DE102013220974A1 - Composition for oral administration of curcumin - Google Patents
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Abstract
Gegenstand der Erfindung ist eine Zusammensetzung zur oralen Administration von Curcumin, die folgende Merkmale aufweist: a) die Zusammensetzung ist ölbasiert, b) sie enthält Curcumin in dem Öl gelöst, c) sie enthält einen Komplex aus Curcumin und amphiphilen Komplexbildnern, d) der Curcumingehalt der Zusammensetzung beträgt wenigstens 3 Gew.-%.The invention relates to a composition for the oral administration of curcumin, which has the following features: a) the composition is oil-based, b) it contains curcumin dissolved in the oil, c) it contains a complex of curcumin and amphiphilic complexing agents, d) the curcumine content the composition is at least 3% by weight.
Description
Die Erfindung betrifft eine Zusammensetzung zur oralen Administration von Curcumin.The invention relates to a composition for the oral administration of curcumin.
Curcumin lässt sich aus natürlichen Quellen (beispielsweise javanischer Gelbwurz) extrahieren oder synthetisch herstellen. Es weist antiinflammatorische und antineoplastische Eigenschaften auf und hat deswegen Potenzial sowohl als therapeutisches als auch prophylaktisches Mittel.Curcumin can be extracted from natural sources (such as Javan turmeric) or produced synthetically. It has anti-inflammatory and antineoplastic properties and therefore has potential as both a therapeutic and prophylactic agent.
Curcumin wird durch den Magen-Darm-Trakt nur in geringem Umfang aufgenommen und ist praktisch wasserunlöslich. Die Bioverfügbarkeit von Curcumin für therapeutische oder prophylaktische Zwecke ist daher nur schwer zu erreichen.Curcumin is absorbed by the gastrointestinal tract only to a small extent and is practically insoluble in water. The bioavailability of curcumin for therapeutic or prophylactic purposes is therefore difficult to achieve.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Zusammensetzung der eingangs genannten Art zu schaffen, die einfach handhabbar und administrierbar ist und die sich deswegen auch für eine prophylaktische Verwendung eignet.The invention has for its object to provide a composition of the type mentioned, which is easy to handle and manage and which is therefore also suitable for prophylactic use.
Die erfindungsgemäße Zusammensetzung ist gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
- a) die Zusammensetzung ist ölbasiert,
- b) sie enthält Curcumin in dem Öl gelöst,
- c) sie enthält einen Komplex aus Curcumin und amphiphilen Komplexbildnern,
- d) der Curcumingehalt der Zusammensetzung beträgt wenigstens 3 Gew.-%.
- a) the composition is oil-based,
- b) it contains curcumin dissolved in the oil,
- c) it contains a complex of curcumin and amphiphilic complexing agents,
- d) the curcumine content of the composition is at least 3% by weight.
Zunächst seien einige im Zusammenhang mit der Erfindung verwendete Begriffe erläutert.First, some terms used in connection with the invention will be explained.
Die erfindungsgemäße Zusammensetzung ist geeignet zur oralen Administration. Sie kann somit oral eingenommen und durch den Magen-Darm-Trakt verwertet werden.The composition of the invention is suitable for oral administration. It can thus be taken orally and utilized by the gastrointestinal tract.
Die Zusammensetzung ist ölbasiert. Dies bedeutet, dass sie als Trägerflüssigkeit ein Öl und somit eine Ölphase aufweist.The composition is oil-based. This means that it has an oil and thus an oil phase as the carrier liquid.
Der Begriff Öl bezeichnet Fette bzw. Fettsäuretriglyceride, die bei Anwendungstemperatur (bevorzugt Raumtemperatur) hinreichend flüssig sind. Es kann sich hierbei um pflanzliche, tierische oder synthetische Öle handeln.The term oil refers to fats or fatty acid triglycerides which are sufficiently liquid at the application temperature (preferably room temperature). These may be vegetable, animal or synthetic oils.
