Estudios de sistemas ternarios de sulfadiazina con β-ciclodextrina y aminoácidos

Introduction: Cyclodextrins (CD), are known to form inclusion complexes with a variety of guest molecules both in solution and in the solid state. This can lead to the alteration of properties of guest molecules. Unfortunately, the complexation efficiency of CD is rather low, and can be enhanced by formation of ternary complexes using aminoacids (AA). Sulfadiazine (SDZ) is an antibiotic with extremely low water solubility which limits its therapeutic applications and bioavailability. Objetives: The aim of this work was to increase the aqueous solubility of SDZ by preparing ternary complexes of this drug with β-cyclodextrin (βCD) and an AA as a third auxiliary substance. Materials y Methods: Complex formation was studied by phase solubility analysis (PSA), nuclear magnetic resonance (NMR), differential scanning calorimetry (DSC), thermogravimetric analysis (TG) and scanning electron microscopy (SEM). Results: The apparent stability constants (KC) of the multicomponent complexes were calculated from the solubility diagrams. By the analysis of the NMR spectra, it could be said that the shifts of some protons evidenced the important role of the AA in the formation of multicomponent complexes. Among the AA, Arginine (ARG) proved to have better solubilizing properties for SDZ, reaching an improvement up to 70 times. The use of DSC, TG and SEM suggested the formation of new solid phases between SDZ:βCD:AA. Conclusions: As a result of this research, it was determined that ternary products were more effective in improving drug solubility than the corresponding SDZ:βCD binary system.Introducción: Las ciclodextrinas (CD), son capaces de formar complejos de inclusión con una variedad de moléculas huésped, tanto en solución y en estado sólido, pudiendo producir la modificación de las propiedades de las moléculas huésped. Desafortunadamente, la eficiencia de la formación de complejos con CD es baja, lo cual se puede mejorar mediante la formación de complejos ternarios utilizando aminoácidos (AA). Sulfadiazina (SDZ) es un antibiótico con muy baja solubilidad en agua que limita su biodisponibilidad y sus aplicaciones terapéuticas. Objetivos: El objetivo de este trabajo fue aumentar la solubilidad acuosa de SDZ mediante la preparación de complejos ternarios con β-ciclodextrina (βCD) y un AA como una tercera sustancia. Materiales y Métodos: La formación de complejos se estudió por análisis de solubilidad de fases (PSA), resonancia magnética nuclear (RMN), calorimetría diferencial de barrido (DSC), análisis termogravimétrico (TG) y microscopía electrónica de barrido (SEM). Resultados: Las constantes de estabilidad aparente (KC) de los complejos multi-componentes se calcularon a partir de los diagramas de solubilidad. Por el análisis de los espectros de RMN se constató, por los corrimientos de algunos protones, el papel importante de los AA en la formación de complejos ternarios. Entre los AA, arginina (ARG) demostró tener mejores propiedades de solubilización para SDZ, alcanzando una mejora de hasta 70 veces. El uso de DSC, TG y SEM sugirió la formación de nuevas fases sólidas entre SDZ:βCD:AA. Conclusiones: Como resultado de esta investigación, se determinó que los productos ternarios fueron más eficaces en la mejora de la solubilidad del fármaco que el sistema binario SDZ: βCD

Estudio computacional de complejos de inclusión entre sulfametacina y β-ciclodextrina

Sulfametacina es un fármaco antibacteriano que presenta una baja solubilidad acuosa. Se han realizado varios intentos para mejorar su solubilidad mediante diferentes metodologías, dentro de las cuales se encuentra la formación de complejos de inclusión con β-ciclodextrina (βCD), abarcando estrategias de formación de complejos binarios como así también multicomponentes.1,2 Considerando que la afinidad de ligandos por βCD se encuentra relacionada con la estructura tridimensional del complejo formado, en la actualidad las metodologías computacionales aplicadas al estudio y predicción estructural de este tipo de sistemas se han convertido en herramientas poderosas para racionalizar a nivel molecular el comportamiento de los complejos de inclusión en cuestión. El estudio detallado de estos sistemas, involucra no sólo la naturaleza del reconocimiento intermolecular entre las moléculas intervinientes, sino también el análisis de sus patrones de interacción, teniendo en cuenta la presencia del solvente y efecto de la temperatura. El objetivo del presente trabajo fue estudiar el reconocimiento intermolecular entre SMT y βCD en distintos estados de ionización de SMT, así como también la posibilidad de formación de complejos multicomponentes empleando aminoácidos esenciales (glicina, leucina, isoleucina, valina, arginina, ác. aspártico y ác. glutámico).Fil: Quevedo, Mario Alfredo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Unidad de Investigación y Desarrollo en Tecnología Farmacéutica. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Unidad de Investigación y Desarrollo en Tecnología Farmacéutica; ArgentinaFil: Longhi, Marcela Raquel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Unidad de Investigación y Desarrollo en Tecnología Farmacéutica. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Unidad de Investigación y Desarrollo en Tecnología Farmacéutica; ArgentinaFil: Zoppi, Ariana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Unidad de Investigación y Desarrollo en Tecnología Farmacéutica. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Unidad de Investigación y Desarrollo en Tecnología Farmacéutica; Argentin

