适用于Mac OS X的GraphPad Prism 6软件包(6.0c版;美国加利福尼亚州拉荷亚的GraphPad Software,Inc.)停止统计阐发,并计算AUC。男女基线特征之间的差别(表1)是通过未配对的学生t查验得出的。通过双向方差阐发评价了姜黄素的差别配方和性别对吸收动力学的影响(表2)。通过反复丈量方差阐发(ANOVA),测试了三个治疗组之间的基线(0小时)和后续时间点之间的差别。p <0.05为统计学差别尺度。如表所示,陈述值是带有尺度差或尺度误算术均匀值。
成果 受试者的基线特征,平安参数和不良反响基线期所有受试者的常规血液化学值均在一般范畴内(表1)。男性的均匀收缩压略高于一般范畴,但因为它不太可能影响吸收和排泄动力学,所以被承受。所有参与者的BMI和血脂均在一般范畴内。与女性比拟,男性在筛查时的BMI显着较高,空腹血清HDL胆固醇浓度较低,血红卵白浓度较高(表1)。在基线以及施用差别姜黄素造剂后4小时和24小时,血清脂量和肝肾功用的生物标记物均在一般范畴内,各组之间未察看到显着差别(撑持信息表2)。摄入天然姜黄素后,陈述了以下不良反响:肠胃气胀(一小我),胃痛(一小我)和粪便泛黄(一小我);微粉姜黄素:腹泻为黄色(一名妇女),大便呈黄色(一名须眉和一名妇女),大便量增加(一名妇女);和姜黄素胶束:轻度恶心(七名女性,三名男性),吐逆(一名女性),轻度委靡(一名女性),轻度头痛(一名女性),轻度胃痛(一名女性)和偶发性反流(一名女性)。
血浆总姜黄素,DMC和BDMC在任何基线禁食血浆样品中均未检出姜黄素,DMC或BDMC。摄入姜黄素微粒卵白和胶束后,血浆更大总姜黄素,DMC和BDMC浓度(更大血浆浓度(Cmax))及其各自的AUC明显高于天然姜黄素(图1)。察看到AUC有明显的性别效应;女性的血浆AUC均显著高于男性,而天然姜黄素的总血浆姜黄素AUC破例,男性数值较高,那是因为男性对天然姜黄素的吸收存在较大的个别差别(表2)。姜黄素的相对全身操纵率是通过比力血浆AUC来确定的,与天然形式比拟,摄入姜黄素微粉体后,女性,男性和所有受试者的生物操纵度进步了14、5和9倍,摄入姜黄素胶束后,生物操纵都别离提拔了277、114和185倍(表2)。相关于天然姜黄素,摄入微粉体后女性,男性和所有受试者的Cmax增高了11倍,3倍和6倍,而摄入姜黄素胶束后女性,男性和所有受试者的Cmax高806倍,251倍和453倍。在男性和女性中,所有姜黄素类的胶束均能显着削减到达更大血浆浓度(Tmax)的时间,但微粉体却没有察看到此效应(表2)。关于任何姜黄素,在Cmax或Tmax方面均未察看到性别差别(图1和表2)。
表2. 单次口服含500 mg姜黄素(410 mg姜黄素,80 mg DMC和10 mg BDMC)的三种造剂(以三种造剂(姜黄原粉,微粉体或液体胶束))后,从安康人类受试者的血浆总姜黄素,DMC和BDMC浓度计算出的药代动力学目标(均匀值±尺度差)a
姜黄素去甲氧基姜黄素双去甲氧基姜黄素女性男性总体女性男性总体女性男性总体AUC (nmol/L · h)b,c姜黄原粉50.8 ± 50.884.8 ± 168.965.6 ± 115.610.1 ± 10.07.0 ± 5.48.7 ± 8.33.22 ± 2.663.1 ± 2.03.2 ± 2.4微粉体699.9± 288.2413.4± 199.3582.7± 288.8296.1± 115.7174.9 ± 86.5246.5± 119.332.95± 13.9018.5 ± 5.427.4 ± 13.3胶束14074.6± 4571.39642.7± 3217.612147.7± 4547.51479.3± 500.7891.7± 279.31223.8± 507.343.92± 16.9427.7 ± 9.037.3 ± 16.2造剂差别P<0.0001<0.0001<0.0001性别差别P0.0090.00030.0336造剂*性别差别P0.00340.0006nsCmax (nmol/L)姜黄原粉4.6 ± 3.310.4 ± 19.77.1 ± 13.21.3 ± 0.92.0 ± 1.01.5 ± 1.00.43 ± 0.190.7 ± 0.40.5 ± 0.3微粉体50.6 ± 26.428.4 ± 12.941.6 ± 24.338.7 ± 17.327.7 ± 13.134.5 ± 16.45.46 ± 2.104.6 ± 2.75.1 ± 2.3胶束3701.4 ± 1425.52612.5 ± 1180.43228.0 ± 1408.2495.6 ± 195.0358.8 ± 140.6439.6 ± 184.311.43 ± 6.238.9 ± 4.410.4 ± 5.6造剂差别P< 0.0001<0.0001<0.0001性别差别Pnsnsns造剂*性别差别P0.0314nsnsTmax (h)姜黄原粉7.6 ± 7.97.5 ± 9.07.5 ± 8.23.9 ± 3.43.8 ± 2.93.8 ± 3.12.0 ± 1.02.0 ± 1.12.0 ± 1.0微粉体7.7 ± 5.010.4 ± 8.18.8 ± 6.41.4 ± 0.51.1 ± 0.41.3 ± 0.51.5 ± 0.51.1 ± 0.41.3 ± 0.5胶束1.1 ± 0.41.2 ± 0.41.1 ± 0.40.9 ± 0.41.1 ± 0.41.0 ± 0.41.2 ± 0.51.3 ± 0.31.2 ± 0.4造剂差别P0.0001<0.00010.0025性别差别Pnsnsns造剂*性别差别Pnsnsns利用适用于Mac OS X的GraphPad Prism 6软件包(版本6.0b; GraphPad Software,Inc.)