सायक्लोडेक्स्ट्रिनचा शोध हा अन्न आणि औषधाच्या इतिहासातील सर्वात महत्त्वाचा टप्पा आहे. या नैसर्गिकरित्या घडणाऱ्या चक्रीय ऑलिगोसॅकराइडने आमची औषधे वितरीत करण्याची, अन्न ताजे ठेवण्याची आणि उद्योगात इतर बरीच रसायने वापरण्याची पद्धत बदलली आहे. प्रूडक्ट समावेशन कॉम्प्लेक्स बनवते जे त्याच्या विशिष्ट आण्विक रचनेमुळे अनेक क्षेत्रातील महत्त्वाच्या समस्यांचे निराकरण करते, ज्यामध्ये हायड्रोफोबिक आतील पोकळी आणि हायड्रोफिलिक बाह्य पृष्ठभाग आहे. हे लवचिक एक्सपियंट जगभरातील फॉर्म्युलेशन विज्ञान आणि उत्पादन प्रक्रिया बदलत आहे. हे औषध शोषण सुधारण्यापासून औषधांमध्ये वाईट चव लपवण्यापर्यंत सर्व काही करू शकते.
जेव्हा आपण आण्विक स्तरावर सायक्लोडेक्स्ट्रिन कसे कार्य करते ते पाहतो, तेव्हा सुपरमोलेक्युलर रसायनशास्त्राचे मनोरंजक क्षेत्र जिवंत होते. या शंकूच्या आकाराच्या रेणूंमधील ग्लुकोज युनिट्स α-1,4-ग्लायकोसिडिक बंधांनी जोडलेली असतात. तीन मुख्य प्रकार आहेत: अल्फा-सायक्लोडेक्स्ट्रिन, ज्यामध्ये सहा ग्लुकोज युनिट्स आहेत, बीटा-सायक्लोडेक्स्ट्रिन, ज्यामध्ये सात युनिट्स आहेत आणि गॅमा-सायक्लोडेक्स्ट्रिन, ज्यामध्ये आठ युनिट्स आहेत.
प्रत्येक आवृत्तीतील पोकळी वेगवेगळ्या आकाराच्या असतात, ज्यामुळे रेणू वेगवेगळ्या संयुगे जोडू शकतात आणि त्यांच्याशी संवाद साधू शकतात. अल्फा-सायक्लोडेक्स्ट्रिनसाठी, हायड्रोफोबिक पोकळीची रुंदी 4.7 आणि 5.3 Å दरम्यान असते आणि गॅमा-सायक्लोडेक्स्ट्रिनसाठी, ती 7.5-8.3 Å दरम्यान असते. योग्य आकार निवडण्याची ही क्षमता त्यांच्या रासायनिक आणि भौतिक गुणधर्मांवर आधारित रेणूंचे अचूक एन्केप्सुलेशन करण्यास अनुमती देते.
तापमान, pH, एकाग्रता गुणोत्तर आणि यजमान आणि अतिथी रेणू थर्मोडायनामिकली किती सुसंगत आहेत या काही गोष्टी आहेत ज्या रेणू किती चांगल्या प्रकारे एन्कॅप्स्युलेट केले आहेत यावर परिणाम करतात. संशोधकांना असे आढळून आले आहे की जेव्हा अतिथी रेणू प्रूडक्ट पॉकेटमध्ये पूर्णपणे बसतात तेव्हा सर्वोत्कृष्ट समावेशन कॉम्प्लेक्स तयार होते, ज्यामुळे व्हॅन डेर वाल्स फोर्स आणि हायड्रोफोबिक परस्परसंवादाचा जास्तीत जास्त फायदा होतो.
बाजारातील सुमारे 40% औषधे आणि संशोधनातील 90% संयुगे पाण्यात चांगले विरघळत नसल्याच्या समस्या आहेत. सायक्लोडेक्स्ट्रिन इनक्लुजन कॉम्प्लेक्स शोषण आणि ब्रेकडाउन दर खूप चांगले बनवून ही समस्या सोडवतात. जेव्हा औषधाचे रेणू ज्यांना पाणी आवडत नाही ते प्रूडक्ट पॉकेटमध्ये प्रवेश करतात तेव्हा ते एक कॉम्प्लेक्स तयार करतात जे औषध विरघळल्यासारखे दिसते अशा स्थितीत ठेवतात.
