Tetrahydrocurcumin

TETRAHYDROCURCUMIN 

Tên IUPAC: 1,7-bis(4-hydroxy-3-methoxyphenyl)heptane-3,5-dione

CTPT: C21H24O6

Thuộc nhóm: Chất chống oxy hoá

1 Tetrahydrocurcumin là gì?

Tetrahydrocurcumin (THC) là một trong những sản phẩm chuyển hóa chính của curcumin (CUR), một chất tạo màu vàng nổi tiếng trong thực phẩm từ nghệ, với các đặc tính chống oxy hóa mạnh, chống viêm và kháng khuẩn. 

THC có độ hòa tan, độ ổn định và tính Sinh khả dụng tốt hơn CUR, đồng thời có các hoạt động dược lý tương tự. 

Trong những năm gần đây, nhu cầu thị trường đối với THC không màu đã tăng mạnh nhờ ứng dụng của nó trong các lĩnh vực thực phẩm chức năng và mỹ phẩm nhờ khả năng chống oxy hóa mạnh mẽ và chức năng làm sáng da. 

Hiện nay, sản xuất công nghiệp chủ yếu dựa vào tổng hợp hóa học. Các phương pháp tổng hợp thân thiện với môi trường và có tính chọn lọc tốt như chuyển hóa vi sinh/muối enzym có thể là những phương án thay thế tốt hơn. Một số vi sinh vật đã được báo cáo có khả năng khử CUR. Các enzym có tính chọn lọc tốt cũng đã được xác định, như alcohol dehydrogenase từ gan ngựa và curcumin reductase từ vi khuẩn ruột.

2 Tính chất

Cảm quan: Chất rắn

Điểm nóng chảy: 95 - 97 °C

Độ tan: Hầu như không tan trong nước

3 Tổng hợp

3.1 Sinh tổng hợp Curcumin thành Tetrahydrocurcumin  

Tetrahydrocurcumin (THC) là một sản phẩm tự nhiên, nghĩa là nó có thể được tổng hợp bằng các phương pháp chuyển hóa sinh học thân thiện với môi trường và có tính chọn lọc cao. THC lần đầu tiên được phát hiện trong nguồn gốc tự nhiên của nó, đó là củ nghệ Zingiber officinale. Nó cũng đã được xác định là một chất chuyển hóa giảm chính trong huyết tương, gan và thận sau khi Curcumin được uống vào ở chuột và con người.

3.2 Tổng hợp hoá học

Tetrahydrocurcumin (THC) thương mại thường được chuẩn bị bằng phương pháp khử hydro curcumin  với chất xúc tác thêm hydro như xúc tác Raney-nickel hoạt hóa, xúc tác platinum (PtO2) và xúc tác palladium (Pd/C). Curcumin có độ hòa tan hạn chế trong các dung môi không phân cực. Một số dung môi phân cực như acetone, methanol, Ethanol được sử dụng trong quá trình hydro hóa. Nhược điểm của phương pháp này là sự tích tụ của nhiều tạp chất, trong đó phần lớn là tạp chất do khử quá mức.

4 Cơ chế

Cơ chế chống oxy hóa của tetrahydrocurcumin được cho là do khả năng quét gốc tự do của nhóm hydroxyl phenyl. Quan trọng hơn, hoạt động của nó liên quan đến sự cắt đứt liên kết C-C tại carbon methylene hoạt động giữa hai nhóm carbonyl trong cấu trúc β-diketone trong quá trình oxy hóa. Sự cắt đứt này dẫn đến việc tạo ra các sản phẩm phenol o-methoxy, cũng hoạt động như chất chống oxy hóa. 

Một cơ chế chống oxy hóa khác của tetrahydrocurcumin có thể là khả năng tăng cường hoạt động của các enzyme chống oxy hóa như superoxide dismutase, catalase, Glutathione Peroxidase và glutathione-S-transferase; tetrahydrocurcumin đã được chứng minh là mạnh hơn curcumin trong một số nghiên cứu in vivo tương ứng.

