Ziklodextrinaren aurkikuntza elikagaien eta medikuntzaren historiako aurrerapauso garrantzitsuenetako bat da. Naturalean gertatzen den oligosakarido zikliko honek drogak emateko, janaria fresko mantentzeko eta industrian beste produktu kimiko asko erabiltzeko modua aldatu du. Pruduct-ek eremu askotan arazo garrantzitsuak jorratzen dituzten inklusio-konplexuak egiten ditu bere egitura molekular bereizgarriari esker, barne barrunbe hidrofoboa eta kanpo-azalera hidrofiloa dituena. Eszipiente malgu honek formulazio-zientzia eta fabrikazio-prozesuak aldatzen ari da mundu osoan. Dena egin dezake sendagaien xurgapena hobetzen hasi eta sendagaien zapore txarrak ezkutatzeraino.
Ziklodextrinak maila molekularrean nola funtzionatzen duen aztertzen dugunean, kimika supramolekularraren eremu interesgarria bizitzen da. Kono-itxurako molekula hauetako glukosa-unitateak α-1,4-glukosidiko loturak daude lotuta. Hiru mota nagusi daude: alfa-ziklodextrina, sei glukosa unitate dituena, beta-ziklodextrina, zazpi unitate dituena, eta gamma-ziklodextrina, zortzi unitate dituena.
Bertsio bakoitzeko barrunbeek tamaina ezberdinekoa dute, eta horri esker, molekulei konposatu ezberdinekin lotu eta elkarreragin. Alfa-ziklodextrinarentzat, barrunbe hidrofobikoaren zabalera 4,7 eta 5,3 Å bitartekoa da, eta gamma-ziklodextrinarentzat, 7,5-8,3 Å bitartekoa. Tamaina egokia hautatzeko gaitasun honek molekulen kapsulatze zehatza ahalbidetzen du, propietate kimiko eta fisikoetan oinarrituta.
Tenperatura, pH-a, kontzentrazio-ratioak eta ostalariaren eta gonbidatuaren molekulak zein termodinamikoki bateragarriak diren molekulak nola kapsulatzen diren eragiten duten gauzetako batzuk dira. Ikertzaileek aurkitu dute inklusio konplexuen eraketa onena molekula gonbidatua pruduct poltsiko barruan primeran sartzen denean gertatzen dela, van der Waals-en indarrak eta interakzio hidrofoboak aprobetxatuz.
Merkatuan dauden botiken %40 inguruk eta ikerketako konposatuen %90ek arazoak dituzte uretan ondo ez disolbatzeko. Cyclodextrin inklusio-konplexuek arazo hau konpontzen dute xurgapen- eta matxura-tasak asko hobetuz. Ura gustatzen ez zaien sendagaien molekulak produktuaren poltsikoan sartzen direnean, droga disolbatuta dirudien egoeran mantentzen duen konplexu bat osatzen dute.
Proba klinikoek erakusten dute ziklodextrinaren konplexutasunak erraz disolbatzen ez diren konposatuak % 200 eta % 500 gehiago bioerabilgarri bihur ditzakeela. Voriconazol injekzioa, honekin egiten denabetadex sulfobutil eter sodioa, metodo honek sendagai komertzialetan nola funtzionatzen duen erakusten duen adibide ona da.
Egonkortasun farmazeutikoaren arazoak industriari urtero milaka milioi dolar kostatzen zaizkio produktuen itzulketetan eta sendagaiak egiteko modua aldatzeko ahaleginetan. Cyclodextrin kapsulatzeak argia, oxigenoa, beroa eta hezetasuna mantentzen ditu haiekiko sentikorrak diren sendagai aktiboak hausteko.
Konplexuak ezkutu molekular gisa funtzionatzen du, iraupena asko areagotuz eraginkortasun terapeutikoa mantenduz. Gainera, sendagaiak denbora luzez etengabe ematen dituzten askapen kontrolatuko formulazioak posible dira ziklodextrina hidroxipropil metilzelulosa bezalako materialekin nahasten denean.
