Journal of Pharmaceutics & Drug Delivery Research

Herstellung und Bewertung von Aminosäure-basierten Salzformen des zwitterionischen Modellmedikaments Ciprofloxacin

Amr ElShaer, Defang Ouyang, Peter Hanson und Afzal R Mohammed

Herstellung und Bewertung von Aminosäure-basierten Salzformen des zwitterionischen Modellmedikaments Ciprofloxacin

Ciprofloxacin (CIP) ist ein Chinolon-Derivat, das häufig zur Behandlung zahlreicher Harnwegsinfekte eingesetzt wird. Es entfaltet seine antimikrobielle Wirkung durch die Hemmung des bakteriellen Enzyms DNA-Gyrase. Die BCS-Klassifizierung von CIP ist schwierig, da beim Menschen keine lineare Dosisproportionalität der AUC vorliegt. Dennoch wird CIP in den meisten Studien als BCS-IV-Kandidat (Medikament mit geringer Löslichkeit und Permeabilität) eingestuft. Diese Studie zielt darauf ab, die zwitterionische Natur von CIP auszunutzen und untersucht die Fähigkeit saurer und basischer Aminosäuren, neue Salze zu bilden, mit dem primären Ziel, deren Löslichkeit zu verbessern. Es wurden zwei Salze unter Verwendung von L-Glutaminsäure und L-Asparaginsäure als Gegenionen hergestellt, wodurch die Löslichkeit von CIP um das 2,9x103- bzw. 2,5x103-fache erhöht wurde. Kationische Aminosäuren (L-Arginin, L-Lysin und L-Histidin) bildeten dagegen keine Salze. Um das Fehlen einer Salzbildung mit den kationischen Aminosäuren zu untersuchen, wurde die Rolle der inter- und intramolekularen Wechselwirkungen zwischen CIP und Aminosäuren bei der Salzbildung mithilfe einer molekulardynamischen Simulation untersucht. Sowohl die experimentellen als auch die theoretischen Ergebnisse zeigten, dass ionische und hydrophobe Wechselwirkungen für die Salzbildung wesentlich sind und dass die ionische Wechselwirkung und/oder die hydrophilen Wechselwirkungen zwischen CIP- und Aminosäuremolekülen größer sein sollten als die hydrophoben Wechselwirkungen zwischen CIP-Molekülen. Zukünftige Arbeiten werden die Auswirkungen der Salze auf das Permeabilitätsverhalten von CIP über Caco-2-Monoschichten untersuchen.