Elucidation of inclusion compounds between β-cyclodextrin/local anaesthetics structure: a theoretical and experimental study using differential scanning calorimetry and molecular mechanics

Pinto, Luciana Matos Alves; Jesus, Marcelo Bispo de; Paula, Eneida de; Lino, Antonio C.S.; Alderete, Joel B.; Duarte, Hélio A.; Takahata, Yuji

doi:10.1016/j.theochem.2004.02.036

Cited by 26 publications

(9 citation statements)

References 6 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

Section: Introductionunclassified

“…Alguns trabalhos na literatura relatam a caracterização físico-química da interação entre anestésicos locais com ciclodextrinas: para amino-amidas (lidocaína e bupivacaína) utilizando experimentos de calorimetria e modelagem molecular 18 ; para a benzocaína foram realizados estudos de microscopia, calorimetria, fluorescência, dados de RMN e modelagem molecular 19 ; para a bupivacaína foram realizados estudos de caracterização espectrofotométrica e ensaios in vivo da eficácia da complexação 13 , além da caracterização da complexação por potenciometria 20 . No entanto, até o presente momento não se encontram na literatura estudos envolvendo a caracterização do complexo RVC:β-CD, principalmente dados referentes à estrutura do complexo.…”

Section: Introductionunclassified

“…Tal cavidade permite às ciclodextrinas complexarem moléculas que apresentem dimensões compatíveis e alterarem suas propriedades físico-químicas, como solubilidade em água, estabilidade e biodisponibilidade 15,16 . As β-CDs são as ciclodextrinas mais amplamente utilizadas na complexação com várias classes de fármacos 14,17 .Alguns trabalhos na literatura relatam a caracterização físico-química da interação entre anestésicos locais com ciclodextrinas: para amino-amidas (lidocaína e bupivacaína) utilizando experimentos de calorimetria e modelagem molecular 18 ; para a benzocaína foram realizados estudos de microscopia, calorimetria, fluorescência, dados de RMN e modelagem molecular 19 ; para a bupivacaína foram …”

unclassified

See 2 more Smart Citations

Caracterização do complexo de inclusão ropivacaína: beta-ciclodextrina

Fraceto¹,

Gonçalves²,

Moraes³

et al. 2007

Quím. Nova

Self Cite

View full text Add to dashboard Cite

Recebido em 17/7/06; aceito em 1/12/06; publicado na web em 24/7/07 CHARACTERIZATION OF THE INCLUSION COMPLEX ROPIVACAINE: β-CYCLODEXTRIN. Ropivacaine (RVC) is a widely used local anesthetic. The complexation of RVC with β-cyclodextrin (β-CD) is of great interest for the development of more efficient local anesthetic formulations. The present work focuses on the characterization of the RVC:β-CD complex by nuclear magnetic resonance (NMR). The stoichiometry of the complex is 1:2 RVC:β-CD. DOSY-NMR shows that the association constant is 55.5 M -1. Longitudinal relaxation time results show that RVC changes its mobility in the presence of β-CD. This study is focused on the physicochemical characterization of inclusion complexes that are potentials options for pain treatment.Keywords: ropivacaine; cyclodextrin; NMR. INTRODUÇÃOOs anestésicos locais (AL) são compostos químicos cuja atividade farmacológica primária envolve o bloqueio reversível da condução nervosa. O primeiro composto a ser utilizado como anestésico local foi a cocaína, um alcalóide isolado das folhas de Erithroxylon coca, que teve sua ação demonstrada por Köller (1884) ao utilizá-la como anestésico oftálmico. Após ter sido empregada na clínica durante longo tempo, a cocaína foi substituída por outras substâncias, devido aos seus efeitos tóxicos, como dependência química e psíquica 1 . A ropivacaína (RVC) é um AL pertencente à classe das aminoamidas 1-3 . A ropivacaína, juntamente com a lidocaína (LDC) e a bupivacaína (BVC), tem sido um dos compostos de escolha na terapia da dor aguda e crônica 4 . A RVC é um AL semelhante à BVC, possuindo início de ação moderada, longa duração, bloqueio da condução e separação significante entre o bloqueio sensorial e motor 5 . Porém a RVC induz menor toxicidade aos sistemas nervoso central e cardiovascular e promove maior grau de dissociação entre o bloqueio motor e sensorial, sendo útil na administração epidural, infiltração e alívio da dor pós-operatória 6-11 . Como as características desejáveis para uma molécula anestésica incluem, além de longa duração de ação e da seletividade para o bloqueio sensorial em relação ao bloqueio motor, a diminuição da toxicidade local e/ou sistêmica 13 , uma alternativa que, atualmente, tem se mostrado capaz de promover estes efeitos desejá-veis é a liberação modificada desses fármacos, através de formação de complexos de inclusão com ciclodextrinas 12,13 . As ciclodextrinas (Figura 1) são produtos cíclicos da hidrólise enzimática do amido por alguns microorganismos 14 . As três ciclodextrinas naturais são alfa (α-CD), beta (β-CD) e gama (γ-CD), compostas de seis, sete e oito unidades de D-(+)-glicopiranose, respectivamente, unidas por ligações α-1,4. Estes compostos possuem em sua estrutura grupos hidroxila primários e secundários orientados para o exterior. Assim, possuem exterior hidrofílico e uma cavidade interna hidrofóbica. Tal cavidade permite às ciclodextrinas complexarem moléculas que apresentem dimensões compatíveis e alterarem suas propriedades físico-químicas, como solubi...

