ÜRÜNLER

SİKLODEKSTRİN

Siklodekstrinler (CD'ler/ CD) = Celdex

Cas no: 12619-70-4

Siklodekstrinler, amilozda (bir nişasta parçası) olduğu gibi 1->4 bağlantılı 5 veya daha fazla a-D-glukopiranozit biriminden oluşur.
En büyük siklodekstrin 32 1,4-anhidroglukopiranozit birimi içerirken, kötü karakterize edilmiş bir karışım olarak en az 150 üyeli siklik oligosakkaritler de bilinmektedir.
Tipik siklodekstrinler, bir halkada altı ila sekiz ünite arasında değişen bir dizi glikoz monomeri içerir ve bir koni şekli oluşturur:

a (alfa)-siklodekstrin: 6 glikoz alt birimi
β (beta)-siklodekstrin: 7 glikoz alt birimi
γ (gama)-siklodekstrin: 8 glikoz alt birimi

Siklodekstrinler, 30'dan fazla farklı onaylanmış ilacın bileşenleridir.
Hidrofobik bir iç ve hidrofilik bir dış yüzeye sahip olan siklodekstrinler, hidrofobik bileşiklerle kompleksler oluşturur.
Alfa-, beta- ve gama-siklodekstrin, genel olarak ABD FDA tarafından güvenli olarak kabul edilmektedir.
Hidrokortizon, prostaglandin, nitrogliserin, itrakonazol, kloramfenikol dahil olmak üzere çeşitli ilaçların verilmesi için uygulanmıştır.
Siklodekstrin, bu ilaçlara çözünürlük ve stabilite sağlar.
Hidrofobik moleküllere sahip siklodekstrinlerin siklodekstrin inklüzyon bileşikleri vücut dokularına nüfuz edebilir, bunlar belirli koşullar altında biyolojik olarak aktif bileşikleri serbest bırakmak için kullanılabilir.
Çoğu durumda, bu tür komplekslerin kontrollü bozunma mekanizması, konukçu ve konuk moleküller arasındaki hidrojen veya iyonik bağların kaybına yol açan su çözeltilerinin pH değişimine dayanır.
Komplekslerin bozulmasına yönelik alternatif araçlar, glikoz monomerleri arasındaki a-1,4 bağlarını parçalayabilen enzimlerin ısıtılmasından veya faaliyetinden yararlanır. Siklodekstrinlerin ayrıca ilaçların mukozal penetrasyonunu arttırdığı gösterilmiştir.

kromatografi
β-siklodekstrinler, HPLC ayırmaları için sabit faz ortamı üretmek için kullanılır.

Başka
Siklodekstrinler kokuları bağlar. Bu tür cihazlar, ütüleme sırasında veya insan vücudu tarafından ısıtıldığında koku salabilir.
Yaygın olarak kullanılan bu tür bir cihaz, tipik bir 'kurutma kağıdı'dır.
Bir çamaşır kurutma makinesinden gelen ısı, kokuyu giysiye bırakır.
β-siklodekstrinlerin kokuya neden olan bileşikleri "tuttuğunu" ve böylece kokuyu azalttığını iddia eden Febreze'deki ana bileşendir.

Siklodekstrinler ayrıca etanol kapsülleyerek alkol tozu üretmek için kullanılır. Toz, suyla karıştırıldığında alkollü bir içecek üretir.

Yapı
Uzamsal düzenlemeyi gösteren γ-CD toroid yapısı.
Tipik siklodekstrinler, 6-8 glukopiranozit biriminden oluşur.
Bu alt birimler birbirine 1,4 glikozidik bağ ile bağlanır.
Siklodekstrinler Siklodekstrinler, sırasıyla çözücü ikincil ve birincil hidroksil gruplarına maruz kalan toroidin daha büyük ve daha küçük açıklıkları ile toroidal şekillere sahiptir.
Bu düzenleme nedeniyle, toroidlerin iç kısmı hidrofobik değildir, ancak sulu ortamdan önemli ölçüde daha az hidrofiliktir ve bu nedenle diğer hidrofobik molekülleri barındırabilir.
Buna karşılık, dış kısım, siklodekstrinlere (veya bunların komplekslerine) suda çözünürlük kazandırmak için yeterince hidrofiliktir.
Tipik organik çözücülerde çözünmezler.

sentez
Siklodekstrinler, nişastanın enzimatik işleme tabi tutulmasıyla hazırlanır.
Genellikle siklodekstrin glikosiltransferaz (CGTaz), a-amilaz ile birlikte kullanılır.
Önce nişasta, ısıl işlemle veya a-amilaz kullanılarak sıvılaştırılır, ardından enzimatik dönüşüm için CGTaz eklenir.
CGTaz'lar, siklodekstrin karışımları üretir, bu nedenle, dönüşümün ürünü, kullanılan enzime sıkı sıkıya bağlı oranlarda, üç ana siklik molekül tipinin bir karışımı ile sonuçlanır: her CGTaz'ın kendi karakteristik a:β:y sentez oranı vardır.
Üç tip siklodekstrinin saflaştırılması, moleküllerin farklı suda çözünürlüğünden yararlanır: suda az çözünür olan (25°C'de) β-CD, kristalizasyon yoluyla kolayca elde edilebilirken, daha çözünür a- ve y-CD'ler (145 ve 232 g/l) genellikle pahalı ve zaman alıcı kromatografi teknikleri vasıtasıyla saflaştırılır.
Bir alternatif olarak, enzimatik dönüşüm aşaması sırasında bir "kompleksleştirici madde" eklenebilir: bu tür maddeler (genellikle toluen, aseton veya etanol gibi organik çözücüler) istenen siklodekstrin ile daha sonra çöken bir kompleks oluşturur.
Kompleks oluşumu, nişastanın çökeltilmiş siklodekstrinin sentezine dönüşmesini sağlar, böylece nihai ürün karışımındaki içeriğini zenginleştirir.
Wacker Chemie AG, spesifik olarak alfa-, beta- veya gama-siklodekstrin üretebilen özel enzimler kullanır.
Siklodekstrin, günlük alım sınırı olmadan sadece alfa- ve gama-siklodekstrin tüketilebildiğinden özellikle gıda endüstrisi için çok değerlidir.
Bir a-siklodekstrin makrosikl ile bir rotaksanın kristal yapısı.

türevler
Siklodekstrinlere olan ilgi artar çünkü onların konukçu-konuk davranışı hidroksil gruplarının kimyasal modifikasyonu ile manipüle edilebilir.
O-Metilasyon ve asetilasyon tipik dönüşümlerdir.
Propilen oksit, hidroksipropillenmiş türevler verir.
Siklodekstrin birincil alkolleri tosillenebilir.
Siklodekstrin türevlendirme derecesi ayarlanabilir, yani kısmi metilasyona karşı tam metilasyondur.

Belirli karotenoid gıda renklendiricileri ile beta-siklodekstrin komplekslerinin rengi yoğunlaştırdığı, suda çözünürlüğü arttırdığı ve ışık stabilitesini iyileştirdiği gösterilmiştir.

Emniyet
Siklodekstrinler, kısmen toksik olmadıkları için geniş ilgi görmektedir.
LD50 (oral, sıçanlar) kilogram başına gram düzeyindedir.
Bununla birlikte, ateroskleroz, yaşa bağlı lipofuscin birikimi ve obezitenin önlenmesi için β-Siklodekstrin kullanma girişimleri, işitme sinirinde hasar ve nefrotoksik etki şeklinde bir engelle karşılaşmaktadır.

Siklodekstrinler, konuk bileşikleri çözündürme ve stabilize etme yetenekleri nedeniyle tıpta, endüstride ve temel bilimlerde yaygın olarak kullanılan bir siklik oligosakkarit ailesidir.
Tıpta, siklodekstrinler öncelikle kompleks yapıcı bir araç olarak hareket eder ve sonuç olarak güçlü ilaç dağıtım ajanları olarak hizmet eder.
Son zamanlarda, kompleks olmayan siklodekstrinler, hücresel lipidleri ayırma ve mobilize etme yeteneklerine dayalı olarak, kendi başlarına güçlü terapötik bileşikler olarak ortaya çıkmıştır. Özellikle siklodekstrin, 2-hidroksipropil-β-siklodekstrin (HPβCD), nadir görülen bir nörodejeneratif bozukluğu tedavi ettiği ve inme ve kalp hastalığına bağlı ateroskleroz gerilemesini teşvik ettiği görünen kolesterol şelatlama özellikleri nedeniyle dikkat çekmiştir.

Tanıtım
Çeşitli farmakolojik tedavilerden kaynaklanan iyatrojenik işitme kaybı şeklindeki ototoksisite, 1000 yılı aşkın bir süredir iyi tanımlanmıştır.
Siklodekstrin bu vakalar, genellikle hayatı tehdit eden hastalıklar için uygulanan ilaç tedavileri, işitme riskini hastalığa çare bulma arzusuyla dengeleyen bir ikilemi beraberinde getirmektedir.
Son zamanlarda, yeni bir ototoksik bileşik sınıfı tanımlandı - siklodekstrinler.
Bu bileşiklerin endüstriyel ve tıbbi uygulamalarda çözücüler ve stabilizatörler olarak birçok rolü olmasına rağmen, işitme riski, yalnızca yüksek konsantrasyonlu siklodekstrin dozları, yıkıcı nörolojik bozukluk, Niemann-Pick Hastalığı Tip C (NPC) için bir tedavi olarak değerlendirildiğinde ortaya çıktı. .
Siklodekstrin bu derleme makalesinde, bu bileşiklerin doğasını, insan hastalarda ve hayvan modellerinde siklodekstrine bağlı işitme kaybının kanıtlarını özetliyoruz ve bu ototoksisitenin altında yatan potansiyel mekanizmalar hakkında spekülasyonlar yapıyoruz.

