Ciklodekstrino atradimas yra vienas svarbiausių žingsnių į priekį maisto ir medicinos istorijoje. Šis natūraliai atsirandantis ciklinis oligosacharidas pakeitė būdą, kuriuo mes pristatome vaistus, išlaikome maistą šviežią ir pramonėje naudojame daug kitų cheminių medžiagų. Dėl išskirtinės molekulinės struktūros, kuri turi hidrofobinę vidinę ertmę ir hidrofilinį išorinį paviršių, šis produktas gamina inkliuzinius kompleksus, kurie sprendžia svarbias daugelio sričių problemas. Ši lanksti pagalbinė medžiaga keičia formulavimo mokslą ir gamybos procesus visame pasaulyje. Jis gali padaryti viską – nuo vaistų absorbcijos gerinimo iki blogo vaistų skonio slėpimo.
Pažvelgus į tai, kaip ciklodekstrinas veikia molekuliniu lygmeniu, atgyja įdomi supramolekulinės chemijos sritis. Gliukozės vienetai šiose kūgio formos molekulėse yra sujungti α-1,4-glikozidinėmis jungtimis. Yra trys pagrindiniai tipai: alfa-ciklodekstrinas, turintis šešis gliukozės vienetus, beta-ciklodekstrinas, turintis septynis vienetus, ir gama-ciklodekstrinas, turintis aštuonis vienetus.
Kiekvienos versijos ertmės yra skirtingo dydžio, todėl molekulės gali prisijungti ir sąveikauti su skirtingais junginiais. Alfa ciklodekstrino hidrofobinės ertmės plotis yra nuo 4,7 iki 5,3 Å, o gama ciklodekstrino - nuo 7,5 iki 8,3 Å. Šis gebėjimas pasirinkti tinkamą dydį leidžia tiksliai įkapsuliuoti molekules pagal jų chemines ir fizines savybes.
Temperatūra, pH, koncentracijos santykiai ir tai, kaip termodinamiškai suderinamos šeimininko ir svečių molekulės, yra keletas dalykų, kurie turi įtakos molekulių kapsuliavimui. Tyrėjai išsiaiškino, kad geriausias inkliuzinio komplekso susidarymas įvyksta tada, kai svečio molekulė puikiai telpa produkto kišenėje, maksimaliai išnaudodama van der Waalso jėgas ir hidrofobinę sąveiką.
Apie 40 % rinkoje esančių vaistų ir iki 90 % tiriamų junginių turi problemų dėl blogo tirpimo vandenyje. Ciklodekstrino įtraukimo kompleksai išsprendžia šią problemą, nes žymiai pagerina absorbcijos ir skilimo greitį. Kai vaistų molekulės, kurios nemėgsta vandens, patenka į produkto kišenę, jos sudaro kompleksą, kuris palaiko vaistą tokioje būsenoje, kuri atrodo kaip ištirpusi.
Klinikiniai bandymai rodo, kad ciklodekstrino kompleksas gali padaryti junginius, kurie netirpsta lengvai, 200–500 % labiau biologiškai prieinamus. Vorikonazolo injekcija, pagaminta subetadekso sulfobutilo eterio natrio druska, yra geras pavyzdys, kaip šis metodas veikia komerciniuose vaistuose.
Farmacijos stabilumo problemos pramonei kasmet kainuoja milijardus dolerių už produktų grąžinimą ir pastangas pakeisti vaistų gamybos būdą. Ciklodekstrino kapsulė neleidžia šviesai, deguoniui, šilumai ir drėgmei suardyti jiems jautrias veikliąsias vaistinių medžiagų medžiagas.
Kompleksas veikia kaip molekulinis skydas, labai prailginantis galiojimo laiką, išlaikant terapinį efektyvumą. Be to, kai ciklodekstrinas sumaišomas su tokiomis medžiagomis kaip hidroksipropilmetilceliuliozė, galimos kontroliuojamo atpalaidavimo formulės, kurios nepertraukiamai duoda vaistus ilgą laiką.
