Freeze- and spray-dried inclusion complexes (ICs) of chlorhexidine (CHX) in β-cyclodextrin were characterized by Fourier transform (FT)-Raman, 1H nuclear magnetic resonance (NMR), and photoacoustic spectroscopy. The active Raman modes of CHX were simulated using the density functional theory. By considering semiempirical calculations, it was observed that the guest penetrates on the wider rim of the host in a proportion of 1:2. We observe from the FT-Raman analysis that the drying method influences the CHX:β-cyclodextrin conformational adjustment by the rearrangement of hydrophilic biguanides of the guest. The photoacoustic spectroscopy results inferred that the freeze-drying method provided a better inclusion due to a lower interaction between phenyl groups and hexamethylene of CHX. The freeze-dried IC achieved a faster dissolution pattern. These ICs provided immediate drug dissolution profiles in an aqueous medium better than a pure drug. The release profiles of freeze- and spray-dried ICs were explained by Fickian diffusion. These data support further planning and development projects of novel immediate release systems based on CHX.
REFERENCES
1.
A.
Fahim
, W. H.
Himratul-Aznita
, P. S.
Abdul-Rahman
, and M. K.
Alam
, PeerJ
10
, e12251
(2022
). 2.
L.
Jackson
and M.
Owens
, British J. Nursing
28
, 682
–689
(2019
). 3.
E.
Huerta
, D.
Gorup
, M.
Manríquez
, R. C.
Choappa
, P.
Vieille
, and W.
González-Arriagada
, J. Oral Res.
9
, 57
–62
(2020
).4.
A. S.
Coelho
, M.
Laranjo
, A. C.
Gonçalves
, A.
Paula
, S.
Paulo
, A. M.
Abrantes
, F.
Caramelo
, M. M.
Ferreira
, M. J.
Silva
, and E.
Carrilho
, Odontology
108
, 260
–270
(2020
). 5.
E. M. G.
Raso
, M. E.
Cortes
, K. I.
Teixeira
, M. B.
Franco
, N. D. S.
Mohallem
, and R. D.
Sinisterra
, J. Incl. Phenom. Macrocycl. Chem.
67
, 159
–168
(2010
). 6.
A. M. L.
Denadai
, K. I.
Teixeira
, M. M.
Santoro
, A. M. C.
Pimenta
, M. E.
Cortés
, and R. D.
Sinisterra
, Carbohydr. Res.
342
, 2286
–2296
(2007
). 7.
M.
Kasapoglu-Calik
and M.
Ozdemir
, J. Appl. Polym. Sci.
136
, 47554
(2019
). 8.
K.
Uekama
, F.
Hirayama
, and T.
Irie
, Chem. Rev.
98
, 2045
–2076
(1998
). 9.
G. G. Z.
Zhang
, D.
Law
, E. A.
Schmitt
, and Y.
Qiu
, Adv. Drug. Deliv. Rev.
56
, 371
–390
(2004
). 10.
M. K.
Banjare
, R. K.
Banjare
, K.
Behera
, S.
Pandey
, P.
Mundeja
, and K. K.
Ghosh
, J. Mol. Liq.
299
, 112204
(2020
). 11.
M.
Banchero
, Pharmaceuticals
14
, 562
(2021
). 12.
R.
Mammucari
and N.
Foster
, Curr. Org. Chem.
12
, 476
–491
(2008
). 13.
L. N. C.
Rodrigues
, M. G.
Issa
, A. C. C.
Asbahr
, M. A. C.
Silva
, and H. G.
Ferraz
, Brazilian Archiv. Biol. Technol.
54
, 965
–972
(2011
). 14.
I. L.
Nunes
and A. Z.
Mercadante
, Brazilian Archiv. Biol. Technol.
50
, 893
–900
(2007
). 15.
X.
Zhang
, D.
Wu
, J.
Lai
, Y.
Lu
, Z.
Yin
, and W.
Wu
, J. Pharm. Sci.
98
, 665
–675
(2009
). 16.
R. L.
Carrier
, L. A.
Miller
, and I.
Ahmed
, J. Control. Release
123
, 78
–99
(2007
). 17.
H.
Cabral-Marques
and R.
Almeida
, Eur. J. Pharm. Biopharm.
73
, 121
–129
(2009
). 18.
