Циклодекстриннің ашылуы тамақ және медицина тарихындағы ең маңызды қадамдардың бірі болып табылады. Табиғи түрде пайда болатын бұл циклдік олигосахарид біздің дәрі-дәрмектерді жеткізу, тағамды жаңа күйде ұстау және өнеркәсіпте көптеген басқа химиялық заттарды пайдалану жолын өзгертті. Өнім гидрофобты ішкі қуысы мен гидрофильді сыртқы беті бар ерекше молекулалық құрылымының арқасында көптеген салалардағы маңызды мәселелерді шешетін инклюзия кешендерін жасайды. Бұл икемді көмекші зат бүкіл әлемде формула ғылымын және өндіріс процестерін өзгертеді. Ол дәрі-дәрмектің сіңуін жақсартудан бастап, дәрілердің жағымсыз дәмін жасыруға дейін бәрін жасай алады.
Циклодекстриннің молекулалық деңгейде қалай жұмыс істейтінін қарастырсақ, супрамолекулалық химияның қызықты саласы өмірге келеді. Бұл конус тәрізді молекулалардағы глюкоза бірліктері α-1,4-гликозидтік байланыстар арқылы байланысқан. Үш негізгі түрі бар: алты глюкоза бірлігі бар альфа-циклодекстрин, жеті бірлігі бар бета-циклодекстрин және сегіз бірлігі бар гамма-циклодекстрин.
Әрбір нұсқадағы қуыстар әртүрлі мөлшерде болады, бұл молекулаларға әртүрлі қосылыстармен қосылуға және әрекеттесуге мүмкіндік береді. Альфа-циклодекстрин үшін гидрофобты қуыстың ені 4,7 және 5,3 Å, ал гамма-циклодекстрин үшін 7,5-8,3 Å аралығында болады. Бұл дұрыс өлшемді таңдау мүмкіндігі олардың химиялық және физикалық қасиеттеріне негізделген молекулаларды дәл инкапсуляциялауға мүмкіндік береді.
Температура, рН, концентрация коэффициенттері және хост пен қонақ молекулаларының термодинамикалық үйлесімділігі молекулалардың қаншалықты жақсы инкапсуляциялануына әсер ететін нәрселердің бірі болып табылады. Зерттеушілер ең жақсы инклюзия кешенінің түзілуі қонақ молекуласы өнім қалтасының ішіне мінсіз сыйып, ван-дер-Ваальс күштері мен гидрофобты өзара әрекеттесулерді барынша пайдаланған кезде болатынын анықтады.
Нарықтағы препараттардың шамамен 40% және зерттеулердегі қосылыстардың 90% -ында суда жақсы ерімейтін проблемалар бар. Циклодекстринді қосу кешендері бұл мәселені сіңіру мен ыдырау жылдамдығын едәуір жақсарту арқылы шешеді. Суды ұнатпайтын дәрі молекулалары өнім қалтасына түскенде, олар препаратты еріген күйде сақтайтын кешен түзеді.
Клиникалық сынақтар циклодекстрин кешені оңай ерімейтін қосылыстарды биожетімділігін 200-ден 500%-ға дейін арттыратынын көрсетеді. Вориконазол инъекциясы, онымен жасаладынатрий бетадекс сульфобутил эфирі, бұл әдіс коммерциялық дәрі-дәрмектерде қаншалықты жақсы жұмыс істейтінінің жақсы мысалы болып табылады.
Фармацевтикалық тұрақтылыққа қатысты проблемалар салаға жыл сайын өнімнің қайтарылуына және дәрі-дәрмектің жасалу жолын өзгертуге күш салуға миллиардтаған доллар жұмсайды. Циклодекстрин инкапсуляциясы жарықты, оттегіні, жылуды және ылғалдылықты оларға сезімтал белсенді дәрілік ингредиенттерді ыдыратудан сақтайды.
Кешен молекулярлық қалқан ретінде жұмыс істейді, емдік тиімділігін сақтай отырып, сақтау мерзімін едәуір арттырады. Сондай-ақ, циклодекстрин гидроксипропилметилцеллюлоза сияқты материалдармен араласқанда ұзақ уақыт бойы дәрілік заттарды үздіксіз беретін бақыланатын шығарылымдары мүмкін.
