साइक्लोडेक्सट्रिनएक पानी में घुलनशील, गैर-अपचायक, सफेद क्रिस्टल है जो एसिड द्वारा आसानी से हाइड्रोलाइज्ड नहीं होता है, गैर विषैला, खाद्य और छिद्रपूर्ण होता है। बीटासाइक्लोडेक्सट्रिन की "अंदर हाइड्रोफोबिक, बाहर हाइड्रोफिलिक" आणविक संरचना इसे कई रासायनिक गुण और उपयोग प्रदान करती है। मेहमानों की एक विस्तृत श्रृंखला साइक्लोडेक्सट्रिन के साथ समावेशन कॉम्प्लेक्स बना सकती है, जैसे कार्बनिक अणु, अकार्बनिक आयन, जैविक छोटे अणु, कॉम्प्लेक्स, पॉलिमर और यहां तक कि अक्रिय गैसें भी। अतिथि अणु जिनका आणविक आकार उनकी गुफा के आकार के लिए उपयुक्त है, जब तक ध्रुवता पानी से कम है, छोटे अणुओं को प्रतिस्थापित कर सकते हैं और क्लैथ्रेट बनाने के लिए साइक्लोडेक्सट्रिन गुहा में प्रवेश कर सकते हैं। चीन में साइक्लोडेक्सट्रिन का अनुसंधान 1970 के दशक के अंत में शुरू हुआ, और बीटासाइक्लोडेक्सट्रिन के औद्योगिक उत्पादन तक विकसित हुआ।
समावेशन यौगिकों के निर्माण के लिए शर्तें
क्लैथ्रेट बनाने की क्षमता साइक्लोडेक्सट्रिन के सबसे महत्वपूर्ण गुणों में से एक है, जिसमें संपुटित यौगिक अणु को अक्सर "अतिथि" और साइक्लोडेक्सट्रिन अणु को "विषय" के रूप में संदर्भित किया जाता है। साइक्लोडेक्सट्रिन समावेशन यौगिकों का निर्माण आंतरिक कारकों और बाहरी स्थितियों से प्रभावित होता है। आंतरिक कारक साइक्लोडेक्सट्रिन और उनकी वस्तु के मूल गुणों पर निर्भर करते हैं। इसे निम्नलिखित तीन पहलुओं में संक्षेपित किया जा सकता है: मेजबान और वस्तु के बीच हाइड्रोफोबिक लिपोफिलिक इंटरैक्शन; विषय और वस्तु स्थानिक मिलान प्रभाव के अनुरूप हैं; उच्च-ऊर्जा वाले पानी की रिहाई के साथ बंधन। उपरोक्त तीन कारक न केवल साइक्लोडेक्सट्रिन समावेशन के गठन को प्रभावित करते हैं, बल्कि गठन की स्थिरता को भी सीधे प्रभावित करते हैं। समावेशन यौगिक की स्थिरता अतिथि आणविक समूहों, गुहा आकार, आणविक आकार और स्थानिक विन्यास के गुणों पर भी निर्भर करती है। 'जीन यूवेरि-आर्क्ज़ा' ने समावेशन यौगिकों के निर्माण पर अतिथि गुणों और बीटासाइक्लोडेक्सट्रिन प्रतिस्थापन डिग्री के प्रभाव पर चर्चा की। ऐसा माना जाता है कि समावेशन परिसर की स्थिरता अतिथि अणुओं के स्थानिक मिलान, यानी अतिथि के आकार और आकृति पर निर्भर करती है। इसके अलावा, क्लैथ्रेट का निर्माण प्रतिक्रिया समय, प्रतिक्रिया तापमान सरगर्मी (या अल्ट्रासोनिक शॉक) समय, प्रतिक्रियाशील एकाग्रता और अन्य बाहरी स्थितियों से भी प्रभावित होता है।
समावेशन यौगिक की तैयारी विधि
यौगिकों को शामिल करने के लिए कई तैयारी विधियां हैं, और व्यावहारिक अनुसंधान और अनुप्रयोग में मेजबान और अतिथि अणुओं के गुणों और भोजन अनुपात के अनुसार उपयुक्त तैयारी विधि का चयन किया जाना चाहिए। अतिथि अणु दवा को अल्ट्रासोनिक विधि द्वारा बीटा साइक्लोडेक्सट्रिन के संतृप्त समाधान में जोड़ा गया था, और मिश्रण के तुरंत बाद, अल्ट्रासोनिक क्रशर या अल्ट्रासोनिक सफाई मशीन द्वारा उचित शक्ति का चयन किया गया था, और सरगर्मी बल को बदलने के लिए अल्ट्रासोनिक शॉक उपचार के उचित समय का उपयोग किया गया था , और अवक्षेपों को संतृप्त घोल विधि द्वारा समावेशन यौगिकों के रूप में माना गया। संतृप्त समाधान विधि