I. C.
Yue
, J.
Poff
, M. E.
Cortés
, R. D.
Sinisterra
, C. B.
Faris
, P.
Hildgen
, R.
Langer
, and V. P.
Shastri
, Biomaterials
25
, 3743
–3750
(2004
). 19.
M. E.
Cortés
, R. D.
Sinisterra
, M. J.
Avila-Campos
, N.
Tortamano
, and R. G.
Rocha
, J. Incl. Phenom. Macrocycl. Chem.
40
, 297
–302
(2001
). 20.
C. G.
Pupe
, M.
Villardi
, C. R.
Rodrigues
, H. V.
Rocha
, L. C.
Maia
, V. P.
de Sousa
, and L. M.
Cabral
, Int. J. Nanomed.
6
, 2581
–2590 (2011
). 21.
F.
de Sousa
, A.
Denadai
, I.
Lula
, J.
Lopes
, H.
Dos Santos
, W.
De Almeida
, and R.
Sinisterra
, Int. J. Pharm.
353
, 160
–169
(2008
). 22.
N.
Lavoine
, N.
Tabary
, I.
Desloges
, B.
Martel
, and J.
Bras
, Colloids Surf. B
121
, 196
–205
(2014
). 23.
S.
Chelli
, M.
Majdoub
, M.
Jouini
, S.
Aeiyach
, F.
Maurel
, K. I.
Chane-Ching
, and P.-C.
Lacaze
, J. Phys. Org. Chem.
20
, 30
–43
(2007
). 24.
L.
Vrielynck
, C.
Lapouge
, S.
Marquis
, J.
Kister
, and N.
Dupuy
, Spectrochim. Acta A
60
, 2553
–2559
(2004
). 25.
B.
Rossi
, P.
Verrocchio
, G.
Viliani
, I.
Mancini
, G.
Guella
, E.
Rigo
, G.
Scarduelli
, and G.
Mariotto
, J. Raman Spectrosc.
40
, 453
–458
(2009
). 26.
W.
Li
, B.
Lu
, A.
Sheng
, F.
Yang
, and Z.
Wang
, J. Mol. Struct.
981
, 194
–203
(2010
). 27.
N.
Ogawa
, T.
Hashimoto
, T.
Furuishi
, H.
Nagase
, T.
Endo
, H.
Yamamoto
, Y.
Kawashima
, and H.
Ueda
, J. Pharm. Biomed. Anal.
107
, 265
–272
(2015
). 28.
M. J. Frisch, G. W. Trucks, H. B. Schlegel, G. E. Scuseria, M. A. Robb, J. R. Cheeseman, G. Scalmani, V. Barone, B. Mennucci, G. A. Petersson, H. Nakatsuji, M. Caricato, X. Li, H. P. Hratchian, A. F. Izmaylov, J. Bloino, G. Zheng, J. L. Sonnenberg, M. Hada, M. Ehara, K. Toyota, R. Fukuda, J. Hasegawa, M. Ishida, T. Nakajima, Y. Honda, O. Kitao, H. Nakai, T. Vreven, J. A. Montgomery, Jr., J. E. Peralta, F. Ogliaro, M. Bearpark, J. J. Heyd, E. Brothers, K. N. Kudin, V. N. Staroverov, R. Kobayashi, J. Normand, K. Raghavachari, A. Rendell, J. C. Burant, S. S. Iyengar, J. Tomasi, M. Cossi, N. Rega, J. M. Millam, M. Klene, J. E. Knox, J. B. Cross, V. Bakken, C. Adamo, J. Jaramillo, R. Gomperts, R. E. Stratmann, O. Yazyev, A. J. Austin, R. Cammi, C. Pomelli, J. W. Ochterski, R. L. Martin, K. Morokuma, V. G. Zakrzewski, G. A. Voth, P. Salvador, J. J. Dannenberg, S. Dapprich, A. D. Daniels, Ö. Farkas, J. B. Foresman, J. V. Ortiz, J. Cioslowski, and D. J. Fox, GAUSSIAN 09 (Gaussian, Inc., Wallingford, CT, 2009).
29.
P.
Weinzinger
, P.
Weiss-Greiler
, W.
Snor
, H.
Viernstein
, and P.
Wolschann
, J. Incl. Phenom. Macrocycl. Chem.