Siklodekstrin Çeşitleri ve Yapısı
Siklodekstrinler, doğada selülozun bakteriler tarafından sindirilmesiyle oluşan halka şeklindeki oligosakkaritlerdir.
α-1, 4 glikozidik bağ ile bir arada tutulan değişen sayıda glikoz biriminden oluşurlar.
Doğal olarak oluşan çeşitler, en yaygını altı, yedi veya sekiz (sırasıyla, α-, β- ve γ- siklodekstrinler olarak adlandırılır) olmak üzere en az altı glikoz birimi içerir.
Sekizden fazla glikoz üyesi olan siklodekstrinler doğada daha az yaygındır ve daha az iyi karakterize edilir ve beş glikoz ünitesine sahip bileşikler sadece sentetiktir. α-, β- ve γ- siklodekstrinler üzerine çok sayıda araştırma yapılmıştır ve özellikleri iyi karakterize edilmiştir.
Bu moleküllerin oluşturduğu siklodekstrin halkası genellikle fincan şeklinde bir toroid olarak tasvir edilir.
Kabın dışındaki siklodekstrin hidrofiliktir ve iç kısmı daha hidrofobiktir.
Bu nedenle, bu kimyasallar, tek başlarına veya dimerler halinde hidrofobik konuk molekülleri içlerinde tutma kabiliyeti ile suda çözünürdür.
Konuk bileşiklerin çözünürlüğünde ve stabilitesinde artışa neden olan siklodekstrin, siklodekstrinlerin geniş tıbbi, endüstriyel ve bilimsel kullanımlarının baskın temelidir.
Glikoz birimlerinden uzanan toroidal açıklıkların ağızlarını oluşturan hidroksil gruplarındaki hidrojenin kimyasal ikamesi ile bu özelliğin iyileştirilmesi ve uyarlanması için çok çaba harcanmıştır.
Bu bölgelerdeki bazı yaygın ikameler metil, hidroksilpropil ve sülfobütileter gruplarıdır.
Bu grupların eklenmesi, farklı verimliliklerle gerçekleşir ve amaçlanan reaksiyon ürünü ile birlikte farklı safsızlık setleri ile sonuçlanır.
Siklodekstrin, olası tüm bölgelerin ikamesini sağlamak için kimyasal olarak zordur, bu nedenle bir reaksiyon işlemi, genellikle molekül başına veya glikoz birimi başına mevcut ikame edilmiş grupların ortalama sayısı olarak ifade edilen bir "ikame derecesi" ile sonuçlanır.
Farklı işlemler, çeşitli derecelerde ikame üretir ve bunun avantajları olabilir, çünkü hem ikame grubunun doğası hem de ikame derecesi, siklodekstrinin performansını yararlı olabilecek şekillerde etkiler.

Soyut
Siklodekstrinler (CD'ler), a-1,4-glikozit bağıyla bağlanan d-(+)-glukopiranoz birimlerinin siklik oligomerleridir.
CD'ler fosil kaynaklardan değil nişastadan üretilir ve pratik olarak toksik değildir.
CD'ler, sulu ortamda inklüzyon kompleksleri oluşturmak için şekli ve boyutu boşlukla eşleşen hidrofobik konuk bileşikleri tanır.
Bu nedenle CD'ler, endüstride ve akademide moleküler tanıma kabiliyetine sahip fonksiyonel bileşikler olarak yaygın olarak kullanılmaktadır.
Bu girdi, CD'leri gözden geçirir; tarihsel arka plan, temel özellikler ve içerme davranışı, endüstriyel uygulamalar ve en son uygulamalar.

siklodekstrinler
CD'ler, selülozun bakteriyel sindirimi sırasında oluşan klasik siklik oligosakkaritlerin bir ailesidir ve 1891'de Villiers tarafından keşfedilmiştir.
Bu siklik oligosakkaritler, (a-1,4)-bağlı a-d-glukopiranoz birimlerinden oluşur ve önemli ölçüde hidrofobik bir merkezi boşluk ve hidrofilik bir dış yüzey içerir.
Glukopiranoz birimlerinin sandalye konformasyonundan dolayı, CD'ler kesik bir koni şeklindedir.
Siklodekstrin merkezi boşluğu, glikoz kalıntılarının iskelet karbonları ve eterik oksijenleri ile kaplanmıştır, bu da ona hidrofobik bir karakter verir ve polar olmayan alkil ve aril kalıntılarının bağlanması için araçsaldır.
Kavitenin siklodekstrin polaritesinin etanol çözeltisininkine benzer olduğu tahmin edilmiştir.
Siklodekstrin hidroksil işlevleri, şeker kalıntılarının birincil hidroksil grupları koninin dar kenarında ve ikincil hidroksil grupları daha geniş kenarda olacak şekilde koninin dışına yönlendirilir.
Bu düzenleme, organik konukların, özellikle anyonik konuk moleküllerin bağlanması için ek hidrojen bağlanma yerleri sağlar.
Siklodekstrin doğal α-, β- ve γ-CD'ler sırasıyla altı, yedi ve sekiz glukopiranoz biriminden oluşur.
CD'ler, organik moleküllere bağlanma özellikleri tanınan ve kapsamlı bir şekilde araştırılan, moleküler kompleksleşmenin fiziksel ve kimyasal özellikleri ile ilgili zengin sonuçlar veren ilk reseptör molekülleridir.
CD tabanlı konukçu-konuk komplekslerinin bağlanma sabitleri tipik olarak 10 ila 105 M-1,18,19 arasında değişir ve bu, konuk moleküllerin sulu çözeltide önemli bir kompleksleşmesini sağlamak için makrosiklin milimolar konsantrasyonlarını gerektirir.
Doğal CD'ler ve bunların kompleksleri hidrofilik olmasına rağmen, özellikle β-CD'nin (16 mM) sulu çözünürlükleri oldukça sınırlıdır.
Siklodekstrin, çeşitli uygulamalarda CD-tabanlı konak-konuk sistemlerinin kapsamlı kullanımlarına sınırlamalar getirir, çünkü nicel kompleksleştirmenin milimolar altı misafir konsantrasyonları ile elde edilmesi genellikle zordur.
Bununla birlikte, siklodekstrin, hidrofilik CD'lerin düşük ila orta oral dozajlarda toksik olmadığını ve tıbbi kullanımda, özellikle ilaç formülasyonunda büyük umutları olduğunu belirtmek önemlidir.

Siklodekstrinler 19. yüzyılın sonlarında keşfedildi; Gösterilen kimyasal bileşime sahip Bacillus amylobacter'in nişasta sindiriminden güzel kristaller gözlemlendi.
Bacillus macerans kontaminasyonu, siklodekstrinleri saf olmayan bakteri kültürleriyle üretti.
1903'te Schardinger, dekstrinler A ve B gibi kristalli ürünleri izole etti ve bunların en aza indirgeme gücünden yoksun olduklarını bildirdi.

1904'te Schardinger, alkol türevleri üretebilen yeni bir organizmayı izole etmek için nişasta ve şeker içeren bitki materyali kullandı.
1911'de, nişastadan önemli miktarda kristal dekstrin üretmekten sorumlu olan suşa Bacillus maceranları adını verdi.
Schardinger, kristal ürününe, yani kristalize dekstrin α ve dekstrin β'ya bir isim vermiştir.
1935'te, γ dekstrinin izolasyonundan önce, siklodekstrinler üretmek için farklı fraksiyonasyon şemaları geliştirildi.
Bu dönemde siklodekstrin yapıları henüz bilinmiyordu ancak 1942 yılında X-ışını kristalografi yöntemi kullanılarak α-siklodekstrin ve β-siklodekstrin yapıları ortaya çıkarıldı.
1948'de, γ-siklodekstrinlerin benzersiz yapısının konak-konuk inklüzyon kompleksleri oluşturabileceği belirlendi.

Siklodekstrinler, CD'lerin X-ışını yapıları tarafından tanınan birincil (C6) ve ikincil (C2 ve C3) hidroksil gruplarından oluşur.
Siklodekstrin birincil grupları, CD halkalarının kenarında yer alır ve ikincil gruplar, CD halkasının dış kenarında yer alır ve eter benzeri oksijen ve CD'lerin torusunun içindeki polar C3 ve C5 hidrojen grupları.
Bu tür bir yapının siklodekstrin sonucu, lipofilik matris ve dışarıda hidrofilik, suda çözülebilen ve 'mikro-heterojen bir ortam' sağlayan içteki kutup boşluğunu temsil eder.

Siklodekstrinlerin kimyası
Siklodekstrinler (CD'ler), şeker ve nişastanın enzimatik bozunmasıyla üretilir.
Bunlar a-1,4-glikosidik bağlarla bağlanmış glikoz birimlerinden oluşan siklik oligosakkaritlerdir.
Siklodekstrinler, altı, yedi ve sekiz a-1,4-glikosidik bağdan oluşan a-siklodekstrin, β-siklodekstrin ve y-siklodekstrin gibi üç formda mevcuttur. Bunlar, yağlar, mumlar ve katı yağlar gibi konuk molekülleri barındırabilen içeriden lipofiliktir.
Siklodekstrin konukçu-konuk kompleksleri oluşturma yeteneği, çözücülerde hidrofobik bileşiklerin stabilize edilmesi ve çözülmesi için hayati önem taşır.

Yağda çözünen vitaminler ve hormonlar gibi metabolik olarak önemli birçok bileşik, sulu çözeltilerde çok düşük çözünürlüğe sahiptir.
Bu bileşikleri doku kültürü, hücre kültürü veya diğer su bazlı uygulamalarda çözmek için çeşitli teknikler kullanılmıştır.
Sık kullanılan bir yaklaşım, bu bileşiklerin çözünmesini kolaylaştırmak için bir "taşıyıcı" molekül olarak siklodekstrin kullanmaktır.

