Tsüklodekstriinid (CD) avastas Vellier 1891. aastal. Tsüklodekstriinide avastamisest on möödunud rohkem kui sajand, millest on kujunenud supramolekulaarse keemia kõige olulisem aine, mis sisaldab paljude teadlaste ja tehnoloogide tarkust ja tööd. Villiers eraldas esimesena 1 kg Bacillus amylobacter'i (Bacillus) tärklise seedimisest 3 g veest ümberkristallitavat ainet, määrates selle koostiseks (C 6 H 10 O 5)2*3H 2 O, mis nimetati -puidujahuks.
Tsüklodekstriin (edaspidi CD) on mittetoksiliste, mittekahjulike, vees lahustuvate, poorsete ja stabiilsete omadustega valge kristalne pulber, mis on keeruka õõnsusstruktuuriga tsükliline oligosahhariid, mis koosneb mitmest peas ühendatud glükoosi molekulist. ja saba. Tsüklodekstriini molekulaarstruktuur on tsüklilise õõnsuse tüüpi, kuna selle erilise struktuuri, väliste hüdrofiilsete ja sisemiste hüdrofoobsete omaduste tõttu kasutatakse seda sageli inklusiooni või modifikaatori moodustamiseks, et parandada manustatud materjali füüsikalisi ja keemilisi omadusi. Tsüklodekstriine, mis sisaldavad 6, 7 ja 8 glükoosiühikut, nimelt α-CD, β-CD ja γ-CD, kasutatakse tavaliselt praktilistes rakendustes, nagu on näidatud joonisel 1. Tsüklodekstriine kasutatakse laialdaselt toiduainete maitse- ja maitseainete stabiliseerimise valdkonnas. lõhnaained, valgustundlike komponentide kaitse, farmatseutilised abiained ja sihtained ning lõhnaainete hoidmine igapäevastes kemikaalides. Tavaliste tsüklodekstriinide hulgas kasutatakse β-CD-d võrreldes α-CD ja γ-CD-ga laialdaselt erinevates valdkondades õõnsuse struktuuri mõõduka suuruse, küpse tootmistehnoloogia ja madalaima maksumuse tõttu.
Betadex sulfobutüüleetri naatrium(SBE-β-CD) on ioniseeritud β-tsüklodekstriini (β-CD) derivaat, mille Cydex töötas edukalt välja 1990. aastatel ja mis on β-CD ja 1,4-butaansulfonolaktooni vahelise asendusreaktsiooni produkt. Asendusreaktsioon võib toimuda β-CD glükoosiühiku 2,3,6 süsiniku hüdroksüülrühmal. SBE-β-CD eelisteks on hea vees lahustuvus, madal nefrotoksilisus ja väike hemolüüs jne, see on suurepärase toimega farmatseutiline abiaine ja see on läbinud USA FDA heakskiidu kasutamiseks süstimise abiainena.
1. Kuidas valmistada API/ravimite/NME/NCE ja tsüklodekstriinide vahelisi inklusioonkomplekse?
Tsüklodekstriine sisaldavaid inklusioonkomplekse saab valmistada mitmel viisil, näiteks pihustuskuivatamise, külmkuivatamise, sõtkumise ja füüsilise segamise teel. Ettevalmistusmeetodi saab valida mitmete eelkatsete hulgast, et määrata kaasamise tõhusus antud meetodi puhul. Tahkel kujul kompleksi valmistamiseks tuleb protsessi viimases etapis lahusti eemaldada. Inklusiooni või kompleksi valmistamine vesikeskkonnas on hüdroksüpropüül-β-tsüklodekstriini (HPBCD) abil väga lihtne. Üldine põhimõte hõlmab HPBCD kvantitatiivse koguse lahustamist, vesilahuse saamist, toimeaine lisamist sellele lahusele ja segamist, kuni moodustub selitatud lahus. Lõppkokkuvõttes võib kompleksi külmkuivatada või pihustuskuivatada.
2. Millal peaksin kaaluma tsüklodekstriinide kasutamist oma preparaatides?
① See võib mõjutada biosaadavust, kui toimeaine on vees halvasti lahustuv.
② Kui aeglase lahustumiskiiruse ja/või mittetäieliku imendumise tõttu on suukaudse ravimi efektiivse veretaseme saavutamiseks kuluv aeg liiga pikk.
③ Kui on vaja valmistada lahustumatuid toimeaineid sisaldavaid vesilahuselisi silmatilku või süste.
④ Kui toimeaine on füüsikalis-keemiliste omaduste poolest ebastabiilne.
⑤ Kui ravimi vastuvõetavus on ebameeldiva lõhna, mõru, kokkutõmbava või ärritava maitse tõttu halb.
⑥ Kui see on vajalik kõrvaltoimete (nt kurgu-, silma-, naha- või maoärrituse) leevendamiseks.
⑦ Kui aga toimeaine on vedelal kujul, on ravimi eelistatud vormiks stabiliseeritud tabletid, pulbrid, vesipihustid jms.
3. Kas sihtühendid moodustavad komplekse tsüklodekstriinidega?
(1) Üldised eeldused sihtühenditega farmatseutiliselt kasulike inklusioonkomplekside moodustamiseks. Esiteks on oluline teada sihtühendi olemust ja väikeste molekulide puhul võib arvestada järgmiste omadustega:
① Tavaliselt moodustab molekuli selgroo rohkem kui 5 aatomit (C, O, P, S ja N).
② Tavaliselt on molekulis vähem kui 5 kondenseerunud tsüklit
③ Lahustuvus vees alla 10 mg/ml
④ Sulamistemperatuur alla 250°C (muidu on molekulide vaheline sidusus liiga tugev)
⑤ Molekulmass vahemikus 100-400 (mida väiksem on molekul, seda väiksem on kompleksi ravimisisaldus, suured molekulid ei mahu tsüklodekstriini õõnsusse)
⑥ Molekulil esinev elektrostaatiline laeng
(2) Suurte molekulide puhul ei võimalda enamikul juhtudel täielikku kapseldamist tsüklodekstriini õõnsusse. Siiski võivad makromolekulide külgahelad sisaldada sobivaid rühmi (nt aromaatsed aminohapped peptiidides), mis võivad vesilahuses tsüklodekstriinidega interakteeruda ja nendega osalisi komplekse moodustada. On teatatud, et insuliini või muude peptiidide, valkude, hormoonide ja ensüümide vesilahuste stabiilsus on sobivate tsüklodekstriinide juuresolekul oluliselt paranenud. Võttes arvesse ülaltoodud tegureid, oleks järgmiseks sammuks laboratoorsete testide läbiviimine, et hinnata, kas tsüklodekstriinidel on funktsionaalsed omadused (nt parem stabiilsus, parem lahustuvus).