5 Công dụng

5.1 Chống oxy hóa 

Tetrahydrocurcumin được công nhận là một chất chống oxy hóa vượt trội, có hiệu quả ngăn ngừa hóa học đối với nhiều bệnh lý, bao gồm huyết áp cao, xơ vữa động mạch, tiểu đường, độc tính thần kinh, bệnh tim mạch, độc tính gan và xơ gan. Nghiên cứu cho thấy THC có thể giảm thiểu sự tích tụ stress oxy hóa trong các tế bào HT22 do glutamate gây ra, đồng thời ngừng quá trình chết tế bào thần kinh. THC còn giúp giảm mức ion Canxi nội bào tăng cao, một yếu tố góp phần vào tổn thương tế bào. Bên cạnh đó, THC cũng ức chế sự phosphoryl hóa của các kinase protein kích hoạt mitogen, góp phần bảo vệ tế bào khỏi sự tấn công của các yếu tố gây hại. 

Tất cả những tác động này chứng tỏ THC là một chất chống oxy hóa hiệu quả và được chứng minh là chất tiềm năng trong việc chống ung thư.

Nhờ tác dụng này, THC còn được sử dụng trong các sản phẩm dược mỹ phẩm như một chất chống oxy hóa tự nhiên, giúp chăm sóc và bảo vệ làn da.

5.2 Ngăn ngừa lão hoá da

Tetrahydrocurcumin (THC) có khả năng chống lão hóa da do tác động của tia UV nhờ vào tác dụng chống viêm, cải thiện ma trận ngoại bào và ức chế sản xuất melanin. Nghiên cứu cho thấy THC có thể làm giảm sự xuất hiện của nếp nhăn và làm dày lớp biểu bì da. Các gen như Spink7, Edn3 và Stab2 được xác định là mục tiêu chính trong việc ngăn ngừa lão hóa. Bên cạnh đó, THC còn tác động đến các con đường viêm như PPAR và MAPK, giúp bảo vệ da khỏi tổn thương do tia UV.

5.3 Chống viêm trên da

Tetrahydrocurcumin (THC) có tác dụng chống viêm mạnh mẽ, giúp giảm tình trạng viêm nhiễm ở da và các mô. Nghiên cứu cho thấy, khi được đưa vào hệ thống nano - chất mang lipid (THC-SLNs), THC đã làm giảm hiệu quả các dấu hiệu viêm trong mô hình chuột vết thương cắt, với kết quả vượt trội so với gel THC tự do. Sự cải thiện này đã được xác nhận qua các xét nghiệm sinh hóa và mô bệnh học. Ngoài ra, THC cũng giúp làm giảm các chỉ số viêm trong các nghiên cứu trên da, mở ra tiềm năng điều trị các bệnh lý da liễu liên quan đến viêm.

5.4 Làm lành vết thương

Tetrahydrocurcumin (THC) đã được chứng minh có khả năng thúc đẩy quá trình lành vết thương, đặc biệt là trong việc cải thiện sự tái tạo mô và biểu mô hóa vết thương. Nghiên cứu cho thấy THC tăng cường hình thành mô hạt và biểu mô hóa ở các mô cắt mà không gây kích ứng hay tác dụng phụ có hại. Hợp chất này còn giúp cải thiện quá trình sửa chữa mô bằng cách tăng cường hấp thụ qua da, đồng thời giảm viêm và thúc đẩy quá trình lành vết thương một cách hiệu quả. Nhờ vào những đặc tính này, THC được coi là một ứng viên tiềm năng trong điều trị vết thương và ứng dụng trong mỹ phẩm.

5.5 Làm trắng da

Tetrahydrocurcumin với khả năng chống oxy hóa vượt trội giúp làm chậm quá trình hình thành melanin, từ đó giúp làn da sáng lên và đều màu hơn sau một thời gian sử dụng.

6 Chống chỉ định

Người bị dị ứng với thành phần từ nghệ như Tetrahydrocurcumin, curcumin, hoặc các thành phần khác có trong sản phẩm chứa chất này

7 Thận trọng

Tetrahydrocurcumin, được biết đến với tính an toàn cao, không gây kích ứng da và mang lại nhiều lợi ích cho sức khỏe cũng như làn da sau một thời gian sử dụng. Tuy nhiên, để đảm bảo an toàn, bạn nên thử thoa sản phẩm chứa Tetrahydrocurcumin lên một vùng da nhỏ (như da cổ tay) trong 2 – 3 ngày để kiểm tra phản ứng của da.

