Les cyclodextrines sont une famille de oligosaccharides cycliques, composé d'un macrocycliques anneau de sous-unités de glucose rejoint par α-1,4 liaisons glycosidiques.
Les cyclodextrines sont produites à partir de l'amidon par conversion enzymatique.
Ils sont utilisés dans les aliments, des produits pharmaceutiques, des médicaments et de l'industrie chimique, ainsi que l'agriculture et génie de l'environnement.
No de Cas: 12619-70-4
Autres noms: Cycloamylose, les Cyclodextrines, les Cyclomaltooligosaccharides, Celdex, Ringdex P, Rhodocap L 20, Celdex CH 20, Celdex CH 30, Celdex SH 20, Celdex SH 40, Celdex SH 50, 12619-70-4, RefChem:580292, 7E6SK9QDT8, CHEBI:23456, DTXSID101019134, Cyclohexaamylose carbonate, C36H60O30, 5,10,15,20,25,30-hexakis(hydroxymethyl)-2,4,7,9,12,14,17,19,22,24,27,29-dodecaoxaheptacyclo[26.2.2.23,6.28,11.213,16.218,21.223,26]dotetracontane-31,32,33,34,35,36,37,38,39,40,41,42-dodecol, cyclodextrine, .alpha.-Dextrine, .alpha.-Cycloamylose, Dextrine, .alpha.-cyclo, .alpha.-Schardinger dextrine, SCHEMBL181370, HFHDHCJBZVLPGP-UHFFFAOYSA-N, NSC269470, NCGC00249009-01, 2,7,9,12,14,17,19,22,24,27,29-Dodecaoxaheptacyclo[26.2.2.23,6.28,11.213,16.218,21.223,26]dotetracontane-31,32,33,34,35,36,37,38,39,40,41,42-dodecol, 5,10,15,20,25,30-hexakis(hydroxyméthyl)-
Les cyclodextrines sont composées de 5 ou plus α-D-glucopyranoside unités liées 1->4, comme dans l'amylose (un fragment de l'amidon).
Le plus grand cyclodextrine contient 32 1,4-anhydroglucopyranoside unités, tandis qu'un mal caractérisé mélange, au moins 150 chaînons des oligosaccharides cycliques sont également connus.
Typique de cyclodextrines contiennent un certain nombre de monomères de glucose allant de six à huit unités dans un anneau, la création d'une forme de cône:
α (alpha)-cyclodextrine: 6 sous-unités de glucose
ß (bêta)-cyclodextrine: 7 sous-unités de glucose
γ (gamma)-cyclodextrine: 8 sous-unités de glucose
Les cyclodextrines sont des ingrédients dans plus de 30 médicaments approuvés.
Avec un hydrophobes à l'intérieur et hydrophile à l'extérieur, les cyclodextrines forme des complexes avec des composés hydrophobes.
Alpha, bêta, et gamma-cyclodextrine, sont généralement reconnus comme sûrs par la FDA des états-UNIS.
Ils ont été appliqués pour la livraison d'une variété de médicaments, y compris l'hydrocortisone, la prostaglandine, la nitroglycérine, itraconazol, le chloramphénicol.
La cyclodextrine confère la solubilité et la stabilité de ces médicaments.
Cyclodextrine des composés d'insertion de cyclodextrines avec des molécules hydrophobes sont capables de pénétrer les tissus de l'organisme, ceux-ci peuvent être utilisées pour libérer les composés biologiquement actifs dans des conditions spécifiques.
Dans la plupart des cas, le mécanisme de dégradation contrôlée de ces complexes est basée sur la variation de pH de solutions pour l'eau, conduisant à la perte de l'hydrogène ou de liaison ionique entre l'hôte et l'invité molécules.
D'autres moyens de la perturbation des complexes de profiter du chauffage ou de l'action d'enzymes capables de cliver les α-1,4 liens entre les monomères de glucose. Les cyclodextrines ont également été montré pour améliorer la pénétration de la muqueuse de la drogue.
La chromatographie
β-les cyclodextrines sont utilisés pour produire de la phase stationnaire médias pour HPLC séparations.
D'autres
Les cyclodextrines lier les parfums. De tels dispositifs sont capables de libérer des parfums au cours de repassage ou lorsqu'il est chauffé par le corps humain.
Un tel dispositif couramment utilisé est un cas typique de "sèche-feuille".
La chaleur d'un sèche-linge dégage le parfum dans les vêtements.
Ils sont l'ingrédient principal de Febreze qui prétend que les β-cyclodextrines "piège" qui causent les odeurs composés, ainsi, de réduire l'odeur.
Les cyclodextrines sont également utilisés pour produire de l'alcool en poudre par de l'encapsulation de l'éthanol. La poudre de produit de boissons alcoolisées lorsqu'il est mélangé avec de l'eau.
Structure
γ-CD toroïdal de la structure montrant l'arrangement spatial.
Typique de cyclodextrines sont constitués de 6 à 8 glucopyranoside unités.
Ces sous-unités sont reliées par 1,4 liaisons glycosidiques.
Les cyclodextrines cyclodextrines ont toroïdal formes, avec la plus grande et la plus petite des ouvertures du tore de l'exposer à l'solvant primaire et secondaire des groupes hydroxyle, respectivement.
En raison de cette situation, l'intérieur des chambres à vide n'est pas hydrophobe, mais nettement moins hydrophile que le milieu aqueux et donc en mesure d'accueillir d'autres molécules hydrophobes.
En revanche, l'extérieur est suffisamment hydrophile à transmettre des cyclodextrines (ou leurs complexes) solubilité dans l'eau.
Ils ne sont pas solubles dans typique de solvants organiques.
Synthèse
Les cyclodextrines sont préparés par traitement enzymatique de l'amidon.
Communément cyclodextrine glycosyltransférase (CGTase) est employé avec l'α-amylase.
D'abord l'amidon liquéfié, soit par traitement à la chaleur ou à l'aide de l'α-amylase, puis CGTase est ajouté pour la conversion enzymatique.
CGTases produire des mélanges de cyclodextrines, par conséquent, le produit de la conversion des résultats dans un mélange des trois principaux types de molécules cycliques, dans des proportions qui dépendent strictement de l'enzyme utilisée: chaque CGTase possède ses propres caractéristiques, α β:γ synthèse d'image.
La Purification des trois types de cyclodextrines prend le parti des différences de solubilité dans l'eau des molécules: β-CD qui est peu soluble dans l'eau (à 25 ° C), peuvent être facilement récupérées par le biais de la cristallisation, tandis que la plus soluble α et γ-Cd (145) et 232 g/l, respectivement) sont généralement purifié par le biais de long et coûteux des techniques de chromatographie.
Comme alternative, un "agent complexant" peut être ajouté lors de la conversion enzymatique de l'étape: ces agents (généralement les solvants organiques comme le toluène, l'acétone ou l'éthanol) forme un complexe avec les cyclodextrine qui se sont ensuite précipités.
La formation de complexes lecteurs de la conversion de l'amidon en direction de la synthèse de l'précipité cyclodextrine, enrichissant ainsi son contenu dans le mélange final des produits.
Wacker Chemie AG utilise dédié enzymes, qui peuvent produire de l'alpha, bêta ou gamma-cyclodextrine en particulier.
Cyclodextrine est très utile en particulier pour l'industrie alimentaire, seulement des alpha - et gamma-cyclodextrine peut être consommé sans un apport quotidien de limite.
La structure cristalline d'un rotaxane avec un α-cyclodextrine macrocycle.
Dérivés
Intérêt dans les cyclodextrines est améliorée en raison de leur hôte–invité comportement peut être manipulé par modification chimique des groupements hydroxyles.
La O-Méthylation et l'acétylation sont typiques des conversions.
L'oxyde de propylène donne hydroxypropylated dérivés.
Cyclodextrine alcools primaires peuvent être tosylated.
Cyclodextrine degré de dérivation est réglable, c'est à dire plein de méthylation vs partielle.
Deux β-cyclodextrine et le méthyl-β-cyclodextrine (MßCD) de supprimer le taux de cholestérol à partir de cultures de cellules.
Cyclodextrine forme méthylée MßCD a été trouvé pour être plus efficace que la β-cyclodextrine.
Cyclodextrine soluble dans l'eau MßCD est connu pour la forme soluble de complexes d'inclusion avec le taux de cholestérol, ce qui améliore sa solubilité en solution aqueuse.
MßCD est employé pour la préparation de cholestérol libre des produits: les encombrants et hydrophobe cholestérol molécule est facilement introduit à l'intérieur de cyclodextrine anneaux.
MßCD est également employée dans la recherche de perturber les radeaux lipidiques par la suppression de cholestérol des membranes.