Doğal siklodekstrinlerin çözünürlüğü çok zayıftır ve başlangıçta bu, siklodekstrinlerin etkili kompleks yapıcı maddeler olmasını engellemiştir.
1960'ların sonlarında 2-, 3- ve 6-hidroksil bölgelerindeki kimyasal ikamelerin çözünürlüğü büyük ölçüde artıracağı keşfedildi.
Siklodekstrin kimyasal ikame derecesi ve ikame için kullanılan grupların doğası, sulu bir ortamda siklodekstrinin nihai maksimum konsantrasyonunu belirler.
Kimyasal olarak modifiye edilmiş siklodekstrinlerin çoğu, suda %50 (a/h) konsantrasyonuna ulaşabilir.

Boşluk boyutu, kompleks oluşturmada hangi siklodekstrinin kullanılacağının ana belirleyicisidir.
"Uygunluk", siklodekstrinlerin iyi bir şekilde dahil edilmesini sağlamak için kritik öneme sahiptir.
α-Siklodekstrinler, birçok molekülü kabul etmeyen küçük boşluklara sahiptir.
y-Siklodekstrinler, dahil edilecek birçok molekülden çok daha büyük boşluklara sahiptir ve siklodekstrin hidrofobik yükler, kompleksleşmeyi kolaylaştırmak için etkili bir şekilde etkileşime giremez.
β-siklodekstrinlerin kavite çapının, doku ve hücre kültürü uygulamalarında sıklıkla kullanılan hormonlar, vitaminler ve diğer bileşikler için en uygun boyut olduğu bulunmuştur.
Bu nedenle, β-siklodekstrin en yaygın olarak bir kompleks oluşturucu ajan olarak kullanılır.

Hidrofobik moleküller, suyun yerini alarak siklodekstrinlerin boşluğuna dahil edilir.
Siklodekstrin reaksiyonu, molekülün su tarafından itilmesiyle desteklenir.
Siklodekstrin, ilgilenilen molekülü siklodekstrin içinde etkili bir şekilde kapsüller ve molekülü suda çözünür hale getirir.
Suda çözünür kompleks, çok daha büyük hacimli bir sulu çözücü içinde seyreltildiğinde, işlem tersine çevrilir, böylece ilgili molekül çözeltiye salınır.

Suda çözünür komplekslerden oluşan ürün yelpazemiz, doku ve hücre kültürü uygulamalarında yaygın olarak kullanılan biyokimyasalların siklodekstrinleri ve çözünür siklodekstrin-komplekslerini içerir.

Oral yoldan verilen ilaçların çoğu, zayıf suda çözünürlüğe ve çözünme hızına sahiptir.
Siklodekstrin ve türevleri, bu zorlukların üstesinden gelmek için farmasötik adjuvanlar olarak temsil edilir ve gelişmiş biyoyararlanım ile stabil formülasyonun geliştirilmesine yardımcı olur.
Siklodekstrinler, farmasötik bilim adamlarının suda az çözünür ilaçlar için ilaç dağıtım zorluklarının üstesinden gelmelerine yardımcı olan çok yönlü fizikokimyasal özelliklere sahip benzersiz bir yapıdır.
Siklodekstrin ve türevleri, sıvı oral, katı ve parenteral preparasyonlar gibi çeşitli dozaj formlarının hazırlanmasına yardımcı olarak, çözücüler olarak geniş ölçüde faydalıdır.
Siklodekstrinler, inklüzyon kompleksi oluşturmak ve ilaçların suda çözünürlüğünü, fiziksel kimyasal stabilitesini ve biyoyararlanımını arttırmak için uygun boyuttaki konuk moleküllerle etkileşime girer.
Rapor edilen çeşitli literatürler aracılığıyla, gözden geçirme, suda az çözünür ilaçların çözünürlüğünü ve biyoyararlanımını arttırmada siklodekstrin ve türevleri kavramını vurgulamaktadır.
Siklodekstrinler (CD'ler), bu zorluğun üstesinden gelmede farmasötik eksipiyanlardan birini temsil eder. CD'ler, daha önce 1891'de Villiers tarafından keşfedilen doğal kökenli moleküllerdir.
CD'lerin uygulanmasına yönelik siklodekstrin ilgisi daha sonra yirminci yüzyılda Avusturyalı mikrobiyolog Franz Schardinger tarafından araştırıldı ve bu 1970'lerin sonlarından itibaren farmasötik ve diğer alanlardaki en önemli ilgi konusu haline geldi.
Patates nişastasının bakteriyel sindiriminden izole edilen ve daha sonraları ve şimdilerde α-CD ve β-CD olarak adlandırılan α-dekstrin ve β-dekstrin olarak adlandırılan iki kristalli bileşik tanımladı.
Zamanla, CD'ler, ilaç çözünürlüğünü ve stabilitesini artırmak, kokuları ve tatları maskelemek, ilaç emilimini arttırmak,6 ilaç salım profillerini kontrol etmek, lokal ve sistemik toksisiteyi azaltmak ve biyolojik bariyerler boyunca ilaç geçirgenliğini geliştirmek gibi çeşitli uygulamalar için kaliteli bir platform oluşturmuştur. .
Formülasyonları içeren CD'ler, oral, oküler, nazal, dermal ve rektal gibi çeşitli dağıtım sistemleri aracılığıyla iletilmiştir.
Uygulama açısından, CD'ler toksik olmayan, düşük maliyetli, güvenli (güvenlik sağlığı otoriteleri tarafından tanınan) ve kolay erişilebilir gibi çeşitli avantajlar sunar.
Yayınlanmış çeşitli raporlar, suda az çözünen ilaçların oral biyoyararlanımını artırmak için CD'lerin geniş uygulamasını göstermektedir.

CD'lerin Yapısı
CD'ler, çeşitli basiller (Bacillus macerans ve B circulans) tarafından üretilen sikloglikosil transferaz amilazları tarafından nişasta parçalanmasından elde edilen siklik oligosakkaritlerdir. Kesin reaksiyon koşullarına bağlı olarak, her biri sırasıyla altı ila sekiz dekstroz birimi içeren a-, β- ve γ-CD olmak üzere üç ana CD tipi elde edilir.
CD'ler, glukopiranoz birimleri arasındaki bağlar seviyesinde serbest rotasyonu olmayan halka moleküllerdir, silindirik değil, toroidal veya koni şeklindedirler. CD'ler, aktif molekülün dahil edildiği 0.79 nm derinliğinde oyuk konik boşluktan oluşur.
Birincil hidroksil grupları dar tarafta, ikincil gruplar ise daha geniş tarafta bulunur.
CD'lerin özellikleri, CD'lerin kenarında farklı fonksiyonel gruplar kullanılarak değiştirilebilir.
CD'nin hidroksil grubunun, hidroksipropil-, metil-, karboksialkil-, tiyo-, tosil-, amino-, maltosil-, glukosil- ve sülfobütil eter grupları gibi çeşitli ikame grupları ile kimyasal ve enzimatik reaksiyonlarla β-CD'ye ikame edilmesi çözünürlüğü artırabilir.
Polar olmayan çözünenlerin çözünürlüğü, CD'lerin iç boşluğunun polar olmayan doğası (lipofilik) nedeniyle oluşurken, CD'lerin dış kısmının polar yapısı (hidrofilik), CD'lerin ve ilacın sulu çözelti içinde çözünmesine yardımcı olur.
Bu özelliklerinden dolayı CD'ler son yıllarda çözünürleştirici bir aday olarak büyük ilgi görmüş ve çeşitli ilaçların biyofarmasötik eksikliklerinin üstesinden gelmiştir.
CD'ler, bazı polar, aprotik çözücülerde yaygın olarak çözünür, ancak çoğu organik çözücüde çözünmez.
CD'ler bazı organik çözücülerde suya göre daha yüksek çözünürlük sergilemelerine rağmen, konuk molekülün suya olan afinitesine kıyasla çözücüye olan afinitesinin artması nedeniyle inklüzyon kompleksleri susuz çözücülerde yer almaz.
Hidroklorik asit ve sülfürik asit gibi güçlü asitler CD'leri hidrolize edebilir. Bu hidroliz hızı, asidin sıcaklığına ve konsantrasyonuna bağlıdır. CD'ler bazlara karşı dayanıklıdır.
CD'lerdeki siklodekstrin hidrofobik boşluk, kısmen düşük moleküler lipofilik ilaç molekülü ve polimerleri barındırabilir.
Hidrofilik ilaç-CD kompleksleri, merkezi boşluğa lipofilik ilaç veya lipofilik ilaç molekülünün dahil edilmesiyle oluşturulur.
Lipofilik boşluk böylece lipofilik konuk molekülü sulu ortamdan korurken, CD'nin dış polar yüzeyi çözündürücü etki sağlar.

