INTRODUCCIÓN:
El enalapril es una prodroga usada en medicina para el tratamiento de la hipertensión. Las interacciones fármaco-excipiente seguidas de degradación por hidrólisis para dar enalaprilato, o decarboxilación para dar dicetopiperacina, son un problema de estabilidad conocido que presenta este fármaco [1]. Existen diferentes técnicas que tienden a lograr un aumento de la estabilidad química de los fármacos tales como ajuste de pH, formación de emulsiones y otra técnica ampliamente utilizada que es la formación de complejos con macromoléculas como las ciclodextrinas [2].
Las Ciclodextrinas son oligosacáridos cíclicos, compuestos por unidades de glucopiranosa con enlaces alfa-1,4. Las mismas tienen aspecto de cono truncado, con una cara interior hidrofóbica y una cara exterior hidrofílica, lo que permite a estas macromoléculas formar complejos de inclusión con una gran variedad de moléculas orgánicas utilizadas como fármacos. La formación de este tipo de complejos modifica, generalmente de manera favorable, varias propiedades físico-químicas del huésped como por ejemplo la solubilidad y la estabilidad [4].
En este trabajo, con la intención de aumentar la estabilidad de enalapril, se formaron complejos binarios con B-ciclodextrina y complejos terciarios con ß-ciclodextrina y etanolaminas (mono-, di- o trietanolamina), los cuales fueron estudiados mediante espectroscopia de resonancia magnética nuclear de protones (1H-RMN), para confirmar la formación del complejo en solución.
METODOLOGÍA:
Los espectros de 1H-RMN fueron realizados en un espectrómetro Bruker AC 200 MHz con tubos de 5mm de diámetro. Como referencia interna se utilizó la resonancia a 4,79 ppm debida a los residuos de solvente (HOD) que quedan en la muestra. Se realizaron espectros de enalapril (E) y de B-ciclodextrina (B-CD) puros para luego compararlos con los espectros de los diferentes complejos. Los complejos sólidos se obtuvieron mediante el método de liofilización; para lo cual se pesaron las cantidades necesarias de enalapril, y B-ciclodextrina en presencia y ausencia de las diferentes etanolaminas [mono- (MEA), di- (DEA) o trietanolamina (TEA)] para dar complejos binarios 1:1 y complejos terciarios 1:1:1. Las muestras se colocaron en los tubos de RMN y se disolvieron en 0,5 ml de D2O. Se midieron los cambios en los corrimientos químicos en el espectro de 1H-RMN (Dd) causados por la complejación, para confirmar la inclusión de enalapril dentro de la B-ciclodextrina. Se utilizó la siguiente fórmula para los cálculos Dd= d (acomplejado) – d (libre) [4].
RESULTADOS:
Como consecuencia de la disposición en forma de cono truncado de la B-ciclodextrina, los grupos hidroxilos secundarios (correspondientes a los átomos de carbono 2 y 3 de las unidades de glucosa) (Figura 2-a) se encuentran situados en uno de los bordes de la cavidad, mientras que los hidroxilos primarios se encuentran en el otro extremo de la misma. La rotación de estos grupos –OH reduce el tamaño efectivo de la cavidad, haciendo que esta posea aspecto cónico más abierto hacia el lado de los hidroxilos secundarios. Los grupos –CH, que contienen a los protones H-1, H-2 y H-4, están localizados en el exterior de la molécula y los grupos hidroxilos están orientados hacia la parte exterior del cono, haciendo que la cara externa de la ciclodextrina tenga carácter hidrofílico. Además, en el interior se encuentran dos grupos –CH (H-3 y H-5) y un oxígeno glucosídico (O-4), y H-6 esta localizado cerca del extremo angosto de la cavidad.
La espectroscopia de resonancia magnética nuclear de protones es una herramienta muy utilizada para el estudio de complejos porque permite distinguir entre un verdadero complejo de inclusión y otros posibles procesos de interacción con la superficie externa de la molécula. Si la molécula de fármaco se encuentra incluida en la cavidad de la ciclodextrina, los átomos de hidrógeno ubicados en la parte interna de la macromolécula (H-3 y H-5) estarán protegidos por la molécula huésped, lo que causará un desplazamientos hacía campos mayores; mientras que los átomos de hidrógeno de la cara exterior de la ciclodextrina (H-1, H-2 y H-4) solo presentarán un bajo o nulo desplazamiento [5]. Por otra parte, los protones del huésped que interaccionen con la cavidad no polar de ciclodextrina experimentarán desplazamientos hacia campos menores o mayores dependiendo de cómo se ubique la molécula huésped [6].