Paciento laikymasis yra labai svarbus gydymo sėkmei, ypač vaikams ir vyresnio amžiaus žmonėms. Daugelis veikliųjų medžiagų turi rūgštų, metalinį ar kitaip nemalonų skonį, todėl žmonės mažiau linkę vartoti vaistus taip, kaip nurodyta.
Įdėjus blogąsias molekules į hidrofobinę ertmę, ciklodekstrino kapsuliavimas sėkmingai paslepia šias organoleptines savybes. Skonio pumpurai negali pasiimti viduje esančių cheminių medžiagų, tačiau vaistas vis tiek gali būti absorbuojamas, kai patenka į žarnyną.
Kai vaistai skiriami per IV, jie turi atitikti labai aukštus saugos ir veiksmingumo standartus. Ciklodekstrino dariniai, ypačsulfobutileteris-beta-ciklodekstrinasirhidroksipropil-beta-ciklodekstrinas, yra labai gerai toleruojami vartojant IV.
Šios pagalbinės medžiagos leidžia sudaryti chemines medžiagas, kurių anksčiau nebuvo galima tiekti, nes jos pakankamai gerai tirpsta nenaudojant kenksmingų pagalbinių tirpiklių. Greitas inkliuzinių kompleksų suskaidymas kraujo plazmoje užtikrina, kad vaistas būtų prieinamas iš karto, tuo pačiu užkertant kelią pagalbinių medžiagų kaupimuisi.
Maisto verslas nuolat spaudžiamas naudoti mažiau sintetinių konservantų, išlaikant savo produktų kokybę ir saugą. Į molekules įtraukdama natūralias antimikrobines medžiagas, antioksidantus ir kvapiąsias medžiagas, ciklodekstrino technologija siūlo naujų problemų sprendimo būdų.
Eteriniai aliejai, kurie yra kapsulėse, išlaiko savo antibakterines savybes, tačiau praranda stiprų skonį, dėl kurio maisto skonis gali būti per stiprus. Ši programa natūraliai prailgina gaminių galiojimo laiką ir patenkina klientų „švarios etiketės“ produktų poreikį.
Daugelis gerų cheminių medžiagų, tokių kaip kurkuminas, resveratrolis ir omega-3 riebalų rūgštys, nėra biologiškai prieinamos, o tai reiškia, kad jos negali būti naudojamos kaip vaistas. Dėl ciklodekstrino komplekso šie maistiniai ingredientai yra daug lengviau įsisavinami.
Tyrimai rodo, kad kurkumino ir ciklodekstrino kompleksų koncentracija plazmoje yra 10–15 kartų didesnė nei įprastų kurkumino preparatų. Dėl šio patobulinimo geriamosios dozės, kurios anksčiau neveikė, dabar gali būti naudojamos terapiškai žmonėms, ieškantiems natūralių sveikatos galimybių.
Dėl lakiųjų skonio junginių tam tikrais būdais sunkiau laikyti ir paruošti maistą. Gaminant ką nors aukšta temperatūra gali sugadinti subtilius skonius, o kai jis laikomas, dėl sąlygų skoniai gali judėti arba pablogėti.
Ciklodekstrino kapsulė saugo šias vertingas chemines medžiagas apdorojimo metu ir leidžia joms lėtai išsiskirti vartojant. Technologija išlaiko tuos pačius skonius nuo ūkio iki lėkštės, o tai daro klientus laimingesnius ir pagerina produkto kokybę.
Be tradicinio naudojimo medicinoje ir maisto pramonėje, jis gali būti naudojamas ir aplinkai. Dėl selektyvaus molekulinio atpažinimo ir kapsuliavimo šios molekulės labai gerai pašalina organinius toksinus iš užteršto vandens ir žemės.
Iš gaminio pagamintos medžiagos iš aplinkos matricų gali pašalinti herbicidus, pramoninius tirpiklius ir naftos produktus. Inkapsuliuotus teršalus lengviau atskirti ir saugiai atsikratyti, o tai padeda išvalyti aplinką visame pasaulyje.
