साइक्लोडेक्सट्रिन: एक बहुमुखी घटक का इतिहास और अनुप्रयोग

साइक्लोडेक्सट्रिन का इतिहास: संक्षेप में एक लंबी कहानी

साइक्लोडेक्सट्रिन ग्लूकोज के चक्रीय ऑलिगोमर्स हैं जो स्वाभाविक रूप से सबसे आवश्यक पॉलीसेकेराइड, स्टार्च के एंजाइमैटिक क्षरण से उत्पन्न होते हैं। वे लगभग 130 वर्षों से जाने जाते हैं लेकिन उन्होंने वास्तव में 1980 के दशक में फार्मास्युटिकल और खाद्य उद्योगों में पहले अनुप्रयोगों के साथ अपनी सफलता हासिल की। 1980 के दशक से, साइक्लोडेक्सट्रिन पर प्रकाशनों और पेटेंट की कुल संख्या 53,000 से अधिक है।

1891-1936: खोज काल

उनका इतिहास 1891 में फ्रांस में शुरू होता है, जब फार्मासिस्ट और रसायनज्ञ एंटोनी विलियर्स ने साइक्लोडेक्सट्रिन का पहला संदर्भ प्रकाशित किया। विलियर्स विभिन्न कार्बोहाइड्रेट पर एंजाइमों की कार्रवाई पर काम कर रहे थे और उन्होंने बताया कि कुछ शर्तों के तहत आलू स्टार्च बेसिलस एमाइलोबैक्टर की कार्रवाई के तहत मुख्य रूप से डेक्सट्रिन उत्पन्न करने के लिए किण्वित हो सकता है। स्टार्च के क्षरण उत्पादों का वर्णन करने के लिए उस समय डेक्सट्रिन शब्द का उपयोग पहले ही किया जा चुका था। विलियर्स ने सेलूलोज़ के साथ समानता के कारण इस क्रिस्टलीय पदार्थ का नाम "सेल्युलोसिन" रखने का प्रस्ताव रखा [1]।

कुछ साल बाद, साइक्लोडेक्सट्रिन रसायन विज्ञान के "संस्थापक", फ्रांज शार्डिंगर, एक ऑस्ट्रियाई सूक्ष्म जीवविज्ञानी, ने एक सूक्ष्मजीव (बैसिलस मैकेरन) को अलग किया, जो स्टार्च युक्त माध्यम पर खेती करने पर दो अलग-अलग क्रिस्टलीय पदार्थों का उत्पादन करता था [2]। उन्होंने क्रिस्टलीय डेक्सट्रिन ए और क्रिस्टलीय डेक्सट्रिन बी के रूप में इन दो प्रकार के पॉलीसेकेराइड की पहचान की, और इन दो डेक्सट्रिन की तैयारी और पृथक्करण का पहला विस्तृत विवरण दिया।

1936-1970: अन्वेषण अवधि

1911 से 1935 तक संदेह और असहमति का दौर आया और 1930 के दशक के मध्य तक डेक्सट्रिन पर शोध फिर से विकसित नहीं हुआ।

अन्वेषण अवधि को "शार्डिंगर डेक्सट्रिन" अणुओं की संरचना पर फ्रायडेनबर्ग और फ्रेंच द्वारा प्राप्त कई परिणामों द्वारा चिह्नित किया गया था। 1940 के दशक में फ्रायडेनबर्ग और उनके सहकर्मियों ने γ-CD की खोज की और बाद में साइक्लोडेक्सट्रिन अणुओं की चक्रीय ऑलिगोसेकेराइड संरचना को हल किया।

1950-1970: परिपक्वता अवधि

साइक्लोडेक्सट्रिन-समावेशन कॉम्प्लेक्स तैयार करने की व्यवहार्यता की खोज करने के बाद, फ्रायडेनबर्ग, क्रैमर और प्लिनिंगर ने 1953 में पहला सीडी-संबंधित पेटेंट प्रकाशित किया, जो फार्मास्युटिकल फॉर्मूलेशन में साइक्लोडेक्सट्रिन के अनुप्रयोगों से संबंधित था, जो अकादमिक अनुसंधान से औद्योगिक अनुप्रयोगों में उनके संक्रमण की शुरुआत कर रहा था, हमारे दैनिक भाग के रूप में। रहता है [3]।

1970-आज: आवेदन अवधि

1970 और उसके बाद, साइक्लोडेक्सट्रिन में रुचि बढ़ी। तब से, हमें कई औद्योगिक और फार्मास्युटिकल अनुप्रयोगों से परिचित कराया गया है, जबकि प्रभावशाली वैज्ञानिक साहित्य का निर्माण हुआ है और पेटेंट फाइलिंग में वृद्धि हुई है। आजकल, साइक्लोडेक्सट्रिन अभी भी शोधकर्ताओं को आकर्षित करता है, और हर साल, लेखों और पुस्तक अध्यायों सहित 2000 से अधिक प्रकाशन, साइक्लोडेक्सट्रिन को समर्पित होते हैं [4]।

साइक्लोडेक्सट्रिन के अनुप्रयोग

साइक्लोडेक्सट्रिन और उनके डेरिवेटिव, उनकी जैव अनुकूलता और बहुमुखी प्रतिभा के कारण, उनके अनुप्रयोगों की एक विस्तृत विविधता है। इनका व्यापक रूप से कपड़ा और फार्मास्युटिकल उद्योगों के साथ-साथ कृषि रसायन, खाद्य प्रौद्योगिकी, जैव प्रौद्योगिकी, कैटेलिसिस और सौंदर्य प्रसाधनों में उपयोग किया गया है।

