Modelización molecular de complejos de inclusión de ciclodextrinas con acetazolamida

Abstract

Las ciclodextrinas (CDs) son oligomeros cíclicos constituidos por seis, siete, ocho o mas unidades de α-D-glucopiranosa unidos por enlaces 1-4. Se obtienen por una reacción de degradación de la enzima ciclodextrin-glucotransferasa sobre el almidón. Tanto las CDs naturales como sus diferentes derivados poseen la capacidad de formar compuestos de inclusión con una amplia variedad de especies químicas, modificando las propiedades fisicoquímicas de las mismas de forma ventajosa. Este fenómeno constituye la base de múltiples aplicaciones en el campo de la Medicina, Farmacia, Química, Agricultura, Alimentación y Medio ambiente, entre otras. En la actualidad, en nuestro departamento se están estudiando diferentes aspectos de la complejacion de ACZ con CDs, con objeto de aumentar su solubilidad y permitir la incorporación de una mayor concentración de fármaco en el desarrollo de un medicamento solución oftalmica para tratamiento del glaucoma. En este trabajo, intentaremos profundizar el conocimiento de las interacciones entre ACZ y una serie de CDs, en concreto β-CD e hidroxipropil β-CD (HP-b-CD) al formar complejos de inclusión a través de modelización molecular (in silico), mediante el uso de software de modelización molecular. Para ello, se acudió al empleo de mecánica molecular (campo de fuerza MM+ en el vacio), complementándose con la aplicación de métodos semiempiricos de mecánica cuántica (Parametric Model 3). Para la correcta realización de esta técnica y así poder hallar el mínimo global de energía, fue necesario partir de estructuras de mínima energía de los monómeros (fármacos y CDs). Los resultados obtenidos sugieren la formación de complejos estables y por tanto viables, para los cuales se observó que los puentes de hidrogeno jugaban un papel muy importante. En general, los valores de diferencial de energía HOMO-LUMO se hallaron en buena correlación con los valores de energía de complejacion e interacción confirmando también la estabilidad de los complejos