8 Tác dụng phụ

Nghiên cứu về độc tính của Tetrahydrocurcumin (THC) trên chuột Wistar cho thấy, khi sử dụng THC ở liều 100, 200 và 400 mg/kg/ngày trong 90 ngày, không có tác dụng phụ đáng kể nào đối với sức khỏe của chuột. Các chỉ số sinh lý, bệnh lý lâm sàng và mô học đều không có sự thay đổi bất thường. Liều tối đa 400 mg/kg/ngày được xác định là mức liều không gây tác dụng phụ ở chuột.

9 Ứng dụng 

Tetrahydrocurcumin, với tính năng chống viêm và khả năng chống oxy hóa mạnh mẽ, đã được ứng dụng rộng rãi trong các sản phẩm dược mỹ phẩm nhằm chống lão hóa, làm sáng da và điều trị mụn. Hợp chất này được sử dụng như một thành phần chống viêm trong nhiều công thức dược phẩm, đồng thời cũng là một yếu tố quan trọng trong các chế phẩm thuốc chống đông máu, giảm cholesterol, ngăn ngừa xơ vữa động mạch và ức chế sự phát triển của khối u.

10 Tetrahydrocurcumin và Curcumin

Curcumin, thành phần màu vàng của nghệ, khi vào cơ thể sẽ được chuyển hóa thành THC, một hợp chất không màu. Mặc dù cả hai đều có tác dụng sinh học, nhưng chúng lại có những hoạt động khác nhau. Curcumin có khả năng liên kết và điều chỉnh hoạt động của nhiều mục tiêu khác nhau trong cơ thể, trong khi THC nổi bật hơn với tác dụng chống oxy hóa mạnh mẽ và không có các hoạt tính chống viêm hay pro-oxidant như curcumin.

Curcumin chứa nhiều nhóm chức có thể điều chỉnh các mục tiêu, nhưng vấn đề là nó có sinh khả dụng thấp trong cơ thể, tức là nó không dễ dàng được hấp thụ và sử dụng. Chính vì lý do này, THC trở thành một lựa chọn thay thế tiềm năng, vì nó có sinh khả dụng tốt hơn khi được đưa vào cơ thể. Tuy nhiên, hiện tại còn rất ít nghiên cứu về THC, vì vậy cần thêm nhiều nghiên cứu in vitro, in vivo và thử nghiệm lâm sàng để xác nhận hiệu quả của THC đối với các bệnh lý ở người.

Mặc dù vậy, việc phát triển các chế phẩm từ curcumin và THC vẫn là một hướng đi quan trọng, giúp tăng cường hiệu quả sinh học của cả hai hợp chất này trong điều trị và phòng ngừa bệnh tật.

11 Tài liệu tham khảo

1. Tác giả: Aggarwal BB, Deb L, Prasad S, Curcumin differs from tetrahydrocurcumin for molecular targets, signaling pathways and cellular responses, NIH. Truy cập ngày 31 tháng 12 năm 2024.

2. Tác giả: Linjiang Zhu và cộng sự, Tetrahydrocurcumin as a stable and highly active curcumin derivative: A review of synthesis, bioconversion, detection and application, Sciencedirect. Truy cập ngày 31 tháng 12 năm 2024.

3. Tác giả: Xu C và cộng sự, Explore the multitarget mechanism of tetrahydrocurcumin preventing on UV-induced photoaging mouse skin, Pubmed. Truy cập ngày 31 tháng 12 năm 2024.

4. Tác giả: Park CH và cộng sự, Neuroprotective Effects of Tetrahydrocurcumin against Glutamate-Induced Oxidative Stress in Hippocampal HT22 Cells, NIH. Truy cập ngày 31 tháng 12 năm 2024.

5. Tác giả: Kakkar V và cộng sự, Topical delivery of tetrahydrocurcumin lipid nanoparticles effectively inhibits skin inflammation: in vitro and in vivo study, Pubmed. Truy cập ngày 31 tháng 12 năm 2024.

6. Tác giả: Bhaskar Rao A và cộng sự, Wound healing: a new perspective on glucosylated tetrahydrocurcumin, Pubmed. Truy cập ngày 31 tháng 12 năm 2024.

7. Tác giả:  Ching-Shu Lai và cộng sự, The Cancer Chemopreventive and Therapeutic Potential of Tetrahydrocurcumin, MDPI. Truy cập ngày 31 tháng 12 năm 2024.

8. Tác giả: Majeed và cộng sự, Subchronic and Reproductive/Developmental Toxicity Studies of Tetrahydrocurcumin in Rats, Pubmed. Truy cập ngày 31 tháng 12 năm 2024.