show abstract

Section: Introductionunclassified

unclassified

See 1 more Smart Citation

Caracterização do complexo de inclusão ropivacaína: beta-ciclodextrina

Fraceto¹,

Gonçalves²,

Moraes³

et al. 2007

Quím. Nova

Self Cite

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…In the complex this peak appears 1.85 degrees bellow and in the mechanical mixture 1.07 degree above this value. These results are common in other compounds and have been attributed to changes in the stability of the substrate when it is complexed; 16 ii) the main differences between the mechanical mixtures and the complex are that the well defined endothermic peaks observed with pure cyclodextrin and in the mixture are replaced in the complex by a broad peak with minima at the temperatures indicated in Table 3. Besides, there is a strong exothermic peak which in the complex appears with stronger heat flow and at 13 and 11 degrees above the value observed for cyclodextrin and the mechanical mixture respectively.…”

Section: Issn 1424-6376mentioning

confidence: 76%

Study of the interaction of 5-(alkylthio)-3H-1,2-dithiole-3-thiones with ß-cyclodextrin

Michoff¹,

Granados²,

Rossi³

2005

Arkivoc

View full text Add to dashboard Cite

In honor of Professor Rosa M. de Lederkremer in occasion of her 70 th birthday AbstractDithiolthiones are a family of compounds which have a great current interest for their properties especially as anti carcinogens. The problem for the use of this type of compounds is that they are quite water insoluble and this represents a problem for their bioavalability. We have studied the interaction of 5-RS-3H-1,2-dithiole-3-thiones (R= ethyl, butyl, hexyl and octyl) with cyclodextrins and we report here that the ethyl and butyl derivatives form inclusion complexes with β-cyclodextrin with 1:1 stoichiometry. The complexes are characterized by Uv-vis, circular dichroism spectroscopy and by DSC analysis of the solid complexes. The solubility of the butyl derivative in water increases about two times in a solution of β-cyclodextrin 0.01M. The hexyl and octyl derivatives are aggregated in water even at 4-5x10 -6 M and in the presence of 0.001 M β-CD they are associated with destruction of the aggregates. The spectroscopic behavior indicates that these derivatives form complexes of higher stoichiometry probably 1:2.

show abstract

“…Os resultados de RMN para o anestésico local LDC sugerem que a porção aromática (incluindo as metilas orto-aromáticas) está inserida na cavidade da HP-β-CD (próxima aos hidrogênios H 3 e H 5 ), possuindo uma topologia como a apresentada na Figura 8 c. Os resultados de RMN aqui apresentados validam os cálculos de modelagem molecular, bem como a topologia do complexo proposta no trabalho de Pinto et al 29 .…”

Section: Caracterização Dos Complexos Por Ressonância Magnética Nuclearunclassified