Пациенттің ұстануы терапияның сәттілігі үшін, әсіресе балалар мен егде жастағы адамдар үшін өте маңызды. Көптеген белсенді ингредиенттерде қышқыл, металл немесе басқа да жағымсыз дәм бар, бұл адамдардың дәрі-дәрмекті рецепт бойынша қабылдау мүмкіндігін азайтады.
Жаман молекулаларды гидрофобты қуысқа орналастыру арқылы циклодекстрин инкапсуляциясы осы органолептикалық қасиеттерді сәтті жасырады. Дәм сезу бүршіктері қоршалған химиялық заттарды қабылдай алмайды, бірақ препарат ішекке түскеннен кейін әлі де сіңуі мүмкін.
Дәрілер IV арқылы берілгенде, олар қауіпсіздік пен тиімділік бойынша өте жоғары стандарттарға сай болуы керек. Циклодекстрин туындылары, әсіресесульфобутилэтер-бета-циклодекстринжәнегидроксипропил-бета-циклодекстрин, IV арқылы қабылдағанда өте жақсы төзімді.
Бұл қосымша заттар бұрын жеткізілмеген химиялық заттарды құрастыруға мүмкіндік береді, өйткені олар зиянды еріткіштерді пайдаланбай жеткілікті түрде ериді. Қан плазмасындағы инклюзия кешендерінің жылдам ыдырауы препараттың бірден қол жетімді болуын қамтамасыз етеді, сонымен бірге қосалқы заттардың жиналуын болдырмайды.
Азық-түлік бизнесіне өнімдерінің сапасы мен қауіпсіздігін сақтай отырып, синтетикалық консерванттарды азырақ пайдалану үшін үнемі қысым бар. Табиғи микробқа қарсы заттарды, антиоксиданттарды және хош иісті ингредиенттерді молекулаларға инкапсуляциялау арқылы циклодекстрин технологиясы мәселелерді шешудің жаңа жолдарын ұсынады.
Инкапсуляцияланған эфир майлары бактерияға қарсы қасиеттерін сақтайды, бірақ тағамның дәмін тым күшті ететін күшті дәмін жоғалтады. Бұл қолданба тұтынушылардың «таза жапсырма» өнімдеріне деген сұранысын қанағаттандыра отырып, өнімнің жарамдылық мерзімін табиғи түрде ұзартады.
Куркумин, ресвератрол және омега-3 май қышқылдары сияқты көптеген жақсы химиялық заттар биожетімді емес, яғни оларды дәрі ретінде қолдануға болмайды. Циклодекстрин кешені осы қоректік ингредиенттерді сіңіруді айтарлықтай жеңілдетеді.
Зерттеулер көрсеткендей, куркумин-циклодекстрин кешендерінің плазмадағы концентрациясы кәдімгі куркумин құрамдарынан 10-15 есе жоғары. Осы жақсарту арқылы бұрын жұмыс істемейтін ауызша дозаларды енді табиғи денсаулық опцияларын іздейтін адамдар үшін терапевтік қолдануға болады.
Ұшпа хош иіс қосылыстары тағамды белгілі бір жолмен сақтау мен дайындауды қиындатады. Бірдеңені жасаған кезде жоғары температура нәзік дәмдерді бұзуы мүмкін, ал ол сақталған кезде жағдайлар дәмдердің қозғалуына немесе нашарлауына әкелуі мүмкін.
Циклодекстрин инкапсуляциясы бұл құнды химиялық заттарды өңдеу кезінде қауіпсіз сақтайды және оларды тұтыну кезінде баяу шығаруға мүмкіндік береді. Технология дәмдерді фермадан табаққа дейін бірдей сақтайды, бұл тұтынушыларды қуантады және өнімнің сапасын арттырады.
Медицина мен тамақ өнеркәсібіндегі дәстүрлі қолданудан басқа, оны қоршаған ортада қолдануға болады. Селективті молекулалық тану және инкапсуляция арқылы бұл молекулалар ластанған су мен жерден органикалық токсиндерден құтылуда өте жақсы.
Өнімнен жасалған материалдар экологиялық матрицалардан гербицидтерді, өнеркәсіптік еріткіштерді және мұнай өнімдерін ала алады. Инкапсуляцияланған ластаушы заттарды бөлу оңайырақ және қауіпсіз түрде жойылады, бұл бүкіл әлем бойынша қоршаған ортаны тазартуға көмектеседі.