क्लिनिकल चाचण्या दर्शवतात की सायक्लोडेक्स्ट्रिन कॉम्प्लेक्सेशन 200 ते 500% जास्त जैवउपलब्ध संयुगे सहज विरघळू शकत नाही. व्होरिकोनाझोल इंजेक्शन, जे सह केले जातेbetadex sulfobutyl इथर सोडियम, ही पद्धत व्यावसायिक औषधांमध्ये किती चांगली कार्य करते याचे उत्तम उदाहरण आहे.
फार्मास्युटिकल स्थिरतेतील समस्यांमुळे उद्योगाला उत्पादन परतावा आणि औषधे बनवण्याच्या पद्धतीत बदल करण्याच्या प्रयत्नांमध्ये दरवर्षी अब्जावधी डॉलर्स खर्च होतात. Cyclodextrin encapsulation प्रकाश, ऑक्सिजन, उष्णता आणि आर्द्रता यांना संवेदनशील असलेल्या सक्रिय औषधी घटकांना तोडण्यापासून रोखते.
कॉम्प्लेक्स एक आण्विक ढाल म्हणून कार्य करते, उपचारात्मक परिणामकारकता ठेवताना शेल्फ लाइफ मोठ्या प्रमाणात वाढवते. तसेच, हायड्रॉक्सीप्रोपील मिथाइलसेल्युलोज सारख्या पदार्थात सायक्लोडेक्स्ट्रिन मिसळल्यास दीर्घकाळापर्यंत औषधे सतत देणारी नियंत्रित रीलिझ फॉर्म्युलेशन शक्य होते.
थेरपीच्या यशासाठी, विशेषत: लहान मुलांसाठी आणि वृद्धांसाठी, रुग्णाचे पालन करणे खूप महत्वाचे आहे. बऱ्याच सक्रिय घटकांमध्ये आंबट, धातू किंवा अन्यथा अप्रिय अभिरुची असते ज्यामुळे लोकांना त्यांची औषधे लिहून दिल्याप्रमाणे घेण्याची शक्यता कमी होते.
हायड्रोफोबिक पोकळीमध्ये खराब रेणू टाकून, सायक्लोडेक्स्ट्रिन एन्कॅप्सुलेशन हे ऑर्गनोलेप्टिक गुणधर्म यशस्वीरित्या लपवते. चवीच्या कळ्या बंद केलेल्या रसायनांवर उचलू शकत नाहीत, परंतु एकदा ते आतड्यात गेल्यावर औषध शोषले जाऊ शकते.
जेव्हा औषधे IV द्वारे दिली जातात, तेव्हा त्यांनी सुरक्षितता आणि परिणामकारकतेसाठी अत्यंत उच्च मानकांची पूर्तता केली पाहिजे. सायक्लोडेक्स्ट्रिन डेरिव्हेटिव्ह्ज, विशेषतःसल्फोब्युटाइलथर-बीटा-सायक्लोडेक्स्ट्रिनआणिhydroxypropyl-beta-cyclodextrin, IV द्वारे दिल्यास खूप चांगले सहन केले जाते.
या एक्सिपियंट्समुळे अशी रसायने तयार करणे शक्य होते जे आधी वितरित केले जाऊ शकत नव्हते कारण ते हानिकारक कोसोलव्हेंट्स न वापरता पुरेसे विरघळतात. रक्ताच्या प्लाझ्मामधील समावेशन कॉम्प्लेक्सचे द्रुत विघटन हे सुनिश्चित करते की औषध त्वरित उपलब्ध आहे आणि बाह्य घटक तयार होण्यास प्रतिबंध करते.