施行双向ANOVA,以评估姜黄素造剂和性别影响。 关于天然姜黄素和姜黄素胶束,察看数(n)为13位女性和10位男性,因为研究期存在脱落,针对姜黄素微粉化干涉的察看成果来自9位男性。AUC,血浆浓度时间曲线下的面积; Cmax,更大血浆浓度; Tmax,到达Cmax的时间。利用Mac OS X(版本6.0b; GraphPad Software,Inc.)软件包GraphPad Prism 6计算AUC。图1. 单次口服500 mg姜黄素后总血浆姜黄素(A,B),DMC(C,D)和BDMC(E,F)浓度(nmol / L)(±尺度误) ,造剂包罗410 mg姜黄素,80毫克DMC,10毫克BDMC)。在包罗女性(n = 13)和男性(n = 10)的人群中评估天然姜黄粉(点),微粉体(正方形)或胶束液(三角形)组中的浓度。 小插图暗示天然姜黄素与微粉体姜黄素之间的比力
尿液中姜黄素,DMC和BDMC的排泄与天然姜黄素比拟,摄入姜黄素微粉体和胶束后,总姜黄素,DMC和BDMC在24小时内的尿排泄量明显增加,而且造剂和性别均显着影响姜黄素的排泄(表3)。 女性体内所有三种姜黄素的排泄量大约是男性的两到三倍(表3)。 关于所有受试者(n = 23)来说,天然姜黄素,微粉体和胶束姜黄素组24时尿液样本中复原为总姜黄素的口服姜黄素剂量的均匀百分比别离为0.002±0.012%、0.007±0.005%和0.151±0.082%。
表3. 在单次口服三种剂量为500 mg姜黄素的造剂(410 mg姜黄素,80 mg DMC和10 mg BDMC)的受试者中,姜黄素,DMC和BDMC的24小时累积尿排泄量
(nmol / g肌酐;均匀值±SD)
姜黄素去甲氧基姜黄素双去甲氧基姜黄素女性男性总体女性男性总体女性男性总体姜黄原粉7.0 ± 4.94.0 ± 2.65.1 ± 3.36.1 ± 7.12.5 ± 3.23.5 ± 3.41.0 ± 0.90.4 ± 0.20.6 ± 0.6微粉体95.4 ± 57.133.4 ± 15.870.6 ± 54.367.3 ± 58.620.5 ± 12.751.4 ± 54.05.8 ± 2.62.0 ± 0.64.2 ± 2.6胶束961.5 ± 267.8503.7 ± 223.0753.4 ± 336.6301.1 ± 68.5122.9 ± 62.4217.8 ± 113.49.0 ± 4.04.8 ± 1.97.1 ± 3.8造剂差别P<0.0001<0.0001<0.0001性别差别P<0.0001<0.0001<0.0001讨论姜黄素和相关姜黄素类化合物在细胞培育和动物模子中是有效的药物,但迄今为行,当以天然化合物给药时,在临床试验中显示出的生物学效力很有效29、33-35。那种差别在很大水平上是口服生物操纵度低招致的,原因是它们在消化液的水相中消融度差,以及它们在肠道,肝脏和肝脏中的新陈代谢以及尿液排泄速度很快。因而,我们开发了两种新型姜黄素造剂,旨在对其停止测试在安康男女中的吸收动力学。
在一次剂量尝试中,我们通过丈量峰值血药浓度(Cmax),到达峰值浓度的时间(Tmax)和AUC,研究了与微粉化和胶束化姜黄素比拟于天然姜黄素的相对生物操纵度。 AUC是权衡生物操纵度的最可靠办法,因为它考虑了一段时间内的整个效应,而一些研究人员用来描述“生物操纵度的倍数增加”的Cmax仅是丈量一个时间点,因而那个目标可靠性不敷45。
以胶束形式单次口服摄入500 mg姜黄素(410 mg姜黄素),所有受试者的均匀血浆Cmax为3228 nmol / L,而天然姜黄素给药后为7 nmol / L。据我们所知,单次口服剂量10 g姜黄素到达了迄今更高的姜黄素血浆Cmax,为8420 nmol / L30,其次是单次口服剂量为8 g的天然姜黄素或376 mg脂量体姜黄素(“ Meriva”;表4),Cmax别离到达了1770和1765 nmol / L30。31、38。即便口服十分高剂量的天然姜黄素,也只要少少量的姜黄素在生齿服后抵达轮回系统(表4和表5 )。因而,对克制姜黄素生物操纵度低的处理计划停止了深切研究,例如用佐剂按捺姜黄素代谢以及新型的固体和液体口服给药系统。固体脂量纳米颗粒和结晶姜黄素的微粉化形式已经用于临床试验9、46。
