ИССЛЕДОВАНИЕ КОМПЛЕКСОВ ВКЛЮЧЕНИЯ 2-ГИДРОКСИПРОПИЛ-β- ЦИКЛО-ДЕКСТРИНА С БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫМИ САЛИНИЗИДОМ И ВАНИЛИН ИЗОНИАЗИДОМ
Аннотация
Методом УФ-спектроскопии исследованы процессы комплексообразования 2-гидроксипропил-β-циклодекстрина с салиназидом и ванилин изониазидом, обладающими бронхолитической и противотуберкулезной активностью, в фосфатном буферном растворе рН 7.4. Солюбилизирующее действие циклодекстрина изучалось методом фазовых диаграмм, который заключался в количественном определении растворимости биологически активных соединений в буферном растворе, содержащем различные концентрации циклодекстрина. Добавление в раствор циклодекстрина приводит к значительному увеличению оптической плотности исследуемых соединений и смещению длины волны максимума пика, что указывает на образование комплексов включения. Установлено, что присутствие в растворе 2-гидроксипропил-β-циклодекстрина в количестве 0.09 моль/кг повышает растворимость салиназида в 13 раз, а ванилин изониазида в 9 раз. Линейное увеличение растворимости соединений при добавлении циклодекстрина указывает на образование комплексов включения состава 1:1. Стехиометрия полученных комплексов включения подтверждена методом Джоба.Получены температурные зависимости растворимости исследуемых соединений от различных концентраций циклодекстрина в буферном растворе. Растворимость соединений в присутствии циклодекстрина увеличивается с повышением температуры. Рассчитаны константы устойчивости и термодинамические параметры комплексообразования. Ванилин изониазидимеет более низкую константу устойчивости, чем салиназид, что объясняется наличием в его структуре метоксигруппы, создающей стерическические препятствия для более глубокого проникновение данного вещества в макроциклическую полость циклодекстрина. Сделан вывод, что процесс образования комплексов включения является экзотермическим и энтальпийно определяемым. Результаты данного исследованияпоказали возможность использования2-гидроксипропил-β-циклодекстрина для значительного увеличениярастворимостиисследованных соединений в водных системах, что позволяет улучшить их биодоступность.
Для цитирования:
Ольхович М.В., Шарапова А.В., Блохина С.В., Тростин А.Н. Исследование комплексов включения 2-гидроксипропил-β- циклодекстрина с биологически активными салинизидом и ванилин изониазидом Изв. вузов. Химияихим. технология. 2017. Т. 60. Вып. 4. С. 68-74.
Литература
Abdel-Aal W.S., Hassan H.Y., Aboul-Fadl T., Youssef A.F. Pharmacophoric model building for antitubercular activity of the individual Schiff bases of small combinatorial library. Eur. J. Med. Chem. 2010. V. 45. P. 1098–1106. DOI: 10.1016/j.ejmech.2009.12.005.
Kovaleva V.L., Kesarev O.G., Smirnov L.D., Chuchalin A.G., Veselova N.I., Noseikina E.M. RF Patent N 2139711 С1. 1997.
Judge V., Narasimhan B., Ahuja M., Sriram D., Yogeeswari P., De Clercq E. Isonicotinic acid hydrazide derivatives: synthesis, antimicrobial activity, and QSAR studies. Med. Chem. Res. 2012. V. 21. P. 1451–1470. DOI: 10.1007/s00044-011-9662-9.
Melneyk P., Leroux V., Sergheraert C., Grellier P. Design, synthesis and in vitro antimalarial activity of an acylhydrazone library. Bioorg. Med. Chem. Let. 2006. V. 16. P. 31–35. DOI: 10.1016/j.bmcl.2005.09.058.
Blokhina S.V., Sharapova A.V., Ol’khovich M.V., Volkova T.V., Perlovich G.L. Solubility and Distribution of Salinazid and Vanillin Isoniazid in the Solvents Modeling Biological Media. J. Chem. Eng. Data. 2015. V. 60. P. 3175–3180. DOI: 10.1021/acs.jced.5b00352.