In dem Öl ist Curcumin gelöst. Der Begriff Curcumin bezeichnet im Rahmen der Erfindung Curcumin sowie geeignete Curcuminderivate.Curcumin is dissolved in the oil. The term curcumin refers to curcumin as well as suitable curcumin derivatives in the context of the invention.
Der Begriff Curcuminderivat bezeichnet im Rahmen der Erfindung näturliche und synthetische Curcuminderivate. Beispielhaft genannt seien natürlich vorkommende Curcuminoide. Dies sind sekundäre Pflanzeninhaltsstoffe, die in den Rhizomen verschiedener Curcuma-Gewächse wie z. B. Curcuma longa vorkommen. Unter dem Begriff Curcuminoide werden die drei Substanzen Curcumin, Demethoxycurcumin und Bisdemethoxycurcumin zusammengefasst. Chemisch betrachtet handelt es sich bei den Curcuminoiden um konjugierte Diarylheptanoide, im weiteren Sinne also Polyphenole. Tabelle 1: Physikalische und chemische Eigenschaften von Curcuminoiden [Covindarajan, 1980; Pedersen et al., 1985; Tønnesen et al., 1995].
Des Weiteren können synthetisch abgewandelte Moleküle hergestellt werden, die gleiche oder ähnliche physikalisch-chemische eigenschaften aufweisen, aber physiologisch wirksamer sein können. Ein Beispiel dafür ist EF-24: Furthermore, synthetically modified molecules can be produced which have the same or similar physicochemical properties but can be more physiologically active. An example of this is EF-24:
EF-24 ist ein IKK-Inhibitor und synthetisches Curcuminanalogon. EF-24 ist potenter als Curcumin und weist eine deutlich höhere Bioverfügbarkeit auf, außerdem besitzt es eine 10fach höhere Potenz in der Zelltodinduktion. Im Anti-Tumor-Screening zeigt es sich effektiver als Cisplatin mit wesentlich geringerem Nebenwirkungspotential.EF-24 is an IKK inhibitor and synthetic curcumin analogue. EF-24 is more potent than curcumin and has a significantly higher bioavailability, and it has a 10-fold higher potency in cell death induction. In anti-tumor screening, it is more effective than cisplatin with much less side effect potential.
Die Curcuminderivate sind somit erfindungsgemäß bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Demethoxycurcumin, Bisdemethoxycurcumin und synthetischen Curcuminanaloga, insbesondere EF-24.The curcumin derivatives are thus preferably selected according to the invention from the group consisting of demethoxycurcumin, bisdemethoxycurcumin and synthetic curcumin analogs, in particular EF-24.
Es ist ein wesentlicher Aspekt und Vorteil der Erfindung, dass das Öl als Trägerflüssigkeit in einem gewissen Umfang Curcumin lösen kann und überraschenderweise im Magen-Darm-Trakt hinreichend bioverfügbar machen kann.It is an essential aspect and advantage of the invention that the oil as a carrier liquid can dissolve curcumin to a certain extent and, surprisingly, make it sufficiently bioavailable in the gastrointestinal tract.
Die Zusammensetzung enthält ferner einen Komplex aus Curcumin und amphiphilen Komplexbildnern. Amphiphile Komplexbildner sind Moleküle, die sowohl hydrophile als auch lipophile Bereiche aufweisen und somit in polaren Lösungsmitteln wie Wasser als auch unpolaren Lösungsmitteln wie Ölen löslich, bevorzugt gut löslich sind. Die amphiphilen Komplexbildner komplexieren das Curcumin, dieser Komplex wird in dem als Trägerflüssigkeit verwendeten Öl dispergiert. Auf diese Art und Weise wird die mögliche Konzentration von Curcumin in der erfindungsgemäßen Zusammensetzung weit über die Löslichkeit von Curcumin in dem Trägeröl hinaus erhöht, die Amphiphilie des Komplexbildners verbessert ferner die Bioverfügbarkeit des Curcumins bei der Passage durch den Magen-Darm-Trakt.The composition also contains a complex of curcumin and amphiphilic complexing agents. Amphiphilic complexing agents are molecules which have both hydrophilic and lipophilic regions and are therefore soluble in preferably polar solvents such as water and non-polar solvents such as oils, preferably readily soluble. The amphiphilic complexing agents complex the curcumin, this complex is dispersed in the oil used as a carrier liquid. In this way, the potential concentration of curcumin in the composition of the invention is increased far beyond the solubility of curcumin in the carrier oil, and the amphiphilia of the complexing agent further improves the bioavailability of the curcumin upon passage through the gastrointestinal tract.