利用佐剂,例如胡椒碱28或姜黄精油37,可别离将姜黄素的生物操纵度(基于AUC)进步20倍或7倍(表5)。在一项涉及9位安康意愿者中的尝试中,将姜黄素掺入卵磷脂(次要是磷脂酰胆碱)脂量体中后,生物操纵度(基于AUC)是天然姜黄素的4倍38。与天然姜黄素比拟,微粉化形式的结晶姜黄素(“ Theracurmin™”由姜黄素,加蒂胶和水造得)的生物操纵度增加了27倍(表5)39。因而,本尝试中胶束形式将姜黄素的生物操纵度进步了185倍(所有受试者),看来优于所有迄今测试的其他造剂,而如以往陈述,本尝试微粉体(AUC则增加了9倍)同样有效(表5)。此外,从我们的胶束造剂中单次口服410 mg姜黄素获得的Cmax(女性,3.7μmol/ L;男性2.6μmol/ L)高于单次摄入8 g天然姜黄素后察看到的Cmax31。
本研究表白姜黄素血浆AUC存在性别差别。女性比男性姜黄素吸收水平更高(Cmax和AUC更高)(表2)。据报导,那可能是因为男性肝药物外排转运卵白P-糖卵白(MDR1)的表达和活性较高,以及葡萄糖尿苷糖基转移酶和磺基转移酶存在某些同工型,那些酶涉及姜黄素的生物转化47。但是,体重的差别(表1),血量,和体内脂肪最末招致女性体内散布削减,也可能招致那些差别47。
在24小时内,尿中排泄的姜黄素不敷口服剂量的0.2%。因而,摄入的姜黄素的> 98.8%是通过胆汁和粪便排泄的,或者可能已经散布到可阐扬潜在生物活性的人体组织中。
低至100 nmol / L的游离姜黄素浓度能够逆转疾病形态,并降低阿尔茨海默病模子中的IL-1β48、49,因而我们新开发的姜黄素造剂有望成药理学相关剂量动物化学药物的适宜载体,用于此后的人体干涉试验中。
表4. 报导天然姜黄素药代动力学数据的临床试验
研究人群姜黄来源受试者数量剂量(g)Tmax (h)aCmax(nmol/L)AUC (nmol/l×h)姜黄素 阐发尿液排泄(nmol/L)备注参考文献单剂量试验安康受试者纯姜黄粉胶囊102116 ± 1411游离姜黄素bn. d.28安康受试者姜黄提取物胶囊(姜黄素, 75%;DMC, 23%; BDMC, 2%)12103 ± 0.48415 ± 162995906 ± 10261总姜黄素cn. d仅在1名受试者的血液中检测到游离姜黄素 (服用后30分钟)30127 ± 0.86162 ± 317672127 ± 8062n. d.12安康受试者姜黄尺度提取粉胶囊 (姜黄素, 75%; DMC, 23%; BDMC, 2%)240.5n. dn. d.n. d.游离姜黄素n. d.服用0.5-8g姜黄后未检测到姜黄素,服用10g或12g姜黄后检测到少量姜黄素321n. dn. d.n. d.n. d.2n. dn. d.n. d.n. d.4n. dn. dn. d.n. d.6n. dn. dn. d.n. d.8n. dn. dn. d.n. d.104137n. d.n. d.122156n. d.n. d.持久试验结曲肠癌患者姜黄提取物胶(姜黄素, 90%; DMC, 10%)150.036n. d.n. d.n. d.总姜黄素n. d.每日服用0.144g或0.180g姜黄素后,第29天干粪便样品中姜黄素浓度为144–519和64–1054 nmol/g290.072n. d.n. d.n. d.n. d.0.108n. d.n. d.n. d.n. d.0.144n. d.n. d.n. d.n. d.0.180 (4个月)n. d.n. d.n. d.n. d.癌前病变患者姜黄素胶囊(99.3%)2542 ± 0.6510 ± 1102550 ± 1760游离姜黄素n. d.3162 ± 1.73630 ± 604800 ± 4490n. d.8 (3个月)2 ± 0.351770 ± 187013740 ± 5630n. d.结曲肠癌患者姜黄素胶囊(curcumin, 90%;DMC, 8%;BDMC, 2%)150.45n. d.n. d.n. d.总姜黄素n. d.所有组别中粪便中均发现姜黄素340.90n. d.n. d.n. d.n. d.1.80n. d.n. d.n. d.n. d.3.60 (4个月)111 ± 0.6n. d.姜黄素,100-1300;硫酸姜黄素19–45;葡糖苷姜黄素210–510原发性大肠腺癌引起的肝转移病纯化的姜黄提取物胶囊(姜黄素,90%; DMC,6%; BDMC,4%)120.451.8n. d.n. d.n. d.n. d.n. d.n. d.总姜黄素n. d.n. d.承受3.6 g姜黄素的患者的一般和恶性结曲肠组织中的姜黄素浓度别离为12.7±5.7和7.7±1.8 nmol / g333.6 (1周)n. d.痕量n. d.n. d.大肠癌患者纯姜黄素粉胶囊(98.0%)412n. d.n. d.n. d.总姜黄素n. d.354 (30天)n. d.213 ± 229n. d.n. d.轻度至中度阿尔茨海默氏病患者动物提取物胶囊(95%姜黄素含姜黄素, 70–80%; DMC 15–25%; BDMC, 2.5–6.5%)302n. d.n. d.n. d.游离姜黄素n. d.364 (24周)321 ± 9n. d.n. d.a AUC,血液浓度-时间曲线下的面积; Cmax,更大血药浓度,CUR,姜黄素; n. d. ,未检测到; Tmax,到达更大血药浓度的时间。