Complex formation of chlorhexidine gluconate with hydroxypropyl-β- cyclodextrin (HPβCD) by proton nuclear magnetic resonance spectroscopy (1H NMR)

The complex formation of chlorhexidine digluconate (CHX-G2) with hydroxypropyl-β-cyclodextrin (HPβCD) was studied using NMR spectroscopy. The results revealed that this surfactant agent shows an monomer/aggregate equilibrium, which is dependent on the concentration of this drug. This equilibrium can be modified by the presence of HPβCD, which reduces the aggregation of the CHX-G2 molecules. An inclusion process of the CHX-G2 aromatic residue within the cyclodextrin cavity was confirmed by 2D ROESY spectroscopy. 1H NMR titration studies of CHX-G2 with HPβCD in D2O confirmed the formation of higher order complexes between CHX-G2 and HPβCD. Moreover, the addition of HPβCD into CHX-G2 solutions forms insoluble aggregates. Such insoluble aggregates may result in the stacking of CHX-G 2 molecules on the surface of the CHX-G2:HPβCD complexes.Fil: Onnainty, Renée. Universidad Nacional de Córdoba; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba; ArgentinaFil: Longhi, Marcela Raquel. Universidad Nacional de Córdoba; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba; ArgentinaFil: Granero, Gladys Ester. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba; Argentina. Universidad Nacional de Córdoba; Argentin

Estudios de sistemas ternarios de sulfadiazina con β-ciclodextrina y aminoácidos

The authors thank the Fondo para la Investigación Científica y Tecnológica (FONCYT) Préstamo BID PICT 1376, the Secretaría de Ciencia y Técnica de la Universidad Nacional de Córdoba (SECyT), and the Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Tecnológicas de la Nación (CONICET) for financial support. We also thank Ferromet S.A. (agent of Roquette in Argentina) for its donation of β-cyclodextrin. We are grateful to Dr. Gloria Bonetto for NMR measurements and for her helpful discussion of the 1H NMR spectra.Introduction: Cyclodextrins (CD), are known to form inclusion complexes with a variety of guest molecules both in solution and in the solid state. This can lead to the alteration of properties of guest molecules. Unfortunately, the complexation efficiency of CD is rather low, and can be enhanced by formation of ternary complexes using aminoacids (AA). Sulfadiazine (SDZ) is an antibiotic with extremely low water solubility which limits its therapeutic applications and bioavailability. Objetives: The aim of this work was to increase the aqueous solubility of SDZ by preparing ternary complexes of this drug with β-cyclodextrin (βCD) and an AA as a third auxiliary substance. Materials y Methods: Complex formation was studied by phase solubility analysis (PSA), nuclear magnetic resonance (NMR), differential scanning calorimetry (DSC), thermogravimetric analysis (TG) and scanning electron microscopy (SEM). Results: The apparent stability constants (KC) of the multicomponent complexes were calculated from the solubility diagrams. By the analysis of the NMR spectra, it could be said that the shifts of some protons evidenced the important role of the AA in the formation of multicomponent complexes. Among the AA, Arginine (ARG) proved to have better solubilizing properties for SDZ, reaching an improvement up to 70 times. The use of DSC, TG and SEM suggested the formation of new solid phases between SDZ:βCD:AA. Conclusions: As a result of this research, it was determined that ternary products were more effective in improving drug solubility than the corresponding SDZ:βCD binary system.Introducción: Las ciclodextrinas (CD), son capaces de formar complejos de inclusión con una variedad de moléculas huésped, tanto en solución y en estado sólido, pudiendo producir la modificación de las propiedades de las moléculas huésped. Desafortunadamente, la eficiencia de la formación de complejos con CD es baja, lo cual se puede mejorar mediante la formación de complejos ternarios utilizando aminoácidos (AA). Sulfadiazina (SDZ) es un antibiótico con muy baja solubilidad en agua que limita su biodisponibilidad y sus aplicaciones terapéuticas. Objetivos: El objetivo de este trabajo fue aumentar la solubilidad acuosa de SDZ mediante la preparación de complejos ternarios con β-ciclodextrina (βCD) y un AA como una tercera sustancia. Materiales y Métodos: La formación de complejos se estudió por análisis de solubilidad de fases (PSA), resonancia magnética nuclear (RMN), calorimetría diferencial de barrido (DSC), análisis termogravimétrico (TG) y microscopía electrónica de barrido (SEM). Resultados: Las constantes de estabilidad aparente (KC) de los complejos multi-componentes se calcularon a partir de los diagramas de solubilidad. Por el análisis de los espectros de RMN se constató, por los corrimientos de algunos protones, el papel importante de los AA en la formación de complejos ternarios. Entre los AA, arginina (ARG) demostró tener mejores propiedades de solubilización para SDZ, alcanzando una mejora de hasta 70 veces. El uso de DSC, TG y SEM sugirió la formación de nuevas fases sólidas entre SDZ:βCD:AA. Conclusiones: Como resultado de esta investigación, se determinó que los productos ternarios fueron más eficaces en la mejora de la solubilidad del fármaco que el sistema binario SDZ: βCD