Pazientearen atxikimendua oso garrantzitsua da terapiaren arrakastarako, batez ere haurrentzat eta adinekoentzat. Osagai aktibo askok zapore garratza, metalikoa edo bestela desatsegina dute eta jendeak sendagaiak agindutako moduan hartzeko aukera gutxiago eragiten du.
Molekula txarrak barrunbe hidrofobikoaren barruan sartuz gero, ziklodextrinaren kapsulak ongi ezkutatzen ditu propietate organoleptiko horiek. Dastamen-papilek ezin dituzte barnean dauden produktu kimikoak jaso, baina sendagaia oraindik xurgatu daiteke hesteetara iristen denean.
Droga IV bidez ematen direnean, segurtasun eta eraginkortasun maila oso altua bete behar dute. Ziklodextrina deribatuak, batez eresulfobutileter-beta-ziklodextrinaetahidroxipropil-beta-ziklodextrina, oso ondo jasaten dira IV baten bidez ematen direnean.
Eszipiente hauek aurretik eman ezin ziren produktu kimikoak formulatzea ahalbidetzen dute, nahiko ondo disolbatzen direlako kodisolvente kaltegarririk erabili gabe. Odol plasmako inklusio-konplexuen matxura azkarrak sendagaia berehala eskuragarri dagoela ziurtatzen du, eszipienteen pilaketa saihesten duen bitartean.
Etengabeko presioa dago elikagaien negozioan kontserbatzaile sintetiko gutxiago erabiltzeko, produktuen kalitatea eta segurtasuna mantenduz. Mikrobioen antioxidatzaile naturalak, antioxidatzaileak eta zapore osagaiak molekulen kapsulan, ziklodextrina teknologiak arazoak konpontzeko modu berriak eskaintzen ditu.
Kapsulatutako olio esentzialek bakterioen aurkako propietateak mantentzen dituzte, baina janariaren zapore sendoegia izan dezaketen zapore sendoak galtzen dituzte. Aplikazio honek modu naturalean produktuen iraupena luzatzen du, bezeroen "etiketa garbia" produktuen eskaera betetzen duen bitartean.
Produktu kimiko on asko, hala nola kurkumina, resveratrol eta omega-3 gantz-azidoak, ez dira bioerabilgarri, hau da, ezin dira sendagai gisa erabili. Cyclodextrin konplexuak elikadura-osagai hauek xurgatzea askoz errazten du.
Ikerketek erakusten dute curcumin-cyclodextrin konplexuen plasma-kontzentrazioa kurkuminaren formulazio normaletakoa baino 10-15 aldiz handiagoa dela. Hobekuntza honekin, lehen funtzionatzen ez zuten ahozko dosiak orain terapeutikoki erabil daitezke osasun-aukera naturalak bilatzen dituzten pertsonentzat.
Zapore lurrunkorren konposatuek zailagoa egiten dute janaria modu jakin batzuetan gordetzea eta prestatzea. Zerbait egitean, tenperatura altuek zapore delikatuak honda ditzakete, eta gordetzen denean, baldintzek zaporeak mugiarazi edo okerrera egin dezakete.
Cyclodextrin kapsulak produktu kimiko baliotsu hauek seguru mantentzen ditu prozesatzeko garaian eta poliki-poliki askatzeko aukera ematen du kontsumoan zehar. Teknologiak ustiategitik platerera zapore berdinak mantentzen ditu, eta horrek bezeroak zoriontsuagoak egiten ditu eta produktuaren kalitatea hobetzen du.
Medikuntzan eta elikagaien industrietan ohiko erabileraz harago, ingurumenean erabil daiteke. Aitorpen molekular selektiboaren eta kapsulazioaren bidez, molekula hauek oso onak dira kutsatutako uretatik eta lurretatik toxina organikoak kentzeko.
Produktutik egindako materialek ingurumen-matrizeetatik atera ditzakete herbizidak, disolbatzaile industrialak eta petrolio-produktuak. Kapsulatzen diren kutsatzaileak erraz bereizten eta segurtasunez kentzen dira, eta horrek mundu osoko ingurumena garbitzen laguntzen du.