b通过提取阐发物来定量游离姜黄素的浓度,而无需事先用β-葡萄糖醛酸苷酶/硫酸酯酶将连系物水解。
c总姜黄素浓度通过在事先用β-葡萄糖醛酸苷酶/硫酸酯酶酶解偶联物后提取阐发物来定量测定。
表5. 人体试验汇总,陈述了服用旨在进步生物操纵度姜黄素造剂后的药代动力学数据
试验人群剂型产物名受试者数量剂量 (g)Tmax
(h) aCmax (nmol/L)AUC (nmol/L × h)姜黄素阐发尿液排泄参考文献单次口服试验安康受试者纯姜黄素粉胶囊与0.02克纯胡椒碱粉连系1020.75489 ± 434217 ± 27游离姜黄素bn. d.28安康受试者姜黄素与姜黄精油胶囊BCM‐95™, Biocurcumax™112312408690游离姜黄素n. d.37安康受试者姜黄素> 60%的固体脂量纳米颗粒胶囊Longvida™60.652 ± 0.461 ± 5484 ± 74游离姜黄素n. d.41安康受试者磷脂酰胆碱复合物胶囊Meriva™90.2094 ± 0.866 ± 16740 ± 186总姜黄素cn. d.380.3763.8 ± 0.61765 ± 341460 ± 355安康受试者水中亚微米(纳米)悬浮液Theracurmin™140.03180 ± 35307 ± 166总姜黄素n. d.39安康受试者亚微米(纳米)悬浮液的胶囊Theracurmin™60.154513 ± 1307 ± 950总姜黄素n. d.400.214747 ± 18210 ± 1167骨血瘤患者姜黄素> 60%的固体脂量纳米颗粒的胶囊Longvida™1124 ± 0.488 ± 11513 ± 33游离姜黄素n. d.4132 ± 0.285 ± 16819 ± 11344 ± 1.6111 ± 241017 ± 74a AUC,血液浓度-时间曲线下的面积; Cmax,更大血药浓度; CUR,姜黄素; n.d. ,未检测到; Tmax,到达更大血药浓度的时间。
b通过提取阐发物来定量游离姜黄素的浓度,而无需事先用β-葡萄糖醛酸苷酶/硫酸酯酶将连系物酶水解。
c总姜黄素浓度通过在事先用β-葡萄糖醛酸苷酶/硫酸酯酶酶解偶联物后提取阐发物来定量检测。
结论我们新开发的姜黄素微粉体和胶束可进步姜黄素在人体内的生物操纵度,而不会影响肝肾功用。尤其是胶束造剂,将姜黄素的吸收增加到史无前例的水平。因而,那些新型配方可能是在临床试验中平安供给营养保健品的新潜力体例。我们尝试室正在停止进一步的人体研究,旨在比力姜黄素胶束在年轻与老年受试者中的生物操纵度和治疗成效。
称谢该研究由德国联邦教育与研究部(BMBF)通过研究收集基金(01EA1334A)帮助。我们感激Hans Konrad Biesalski在申请伦理审核方面的大方帮忙,Maryam Basrai,Caroline Betz和AstridGünther帮忙搜集样品,以及Eva-Marie Ziegler和Marco Walter(均来自霍恩海姆大学)供给了贵重的手艺援助。
DB开发并供给了胶束配方。 ST和JJ开发并供给了姜黄素微粒素。 试验由JF设想,并由CS和AK停止了研究。 CS阐发数据并停止统计阐发。 CS和JF撰写了手稿的初稿,所有做者均阅读,编纂并批准了最末手稿。 JF对最末内容负次要责任。
潜在的利益抵触声明:DB是AQUANOVA AG的开创人兼首席施行官,该公司拥有胶束增溶手艺的多项专利,并销售姜黄素胶束。 JJ和ST都在一家消费和销售微粉的公司工做。行业合做伙伴在该项目中的本能机能仅仅是开发姜黄素造剂,并为人体试验供给足够数量的姜黄素造剂。霍恩海姆大学的做者获得研究数据,并停止阐发。 CS,AK和JF没有利益抵触。
参考文献Jemal, A., Murray, T., Ward, E., Samuels, A. et al., Cancer statistics, 2005. CA Cancer. J. Clin. 2005, 55, 10– 30. Sharma, R. A., Steward, W. P., Gescher, A. J., Pharmacokinetics and pharmacodynamics of curcumin. Adv. Exp. Med. Biol. 2007, 595, 453– 470. Golombick, T., Diamond, T. H., Manoharan, A., Ramakrishna, R., Monoclonal gammopathy of undetermined significance, smoldering multiple myeloma, and curcumin: a randomized, double‐blind placebo‐controlled cross‐over 4g study and an open‐label 8g extension study. Am. J. Hematol. 