अन्न व्यवसायावर त्यांच्या उत्पादनांची गुणवत्ता आणि सुरक्षितता राखताना कमी कृत्रिम संरक्षक वापरण्यासाठी सतत दबाव असतो. रेणूंमध्ये नैसर्गिक प्रतिजैविक, अँटिऑक्सिडंट्स आणि स्वाद घटक समाविष्ट करून, सायक्लोडेक्स्ट्रिन तंत्रज्ञान समस्यांचे निराकरण करण्याचे नवीन मार्ग प्रदान करते.
आवश्यक तेले जे एन्कॅप्स्युलेट केलेले असतात ते त्यांचे बॅक्टेरियाच्या वाढीस प्रतिबंध करणारा पदार्थ गुणधर्म ठेवतात परंतु त्यांचे मजबूत स्वाद गमावतात ज्यामुळे अन्नाची चव खूप मजबूत होऊ शकते. "क्लीन लेबल" उत्पादनांसाठी ग्राहकांची मागणी पूर्ण करताना हे ऍप्लिकेशन नैसर्गिकरित्या उत्पादनांचे शेल्फ लाइफ वाढवते.
कर्क्युमिन, रेझवेराट्रोल आणि ओमेगा-३ फॅटी ॲसिड्स सारखी बरीच चांगली रसायने जैवउपलब्ध नाहीत, याचा अर्थ त्यांचा औषध म्हणून वापर केला जाऊ शकत नाही. सायक्लोडेक्स्ट्रिन कॉम्प्लेक्सेशनमुळे हे पौष्टिक घटक शोषून घेणे खूप सोपे होते.
अभ्यास दर्शविते की क्युरक्यूमिन-सायक्लोडेक्स्ट्रिन कॉम्प्लेक्सचे प्लाझ्मा एकाग्रता सामान्य कर्क्यूमिन फॉर्म्युलेशनपेक्षा 10-15 पट जास्त आहे. या सुधारणेसह, तोंडी डोस जे पूर्वी काम करत नव्हते ते आता नैसर्गिक आरोग्य पर्याय शोधत असलेल्या लोकांसाठी उपचारात्मकपणे वापरले जाऊ शकतात.
अस्थिर चव संयुगे विशिष्ट मार्गांनी अन्न साठवणे आणि तयार करणे कठीण बनवतात. एखादी गोष्ट बनवताना, उच्च तापमानामुळे नाजूक फ्लेवर्स नष्ट होतात आणि जेव्हा ते साठवले जाते, तेव्हा परिस्थितीमुळे फ्लेवर्स फिरू शकतात किंवा खराब होऊ शकतात.
सायक्लोडेक्स्ट्रिन एन्कॅप्सुलेशन प्रक्रियेदरम्यान ही मौल्यवान रसायने सुरक्षित ठेवते आणि वापरादरम्यान त्यांना हळूहळू सोडू देते. तंत्रज्ञान फार्मपासून प्लेटपर्यंत फ्लेवर्स सारखेच ठेवते, ज्यामुळे ग्राहक अधिक आनंदी होतात आणि उत्पादनाची गुणवत्ता सुधारते.
औषध आणि अन्न उद्योगांमध्ये पारंपारिक वापराच्या पलीकडे, ते पर्यावरणात वापरले जाऊ शकते. निवडक आण्विक ओळख आणि encapsulation द्वारे, हे रेणू प्रदूषित पाणी आणि जमिनीतून सेंद्रिय विषारी पदार्थांपासून मुक्त होण्यासाठी खूप चांगले आहेत.
उत्पादनापासून बनवलेल्या पदार्थांना पर्यावरणीय मॅट्रिक्समधून तणनाशके, औद्योगिक सॉल्व्हेंट्स आणि पेट्रोलियम उत्पादने मिळू शकतात. कॅप्स्युलेट केलेले प्रदूषक वेगळे करणे आणि सुरक्षितपणे सुटका करणे सोपे आहे, जे जगभरातील वातावरण स्वच्छ करण्यात मदत करते.