Recherche
Dans la chimie supramoléculaire, les cyclodextrines sont des précurseurs reliés mécaniquement architectures moléculaires, tels que les rotaxanes et catenanes.
Illustration, α-cyclodextrine forme de la deuxième sphère de coordination complexe avec tetrabromoaurate anions.
La bêta-cyclodextrine complexes avec certains caroténoïdes colorants alimentaires ont été montré pour intensifier la couleur, l'augmentation de la solubilité dans l'eau et d'améliorer la stabilité légère.
L'histoire
L'espace de remplissage du modèle de la β-cyclodextrine.
Les cyclodextrines, tels qu'ils sont connus aujourd'hui, étaient appelés "cellulosine" lors de la première décrit par A. Villiers en 1891.
Peu de temps après, F. Schardinger identifié les trois naturellement des cyclodextrines -α, β, et γ.
Ces composés ont donc été appelés "Schardinger sucres".
Depuis 25 ans, entre 1911 et 1935, Pringsheim en Allemagne a été le premier chercheur dans ce domaine, ce qui démontre que les cyclodextrines formé stable aqueux complexes avec de nombreux autres produits chimiques.
Au milieu des années 1970, chacun des cyclodextrines naturelles a été structurellement et chimiquement caractérisé et beaucoup plus complexes ont été étudiées.
Depuis les années 1970, d'importants travaux ont été menés par Szejtli et d'autres explorant l'encapsulation par des cyclodextrines et leurs dérivés pour les industriels et les applications pharmacologiques.
Parmi les procédés utilisés pour la complexation, le pétrissage semble être l'un des meilleurs.
Sécurité
Les cyclodextrines sont d'un grand intérêt, en partie parce qu'ils sont non toxiques.
La DL50 (voie orale, rat) est de l'ordre de grammes par kilogramme.
Néanmoins, les tentatives d'utilisation de β-Cyclodextrine pour la prévention de l'athérosclérose liée à l'âge,l'accumulation de lipofuscine et de l'obésité à la rencontre d'un obstacle sous la forme de dommages au nerf auditif et néphrotoxiques effet.
Les cyclodextrines sont une famille de oligosaccharides cycliques avec une large utilisation dans la médecine, l'industrie et les sciences de base en raison de leur capacité à solubiliser et de stabiliser invité composés.
En médecine, les cyclodextrines principalement agir comme un complexant du véhicule et, par conséquent, ils sont de puissants médicaments les agents d'exécution.
Récemment, non complexé cyclodextrines ont émergé comme de puissants composés thérapeutiques dans leur propre droit, en fonction de leur capacité à capter et à mobiliser les lipides cellulaires. Cyclodextrine particulier, 2-hydroxypropyl-β-cyclodextrine (HPßCD) a attiré l'attention en raison de son taux de cholestérol propriétés de chélation, qui apparaissent pour traiter une maladie neurodégénérative rare et à promouvoir l'athérosclérose régression liée à l'accident vasculaire cérébral et de maladie cardiaque.
Introduction
Ototoxicité dans la forme de iatrogène perte d'audition découlant de divers traitements pharmacologiques a été bien décrit depuis plus de 1000 ans.
Cyclodextrine ces cas, les traitements médicamenteux, souvent administrés pour les maladies mortelles, d'apporter un dilemme équilibrer le risque pour l'ouïe avec le désir de remédier à la maladie.
Récemment, une nouvelle classe de ototoxiques composés a été identifié—cyclodextrines.
Bien que ces composés ont de nombreux rôles dans l'industrie et les applications médicinales que des solvants et des stabilisateurs, le risque pour l'ouïe ne devient apparente lorsque très concentré doses de cyclodextrine ont été évaluées en tant que traitement pour le trouble neurologique dévastatrice, Maladie de Niemann-Pick de Type C (NPC).
Cyclodextrine cet article de revue, nous résumons la nature de ces composés, les éléments de preuve de cyclodextrine induite par la perte d'audition chez les patients humains et des modèles animaux, et de spéculer sur les mécanismes potentiels qui peuvent sous-tendre cette ototoxicité.
Cyclodextrine Structure et le type de
Les cyclodextrines sont en forme d'anneau oligosaccharides formés dans la nature par la digestion de la cellulose par des bactéries.
Ils sont composés d'un nombre variable d'unités de glucose maintenus ensemble par α-1, 4 liaisons glycosidiques.
L'origine naturelle des variétés contiennent au moins six unités de glucose, avec la plupart des communes ayant six, sept ou huit (soi-disant, α, β, et γ - cyclodextrines, respectivement).
Les cyclodextrines avec plus de huit glucose membres sont moins courants dans la nature et moins bien caractérisé, et les composés avec cinq unités de glucose ne sont synthétiques. D'abondance de la recherche a été répandu dans l'α-, β, et γ - cyclodextrines et leurs propriétés sont bien caractérisés.
Cyclodextrine anneau de ces molécules forme est souvent décrite comme une coupe en forme de tore.
Cyclodextrine à l'extérieur de la tasse est hydrophile, et l'intérieur est plus hydrophobe.
Ainsi, ces substances sont solubles dans l'eau avec la capacité de contenir hydrophobe invité molécules dans leur, isolés ou sous forme de dimères.
Cyclodextrine augmentation de la solubilité et la stabilité de l'invité composés est la principale base pour la grande médical, industriel et scientifique utilise des cyclodextrines.
Beaucoup d'efforts ont été dépensés sur l'amélioration et l'adaptation de cette caractéristique par la substitution chimique de l'hydrogène dans les groupes hydroxyles, qui forme l'embouchure de la toroïdal ouvertures, s'étendant à partir des unités de glucose.
Certaines communes substitutions au niveau de ces sites sont de méthyle, hydroxylpropyl et sulfobutylether groupes.
L'ajout de ces groupes se produit avec différents gains d'efficacité et des résultats dans différents ensembles d'impuretés, le long avec le produit de la réaction.
Cyclodextrine est chimiquement difficile de réaliser la substitution de tous les sites possibles, de sorte qu'un processus de réaction se traduit par un “degré de substitution”, souvent exprimé comme le nombre moyen d'substitué groupes présents par molécule ou par unité de glucose.
Les différents procédés de produire des degrés variés de substitution, et cela peut avoir des avantages, puisqu'à la fois de la nature du substituant groupe et le degré de substitution influencer la performance de la cyclodextrine dans les moyens qui peuvent être utiles.
Résumé
Les cyclodextrines (Cd) sont des oligomères cycliques de d-(+)-glucopyranose unités liées par α-1,4-glycoside de liaison.
Les cd sont fabriqués à partir d'amidon, et non pas à partir de ressources fossiles, et sont pratiquement non toxique.
Cd reconnaître hydrophobe invité composés, dont la forme et la taille correspondent à la cavité, pour former des complexes d'inclusion en milieu aqueux.
Les cd ont ainsi été largement utilisés dans l'industrie et le milieu universitaire que de la fonctionnelle de composés moléculaires de la reconnaissance de la capacité.
Cette entrée aperçus de la CDs; l'arrière-plan historique, les caractéristiques de base et de l'inclusion, le comportement, les applications industrielles, et en pointe d'applications.
Les cyclodextrines sont une famille de la classique des oligosaccharides cycliques formés au cours de la digestion de la cellulose bactérienne, et ont été découvert en 1891 par Villiers.
Ces oligosaccharides cycliques constitués de (α-1,4)-lié α-d-glucopyranose unités et contiennent une manière significative hydrophobe de la cavité centrale et une surface externe hydrophile.
En raison de la conformation chaise de la glucopyranose unités, les CDs sont en forme de cône tronqué.
Cyclodextrine cavité centrale est bordée par les atomes de carbone du squelette et éthérée des atomes d'oxygène des résidus glucose, ce qui lui donne un caractère hydrophobe et il est déterminant pour la liaison non polaire alkyle et aryle résidus.
Cyclodextrine polarité de la cavité a été estimée être similaire à celui d'une solution d'éthanol.
Cyclodextrine fonctions hydroxyles sont orientées vers le cône extérieur, avec les principaux groupes hydroxyles des résidus de sucre sur le bord étroit de la membrane et du secondaire, des groupes hydroxyle à la plus large bord.
Cet arrangement offre supplémentaire de liaison hydrogène sites pour la liaison organique de ses hôtes, surtout anioniques invité molécules.
Cyclodextrine naturel α-, β et γ-Cd composé de six, sept et huit unités glucopyranose, respectivement.
Les cd sont les premiers récepteurs de molécules dont les propriétés de liaison vers des molécules organiques ont été reconnus et largement étudié, ce qui donne une richesse de résultats concernant les caractéristiques physiques et chimiques de la biologie moléculaire à la complexation.
Les constantes de fixation de lecteur de CD-hôte–invité complexes de gamme généralement de 10 à 105 M− 1,18,19 qui nécessite des concentrations millimolaires du macrocycle à la réalisation de la complexation de l'invité molécules en solution aqueuse.