Oral uygulamada β‒CD türevi
Bazı CD'ler, düşük çözünürlüğü ve zayıf güvenliği nedeniyle farmasötiklerdeki uygulamalarını sınırlar.
Bunlardan biri düşük çözünürlük gösteren ve hemolitik aktivite ile güçlü tahrişe neden olan β-CD içerir.
Ancak bazı β-CD türevleri bu eksikliklerin üstesinden gelebilir.
Bununla birlikte, düşük fiyatı nedeniyle β-CD türevleri, farmasötik olarak pazarlanan formülasyonlarda yaygın olarak kullanılmaktadır.
β-CD'nin suda çözünürlüğü nispeten düşüktür (25 °C'de yaklaşık 18,5 54 mg/mL), türevi hidroksipropil-β-Siklodekstrin ise daha yüksek suda çözünürlüğe sahiptir (25 °C'de yaklaşık 600 55 mg/mL) .
Yayınlanmış raporlara dayanarak, Hidroksipropil-β-siklodekstrin, daha iyi suda çözünürlüğü ve daha yüksek güvenliği ile hidrofobik ilaçların çözünürlüğünü iyileştirmede yaygın olarak kullanılan β-CD türevidir.
Tablo 1, doğal CD'leri ve mevcut türevlerini temsil etmektedir.
Konuk moleküller ile inklüzyon komplekslerinde konak olarak β-CD hakkında çeşitli raporlar yayınlanmış ve patent alınmıştır.
İnklüzyon kompleksi, stokiyometrik moleküler fenomeni içerir.
Konak olarak CD'ler, konuk molekülü iç boşluğa 1 oranında dahil ederek hidrofobik ilaç parçaları (misafir) ile hidrofilik inklüzyon kompleksleri (bu boşluk başka bir maddenin molekülü ile dolduğunda buna inklüzyon kompleksi denir) oluşturur. :1 ve böylece aktif molekülün içsel özelliklerinde herhangi bir değişiklik olmaksızın aktif molekülün fizikokimyasal özelliklerini değiştirir.
Çözünürlük, çözünme hızı, stabilite ve biyoyararlanım gibi ilaç moleküllerinin fizikokimyasal özelliklerindeki bu tür değişiklikler, farmasötik alanda oral ilaç dağıtımı için uygun bir aday olarak CD'lere katkıda bulunur.
Şekil 1, konuk-konak inklüzyon komplekslerinin oluşumunu göstermektedir.
İlaç/CD inklüzyon kompleksleri genellikle çökeltme, yoğurma, çözücü buharlaştırma, liyofilizasyon ve bileşenlerin çözeltilerinin veya süspansiyonlarının püskürtülerek kurutulması gibi basit birim işlemlerle hazırlanır.
Bu inklüzyon kompleksleri içindeki konuk molekülün bağlanma kuvvetleri arasında hidrofobik, van der Waals, hidrojen bağı veya dipol etkileşimi yer alır.

Siklodekstrinler, 19. yüzyılın sonlarında keşfedilmelerinden bu yana, esas olarak yardımcı maddeler olarak kabul edildi.
Bununla birlikte, siklodekstrin araştırmalarındaki gelişmeler, bu konakçıların bazılarının biyomolekülleri yakalayabildiğini ve içerebildiğini, yağ asitlerini ve kolesterolü vurgulayarak, bunların inert olmadıklarını ve etkilerinin belirli tıbbi amaçlar için kullanılabileceğini göstermiştir.
2000 yılından günümüze kadar olan literatür raporlarına odaklanan bu derleme, siklodekstrinlerin bilinen biyolojik aktivitelerinin ve bunların tıbbi uygulamalardaki etkilerinin kapsamlı bir tanımını sunmaktadır.
Bu makale iki ana bölüme ayrılmıştır, biri bulaşıcı rahatsızlıklardan kardiyovasküler işlev bozukluklarına ve metabolik hastalıklara kadar çeşitli patolojilerde aktif farmasötik bileşenler olarak siklodekstrinlerin özelliklerine ve uygulamalarına ayrılmıştır.
İkinci bölüm, bir dizi biyomedikal teknolojide siklodekstrinlerin kullanımına ayrılmıştır.

Tarihsel Bakış
İlk olarak 1891'de Villiers tarafından bildirilen siklodekstrinler (CD'ler) 128. yıl dönümlerini tamamladılar. Villiers tarafından (nişastanın fermantasyon ürünlerinin ortasında) "güzel parlak kristaller" şeklinde yavaşça çöken karbonhidratlar olarak tanımlanan bu moleküller, keşiflerini takip eden ilk beş yıl boyunca gizem kadar çekiciliğini de korudu.

Siklodekstrinler, insanlara bilgilerinin ilk 50 yılında yoğun bilimsel merak konusuydu.
Farklı gruplardan bilim adamları, oluşumlarının kökenlerini, reaktivitelerini (diğer molekülleri barındırma yeteneği dahil) ve en önemlisi yapılarını anlamaya çalıştılar. Siklodekstrinlerin döngüsel doğası 1939'da kabul edildi; bununla birlikte, tek başına modellemeye dayanan bu ilk öneri, aynı zamanda hatalı bir şekilde α-CD'yi (en küçük siklodekstrin) beş glikoz birimine sahip olarak tanımlamıştır. Doğal siklodekstrinlerin her birinin yeterli saflaştırılması ve kristal yapı çözünürlüğü ile 1948 yılına kadar, bileşimlerinin a-CD, β-CD ve y- için altı, yedi ve sekiz glikoz ünitesinden oluşan doğru bir şekilde tanımlanması değildi. CD .

Siklodekstrin 20. yüzyılın ikinci yarısında, siklodekstrinlerin yapısı ve özellikleri daha ayrıntılı olarak bilinmeye başlayınca, çalışmalar çeşitli moleküllerle inklüzyon kompleksleri oluşturma yeteneklerinin araştırılmasına yöneldi.
Siklodekstrinlerin, hassas organik konuk moleküllerini buharlaşmadan ve oksidasyondan koruduğu ve apolar konuklar üzerindeki çözündürücü etkisinin onları çeşitli uygulamalar için çekici kıldığı bulundu.
Siklodekstrinlerin endüstriyel üretimi onları daha büyük miktarlarda kullanıma sunmaya başladığında ve toksikolojik güvenlik tespit edildiğinde, farmasötik, kozmetik ve gıda kimyasındaki uygulamalar çiçek açtı ve daha yakın zamanda, uygulamalar nutrasötikler olarak (yeniden) ortaya çıkan alanlara genişledi. ve doğal ürünler.
Siklodekstrin tüm bu ürünler, siklodekstrinler esasen eksipiyanlar veya inert malzemeler olarak kabul edildi.

Yeni bin yılın dönüşüyle birlikte, siklodekstrin biyomedikal araştırmalarındaki gelişmeler, bu moleküllerin o kadar da hareketsiz olmadığını ve aslında bazı insan hastalıklarını tedavi etmek için kullanılabileceğini göstererek bilim camiasını bir kez daha şaşırttı.
Bu tür tıbbi özellikler bu derlemenin ana konusunu oluşturmaktadır ve Bölüm 2'de ayrıntılı olarak sunulmaktadır.
Siklodekstrinlerin Düzenleyici Durumu
Yerli CD'ler Japonya'da doğal ürünler olarak kabul edilir ve bu nedenle hem ilaçlarda hem de gıdalarda birçok kısıtlama olmaksızın kullanılırlar.
Batı ülkelerinde, doğal siklodekstrinlerin yutulması JECFA (Joint WHO/FAO Gıda Katkı Maddeleri Uzman Komitesi) tarafından düzenlenmektedir, farmasötik uygulamalar Avrupa'da Avrupa İlaç Ajansı (EMA) ve Avrupa'da Gıda ve İlaç İdaresi kapsamındadır. Amerika Birleşik Devletleri.
Yerel CD'ler önemli bir absorpsiyon olmadan yutulabilir, bu nedenle FDA tarafından "Genel Olarak Güvenli Olarak Kabul Edilir"; genellikle "GRAS statüsüne" sahip moleküller olarak adlandırılırlar. α-CD ve γ-CD kısıtlama olmaksızın alınabilirken, β-CD'nin oral alımı her gün kilogram başına maksimum 5 mg ile sınırlandırılmalıdır. Parenteral kullanımla ilgili olarak, doğal siklodekstrinler çok daha güçlü kısıtlamalardan muzdariptir. Gerçekten de EMA, böbrek toksisitesi nedeniyle α-CD ve β-CD'nin doğrudan kan dolaşımına verilmesine karşı tavsiyede bulunur.
Siklodekstrin ilavesi, doğal CD'lerin, eritrosit membranından fosfolipidlerin ve kolesterolün ekstraksiyonu nedeniyle sırasıyla a-, β- ve γ-CD'ler için 6, 3 ve 16 mM konsantrasyonlarda in vitro hemolize neden olduğu bilinmektedir.

Yerel CD'ler, 2012 raporuna göre 1500 farklı molekülü aşan çok çeşitli ve sayıda türev elde etmek için işlevselleştirilebilir.
Bunlardan sadece birkaçı eczacılık alanlarında insan kullanımı için onaylanmıştır.
ABD Gıda ve İlaç Dairesi (FDA), 2-hidroksipropil-β-siklodekstrin (HPβCD) ve 2-hidroksipropil-y-CD'yi (HPγCD) onaylanmış inert malzemeler (eksipiyanlar) olarak listeler; HPβCD, oral ve intravenöz uygulama için uygundur, HPγCD ise sadece topikal ürünlerde ve maksimum %1.5 (a/h) konsantrasyonda kullanılabilir.
O-metillenmiş CD'lerde onay durumu bir molekülden diğerine değişir.
Örneğin, heptakis-2,3,6-tris-O-metil β-CD (TRIMEB), hemolitik etkisi ve renal toksisitesi nedeniyle insan kullanımı için güvenli değildir.
Siklodekstrin kardeş siklodekstrin, heptakis-2,6-di-O-metil-β-CD (DIMEB), ayrıca çoğunlukla karaciğeri hedef alan bir miktar toksisiteye sahiptir: Farelerde 300 mg/kg'lık dozlar yüksek glutamat-piruvat transaminaz seviyelerine neden olmuştur ( GPT) ve glutamat-oksaloasetat transaminaz (GOT), karaciğer hasarının iki biyolojik belirteci.
Buna rağmen, DİMEB, muhtemelen bu tür ürünlerde düşük miktarlarda bulunması nedeniyle birkaç enjekte edilebilir aşıda ticari kullanım için FDA tarafından onaylanmıştır.
Rastgele pozisyonlarda O-metilasyona tabi tutulan siklodekstrinler, farklı ikame derecelerine göre farklı güvenlik profillerine sahiptir. Glikoz birimi başına ortalama 1.8 metoksil grubuna sahip RAMEB (rastgele metillenmiş beta-siklodekstrinden), ana βCD'den daha yüksek böbrek toksisitesinin yanı sıra eritrositler üzerinde bir miktar hidrolitik etkiye sahiptir.
Bu nedenlerle RAMEB, EMA tarafından parenteral kullanım için önerilmez.
CRYSMEB (adını kristalli bir katı, kristalli metillenmiş beta-siklodekstrin olduğu gerçeğinden almıştır) kasıtlı olarak düşük bir ikame derecesine sahiptir (glikoz birimi başına ortalama 0,56 metil grubu, yani her CD molekülünde sadece dört metil grubu), çünkü tasarlandığından yüksek biyotolerabilite için.
CRYSMEB hemolize neden olmaz ve dermal uygulamalar ve kozmetikte bir bileşen olarak zaten onaylanmıştır.
Başka bir biyouyumlu CD, nefrotoksik olmayan ve hem oral hem de intravenöz uygulama için FDA onaylı birkaç pazarlanan ilaçta bulunan sülfobütil eter β-CD'dir (SBEβCD).