संतृप्त समाधान विधि को क्रिस्टलीकरण विधि से भी तौला जाता है, बीटासाइक्लोडेक्सट्रिन को पहले संतृप्त जलीय घोल में बनाया जाता है, पानी में अघुलनशील दवाओं के लिए अतिथि अणु दवा को जोड़ा जाता है, इसे उपयुक्त कार्बनिक विलायक में भंग किया जा सकता है, और फिर बीटासाइक्लोडेक्सट्रिन संतृप्त जलीय घोल में इंजेक्ट किया जा सकता है। इसे तब तक हिलाते रहें जब तक यह एक समावेशन यौगिक न बन जाए। क्लैथ्रेट को उचित विधि द्वारा अवक्षेपित किया जाता है, और फिर प्राप्त ठोस क्लैथ्रेट को फ़िल्टर किया जा सकता है, धोया और सुखाया जा सकता है। वाष्पशील तेल की निष्कर्षण प्रक्रिया को बीटासाइक्लोडेक्सट्रिन समावेशन प्रक्रिया के साथ जोड़कर, दो नई समावेशन प्रक्रियाएं बनाई गईं: तरल-तरल समावेशन प्रक्रिया और गैस-तरल समावेशन प्रक्रिया, जिसने प्रक्रिया को सरल बनाया और तैयारी दक्षता में सुधार किया।
पीसने की विधि
उदाहरण के लिए, दालचीनी के तेल के बीटासाइक्लोडेक्सट्रिन की तैयारी में, बीटासाइक्लोडेक्सट्रिन को आसुत जल के साथ बारीक पीस लिया जाता है, दालचीनी के तेल या दालचीनी के तेल के इथेनॉल घोल के साथ मिलाया जाता है, कोलाइड मिल में रखा जाता है, पेस्ट बनने तक पूरी तरह से पीसा जाता है, फ़िल्टर किया जाता है और ठंडी हवा से सुखाया जाता है।
घोल प्रक्रिया
अर्थात्, साइक्लोडेक्सट्रिन और अतिथि अणुओं को घोलने की आवश्यकता नहीं है, बल्कि उन्हें कमरे के तापमान पर थोड़ी मात्रा में पानी में सख्ती से हिलाकर निलंबित कर दिया जाता है। यदि अल्ट्रासाउंड का उपयोग किया जाता है, तो फैलाव सानना विधि ठोस चरण को बढ़ावा दे सकती है। इस विधि की विशेषता यह है कि इसमें घोल विधि की तुलना में कम पानी की आवश्यकता होती है। साइक्लोडेक्सट्रिन को थोड़ी मात्रा में पानी के साथ मिलाया जाता है और फिर अतिथि अणुओं का परिकलित अनुपात बिना किसी विलायक की आवश्यकता के सीधे जोड़ा जाता है।
फ्रीज-सुखाने की प्रक्रिया
साइक्लोडेक्सट्रिन समावेशन जो पानी में आसानी से घुलनशील होते हैं, आसानी से अवक्षेपित नहीं होते हैं, या ऐसे समावेशन जो गर्म और सूखने पर आसानी से विघटित और बदरंग हो जाते हैं, उन्हें फ्रीज-सुखाने की विधि द्वारा सुखाया जा सकता है। फ़्रीज़-सुखाने की विधि समावेशन यौगिक को आकार में ढीला और घुलनशीलता में अच्छा बनाती है, और इसे पाउडर इंजेक्शन में बनाया जा सकता है। स्प्रे सुखाना
यदि तैयार समावेशन यौगिक पानी में आसानी से घुलनशील है और गर्मी में स्थिर है, तो इसे कम सुखाने वाले तापमान और उच्च हीटिंग समय और उच्च उपज के साथ स्प्रे सुखाने की विधि द्वारा तैयार किया जा सकता है।
समावेशन यौगिकों की पहचान
साइक्लोडेक्सट्रिन समावेशन यौगिकों का अध्ययन अक्सर ठोस और तरल दोनों अवस्थाओं में किया जाता है। ठोस क्लैथ्रेट का पता लगाने के लिए कई विधियाँ हैं, जैसे एक्स-रे विवर्तन, विभेदक थर्मल विश्लेषण, परत क्रोमैटोग्राफी अवरक्त स्पेक्ट्रोस्कोपी और परमाणु चुंबकीय अनुनाद।