Bien que le naturel de la CDs et de leurs complexes sont hydrophiles, leur solubilité dans l'eau est assez limitée, surtout que de β-CD (16 mM).
Cyclodextrine impose des limitations sur les multiples utilisations de CD-hôte–invité systèmes dans diverses applications quantitatives de complexation est souvent difficile à réaliser avec des concentrations submillimolar des invités.
Cyclodextrine est, cependant, important de mentionner que la hydrophile CDs sont non toxiques à faible à modérée, des doses orales et ils ont d'immenses perspectives à usage médical, en particulier dans la formulation de médicament.
Les cyclodextrines ont été découverts à la fin du 19e siècle; beaux cristaux ont été observés à partir d'un amidon de digérer de Bacillus amylobacter ayant la composition chimique représentée.
Bacillus macerans contamination produit les cyclodextrines avec impur cultures bactériennes.
En 1903, Schardinger isolé cristalline produits tels que les dextrines A et B et ont déclaré que leur manque de minimiser la puissance.
En 1904, Schardinger utilisé de sucre et d'amidon contenant le matériel végétal à isoler un nouvel organisme qui peut produire des dérivés de l'alcool.
En 1911, il le nom de Bacillus macerans à la contrainte, qui est responsable de la production d'importantes quantités de silice cristalline de l'amidon en dextrine.
Schardinger a donné un nom à son cristallin produit, qui est, cristallisé, de dextrine α et de la dextrine β.
En 1935, avant l'isolement de γ dextrine, les différents régimes de fractionnement ont été développés pour produire des cyclodextrines.
Au cours de cette période, les cyclodextrines structures étaient encore inconnues, mais en 1942, les structures de l'α-cyclodextrine et β-cyclodextrine ont été révélées avec l'utilisation de la cristallographie aux rayons X de la méthode.
En 1948, il a été déterminé que la structure unique de la γ-cyclodextrines pourrait-forme hôte-invité complexes d'inclusion.
Les cyclodextrines sont composées de primaire (C6) et secondaire (C2 et C3) groupes hydroxyles qui ont été reconnus par la CDs de rayons X des structures.
Cyclodextrine groupes primaires sont situés sur le bord de la CDs, des anneaux et des groupes secondaires, situé sur le bord extérieur de la CDs de l'anneau et de l'éther comme l'oxygène et le polar C3 et C5 hydrogène des groupes à l'intérieur de la CDs tore.
Cyclodextrine résultat de ce type de structure représente la polaire à l'intérieur de la cavité, qui fournit la matrice lipophile et hydrophile à l'extérieur, qui peut être dissoute dans l'eau, et un " micro-environnement hétérogène’.
La chimie des cyclodextrines
Les cyclodextrines (Cd) sont produits par la dégradation enzymatique de sucre et d'amidon.
Ce sont des oligosaccharides cycliques composé d'unités de glucose liées par α-1,4-liaisons glycosidiques.
Les cyclodextrines sont disponibles en trois formes telles que α-cyclodextrine, la β-cyclodextrine, et de la gamma-cyclodextrine, qui était composé de six, sept et huit α-1,4-liaisons glycosidiques. Ce sont lipophiles de l'intérieur qui peut accueillir l'invité des molécules telles que les huiles, les cires et graisses.
Cyclodextrine capacité à former hôte-invité complexes est essentielle pour la stabilisation et la solubilisation de composés hydrophobes dans des solvants
Les cd sont chimiquement et physiquement stable macromolécules.
Ils sont synthétisés par la dégradation enzymatique de l'amidon.
Chimiquement, ils sont des oligosaccharides cycliques constitués de α-1,4-glycosidique collé d-glycopyranose unités.
Ils appartiennent à la famille de la cage de molécules.
Les CDs sont classés en fonction du nombre de résidus glucose dans leur structure; par exemple, un CD avec le glucose hexamère est nommé comme α-CD, l'heptamère que la β-CD, et les octomer γ-CD.
CD molécules ont la forme d'un cône tronqué ou tore avec deux extrémités ouvertes en raison de leur conformation chaise d'unités glucopyranose.
Les unités glucopyranose sont en 4C1 conformation, où C représente le “président” de la conformation de la monosaccharide anneau et les nombres indiquent l'emplacement des atomes de carbone qui sont au-dessus et en-dessous du reste de la carbones.
En raison de cette conformation, tous les groupes hydroxyles ci-dessus sont sur un bord de l'anneau et le principal groupe hydroxyle est sur l'autre bord.
Cyclodextrine secondaire hydroxyle côté s'ouvre un peu plus que le primaire hydroxyles secondaires, c'est pourquoi les cavités sont en “V”.
Cyclodextrine cavité est bordée par les atomes d'hydrogène et les glycosidique ponts d'oxygène, respectivement.
Cyclodextrine nonbonding les paires d'électrons de la glycosidique ponts d'oxygène sont dirigés vers l'intérieur de la cavité de la production d'une densité électronique élevée là et de lui prêter quelques caractéristiques de base de Lewis
De nombreux métaboliquement composés importants, tels que les vitamines liposolubles et les hormones, ont une très faible solubilité dans les solutions aqueuses.
Diverses techniques ont été utilisées pour solubiliser ces composés dans les tissus de la culture, culture de cellules, ou de l'eau pour les autres applications basées sur.
Une approche courante consiste à utiliser cyclodextrine comme un “porteur” de la molécule afin de faciliter la dissolution de ces composés.
La solubilité de cyclodextrines naturelles est très pauvre et, initialement, ce qui a empêché les cyclodextrines de devenir efficace des agents complexants.
À la fin des années 1960, il a été découvert que les produits chimiques des substitutions à la de 2, de 3 et de 6 sites hydroxyles permettraient d'augmenter considérablement la solubilité.
Cyclodextrine degré de substitution de produits chimiques et de la nature des groupes utilisé pour la substitution de déterminer la concentration maximale de cyclodextrine dans un milieu aqueux.
La plupart des chimiquement modifiées, les cyclodextrines sont capables d'atteindre 50% (w/v) de la concentration dans l'eau.
Taille de la cavité est le principal déterminant qui cyclodextrine est utilisé dans la complexation.
“Ajustement” est essentiel pour parvenir à une bonne intégration des cyclodextrines.
α-Cyclodextrines ont de petites cavités qui ne sont pas capables d'accepter de nombreuses molécules.
γ-Cyclodextrines ont plus de caries que de nombreuses molécules devant être constituée, et cyclodextrine hydrophobe charges ne peuvent pas interagir de façon efficace afin de faciliter la complexation.
Le diamètre de la cavité de la β-cyclodextrines a été trouvé pour être la taille la plus appropriée pour les hormones, les vitamines, et d'autres composés fréquemment utilisés dans les tissus et les applications de culture cellulaire.
Pour cette raison, la β-cyclodextrine est le plus couramment utilisé comme un agent complexant.
Des molécules hydrophobes sont incorporés dans la cavité de cyclodextrines par le déplacement de l'eau.
Cyclodextrine réaction est favorisée par la répulsion de la molécule d'eau.
Cyclodextrine efficacement encapsule la molécule d'intérêt au sein de la cyclodextrine, le rendu de la molécule soluble dans l'eau.
Lorsque le complexe hydrosoluble est dilué dans un volume beaucoup plus important de solvant aqueux, le processus est inversé, libérant ainsi de la molécule d'intérêt dans la solution.
Notre gamme de produits de l'eau des complexes solubles comprend les cyclodextrines et soluble cyclodextrine complexes de produits biochimiques couramment utilisé dans les tissus et les applications de culture cellulaire.
La plupart des médicaments administrés par voie orale ont une mauvaise solubilité aqueuse et du taux de dissolution.
Cyclodextrine et ses dérivés représentent pharmaceutiques adjuvants pour surmonter ce défi et de l'aide dans le développement de la stabilité de la formulation avec une biodisponibilité améliorée.
Les cyclodextrines sont uniques structure polyvalente propriétés physico-chimiques qui aide les scientifiques pharmaceutiques pour surmonter la livraison de médicaments à des défis de mal aqueuse solubles de la drogue.
Cyclodextrine et ses dérivés sont très utiles comme solubilisants, les aider dans la préparation de diverses formes de dosage telle que le liquide oral, solide, et les préparations parentérales.
Les cyclodextrines interagit avec la taille appropriée d'hôtes molécules de forme complexe d'inclusion et d'améliorer la solubilité aqueuse, physiques et chimiques de la stabilité, et de la biodisponibilité des médicaments.
À travers les différents signalé littératures, l'examen met en évidence le concept de cyclodextrine et de ses dérivés dans l'amélioration de la solubilité et la biodisponibilité de mal aqueuse solubles de la drogue.