Siklodekstrinler, bir halkada birbirine bağlı çoklu glikoz yapı taşlarından oluşur.
Halkanın boyutuna bağlı olarak, altılı α-siklodekstrin, yedili β-siklodekstrin ve sekiz glikoz üniteli γ-siklodekstrin arasında bir ayrım yapılır.
WACKER, CAVAMAX® W6 (α-siklodekstrin), W7 (β-siklodekstrin) ve W8 (γ-siklodekstrin) ticari isimleri altında pazarlayan, doğal olarak oluşan üç siklodekstrin'i de üreten dünyadaki tek şirkettir.

Bu a-, p- ve y-siklodekstrinlerin hidroksipropilasyon veya metilasyon yoluyla modifiye edilmesiyle üretilen siklodekstrin türevleri, WACKER tarafından CAVASOL® adı altında pazarlanmaktadır.

Ateroskleroz, yüksek kan kolesterol konsantrasyonlarına bağlı inflamatuar bir hastalıktır.
Aterosklerozun önlenmesi ve tedavisinde devam eden ilerlemelere rağmen, kardiyovasküler hastalık dünya çapında önde gelen ölüm nedeni olmaya devam etmektedir.
Apolipoprotein B içeren lipoproteinlerin subendotelyal boşlukta sürekli tutulması, lokal aşırı serbest kolesterol bolluğuna neden olur.
Kolesterol birikimi ve kolesterol kristallerinin (CC'ler) birikmesi karmaşık bir inflamatuar yanıtı tetiklediğinden, aterosklerozu önlemede ve tersine çevirmede kolesterol çözünürlüğünü artıran bir bileşik olan siklik oligosakkarit 2-hidroksipropil-β-siklodekstrinin (CD) etkinliğini test ettik.
Murin aterosklerozunun CD tedavisinin aterosklerotik plak boyutunu ve CC yükünü azalttığını ve kolesterolden zengin diyet devam etse bile plak regresyonunu desteklediğini gösterdik.
Mekanik olarak, CD hem makrofajlarda hem de insan aterosklerotik plaklarında oksisterol üretimini arttırdı ve kolesterol akışını iyileştirmek ve anti-inflamatuar etkiler uygulamak için karaciğer X reseptörü (LXR) aracılı transkripsiyonel yeniden programlamayı destekledi.
Cyclodextrin vivo, bu CD aracılı LXR agonizmi, CD'nin antiaterosklerotik ve anti-inflamatuar etkilerinin yanı sıra arttırılmış ters kolesterol taşınması için gerekliydi.
İnsanlarda ÇH tedavisi güvenli olduğundan ve ÇH aterojenezin temel mekanizmalarını faydalı bir şekilde etkilediğinden, bu nedenle insan aterosklerozunu önlemek veya tedavi etmek için klinik olarak kullanılabilir.

Siklodekstrinler, içi boş bir kesik koni şeklindeki siklik oligosakkaritlerdir.
Dış kısımları hidrofiliktir ve boşlukları hidrofobiktir, bu da siklodekstrinlere boşlukta hidrofobik molekülleri/parçaları barındırma yeteneği verir.
Bu özel moleküler düzenleme, farmakolojik uygulamalarda yaygın olarak kullanılan siklodekstrinlerin proteinler üzerinde sahip olduğu çeşitli faydalı etkileri açıklar.
β-siklodekstrin ve dört karbonhidrat bağlayıcı olmayan model protein arasındaki etkileşimi inceledik: ubikuitin, kimotripsin inhibitörü 2 (CI2), S6 ve insülin SerB9Asp NMR spektroskopisi ile değişen yapısal ayrıntılarda.
β-siklodekstrin ve model proteinlerimizin etkileşiminin, protein yüzeyindeki belirli bölgelerde gerçekleştiğini ve bu bölgelerin çözücüye erişilebilirliğinin, bir etkileşimin oluşması için gerekli ancak zorlayıcı olmayan bir koşul olduğunu gösterdik.
Bu davranış genelleştirilebilirse, siklodekstrinlerin farklı proteinler üzerindeki çok çeşitli farklı etkilerini açıklayabilir: agregasyonun baskılanması (agregasyondan sorumlu kalıntılar yüksek oranda solvent ile erişilebilir ise), bozunmaya karşı koruma (eğer bir proteazın saldırı noktası sterik ise ' siklodekstrin tarafından maskelenir), fonksiyonun değiştirilmesi (eğer fonksiyona dahil olan kalıntılar siklodekstrin tarafından 'maskelenirse').
Siklodekstrinlerin belirli bir protein üzerindeki kesin etkisi, her zaman bu proteinin özel yapısı ile ilgili olacaktır.

Siklodekstrinler (CD'ler), nişastanın enzimatik bozunmasıyla üretilen doğal siklik oligosakkaritlerdir.
Sırasıyla a-(1, 4) glikosidik ile bağlı 6, 7 ve 8 D-glukopiranoz biriminden oluşan aCD, βCD ve γCD olarak adlandırılan üç yerel CD vardır.
Moleküller genel olarak, hidrofilik bir dış yüzeye ve küçük hidrofobik ilaç moleküllerinin veya daha büyük moleküllerin hidrofobik kısımlarının tutulmasına izin veren nispeten hidrofobik bir iç boşluğa sahip, böylece yeni fizikokimyasal özelliklere sahip ilaçlar sağlayan, kesik koni, kova benzeri veya halka şekilli olarak tanımlanır. içsel özelliklerini değiştirmeden.
Tablo 1, farklı CD'lerin özelliklerini özetlemektedir.
Kompleks oluşturma için doğal CD'ler tercih edilir; bununla birlikte, kullanılabilirlikleri aCD'nin küçük boşluk boyutu, βCD'nin zayıf suda çözünürlüğü ve γCD'nin düşük üretkenliği ile sınırlıdır.
Türetilmiş CD'ler, hidroksil gruplarının istenen fonksiyonel kısımlarla ikame edilmesiyle elde edilebilir.
Metil-(MeβCD ve MeγCD) 4, 5, hidroksipropil-(HPaCD, HPβCD ve HPγCD) 6-8 ve sülfobütileter (SEBβCD) türevleri farmasötik ürünlerde sıklıkla bulunur ve doğal CD'lere göre gelişmiş çözünürlük ve dahil etme kapasitesine sahiptir.
Hem doğal CD'lerin hem de bunların türevlerinin farmasötik uygulamaları, ilaç çözünürlüğünü artırmak, organoleptik özellikleri geliştirmek, ilaç geçirgenliğini artırmak ve ilaç stabilitesini artırmak için ilaç/CD kompleksleri kullanıldığında, ürün raf ömrünün ve ilaç biyoyararlanımının artmasıyla sonuçlanır.
Ek olarak, ilaç/CD komplekslerinin agregalar halinde kendiliğinden bir araya gelmesi, CD içeren lipozomlar ve mikroküreler ile mikro ve nanopartiküller gibi yenilikçi ilaç dağıtım sistemlerine yol açabilir.
Polimerize CD'ler (örneğin Epi-αCD ve Epi-βCD), CD'lerin kendi kendine bir araya gelme kabiliyetini arttırmak ve ilaçlar ve biyolojik membranlarla etkileşimlerini güçlendirmek için sentezlenmiştir.
Diğer farmasötik eksipiyanlarla karşılaştırıldığında, CD'lerin çeşitli ilaçların toksisitesini azalttığı ve biyouyumlu olduğu gösterilmiştir.
Sonuç olarak, mevcut ilaç ürünlerinin yeniden formüle edilmesi de dahil olmak üzere farmasötik formülasyonların geliştirilmesinde kullanım için çekicidirler.