Sentsore kimiko aurreratuen erabilerak sendagaiak emateko erabilgarriak diren antzemate molekularreko gaitasunek ahalbidetzen dute. Ziklodextrina eraldatutako deribatuak erabiliz, molekula indibidualak nahaste konplexuetan aurki daitezke, neurtu daitezkeen seinaleak bidaltzen dituzten inklusio konplexuak sortuz.
Sentsore hauek elikagaien segurtasuna probatzeko, ingurua zaintzeko eta sendagaien kalitatea ziurtatzeko erabiltzen dira. Ostalari-gonbidatu-kimika beste diagnostiko-metodo asko baino hobea da selektiboa eta sentikorragoa delako.
Formulatzaileek ziklodextrinaren erabilera onena egin dezakete inklusio-konplexuen fisika ulertuz. Interakzio hidrofoboak, van der Waals indarrak eta ostalariaren eta gonbidatuen molekulen arteko hidrogeno-loturak dira gauzak mugitzen dituzten indar batzuk.
Egonkortasun-konstantea konplexazioan zehar entalpia eta entropia aldaketek ezartzen dute. Konstante hori zuzenean lotuta dago efektu terapeutiko edo funtzionalekin. Oro har, sendoagoak diren eta hobeto funtzionatzen duten konplexuek egonkortasun-konstante handiagoak dituzte.
Erresonantzia magnetiko nuklearra espektroskopia, eskaneaketa diferentziala kalorimetria eta X izpien kristalografia sistema konplexuen egitura eta portaera xehetasun handiz aztertzeko erabil daitezkeen metodo analitiko aurreratuenetako batzuk dira. Tresna horiei esker, erabilera jakin batzuetarako ondoen funtzionatzen duten formulazioak sortzea ahalbidetzen dute.
Ziklodextrina industriala egiteko, bioingeniaritza-metodo konplexuak eta kalitate-kontrol sistema zorrotzak erabili behar dituzu. Fabrikazio-prozesua oso korapilatsua denez, eszipiente farmazeutikoak egiten esperientzia handia duten iturriak behar ditugu.
Tenperaturak, pH-ak, erreakzio denborak eta produktua garbitzeko moduak eragin handia dute haren kalitatean eta egonkortasunean. Farmazia-ikerketa komertziala laguntzeko, hornitzaileek frogatu behar dute loteak errepika ditzaketela eta hornidura fidagarriak eskain ditzaketela denbora luzez.
Arau-betetzeak beste zailtasun-maila bat gehitzen du, erregistro zehatzak eta baliozkotze-azterketak eskatuz. Produktu hornitzaile arrakastatsuek droga-fitxategi nagusiak eguneratuta mantentzen dituzte eta laguntza teknikoa eskaintzen diete bezeroen arauzko bidalketei.
Ikertzaileek molekulak kapsulatzeko metodo berriak aurkitzen dituzten heinean, produktuaren teknologiak farmazia, elikagai eta industria erabileran dituen eragin eraldatzaileak hazten ari dira. Eszipiente malgu honek sendagaien garraioan, produktuen egonkortasunean eta errendimenduan hobekuntzan arazo garrantzitsuak konpontzen ditu soluzio molekular dotoreak erabiliz.
Etorkizunean ziklodextrinaren berrikuntzarako itxaropen handia dago. Ikertzaileak oraindik deribatu berriak, aplikazio hobetuak eta konbinazio teknologiak aztertzen ari dira. Formulazio arazoak konpontzea zailagoa den heinean, ziklodextrinaren propietate bereziek ezinbesteko tresna bihurtzen dute mundu osoko hainbat negoziotan produktu berriak sortzeko.
1. Zertan desberdintzen da ziklodextrina gauzak hobeto disolbatzen dituzten beste substantzietatik?
Ez du soilik disolbatzaileak gehiago edukitzen, kapsulatze kimiko prozesu berezi baten bidez egiten du. Disolbatzaile tradizionalek ezin dituzte gauza hauek guztiak aldi berean egin, baina prozesu honek bai. Egonkortasuna hobetzen du, zaporeak estaltzen ditu eta askatzea kontrolatzen du.
