Έλεγχος ποιότητας και σταθερότητας βελτιωμένων σκευασμάτων με σύμπλοκα αντιβιοτικών και συνθετικά τροποποιημένων κυκλοδεξτρινών: μελέτες δομής και ιδιοτήτων των συμπλόκων

Abstract

The inclusion complexes of the antibacterials Oxolinic acid and Ciprofloxacin with diverse cyclodextrins: natural, commercially available derivatives and new modified cyclodextrins with selected sygar ligand. The complex formation confirmed and the characterization of the complexes carried out by Spectroscopy or Spectrometry methods.New photostability indicating HPLC-UV methods for the quantification of Oxolinic acid and Ciprofloxacin were developed and optimised. The methods were enabling to separate degradation products from the studied antibacterials and from each other, in the presence of cyclodextrins. Solubility of Oxolinic acid was significantly enhanced by complexation. Investigation of Oxolinic acid photodegradation profiles confirmed zero order kinetics at first part and faster degradation at high concentrations and remarkable stabilization upon complexation. Studies of ciprofloxacin degradation profiles confirmed first order kinetics and improved stability at higher concentrations, at lower pH values and upon complexation with all cyclodextrins studied, especially with the new derivatives of cyclodextrins with covalently bound sugar molecules. Τhe appropriate conditions for the preparation of sterile aqueous solutions of the active compounds and their complexes, safe (without photodegradation products) and effective (accurate quantity of the active compound and cyclodextrins) were determined. The microbiological tests were evaluated and modification of the activity was observed in several cases. Therefore, in accordance to ICH guidelines, a method suitable for the analysis and quantification of cyclodextrins in addition to the active ingredients should be developed. Spectroscopy NMR method and HPLC-ELSD methods for the simultaneous quantification of Ciprofloxacin and Maltosylβcyclodextrin in the presence of their complex were developed and evaluated. The HPLC-ELSD method leads to lower limits of detection and quantitation and is superior compared to qNMR spectroscopy concerning the linearity and repeatability of the method, with the disadvantage of the weakness of simultaneous determination of Ciprofloxacin and Maltosylβcyclodextrin. The qNMR spectroscopy method predominates over HPLC-ELSD in accuracy and furthermore is the only method which allows the simultaneous quantification of Ciprofloxacin and Maltosylβcyclodextrin in the presence of their complex.

Παρασκευάστηκαν τα σύμπλοκα εγκλεισμού των αντιμικροβιακών Οξολινικού Οξέος και Κυπροφλοξακίνης με διάφορες κυκλοδεξτρίνες: φυσικές, εμπορικώς διαθέσιμα συνθετικά παράγωγα και νέες συνθετικές κυκλοδεξτρίνες που φέρουν επιλεγμένα σάκχαρα. Ο σχηματισμός των συμπλόκων επιβεβαιώθηκε και στη συνέχεια τα σύμπλοκα χαρακτηρίστηκαν με φασματοσκοπικές ή φασματομετρικές μεθόδους. Αναπτύχθηκαν και αξιολογήθηκαν ειδικές αναλυτικές μέθοδοι HPLC-UV για τον προσδιορισμό του Οξολινικού Οξέος και της Κυπροφλοξακίνης και για τον έλεγχο σταθερότητάς τους. Οι μέθοδοι διαχωρίζουν τα αντιμικροβιακά από τα προϊόντα φωτοαποικοδόμησής τους και τα προϊόντα φωτοαποικοδόμησης μεταξύ τους και είναι επίσης κατάλληλες για τις παραπάνω αναλύσεις παρουσία κυκλοδεξτρινών. Παρατηρήθηκε μεγάλη αύξηση στη διαλυτότητα του Οξολινικού Οξέος μετά τη σύμπλεξη με κυκλοδεξτρίνη. Η φωτοαποικοδόμηση του Οξολινικού Οξέος ακολουθεί μηδενοταξική κινητική στο αρχικό τμήμα, είναι ταχύτερη στις υψηλές συγκεντρώσεις και ο εγκλεισμός στην κυκλοδεξτρίνη οδηγεί σε σημαντική βελτίωση της φωτοσταθερότητάς του. Η φωτοαποικοδόμηση της Κυπροφλοξακίνης ακολουθεί πρωτοταξική κινητική και βελτιώνεται η σταθερότητά της σε υψηλότερες συγκεντρώσεις, μικρότερες τιμές pH και μετά τη σύμπλεξη με όλες τις κυκλοδεξτρίνες που μελετήθηκαν και ιδιαίτερα στα σύμπλοκα με τις κυκλοδεξτρίνες που έφεραν ομοιοπολικά συνδεδεμένα σάκχαρα. Προσδιορίστηκαν οι κατάλληλες συνθήκες παρασκευής στείρων διαλυμάτων των δραστικών συστατικών και των συμπλόκων τους, τα οποία ταυτόχρονα ήταν ασφαλή (δίχως προϊόντα φωτοαποικοδομήσεων) και αποτελεσματικά (που περιείχαν την ακριβή ποσότητα δραστικών συστατικών και κυκλοδεξτρινών). Αξιολογήθηκαν τα μικροβιολογικά πειράματα και βρέθηκε βελτίωση δραστικότητας, επομένως είναι απαραίτητος σύμφωνα με τις διατάξεις ICH ο ποσοτικός προσδιορισμός εκτός των δραστικών συστατικών και των κυκλοδεξτρινών. Αναπτύχθηκαν και αξιολογήθηκαν μέθοδοι φασματοσκοπίας NMR και HPLC-ELSD για τον ταυτόχρονο ποσοτικό προσδιορισμό μαλτοζυλο-β-κυκλοδεξτρίνης και Κυπροφλοξακίνης παρουσία του συμπλόκου τους. Η μέθοδος HPLC-ELSD δίνει μικρότερα όρια ανίχνευσης και ποσοτικοποίησης και υπερέχει σε σχέση με τη φασματοσκοπία qNMR όσον αφορά στη γραμμικότητα και πιστότητα της μεθόδου, με το μειονέκτημα της αδυναμίας του ταυτόχρονου προσδιορισμού Κυπροφλοξακίνης και μαλτοζυλο-β-κυκλοδεξτρίνης παρουσία του συμπλόκου τους. Η μέθοδος qNMR υπερέχει σε ορθότητα και επιπλέον είναι η μοναδική που επιτρέπει τον ταυτόχρονο προσδιορισμό Κυπροφλοξακίνης και μαλτοζυλο-β-κυκλοδεξτρίνης παρουσία του συμπλόκου τους.