Жетілдірілген химиялық сенсорды қолдану дәрілік заттарды жеткізу үшін пайдалы ететін молекулалық тану қабілеттерінің арқасында мүмкін болды. Модификацияланған циклодекстрин туындыларын пайдалана отырып, жеке молекулаларды өлшеуге болатын сигналдар жіберетін инклюзия кешендерін жасау арқылы күрделі қоспалардан табуға болады.
Бұл сенсорлар азық-түлік қауіпсіздігін тексеру, айналаны бақылау және дәрілердің сапасын тексеру үшін қолданылады. Қонақ-қонақ химиясы көптеген басқа диагностикалық әдістерге қарағанда жақсырақ, өйткені ол селективті және сезімтал.
Формуляторлар қосу кешендерінің физикасын түсіну арқылы циклодекстринді жақсы пайдалана алады. Гидрофобты әрекеттесулер, ван-дер-Ваальс күштері және қожайын мен қонақ молекулалар арасындағы сутектік байланыстар заттарды қозғалтатын күштердің кейбірі болып табылады.
Тұрақтылық константасы комплекс түзу кезіндегі энтальпия мен энтропияның өзгеруімен белгіленеді. Бұл тұрақты терапевтік немесе функционалдық әсерлерге тікелей байланысты. Жалпы алғанда, күштірек және жақсы жұмыс істейтін кешендердің тұрақтылық тұрақтылары жоғары болады.
Ядролық магниттік-резонансты спектроскопия, дифференциалды сканерлеуші калориметрия және рентгендік кристаллография күрделі жүйелердің құрылымы мен әрекетін егжей-тегжейлі зерделеу үшін қолданылатын аналитикалық әдістердің кейбірі болып табылады. Бұл құралдар белгілі бір қолдану үшін ең жақсы жұмыс істейтін формулаларды жасауға мүмкіндік береді.
Өнеркәсіптік циклодекстрин жасау үшін күрделі биоинженерлік әдістер мен сапаны бақылаудың қатаң жүйелерін қолдану қажет. Өндіріс процесі өте күрделі болғандықтан, бізге фармацевтикалық көмекші заттарды жасау тәжірибесі мол көздер қажет.
Температура, рН, реакция уақыты және өнімді тазалау тәсілі оның сапасы мен тұрақтылығына үлкен әсер етеді. Коммерциялық фармацевтикалық зерттеулерді қолдау үшін жеткізушілер топтамаларды қайталай алатынын және ұзақ уақыт бойы сенімді жеткізілімдерді қамтамасыз ете алатынын көрсетуі керек.
Нормативтік талаптарға сәйкестік егжей-тегжейлі жазбалар мен валидация зерттеулерін талап ететін тағы бір қиындық деңгейін қосады. Табысты өнім жеткізушілері өздерінің дәрі-дәрмектің негізгі файлдарын жаңартып отырады және тұтынушылардың нормативтік құжаттарына техникалық көмек көрсетеді.
Зерттеушілер молекулаларды инкапсуляциялаудың жаңа әдістерін тапқан сайын, өнім технологиясының фармацевтикалық, азық-түлік және өнеркәсіптік қолданудағы трансформациялық әсері өсуде. Бұл икемді көмекші зат талғампаз молекулалық шешімдерді қолдану арқылы дәрілік заттарды тасымалдау, өнім тұрақтылығы және өнімділікті жақсартудағы маңызды мәселелерді шешеді.
Болашақта циклодекстрин инновациясына үлкен үміт бар. Зерттеушілер әлі де жаңа туындыларды, жетілдірілген қолданбаларды және аралас технологияларды іздеуде. Формуляция мәселелерін шешу қиындаған сайын, циклодекстриннің ерекше қасиеттері оны дүние жүзіндегі көптеген әртүрлі бизнесте жаңа өнімдер жасау үшін маңызды құралға айналдырады.
1. Циклодекстрин заттардың жақсы еритін басқа заттардан айырмашылығы неде?
Ол еріткіштерді ұстап тұруды ғана емес, бірегей химиялық инкапсуляция процесі арқылы жасайды. Дәстүрлі еріткіштер мұның барлығын бір уақытта жасай алмайды, бірақ бұл процесс мүмкін. Ол тұрақтылықты жақсартады, дәмдерді бүркемелейді және босатуды бақылайды.
2. Менің жобам үшін циклодекстриннің қай түрі жақсы жұмыс істейтінін қалай анықтауға болады?