La biodisponibilité orale du mal aqueuse solubles de la drogue reste l'un des aspects les plus difficiles pour les chercheurs en développement de formulation de formes de dosage.
À proximité, 70 % des nouvelles molécules sont mal aqueuse soluble et nécessitent un candidat approprié pour l'amélioration de la biodisponibilité orale et la solubilité.
Les médicaments ayant la solubilité dans l'eau <10 mg/ml dans la gamme de pH de 1 à 7 à 37°C montrent la biodisponibilité des questions.
Selon le Système de Classification Biopharmaceutique (BCS), des médicaments qui sont peu solubles, mais hautement perméable à la relève de la NEC de classe II catégorie.
Ces mal aqueuse soluble molécules de médicaments présentent ralentir l'absorption de drogues menant à une mauvaise et irrégulière de la biodisponibilité et enfin les causes de GI des muqueuses toxicité.
Faible solubilité, la mauvaise vitesse de dissolution et compromis l'absorption par voie orale sont les principaux problèmes de la NEC de Classe II de la drogue et par conséquent, améliorer la solubilité de ces matières est un défi majeur pour l'industrie pharmaceutique et les chercheurs universitaires.
Les cyclodextrines (CDs) représente l'un de l'excipient pharmaceutique à surmonter ce défi. Les CDs sont des molécules d'origine naturelle, ont découvert plus tôt par Villiers en 1891.
Cyclodextrine intérêt dans l'application de la CDs a plus tard étudié par un Autrichien, microbiologiste Franz Schardinger dans le vingtième siècle, qui est devenu le thème le plus important de l'intérêt de l'industrie pharmaceutique et d'autres domaines, depuis la fin des années 1970 à plus tard.
Il décrit à propos des deux cristalline des composés isolés à partir de bactéries recueil de fécule de pomme de terre appelé α-dextrine et β-dextrine qui ont été plus tard et maintenant appelés α-CD et β-CD.
Au cours de la période de temps, les Cd ont créé une plate-forme de qualité pour des applications diverses telles que l'augmentation de la solubilité du médicament et de la stabilité, le masquage des odeurs et des goûts,l'amélioration de l'absorption du médicament,6 contrôle des profils de libération de médicament, soulager les locaux et systémiques de la toxicité et de l'amélioration de la drogue perméabilité à travers les barrières biologiques.
Des cd contenant des formulations ont été livrés par le biais de différents systèmes de livraison comme orale, oculaire, nasale, cutanée et du rectum.
Du point de vue applicatif, la CDs offre de nombreux avantages, comme la non-toxique, à faible coût, de la sécurité (reconnu par la sécurité des autorités de santé) et facilement disponibles.
Les différents rapports publiés démontrent une large application de la CDs à améliorer la biodisponibilité orale de mal aqueuse solubles de la drogue.
La Structure de la CDs
Les CDs sont des oligosaccharides cycliques obtenus à partir de la dégradation de l'amidon par cycloglycosyl transférase amylases produites par divers bacilles (Bacillus macerans et B circulans). En fonction de la précision des conditions de réaction, trois principaux types de Cd sont obtenus, α, β, et γ-CD, chacun composé de six à huit dextrose unités, respectivement.
Les cd sont anneau de molécules qui manque rotation libre au niveau des liens entre les unités glucopyranose, ils ne sont pas cylindrique mais qu'ils sont plutôt toroïdal ou en forme de cône. Les cd se compose de creux conique de la cavité se composent de 0,79 nm de profondeur, dans lequel la molécule active est incorporée.
Le principal groupes hydroxyles sont situés sur le côté étroit alors que les groupes secondaires, sont sur le côté plus large.
Les propriétés de la CDs peut être modifiée par substitution de différents groupes fonctionnels sur le Cd de la jante.
La substitution de l'hydroxyle de CD par les produits chimiques et les réactions enzymatiques en fonction de la variété de la substitution des groupes comme l'hydroxypropyl-, méthyl-, carboxyalkyl-, thio-tosyl-acides aminés, maltosyl-, glucosyl-, et sulfobutyl éther-groupes de β-CD peut augmenter la solubilité.
La solubilité des solutés non polaire se produit en raison de la nature non polaire (lipophile) de la cavité interne de la CDs, alors que, la nature polaire (hydrophile) de Cd externe de la partie aide en solubilisant les Cd et les médicaments en solution aqueuse.
En raison de cette caractéristique de la nature, les Cd ont atteint un grand intérêt en tant que solubilisant candidat et a surmonter le secteur de la biopharmaceutique lacunes de divers médicaments dans les dernières années.
Les cd sont largement solubles dans certains polaire, solvants aprotiques, mais insoluble dans la plupart des solvants organiques.
Bien que, la CDs présentent plus solubilité dans certains solvants organiques que dans l'eau, les complexes d'inclusion n'ont pas lieu dans les solutions non aqueuses solvants en raison de l'augmentation de l'affinité de l'invité de la molécule de solvant par rapport à son affinité pour l'eau.
Les acides forts tels que l'acide chlorhydrique et l'acide sulfurique peuvent hydrolyser les Cd. Ce taux d'hydrolyse dépend de la température et de la concentration de l'acide. Les cd sont stables par rapport aux bases.
Cyclodextrine cavité hydrophobe de la CDs peut partiellement accueillir moléculaire faible médicament lipophile de la molécule et de polymères.
Hydrophile de la drogue-CD complexes sont formés par l'inclusion des médicaments lipophiles ou médicament lipophile de la molécule dans la cavité centrale.
Le lipophile de la cavité protège ainsi l'lipophiles invité molécule de milieu aqueux, tandis que l'extérieur de la surface polaire de la CD permet la solubilisation de l'effet.
β‒CD dérivés à l'oral de livraison
Certains Cd de limiter son application dans les produits pharmaceutiques en raison de sa faible solubilité et de la mauvaise sécurité.
L'un d'eux comprend β-CD qui montre une faible solubilité et produit de l'activité hémolytique et une forte irritation.
Cependant, certains de β-CD dérivés peuvent combler ces lacunes.
Toutefois, en raison de son faible prix de β-CD dérivés sont largement utilisés dans l'industrie pharmaceutique commercialisé formulations.
La solubilité de la β-CD dans l'eau est relativement faible (environ 18,5 54 mg/mL à 25 °C), tandis que ses dérivés hydroxypropyl-β-Cyclodextrine a une plus grande solubilité dans l'eau (approx. 600 55 mg/mL à 25 °C).
Basé sur les rapports publiés, les Hydroxypropyl-β-cyclodextrine est largement utilisé dérivé de la β-CD dans l'amélioration de la solubilité des médicaments hydrophobes avec sa meilleure solubilité aqueuse et de sécurité plus élevé.
Le tableau 1 représente le naturel de la CDs et de ses dérivés.
Plusieurs rapports ont été publiés sur la β-CD comme un hôte dans des complexes d'inclusion avec l'invité molécules et ont été brevet.
Complexe d'Inclusion implique stoechiométrique moléculaire phénomène.
Cd comme un hôte formes hydrophile complexes d'inclusion (Lorsque cette cavité est remplie avec la molécule d'une autre substance, il est appelé un complexe d'inclusion) avec le médicament hydrophobe fractions (invité) par l'incorporation de l'invité de la molécule dans l'intérieur de la cavité dans le rapport de 1:1 et de modifier ainsi les propriétés physico-chimiques de la molécule active, sans aucun changement dans les propriétés intrinsèques de la molécule active.
Conséquent, les changements dans les propriétés physico-chimiques des molécules de médicaments comme la solubilité, la vitesse de dissolution, la stabilité et la biodisponibilité contribue Cd comme un bon candidat pour l'administration orale de médicaments dans le domaine pharmaceutique.
La Figure 1 représente l'invité-hôte de la formation de complexes d'inclusion.
Médicament/CD complexes d'inclusion sont habituellement préparés par simple unité de processus tels que les précipitations, le pétrissage, l'évaporation du solvant, la lyophilisation et séchage par atomisation, de solutions ou de suspensions de composants.
La liaison des forces de l'invité de la molécule au sein de ces complexes d'inclusion inclure hydrophobe, van der Waals, liaison hydrogène ou un dipôle de l'interaction.
Les cyclodextrines sont des oligosaccharides cycliques utilisés pour l'amélioration de l'eau-solubilité et la biodisponibilité des médicaments.
En raison de la diversité des types de demande de cyclodextrines, plusieurs types de médicaments peuvent contenir des cyclodextrines.
Ils sont utilisés par exemple dans des comprimés, des aqueuse solutions parentérales, les vaporisateurs nasaux et oculaires des solutions de transfert.