Kern der Erfindung ist es somit, eine Formulierung zur oralen Administration von Curcumin zur Verfügung zu stellen, die durch die Verwendung eines Öls als Basis und die Dispersion eines Curcuminkomplexes in dieser Trägerflüssigkeit Curcumin auf zwei verschiedene Arten enthält (gelöst im Öl und als Komplex dispergiert im Öl) und damit mit vertretbarem Volumina große Mengen Curcumin dem Organismus zugeführt und über den Magen-Darm-Trakt bioverfügbar gemacht werden können. Der Curcumingehalt der erfindungsgemäßen Zusammensetzung beträgt wenigstens 3 Gew.-%. Somit können erfindungsgemäß mit vertretbaren Mengen Flüssigkeit (beispielsweise mit einem 200 ml Glas) große Mengen Curcumin dem Organismus zugeführt werden. Die orale Administration ist problemlos auch außerhalb einer klinischen Umgebung möglich und eignet sich daher insbesondere auch, wenn Curcumin prophylaktisch angewendet werden soll.The essence of the invention is thus to provide a formulation for the oral administration of curcumin, which contains curcumin in two different ways (dissolved in the oil and dispersed as a complex in the oil by using an oil as a base and the dispersion of a curcumin complex in this carrier liquid Oil) and thus with tolerable volumes large amounts of curcumin fed to the organism and can be made bioavailable via the gastrointestinal tract. The curcumin content of the composition according to the invention is at least 3% by weight. Thus, according to the invention, with tolerable quantities of liquid (for example with a 200 ml glass), large amounts of curcumin can be supplied to the organism. Oral administration is easily possible even outside a clinical environment and is therefore particularly suitable when curcumin is to be used prophylactically.
Erfindungsgemäß ist das Öl bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus pflanzlichen Ölen.According to the invention, the oil is preferably selected from the group consisting of vegetable oils.
Besonders bevorzugt umfasst das Öl erfindungsgemäß mittelkettige Triglyceride (MCT). Es handelt sich dabei um Triglyceride mittelkettiger Fettsäuren, insbesondere der Capron-, Capryl-, Caprin- und Laurinsäure (C6, C8, C10 und C12). MCT werden industriell beispielsweise durch Hydrolyse von Kokosfett und Palmkernöl, Fraktionierung der mittelkettigen Fettsäuren und anschließender Veresterung mit Glycerin gewonnen. Ein solches MCT-Öl wird als pflanzliches Öl deklariert, ist im wässrigen Milieu relativ gut löslich aufgrund der relativ kurzen Fettsäurenkettenlänge und kann ohne Gallensäuren verstoffwechselt werden. Die metabolischen Charakteristika von MCT-Ölen und kommen unter anderem als Bestandteil der Ernähungstherapie bei diversen Krankheitsbildern zum Einsatz. Tropische Pflanzenfette wie bspw. Kokosfett oder Palmkernöl sind in diesem Zusammenhang ebenfalls einsetzbar.Particularly preferably, the oil according to the invention comprises medium-chain triglycerides (MCT). These are triglycerides of medium-chain fatty acids, in particular caproic, caprylic, capric and lauric acids (C6, C8, C10 and C12). MCTs are obtained industrially, for example, by hydrolysis of coconut oil and palm kernel oil, fractionation of medium-chain fatty acids and subsequent esterification with glycerol. Such MCT oil is declared as a vegetable oil, is relatively soluble in an aqueous environment due to the relatively short fatty acid chain length and can be metabolized without bile acids. The metabolic characteristics of MCT oils and, among other things, as part of the nutritional therapy at various diseases are used. Tropical vegetable fats such as coconut oil or palm kernel oil are also usable in this context.