Siklodekstrinler, a-1,4 glikozidik bağlarla birleştirilen makrosiklik bir glikoz alt birimleri halkasından oluşan bir siklik oligosakkarit ailesidir.
Siklodekstrinler, nişastadan enzimatik dönüşümle üretilir.
Gıda, ilaç, ilaç dağıtımı ve kimya endüstrilerinin yanı sıra tarım ve çevre mühendisliğinde kullanılırlar.
Siklodekstrinler, amilozda (bir nişasta parçası) olduğu gibi 1->4 bağlantılı veya daha fazla a-D-glukopiranozit biriminden oluşur.
En büyük siklodekstrin, 1,4-anhidroglukopiranozit birimleri içerirken, kötü karakterize edilmiş bir karışım olarak en az 150 üyeli siklik oligosakkaritler de bilinmektedir.
Tipik siklodekstrinler, bir halkada altı ila sekiz ünite arasında değişen bir dizi glikoz monomeri içerir ve bir koni şekli oluşturur: a (alfa)-siklodekstrin: glikoz alt birimleri β (beta)-siklodekstrin: glikoz alt birimleri y (gama)-siklodekstrin: glikoz alt birimleri

Siklodekstrinler Nedir ve Neden İlgilenirler?
Biyomedikal ve farmasötik açıdan ilgi çekici CD'ler, bir ila dört bağla birleştirilen altı ila sekiz dekstroz biriminden (sırasıyla a-, β- ve γ-CD'ler) oluşan siklik oligosakkaritlerdir.
Bu sözde "ana CD'ler", Amerika Birleşik Devletleri'ndeki kullanımları Japonya ve Avrupa'dakinden daha sınırlı olmasına rağmen, gıda ve farmasötik ürünlerde uzun yıllardır kullanılmaktadır.
Bu CD'lerin genelleştirilmiş bir kimyasal yapısı, CD ile ilgili biyomedikal makalelerde yaygın olarak tartışılan bazı CD'lerin adlarını ve kısaltmalarını da içeren Tablo 1'de gösterilmektedir.

CD'ler farmasötik olarak faydalıdır çünkü ilaç molekülleri ile inklüzyon kompleksleri oluşturmak üzere etkileşime girebilirler.
Bir inklüzyon kompleksinin bu oluşumu, genellikle 1:1 etkileşim, genellikle Denklem 1 ile veya Şema 1'deki gibi tanımlanır, ancak daha yüksek dereceli kompleksler sıklıkla görülür veya varsayılır.

Kompleksin oluşturulmasında, ilacın fizikokimyasal ve biyolojik özellikleri bir avantaj sağlayacak şekilde değiştirilebilir.

Parenteral uygulamadan sonra α-CD ve β-CD'nin siklodekstrin renal toksisitesi ve ayrıca bir dizi modifiye edilmiş CD ile ilgili problemler iyi belgelenmiştir.
Bazı CD'lerin siklodekstrin güvenliği bu makalenin ilerleyen bölümlerinde tartışılacaktır.
Modifiye edilmiş iki CD'nin, çeşitli biyomedikal kullanımlar için iyi inklüzyon kompleksine ve maksimum in vivo güvenliğe sahip olduğu tanımlanmıştır.
Bunlar, SBE-β-CD veya β-CD'nin polianyonik değişken bir şekilde sübstitüe edilmiş sülfobütil eteri olan Captisol ve Janssen tarafından ticari olarak geliştirilen modifiye edilmiş bir CD olan HP-β-CD'dir.
SBE-β-CD ve HP-β-CD, kapsamlı güvenlik çalışmalarından geçmiştir ve şu anda Gıda ve İlaç Dairesi (FDA) onaylı en az altı üründe kullanılmaktadır.
Son zamanlarda, γ-CD üzerindeki 6-hidroksi gruplarının (toplamda sekizi) karboksitiyo asetat eter bağları ve hidroksibutenil-β-CD ile değiştirildiği iki ek türev olan sugammadex veya Org-25969'a ilgi olmuştur.
Ayrıca, γ-CD'nin kendisine ve HP-γ-CD dahil olmak üzere modifiye edilmiş γ-CD'lere yeniden ilgi olmuştur.

Siklodekstrinler Ne Yapabilir ve Ne Yapamaz?
İnklüzyon komplekslerinin oluşturulmasında, gelişmiş çözünürlük, fiziksel ve kimyasal stabilite ve diğer fizikokimyasal özellikler dahil olmak üzere ilaç aday özelliklerindeki büyük değişiklikler iyi belgelenmiştir.
Bu değişiklikler daha sonra daha iyi biyolojik performansla ve dolayısıyla ticari olarak başarılı çeşitli farmasötik ürünlerde CD'lerin kullanılmasıyla sonuçlanmıştır.

Şimdiye kadarki en büyük avantaj, sorunlu ilaçların artan çözünürlüğü alanında olmuştur.
Bununla birlikte, CD'ler tarafından sulu çözünürlük geliştirmesinin, mekanik olarak konuşursak, yardımcı çözücüler ve yüzey aktif maddelerin kullanımıyla geliştirilmiş çözünürlükten farklı olduğunu bilmek önemlidir.
Birlikte-çözücü kokteyller durumunda, çözeltinin yığın özelliklerindeki değişikliklerle suda çözünürlük arttırılır.
Örneğin, dimetilsufo-ksit (DMSO), dimetilasetamid (DMA), polietilen glikol, propilen glikol, etanol ve benzerleri gibi çözücüler, suyla karıştırıldıklarında ancak çok doğrusal olmayan bir şekilde çözünürlüğü artırabilir.
Yani, bir ilaç bu saf çözücülerde çok çözünür olabilir, ancak ilaç-çözücü karışımı sulu bir çözücü ile seyreltildiğinde, suda az çözünür olan ilaç genellikle toplu halde çöker.
Bu doğrusal olmama, özellikle 1:1 kompleksler oluşturan CD'lerin kullanımıyla ilgili bir sorun değildir.
Önemli çözünürlük artışı genellikle yalnızca > %30 ila %40 organik olan bileşimlerde görülür.
Sürfaktan ve sürfaktan-birlikte-çözücü karışımları, düşük kristalli, yüksek oranda yağda çözünen ilaçları (suda az çözünen ilaçların tümü yağda çözünür değildir) çözündürme eğilimindedir, ancak bazı hayvan türlerinde parenteral uygulamadan sonra önemli toksisiteden muzdariptir.
Paklitaksel formülasyonunda Cremophor EL kullanımında görülen zorluklar buna iyi bir örnektir.
Lipid fazında çözülmüş ilaç ile lipid emülsiyonları bazı kullanımlar görmüştür.

Glikopiranoz alt birimleri arasındaki α (1 → 4) bağlantısına dayanan bir siklik oligosakkarit ailesi olan siklodekstrinlerin keşfinden bu yana, bu çok yönlü supramoleküler konaklar, bilimsel araştırmalar için büyük ilgi görmüştür.
Konak-konuk tipi inklüzyon kompleksi oluşturma özelliklerinden dolayı, siklodekstrinler ve bunların sentetik türevleri, farklı alanlarda çok çeşitli faydalar sergiler, yani. ilaç, ilaç dağıtım sistemleri, kozmetik, gıda ve beslenme, tekstil ve kimya endüstrisi vb.

Amaç: Bu derlemenin amacı, siklodekstrinlerin özelliklerini, avantajlarını, son çalışmaları ve çok yönlü faydalarını vurgulamak ve gelecekteki araştırmalar için yeni yönlerde prospektif uygulamalarını yeniden güçlendirmektir.

Yöntemler: Bu makale, çeşitli endüstriyel ürünlerde, teknolojilerde, analitik ve kimyasal süreçlerde siklodekstrinlerin çeşitli uygulamalarını ve dünyadaki çeşitli bilimsel veri tabanlarında, Google'da ve çeşitli ilgili farmasötik endüstrilerin web sitelerinde ve dünya çapındaki patent makamlarında kapsamlı literatür taraması yaparak siklodekstrinlerin çeşitli uygulamalarını özetlemektedir.

Sonuçlar ve sonuç: Siklodekstrinlerde inklüzyon kompleksleşmesi üzerine moleküllerin fiziksel ve kimyasal özelliklerinde çok boyutlu değişiklikler olasılığı nedeniyle, bu bileşikler büyük ticari ilgi görmektedir ve mevcut dünyanın birçok bilimsel problemine çözüm sunabilir.

Siklodekstrinler (CD'ler), glukopiranoz birimleri içeren ve birbirine a-(1,4) bağları ile bağlanan siklik oligosakkaritlerin sınıfı olarak tanımlanır.
Birinci nesil CD'ler veya ana CD'ler olarak da bilinen doğal olarak oluşan üç siklodekstrin şunlardır: a-siklodekstrin (α-CD), β-siklodekstrin (β-CD) ve 6, 7 ve 8 içeren γ-siklodekstrin (γ-CD). sırasıyla glukopiranoz birimleri.

Nişasta, Bacillus maseranlarından elde edilen amilaz ile reaksiyona girdiğinde, α-CD (∼60%), β-CD (∼%20) ve γ-CD (∼%20) ham bir karışımı ile bazı eser miktarda oluşur. sekizden fazla glikoz birimi içeren CD'ler.
Bu karışımın siklodekstrin saflaştırılması çok zordur çünkü çok daha az miktarda CD içerir ve ayrıca proteinler ve diğer safsızlıklarla birlikte başka doğrusal ve dallı dekstrinlere sahiptir.
CD'lerin geliştirilmesindeki çeşitli kronolojik bilgiler Tablo 1'de sunulmaktadır. Son olarak, 1970'lerde, birkaç biyoteknolojik ilerleme, saf α-CD, β-CD ve γ-CD üretiminde büyük gelişmelere yol açmıştır. Yüksek saflıkta α-CD, β-CD ve γ-CD'lerin üretimi için siklodekstrin glikosil transferaz (CGTase) enzimi kullanıldı.
Ana CD'lerin üretimi ve ticari olarak önemli bazı türevleri Şekil 1'de gösterilmektedir.