Des exemples de l'utilisation de cyclodextrines dans les médicaments sur le marché Européen sont de β-CD dans cetirizine comprimés et le cisapride suppositoires, γ-CD dans
solution de minoxidil, et des exemples de l'utilisation de β-cyclodextrine dérivés sont SBE-β-CD dans la antimycosique par voie intraveineuse, le voriconazole, HP-ß-CD dans la antifongiques itraconazole par voie intraveineuse et orale des solutions, et RM-β-CD dans un spray nasal pour la thérapie de remplacement d'hormone par 17β-estradiol.
En Allemagne et au Japon il y a de perfusion sur le marché de produits contenant de l'alprostadil (la prostaglandine E1, PGE1) avec α-CD.
Les cyclodextrines sont actuellement pas inclus dans la Commission Européenne, la Directive sur les excipients dans l'étiquetage et la notice des médicaments à usage humain à la Fois α-CD (Alphadex) et β-CD (Betadex) sont inscrites à la Pharmacopée Européenne (Ph. Eur.) et yCD est référencé dans le Japonais Codex Pharmaceutique (JPC), et sera inclus dans la Ph. Eur. Une monographie de HP-ß-CD (Hydroxypropyl-betadex) est disponible dans la Ph. Eur.
En 2000-2004, l'α-CD, β-CD et γ-CD ont été introduits dans le généralement considéré comme sûr (GRAS) de la liste de la FDA pour une utilisation en tant qu'additif alimentaire.
Alpha - et bêta-CD sont approuvés en tant que nouveaux ingrédients alimentaires par la Commission.
Bêta-CD est approuvé en Europe en tant qu'additif alimentaire (E 459) avec une DJA (dose journalière admissible) de 5 mg/kg/jour. SBE-β-CD et HP-ß-CD sont cités dans la FDA de la liste des Inactifs Ingrédients Pharmaceutiques
Les cyclodextrines, depuis leur découverte à la fin du 19e siècle, elles étaient surtout considérés comme des excipients.
Néanmoins, les développements de cyclodextrine de recherche ont montré que certains de ces hôtes peuvent capturer et comprennent des biomolécules, en mettant en évidence des acides gras et de cholestérol, ce qui implique qu'ils ne sont pas inertes et que leur action peut être utilisé dans certaines des fins médicinales.
La présente étude, centrée sur les rapports de la littérature à partir de l'année 2000 jusqu'à nos jours, présente une description complète des activités biologiques de cyclodextrines et leurs implications pour les applications médicinales.
Le document est divisé en deux grandes sections, l'une consacrée à l'propriétés et les applications de cyclodextrines comme ingrédients pharmaceutiques actifs dans une variété de pathologies infectieuses maladies cardiovasculaires dysfonctionnements et maladies métaboliques.
La deuxième section est consacrée à l'utilisation des cyclodextrines dans une gamme de technologies biomédicales.
Aperçu Historique
Les cyclodextrines (CDs), d'abord rapporté par Villiers en 1891, ont terminé leurs 128ème anniversaire. Décrit par Villiers que les hydrates de carbone que précipiter lentement (parmi les produits de fermentation de l'amidon), sous la forme de beaux cristaux éclatants”, ces molécules ont gardé autant d'attrait en tant que mystère à travers les cinq premières décennies qui ont suivi sa découverte.
Au début des 50 ans de leur connaissance de l'homme, les cyclodextrines ont fait l'objet d'une intense curiosité scientifique.
Les scientifiques de différents groupes ont cherché à comprendre l'origine de leur formation, de leur réactivité (y compris la capacité d'accueillir d'autres molécules) et, surtout, de leur structure. La nature cyclique de cyclodextrines a été postulée en 1939; cependant, cette première proposition, basée sur la modélisation, à lui seul, a également tort défini α-CD—la plus petite cyclodextrine comme ayant cinq unités de glucose. Il n'était pas jusqu'en 1948, avec la adéquat de la purification et de la structure cristalline de la résolution de chacun des cyclodextrines natives, que leur composition a été définie avec précision, étant de six, sept et huit unités de glucose pour α-CD, β-CD, et γ-CD .
Cyclodextrine la seconde moitié du 20e siècle, la structure et les propriétés des cyclodextrines s'est fait connaître avec plus de détails, des études ont été orientées vers l'exploration de leur capacité à former des complexes d'inclusion avec les différentes molécules.
Les cyclodextrines ont été trouvés pour protéger sensibles bio invité les molécules de la volatilisation et de l'oxydation et de leur solubilisation de l'action sur apolaires invités ont fait leur attrait pour une variété d'applications.
Lorsque la production industrielle de cyclodextrines commencé à les rendre disponibles en plus grandes quantités et de la sécurité toxicologique n'a été constatée, les applications dans l'industrie pharmaceutique, cosmétique, alimentaire et de la chimie ont fleuri, et, plus récemment, les applications élargie de (re-)domaines émergents comme nutraceutics et de produits naturels .
Cyclodextrine tous ces produits, les cyclodextrines ont été essentiellement considéré comme excipients ou de matériaux inertes.
Avec le tournant du nouveau millénaire, les développements de la cyclodextrine la recherche biomédicale ont une fois de plus surpris la communauté scientifique, en démontrant que ces molécules ne sont pas tout à fait aussi inerte et ceux qui peuvent, en fait, être utilisé pour traiter certaines affections humaines.
De telles propriétés médicinales sont le sujet principal de cet examen sont présentées en détail dans la Section 2.
Statut réglementaire des Cyclodextrines
Natif de la CDs sont considérés au Japon comme les produits naturels, et pour cette raison, ils sont utilisés sans restrictions de nombreuses fois dans les médicaments et dans les aliments.
Dans les pays occidentaux, l'ingestion de cyclodextrines natives est réglementée par le JECFA (OMS/FAO d'Experts du Comité sur les Additifs Alimentaires), avec les applications pharmaceutiques relevant de l'Agence Européenne des Médicaments (EMA) en Europe et en vertu de la Food and Drug Administration des États-unis d'Amérique.
Natif de la CDs peut être ingéré sans une absorption considérable, étant donc Généralement Considérés Comme Sûrs par la FDA; ils sont communément appelées molécules avec " le statut de GRAS’. α-CD et γ-CD peut être prise sans restrictions, tandis que la prise orale de β-CD devrait être limitée à un maximum de 5 mg par kilogramme de poids chaque jour. Concernant l'usage parentéral, natif de cyclodextrines souffrent de beaucoup plus de restrictions.
En effet, l'EMA recommande à l'encontre de l'administration de l'α-CD et β-CD directement dans le sang en raison de la toxicité rénale.
Cyclodextrine outre, natif de la CDs sont connus pour provoquer une hémolyse in vitro, à des concentrations de 6, 3 et 16 mM pour les α-, β, et γ-Cd, respectivement, en raison de l'extraction des phospholipides et du cholestérol de la membrane érythrocytaire.
Natif de Cd peuvent être fonctionnalisés pour se permettre une grande variété et le nombre de produits dérivés, dépassant 1500 molécules différentes, selon un rapport de 2012.
Parmi eux, seuls quelques-uns sont approuvés pour usage humain dans les domaines de la pharmacie.
Les états-UNIS Food and Drug Administration (FDA) des listes 2-hydroxypropyl-β-cyclodextrine (HPßCD) et de 2-hydroxypropyl-γ-CD (HPyCD) approuvé matériaux inertes (excipients), avec HPßCD étant adapté pour l'administration orale et intraveineuse, tandis que HPyCD ne peut être utilisé dans le traitement topique de produits et à une concentration maximale de 1,5% (w/v).
Dans O-méthylé de la CDs, de l'état d'approbation varie d'une molécule à l'autre.
Par exemple, heptakis-2,3,6-tris-O-méthyl β-CD (TRIMEB) est considéré comme dangereux pour l'homme à utiliser grâce à son action hémolytique et une toxicité rénale.
Cyclodextrine sœur cyclodextrine, heptakis-2,6-di-O-méthyl-β-CD (DIMEB), dispose également d'une certaine toxicité, visant principalement le foie: des Doses de 300 mg/kg chez les souris a entraîné des niveaux élevés de glutamate pyruvate transaminase (GPT) et le glutamate oxaloacétate transaminase (GOT), deux biomarqueurs de lésion hépatique.
Malgré cela, DIMEB est approuvé par la FDA pour une utilisation commerciale dans quelques vaccins injectables , probablement en raison du fait qu'il est présent en faible quantité dans de tels produits.
Les cyclodextrines qui ont subi la O-méthylation dans des positions aléatoires ont différents profils de sécurité, selon les différents degrés de substitution. RAMEB (au hasard méthylé de la bêta-cyclodextrine), avec une moyenne de 1,8 méthoxy groupes par unité de glucose, a quelques hydrolytical action sur les érythrocytes, ainsi que la toxicité rénale qui est plus élevé que celui d'un parent ßCD.
