Sejarah siklodekstrin: Ringkasnya cerita panjang
Siklodekstrin ialah oligomer kitaran glukosa yang secara semula jadi berlaku daripada penguraian enzimatik polisakarida yang paling penting, kanji. Mereka telah dikenali selama hampir 130 tahun tetapi mereka benar-benar membuat kejayaan mereka pada tahun 1980-an dengan aplikasi pertama dalam industri farmaseutikal dan makanan. Sejak tahun 1980-an, jumlah penerbitan dan paten pada siklodekstrin melebihi 53,000.
1891-1936: Tempoh penemuan
Sejarah mereka bermula di Perancis pada tahun 1891, apabila Antoine Villiers, ahli farmasi, dan ahli kimia, menerbitkan rujukan pertama kepada siklodekstrin. Villiers sedang mengusahakan tindakan enzim pada pelbagai karbohidrat dan menerangkan bahawa dalam keadaan tertentu kanji kentang boleh ditapai untuk menghasilkan dekstrin terutamanya di bawah tindakan Bacillus amylobacter. Istilah dekstrin telah pun digunakan pada masa itu untuk menggambarkan produk degradasi kanji. Villiers mencadangkan untuk menamakan bahan kristal ini "selulosin" kerana persamaannya dengan selulosa [1].
Beberapa tahun kemudian, "Bapa Pengasas" kimia siklodekstrin, Franz Schardinger, ahli mikrobiologi Austria, mengasingkan mikroorganisma (Bacillus macerans) yang menghasilkan dua bahan kristal yang berbeza apabila ditanam pada medium yang mengandungi kanji [2]. Beliau mengenal pasti kedua-dua jenis polisakarida ini, sebagai dekstrin kristal A dan dekstrin kristal B, dan memberikan penerangan terperinci pertama tentang penyediaan dan pemisahan kedua-dua dekstrin ini.
1936–1970: Tempoh penerokaan
Dari 1911 hingga 1935 datang tempoh keraguan dan perselisihan faham dan tidak sampai pertengahan 1930-an penyelidikan tentang dextrin berkembang semula.
Tempoh penerokaan ditandai dengan banyak keputusan yang diperoleh oleh Freudenberg dan Perancis mengenai struktur molekul "Schardinger dextrin". Pada tahun 1940-an Freudenberg dan rakan sekerjanya menemui γ-CD dan seterusnya menyelesaikan struktur oligosakarida kitaran molekul siklodekstrin.
1950–1970: Tempoh kematangan
Selepas menemui kemungkinan menyediakan kompleks rangkuman siklodekstrin, Freudenberg, Cramer, dan Plieninger menerbitkan paten berkaitan CD pertama pada tahun 1953, mengenai aplikasi siklodekstrin dalam formulasi farmaseutikal yang memulakan peralihannya daripada penyelidikan akademik kepada aplikasi perindustrian, sebagai sebahagian daripada aplikasi harian kami. hidup [3].
1970-Hari ini: Tempoh permohonan
Dari tahun 1970 dan seterusnya, minat terhadap siklodekstrin meningkat. Sejak itu, kami telah diperkenalkan kepada pelbagai aplikasi perindustrian dan farmaseutikal, manakala kesusasteraan saintifik yang mengagumkan telah dibina dan terdapat peningkatan dalam pemfailan paten. Pada masa kini, siklodekstrin masih menarik perhatian penyelidik, dan setiap tahun, lebih daripada 2000 penerbitan, termasuk artikel dan bab buku, ditumpukan kepada siklodekstrin [4].
Aplikasi Cyclodextrins
Siklodekstrin dan derivatifnya, kerana biokompatibiliti dan serba boleh, mempunyai pelbagai jenis aplikasi. Ia telah digunakan secara meluas dalam industri tekstil dan farmaseutikal, serta dalam agrokimia, teknologi makanan, bioteknologi, pemangkinan, dan kosmetik.
Siklodekstrin telah banyak diterokai dalam bidang ubat untuk reka bentuk pelbagai sistem penghantaran ubat. Mereka kebanyakannya dikenali sebagai agen yang meningkatkan kestabilan dan meningkatkan keterlarutan air dan bioavailabiliti sebatian dan gugusan aktif. Mereka telah diiktiraf sebagai eksipien farmaseutikal yang berguna, manakala perkembangan terkini dalam penyelidikan siklodekstrin telah menunjukkan potensinya sebagai bahan farmaseutikal aktif (API) untuk rawatan beberapa penyakit (cth., hiperkolesterolemia, kanser, penyakit Niemann-Pick Type C) [7].
Aplikasi siklodekstrin yang lain termasuk kimia analitik, kimia organik (sintesis), kimia makromolekul (bahan), kimia klik, kimia supramolekul, membran, teknologi enzim dan nanoteknologi (nanopartikel/nanosponges untuk pelbagai domain). Walau bagaimanapun, industri farmaseutikal, makanan dan kosmetik kekal sebagai pasaran sasaran utama siklodekstrin [5].
Pembentukan Kompleks Kemasukan
Kebanyakan aplikasi ini mungkin disebabkan oleh keupayaan siklodekstrin untuk membentuk kompleks kemasukan dengan pelbagai sebatian pepejal, cecair dan gas. Dalam kompleks ini, sifat fizikokimia molekul tetamu yang dikunci sementara atau dikurung dalam rongga perumah (siklodekstrin) diubah suai secara mendalam menawarkan peningkatan keterlarutan, penstabilan, dan sifat berfaedah lain [6].
Rujukan:
1. Crini G., (2014). Kajian: Sejarah Siklodekstrin. Ulasan Kimia, 114(21), 10940–10975. DOI:10.1021/cr500081p
2. Szejtli J., (2004). Penyelidikan siklodekstrin masa lalu, kini dan masa depan. Kimia Tulen dan Gunaan, 76(10), 1825–1845. DOI:10.1351/pac200476101825
3. Wüpper S., Lüersen K., Rimbach G., (2021). Siklodekstrin, Sebatian Semulajadi dan Bioaktif Tumbuhan-Perspektif Pemakanan. Biomolekul. 11(3):401. DOI: 10.3390/biom11030401. PMID: 33803150; PMCID: PMC7998733.
4. Morin-Crini N., Fourmentin S., Fenyvesi É., Lichtfouse E., Torri G., Fourmentin M., Crini G., (2021). 130 tahun penemuan siklodekstrin untuk kesihatan, makanan, pertanian dan industri: ulasan. Surat Kimia Alam Sekitar, 19(3), 2581–2617. DOI:10.1007/s10311-020-01156-w
5. Crini G., Fourmentin S., Fenyvesi É., Torri G., Fourmentin M., & Morin-Crini N.,(2018). Asas dan Aplikasi Siklodekstrin. Asas Siklodekstrin, Kereaktifan dan Analisis, 1–55. DOI:10.1007/978-3-319-76159-6_1
6. Singh M., Sharma R., & Banerjee U., (2002). Aplikasi bioteknologi siklodekstrin. Kemajuan Bioteknologi, 20(5-6), 341–359. DOI:10.1016/s0734-9750(02)00020-4
7. Di Cagno M. (2016). Potensi Siklodekstrin sebagai Bahan Farmaseutikal Aktif Novel: Tinjauan Singkat. Molekul, 22(1), 1. DOI:10.3390/molekul22010001
