Cyclodextrins and ternary complexes: technology to improve solubility of poorly soluble drugs

Cyclodextrins (CDs) are cyclic oligosaccharides composed of D-glucopyranoside units linked by glycosidic bonds. Their main property is the ability to modify the physicochemical and biological characteristics of low-soluble drugs through the formation of drug:CD inclusion complexes. Inclusion complexation requires that host molecules fit completely or partially within the CD cavity. This adjustment is directly related to the physicochemical properties of the guest and host molecules, easy accommodation of guest molecules within the CD cavity, stoichiometry, therapeutic dose, and toxicity. However, dosage forms may achieve a high volume, depending on the amount of CD required. Thus, it is necessary to increase solubilization efficiency in order to use smaller amounts of CD. This can be achieved by adding small amounts of water-soluble polymers to the system. This review addresses aspects related to drug complexation with CDs using water-soluble polymers to optimize the amount of CD used in the formulation in order to increase drug solubility and reduce dosage form volume.

Ciclodextrinas (CDs) são oligossacarídeos cíclicos, compostos por unidades D-glicopiranosídicas ligadas entre si por meio de ligações glicosídicas e sua principal propriedade está na capacidade de alterar as características físico-químicas e biológicas de fármacos com baixa solubilidade por meio da formação de complexos de inclusão fármaco:CD. Para a formação dos complexos de inclusão a molécula hospedeira necessita ajustar-se total ou parcialmente no interior da cavidade da CD, onde este ajuste está diretamente ligado a propriedades físico-químicas da molécula hóspede e hospedeira, facilidade de alojamento da molécula hóspede no interior da cavidade da CD, estequiometria, dose terapêutica e toxicidade. No entanto, as formas farmacêuticas podem atingir um elevado volume, em função da quantidade de CD requerida, sendo necessário aumentar sua eficiência de solubilização para que seja possível utilizar menores quantidades das mesmas. Isso pode ser obtido com a inclusão de pequenas quantidades de polímeros hidrossolúveis ao sistema. Nessa revisão, são abordados aspectos relacionados à complexação de fármacos com ciclodextrinas empregando-se polímeros hidrossolúveis para otimização da quantidade de CD utilizada na formulação, com a finalidade de aumentar a solubilidade do fármaco e reduzir o volume das preparações.

Validation of quantitative analysis method for triamcinolone in ternary complexes by UV-Vis spectrophotometry / Validação de método de análise quantitativa para a triancinolona a partir de complexo ternário por espectrofotometria de UV-Vis

Triamcinolone (TRI), a drug widely used in the treatment of ocular inflammatory diseases, is practically insoluble in water, which limits its use in eye drops. Cyclodextrins (CDs) have been used to increase the solubility or dissolution rate of drugs. The purpose of the present study was to validate a UV-Vis spectrophotometric method for quantitative analysis of TRI in inclusion complexes with beta-cyclodextrin (B-CD) associated with triethanolamine (TEA) (ternary complex). The proposed analytical method was validated with respect to the parameters established by the Brazilian regulatory National Agency of Sanitary Monitoring ANVISA). The analytical measurements of absorbance were made at 242nm, at room temperature, in a 1-cm path-length cuvette. The precision and accuracy studies were performed at five concentration levels (4, 8, 12, 18 and 20µg.mL-1. The B-CD associated with TEA did not provoke any alteration in the photochemical behavior of TRI. The results for the measured analytical parameters showed the success of the method. The standard curve was linear (r2 > 0.999) in the concentration range from 2 to 24 µg.mL-1. The method achieved good precision levels in the inter-day (relative standard deviation-RSD <3.4%) and reproducibility (RSD <3.8%) tests. The accuracy was about 80% and the pH changes introduced in the robustness study did not reveal any relevant interference at any of the studied concentrations. The experimental results demonstrate a simple, rapid and affordable UV-Vis spectrophotometric method that could be applied to the quantitation of TRI in this ternary complex.

A triancinolona (TRI) é um fármaco amplamente utilizado no tratamento de doenças inflamatórias do globo ocular e é praticamente insolúvel em água, o que limita sua utilização na forma de colírio. As ciclodextrinas (CDs) têm sido utilizadas com sucesso para aumentar a solubilidade ou velocidade de dissolução de fármacos. O presente estudo teve como objetivo a validação de uma metodologia analítica para a TRI a partir de complexos de inclusão com beta-ciclodextrina (B-CD) associada com a trietanolamina (TEA) (complexo ternário) por espectrofotometria de UV-Vis. A validação do método proposto foi realizada de acordo com os parâmetros analíticos estabelecidos pela Agência Nacional de Vigilância Sanitária (ANVISA). As análises quantitativas foram realizadas a 242nm a temperatura ambiente, utilizando cubeta de quartzo de 1cm. Os estudos de precisão e exatidão foram realizados para cinco níveis de concentração (4, 8, 12, 18 e 20µg.mL-1). A B-CD associada a TEA não alterou o comportamento fotoquímico da TRI. Os resultados da avaliação dos parâmetros analíticos demonstraram o sucesso da metodologia. A curva padrão apresentou linearidade (r2 > 0.999) na faixa de concentração de 2 a 24µg.mL-1. A metodologia apresentou bons níveis de precisão para o estudo inter dia (desvio padrão relativo-DPR <3.4%) e reprodutibilidade (DPR<3.8%). A exatidão ficou em torno de 80% e a variação de pH inserida no estudo de robustez não revelou uma interferência significativa em todas as concentrações estudadas. Os resultados experimentais demonstraram um simples, rápido e viável método de espectrofotometria de UV-Vis com aplicabilidade para a análise quantitativa da TRI a partir do complexo ternário.