Pažangus cheminių jutiklių naudojimas yra įmanomas dėl molekulinio atpažinimo gebėjimų, dėl kurių jis yra naudingas tiekiant vaistus. Naudojant modifikuotus ciklodekstrino darinius, atskiras molekules galima rasti sudėtinguose mišiniuose, sukuriant inkliuzinius kompleksus, kurie siunčia signalus, kuriuos galima išmatuoti.
Šie jutikliai naudojami maisto saugai tikrinti, aplinkai stebėti ir vaistų kokybei užtikrinti. Šeimininko ir svečio chemija yra geresnė už daugelį kitų diagnostikos metodų, nes yra selektyvesnė ir jautresnė.
Formulių kūrėjai gali geriausiai panaudoti ciklodekstriną, suprasdami inkliuzinių kompleksų fiziką. Hidrofobinė sąveika, van der Waals jėgos ir vandeniliniai ryšiai tarp šeimininko ir svečių molekulių yra kai kurios jėgų, kurios judina dalykus.
Stabilumo konstanta nustatoma pagal entalpijos ir entropijos pokyčius kompleksavimo metu. Ši konstanta yra tiesiogiai susijusi su terapiniu ar funkciniu poveikiu. Apskritai stipresni ir geriau veikiantys kompleksai turi didesnes stabilumo konstantas.
Branduolinio magnetinio rezonanso spektroskopija, diferencinė skenavimo kalorimetrija ir rentgeno kristalografija yra vieni iš pažangiausių analizės metodų, kuriuos galima naudoti sudėtingų sistemų struktūrai ir elgsenai išsamiai ištirti. Šios priemonės leidžia sukurti formules, kurios geriausiai tinka tam tikram naudojimui.
Norint pagaminti pramoninį ciklodekstriną, reikia naudoti sudėtingus bioinžinerijos metodus ir griežtas kokybės kontrolės sistemas. Kadangi gamybos procesas toks sudėtingas, mums reikia šaltinių, turinčių didelę farmacinių pagalbinių medžiagų gamybos patirtį.
Temperatūra, pH, reakcijos laikas ir produkto valymo būdas turi didelę įtaką jo kokybei ir stabilumui. Siekdami paremti komercinius farmacijos tyrimus, tiekėjai turi įrodyti, kad gali pakartoti partijas ir tiekti patikimus tiekimus ilgą laiką.
Teisės aktų laikymasis padidina dar vieną sunkumų lygį, todėl reikia išsamių įrašų ir patvirtinimo tyrimų. Sėkmingi produktų tiekėjai nuolat atnaujina savo vaistų pagrindines bylas ir teikia techninę pagalbą klientams pateikiant reglamentus.
Mokslininkams atrandant naujus molekulių kapsuliavimo metodus, produktų technologijos transformacinis poveikis farmacijos, maisto ir pramonės reikmėms nuolat auga. Ši lanksti pagalbinė medžiaga išsprendžia svarbias vaistų transportavimo, produkto stabilumo ir veikimo gerinimo problemas, naudodama elegantiškus molekulinius sprendimus.
Ateityje yra daug vilčių dėl ciklodekstrino naujovių. Tyrėjai vis dar ieško naujų išvestinių priemonių, patobulintų programų ir derinių technologijų. Kadangi formulavimo problemas vis sunkiau išspręsti, dėl ypatingų ciklodekstrino savybių jis yra esminis įrankis kuriant naujus produktus daugelyje skirtingų verslo įmonių visame pasaulyje.
1. Kuo ciklodekstrinas skiriasi nuo kitų medžiagų, dėl kurių viskas geriau tirpsta?
Tai ne tik padidina tirpiklių sulaikymą, bet ir per unikalų cheminės kapsuliavimo procesą. Tradiciniai tirpikliai negali atlikti visų šių dalykų vienu metu, tačiau šis procesas gali. Jis pagerina stabilumą, užmaskuoja skonį ir kontroliuoja išsiskyrimą.
