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RÉSUMÉ
Les cyclodextrines sont des oligosaccharides cycliques obtenus par dégradation enzymatique de l’amidon. Elles possèdent une cavité hydrophobe qui leur permet d’encapsuler divers composés. La formation de tels complexes d’inclusion dits « hôte/invité » peut modifier les caractéristiques physiques, chimiques et/ou biologiques de la molécule invitée. Cet article décrit les principales applications des complexes d’inclusion cyclodextrine/substrat illustrées par des exemples décrits dans la littérature. Tous les domaines industriels sont concernés, de la pharmacie aux cosmétiques, en passant par la chromatographie, l’agroalimentaire, le médical, les biotechnologies ou encore la catalyse.
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Lire l’articleAuteur(s)
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Grégorio CRINI : Ingénieur d’études, habilité à diriger des recherches - UMR 6249 Chrono-environnement, université Bourgogne Franche-Comté, Besançon, France
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Sophie FOURMENTIN : Professeur des universités - Unité de Chimie environnementale et Interactions sur le Vivant, université du Littoral Côte d’Opale, Dunkerque, France
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Marc FOURMENTIN : Ingénieur de recherche - Laboratoire de Physico-chimie de l’Atmosphère, université du Littoral Côte d’Opale, Dunkerque, France
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Nadia MORIN-CRINI : Ingénieure de recherche, habilitée à diriger des recherches - UMR 6249 Chrono-environnement, université Bourgogne Franche-Comté, Besançon, France
INTRODUCTION
Bien que découvertes en 1891, les cyclodextrines suscitent toujours un intérêt d’un point de vue fondamental mais également industriel. Les cyclodextrines sont des substances synthétiques issues de la dégradation enzymatique de l’amidon, l’un des polysaccharides les plus importants de notre planète. Elles comportent au sein de leur structure une cavité hydrophobe qui leur permet d’encapsuler diverses substances. De nombreux développements reposent sur ce concept de complexe formé par association entre l’hôte (récepteur moléculaire) et l’invité (molécule cible, entité ionique). La formation de tels complexes est susceptible de modifier et/ou d’améliorer les caractéristiques physiques, chimiques et/ou biologiques de la substance incluse. La chimie hôte/invité est devenue une branche essentielle de la reconnaissance moléculaire.
Grâce à cette propriété d’encapsulation, les cyclodextrines sont une classe importante de récepteurs moléculaires utilisés, par exemple, pour la vectorisation de composés bioactifs, la détection de substrats et dans les phénomènes de reconnaissance moléculaire [NM 221]. Pratiquement, tous les domaines industriels sont concernés, de la pharmacie aux cosmétiques, en passant par la chromatographie, l’alimentaire, le médical, l’hygiène, la catalyse ou encore le textile. D’autres domaines comme l’imagerie médicale, les nanotechnologies, l’agrochimie, le secteur de l’emballage, l’industrie des arômes ou encore le traitement des eaux font l’objet de nombreuses recherches ou sont en cours de développement.
L’objectif de cet article est d’une part de présenter les molécules de cyclodextrines et leurs propriétés, et d’autre part de montrer l’intérêt d’utiliser ces molécules dans diverses applications.
Points clés
Domaines : Chimie, biologie, pharmacie, cosmétologie, catalyse, agrochimie, environnement
Degré de diffusion de la technologie : Croissance
Technologies impliquées : Synthèse chimique, instrumentation scientifique, nanosciences
Domaines d’application : Solubilisation et vectorisation de principes actifs, encapsulation d’arômes, séparations chromatographiques, nanotechnologies, traitement de l’eau, de l’air et des sols pollués
Principaux acteurs français :
Industriels : Roquette, Lestrem : https://roquette.com ; Biocydex, Poitiers : http://.biocydex.net
Autres acteurs dans le monde :
Industriels : Cyclolab, Budapest, Hongrie : https://cyclolab.hu ; Wacker Chemie, Munich, Allemagne : https://wacker.com ; Ligand Pharmaceuticals, États-Unis : https://ligand.com ; CTD Holdings, Inc., États-Unis : https://www.ctd-holdings.com ; Zibo Qianhui Biological Technology Co., Ltd, Chine : http://www.cyclodextrinchina.com.
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Conclusion et perspectives
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2. Applications des cyclodextrines
Onéreuses au départ, les CDs furent longtemps considérées comme des curiosités de laboratoire. Deux facteurs ont longtemps empêché leur développement industriel : d’une part le coût élevé de leur production et, d’autre part, des études toxicologiques incomplètes . Depuis les années 1980, leur production à l’échelle industrielle (qui a permis d’abaisser considérablement les prix), l’amélioration des connaissances toxicologiques ainsi que les progrès réalisés sur la compréhension du phénomène d’encapsulation moléculaire, ont permis de mettre sur le marché de nombreux composés d’inclusion. Actuellement, les CDs sont des substances de la vie de tous les jours, de l’alimentation à la prise de médicaments (antitabac par exemple), en passant par la protection de l’habitat, le traitement des odeurs, les soins cosmétiques et l’hygiène (tableau 3) ...
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Applications des cyclodextrines
BIBLIOGRAPHIE
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(1) - MORIN-CRINI (N.), FOURMENTIN (S.), CRINI (G.) - Cyclodextrines. Histoire, Propriétés, Chimie & Applications. - Presses Universitaires de Franche-Comté (2015).
-
(2) - CRINI (G.) - Review : A history of cyclodextrins. - Chemical Reviews, 114, p. 10940-10975 (2014).
-
(3) - SZEJTLI (J.) - Cyclodextrins and Their Inclusion Complexes. - Akademiai Kiado, Budapest (1982).
-
(4) - SZEJTLI (J.) - Cyclodextrins Technology. - Kluwer Academic Publishers, Dordrecht (1988).
-
(5) - CONNORS (K.A.) - The stability of cyclodextrins complexes in solution. - Chemical Reviews, 97, p. 1325-1357 (1997).
-
(6) - MURA (P.) - Analytical techniques for characterization of cyclodextrin complexes in the solid state : A review. - Journal...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
ANNEXES
Société française des cyclodextrines :
http://www.clubcyclodextrines.fr/
Roquette, France :
Cycloclab, Hongrie :
Wacker Chemie, Allemagne :
Ligand Pharmaceuticals, États-Unis :
The Society of Cyclodextrins, Japon :
HAUT DE PAGE
19th International Cyclodextrin Symposium (ICS19), 27-30 avril, 2018, Tokyo, Japon :
19es Journées...
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