「シクロデキストリン」の食品や医薬への応用

シクロデキストリンとは、環状オリゴ糖で、分子の外側は親水性で、内側は疎水
性である。従って、疎水性の低分子物質を、その分子の内側に取り込み、水溶化
しうる働きを持つ。

詳しくは、ブドウ糖が連なってできたオリゴ糖の両端が繋がり輪の形になってお
り、構造的には、フタと底のないカップのような分子である。そして、この空洞
部分に様々な分子を取り込んだり（包接）、逆に取り込んだ分子を条件に応じて
中からゆっくりと放出させたり（徐放）といった作用を示めす。この性質を応用
して様々な分野でいろいろな商品に利用されている。ちなみに、シクロデキスト
リンは、ジャガイモやトウモロコシ等のデンプンを原材料としている。

具体的な商品化の一例としては、臭い成分を取り込む作用を活かした消臭剤への
活用やカテキンやイソフラボンなどの有効成分の苦み渋みを低減する目的で飲料
への利用、また卵黄・バター等からコレステロールの除去効果を利用した食品分
野への応用などがある。さらに、機能性食品やサプリメントへの応用として、例
えば、コエンザイムQ10など難水溶性のため吸収されにくい機能性成分を、シクロ
デキストリンにより水溶性化させ吸収を高めるといった利用もなされている。

我々が最近興味をもち始めたのは、シクロデキストンをプロポリス、花椒エキス、
クルクミン、イバメクチン、納豆のビタミンＫ２（メナキノンー７）など難水溶
性の天然制癌（ＰＡＫ遮断) 物質の水溶化に利用して、その体内への吸収を促進
するばかりではなく、その独特の苦味や匂いを軽減する働きを活用することにあ
る。さらに、シクロデキストンは、その空洞内に低分子だけを選択的に取り込む
ので、蛋白や多糖類などの高分子をも含む酵母や植物エキスから、低分子の抗癌
物質、例えば「ピノセンブリン」だけを選別／抽出しうるツールとしても利用できる
可能性があるからだ。

数年前、シクロケム (社長、寺尾啓二) が岡山理科大学との共同研究で、天然の
アルファー・シクロデキストン（ａｌｐｈａーＣＤ、２％）によるクルクミンの水溶化(最大溶解度、
０。３　mg/ml) に成功したという報告が出ている。 動物実験で、この
ＣＤークルクミンが実際に癌やＮＦ腫瘍の増殖抑制に有効というデータはまだ出
ていないようだが、例えば、担癌マウス (体重２０ｇ）にこの溶液を週２回ずつ、
最大０。４ ml (つまり、６　ｍｇ／ｋｇ）腹腔注射して、有意な効果 (例えば、
５０％以上の増殖阻害) が得られれば、この新しいクルクミン製剤による癌治療
の早期実用化が有望となろう。なお、クルクミンの水溶化は、リポソームやベー
タＣＤ誘導体でも最近、米国やインドでそれぞれ成功しているが、これらの可溶
化剤（後者）は天然物ではないので、治療への実用化（各々の政府から市販許可
を得る）には、まだ時間が相当かかるだろう。

参考までに、リポソームによる包接の場合を一例としてあげると、担癌マウスに
クリクミン投与 (２０　ｍｇ／ｋｇ) で、すいぞう癌の増殖が５０％以上抑制される
という結果が、テキサスのＭＤアンダーソン癌センターから、つい最近報告されている。

Anticancer Res. 2009 Jun; 29: 1895-9.

Determination of minimum effective dose and optimal dosing schedule
for liposomal curcumin in a xenograft human pancreatic cancer model.

Mach CM, Mathew L, Mosley SA, Kurzrock R, Smith JA.

Department of Gynecologic Oncology, Division of Surgery, P.O. Box
301439-UNIT 1362, Houston, Texas 77230-1439, U.S.A.
jasmith@mdanderson.org

BACKGROUND: Curcumin is a food chemical present in tumeric (Curcuma longa)
that has pharmacological activity to suppress carcinogenesis and inhibits
multiple signaling pathways such as nuclear factor kappaB (NF-kappaB),
cyclooxygenase-2 (Cox-2) and interleukin-8 (IL-8). Oral curcumin has poor oral
bioavailability limiting its clinical activity;
however, a patent pending liposomal formulation of curcumin was developed
to improve drug delivery and has demonstrated activity in multiple cancers.
This study was designed to determine the minimum effective dose (MED)
as well as the optimal dosing schedule of liposomal curcumin
in a xenograft mouse model of human pancreatic cancer.

MATERIALS AND METHODS: The MED determination and optimal schedule was evaluated
in female athymic nude mice injected subcutaneously with MiaPaCa-2 cells.
Dosing was initiated at an average tumor size of 5mm. For the MED, mice
were treated with the following dose levels of liposomal curcumin: no treatment,
liposome only, 1 mg/kg, 2 mg/kg, 5 mg/kg, 10 mg/kg, 20 mg/kg and 40 mg/kg
given by tail vein injection three times weekly for 28 days. For the optimum
dosing schedule, three additional schedules were evaluated and compared
to the control of three times weekly; daily (five days per week), every
four days, and weekly for 28 days. All mice were weighed and tumor measurements
taken three times weekly to evaluate toxicity and efficacy.

RESULTS: The 20 mg/kg dose had the greatest decrease in tumor growth at
52% decrease in tumor growth when compared to no treatment control mice.
MED was determined to be 20 mg/kg and was used for the optimal dosing schedule
determination. Daily dosing and three times per week dosing had greater
inhibition of tumor growth with no discernable difference than once weekly
or every 4 day dosing. No toxicity was observed at any dose or schedule.

CONCLUSION: The MED for liposomal curcumin is 20 mg/kg given once daily
three times per week to achieve optimal tumor growth inhibition. This was
dose recommended for additional preclinical studies to define safety and
tolerability of liposomal curcumin in rat and dog models.

続く