2. Kaip išsiaiškinti, kuris ciklodekstrino tipas geriausiai tiks mano projektui?
Pasirinkimas daugiausia priklauso nuo svečio molekulės dydžio ir savybių. Alfa ciklodekstrinas geriausiai veikia su mažomis molekulėmis, beta ciklodekstrinas – su vidutinio dydžio cheminėmis medžiagomis, o gama ciklodekstrinas – su didelėmis molekulėmis. Molekulinis modeliavimas ir eksperimentinė atranka padeda pagerinti atrankos procesą.
3. Jei jį naudojate, ar yra kokių nors priežasčių išlikti saugiems?
Natūralių ciklodekstrinų ir patvirtintų versijų saugos profiliai yra labai geri. Paprastai manoma, kad beta ciklodekstrinas ir jo dariniai yra saugūs naudoti maiste. Kita vertus, farmacinės klasės medžiagos atitinka griežtus žmonėms skirtus saugos standartus.
4. Kokie veiksniai turi įtakos inkliuzinio komplekso saugumui?
Molekulinis pritaikymas erdvėje, temperatūra, pH, koncentracija ir konkuruojančios medžiagos gali turėti įtakos komplekso stabilumui. Geriausios sąlygos padidina šiluminį palankumą ir sumažina sudėtingos disociacijos, kuri vyksta naudojant ir sandėliuojant, kiekį.
5. Kokią įtaką ciklodekstrinas turi vaistų išsiskyrimui?
Priklausomai nuo to, kaip gaminama formulė, ji gali pagreitinti, sulėtinti arba apriboti vaisto išsiskyrimą. Greita kompleksinė disociacija pagerina greitą išsiskyrimą, o polimerų deriniai leidžia išplėsti atpalaidavimo modelius, kuriuos galima pritaikyti prie specifinių terapinių poreikių.
6. Ar galima naudoti ciklodekstriną su kitais ingredientais?
Įrodyta, kad jis gerai veikia su dauguma vaistų pagalbinių medžiagų. Sumaniai derinant polimerus, paviršinio aktyvumo medžiagas ir kitas naudingas pagalbines medžiagas, dažnai galima gauti naudos, viršijančią tai, ką kiekvienas komponentas gali padaryti atskirai.
Galite pasitikėti DELI Biochemical kaip ciklodekstrino gamintoju. Jie turi daugiau nei 26 metų patirtį gaminant farmacines pagalbines medžiagas, kurios gali padėti jums atlikti net sudėtingiausius formulavimo projektus. Mūsų platus parduodamų produktų asortimentas ir įrodytas gebėjimas juos gerai pagaminti padeda farmacijos įmonėms pasiekti naujas vaistų tiekimo ir stabilumo gerinimo aukštumas.
Susisiekite su mūsų technine komanda adresu xadl@xadl.com ir aptarkite, kaip mūsų produktyvūs sprendimai gali pakeisti jūsų kitą formulę.
1. Jambhekar, S.S., Breen, P. "Ciklodekstrinai farmacinėse kompozicijose II: tirpinimas, surišimo konstanta ir kompleksavimo efektyvumas". Narkotikų atradimas šiandien 21, Nr. 2 (2016): 363-368.
2. Brewster, M.E., Loftsson, T. "Ciklodekstrinai kaip farmaciniai tirpikliai". Išplėstinės vaistų pristatymo apžvalgos 59, Nr. 7 (2007): 645-666.
3. Kurkovas, S.V., Loftsson, T. "Ciklodekstrinai". International Journal of Pharmaceutics 453, Nr. 1 (2013): 167-180.
4. Szejtli, J. "Ciklodekstrino chemijos įvadas ir bendroji apžvalga". Cheminės apžvalgos 98, Nr. 5 (1998): 1743-1754.
5. Carrier, R.L., Miller, L.A., Ahmed, I. "Ciklodekstrinų naudingumas geriant biologinį prieinamumą". Kontroliuojamo išleidimo žurnalas 123, Nr. 2 (2007): 78-99.
6. Challa, R., Ahuja, A., Ali, J., Khar, R.K. "Ciklodekstrinai vaistų pristatyme: atnaujinta apžvalga." AAPS PharmSciTech 6, Nr. 2 (2005): E329-E357.