प्रगत रासायनिक सेन्सरचा वापर आण्विक ओळख क्षमतेमुळे शक्य झाला आहे ज्यामुळे ते औषध वितरणासाठी उपयुक्त ठरते. सुधारित सायक्लोडेक्स्ट्रिन डेरिव्हेटिव्ह्ज वापरून, वैयक्तिक रेणू जटिल मिश्रणांमध्ये समाविष्ट करणे कॉम्प्लेक्स तयार करून शोधले जाऊ शकतात जे मोजले जाऊ शकणारे सिग्नल पाठवतात.
या सेन्सर्सचा वापर अन्न सुरक्षा तपासण्यासाठी, सभोवतालच्या परिस्थितीवर लक्ष ठेवण्यासाठी आणि औषधांच्या दर्जाची खात्री करण्यासाठी केला जातो. यजमान-अतिथी रसायनशास्त्र इतर अनेक निदान पद्धतींपेक्षा चांगले आहे कारण ते अधिक निवडक आणि संवेदनशील आहे.
फॉर्म्युलेटर समावेशन कॉम्प्लेक्सचे भौतिकशास्त्र समजून घेऊन सायक्लोडेक्स्ट्रिनचा सर्वोत्तम वापर करू शकतात. हायड्रोफोबिक परस्परसंवाद, व्हॅन डर वाल्स फोर्स आणि यजमान आणि अतिथी रेणूंमधील हायड्रोजन बंध ही काही गोष्टी हलविणारी शक्ती आहेत.
कॉम्प्लेक्सेशन दरम्यान एन्थॅल्पी आणि एन्ट्रॉपीमधील बदलांद्वारे स्थिरता स्थिरता सेट केली जाते. हा स्थिरांक थेट उपचारात्मक किंवा कार्यात्मक प्रभावांशी संबंधित आहे. सर्वसाधारणपणे, जे कॉम्प्लेक्स मजबूत असतात आणि चांगले काम करतात त्यांची स्थिरता जास्त असते.
न्यूक्लियर मॅग्नेटिक रेझोनान्स स्पेक्ट्रोस्कोपी, डिफरेंशियल स्कॅनिंग कॅलरीमेट्री आणि क्ष-किरण क्रिस्टलोग्राफी या काही प्रगत विश्लेषणात्मक पद्धती आहेत ज्यांचा वापर जटिल प्रणालींच्या रचना आणि वर्तनाचा तपशीलवार अभ्यास करण्यासाठी केला जाऊ शकतो. ही साधने काही विशिष्ट उपयोगांसाठी सर्वोत्तम कार्य करणारी फॉर्म्युलेशन तयार करणे शक्य करतात.
औद्योगिक सायक्लोडेक्स्ट्रिन तयार करण्यासाठी, आपल्याला जटिल बायोइंजिनियरिंग पद्धती आणि कठोर गुणवत्ता नियंत्रण प्रणाली वापरण्याची आवश्यकता आहे. कारण उत्पादन प्रक्रिया खूप क्लिष्ट आहे, आम्हाला फार्मास्युटिकल एक्सिपियंट्स बनवण्याचा अनुभव असलेल्या स्त्रोतांची आवश्यकता आहे.
तापमान, pH, प्रतिक्रियेची वेळ आणि उत्पादन ज्या प्रकारे साफ केले जाते त्या सर्वांचा त्याच्या गुणवत्तेवर आणि स्थिरतेवर मोठा प्रभाव पडतो. व्यावसायिक फार्मास्युटिकल संशोधनास समर्थन देण्यासाठी, पुरवठादारांनी हे दाखवणे आवश्यक आहे की ते बॅचची पुनरावृत्ती करू शकतात आणि दीर्घ कालावधीसाठी विश्वसनीय पुरवठा करू शकतात.
नियामक अनुपालनामुळे तपशिलवार नोंदी आणि प्रमाणीकरण अभ्यासासाठी कॉल करून आणखी एक अडचण निर्माण होते. यशस्वी उत्पादन पुरवठादार त्यांच्या औषध मास्टर फाइल्स अद्ययावत ठेवतात आणि ग्राहक नियामक सबमिशनसाठी तांत्रिक मदत देतात.
