Циклодекстриндердің тарихы: қысқаша ұзақ әңгіме
Циклодекстриндер глюкозаның циклдік олигомерлері болып табылады, олар табиғи түрде ең маңызды полисахаридтердің, крахмалдың ферментативті ыдырауынан пайда болады. Олар шамамен 130 жыл бойы белгілі, бірақ олар шынымен де 1980-ші жылдары фармацевтика және тамақ өнеркәсібіндегі алғашқы қолданбалармен серпіліс жасады. 1980 жылдардан бастап циклодекстриндерге арналған жарияланымдар мен патенттердің жалпы саны 53 000-нан асады.
1891-1936 жылдар: Ашылу кезеңі
Олардың тарихы Францияда 1891 жылы фармацевт және химик Антуан Вильес циклодекстриндерге алғашқы сілтемені жариялаған кезде басталады. Виллиерс ферменттердің әртүрлі көмірсуларға әсерімен жұмыс істеп, белгілі бір жағдайларда картоп крахмалының Bacillus amylobacter әсерінен негізінен декстриндерді алу үшін ашытуға болатынын сипаттады. Декстриндер термині сол кезде крахмалдың ыдырау өнімдерін сипаттау үшін қолданылған. Виллиерс бұл кристалды заттың целлюлозамен ұқсастығына байланысты оны «целлюлозин» деп атауды ұсынды [1].
Бірнеше жылдан кейін циклодекстрин химиясының «негізін салушы» австриялық микробиолог Франц Шардингер құрамында крахмал бар ортада өсіргенде екі түрлі кристалды зат түзетін микроорганизмді (Bacillus macerans) бөліп алды [2]. Ол полисахаридтердің осы екі түрін кристалдық декстрин А және кристалды декстрин В деп анықтады және осы екі декстриннің дайындалуы мен бөлінуінің алғашқы толық сипаттамасын берді.
1936–1970: Барлау кезеңі
1911 жылдан 1935 жылға дейін күмән мен келіспеушілік кезеңі келді және тек 1930 жылдардың ортасына дейін декстриндер бойынша зерттеулер қайтадан дамыды.
Барлау кезеңі Фрейденберг пен Француздардың «Шардингер декстрин» молекулаларының құрылымы бойынша алған көптеген нәтижелерімен ерекшеленді. 1940 жылдары Фрейденберг және оның әріптестері γ-CD ашты және кейіннен циклодекстрин молекулаларының циклдік олигосахаридтік құрылымын шешті.
1950–1970 жж: пісіп-жетілу кезеңі
Фрейденберг, Крамер және Плиенингер циклодекстрин-инклюзия кешендерін дайындаудың орындылығын ашқаннан кейін, 1953 жылы біздің күнделікті жұмысымыздың бір бөлігі ретінде олардың академиялық зерттеулерден өнеркәсіптік қолданбаларға көшуін бастайтын фармацевтикалық құрамдағы циклодекстриндердің қолданылуына қатысты CD-ге қатысты бірінші патентті жариялады. өмір сүреді [3].
1970-Бүгін: Өтініш беру кезеңі
1970 жылдан бастап циклодекстриндерге қызығушылық артты. Содан бері біз көптеген өнеркәсіптік және фармацевтикалық қосымшалармен таныстық, сонымен бірге әсерлі ғылыми әдебиеттер жиналды және патенттік өтінімдер көбейді. Қазіргі уақытта циклодекстриндер зерттеушілерді әлі де қызықтырады және жыл сайын циклодекстриндерге 2000-нан астам жарияланымдар, соның ішінде мақалалар мен кітап тараулары арналған [4].
Циклодекстриндердің қолданылуы
Циклодекстриндер және олардың туындылары биоүйлесімділігі мен әмбебаптығына байланысты қолданудың кең ауқымына ие. Олар тоқыма және фармацевтика өнеркәсібінде, сондай-ақ агрохимия, тамақ технологиясы, биотехнология, катализ және косметика салаларында кеңінен қолданылды.