La inserción de enalapril, dentro de la cavidad de la B-ciclodextrina, fue claramente evidenciada debido a los cambios en los corrimientos químicos de los protones, tanto del fármaco como de la ciclodextrina. En presencia de enalapril, en especial los protones H-5, H-3 y H-6 se ven desplazados hacía campos mayores, lo cual demuestra que se involucrados en la interacción huésped-receptor. Estos desplazamientos pueden ser esencialmente atribuidos a un efecto anisotrópico causado por la inclusión de grupos ricos en electrones p de la molécula huésped dentro de la cavidad hidrofóbica de la B-ciclodextrina. Esto puede ser tomado como evidencia de la formación de complejos de inclusión, tanto secundarios como terciarios, indicando la posible inserción del anillo aromático de enalapril dentro de la cavidad. Al mismo, tiempo el hecho de que se modifiquen los protones H-3, H-5 y H-6 nos permite decir que el enalapril penetra de manera profunda dentro de la cavidad de la B-ciclodextrina. Dado que los protones H-1, H-2 y H-4, que se ubican en la cara externa de la macromolécula, presentan cierta modificación no podemos descartar que se produzca algún tipo de interacción con la parte del huésped que queda fuera de la cavidad [4,5]. Los protones del fármaco también se ven desplazados hacía campos mayores. Estos corrimientos indican que los protones del enalapril se encuentran cercanos a átomos de la ciclodextrina ricos en electrones p, como son los átomos de oxígeno y también pueden reflejar cambios conformacionales producidos por la inclusión. Como puede observarse la magnitud del cambio depende del sistema estudiado, pero el valor de Dd aumenta en los complejos multicomponentes.
CONCLUSIONES:
La alta resolución de la técnica de 1H RMN permitió confirmar la formación de complejos de inclusión entre el enalapril y la B-ciclodextrina. Los notorios cambios en los desplazamientos químicos del huésped, así como también los desplazamientos en los protones internos de la B-ciclodextrina (H-3, H-5 y H-6) dan una clara evidencia de la formación de complejos de inclusión tanto binarios como terciarios. También pudimos observar que los desplazamientos en los corrimientos químicos en los complejos multicomponentes con las etanolaminas son mayores, tanto para los protones del fármaco como para los protones de la macromolécula. Este efecto permite confirmar la capacidad de las etanolaminas para establecer diferentes interacciones con el huésped y posiblemente con la ciclodextrina, para formar complejos multicomponentes y como consecuencia de esto cumplir un importante rol estabilizando al fármaco en el complejo formado.
REFERENCIAS:
[1]. Al-Omari, M.M., Abdelah, M.K., Badwan, A.A., Jaber, A.M.Y., 2001.Effect of the drug-matrix on the stability of enalapril maleate in tablet formulations. J. Pharm. Biomed. Anal. 25, 893-902.
[2]. Granero, G., Garnero, C., Longhi, M., 2003.The effect of pH and triethanolamine on sulfisoxazole complexation whit hydroxipropyl-B-cyclodextrin. Eur. J. Pharm.Sci. 20, 285-293.
[3]. Szejtli, J., Cyclodextrin Technology, Kluwer, Dordrecht, 1988.
[4]. Ribeiro, L., Carvalho, R., Ferreira, D., Veiga, F., 2004. Multicomponent complex formation between vinpocetina, cyclodextrins, tartaric acid and water-soluble polymers monitored by NMR and solubility studies. Eur. J. Pharm.Sci. 24, 1-13.
[5]. Ganza-Gonzalez, A., Vila-Jato, J., Anguiano-Igea, S., Otero Espinar, F., Blanco-Menendez, J., 1994.A proton nuclear magnetic resonante study of the inclusión complex whit B-cyclodextrin. Int. J. Pharm. 106, 179-185.
[6]. Astielan, S., Ionescu, C., Cristea, G., Farcas, S., Bratu, I., Vitoc, R., 1996. NMR spectroscopy of inclusión complex of sodium diclofenac with B-cyclodextrin in aqueous solution. Biospectroscopy 3, 233–239.