Таңдау негізінен қонақ молекуласының өлшемі мен ерекшеліктеріне негізделген. Альфа-циклодекстрин шағын молекулалармен жақсы жұмыс істейді, бета-циклодекстрин орташа мөлшердегі химиялық заттармен, ал гамма-циклодекстрин үлкен молекулалармен жақсы жұмыс істейді. Молекулярлық модельдеу және эксперименттік скрининг таңдау процесін жақсартуға көмектеседі.
3. Егер сіз оны қолдансаңыз, қауіпсіз болуға қандай да бір себеп бар ма?
Табиғи циклодекстриндердің қауіпсіздік профильдері мен бекітілген нұсқалары өте жақсы. Бета-циклодекстрин және оның туындылары әдетте азық-түлікте қолдануға қауіпсіз деп саналады. Фармацевтикалық дәрежедегі материалдар, керісінше, адам пайдалануына арналған қатаң қауіпсіздік стандарттарына сәйкес келеді.
4. Инклюзия кешенінің қауіпсіздігіне қандай факторлар әсер етеді?
Кеңістіктегі молекулалық сәйкестік, температура, рН, концентрация және бәсекелес заттар кешеннің тұрақтылығына әсер етуі мүмкін. Ең жақсы жағдайлар термиялық қолайлылықты арттырады және пайдалану және сақтау кезінде болатын күрделі диссоциацияның мөлшерін азайтады.
5. Циклодекстрин дәрілік заттардың қалай шығарылуына қандай әсер етеді?
Формуланың жасалу жолына байланысты ол препараттың шығарылуын тездетуі, баяулатуы немесе шектеуі мүмкін. Жылдам күрделі диссоциация лезде босатуды жақсартады, ал полимерлі комбинациялар арнайы терапиялық қажеттіліктерге бейімделуі мүмкін ұзартылған босату үлгілеріне мүмкіндік береді.
6. Циклодекстринді басқа ингредиенттермен бірге қолдануға болады ма?
Дәрілік заттардың көпшілігімен жақсы жұмыс істейтіні дәлелденді. Полимерлерді, беттік-белсенді заттарды және басқа да пайдалы қосымша заттарды ақылды тәсілдермен біріктіру көбінесе әрбір компоненттің өз бетімен жасай алатын мүмкіндіктерінен тыс артықшылықтарды қамтамасыз етеді.
Сіз циклодекстрин өндірушісі ретінде DELI Biochemical компаниясына сене аласыз. Олардың 26 жылдан астам фармацевтикалық көмекші заттарды жасау тәжірибесі бар, олар сізге тіпті ең қиын құрастыру жобаларында көмектесе алады. Біздің сатылатын өнімдердің кең ассортименті және оларды жасаудың дәлелденген қабілеті фармацевтикалық компанияларға дәрі-дәрмек жеткізу мен тұрақтылықты жақсартуда жаңа биіктерге жетуге көмектеседі.
Біздің өнім шешімдеріміздің келесі формулаңызды қалай өзгерте алатынын талқылау үшін xadl@xadl.com мекенжайы бойынша техникалық топқа хабарласыңыз.
1. Jambhekar, S.S., Breen, P. «Фармацевтикалық тұжырымдардағы циклодекстриндер II: еріту, байланыс тұрақтысы және комплекс түзу тиімділігі». Drug Discovery Today 21, №. 2 (2016 ж.): 363-368.
2. Брюстер, М.Е., Лофтссон, Т. «Циклодекстриндер фармацевтикалық еріткіштер ретінде». Жетілдірілген дәрі-дәрмек жеткізу шолулары 59, №. 7 (2007): 645-666.
3. Курков, С.В., Лофтссон, Т. «Циклодекстриндер». Фармацевтика халықаралық журналы 453, №. 1 (2013 ж.): 167-180.
4. Szejtli, J. «Циклодекстрин химиясына кіріспе және жалпы шолу». Химиялық шолулар 98, №. 5 (1998): 1743-1754 жж.
5. Carrier, R.L., Miller, L.A., Ahmed, I. «Ауызша биожетімділікті арттыру үшін циклодекстриндердің пайдалылығы». Бақыланатын шығарылым журналы 123, №. 2 (2007): 78-99.
6. Чалла, Р., Ахуджа, А., Али, Дж., Хар, Р.К. «Дәрілік заттарды жеткізудегі циклодекстриндер: жаңартылған шолу». AAPS PharmSciTech 6, №. 2 (2005): E329-E357.
