Kasaysayan ng cyclodextrins: Isang mahabang kuwento sa madaling salita
Ang mga cyclodextrins ay mga cyclic oligomer ng glucose na natural na nagaganap mula sa enzymatic degradation ng pinakamahalagang polysaccharides, starch. Kilala sila sa halos 130 taon ngunit talagang gumawa sila ng kanilang pambihirang tagumpay noong 1980s sa mga unang aplikasyon sa industriya ng parmasyutiko at pagkain. Mula noong 1980s, ang kabuuang bilang ng mga publikasyon at patent sa cyclodextrins ay lumampas sa 53,000.
1891-1936: Ang panahon ng pagtuklas
Nagsimula ang kanilang kasaysayan sa France noong 1891, nang i-publish ni Antoine Villiers, parmasyutiko, at chemist, ang unang sanggunian sa mga cyclodextrins. Si Villiers ay nagtatrabaho sa pagkilos ng mga enzyme sa iba't ibang carbohydrates at inilarawan na sa ilalim ng ilang mga kundisyon ay maaaring mag-ferment ang potato starch upang higit na magbunga ng mga dextrin sa ilalim ng pagkilos ng Bacillus amylobacter. Ang terminong dextrins ay ginamit na noong panahong iyon upang ilarawan ang mga produktong degradasyon ng almirol. Iminungkahi ni Villiers na pangalanan ang mala-kristal na sangkap na ito na "cellulosine" dahil sa pagkakatulad nito sa cellulose [1].
Pagkalipas ng ilang taon, ang "Founding Father" ng cyclodextrin chemistry, si Franz Schardinger, isang Austrian microbiologist, ay naghiwalay ng isang microorganism (Bacillus macerans) na gumawa ng dalawang natatanging crystalline substance kapag nilinang sa isang medium na naglalaman ng starch [2]. Nakilala niya ang dalawang uri ng polysaccharides na ito, bilang crystalline dextrin A at crystalline dextrin B, at ibinigay ang unang detalyadong paglalarawan ng paghahanda at paghihiwalay ng dalawang dextrins na ito.
1936–1970: Ang panahon ng pagsaliksik
Mula 1911 hanggang 1935 ay dumating ang isang panahon ng pagdududa at hindi pagkakasundo at hindi hanggang sa kalagitnaan ng 1930s na muling nabuo ang pananaliksik sa dextrins.
Ang panahon ng pagsaliksik ay minarkahan ng maraming resulta na nakuha ni Freudenberg at French sa istruktura ng mga molekula ng "Schardinger dextrin". Noong 1940s, natuklasan ni Freudenberg at ng kanyang mga katrabaho ang γ-CD at pagkatapos ay nalutas ang cyclic oligosaccharide na istraktura ng mga molekula ng cyclodextrins.
1950–1970: Ang panahon ng pagkahinog
Matapos matuklasan ang pagiging posible ng paghahanda ng mga cyclodextrin-inclusion complex, inilathala ni Freudenberg, Cramer, at Plieninger ang unang patent na nauugnay sa CD noong 1953, tungkol sa mga aplikasyon ng cyclodextrins sa mga pormulasyon ng parmasyutiko na nagsisimula sa kanilang paglipat mula sa akademikong pananaliksik patungo sa mga pang-industriyang aplikasyon, bilang bahagi ng aming pang-araw-araw na aplikasyon. nabubuhay [3].
1970-Ngayon: Ang panahon ng aplikasyon
Mula 1970 at higit pa, tumaas ang interes sa mga cyclodextrins. Simula noon, nakilala na kami sa maraming aplikasyong pang-industriya at parmasyutiko, habang ang kahanga-hangang siyentipikong literatura ay nabuo at nagkaroon ng pagtaas sa mga paghahain ng patent. Sa ngayon, ang mga cyclodextrins ay nabighani pa rin sa mga mananaliksik, at bawat taon, higit sa 2000 mga publikasyon, kabilang ang mga artikulo at mga kabanata ng libro, ay nakatuon sa mga cyclodextrins [4].