57
, 29
–33
(2007
). 30.
A.
Botsi
, K.
Yannakopoulou
, E.
Hadjoudis
, and J.
Waite
, Carbohydr. Res.
283
, 1
–16
(1996
). 31.
A. A.
Rafati
, S. M.
Hashemianzadeh
, Z. B.
Nojini
, and M. A.
Safarpour
, J. Mol. Liq.
135
, 153
–157
(2007
). 32.
J. J. P.
Stewart
, “MOPAC2016,” Stewart Computational Chemistry, Colorado Springs, 2016; available at http://OpenMOPAC.net.33.
J. G.
Camilotti
, A.
Somer
, G. F.
Costa
, M. A.
Ribeiro
, C.
Bonardi
, G. K.
Cruz
, S. L.
Gómez
, F. L.
Beltrame
, A. N.
Medina
, F.
Sato
, N. G. C.
Astrath
, and A.
Novatski
, Spectrochim. Acta A: Mol. Biomol. Spectrosc.
121
, 719
–723
(2014
). 34.
C. S.
Mangolim
, C.
Moriwaki
, A. C.
Nogueira
, F.
Sato
, M. L.
Baesso
, A. M.
Neto
, and G.
Matioli
, Food Chem.
153
, 361
–370
(2014
). 35.
J. B. E.
Mendes
, M. K.
Riekes
, V. M.
de Oliveira
, M. D.
Michel
, H. K.
Stulzer
, N. M.
Khalil
, S. F.
Zawadzki
, R. M.
Mainardes
, and P. V.
Farago
, Sci. World J.
2012
, 542937.36.
M. D. R.
Gaspar
, A.
Martinez Lyra
, G. A.
Camargo
, J.
Mendes Nadal
, A.P.
Teitelbaum
, F.A.
dos Santos
, and P.
Farago
, Lat. Am. J. Pharm.
39
(4), 792
–798 (2020
).37.
A. M.
Lyra
, J. M.
Nadal
, T.
Klein
, and P. V.
Farago
, Lat. Am. J. Pharm.
36
(12), 2354
–2362 (2017
).38.
L.
Seridi
and A.
Boufelfel
, J. Mol. Liq.
158
, 151
–158
(2011
). 39.
G. S.
Suresh Kumar
, A.
Antony Muthu Prabu
, S.
Jegan Jenniefer
, N.
Bhuvanesh
, P.
Thomas Muthiah
, and S.
Kumaresan
, J. Mol. Struct.
1047, 109–120 (2013
).40.
A.
Antony Muthu Prabhu
, G. S.
Suresh Kumar
, M.
Fatiha
, S.
Sorimuthu
, and M.
Sundar Raj
, J. Mol. Struct.
1079
, 370
–382
(2015
). 41.
H.
Qi
, T.
Nishihata
, and J. H.
Rytting
, Pharm. Res.
11
, 1207
–1210
(1994
). 42.
A.
Somer
, J. R.
Roik
, M. A.
Ribeiro
, A. M.
Urban
, A.
Schoeffel
, V. M.
Urban
, P. V.
Farago
, L. V.
de Castro
, F.
Sato
, C.
Jacinto
, E.
Campesatto
, M. S. A.
Moreira
, and A.
Novatski
, Mater. Chem. Phys.
239
, 122117
(2020
). 43.
M.
Calinescu
, T.
Negreanu-Pirjol
, O.
Calinescu
, and R.
Georgescu
, Rev. Chim.
63
, 682
(2012
).44.
M.
Badea
, R.
Olar
, M.
Iliş
, R.
Georgescu
, and M.
Călinescu
, J. Therm. Anal. Calorim.
111
, 1763
–1770
(2013
). 45.
J.
Siepmann
and N. A.
Peppas
, Adv. Drug Deliv. Rev.
64
, 163
–174
(2012
). 46.
47.
N. A.
Peppas
and R. W.
Korsmeyer
, Hydr. Med. Pharm.
3
, 109
–131 (1987
).48.
M. J.
Lis
, Ó.
García Carmona
, C.
García Carmona
, and F.
Maestá Bezerra
, Polymers
10
, 1324
(2018
). © 2023 Author(s). Published under an exclusive license by AIP Publishing.
2023
Author(s)
You do not currently have access to this content.