Cyclodextrine - Wacker Chemie AG


Cyclodextrine

Auf einen Blick

Cyclodextrine sind Oligosaccharide, die enzymatisch aus stärkehaltigen Rohstoffen wie zum Beispiel Mais oder Kartoffeln hergestellt werden. Cyclodextrine sind vegetarisch, nicht allergen und haben keine E-Nummer. Das Besondere an Cyclodextrinmolekülen ist ihre ringförmige, dreidimensionale Struktur. Diese bildet im Innern einen hydrophoben Hohlraum der in der Lage ist, ein lipophiles Molekül als „Gast“ aufzunehmen – vorausgesetzt, dessen Größe und Form sind kompatibel. Ihre hydrophile Außenfläche sichert die Verträglichkeit in wässrigen Systemen. Diese spezifischen Eigenschaften von Cyclodextrinkomplexen eröffnen eine Vielzahl von neuen Anwendungsfeldern für unterschiedlichste Industrien. WACKER ist das einzige Unternehmen weltweit, das alle drei natürlichen Cyclodextrine – Alpha, Beta und Gamma – herstellt. Sie werden von WACKER unter dem Produktnamen CAVAMAX® vermarktet. CAVAMAX® Cyclodextrine bieten wir Ihnen sowohl in pharmazeutischer Qualität (CAVAMAX® Pharma), in Lebensmittelqualität (CAVAMAX® Food) sowie auch in technischer Standardqualität. Daneben haben wir verschiedene andere CAVAMAX® Cyclodextrinkomplexe im Portfolio. CAVAMAX® Cyclodextrine von WACKER werden in unterschiedlichen Anwendungen in den Industriebereichen Nahrungsmittel und Nahrungsergänzungsmittel sowie Consumer Care, Pharma und Farben (Bau) eingesetzt.

In der Nahrungsmittelindustrie beispielsweise bietet das Alpha-Cyclodextrin (auch Alphadextrin genannt) eine neue, vegetarische Alternative zur Stabilisierung von Öl-in-Wasser Emulsionen. Außerdem kann es als Aufschlaghilfe für Flüssig- und Trockeneiweiß eingesetzt werden und ermöglicht als Aufschlagmittel vollkommen neue Mousseprodukte ohne Fett oder Milchprotein. Alpha-Cyclodextrin ist in Europa, USA und vielen anderen Ländern als löslicher Ballaststoff zugelassen. Zudem bescheinigte die Kommission der Europäischen Union Alpha-Cyclodextrin einen nachweislich gesundheitsfördernden Effekt (Health Claim). Das EU-Gutachten bestätigte, dass Alpha-Cyclodextrin den Blutzuckeranstieg nach stärkehaltigen Mahlzeiten verringern kann. Weitere Anwendungen von Cyclodextrinen in der Nahrungsmittelindustrie sind die Maskierung von Bitterstoffen, die Stabilisierung von Aromen und die Erhöhung der Bioverfügbarkeit aktiver Inhaltsstoffe.

Wegen ihrer Fähigkeit, andere Substanzen reversibel einschließen zu können, sind Cyclodextrine auch in pharmazeutischen und chemischen Anwendungsfeldern einsetzbar, um die Eigenschaften von Verbindungen zu verändern: zum Beispiel zur Verbesserung der Stabilität und der Löslichkeit in wässrigen Medien oder um die Flüchtigkeit zu reduzieren; ebenso können sie den Geschmack oder den Geruch von Arzneimitteln maskieren. Daneben werden Cyclodextrine in Fermentationen verwendet, um passende Fermentationsprodukte zu extrahieren. Sie eignen sich dabei besonders für lipophile Produkte.

Darüber hinaus können Cyclodextrine auch verwendet werden, um die Eigenschaften polymerer Systeme gezielt verbessern: Beispielsweise als Prozesshilfsmittel im Polymerisationsprozess oder als Additiv zur Rheologiekontrolle - und das in ganz unterschiedlichen Industrien, in bauchemischen Anwendungen ebenso wie in Life Science Applikationen.

Cyclodextrine sind nichtreduzierende chirale Zucker, deren Moleküle aus mehreren, zu einem Ring verknüpften, Glucose-Bausteinen bestehen. Nach der Anzahl der Glucose-Einheiten – damit auch nach der Ringgröße – unterscheidet man α-, β- und γ-Cyclodextrin: α-Cyclodextrin besteht aus sechs, β-Cyclodextrin aus sieben, γ-Cyclodextrin aus acht Glucose-Einheiten. Cyclodextrine sind natürliche Abbauprodukte von Stärke. In den Cyclodextrinmolekülen sind die Glucose-Bausteine so angeordnet, dass sich eine hydrophile (wasserliebende) Außenseite und in ihrem Innern ein lipophiler, also fettfreundlicher Hohlraum ergibt. Dieser Hohlraum kann ein anderes lipophiles Molekül als Gast aufnehmen, sofern es von seiner Größe und seiner Gestalt hineinpasst. Der Zusammenhalt zwischen beiden Molekülen ist relativ schwach (Van-der-Waals-Kräfte), so dass das Gastmolekül unter geeigneten Bedingungen wieder freigesetzt werden kann. Die schwachen Van-der-Waals-Kräfte lassen die beiden Partner einer solchen Einschlussverbindung chemisch unverändert.

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