The influence of complex Formation on the degradation of γ-cyclodextrin by α-amylase
Translated title
Kompleksdannelses indflydelse på α-amylases nedbrydelse af γ-cyklodextrin
Author
Lumholdt Riisager, Ludmilla
Term
10. term
Publication year
2010
Pages
57
Abstract
Dette speciale undersøger, om og hvordan kompleksdannelse (inklusion af gæstemolekyler i γ-cyklodextrins hulrum) påvirker nedbrydningen af γ-cyklodextrin (γ-CD) katalyseret af α-amylase, med relevans for anvendelsen af γ-CD som lægemiddelvehikel. Stabilitetskonstanter for 1:1-komplekser mellem γ-CD og ibuprofen, flurbiprofen, danazol, cinnarizin, halofantrin og benzo[a]pyren blev bestemt ved hjælp af Higuchi-Connors-diagrammer, og nedbrydningen af γ-CD blev undersøgt i nærvær af udvalgte gæster (flurbiprofen, K1:1: 78,4; benzo[a]pyren, K1:1: 61.240). Nedbrydningen af γ-CD og hydroxypropyl-γ-CD blev sammenlignet for svine pankreas, human pankreas og human spyt α-amylase, og effekten af samtidig tilstedeværelse af α-cyklodextrin blev vurderet. Resultaterne bekræfter, at γ-CD som den eneste native CD nedbrydes af alle tre enzymer; svine α-amylase var mest effektiv, og human spyt α-amylase var ca. 1,5 gange hurtigere end human pankreas α-amylase i modstrid med litteraturen. Hydroxypropyl-γ-CD blev også nedbrudt af svine α-amylase. α-CD havde en hæmmende effekt på γ-CD-nedbrydningen, uden klar koncentrationsafhængighed i det undersøgte område. I tilstedeværelse af gæstekomplekser blev nedbrydningen delvist hæmmet, og et stærkere kompleks blev nedbrudt langsommere end et svagere. Samlet set sænker kompleksdannelse nedbrydningshastigheden, men forhindrer ikke enzymatisk nedbrydning, hvilket tyder på, at anvendelse af γ-CD som vehikel næppe vil hæmme lægemiddelabsorption og kan være egnet i tidlige dyreforsøg.
This thesis examines whether and how inclusion complex formation (guest molecules hosted in the γ-cyclodextrin cavity) influences the α-amylase-catalyzed degradation of γ-cyclodextrin (γ-CD), with implications for using γ-CD as a drug carrier. 1:1 stability constants for complexes between γ-CD and ibuprofen, flurbiprofen, danazol, cinnarizine, halofantrine, and benzo[a]pyrene were determined using Higuchi–Connors phase-solubility diagrams, and γ-CD degradation was investigated in the presence of selected guests (flurbiprofen, K1:1: 78.4; benzo[a]pyrene, K1:1: 61,240). Degradation of γ-CD and hydroxypropyl-γ-CD was compared for porcine pancreatic, human pancreatic, and human salivary α-amylases, and the impact of co-present α-cyclodextrin was assessed. The results confirm that γ-CD, uniquely among native CDs, is degraded by all three enzymes; porcine α-amylase was the most efficient, and human salivary α-amylase was about 1.5 times faster than human pancreatic α-amylase, contrary to prior reports. Hydroxypropyl-γ-CD was also degraded by porcine α-amylase. α-CD exerted an inhibitory effect on γ-CD degradation without a clear concentration dependence over the tested range. In the presence of guest complexes, degradation was partially inhibited, with a stronger complex degrading more slowly than a weaker one. Overall, complexation slows but does not prevent enzymatic degradation, suggesting that using γ-CD as a vehicle is unlikely to impede drug absorption and may be suitable for early animal studies.
[This summary has been generated with the help of AI directly from the project (PDF)]
Documents