Pour ces raisons, RAMEB n'est pas recommandé pour usage parentéral par l'EMA.
CRYSMEB (nommé d'après le fait qu'il est un solide cristallin cristallin méthylé de la bêta-cyclodextrine) a délibérément à faible degré de substitution (moyenne de 0,56 groupes méthyle par unité de glucose, c'est à dire, seulement quatre groupes méthyle dans chaque CD molécule), car il a été conçu pour la haute biotolerability.
CRYSMEB ne pas provoquer l'hémolyse et il est déjà approuvé pour l'applications et comme ingrédient dans les produits cosmétiques.
Un autre biocompatible CD est sulfobutyl éther de β-CD (SBEßCD), développé pour être non néphrotoxiques et présent dans plusieurs approuvé par la FDA commercialisé des médicaments pour administration orale et intraveineuse
Les cyclodextrines sont constitués de plusieurs glucose blocs de construction de liens dans un anneau.
Selon la taille de l'anneau, une distinction est faite entre les α-cyclodextrine avec six, β-cyclodextrine avec sept et γ-cyclodextrine avec huit unités de glucose.
WACKER est la seule société au monde à produire tous les trois naturellement les cyclodextrines, les commercialiser sous les noms commerciaux CAVAMAX® W6 (α-cyclodextrine), W7 (β-cyclodextrine) et W8 (gamma-cyclodextrine).
La cyclodextrine dérivés produits par la modification de l'α-, β et γ-cyclodextrines par hydroxypropylation ou de méthylation sont commercialisés par la société WACKER sous le nom de CAVASOL®.
Grâce aux propriétés particulières de cyclodextrines, ils permettent une variété d'applications.
Par exemple, les cyclodextrines peuvent être utilisés pour stabiliser les substances sensibles, pour la libération contrôlée de substances bioactives, le masquage des indésirables, des arômes, de la rhéologie de contrôle ou pour améliorer la solubilité et la biodisponibilité. Et c'est seulement le début du potentiel offert par les cyclodextrines.
Les cyclodextrines sont des oligosaccharides cycliques ayant la forme d'un tronc de cône creux.
La surface est hydrophile et leur cavité hydrophobe, ce qui donne cyclodextrines la capacité d'accueillir des molécules hydrophobes/fractions dans la cavité.
Ce spécial de l'organisation moléculaire des comptes pour la variété des effets bénéfiques cyclodextrines ont sur les protéines, qui est largement utilisé dans les applications pharmacologiques.
Nous avons étudié l'interaction entre les β‐cyclodextrine et quatre non‐liaison aux glucides modèle de protéines: l'ubiquitine, inhibiteur de la chymotrypsine 2 (CI2), S6 et de l'insuline SerB9Asp par spectroscopie RMN à différents détail structurel.
Nous démontrons que l'interaction de la β‐cyclodextrine et de notre modèle de protéines a lieu dans des sites spécifiques sur la surface de la protéine, et de solvant, de l'accessibilité de ces sites est nécessaire, mais pas convaincant condition pour l'apparition d'une interaction.
Si ce comportement peut être généralisée, elle pourrait expliquer le large éventail de divers effets de cyclodextrines sur différentes protéines: agrégation de suppression (si les résidus responsables de l'agrégation sont très solvant accessible), la protection contre la dégradation (si le point d'attaque de la protéase est stériquement ‘masqué’ par cyclodextrine), l'altération de la fonction (si les résidus impliqués dans la fonction sont "masqués" par cyclodextrine).
L'effet exact de cyclodextrines sur une protéine donnée sera toujours lié à la structure particulière de cette protéine.
Les cyclodextrines (Cd) sont naturelles des oligosaccharides cycliques qui sont produits par la dégradation enzymatique de l'amidon.
Il y a trois indigènes désigné par le Cemd aCD, ßCD et yCD, qui sont composés de 6, 7 et 8 D-glucopyranose unités liées par α-(1, 4) glycosidique, respectivement .
Les molécules sont généralement décrites comme cône tronqué, un seau ou en forme de beigne, avec une surface externe hydrophile et une relativement hydrophobes à l'intérieur de la cavité qui permet le piégeage de petits hydrophobe des molécules de médicaments ou de portions hydrophobes des molécules plus grandes , permettant ainsi de fournir des médicaments avec de nouvelles caractéristiques physico-chimiques sans altérer leurs propriétés intrinsèques.
Le tableau 1 résume les caractéristiques des différents Cd.
Naturel CDs sont privilégiées pour la complexation; cependant, leur utilisation est limitée par la petite taille de la cavité de l'aCD, la mauvaise solubilité aqueuse de ßCD et de la faible productivité de yCD .
Dérivé de la CDs peut être obtenu en remplaçant leurs groupes hydroxyles avec fonctionnel désiré moitiés.
De méthyle-(MeßCD et MeyCD) 4, 5, hydroxypropyl-(HPaCD, HPßCD et HPyCD) 6-8 et sulphobutylether (SEBßCD) les instruments dérivés sont souvent trouvés dans les produits pharmaceutiques et ont amélioré la solubilité et de l'inclusion de la capacité naturelle de la CDs.
Les applications pharmaceutiques naturel de Cd et de leurs dérivés sont communs lors de la drogue/CD complexes sont utilisés pour augmenter la solubilité du médicament, d'améliorer les propriétés organoleptiques , d'améliorer la pénétration du médicament et d'augmenter la stabilité de la drogue, résultant en une augmentation de la durée de conservation du produit et de la biodisponibilité des médicaments.
En outre, spontanée auto-assemblage de la drogue/CD complexes dans les agrégats peuvent conduire à la délivrance des médicaments innovants systèmes, tels que les CD contenant des liposomes et des microsphères en tant que bien que la micro - et nanoparticules .
La polymérisation des CDs (par exemple, Epi-aCD et Epi-ßCD) ont également été synthétisés afin d'améliorer l'auto-assemblage de la capacité de Cd, et de renforcer leurs interactions avec les médicaments et les membranes biologiques.
En comparaison avec d'autres pharmaceutiques excipients, les Cd ont été montré pour réduire la toxicité de plusieurs médicaments, et sont biocompatibles.
En conséquence, ils sont attrayants pour une utilisation dans le développement de formulations pharmaceutiques, y compris la reformulation de aux médicaments existants.
Les cyclodextrines sont une famille de oligosaccharides cycliques, composé d'un macrocycliques anneau de sous-unités de glucose rejoint par α-1,4 liaisons glycosidiques.
Les cyclodextrines sont produites à partir de l'amidon par conversion enzymatique.
Ils sont utilisés dans les aliments, des produits pharmaceutiques, des médicaments et de l'industrie chimique, ainsi que l'agriculture et génie de l'environnement.
Les cyclodextrines sont composés d'une ou de plusieurs α-D-glucopyranoside unités liées 1->4, comme dans l'amylose (un fragment de l'amidon).
Le plus grand cyclodextrine contient 1,4-anhydroglucopyranoside unités, tandis qu'un mal caractérisé mélange, au moins 150 chaînons des oligosaccharides cycliques sont également connus.
Typique de cyclodextrines contiennent un certain nombre de monomères de glucose allant de six à huit unités dans un anneau, la création d'une forme de cône: α (alpha)-cyclodextrine: le glucose sous-unités β (beta)-cyclodextrine: sous-unités de glucose γ (gamma)-cyclodextrine: sous-unités de glucose
Quelles Sont les Cyclodextrines et Pourquoi Sont-Ils un Intérêt?
Le Cd de la recherche biomédicale et pharmaceutique d'intérêt sont des oligosaccharides cycliques constitués de six à huit dextrose unités (α, β, et γ-Cd, respectivement) a rejoint par de une à quatre obligations.
Ces soi-disant “parent CDs” ont eux-mêmes été utilisé dans les produits alimentaires et pharmaceutiques depuis de nombreuses années, bien que leur utilisation aux États-unis a été plus limitée qu'au Japon et en Europe.
Généralisée de la structure chimique de ces Cd est présenté dans le Tableau 1, qui contient également les noms et abréviations de certains Cd fréquemment abordés dans le lecteur de CD-connexes d'articles biomédicaux.
Cyclodextrine pharmaceutique utilise des CDs, qui sont l'objet de cet article, ont été l'objet de nombreux examens, des livres et sont l'objet d'une biennale Internationale de Cyclodextrine Colloque.
En outre, la Société de Cyclodextrines, le Japon, le symposium est organisé chaque année.
Cyclodextrine lecteur est invité à consulter ces publications et les actes de ces colloques à la fois d'un point de vue historique et une discussion plus complète sur que ce qui peut être accompli ici.
Les cd sont utiles pour des applications pharmaceutiques, car ils peuvent interagir avec des molécules de médicaments pour former des complexes d'inclusion.