Synthesis and characterization of binary and ternary complexes of diclofenac with a methyl-β-CD and monoethanolamine and in vitro transdermal evaluation

Here, we describe the chemical characterization of the inclusion complex between diclofenac (DCF) and methyl-β-cyclodextrin (M-β-CD) in the presence or absence of monoethanolamine (MEA). Several techniques were used to analyze the complex both in solution and in the solid state. Solubility of DCF was increased by the addition of M-β-CD. However, the DCF solubility increase was more significant by the addition of M-β-CD in the presence of MEA. In vitro permeation experiments through excised human skin revealed that DCF was enhanced by M-β-CD. Nevertheless, further improvement in the flux and the permeability coefficient of DCF was obtained by the ternary system DCF-M-ß-CD-MEA. The aim of our work was to develop a ternary inclusion complex of diclofenac with methyl-β-cyclodextrin and monoethanolamine. This complex may be a promising formulation for percutaneous administration of diclofenac.Fil: Mora, Maria Julia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Unidad de Investigación y Desarrollo en Tecnología Farmacéutica. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Unidad de Investigación y Desarrollo en Tecnología Farmacéutica; ArgentinaFil: Longhi, Marcela Raquel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Unidad de Investigación y Desarrollo en Tecnología Farmacéutica. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Unidad de Investigación y Desarrollo en Tecnología Farmacéutica; ArgentinaFil: Granero, Gladys Ester. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Unidad de Investigación y Desarrollo en Tecnología Farmacéutica. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Unidad de Investigación y Desarrollo en Tecnología Farmacéutica; Argentin

Cyclodextrin multicomponent complexes: Pharmaceutical applications

Cyclodextrins (CDs) are naturally available water-soluble cyclic oligosaccharides widely used as carriers in the pharmaceutical industry for their ability to modulate several properties of drugs through the formation of drug–CD complexes. The addition of an auxiliary substance when forming multicomponent complexes is an adequate strategy to enhance complexation efficiency and to facilitate the therapeutic applicability of different drugs. This review discusses multicomponent complexation using amino acids; organic acids and bases; and water-soluble polymers as auxiliary excipients. Special attention is given to improved properties by including information on the solubility, dissolution, permeation, stability and bioavailability of several relevant drugs. In addition, the use of multicomponent CD complexes to enhance therapeutic drug effects is summarized.Fil: Aiassa, Virginia. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Departamento de Farmacia; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Unidad de Investigación y Desarrollo en Tecnología Farmacéutica. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Unidad de Investigación y Desarrollo en Tecnología Farmacéutica; ArgentinaFil: Garnero, Claudia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Unidad de Investigación y Desarrollo en Tecnología Farmacéutica. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Unidad de Investigación y Desarrollo en Tecnología Farmacéutica; Argentina. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Departamento de Farmacia; ArgentinaFil: Longhi, Marcela Raquel. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Departamento de Farmacia; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Unidad de Investigación y Desarrollo en Tecnología Farmacéutica. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Unidad de Investigación y Desarrollo en Tecnología Farmacéutica; ArgentinaFil: Zoppi, Ariana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Unidad de Investigación y Desarrollo en Tecnología Farmacéutica. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Unidad de Investigación y Desarrollo en Tecnología Farmacéutica; Argentina. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Departamento de Farmacia; Argentin

Simultaneous improvement of ketoconazole solubility, antifungal and antibiofilm activity by multicomponent complexation