Doğal CD'ler ve bunların kompleksleri hidrofilik olmakla birlikte, esas olarak β-CD durumunda, sulu çözünürlüklerinin sınırlı olduğu bildirilmektedir.
Siklodekstrin, CD moleküllerinin kristal hallerinde nispeten güçlü bir şekilde bağlanmasından kaynaklanmaktadır.
CD'ler, reaktivitenin yanı sıra her iki fonksiyon temelinde de farklılık gösteren üç serbest hidroksil grubundan oluşan glukopiranoz birimleri içerir.
pH, sıcaklık ve reaktifler gibi farklı reaksiyon koşulları, CD molekülünün C-2 ve C-3 sekonder ve C-6 primer hidroksillerinin nispi reaktivitesini etkiler.
Hidrojen ve hidroksil grubunun, alkil, hidroksil alkil, karboksi alkil, amino, tiyo, tosil, glukosil, maltosil vb. Gibi çok sayıda ikame grubuyla ve binlerce eter, ester, anhidro, deoksi, asidik ve bazik vb., β-CD'nin 21 hidroksil grubu, kimyasal ve enzimatik reaksiyonlarla farklı CD türevleri elde etmek için modifiye edilebilir.

Bu tür türevlendirmeler aşağıdaki amaçları gerçekleştirmek için yapılır:
farklı CD türevlerinin ve bunların komplekslerinin çözünürlüğünü arttırmak;
konuğun stabilizasyonu, tepkiselliği ve hareketliliği azaltılarak CD ile konuğu arasındaki uyumu ve/veya ilişkiyi iyileştirmek;
çözünmeyen, hareketsizleştirilmiş CD içeren yapılar ve polimerler elde etmek için, örn. kromatografik amaçlar için.
CD türevleri temel olarak şu şekilde sınıflandırılır:
(a) kimyasal olarak değiştirilmiş CD türevleri ve
(b) doğal enzimatik olarak modifiye edilmiş CD türevleri.

Enzimatik olarak modifiye edilmiş CD türevleri, pullulanaz enzimi yardımıyla oluşturulur ve dallı CD'ler olarak bilinir.
β-CD'nin hidroksilleri bir kimyasal reaktif ile reaksiyona sokulduğunda, ikame meydana gelir ve heterojen bir ürün üretilir.
İkamenin meydana gelme derecesi aşağıdaki gibi farklı şekillerde tanımlanabilir ve ifade edilebilir:

Yer değiştirme derecesi: Yer değiştirmiş CD molekülünün bir glikoz kısmındaki hidroksil gruplarının sayısı olarak tanımlanır.
Bu nedenle, 1 ila 3 arasında değişebilir. Ortalama ikame derecesi (DS), bir CD glikoz ünitesinde ikame edilen hidroksil gruplarının ortalama sayısıdır.
Siklodekstrin değeri 0 ile arasında değişebilir.

Molar ikame derecesi: Siklodekstrin, esas olarak bir glukopiranoz tekrar birimi ile tamamen reaksiyona giren ortalama ikame sayısı olarak tanımlanan kritik parametredir.
Molar ikame derecesi (MS) değeri 0'a eşitse, ikame olmaz veya iki veya daha fazla ikame reaksiyona girdiğinde ve oligomerik veya polimerik yan zincirler oluşturduğunda 3'e kadar.

β ve γ-CD'nin hidroksipropil türevleri (HP-β-CD ve HP-γ-CD), rastgele metillenmiş β-CD (RM-β-CD), sülfobütileter β-CD sodyum tuzu (SBE-β-CD) gibi CD türevleri ) ve maltosil-β-CD (M-β-CD) gibi dallanmış CD'ler farmasötik açıdan büyük ilgi görmektedir.

Siklodekstrinler (CD'ler), hidrofilik bir dış yüzeye ve bir lipofilik merkezi boşluğa sahip a-1,4-bağlı glikoz birimleri tarafından oluşturulan siklik oligosakkaritlerdir.
α-Siklodekstrin (αCD), β-siklodekstrin (βCD) ve γ-siklodekstrin (γCD), bira gibi çeşitli fermente tüketici ürünlerinde küçük miktarlarda bulunabilen doğal ürünlerdir.
Sübstitüe edilmemiş doğal αCD, βCD ve γCD ve bunların kompleksleri hidrofilik olmasına rağmen, sulu çözeltilerdeki çözünürlükleri, özellikle βCD'ninki biraz sınırlıdır.
Sonuç olarak, 2-hidroksipropil-βCD (HPβCD) ve sülfobütileter βCD sodyum tuzu (SBEβCD) gibi daha çözünür βCD türevleri, hem aCD hem de yCD bulunabilse de, parenteral ilaç formülasyonları gibi sulu farmasötik çözeltilerde kullanım için tercih edilir. parenteral formülasyonlarda düşük konsantrasyonlarda.
αCD, βCD ve γCD ve iki βCD türevi için monograflar Avrupa Farmakopesi ve Amerika Birleşik Devletleri Farmakopesi/Ulusal Formüler'dedir (Tablo 1).
CD'ler, çok sayıda gıda, kozmetik ve tuvalet ürünlerine ek olarak dünya çapında pazarlanan 40'tan fazla farmasötik üründe yer almaktadır.

İlaçların ve diğer bileşiklerin fizyokimyasal özelliklerini değiştirme yeteneklerinden dolayı, CD'ler sıklıkla farmasötik eksipiyanları etkinleştirici olarak adlandırılır.
CD'ler, suda az çözünür ve kimyasal olarak kararsız ilaçların vücuda verilmesini sağlar.
Bu nedenle, CD'ler, ilaç benzeri fizyokimyasal özelliklere sahip olmayan biyolojik olarak aktif bileşikleri terapötik olarak etkili ilaçlara dönüştürebilir.
CD'ler (konakçı moleküller olarak adlandırılır), bir ilaç molekülünün bir kısmını merkezi CD boşluğuna alarak ilaçlarla (misafir moleküller olarak adlandırılır) inklüzyon kompleksleri oluşturabilir.
Bu, dahil edilen ilacın fizyokimyasal özelliklerini değiştirecektir.
Bir ilaç/CD inklüzyon kompleksinin oluşumu, örneğin, ilacın suda çözünürlüğünü artırabilir, kimyasal ve fiziksel stabilitesini artırabilir ve biyolojik membranlardan ilaç dağıtımını geliştirebilir.
Kompleks oluşumu sırasında hiçbir kovalent bağ oluşmaz veya kırılmaz ve sulu çözeltilerde, CD inklüzyon kompleksi içinde bağlanan ilaç molekülleri, serbest ilaç molekülleri ile dinamik dengededir (Şekil 1).
İlaç molekülleri, ortam seyreltmesi üzerine veya rekabetçi kompleksleşme ile kompleksten kolaylıkla salınır.
Bir veya daha fazla ilaç molekülü, bir CD molekülü ile bir kompleks oluşturabilir ve bir veya daha fazla CD molekülü, bir ilaç molekülü ile bir kompleks oluşturabilir.
Bununla birlikte, en yaygın olarak, bir ilaç molekülü (D), bir CD molekülü ile bir kompleks oluşturur.
İlaç/CD kompleksinin (D/CD) stokiyometrisi daha sonra 1:1'dir ve denge sabiti (K1:1) şu şekilde tanımlanır:

Siklodekstrinlerin Fizyolojik Özellikleri
CD molekülündeki ikincil hidroksil grupları, molekülün daha geniş kenarında bulunur ve dar kenardaki birincil hidroksil grupları onları hidrofilik yapar. Hidrofilik dış yüzeyleri ve çok sayıda hidrojen bağı vericisi ve alıcısı nedeniyle, CD'ler çok negatif LogPo/w değerine sahiptir (yani, oktanol/su dağılım katsayısının logaritmik değeri) (Tablo 2).
Sulu çözeltilerde, CD'ler, halka açılmasına ve çeşitli lineer oligosakkaritlerin ve glikoz birimlerinin oluşumuna neden olan düşük pH'ta asit hidrolize karşı hassastır, ancak alkali koşullar altında stabildirler. Kenara bağlı hidroksil grupları, pH yaklaşık 12'de protonsuzlaşmaya başlar.
Belirleme yöntemine ve hidroksil gruplarının konumuna bağlı olarak, doğal CD'lerin pKa değerlerinin 12.1 ile 13.5 arasında olduğu bildirilmiştir.
Siklodekstrin, üç doğal CD'nin merkezi boşluklarının boyutunun yanı sıra ana farkı, sulu çözünürlükleridir (Tablo 2).
βCD en az çözünendir ancak aynı zamanda birçok ilaçla kompleks oluşumu için en uygun kavite boyutuna sahiptir.
Siklodekstrin zayıf çözünürlüğü, CD molekülünün moleküler sertliği ve kristal halde moleküller arası hidrojen bağının neden olduğu etki ile açıklanabilir.
Özellikle, βCD molekülünde komşu C2-OH ve C3-OH arasındaki hidrojen bağı oluşumu, βCD molekülünün çevreleyen su molekülleri ile moleküller arası hidrojen bağı oluşturma yeteneğinin azalmasına ve esnek olmayan bir yapıya neden olan tam ikincil kayış olarak adlandırılan duruma yol açar.
Moleküler dinamik simülasyonlar, yüksek su yoğunluğunu ve βCD molekülü etrafındaki su moleküllerinin güçlü sıralamasını göstermiştir.
Bu, çözünmüş βCD moleküllerini çevreleyen su moleküllerinin, diğer doğal CD'lere kıyasla βCD'nin düşük suda çözünürlüğünü açıklayabilen, olumsuz entalpi ve düşük entropiye sahip olduğunu gösterir.
Buna karşılık, aCD eksik hidrojen bağları kuşağına sahiptir ve γCD eş düzlemli olmayan bir yapıya sahiptir.
Sonuç olarak, hem aCD hem de γCD suda daha yüksek çözünürlüğe sahiptir.