Mga aplikasyon ng Cyclodextrins
Ang cyclodextrins at ang kanilang mga derivatives, dahil sa kanilang biocompatibility at versatility, ay may malawak na iba't ibang mga aplikasyon. Malawakang ginagamit ang mga ito sa mga industriya ng tela at parmasyutiko, gayundin sa agrochemistry, teknolohiya ng pagkain, biotechnology, catalysis, at cosmetics.
Ang mga cyclodextrins ay saganang ginalugad sa larangan ng mga gamot para sa disenyo ng iba't ibang sistema ng paghahatid ng gamot. Ang mga ito ay higit na kilala bilang mga ahente na nagpapalakas ng katatagan at nagpapahusay sa tubig-solubility at bioavailability ng mga aktibong compound at moieties. Kinilala ang mga ito bilang mga kapaki-pakinabang na pantulong sa parmasyutiko, habang ang mga kamakailang pag-unlad sa pagsasaliksik ng cyclodextrin ay nagpakita ng kanilang potensyal bilang mga aktibong sangkap ng parmasyutiko (API) para sa paggamot ng ilang mga sakit (hal., hypercholesterolemia, kanser, sakit na Niemann-Pick Type C) [7].
Kasama sa iba pang mga aplikasyon ng cyclodextrins ang analytical chemistry, organic chemistry (synthesis), macromolecular chemistry (materials), click chemistry, supramolecular chemistry, membranes, enzyme technology, at nanotechnology (nanoparticle/nanosponges para sa iba't ibang domain). Gayunpaman, ang mga industriya ng parmasyutiko, pagkain, at kosmetiko ay nananatiling pangunahing target na merkado ng mga cyclodextrins [5].
Pagbuo ng Komplikadong Pagsasama
Karamihan sa mga application na ito ay posible dahil sa kakayahan ng cyclodextrins na bumuo ng mga inclusion complex na may malawak na hanay ng solid, liquid, at gaseous compound. Sa mga complex na ito, ang mga katangian ng physicochemical ng mga guest molecule na pansamantalang naka-lock o nakakulong sa loob ng host (cyclodextrins) cavity ay malalim na binago na nag-aalok ng solubility enhancement, stabilization, at iba pang mga kapaki-pakinabang na katangian [6].
Mga sanggunian:
1. Crini G., (2014). Review: Isang Kasaysayan ng Cyclodextrins. Mga Pagsusuri sa Kemikal, 114(21), 10940–10975. DOI:10.1021/cr500081p
2. Szejtli J., (2004). Nakaraan, kasalukuyan at hinaharap ng cyclodextrin na pananaliksik. Pure and Applied Chemistry, 76(10), 1825–1845. DOI:10.1351/pac200476101825
3. Wüpper S., Lüersen K., Rimbach G., (2021). Cyclodextrins, Natural Compounds, at Plant Bioactives-Isang Nutritional Perspective. Mga biomolecule. 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 taon ng pagtuklas ng cyclodextrin para sa kalusugan, pagkain, agrikultura, at industriya: isang pagsusuri. Mga Liham ng Chemistry sa Pangkapaligiran, 19(3), 2581–2617. DOI:10.1007/s10311-020-01156-w
5. Crini G., Fourmentin S., Fenyvesi É., Torri G., Fourmentin M., at Morin-Crini N.,(2018). Mga Pangunahing Kaalaman at Aplikasyon ng Cyclodextrins. Cyclodextrin Fundamentals, Reaktibidad at Pagsusuri, 1–55. DOI:10.1007/978-3-319-76159-6_1
6. Singh M., Sharma R., & Banerjee U., (2002). Biotechnological application ng cyclodextrins. Biotechnology Advances, 20(5-6), 341–359. DOI:10.1016/s0734-9750(02)00020-4
7. Di Cagno M. (2016). Ang Potensyal ng Cyclodextrins bilang Novel Active Pharmaceutical Ingredients: Isang Maikling Pangkalahatang-ideya. Molecules, 22(1), 1. DOI:10.3390/molecules22010001