Bevorzugt weist eine erfindungsgemäße Zusammensetzung 20 bis 80 Gew.-%, weiter vorzugsweise 30 bis 75 Gew.-%, weiter vorzugsweise 40 bis 70 Gew.-%, weiter vorzugsweise 50 bis 70 Gew.-% Öl auf.A composition according to the invention preferably has from 20 to 80% by weight, more preferably from 30 to 75% by weight, more preferably from 40 to 70% by weight, more preferably from 50 to 70% by weight of oil.
Im Rahmen der Erfindung ist die Zusammensetzung bevorzugt wasserfrei. Dies verbessert auch die Stabilität von Curcumin, das im wässrigen Milieu abhängig vom pH-Wert zerfallen kann.In the context of the invention, the composition is preferably anhydrous. This also improves the stability of curcumin, which can decompose in an aqueous environment depending on the pH.
Überraschenderweise ist es jedoch ebenfalls möglich, der Zusammensetzung Wasser hinzuzufügen, bevorzugt als eine Wasser-in-Öl-Emulsion. Der Wasseranteil in einer solchen Emulsion kann bis zu 50 Gew.-% betragen, beträgt jedoch bevorzugt bei 40 Gew.-% oder weniger, weiter vorzugsweise 20 Gew.-% oder weniger, weiter vorzugsweise 10 Gew.-% oder weniger, weiter vorzugsweise 5 Gew.-% oder weniger. Besonders bevorzugt ist, wie bereits ausgeführt, eine im Wesentlichen wasserfreie Zusammensetzung.Surprisingly, however, it is also possible to add water to the composition, preferably as a water-in-oil emulsion. The proportion of water in such an emulsion may be up to 50% by weight, but is preferably 40% by weight or less, more preferably 20% by weight or less, more preferably 10% by weight or less, more preferably 5% by weight or less. As already mentioned, a substantially anhydrous composition is particularly preferred.
Der Anteil des im Öl gelösten Curcumins ist, bezogen auf die Einsatzmenge des Öls (also nicht das Gewicht der gesamten Zusammensetzung) bevorzugt 0,1 bis 1 Gew.-%, weiter vorzugsweise 0,2 bis 0,7 Gew.-%, weiter vorzugsweise 0,3 bis 0,6 Gew.-%, besonders bevorzugt 0,4 bis 0,5 Gew.-%.The fraction of curcumin dissolved in the oil is preferably 0.1 to 1% by weight, more preferably 0.2 to 0.7% by weight, based on the amount of oil used (ie not the weight of the total composition) preferably 0.3 to 0.6 wt .-%, particularly preferably 0.4 to 0.5 wt .-%.
Als amphiphile Komplexbildner sind Phospholipide besonders bevorzugt. Die Phospholipide können erfindungsgemäß ausgewählt sein aus der Gruppe bestehend aus Phosphatidylcholinen, Phosphatidylethanolaminen, Phosphatidylserinen und Phosphatidylsphingomyelinen. Häufig wird es bevorzugt sein, dass Lecithin als natürliche Quelle von Phosphatidylcholinen eingesetzt wird. Phospholipide können Curcumin in der Ölphase in Mizellen oder besonders bevorzugt in Liposomen einschließen und damit komplexieren.As amphiphilic complexing agent phospholipids are particularly preferred. According to the invention, the phospholipids can be selected from the group consisting of phosphatidylcholines, phosphatidylethanolamines, phosphatidylserines and phosphatidylsphingomyelins. Often it will be preferred that lecithin be used as a natural source of phosphatidylcholines. Phospholipids may include curcumin in the oil phase in micelles, or more preferably in liposomes, and complex with it.