विभिन्न दवा वितरण प्रणालियों के डिजाइन के लिए दवाओं के क्षेत्र में साइक्लोडेक्सट्रिन की प्रचुर मात्रा में खोज की गई है। इन्हें मुख्य रूप से ऐसे एजेंटों के रूप में जाना जाता है जो स्थिरता को बढ़ावा देते हैं और सक्रिय यौगिकों और अंशों की जल-घुलनशीलता और जैवउपलब्धता को बढ़ाते हैं। उन्हें उपयोगी फार्मास्युटिकल एक्सिपिएंट्स के रूप में मान्यता दी गई है, जबकि साइक्लोडेक्सट्रिन अनुसंधान में हाल के विकास ने कई बीमारियों (जैसे, हाइपरकोलेस्ट्रोलेमिया, कैंसर, नीमन-पिक टाइप सी रोग) के इलाज के लिए सक्रिय फार्मास्युटिकल सामग्री (एपीआई) के रूप में उनकी क्षमता दिखाई है।

साइक्लोडेक्सट्रिन के अन्य अनुप्रयोगों में विश्लेषणात्मक रसायन विज्ञान, कार्बनिक रसायन विज्ञान (संश्लेषण), मैक्रोमोलेक्यूलर रसायन विज्ञान (सामग्री), क्लिक रसायन विज्ञान, सुपरमॉलेक्यूलर रसायन शास्त्र, झिल्ली, एंजाइम प्रौद्योगिकी और नैनो टेक्नोलॉजी (विभिन्न डोमेन के लिए नैनोकण/नैनोस्पंज) शामिल हैं। हालाँकि, फार्मास्युटिकल, खाद्य और कॉस्मेटिक उद्योग साइक्लोडेक्सट्रिन के मुख्य लक्ष्य बाजार बने हुए हैं [5]।

समावेशन जटिल गठन

इनमें से अधिकांश अनुप्रयोग ठोस, तरल और गैसीय यौगिकों की एक विस्तृत श्रृंखला के साथ समावेशन परिसरों को बनाने के लिए साइक्लोडेक्सट्रिन की क्षमता के कारण संभव हैं। इन परिसरों में, अतिथि अणुओं के भौतिक रासायनिक गुण जो अस्थायी रूप से मेजबान (साइक्लोडेक्सट्रिन) गुहा के भीतर बंद या बंद होते हैं, घुलनशीलता वृद्धि, स्थिरीकरण और अन्य लाभकारी गुणों की पेशकश करते हुए गहराई से संशोधित होते हैं [6]।

सन्दर्भ:

1. क्रिनी जी., (2014)। समीक्षा: साइक्लोडेक्सट्रिन का इतिहास। रासायनिक समीक्षाएँ, 114(21), 10940-10975। डीओआई:10.1021/सीआर500081पी

2. स्ज़ेटली जे., (2004)। साइक्लोडेक्सट्रिन अनुसंधान का अतीत, वर्तमान और भविष्य। शुद्ध एवं अनुप्रयुक्त रसायन विज्ञान, 76(10), 1825-1845। डीओआई:10.1351/पीएसी200476101825

3. वुपर एस., लुएर्सन के., रिंबाच जी., (2021)। साइक्लोडेक्सट्रिन, प्राकृतिक यौगिक, और पादप बायोएक्टिव्स-एक पोषण संबंधी परिप्रेक्ष्य। जैव अणु. 11(3):401. डीओआई: 10.3390/बायोम11030401। पीएमआईडी: 33803150; पीएमसीआईडी: पीएमसी7998733.

4. मोरिन-क्रिनी एन., फोरमेंटिन एस., फेनीवेसी ई., लिक्टफाउस ई., टोरी जी., फोरमेंटिन एम., क्रिनी जी., (2021)। स्वास्थ्य, भोजन, कृषि और उद्योग के लिए साइक्लोडेक्सट्रिन की खोज के 130 वर्ष: एक समीक्षा। पर्यावरण रसायन शास्त्र पत्र, 19(3), 2581-2617। डीओआई:10.1007/एस10311-020-01156-डब्ल्यू

5. क्रिनी जी., फोरमेंटिन एस., फेनीवेसी ई., टोरी जी., फोरमेंटिन एम., और मोरिन-क्रिनी एन., (2018)। साइक्लोडेक्सट्रिन के मूल सिद्धांत और अनुप्रयोग। साइक्लोडेक्सट्रिन बुनियादी बातें, प्रतिक्रियाशीलता और विश्लेषण, 1-55। डीओआई:10.1007/978-3-319-76159-6_1

6. सिंह एम., शर्मा आर., और बनर्जी यू., (2002)। साइक्लोडेक्सट्रिन के जैव प्रौद्योगिकी अनुप्रयोग। जैव प्रौद्योगिकी अग्रिम, 20(5-6), 341-359। डीओआई:10.1016/एस0734-9750(02)00020-4

7. डि कैग्नो एम. (2016)। नवीन सक्रिय फार्मास्युटिकल सामग्री के रूप में साइक्लोडेक्सट्रिन की क्षमता: एक संक्षिप्त अवलोकन। अणु, 22(1), 1. डीओआई:10.3390/अणु22010001