CICLODEXTRINAS

 

Las ciclodextrinas, o CD, son oligosacáridos cíclicos con un tamaño de anillo definido. Se trata de diferentes moléculas de glucosa unidas por enlaces α-1-4-glucosídicos. 

Fig. 1. Estructura química de una b-ciclodextrina

Se utiliza en múltiples productos como alimentos, cosméticos, productos de cuidado del hogar, y en productos farmacéuticos. Encontrándose catalogadas como sustancias seguras en el listado GRAS. Se han utilizado en el desarrollo de fármacos sólo a partir de mediados de 1970.

Estas moléculas son de utilidad cuando se trata de solubilizar activos muy poco solubles, y cuando el agregado de co-solventes, manipulación del pH o formación de sales no es posible o no es deseado. También es útil para modificar la biodisponibilidad del fármaco y para modificar el perfil de liberación.

Hay tres tipos básicos de CD naturales (alfa, beta, y gamma), que se producen a partir de almidón por conversión enzimática. La molécula en forma de cubo tiene un exterior hidrófilo y una cavidad hidrófoba y es capaz de formar complejos de inclusión con muchos compuestos orgánicos de los huéspedes.

La alfa tiene la cavidad más pequeña, la más amplia es la gamma y la beta tiene un tamaño intermedio. La alfa funciona mejor con materiales de Peso Molecular bajos y gamma para aquellos con alto PM. La complejación y liberación dependen principalmente de las condiciones de temperatura y humedad. CD Beta es el CD más utilizado. Tiene una solubilidad en agua de 1,9% y se utiliza normalmente para hacer complejos insolubles. La hidroxipropil beta-ciclodextrina se usa típicamente para formar complejos solubles en agua.

Aplicaciones de las ciclodextrinas
• Aumento de la solubilidad y biodisponibilidad de los principios activos.
• Reducción de la volatilidad.
• Estabilización de los activos (luz, oxidación, temperatura).
• Extracción selectiva (colesterol).
• El enmascaramiento del sabor.
• El control del olor.
• Mayor liberación de aromas, sabores y antimicrobianos.
• Liberación activada por humedad.
• Realización de emulsiones de Pickering.

CDs comercialmente disponibles
• La hidroxipropil alfa, beta, y gamma ciclodextrinas.

• Beta-ciclodextrina metilada.
• Ciclodextrinas La alfa, beta y gamma.

Fig. 2: CD, año de comienzo del desarrollo y año de salida al mercado. Abreviaturas: CD, ciclodextrina; HP, hidroxipropil; SBE, sulfobutiléter.

Fig. 3: Equilibrio de formación de un complejo droga liposoluble/ b-ciclodextrina. Abreviaturas: CD, de ciclodextrina; aq, agua.

El fármaco se disociará del complejo tras la dilución sin ningún problema de precipitación. Esto es bastante diferente de la solubilización de fármacos por los co-disolventes, donde la solubilidad a menudo muestra una desviación positiva de la linealidad, y por lo tanto la precipitación puede ocurrir con la dilución.

Las CD puedes ser usadas para vía oral, tópica e inyectable.

Fig. 4: Selección de productos comerciales que utilizan CDs

Como proceder para formar un complejo con CDs

1. Haga una suspensión acuosa que contenga 40% de beta ciclodextrina (bCD) y el 56% de agua.
2. Añadir 4% activo y se mezcla durante una hora. Puede calentar la suspensión o disolver el activo en un disolvente soluble en agua para ayudar a facilitar la complejación.
3. Extienda la suspensión sobre molde y seque.
4. Moler a polvo seco para reducir el tamaño de las partículas.
   La mayoría de los complejos tienen relación  1:1 o 1:2 de activo/bCD en una base molar.

Farmacéutica Gabriela F. Tancreda

Bibliografía:

• Excipient Development for Pharmaceutical, Biotechnology, and Drug Delivery Systems. 2006 by Taylor & Francis Group, LLC.
• Molecular Encapsulation Using Cyclodextrin. George Deckner. 2014 UL Prospector
• British Pharmacopoeia 2009.
• Remington: The Science and Practice of Pharmacy. 20 Ed.

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