Etude des complexes d’inclusion à l’état solide

Abstract

Les anesthésiques locaux (ALs) sont largement utilisés en pratique médicale, mais leur efficacité et leur stabilité peuvent être améliorées grâce à la complexation moléculaire avec les cyclodextrines (CDs). La bêta-cyclodextrine (βCD), notamment l’hydroxypropyl-β-cyclodextrine (HPβCD), est connue pour sa capacité à former des complexes d’inclusion, améliorant ainsi la solubilité et la biodisponibilité des médicaments. Cette étude explore les interactions moléculaires entre deux cyclodextrines et trois ALs la tétracaïne (TC), le chlorhydrate de tétracaïne (TC,HCl) et le chlorhydrate de procaïne (PC,HCl) en utilisant des techniques analytiques complémentaires. Puisque ces médicaments complexés peuvent être administrés sous forme d’injection liquide ou de pâte solide, et afin de bien comprendre le comportement de la complexation, des analyses ont été menées à la fois à l’état liquide (solution aqueuse) et à l’état solide. Des techniques telles que la spectroscopie UV-Visible (UV- Vis) et la calorimétrie de titration isotherme (ITC) en solution aqueuse, ainsi que la calorimétrie différentielle à balayage (DSC) et la spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier (FT-IR) à l’état solide, ont été utilisées. Les méthodes UV-Vis et ITC ont donné des résultats comparables concernant les constantes de formation des complexes pour TC,HCl et PC,HCl, mais ont semblé diverger dans le cas de la tétracaïne basique. Les données ITC ont montré que le modèle à un site convenait bien au complexe TC,HCl/βCD et modérément au complexe PC,HCl/βCD, mais n'était pas adapté à la tétracaïne basique. Le processus de liaison de la βCD avec les médicaments sous forme chlorhydrate en solution liquide est exothermique, contrôlé par l'enthalpie et dirigé par l'entropie, puisque les valeurs des enthalpies de liaison correspondantes ∆H sont négatives, et nettement inférieures à celles des termes T∆S à 298,15 K. La caractérisation à l’état solide des complexes ALs/βCD par les méthodes DSC et FT-IR a montré que la complexation des ALs sous forme chlorhydrate dans la cavité de la βCD et HPβCD se produisait aussi bien lors du mélange physique que de la préparation par malaxage. L’analyse des spectres IR a suggéré que l’inclusion des médicaments sous forme chlorhydrate dans la cavité des CD n’est pas exclusivement due à un effet hydrophobe, ce qui expliquerait probablement le comportement divergent observé 161162 dans les expériences ITC avec la tétracaïne basique. Les résultats IR ont soutenu et complété les conclusions tirées de l’étude à l’état liquide.