Cyclodextrin (α, β, γ, HP-β-CD) – tá dược tạo phức, tăng độ tan

Cyclodextrin là các oligosaccharid vòng thu từ tinh bột, gồm ít nhất 6 đơn vị D-glucopyranose nối nhau bằng liên kết α(1→4). Phân tử có hình “xô” hay “nón cụt” với khoang giữa kỵ nước và mặt ngoài ưa nước – cho phép “ôm” phân tử hoạt chất vào khoang, tạo phức lồng (inclusion complex).

Thông tin nhanh

	α-Cyclodextrin	β-Cyclodextrin	γ-Cyclodextrin
Số đơn vị glucose	6	7	8
Công thức	C₃₆H₆₀O₃₀	C₄₂H₇₀O₃₅	C₄₈H₈₀O₄₀
KLPT	972	1135	1297
CAS	10016-20-3	7585-39-9	17465-86-0
Đường kính khoang (Å)	4,7–5,3	6,0–6,5	7,5–8,3
Độ tan trong nước (20 °C)	1/7	1/50 (kém nhất)	1/4,4
Độ ẩm	khoảng 10%	13–15%	8–18%

Tên thương mại: Cavamax W6/W7/W8 Pharma, Kleptose (β-CD)… Nhóm chức năng: chất hòa tan, chất ổn định.

Ứng dụng trong bào chế

Tăng độ tan, tốc độ hòa tan và sinh khả dụng; cải thiện độ ổn định hóa học và vật lý của hoạt chất.
Che vị khó chịu; chuyển chất lỏng thành dạng rắn.
β-cyclodextrin: dùng nhiều nhất (rẻ, nhiều nguồn, tạo phức với nhiều hoạt chất) dù tan kém nhất; dùng cho viên nén, viên nang đường uống. Trơn chảy kém – dập thẳng cần tá dược trơn (ví dụ magnesi stearat 0,1%). Không dùng đường tiêm vì độc thận.
α-cyclodextrin: khoang nhỏ nhất, chỉ tạo phức với ít phân tử nhỏ; dùng chủ yếu trong thuốc tiêm.
γ-cyclodextrin: khoang lớn nhất, tạo phức với phân tử lớn; độc tính thấp, tan tốt.
Dẫn chất (2-hydroxypropyl-β-CD, dimethyl-β-CD, hydroxyethyl-β-CD…): tan tốt hơn nhiều, không độc thận – ngày càng quan trọng cho thuốc tiêm và nhỏ mắt.
Thuốc tiêm: thay dung môi không nước để có chế phẩm bền và tan. Thuốc nhỏ mắt: tạo phức tan với hoạt chất thân dầu (như corticosteroid), tăng hấp thu vào mắt, tăng độ bền, giảm kích ứng.
Dung dịch, thuốc đặt, mỹ phẩm, thực phẩm.

Mô tả và tính chất

Bột kết tinh mịn, trắng, gần như không mùi, hơi ngọt; một số dẫn chất ở dạng bột vô định hình. Không hút ẩm.
Nóng chảy: α 250–260 °C; β 255–265 °C; γ 240–245 °C.
Tỷ trọng biểu kiến khoảng 0,52–0,57 g/cm³; chỉ số nén β-CD 21–44%.
β-CD tan 1/20 trong nước ở 50 °C, 1/200 trong propylen glycol; hầu như không tan trong aceton, ethanol, methylen clorid.

Độ ổn định và bảo quản

Bền ở trạng thái rắn nếu tránh độ ẩm cao. Bảo quản trong bao bì kín, nơi khô mát.

Tương kỵ

Hydroxypropyl-β-cyclodextrin có thể làm giảm hoạt tính của một số chất bảo quản trong dung dịch nước (do tạo phức với chất bảo quản).

Sản xuất

Thủy phân tinh bột bằng enzym cyclodextrin glucosyltransferase từ vi khuẩn. Với β-CD, dung môi hữu cơ được dùng để định hướng phản ứng và ức chế vi sinh; phức không tan β-CD–dung môi được tách khỏi tinh bột không vòng, loại dung môi dưới chân không (còn dưới 1 ppm), xử lý than hoạt và kết tinh lại trong nước. Hydroxyethyl- và hydroxypropyl-β-CD điều chế bằng phản ứng β-CD với ethylen oxyd hoặc propylen oxyd.

An toàn và thao tác

Cyclodextrin được xem là gần như không độc, không kích ứng; đường uống được vi khuẩn đại tràng chuyển hóa thành maltodextrin, maltose, glucose rồi CO₂ và nước; đã được chấp nhận trong thực phẩm và thuốc uống ở nhiều nước. Riêng β-CD tiêm không được chuyển hóa, tích tụ ở thận dưới dạng phức cholesterol không tan gây độc thận nặng; 2-hydroxypropyl-β-CD đã được nghiên cứu độc tính rộng và được xem là an toàn cho thuốc tiêm. Cyclodextrin không kích ứng da, mắt, hô hấp; không có bằng chứng gây đột biến, quái thai. Bột hữu cơ mịn – thao tác nơi thông gió, hạn chế bụi (nguy cơ nổ bụi).

Tình trạng pháp lý

β-cyclodextrin có trong FDA Inactive Ingredients Guide (tiêm bắp, tĩnh mạch và dạng tiêm khác – theo thông tin năm 2006).
Có trong thuốc uống và trực tràng được cấp phép tại châu Âu, Nhật Bản, Mỹ; có trong danh mục tá dược được chấp nhận của Canada.
Có chuyên luận trong Ph.Eur. (α-, β-cyclodextrin, hydroxypropylbetadex) và USP-NF.

Chất liên quan: dimethyl-β-CD, 2-hydroxyethyl-β-CD, 2- và 3-hydroxypropyl-β-CD, trimethyl-β-CD, sulfobutylether-β-CD.

Nguồn tham khảo

Nội dung được CPC1 biên soạn, tóm lược có chọn lọc từ chuyên luận Cyclodextrins trong:
Rowe R.C., Sheskey P.J., Owen S.C. (chủ biên). Handbook of Pharmaceutical Excipients, ấn bản 5.
Pharmaceutical Press (London) & American Pharmacists Association (Washington DC), 2006.
Bài viết không sao chép nguyên văn tài liệu gốc; các số liệu kỹ thuật được dẫn lại từ tài liệu này.

Ảnh minh họa: thiết kế của CPC1.

Lưu ý: thông tin mang tính tham khảo cho người làm chuyên môn bào chế, dựa trên ấn bản năm 2006.
Tiêu chuẩn chất lượng và tình trạng pháp lý có thể đã thay đổi — luôn đối chiếu dược điển và quy định
hiện hành trước khi sử dụng.