Cette formation d'un complexe d'inclusion, souvent à l'échelle 1:1 de l'interaction, est généralement décrite par l'Équation (1) ou, comme dans le Schéma 1, bien que d'ordre supérieur complexes sont souvent vus ou postulé.
Dans la formation du complexe, la physico-chimiques et les propriétés biologiques de la drogue peut être modifié pour effet un avantage.
Que peut-Cyclodextrines Faire et Ce que ne peuvent-ils Faire?
Dans la formation de complexes d'inclusion, d'importantes modifications des candidat-médicament propriétés, y compris l'amélioration de la solubilité, la stabilité physique et chimique, et d'autres propriétés physico-chimiques, ont été bien documentés.
Ces changements ont ensuite donné lieu à une meilleure performance biologique, et donc, dans l'utilisation des Cd dans différents succès commercial des produits pharmaceutiques.
Depuis la découverte de cyclodextrines, une famille de oligosaccharides cycliques basé sur α (1 → 4) établir des liens entre les sous-unités glucopyranose, ces polyvalent supramoléculaire hôtes ont reçu énormément d'attention pour les explorations scientifiques.
En raison de leur propriété de former hôte–invité de type complexe d'inclusion, les cyclodextrines et leurs dérivés synthétiques présentent une large gamme de services publics dans différents domaines à savoir. les produits pharmaceutiques, les systèmes de délivrance de médicaments, de cosmétiques, d'aliments et de la nutrition, du textile et de l'industrie chimique, etc.
Objectif: Le but de cette revue est de mettre en évidence les propriétés, les avantages, les études récentes et polyvalent avantages de cyclodextrines et de renforcer leurs potentiels des applications dans de nouvelles orientations pour la recherche future.
Méthodes: Cet article présente une variété d'applications de cyclodextrines dans divers produits industriels, de technologies, d'analyse et de processus chimiques et industriels récents progrès largement de la littérature de recherche sur les différentes bases de données scientifiques, Google et les sites web de différentes industries pharmaceutiques et de breveter les autorités à travers le monde.
Résultats et conclusion: en Raison de la possibilité de multidimensionnelles des changements dans les propriétés physiques et chimiques des molécules lors de la complexation de l'inclusion dans les cyclodextrines, ces composés sont d'un grand intérêt commercial et peut offrir des solutions à de nombreux problèmes scientifiques du monde actuel.
Les cyclodextrines (Cd) sont définis comme la classe des oligosaccharides cycliques qui contient des unités glucopyranose et qui sont liés les uns aux autres par α-(1,4) des obligations.
Trois naturellement des cyclodextrines, aussi connu comme la première génération de la CDs ou d'un parent Cd, sont: α-cyclodextrine (α-CD), β-cyclodextrine (β-CD) et γ-cyclodextrine (γ-CD), contenant 6, 7 et 8 unités glucopyranose, respectivement.
Bien que, le naturel de la CDs et de leurs complexes sont hydrophiles, mais leur solubilité dans l'eau est limitée, principalement dans le cas de la β-CD.
Cyclodextrine est parce que les CD molécules se lie assez fortement dans leur cristal de l'état.
Cd contiennent des unités glucopyranose qui en outre se compose de trois des groupes hydroxyles libres et différents sur la base de ces deux fonctions ainsi que de la réactivité.
Les différentes conditions de réaction comme le pH, la température et les réactifs affecter la réactivité relative de C-2 et C-3 secondaire et le C-6 hydroxyles primaires de la CD de la molécule.
Avec la substitution de l'hydrogène et le groupe hydroxyle avec un grand nombre de la substitution des groupes, tels que alkyle, hydroxyle, alkyle, carboxy, alkyle, amino, thio, tosyl, glucosyle, maltosyl etc., et des milliers d'éthers, les esters, les anhydro, désoxy, de l'acide et de base, etc., 21 groupes hydroxyles de la β-CD peuvent être modifiées de façon à obtenir différents dérivés de CD par les produits chimiques et les réactions enzymatiques.
Ces dérivations sont fait pour atteindre les objectifs suivants:
afin d'améliorer la solubilité de différents dérivés de CD et de leurs complexes;
pour améliorer l'ajustement et/ou de l'association entre le CD et son invité, concomitant avec la stabilisation de l'invité, la réduction de sa réactivité et de mobilité;
pour atteindre insoluble, immobilisé CD contenant des structures et des polymères, par exemple par chromatographie fins.
CD dérivés sont principalement classés comme suit:
(a) chimiquement modifiées dérivés de CD et
(b), naturels modifiés par voie enzymatique dérivés de CD.
Modifiés par voie enzymatique CD dérivés sont formés avec l'aide de la pullulanase dérivée de l'enzyme et sont connus comme ramifiée Cd.
Lorsque les hydroxyles de la β-CD sont amenés à réagir avec un réactif chimique, la substitution se produit et hétérogène produit est généré.
La mesure de substitution se produit peut être définie et exprimée de différentes manières, comme suit:
Degré de substitution: Il est défini comme le nombre de groupes hydroxyle du glucose fraction de CD molécule qui a été substitué.
Par conséquent, il peut être varié de 1 à 3. Le degré moyen de substitution (DS) est le nombre moyen de groupes hydroxyles substitués dans une unité de glucose de CD.
Cyclodextrine valeur peut varier de 0 à.
Molaire degré de substitution: Cyclodextrine est le paramètre essentiel, qui est principalement défini comme le nombre moyen de substituant est complètement réagit avec un glucopyranose unité de répétition.
Si la molaire degré de substitution (MS) valeur est égale à 0, alors aucune substitution ou jusqu'à 3, lorsque deux ou plusieurs substituants réagir et former des oligomères ou des polymères chaînes latérales.
CD des produits dérivés comme les hydroxypropyl dérivés de β et γ-CD (HP-ß-CD et HP-γ-CD), de façon aléatoire méthylé β-CD (RM-β-CD), sulfobutylether β-CD sel de sodium (SBE-β-CD) et les branches de Cd, comme maltosyl-β-CD (M-β-CD) sont d'un grand intérêt pharmaceutique.
Les cyclodextrines (CDs) sont des oligosaccharides cycliques, formé par α-1,4-lié d'unités de glucose, avec une surface externe hydrophile et lipophile de la cavité centrale.
α-Cyclodextrine (aCD), la β-cyclodextrine (ßCD), et γ-cyclodextrine (yCD) sont des produits naturels qui peuvent être trouvés dans de petites quantités dans les diverses fermentés, les produits de consommation, tels que la bière.
Bien que le non naturel de l'aCD, ßCD, et yCD, et de leurs complexes, sont hydrophiles leur solubilité dans les solutions aqueuses est quelque peu limitée, en particulier celle de ßCD.
Par conséquent, le plus soluble ßCD dérivés, tels que le 2-hydroxypropyl-ßCD (HPßCD) et sulfobutylether ßCD sel de sodium (SBEßCD), sont préférés pour une utilisation dans une solution aqueuse de solutions pharmaceutiques, tels que l'administration parentérale de formulations de médicaments, même si les deux aCD et yCD peut être trouvé à de faibles concentrations dans des préparations parentérales.
Monographies pour les aCD, ßCD, et yCD et deux ßCD dérivés sont dans la Pharmacopée Européenne et de la Pharmacopée des États-unis/Formulaire National (Tableau 1).
Les cd sont inclus dans plus de 40 commercialisé des produits pharmaceutiques dans le monde entier, en plus de nombreux aliments, les cosmétiques et produits de toilette.
En raison de leur capacité à modifier les propriétés physicochimiques des médicaments et d'autres composés, les Cd sont souvent décrits comme permettant pharmaceutiques excipients.
Cd de permettre la livraison de mal soluble dans l'eau et chimiquement instables de la drogue sur le corps.
Par conséquent, les CDs sont en mesure de convertir biologiquement actifs composés que le manque de drogue comme des propriétés physico-chimiques dans thérapeutiquement efficace des médicaments.
CDs (appelées molécules hôtes) sont capables de former des complexes d'inclusion avec des médicaments (appelés invité molécules) en prenant une partie d'une molécule de drogue dans le quartier de CD de la cavité.
Cela va changer les propriétés physico-chimiques du médicament.
La Formation d'un médicament/CD complexe d'inclusion peut, par exemple, d'augmenter la solubilité aqueuse de la drogue, d'accroître sa stabilité chimique et physique, et d'améliorer la livraison de médicaments à travers les membranes biologiques.
Pas de liaisons covalentes sont formés ou cassé lors de la formation du complexe et, dans des solutions aqueuses, des molécules de médicaments liés au sein de la CD complexe d'inclusion sont en équilibre dynamique avec gratuit des molécules de médicaments (Figure 1).