Hedges A.R. Industrial Applications of Cyclodextrins. Chem. Rev. 1998. V. 98. P. 2035-2044. DOI: 10.1021/cr970014w.
Brewster M.E., Loftsson T. Cyclodextrins as pharmaceutical solubilizers. Adv. Drug Deliv. Rev. 2007. V. 59. P. 645-666. DOI: 10.1016/j.addr.2007.05.012.
Connors K.A. The stability of cyclodextrin complexes in solution. Chem. Rev. 1997. V. 9. P. 1325–1357. DOI: 10.1021/cr960371r.
Del Valle E.M.M. Cyclodextrins and their uses: a review. Process. Biochem. 2004. V. 39. P. 1088-1046. DOI: 10.1016/S0032-9592(03)00258-9.
Gould S., Scott R.S. 2-Hydroxypropyl-β-cyclodextrin: a toxicology review. Food Chem. Toxicol. 2005. V. 43. P. 1451–1459. DOI: 10.1016/j.fct.2005.03.007.
Duchene D., Wouessidjewe D. Physiochemical characteristics and pharmaceutical uses of cyclodextrin derivatives. Part II. Pharm. Technol. 1990. V. 14. P. 26–34.
Granero G.E., Maitre M.M., Garnero C., Longhi M.R. Synthesis, characterization and in vitro release studies of a new acetazolamide-2HP-β-CD-TEA inclusion complex. Eur. J. Med. Chem. 2008. V. 43. P. 464–470. DOI: 10.1016/j.ejmech.2007.03.037.
Szejtli J. Cyclodextrins in drug formulations: Part I. Pharm. Technol. Int. 1991. V. 3. P. 15-23.
Higuchi T., Connors K.A. Phase-solubility techniques. Adv. Anal. Chem. Instrum. 1965. V. 4. P. 117-212.
Job P. Formation and stability of inorganic complexes in solution. Ann. Chim. 1928. V. 9. P. 113-203.
Loftsson, T., Duchêne D. Cyclodextrins and their pharmaceutical applications. Int. J. Pharm. 2007. V. 329. P. 1–11. DOI: 10.1016/j.ijpharm.2006.10.044.
Jadhav G.S., Vavia P.R. Physicochemical, in silico and in vivo evaluation of a danazol-β-cyclodextrin complex. Int. J. Pharm. 2008. V. 352. P. 5-16. DOI: 10.1016/j.ijpharm.2007.10.005.
Tommasini S., Raneri D., Ficarra R., Calabro M.L., Stancanelli R., Ficarra P. Improvement in solubility and dissolution rate of flavonoids by complexation with β-cyclodextrin. J. Pharm. Biomed. Anal. 2004. V. 35. P. 379-387. DOI: 10.1016/S0731-7085(03)00647-2.
Rekharsky M.V., Inoue Y. Complexation thermodynamics of cyclodextrins. Chem. Rev. 1998. V. 98. P. 1875-1917. DOI: 10.1021/cr970015o.
Loftsson T., Brewster M.E. Pharmaceutical applications of cyclodextrins: basic science and product development. J. Pharm. Phar-macol. 2010. V. 62. P. 1607–1621. DOI: 10.1111/j.2042-7158.2010.01030.x.
Jullian C., Moyano L., Yanez C., Olea-Azar C. Complexation of quercetin with three kinds of cyclodextrins: an antioxidant study. Spectrochim. Acta. 2007. V. 67. P. 230–234. DOI: 10.1016/j.saa.2006.07.006.
Liu L., Guo Q.X. The Driving Forces in the Inclusion Complexation of Cyclodextrins. J. Incl. Phenom. Macrocyc. Chem. 2002. V. 42. P. 1–14. DOI: 10.1023/A:1014520830813.
Terekhova I.V. Comparative thermodynamic study on complex formation of native and hydroxypropylated cyclodextrins with ben-zoic acid. Thermochim. Acta. 2011. V. 526. P. 118–121. DOI: 10.1016/j.tca.2011.09.003.