Der Anteil amphiphiler Komplexbildner, wie insbesondere Phospholipide an der Gesamtmenge der Zusammensetzung beträgt erfindungsgemäß bevorzugt 4 bis 30 Gew.-%, weiter vorzugsweise 5 bis 25 Gew.-%, weiter vorzugsweise 10 bis 20 Gew.-%.The proportion of amphiphilic complexing agents, such as in particular phospholipids in the total amount of the composition is according to the invention preferably 4 to 30 wt .-%, more preferably 5 to 25 wt .-%, more preferably 10 to 20 wt .-%.
Der Curcumingehalt der gesamten Zusammensetzung (gelöstes und kompmlexiertes Curcumin) beträgt erfindungsgemäß bevorzugt 3 bis 20 Gew.-%, weiter vorzugsweise 5 bis 18 Gew.-%, weiter vorzugsweise 10 bis 15 Gew.-%.The curcumin content of the entire composition (dissolved and complexed curcumin) is according to the invention preferably 3 to 20 wt .-%, more preferably 5 to 18 wt .-%, more preferably 10 to 15 wt .-%.
Es ist erfindungsgemäß bevorzugt, wenn ein Dispergierhilfsmittel das insbesondere in Liposomen komplexierte Curcumin in Dispersion hält. Als Dispergierhilfsmittel können insbesondere Wachse verwendet werden, beispielsweise hydriertes Rizinusöl.It is preferred according to the invention if a dispersing aid keeps the curcumin complexed in particular in liposomes in dispersion. Waxes, for example hydrogenated castor oil, can be used in particular as dispersing aids.
Grundsätzlich können im Rahmen der Erfindung auch andere geeignete Wachse verwendet werden, die als Dispergierhilfsmittel bzw. Viskositätsregulator eingesetzt werden können. Der Begriff Wachse ist im Rahmen der Erfindung so zu verstehen wie erläutert in
Die erfindungsgemäße Zusammensetzung kann weitere Zusatz- oder Hilfsstoffe enthalten. Zur Sicherstellung der Fließfähigkeit der erfindungsgemäßen Zusammensetzung können geeignete Antiklebemittel eingesetzt werden, die beispielsweise auch bei der Tabletten- oder Granulatherstellung verwendet werden. Ein geeignetes Mittel ist beispielsweise Magnesiumstearat.The composition according to the invention may contain further additives or auxiliaries. To ensure the flowability of the composition according to the invention, it is possible to use suitable adhesive agents which are also used, for example, in tablet or granule production. A suitable agent is, for example, magnesium stearate.
Ferner möglich ist der Zusatz von Konservierungsmitteln, insbesondere Antioxidantien, wie beispielsweise Butyl-4-hydroxybenzoat.Also possible is the addition of preservatives, especially antioxidants, such as butyl 4-hydroxybenzoate.
Gegebenenfalls können geeignete Geschmacksstoffe wie beispielsweise Natriumchlorid, Zucker- oder Süßungsmittel, Aromen oder dergleichen zugesetzt werden.Optionally, suitable flavoring agents such as sodium chloride, sweeteners, flavors or the like may be added.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist die erfindungsgemäße Zusammensetzung zur Verwendung als Medikament. Es kann insbesondere zur Behandlung oder Prophylaxe inflammatorischer Erkrankungen oder verschiedener Krebserkrankungen verwendet werden.Another object of the invention is the composition of the invention for use as a medicament. It can be used in particular for the treatment or prophylaxis of inflammatory diseases or various cancers.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Zusammensetzung, mit den Schritten:
- a) Mischen von Öl und amphiphilen Komplexbildnern,
- b) Zugabe von Curcumin unter Herstellung des Komplexes aus Curcumin und amphiphilem Komplexbildner.