Les molécules de médicaments sont facilement libéré du complexe sur les médias de dilution ou par complexation compétitive.
Une ou plusieurs molécules de médicaments peut former un complexe avec un CD de la molécule et de un ou plusieurs CD molécules peuvent former un complexe avec une molécule de drogue.
Cependant, le plus souvent, l'un des médicaments de la molécule (D) forme un complexe avec un CD de la molécule.
La stoechiométrie de la drogue/CD complexes (D/CD) est de 1:1 et la constante d'équilibre (K1:1) défini comme
Cyclodextrine structure moléculaire de cyclodextrines crée un seau comme la cavité qui peut fonctionner à des complexes avec des molécules ou des groupes fonctionnels sur les molécules.
Cyclodextrine substitution de groupes hydroxyles sur les cyclodextrines pour faire hydroxypropyl-ß - ou hydroxypropyl-γ-cyclodextrines (HPBCD ou HBGCD) améliore de façon significative leur solubilité et les rend plus adapté pour la solubilisation de drogues.
Ce mécanisme rend le Cavitron et CAVASOL HPBCDs et HPGCDs capable de masquer le goût désagréable de/l'odeur et la stabilisation des médicaments qui sont sujettes à la dégradation, et peut également augmenter la solubilité des composés peu solubles à l'oral de systèmes de délivrance de médicaments.
La Purification de l'Cavitron cyclodextrines pour supprimer les endotoxines permet de les utiliser pour la solubilisation des médicaments pour les médicaments administrés par voie parentérale.
Les informations sur la conformité pour tous les produits Ashland varie par famille de produits et de qualité.
Pour des données spécifiques sur la note que vous êtes intéressé, veuillez vous référer à notre Excipient trousse d'Information, maintenant appelé PRD, et le Certificat d'Analyse (COA).
Cyclodextrine livre est consacrée à la très polyvalent et le potentiel ingrédient Cyclodextrine, une famille de oligosaccharides cycliques composé ?-(1,4)-relié sous-unités glucopyranose.
Cyclodextrine moléculaire des phénomènes de complexation et négligeable des effets cytotoxiques de l'attribut dans la direction de son application, tels que des produits pharmaceutiques, des cosmétiques, de l'alimentation, de l'agriculture, le textile, le processus de séparation, de méthodes d'analyse, la catalyse, la protection de l'environnement, et de diagnostics.
Des Efforts ont également été faits pour se concentrer sur les récents résultats de la recherche avec des perspectives d'avenir de cyclodextrines pour attirer l'intérêt des scientifiques de l'industrie et du milieu universitaire.
Cyclodextrine contributions, les auteurs se sont grandement reconnu, sans qui cette compilation n'aurait pas été possible.
La plupart des cytotoxiques, des agents chimiothérapeutiques ont une mauvaise solubilité aqueuse.
Ces molécules sont associées à un mauvais physico-chimiques et de la biopharmaceutique propriétés, ce qui rend la formulation difficile.
Une approche importante à cet égard est l'utilisation de la combinaison de cyclodextrine et de la nanotechnologie dans le système de la livraison.
Ce document donne un aperçu des limites associées avec des médicaments anticancéreux, leur complexation avec les cyclodextrines, les opérations de chargement/de l'encapsulation de l'complexé de la drogue dans les transporteurs et les différentes approches utilisées pour la livraison.
Cyclodextrine présent article vise à évaluer l'utilité de la cyclodextrine les entreprises comme les liposomes, niosomes, des nanoparticules, des micelles, millirods, et de siRNA pour la livraison des agents antinéoplasiques.
Ces systèmes basés sur la cyclodextrine de complexation et de la nanotechnologie permettra de camoufler les propriétés indésirables des médicaments et conduire à synergique ou additif effet. Cyclodextrine à base de nanotechnologies semble donner un meilleur effet thérapeutique et de maintenir une vie saine et récupéré des cellules.
Pourtant, de nombreuses études sur le système de livraison et des différentes voies d'administration de cyclodextrine les entreprises de transport est nécessaire à l'égard de leur pharmacocinétique et de toxicologie à l'appui de leur innocuité et de l'efficacité.
Dans l'avenir, il serait possible de résoudre les classiques et les enjeux actuels liés au développement et à la commercialisation des agents antinéoplasiques.
Un homologue groupe cyclique GLUCANES composé d'alpha-1,4 lié unités de glucose obtenu par l'action de cyclodextrine glucanotransferase sur de l'amidon ou des analogues de substrats.
L'enzyme est produite par certaines espèces de Bacillus.
Les cyclodextrines forme de complexes d'inclusion avec une grande variété de substances.
Les cyclodextrines (Cd) sont cycliques, nonreducing oligosaccharides liés par α-1,4 liaisons glycosidiques.
En raison de la répulsion stérique, les Cd ont plus de six unités de glucose. α-, β, et γ-Cd contiennent six, sept et huit unités de glucose, respectivement.
Le président de la conformation des unités glucopyranose résultats en CD des molécules ayant une forme de cône tronqué, avec un peu hydrophobe de la cavité centrale et une surface externe hydrophile.
Cyclodextrine structure leur permet d'interagir avec mal hydrosoluble composés, ainsi solubilisation eux par le biais de la formation de l'hôte–invité complexes d'inclusion.
Normalement, le hydrophobe des chaînes de amphiphiles sont inclus dans le hôte–invité de complexes 1:1 ou 2:1 stoechiométrie de haute constantes de liaison.
À la fin des années 1960, l'apparition de polyéther et de la réalisation de sa reconnaissance de la capacité a créé le concept de chimie hôte–invité.
Cd possèdent d'excellentes propriétés en termes de reconnaissance moléculaire, les interactions moléculaires,
et l'agrégation moléculaire, et de nombreuses molécules d'une taille appropriée, peut subir de la complexation de l'inclusion avec la CDs.
La grande disponibilité et le faible coût de la CDs, qui facilite leur utilisation dans divers domaines, y compris l'analyse, la catalyse et chimie de surface, et dans de nombreuses industries telles que les produits pharmaceutiques, les cosmétiques, les textiles, et de la nourriture.
Ces derniers temps, la chimie supramoléculaire a attiré une attention considérable comme un important domaine d'application de la chimie, qui développe les blocs de construction moléculaires pour la construction de nouveaux systèmes avec des propriétés intéressantes qui diffèrent de leurs composants séparés .
Les cd sont généralement composés à la fois hydrophiles et hydrophobes moitiés.
Par hydrophobe et d'autres interactions non-covalentes, CD molécules peuvent former des différentes structures auto-assemblées dans des solutions aqueuses comprenant des micelles, vésicules, lyotropic cristaux liquides et gels, tous ont trouvé de nombreuses applications dans les domaines des cosmétiques, des médicaments, des matériaux de synthèse, et des microréacteurs.
Une grande attention a été accordée à la construction du roman commandé et ensembles fonctionnels en raison de leur goût délicat et très organisé les structures globales.
Différentes approches ont été développées, y compris moléculaire modification de la structure pour régler la amphiphile hydrophile/hydrophobe de l'équilibre et d'introduire des motifs moléculaires, telles que des molécules pour former des complexes d'inclusion, et les Cd sont maintenant considérés comme efficaces, les modulateurs de l'auto-assemblage
de amphiphiles.
Interactions hôte–invité de la CDs sont dérivées de nombreux aspects, y compris les interactions hydrophobes, interactions de Van der Waals, l'anneau de tension de la CD, la tension de surface du solvant, et l'effet de liaisons hydrogène.
De nombreux invités molécules d'une taille appropriée sont généralement capables de former des complexes d'inclusion avec les Cd.
Systèmes de polymères basés sur des Cd et certains d'hôtes molécules ont été développées au cours des dernières années.
Par exemple, l'application de nanoparticules et de la micelle matériaux macromoléculaires a attiré l'attention de la santé et de domaines de la biologie, en particulier pour continue de libération de médicament, la livraison ciblée, et le génie tissulaire.
De nombreux stimuli-sensibles polymères réseaux avec de nouvelles structures ont été conçues par réticulation chimique, physique de l'agrégation, et d'autres moyens.
Systèmes de polymères basés sur des Cd et des hôtes de la molécule de complexes d'inclusion peut varier dans la structure et peut être linéaire, ramifiée, peigne, ou hyperbranché, comme indiqué dans.
Ces structures peuvent par la suite former des structures d'ordre supérieur tels que les peelings, des micelles, vésicules, et les tubes, qui peuvent être utilisés dans de nombreuses façons.
Systèmes supramoléculaires ressemblent souvent naturellement des molécules dans la structure et la fonction; ils sont donc considérés comme biomimétique.
Clés de la vie, y compris les processus de la photosynthèse et de stockage d'oxygène dépendent de la formation d'un complexe par supramoléculaire construction de molécules telles que porphyrinoids