2012, 87, 455– 460. Ide, H., Tokiwa, S., Sakamaki, K., Nishio, K. et al., Combined inhibitory effects of soy isoflavones and curcumin on the production of prostate‐specific antigen. Prostate 2010, 70, 1127– 1133. Chuengsamarn, S., Rattanamongkolgul, S., Luechapudiporn, R., Phisalaphong, C. et al., Curcumin extract for prevention of type 2 diabetes. Diabetes Care 2012, 35, 2121– 2127. Alwi, I., Santoso, T., Suyono, S., Sutrisna, B. et al., The effect of curcumin on lipid level in patients with acute coronary syndrome. Acta. Med. Indones 2008, 40, 201– 210. Akazawa, N., Choi, Y., Miyaki, A., Tanabe, Y. et al., Curcumin ingestion and exercise training improve vascular endothelial function in postmenopausal women. Nutr. Res. 2012, 32, 795– 799. Khajehdehi, P., Zanjaninejad, B., Aflaki, E., Nazarinia, M. et al., Oral supplementation of turmeric decreases proteinuria, hematuria, and systolic blood pressure in patients suffering from relapsing or refractory lupus nephritis: a randomized and placebo‐controlled study. J. Ren. Nutr. 2012, 22, 50– 57. Sugawara, J., Akazawa, N., Miyaki, A., Choi, Y. et al., Effect of endurance exercise training and curcumin intake on central arterial hemodynamics in postmenopausal women: pilot study. Am. J. Hypertens. 2012, 25, 651– 656. Pareyson, D., Marchesi, C., Natural history and treatment of peripheral inherited neuropathies. Adv. Exp. Med. Biol. 2009, 652, 207– 224. von Geldern, G., Mowry, E. M., The influence of nutritional factors on the prognosis of multiple sclerosis. Nat. Rev. Neurol. 2012, 8, 678– 689. Chandran, B., Goel, A., A randomized, pilot study to assess the efficacy and safety of curcumin in patients with active rheumatoid arthritis. Phytother. Res. 2012, 26, 1719– 1725. Jurenka, J. S., Anti‐inflammatory properties of curcumin, a major constituent of Curcuma longa: a review of preclinical and clinical research. Altern. Med. Rev. 2009, 14, 141– 153. Schaffer, M., Schaffer, P. M., Zidan, J., Bar Sela, G., Curcuma as a functional food in the control of cancer and inflammation. Curr. Opin. Clin. Nutr. Metab. Care 2011, 14, 588– 597. Shehzad, A., Ha, T., Subhan, F., Lee, Y. S., New mechanisms and the anti‐inflammatory role of curcumin in obesity and obesity‐related metabolic diseases. Eur. J. Nutr. 2011, 50, 151– 161. Dal Piaz F, B. A., Belisario, M. A., De Tommasi, N., Thioredoxin system modulation by plant and fungal secondary metabolites. Curr. Med. Chem. 2010, 17, 479– 494. Karlstetter, M., Lippe, E., Walczak, Y., Moehle, C. et al., Curcumin is a potent modulator of microglial gene expression and migration. J. Neuroinflammat. 