संशोधकांना रेणूंचा अंतर्भाव करण्यासाठी नवीन पद्धती सापडत असताना, औषध, अन्न आणि औद्योगिक वापरांवर उत्पादन तंत्रज्ञानाचे परिवर्तनशील प्रभाव वाढतच आहेत. हे लवचिक एक्सपियंट ड्रग ट्रान्सपोर्ट, उत्पादन स्थिरता आणि परफॉर्मन्स सुधारणे यामधील महत्त्वाच्या समस्या सोडवते.
भविष्यात सायक्लोडेक्स्ट्रिन नावीन्यपूर्णतेसाठी खूप आशा आहे. संशोधक अजूनही नवीन डेरिव्हेटिव्ह्ज, सुधारित अनुप्रयोग आणि संयोजन तंत्रज्ञान शोधत आहेत. फॉर्म्युलेशन समस्यांचे निराकरण करणे कठीण होत असल्याने, सायक्लोडेक्स्ट्रिनचे विशेष गुणधर्म जगभरातील विविध व्यवसायांमध्ये नवीन उत्पादने तयार करण्यासाठी एक आवश्यक साधन बनवतात.
1. सायक्लोडेक्स्ट्रिन इतर पदार्थांपेक्षा वेगळे कसे आहे ज्यामुळे गोष्टी चांगल्या प्रकारे विरघळतात?
हे फक्त सॉल्व्हेंट्सला जास्त ठेवायला लावत नाही, ते एका अनोख्या रासायनिक एन्कॅप्सुलेशन प्रक्रियेद्वारे करते. पारंपारिक सोल्युबिलायझर्स या सर्व गोष्टी एकाच वेळी करू शकत नाहीत, परंतु ही प्रक्रिया करू शकते. हे स्थिरता सुधारते, मास्कची चव आणि रिलीझ नियंत्रित करते.
2. माझ्या प्रकल्पासाठी कोणत्या प्रकारचे सायक्लोडेक्स्ट्रिन चांगले काम करेल हे मी कसे शोधू?
निवड मुख्यतः अतिथी रेणूच्या आकार आणि वैशिष्ट्यांवर आधारित असते. अल्फा-सायक्लोडेक्स्ट्रिन लहान रेणूंसोबत उत्तम काम करते, बीटा-सायक्लोडेक्स्ट्रिन मध्यम आकाराच्या रसायनांसह उत्तम काम करते आणि गॅमा-सायक्लोडेक्स्ट्रिन मोठ्या रेणूंसोबत उत्तम काम करते. आण्विक मॉडेलिंग आणि प्रायोगिक स्क्रीनिंगमुळे निवड प्रक्रिया अधिक चांगली होण्यास मदत होते.
3. तुम्ही ते वापरत असल्यास, सुरक्षित राहण्याचे काही कारण आहे का?
नैसर्गिक सायक्लोडेक्स्ट्रिन आणि मंजूर आवृत्त्यांची सुरक्षा प्रोफाइल खूप चांगली आहेत. बीटा-सायक्लोडेक्स्ट्रिन आणि त्याचे डेरिव्हेटिव्ह्ज सहसा अन्नात वापरण्यासाठी सुरक्षित असल्याचे मानले जाते. दुसरीकडे, फार्मास्युटिकल-ग्रेड सामग्री, मानवी वापरासाठी कठोर सुरक्षा मानकांची पूर्तता करते.
4. समावेशन कॉम्प्लेक्सच्या सुरक्षिततेवर कोणते घटक परिणाम करतात?
स्पेस, तापमान, pH, एकाग्रता आणि प्रतिस्पर्धी पदार्थांमध्ये आण्विक तंदुरुस्त असणे हे कॉम्प्लेक्स किती स्थिर आहे यावर परिणाम करू शकते. सर्वोत्तम परिस्थिती थर्मल अनुकूलता वाढवते आणि वापर आणि स्टोरेज दरम्यान होणारे जटिल पृथक्करण कमी करते.