A novel multicomponent complex (MC) of ketoconazole (KET) with β-cyclodextrin (β-CD) and N-acetylcysteine (NAC) was developed with the purpose of improving the solubility as well as the antifungal and antibiofilm activity of KET against Candida albicans. Results & methodology: The interactions among the components were studied using nuclear magnetic resonance, thermal analysis, powder x-ray diffraction, infrared spectroscopy and scanning electron microscopy. Phase-solubility studies demonstrated a considerable increase in the solubility of the MC. An enhancement in antibiofilm and antifungal activity of MC was determined against C. albicans by XTT assay and microbiological studies. Conclusion: This MC, with improvements in the drug pharmaceutical performance, might have an important potential in the development of new pharmaceutical formulations of KET.Fil: Zoppi, Ariana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Unidad de Investigación y Desarrollo en Tecnología Farmacéutica. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Unidad de Investigación y Desarrollo en Tecnología Farmacéutica; ArgentinaFil: Bartolilla, Antonela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Unidad de Investigación y Desarrollo en Tecnología Farmacéutica. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Unidad de Investigación y Desarrollo en Tecnología Farmacéutica; ArgentinaFil: Longhi, Marcela Raquel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Unidad de Investigación y Desarrollo en Tecnología Farmacéutica. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Unidad de Investigación y Desarrollo en Tecnología Farmacéutica; ArgentinaFil: Aiassa, Virginia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Unidad de Investigación y Desarrollo en Tecnología Farmacéutica. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Unidad de Investigación y Desarrollo en Tecnología Farmacéutica; Argentin

Overcoming biological barriers with block copolymers-based self-assembled nanocarriers. Recent advances in delivery of anticancer therapeutics

Cancer is one of the most common life-threatening illness and it is the world’s second largest cause of death. Chemotherapeutic anticancer drugs have many disadvantages, which led to the need to develop novel strategies to overcome these shortcomings. Moreover, tumors are heterogenous in nature and there are various biological barriers that assist in treatment reisistance. In this sense, nanotechnology has provided new strategies for delivery of anticancer therapeutics. Recently, delivery platforms for overcoming biological barriers raised by tumor cells and tumor-bearing hosts have been reported. Among them, amphiphilic block copolymers (ABC)-based self-assembled nanocarriers have attracted researchers worldwide owing to their unique properties. In this work, we addressed different biological barriers for effective cancer treatment along with several strategies to overcome them by using ABC‐based self-assembled nanostructures, with special emphasis in those that have the ability to act as responsive nanocarriers to internal or external environmental clues to trigger release of the payload. These nanocarriers have shown promising properties to revolutionize cancer treatment and diagnosis, but there are still challenges for their successful translation to clinical applications.Fil: Torres, Jazmin. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Unidad de Investigación y Desarrollo en Tecnología Farmacéutica. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Unidad de Investigación y Desarrollo en Tecnología Farmacéutica; ArgentinaFil: Dhas, Namdev. Nirma University. Institute Of Pharmacy; IndiaFil: Longhi, Marcela Raquel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Unidad de Investigación y Desarrollo en Tecnología Farmacéutica. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Unidad de Investigación y Desarrollo en Tecnología Farmacéutica; ArgentinaFil: García, Mónica Cristina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Unidad de Investigación y Desarrollo en Tecnología Farmacéutica. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Unidad de Investigación y Desarrollo en Tecnología Farmacéutica; Argentin

Complexation of sulfonamides with β-cyclodextrin studied by experimental and theoretical methods

The complex formation between three structurally related sulfonamides (sulfadiazine (SDZ), sulfamerazine (SMR), and sulfamethazine (SMT)) and β-cyclodextrin (β-CD) was studied, by exploring its structure affinity relationship. In all the cases, 1:1 stoichiometries were determined with different relative affinities found by phase solubility (SDZ:β-CD>SMR: β-CD>SMT:β-CD) and nuclear magnetic resonance (NMR) (SMT:β-CD>SMR:β-CD>SDZ:β-CD) studies. The spatial configurations determined by NMR were in agreement with those obtained by molecular modeling, showing that SDZ included its aniline ring into β-CD, while SMR and SMT included the substituted pyrimidine ring. Energetic analyses demonstrated that hydrophobicity is the main driving force to complex formation. © 2010 Wiley-Liss, Inc. and the American Pharmacists Association.Fil: Zoppi, Ariana. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Departamento de Farmacia; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Unidad de Investigación y Desarrollo en Tecnología Farmacéutica. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Unidad de Investigación y Desarrollo en Tecnología Farmacéutica; ArgentinaFil: Quevedo, Mario Alfredo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Unidad de Investigación y Desarrollo en Tecnología Farmacéutica. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Unidad de Investigación y Desarrollo en Tecnología Farmacéutica; Argentina. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Departamento de Farmacia; ArgentinaFil: Delrivo, Alicia. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Departamento de Farmacia; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Longhi, Marcela Raquel. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Departamento de Farmacia; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Unidad de Investigación y Desarrollo en Tecnología Farmacéutica. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Unidad de Investigación y Desarrollo en Tecnología Farmacéutica; Argentin