2011, 8, 125. doi:10.1186/1742‐2094‐8‐125. Belakavadi, M., Salimath, B. P., Mechanism of inhibition of ascites tumor growth in mice by curcumin is mediated by NF‐kB and caspase activated DNase. Mol. Cell Biochem. 2005, 273, 57– 67. Kuo, C. L., Wu, S. Y., Ip, S. W., Wu, P. P. et al., Apoptotic death in curcumin‐treated NPC‐TW 076 human nasopharyngeal carcinoma cells is mediated through the ROS, mitochondrial depolarization and caspase‐3‐dependent signaling responses. Int. J. Oncol. 2011, 39, 319– 328. Thayyullathil, F., Chathoth, S., Hago, A., Patel, M. et al., Rapid reactive oxygen species (ROS) generation induced by curcumin leads to caspase‐dependent and ‐independent apoptosis in L929 cells. Free Radic. Biol. Med. 2008, 45, 1403– 1412. Liu, H., Liang, Y., Wang, L., Tian, L. et al., In vivo and in vitro suppression of hepatocellular carcinoma by EF24, a curcumin analog. PLoS One 2012, 7, e48075. Anand, K., Sarkar, A., Kumar, A., Ambasta, R. K. et al., Combinatorial antitumor effect of naringenin and curcumin elicit angioinhibitory activities in vivo. Nutr. Cancer 2012, 64, 714– 724. El‐Azab, M., Hishe, H., Moustafa, Y., El‐Awady el, S., Anti‐angiogenic effect of resveratrol or curcumin in Ehrlich ascites carcinoma‐bearing mice. Eur. J. Pharmacol. 2011, 652, 7– 14. Eckert, G. P., Schiborr, C., Hagl, S., Abdel‐Kader, R. et al., Curcumin prevents mitochondrial dysfunction in the brain of the senescence‐accelerated mouse‐prone 8. Neurochem. Int. 2013, 62, 595– 602. Jaruga, E., Salvioli, S., Dobrucki, J., Chrul, S. et al., Apoptosis‐like, reversible changes in plasma membrane asymmetry and permeability, and transient modifications in mitochondrial membrane potential induced by curcumin in rat thymocytes. FEBS Lett. 1998, 433, 287– 293. Kurita, T., Makino, Y., Novel curcumin oral delivery systems. Anticancer Res. 2013, 33, 2807– 2821. Pan, M. H., Huang, T. M., Lin, J. K., Biotransformation of curcumin through reduction and glucuronidation in mice. Drug Metab. Dispos. 