Preparação e caracterização físico-química de complexos de inclusão entre anestésicos locais e hidroxipropil-beta-ciclodextrina

Moraes¹,

Abrami²,

Gonçalves³

et al. 2007

Quím. Nova

View full text Add to dashboard Cite

Recebido em 9/1/06; aceito em 27/10/06; publicado na web em 28/5/07 PREPARATION AND PHYSICO-CHEMICAL CHARACTERIZATION OF INCLUSION COMPLEXES BETWEEN LOCAL ANESTHETICS AND HYDROXYPROPYL-β-CYCLODEXTRIN. S(-) Bupivacaine (S(-)BVC) and Lidocaine (LDC) are widely used local anesthetics (LA). Hydroxypropyl β-cyclodextrin (HP-β-CD) is used as a drug-carrier system. The aim of this work was to characterize inclusion complexes between LA and HP-β-CD. The affinity constants determined at different pHs show favourable complexation. The release kinetics experiments showed that S(-)BVC and LDC changed the released profiles in the presence of HP-β-CD. Nuclear magnetic resonance experiments gave information about the interaction between LA and the cyclodextrin cavity. This study focused on the physicochemical characterization of drug-delivery formulations that come out as potentially new therapeutic options for pain treatment.Keywords: S(-) Bupivacaine; lidocaine; cyclodextrin. INTRODUÇÃOOs anestésicos locais (AL) são moléculas anfifílicas utilizadas no controle da dor crônica ou aguda e que possuem toxicidade proporcional à potência 1 . Evitam ou aliviam a dor por interromperem a condução nervosa através da ligação específica aos canais de Na + voltagem-dependente dos axônios, bloqueando, assim, o movimento de íons sódio para o interior da célula nervosa 2 , impedindo a propagação do estímulo nervoso.Os anestésicos locais têm efeito direto nos canais de sódio e interagem com diferentes graus de afinidade com esta proteína, dependendo do estado funcional (ativado, inativado, em repouso) da mesma. Até a década de 90, acreditava-se que a forma ionizada dos AL seria a responsável pelo efeito anestésico (ligação direta ao canal de sódio) e que caberia a forma neutra dos AL (mais hidrofóbica) a função de facilitar à penetração dos anestésicos nas membranas 3,4 . No entanto, trabalhos do grupo de Catterall [5][6] , usando mutação sítio-específica, demonstraram que anestésicos locais, em sua forma neutra, interagem e modificam a função de canais de sódio.Em clínica, os anestésicos locais mais amplamente utilizados na terapia da dor aguda e crônica são os do tipo amino-amida 7 , como bupivacaína, BVC e lidocaína, LDC (Figura 1).A bupivacaína é mais cardiotóxica que doses equieficazes da lidocaína. Clinicamente, a cardiotoxicidade da bupivacaína manifesta-se por arritmias ventriculares graves e depressão miocárdica após administração intravascular inadvertida de grandes doses. É provável que este efeito da bupivacaína seja devido a vários fatores: lidocaína e bupivacaína bloqueiam os canais de sódio cardíacos rapidamente durante a sístole, entretanto, a bupivacaína dissocia-se muito mais lentamente que a lidocaína durante a diástole, de forma que uma fração significativa de canais de sódio permanece bloqueada no final da diástole com bupivacaína 8 . Portanto, o bloqueio com bupivacaína é cumulativo e substancialmente maior do que seria previsível por sua potência anestésica local.A bupivacaína, por possuir estereocentro, possui dois is...

show abstract

Elucidation of inclusion compounds between β-cyclodextrin/local anaesthetics structure: a theoretical and experimental study using differential scanning calorimetry and molecular mechanics

Cited by 26 publications

References 6 publications

Caracterização do complexo de inclusão ropivacaína: beta-ciclodextrina

Caracterização do complexo de inclusão ropivacaína: beta-ciclodextrina

Study of the interaction of 5-(alkylthio)-3H-1,2-dithiole-3-thiones with ß-cyclodextrin

Preparação e caracterização físico-química de complexos de inclusão entre anestésicos locais e hidroxipropil-beta-ciclodextrina

Contact Info

Product

Resources

About