Cyclodextrin-Einschlußverbindungen in Forschung und Industrie

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Abstract

α-, β- und γ-Cyclodextrin sind aus sechs, sieben bzw. acht Glucoseeinheiten bestehende, ringförmige Oligosaccharide, die in großtechnischem Maßstab aus Stärke gewonnen werden können. Sie bilden Einschlußverbindungen mit kleineren Molekülen, die in ihren 5-8 Å weiten Hohlraum hineinpassen. Diese (kristallinen) Komplexe sind für die Forschung interessant, da sie im Gegensatz zu den klassischen Clathraten bereits in wäßriger Lösung existieren und sich an ihnen die in biologischen Systemen so wichtigen hydrophoben Wechselwirkungen studieren lassen. Cyclodextrine dienen außerdem als Modelle für die polymere Stärke und, als kristalline Polyiodid-Komplexe, für die „blaue Iod-Stärke”. Da Cyclodextrine mehrere chemische Reaktionen katalysieren, sind sie und ihre Derivate mit funktionellen Gruppen wertvolle Enzymmodelle. Bei der Herstellung von Pharmaka, Schädlingsbekämpfungsmitteln, Nahrungsmitteln und Toilettenartikeln lassen sich Cyclodextrine vorteilhaft verwenden, da die in ihnen eingeschlossenen (mikro-verkapselten) Wirk- und Aromastoffe vor Licht und atmosphärischen Einflüssen geschützt sind und sich in pulverisierter Form leicht handhaben und aufbewahren lassen. In Wasser schlecht lösliche Substanzen werden in Gegenwart von Cyclodextrinen besser löslich, Cremes und Emulsionen können stabilisiert, das Wachstum und der Ernteertrag von Getreide gesteigert werden. Cyclodextrine lassen sich für vielfältige Zwecke chemisch modifizieren; polymerisiertes oder an polymere Träger gebundenes Cyclodextrin wird bereits in der Gelinklusions- und Affinitätschromatographie verwendet.

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