1999, 27, 486– 494. Shoba, G., Joy, D., Joseph, T., Majeed, M. et al., Influence of piperine on the pharmacokinetics of curcumin in animals and human volunteers. Planta Med. 1998, 64, 353– 356. Sharma, R. A., McLelland, H. R., Hill, K. A., Ireson, C. R. et al., Pharmacodynamic and pharmacokinetic study of oral Curcuma extract in patients with colorectal cancer. Clin. Cancer Res. 2001, 7, 1894– 1900. Vareed, S. K., Kakarala, M., Ruffin, M. T., Crowell, J. A. et al., Pharmacokinetics of curcumin conjugate metabolites in healthy human subjects. Cancer Epidemiol. Biomarkers Prev. 2008, 17, 1411– 1417. Cheng, A. L., Hsu, C. H., Lin, J. K., Hsu, M. M. et al., Phase I clinical trial of curcumin, a chemopreventive agent, in patients with high‐risk or pre‐malignant lesions. Anticancer Res. 2001, 21, 2895– 2900.Lao, C. D., Ruffin, M. T., Normolle, D., Heath, D. D. et al., Dose escalation of a curcuminoid formulation. BMC Complement. Alter. Med. 2006, 6, 10. doi:10.1186/1472‐6882‐6‐10. Garcea, G., Berry, D. P., Jones, D. J., Singh, R. et al., Consumption of the putative chemopreventive agent curcumin by cancer patients: assessment of curcumin levels in the colorectum and their pharmacodynamic consequences. Cancer Epidemiol. Biomarkers Prev. 2005, 14, 120– 125. Sharma, R. A., Euden, S. A., Platton, S. L., Cooke, D. N. et al., Phase I clinical trial of oral curcumin: biomarkers of systemic activity and compliance. Clin Cancer Res. 2004, 10, 6847– 6854. Carroll, R. E., Benya, R. V., Turgeon, D. K., Vareed, S. et al., Phase IIa clinical trial of curcumin for the prevention of colorectal neoplasia. Cancer Prev. Res. (Phila) 2011, 4, 354– 364. Ringman, J. M., Frautschy, S. A., Teng, E., Begum, A. N. et al., Oral curcumin for Alzheimers disease: tolerability and efficacy in a 24‐week randomized, double blind, placebo‐controlled study. Alzheimers Res. Ther. 2012, 4, 43. doi:10.1186/alzrt146. Antony, B., Merina, B., Iyer, V. S., Judy, N. et al., A pilot cross‐over study to evaluate human oral bioavailability of BCM‐95CG (Biocurcumax), a novel bioenhanced preparation of curcumin. Indian