ENHANCEMENT OF WATER SOLUBILITY OF HESPERETIN AND NARINGENIN BY COMPLEXATION WITH β-CYCLODEXTRIN AND ITS DIMETHYL DERIVATIVE

การเพิ่มสภาพละลายน้ำได้ของเฮสเพอเรทินและนารินเจนินโดยการเกิดสารประกอบเชิงซ้อนกับบีตาไซโคลเดกซ์ทรินและอนุพันธ์ไดเมทิล

Name: Waratchada Sangpheak

LCSH: Complex compounds

Abstract: Hesperetin and naringenin, the flavonoids of the class flavanones, are abundant in citrus fruits. They are widely applied in food products to enhance the health function as well as used in developing nutraceutical and pharmaceutical products. A limiting factor hampering the use of flavonoids in many applications is its low water solubility and stability. In the present study, the inclusion complex with β-cyclodextrin and dimethyl derivative to solve this problem is our aim. Molecular behaviours of inclusion complex between hesperetin or naringenin and β-CD/DM-β-CD, were theoretically investigated using the molecular dynamics simulation and free energy calculation. Both hesperetin and naringenin most likely preferred to bind with CDs cavity via the phenyl ring with a formation of strong hydrogen bonds. The system stability and solubility of the two flavanones in complex with DM-β-CD was considerably more stable and soluble than that with β-CD. To support these results, we examined the phase solubility diagram of the two flavanones inclusion complexes. The result showed the formation of soluble complex as AL type, indicating increase in flavanone stability when cyclodextrin was increased, with higher solubility of the DM-β-CD complexes. Solid complexes were prepared and DSC and FTIR were used to confirm the inclusion complex. From the DSC profile, the endothermic peak of free hesperetin and naringenin in the 1:1 inclusion complex formed by freeze-drying method disappeared, with the appearance of a new endothermic peak. This implied that the real inclusion complex was formed while the kneading method did not result in the formation of inclusion complex. Moreover, we examined the release of flavanones from the inclusion complexes compared to the free flavanones by dissolution method. It is clearly seen that the complexation with DM-β-CD made better release of both flavanones to the aqueous solution than with β-CD complexes.

Abstract: เฮสเพอเรทินและนารินเจนินจัดเป็นสารฟลาโวโนนที่พบมากในผลไม้ตระกูลส้ม เป็นกลุ่มสารที่มีการนำไปประยุกต์ใช้อย่างกว้างขวางในผลิตภัณฑ์อาหาร อาหารเสริม และเภสัชภัณฑ์ เนื่องจากมีผลดีต่อสุขภาพแต่ด้วยค่าสมบัติการละลายน้ำและความเสถียรที่ต่ำจึงเป็นข้อจำกัดต่อการนำไปประยุกต์ใช้ งานวิจัยนี้ จึงมีแนวคิดในการสร้างสารประกอบเชิงซ้อนระหว่างฟลาโวนอยด์กับบีตาไซโคลเดกซ์ทรินและอนุพันธ์ไดเมทิล เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการละลายน้ำของเฮสเพอเรทินและนารินเจนินให้ดีขึ้น เทคนิคโมเลคิวลาร์ไดนามิกส์ซิมูเลชันและการคำนวนพลังงานอิสระถูกนำมาใช้ศึกษาพฤติกรรมของสารประกอบเชิงซ้อนเฮสเพอเรทิน, นารินเจนิน กับบีตาไซโคลเดกซ์ทรินและไดเมทิลบีตาไซโคลเดกซ์ทริน พบว่าเฮสเพอเรทินและนารินเจนินชอบใช้วงแหวนฟีนิลในการเข้าจับกับวงไซโคลเดกซ์ทรินด้วยพันธะไฮโดรเจนที่แข็งแรง สารประกอบเชิงซ้อนไดเมทิลไซโคลเดกซ์ทรินมีความเสถียรและมีสมบัติการละลายน้ำสูงกว่าสารประกอบเชิงซ้อนบีตาไซโคลเดกซ์ทริน เพื่อสนับสนุนผลข้างต้น จึงทำการทดลองเฟสการละลายของสารประกอบเชิงซ้อนทั้งสอง จากผลการทดลองได้รูปแบบการละลายของสารประกอบเชิงซ้อนแบบ AL ซึ่งแสดงว่าการละลายของฟลาโวโนนเพิ่มขึ้นเมื่อความเข้มข้นของไซโคลเดกซ์ทรินเพิ่มขึ้น โดยการละลายของสารประกอบเชิงซ้อนของอนุพันธ์ไดเมทิลสูงกว่าของบีตาไซโคลเดกซ์ทริน หลังจากนั้นได้เตรียมสารประกอบเชิงซ้อนของแข็งและตรวจสอบการเกิดสารประกอบเชิงซ้อนนี้ด้วยเทคนิค DCS และ FTIR จากผลของ DSC ไม่พบพีคของเฮสเพอเรทินและนารินเจนินในสารประกอบเชิงซ้อน 1:1 ที่เตรียมโดยวิธีการทำแห้งแบบแช่เยือกแข็ง แต่เกิดพีคเอนโดเทอร์มิกใหม่ขึ้นมาแทน ซึ่งยืนยันได้ว่าเกิดสารประกอบเชิงซ้อนจริง ในขณะที่การเตรียมโดยวิธีบดผสมแบบเปียกไม่ทำให้เกิดสารประกอบเชิงซ้อน นอกจากนั้นยังตรวจสอบการปลดปล่อยฟลาโวโนนจากสารประกอบเชิงซ้อนเทียบกับสารฟลาโวโนนอิสระโดยวิธีดิสโซลูชัน ดังจะเห็นได้อย่างชัดเจนว่าการเกิดสารประกอบเชิงซ้อนกับไดเมทิลบีตาไซโคลเดกซ์ทรินทำให้สารฟลาโวโนนทั้งสองถูกปลดปล่อยออกมาในสารละลายน้ำได้ดีกว่าการเกิดสารประกอบเชิงซ้อนกับบีตาไซโคลเดกซ์ทริน

Chulalongkorn University. Office of Academic Resources

Address: BANGKOK

Email: cuir@car.chula.ac.th

Name: thanyada rungrotmongkol

Role: advisor

Name: Piamsook Pongsawasdi

Role: advisor

Created: 2013

Modified: 2016-08-21

Issued: 2016-08-21

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

URL: http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/43935

eng

DegreeName: Master of Science

Level: Master's Degree

Descipline: Biochemistry and Molecular Biology

Grantor: Chulalongkorn University

©copyrights Chulalongkorn University

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	5572102023.pdf	4.58 MB	5	2022-03-15 10:55:40

ใช้เวลา

0.036074 วินาที