- a) mixing of oil and amphiphilic complexing agents,
- b) adding curcumin to produce the complex of curcumin and amphiphilic complexing agent.
Insbesondere bei der Verwendung von Phospholipiden als amphiphilen Komplexbildnern ist es erfindungsgemäß besonders bevorzugt, dass die Herstellung des Komplexes unter Scherung zur Öffnung von Phospholipidmizellen oder -liposomen erfolgt. Wenn Phospholipide und das als Trägerphase dienende Öl gemischt werden, bilden sich darin von vornherein (leere) Liposome bzw. Mizellen. Um darin Curcumin einschließen zu können, müssen diese zunächst geöffnet werden, dies geschieht physikalisch durch geeignetes Scheren.In particular, in the use of phospholipids as amphiphilic complexing agents, it is particularly preferred according to the invention that the preparation of the complex is carried out under shear for the opening of phospholipid micelles or liposomes. When phospholipids and the carrier oil are mixed, they form (empty) liposomes or micelles from the outset. In order to be able to include curcumin in them, they must first be opened, this is done physically by suitable shearing.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend erläutert. Folgende Inhaltsstoffe werden bereitgestellt:
Mittelkettige Triglyceride 63 Gew.-%
Phosphaditylcholin 15 Gew.-%
Curcumin 12,5 Gew.-%
Cutina HR 7,5 Gew.-%
Magnesiumstearat 1 Gew.-%
Butyl-4-hydroxybenzoat 1 Gew.-%
Cutina® HR ist ein hydriertes Rizinusöl erhältlich von der Firma Cognis (CRS-Nr. 8001-78-3).An embodiment of the invention will be explained below. The following ingredients are provided:
Medium-chain triglycerides 63% by weight
Phosphaditylcholine 15% by weight
Curcumin 12.5% by weight
Cutina HR 7.5% by weight
Magnesium stearate 1% by weight
Butyl 4-hydroxybenzoate 1% by weight
Cutina ® HR is a hydrogenated castor oil sold by the company Cognis (CRS-No. 8001-78-3).
Die Phospholitide und Cutina HR werden unter Rühren auf etwa 50°C erwärmt. Die mittelkettigen Triglyceride werden zugegeben und es wird fortlaufend gerührt, bis eine homogene Masse entstanden ist.The phospholitides and Cutina HR are heated to about 50 ° C with stirring. The medium chain triglycerides are added and stirring is continued until a homogeneous mass is obtained.
Anschließend wird das Curcumin zugegeben und die Mischung mittels eines Ultraturrax hochtourig etwa eine Minute verquirlt und geschert, bis wieder eine homogene Masse entstanden ist.Then the curcumin is added and the mixture is whirled through a high speed Ultraturrax for about a minute and sheared until a homogeneous mass is formed again.
Im nächsten Schritt werden das Antioxidans 4-Butylhydroxybenzoat sowie das Antiklebemittel Magnesiumstearat zugegeben und verrührt.In the next step, the antioxidant 4-butyl hydroxybenzoate and the detackifier magnesium stearate are added and stirred.
Fakultativ können anschließend Aromastoffe und andere Geschmacksstoffe bzw. Süßungsmittel zugegeben werden.Optionally, flavorants and other flavorings or sweeteners may then be added.
Man erhält eine erfindungsgemäße ölbasierte Zusammensetzung, deren Curcumingehalt 12,5 Gew.-% beträgt. Sie ist lagerfähig und kann oral zu therapeutischen oder prophylaktischen Zwecken eingenommen werden.An oil-based composition according to the invention is obtained, the curcumin content of which is 12.5% by weight. It is storable and can be taken orally for therapeutic or prophylactic purposes.
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Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature
- Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 6. Auflage, Band 39, Seite 135 ff [0028] Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 6th Edition, Volume 39, page 135 ff. [0028]
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2014
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