J. Pharm. Sci. 2008, 70, 445– 449. Cuomo, J., Appendino, G., Dern, A. S., Schneider, E. et al., Comparative absorption of a standardized curcuminoid mixture and its lecithin formulation. J. Nat. Prod. 2011, 74, 664– 669. Sasaki, H., Sunagawa, Y., Takahashi, K., Imaizumi, A. et al., Innovative preparation of curcumin for improved oral bioavailability. Biol. Pharm. Bull. 2011, 34, 660– 665. Kanai, M., Imaizumi, A., Otsuka, Y., Sasaki, H. et al., Dose‐escalation and pharmacokinetic study of nanoparticle curcumin, a potential anticancer agent with improved bioavailability, in healthy human volunteers. Cancer Chemother. Pharmacol. 2012, 69, 65– 70. Gota, V. S., Maru, G. B., Soni, T. G., Gandhi, T. R. et al., Safety and pharmacokinetics of a solid lipid curcumin particle formulation in osteosarcoma patients and healthy volunteers. J. Agric. Food Chem. 2010, 58, 2095– 2099. Savjani, K. T., Gajjar, A. K., Savjani, J. K., Drug solubility: importance and enhancement techniques. ISRN Pharm. 2012, 2012, 195727. doi:10.5402/2012/195727. Brunner, G., Applications of supercritical fluids. Ann. Rev. Chem. Biomol. Eng. 2010, 1, 321– 342. Heath, D. D., Pruitt, M. A., Brenner, D. E., Rock, C. L., Curcumin in plasma and urine: quantitation by high‐performance liquid chromatography. J. Chromatogr. B Analyt. Technol. Biomed. Life Sci. 2003, 783, 287– 295. Stahl, W., van den Berg, H., Arthur, J., Bast, A. et al., Bioavailability and metabolism. Mol. Aspects Med. 2002, 23, 39– 100. DiSilvestro, R. A., Joseph, E., Zhao, S., Bomser, J., Diverse effects of a low dose supplement of lipidated curcumin in healthy middle aged people. Nutr. J. 2012, 11, 79. doi:10.1186/1475‐2891‐11‐79. Meibohm, B., Beierle, I., Derendorf, H., How important are gender differences in pharmacokinetics? Clin. Pharmacokinet. 2002, 41, 329– 342. Ono, K., Hasegawa, K., Naiki, H., Yamada, M., Curcumin has potent anti‐amyloidogenic effects for Alzheimers beta‐amyloid fibrils in vitro. J. Neurosci. Res. 2004, 75, 742– 750. Lim, G. P., Chu, T., Yang, F., Beech, W. et al., The curry spice curcumin reduces oxidative damage and amyloid pathology in an Alzheimer transgenic mouse. J. Neurosci. 2001, 21, 8370– 8377.