Siklodekstrinlerin moleküler yapısı, moleküller veya moleküller üzerindeki fonksiyonel gruplarla kompleks oluşturma işlevi görebilen kova benzeri bir boşluk oluşturur.
Hidroksipropil-β- veya hidroksipropil-y-siklodekstrinler (HPBCD veya HBGCD) yapmak için doğal siklodekstrinler üzerinde hidroksil gruplarının siklodekstrin ikamesi, çözünürlüklerini önemli ölçüde arttırır ve onları ilaç çözünürlüğü için daha uygun hale getirir.
Bu mekanizma, Cavitron ve CAVASOL HPBCD'leri ve HPGCD'leri, hoş olmayan tadı/kokuyu maskeleme ve bozulmaya meyilli ilaçları stabilize etme yeteneğine sahiptir ve ayrıca oral ilaç dağıtım sistemlerinde zayıf çözünür bileşiklerin çözünürlüğünü artırabilir.
Endotoksinleri uzaklaştırmak için Cavitron siklodekstrinlerinin saflaştırılması, parenteral ilaç ürünleri için ilaçların çözündürülmesi için kullanımlarına izin verir.

Tüm Ashland ürünleri için yasal uyumluluk bilgileri, ürün ailesine ve derecesine göre değişir.
İlgilendiğiniz dereceyle ilgili özel veriler için lütfen şimdi PRD olarak adlandırılan Yardımcı Madde Bilgi Paketimize ve Analiz Sertifikasına (COA) bakın.

Siklodekstrin kitabı, a-(1,4)-bağlı glukopiranoz alt birimlerinden oluşan bir siklik oligosakarit ailesi olan çok yönlü ve potansiyel bileşen Siklodekstrin'e ayrılmıştır.
Siklodekstrin moleküler kompleksleşme fenomeni ve ihmal edilebilir sitotoksik etkiler, farmasötikler, kozmetikler, gıda, tarım, tekstil, ayırma işlemi, analitik yöntemler, kataliz, çevre koruma ve teşhis gibi uygulamalara atfedilir.
Endüstriden ve akademiden bilim adamlarının ilgisini çekmek için siklodekstrinlerin gelecekteki beklentileri ile birlikte son araştırma sonuçlarına odaklanmak için de çaba sarf edilmiştir.
Yazarların siklodekstrin katkıları büyük ölçüde kabul edilmektedir, bunlar olmasaydı bu derleme mümkün olmazdı.

Eş anlamlı)
BCD
betaCD
siklodekstrin B
beta-Schardinger dekstrin

Fonksiyonel Sınıflar
Taşıyıcı
sabitleyici
kalınlaştırıcı

Sitotoksik kemoterapötik ajanların çoğu, zayıf suda çözünürlüğe sahiptir.
Bu moleküller, formülasyonu zorlaştıran zayıf fizikokimyasal ve biyofarmasötik özelliklerle ilişkilidir.
Bu konuda önemli bir yaklaşım, siklodekstrin ve nanoteknoloji kombinasyonunun dağıtım sisteminde kullanılmasıdır.
Bu makale, antikanser ilaçlarla ilişkili sınırlamalara, bunların siklodekstrinlerle kompleks oluşturmasına, kompleks halindeki ilaçların taşıyıcılara yüklenmesi/kapsüllenmesine ve dağıtım için kullanılan çeşitli yaklaşımlara genel bir bakış sağlar.
Cyclodextrin mevcut inceleme makalesi, antineoplastik ajanların verilmesi için lipozomlar, niozomlar, nanopartiküller, miseller, milirodlar ve siRNA gibi siklodekstrin bazlı taşıyıcıların faydasını değerlendirmeyi amaçlamaktadır.
Siklodekstrin kompleksleşmesine ve nanoteknolojiye dayalı bu sistemler, ilacın istenmeyen özelliklerini kamufle edecek ve sinerjik veya aditif etkiye yol açacaktır. Siklodekstrin bazlı nanoteknoloji, daha iyi terapötik etki sağlıyor ve sağlıklı ve iyileşmiş hücrelerin uzun ömürlü olmasını sağlıyor gibi görünüyor.
Yine de, siklodekstrin bazlı taşıyıcıların uygulama sistemi ve uygulama yolları hakkında, güvenliklerini ve etkinliklerini kanıtlamak için farmakokinetikleri ve toksikolojileri ile ilgili olarak önemli bir çalışma gereklidir.
Gelecekte, antineoplastik ajanların geliştirilmesi ve ticarileştirilmesi ile ilgili geleneksel ve güncel sorunları çözmek mümkün olacaktır.

Siklodekstrin glukanotransferazın nişasta veya benzer substratlar üzerindeki etkisiyle elde edilen alfa-1,4 bağlı glikoz birimlerinden oluşan homolog bir siklik GLUCANS grubu.
Enzim, belirli Bacillus türleri tarafından üretilir.
Siklodekstrinler, çok çeşitli maddelerle inklüzyon kompleksleri oluşturur.

Eş anlamlı
Celdex;
Celdex CH 20;
Celdex CH 30;
Celdex SH 20;
Celdex SH 40;
Celdex SH 50;
sikloamiloz;
Rodop L 20;
Halka Endeks P
CAS Kayıt Numarası: 12619-70-4

Ürün Adı: SİKLODEKSTRİN
Molekül Ağırlığı: 0
Mol Dosyası: 12619-70-4

Siklodekstrinler (CD'ler), a-1,4 glikosidik bağlarla bağlanan siklik, indirgeyici olmayan oligosakkaritlerdir.
Sterik itme nedeniyle, CD'ler altıdan fazla glikoz birimine sahiptir. α-, β- ve γ-CD'ler sırasıyla altı, yedi ve sekiz glikoz birimi içerir.
Glukopiranoz birimlerinin sandalye konformasyonu, biraz hidrofobik bir merkezi boşluk ve hidrofilik bir dış yüzeye sahip, kesik bir koni şekline sahip CD molekülleri ile sonuçlanır.
Siklodekstrin yapısı, suda az çözünen bileşiklerle etkileşime girmelerini sağlar, böylece konukçu-konuk inklüzyon komplekslerinin oluşumu yoluyla onları çözünür hale getirir.
Normal olarak, amfifillerin hidrofobik zincirleri, yüksek bağlanma sabitleri ile 1:1 veya 2:1 stokiyometri ile konak-konuk komplekslerine dahil edilir.
1960'ların sonlarında, polieterin ortaya çıkışı ve tanıma kapasitesinin gerçekleştirilmesi, konukçu-misafir kimyası kavramını yarattı.
CD'ler moleküler tanıma, moleküler etkileşim,
ve moleküler agregasyon ve uygun büyüklükteki birçok molekül, CD'ler ile inklüzyon kompleksine girebilir.
CD'lerin geniş bulunabilirliği ve düşük maliyeti, analiz, kataliz ve yüzey kimyası dahil olmak üzere çeşitli alanlarda ve ilaç, kozmetik, tekstil ve gıda gibi birçok endüstride kullanımlarını kolaylaştırır.
Son zamanlarda, supramoleküler kimya, ayrı bileşenlerinden farklı ilgi çekici özelliklere sahip yeni sistemlerin inşası için moleküler yapı taşları geliştiren önemli bir kimya alt disiplini olarak büyük ilgi görmüştür.
CD'ler genellikle hem hidrofilik hem de hidrofobik kısımlardan oluşur.
Hidrofobik ve diğer kovalent olmayan etkileşimler yoluyla, CD molekülleri, miseller, veziküller, liyotropik sıvı kristaller ve jeller dahil olmak üzere sulu çözeltilerde, hepsi kozmetik, ilaç dağıtımı, malzeme sentezi alanlarında birçok uygulama bulmuştur. ve mikroreaktörler.
Hassas ve yüksek düzeyde organize edilmiş agrega yapıları nedeniyle yeni düzenli ve işlevsel meclislerin inşasına büyük önem verilmiştir.
Amfifil hidrofilik/hidrofobik dengesini ayarlamak ve inklüzyon kompleksleri oluşturmak için konak moleküller gibi moleküler motifleri tanıtmak için moleküler yapı modifikasyonu dahil olmak üzere farklı yaklaşımlar geliştirilmiştir ve CD'ler artık kendi kendine montajın etkili modülatörleri olarak kabul edilmektedir.
amfifiller.
CD'lerin konukçu-konuk etkileşimleri, hidrofobik etkileşimler, Van der Waals etkileşimleri, CD'nin halka gerilimi, çözücünün yüzey gerilimi ve hidrojen bağlarının etkisi gibi birçok yönden türetilir.
Uygun büyüklükte çok sayıda konuk molekül, genellikle CD'ler ile inklüzyon kompleksleri oluşturabilir.
Son yıllarda CD'lere ve belirli konuk moleküllere dayalı polimerik sistemler geliştirilmiştir.
Örneğin, nanoparçacık ve misel makromoleküler malzemelerin uygulanması, tıbbi ve biyolojik alanlarda, özellikle sürekli ilaç salımı, hedefli dağıtım ve doku mühendisliği için yaygın ilgi görmüştür.
Yeni yapılara sahip birçok uyarana duyarlı polimerik ağ, kimyasal çapraz bağlama, fiziksel toplama ve diğer yollarla tasarlanmıştır.
CD'lere ve konuk molekül inklüzyon komplekslerine dayalı polimerik sistemlerin yapısı değişebilir ve şekilde gösterildiği gibi doğrusal, dallı, tarak benzeri veya aşırı dallı olabilir.
Bu yapılar daha sonra kabuklar, miseller, kesecikler ve tüpler gibi birçok şekilde kullanılabilen daha yüksek dereceli yapılar oluşturabilir.
Supramoleküler sistemler genellikle yapı ve işlev olarak doğal olarak oluşan moleküllere benzerler; bu nedenle biyomimetik olarak kabul edilirler.
Fotosentez ve oksijen depolamayı içeren temel yaşam süreçleri, porfirinoidler gibi supramoleküler yapı molekülleri yoluyla kompleks oluşumuna bağlıdır.