5. औषधे कशी सोडली जातात यावर सायक्लोडेक्स्ट्रिनचा काय परिणाम होतो?
सूत्रीकरण कसे केले जाते यावर अवलंबून, ते औषध सोडण्याची गती वाढवू शकते, कमी करू शकते किंवा मर्यादित करू शकते. रॅपिड कॉम्प्लेक्स डिसोसिएशन झटपट रिलीझ सुधारते आणि पॉलिमर कॉम्बिनेशन्स विस्तारित रिलीझ पॅटर्नसाठी परवानगी देतात जे विशिष्ट उपचारात्मक गरजांनुसार तयार केले जाऊ शकतात.
6. सायक्लोडेक्स्ट्रिन इतर घटकांसह वापरणे शक्य आहे का?
हे दर्शविले गेले आहे की बहुतेक औषधांच्या सहाय्यकांसह चांगले कार्य करते. पॉलिमर, सर्फॅक्टंट्स आणि इतर उपयुक्त एक्सीपियंट्स स्मार्ट पद्धतीने एकत्रित केल्याने अनेकदा फायदे मिळू शकतात जे प्रत्येक घटक स्वतःहून करू शकतो.
सायक्लोडेक्स्ट्रिन उत्पादक म्हणून तुम्ही DELI बायोकेमिकलवर विश्वास ठेवू शकता. त्यांच्याकडे फार्मास्युटिकल एक्सिपियंट्स बनवण्याचा २६ वर्षांपेक्षा जास्त अनुभव आहे जे तुम्हाला सर्वात कठीण फॉर्म्युलेशन प्रोजेक्टमध्येही मदत करू शकतात. आमची विक्रीसाठी असलेली उत्पादनांची विस्तृत श्रेणी आणि त्यांना चांगली बनवण्याची सिद्ध क्षमता फार्मास्युटिकल कंपन्यांना औषध वितरण आणि स्थिरता सुधारण्यात नवीन उंची गाठण्यात मदत करते.
आमची pruduct सोल्यूशन्स तुमच्या पुढील फॉर्म्युलेशनमध्ये कशी क्रांती घडवू शकतात यावर चर्चा करण्यासाठी xadl@xadl.com वर आमच्या तांत्रिक टीमशी संपर्क साधा.
1. जांभेकर, एस.एस., ब्रीन, पी. "सायक्लोडेक्स्ट्रिन्स इन फार्मास्युटिकल फॉर्म्युलेशन II: सोल्युबिलायझेशन, बंधनकारक स्थिरता आणि जटिलता कार्यक्षमता." औषध शोध आज 21, क्र. 2 (2016): 363-368.
2. Brewster, M.E., Loftsson, T. "सायक्लोडेक्स्ट्रिन्स फार्मास्युटिकल सॉल्युबिलायझर्स म्हणून." प्रगत औषध वितरण पुनरावलोकने 59, क्र. 7 (2007): 645-666.
3. कुर्कोव्ह, एस.व्ही., लोफ्टसन, टी. "सायक्लोडेक्स्ट्रिन्स." इंटरनॅशनल जर्नल ऑफ फार्मास्युटिक्स 453, क्र. 1 (2013): 167-180.
4. Szejtli, J. "सायक्लोडेक्स्ट्रिन रसायनशास्त्राचा परिचय आणि सामान्य विहंगावलोकन." रासायनिक पुनरावलोकने 98, क्र. 5 (1998): 1743-1754.
5. वाहक, आर.एल., मिलर, एल.ए., अहमद, आय. "मौखिक जैवउपलब्धता वाढवण्यासाठी सायक्लोडेक्स्ट्रिनची उपयुक्तता." जर्नल ऑफ कंट्रोल्ड रिलीज 123, क्र. 2 (2007): 78-99.
6. छल्ला, आर., आहुजा, ए., अली, जे., खार, आर.के. "औषध वितरणात सायक्लोडेक्सट्रिन्स: एक अद्ययावत पुनरावलोकन." AAPS PharmSciTech 6, क्र. 2 (2005): E329-E357.
