Cải thiện độ hòa tan của thuốc bằng Cyclodextrins (CDs)

CDs được biết đến là một tá dược đa năng trong dược phẩm, với nhiều vai trò như tăng độ hòa tan, che mùi vị khó chịu của dược chất, tránh tương kỵ (API- tá dược, API-API) bằng cách tạo phức chất với API, giảm kích ứng đường tiêu hóa, mắt, chuyển nguyên liệu từ dạng lỏng sang dạng rắn…[1]

CDs là các oligosaccharid mạch vòng bao gồm các đơn vị (α-1,4) liên kết với α-D glucopyranose. CDs có cấu trúc hình nón cụt rỗng với vỏ ngoài ưa nước và khoang bên trong kỵ nước. Chính đặc điểm này làm cho CDs có khả năng bao bọc các phân tử thuốc kỵ nước bên trong khoang thân dầu của chúng. Tùy thuộc vào số đơn vị dextrose trong cấu trúc, CDs được chia làm ba loại α-CD (6 đơn vị), β- CD (7 đơn vị) và γ-CD (8 đơn vị).

Một trong những đặc điểm nổi bật nhất của CDs là khả năng tạo phức, phân tử API có thể tạo phức một phần hoặc hoàn toàn trong khoang cấu trúc của CDs mà không có sự hình thành liên kết cộng hóa trị.

Sự tạo phức xảy ra khi CD được lắc với phân tử, dung dịch chứa API. Trong môi trường nước, lõi kỵ nước của CD sẽ liên kết với API kém phân cực. Thường phức hợp được hình thành theo tỉ lệ 1 CD :1 API nhưng khi phân tử API “mất nhiều thời gian” để tìm thấy vị trí liên kết trong khoang CD thì phức hợp sẽ được tạo thành theo tỉ lệ 2:1 (CD:API) hoặc đôi khi 3:1, 4:1. Và cũng có trường hợp thuốc liên kết với CD theo tỉ lệ 1:2 hoặc 1:3 (CD:API).

Độ phân cực của khoang CD được ước tính gần bằng độ phân cực của Ethanol trong nước. Do không có sự hình thành liên kết cộng hóa trị giữa CD và phân tử thuốc nên trong dung dịch nước, phân tử thuốc dễ dàng bị phân ly. Các phân tử thuốc ở trạng thái tự do cân bằng với phân tử thuốc tạo phức với CD. Hằng số cân bằng (Kc) và hằng số phân ly (Kd) là hai chỉ số quan trọng đánh giá khả năng tạo phức API_CD [2]

Các kỹ thuật để tạo phức giữa API với CD sẽ được mô tả ở bài viết tiếp theo.