Циклодекстриндер әртүрлі препараттарды жеткізу жүйелерін жобалау үшін дәрілік заттар саласында көп зерттелген. Олар негізінен тұрақтылықты арттыратын және белсенді қосылыстар мен бөліктердің суда ерігіштігі мен биожетімділігін арттыратын агенттер ретінде белгілі. Олар пайдалы фармацевтикалық көмекші заттар ретінде танылды, ал циклодекстринді зерттеудегі соңғы әзірлемелер олардың бірнеше ауруларды (мысалы, гиперхолестеринемия, қатерлі ісік, Ниман-Пик С типті ауруы) емдеуге арналған белсенді фармацевтикалық ингредиенттер (API) ретінде әлеуетін көрсетті [7].
Циклодекстриндердің басқа қолданбаларына аналитикалық химия, органикалық химия (синтез), макромолекулярлық химия (материалдар), клик химиясы, супрамолекулалық химия, мембраналар, ферменттер технологиясы және нанотехнологиялар (әртүрлі домендерге арналған нанобөлшектер/наноспонгтар) жатады. Дегенмен, фармацевтика, тамақ және косметика өнеркәсіптері циклодекстриндердің негізгі мақсатты нарықтары болып қала береді [5].
Инклюзия кешенінің қалыптасуы
Бұл қолданбалардың көпшілігі циклодекстриндердің қатты, сұйық және газ тәрізді қосылыстардың кең ауқымы бар инклюзия кешендерін құру қабілетіне байланысты мүмкін. Бұл кешендерде хост (циклодекстриндер) қуысында уақытша құлыпталған немесе қапталған қонақ молекулаларының физика-химиялық қасиеттері ерігіштігін арттыру, тұрақтандыру және басқа да пайдалы қасиеттерді ұсына отырып, терең өзгертілген [6].
Анықтамалар:
1. Крини Г., (2014). Шолу: Циклодекстриндердің тарихы. Химиялық шолулар, 114(21), 10940–10975. DOI:10.1021/cr500081p
2. Сейтли Дж., (2004). Циклодекстринді зерттеудің өткені, бүгіні және болашағы. Таза және қолданбалы химия, 76(10), 1825–1845. DOI: 10.1351/pac200476101825
3. Вюппер С., Люерсен К., Римбах Г., (2021). Циклодекстриндер, табиғи қосылыстар және өсімдік биоактивті заттары - қоректік перспектива. Биомалекулалар. 11(3):401. DOI: 10.3390/biom11030401. PMID: 33803150; PMCID: PMC7998733.
4. Морин-Крини Н., Фурментин С., Феневеси Э., Лихтфоуз Э., Торри Г., Фурментин М., Крини Г., (2021). Денсаулық, тамақ, ауыл шаруашылығы және өнеркәсіп үшін циклодекстриннің 130 жылдық ашылуы: шолу. Экологиялық химия хаттары, 19(3), 2581–2617. DOI:10.1007/s10311-020-01156-w
5. Crini G., Fourmentin S., Fenyvesi É., Torri G., Fourmentin M., & Morin-Crini N.,(2018). Циклодекстриндердің негіздері және қолданылуы. Циклодекстрин негіздері, реактивтілік және талдау, 1–55. DOI: 10.1007/978-3-319-76159-6_1
6. Сингх М., Шарма Р. және Банерджи У., (2002). Циклодекстриндердің биотехнологиялық қолданылуы. Biotechnology Advances, 20(5-6), 341-359. DOI:10.1016/s0734-9750(02)00020-4
7. Ди Каньо М. (2016). Жаңа белсенді фармацевтикалық ингредиенттер ретінде циклодекстриндердің әлеуеті: қысқаша шолу. Молекулалар, 22(1), 1. DOI:10,3390/molecules22010001