2. Nola jakin dezaket zein motatako ziklodextrina funtzionatuko duen onena nire proiekturako?
Aukeraketa gonbidatuaren molekularen tamainan eta ezaugarrietan oinarritzen da gehienbat. Alfa-ziklodextrinak molekula txikiekin funtzionatzen du ondoen, beta-ziklodextrinak tamaina ertaineko produktu kimikoekin eta gamma-ziklodextrinak molekula handiekin funtzionatzen du. Modelatze molekularra eta baheketa esperimentala hautaketa-prozesua hobetzen laguntzen dute.
3. Erabiltzen baduzu, ba al dago seguru egoteko arrazoirik?
Ziklodextrin naturalen eta onartutako bertsioen segurtasun-profilak oso onak dira. Beta-ziklodextrina eta bere deribatuak elikagaietan erabiltzeko seguruak direla uste da. Farmazia-mailako materialek, berriz, giza erabilerarako segurtasun-arau zorrotzak betetzen dituzte.
4. Zein faktorek eragiten dute inklusio-konplexu baten segurtasunean?
Espazioan egokitze molekularrak, tenperaturak, pH-ak, kontzentrazioa eta lehian dauden substantziek konplexu bat nola egonkorra den eragin dezakete. Baldintza onek onuragarritasun termikoa maximizatzen dute eta erabileran eta biltegiratzean gertatzen den disoziazio konplexuaren kopurua murrizten dute.
5. Zer eragin du ziklodextrinak sendagaiak askatzeko moduan?
Formulazioa nola egiten den arabera, sendagaien askapena azkartu, moteldu edo mugatu dezake. Disoziazio konplexu azkarrak berehalako askapena hobetzen du, eta polimeroen konbinazioek behar terapeutiko espezifikoetara egokitu daitezkeen askapen eredu luzeak ahalbidetzen dituzte.
6. Posible al da ziklodextrina beste osagai batzuekin erabiltzea?
Botika eszipiente gehienekin ondo funtzionatzen duela frogatu da. Polimeroak, surfaktanteak eta beste exzipiente erabilgarriak modu adimentsuan konbinatzeak sarritan osagai bakoitzak bere kabuz egin dezakeenetik haratago doazen onurak eman ditzake.
DELI Biochemical fida zaitezke ziklodextrina ekoizle gisa. 26 urte baino gehiagoko esperientzia dute formulazio-proiektu zailenetan ere lagun zaitzaketen eszipiente farmazeutikoak egiten. Salgai dauden produktuen sorta zabala eta horiek ondo egiteko frogatutako gaitasunak farmazia-enpresei botiken banaketan eta egonkortasunaren hobekuntzan maila berrietara iristen laguntzen diete.
Jarri harremanetan gure talde teknikoarekin xadl@xadl.com helbidera gure produktu-soluzioek zure hurrengo formulazioa nola iraul dezaketen eztabaidatzeko.
1. Jambhekar, S.S., Breen, P. "Cyclodextrins in pharmaceutical formulations II: solubilization, loting constant, and complexation effective." Droga Aurkikuntza Gaur 21, zk. 2 (2016): 363-368.
2. Brewster, M.E., Loftsson, T. "Cyclodextrins as pharmaceutical solubilizers". Drug Delivery Berrikuspen aurreratuak 59, zk. 7 (2007): 645-666.
3. Kurkov, S.V., Loftsson, T. "Cyclodextrins". Farmaziako Nazioarteko Aldizkaria 453, zk. 1 (2013): 167-180.
4. Szejtli, J. "Sarrera eta Cyclodextrin Kimikaren ikuspegi orokorra". Chemical Reviews 98, zk. 5 (1998): 1743-1754.
5. Carrier, R.L., Miller, L.A., Ahmed, I. "The cyclodextrins utility for enhancement ahozko biodisponibilitatea". 123. zk. Kontrolatutako Askapenaren Aldizkaria. 2 (2007): 78-99.
6. Challa, R., Ahuja, A., Ali, J., Khar, R.K. "Cyclodextrins drug delivery: berrikuspen eguneratua". AAPS PharmSciTech 6, zk. 2 (2005): E329-E357.
