Incorporation of Isoflavonoid Genistein in Beta Ramified Cyclodextrins - an Option for Improving Water Solubility

REZUMAT INCORPORATION OF ISOFLAVONOID GENISTEIN IN BETA RAMIFIED CYCLODEXTRINS AN OPTION FOR IMPROVING WATER SOLUBILITY Corina Tiulea Danciu1, Cristina Dehelean2, Codruta M. Soica3, Camelia Peev1, Andrei Motoc4 Isoflavonoid genistein (4’,5,7-trihydroxyisoflavone), the aglicon of heteroside genistin, represent the major active compound from soybean. It is solubile in organic solvents such as DMSO , dimethyl formamide, acetone, ethanol. Due to its chemical structure it shows, however, poor solubility in water, that of course drastically reduces its bioavailability. The aim of this study is to demonstrate that genistein can be incorporated in different tyes of ramified cyclodextrins, compounds that increase water solubility: hydroxyl-propyl-beta-cyclodextrin (HPBCD) , randomly –metylatedbeta-cyclodextrin (RAMEB) and 6-O –Maltosilbeta-cyclodextrin (G 2BCD) . The scanning electron microscopy images show a difference between the structure of the pure substance, genistein and the structure of genistein after the kneading with the three cyclodextrins. Another analyze that was made in order to prove that complexation took place was the differencial scanning calorimetry. Genistein has an endothermic peak which reflect its melting point around 300 oC. HPBCD , RAMEB and G 2BCD are amorphous materials, in these cases complexation phenomena is presumable, because the melting point disappeared. Presented data suggest that incorporation of genistein in hydroxy-propylbeta-cyclodextrin , randomly –metylatedbeta-cyclodextrin and 6-O–maltosilGenistein Isoflavonoid (4 ‘,5,7-trihydroxyisoflavone), aglicon de heteroside genistin, reprezinta compusul activ principal din soia. El este solubil în solvenţi organici, cum ar fi DMSO, dimetil formamidă, acetonă, etanol. Cu toate acestea, datorita structurii sale chimice, prezinta solubilitate slaba în apă, ceea ce desigur că ii reduce in mod drastic biodisponibilitatea. Scopul acestui studiu este de a demonstra că genisteina poate fi încorporata în diferite tipuri de ciclodextrine ramificate, compusi care cresc solubilitatea în apă: hidroxil-propil-beta-ciclodextrina (HPBCD), aleator-metilata-beta-ciclodextrină (RAMEB) şi a 6-O-Maltosil-beta-ciclodextrină (G 2BCD). Imaginile de microscopie electronica de baleiaj arată o diferenţă între structura substanţei pure, genistein si structura genistein după frământare cu cele trei ciclodextrine. O alta analiza care a fost făcută în scopul de a dovedi că procesul a avut loc a fost calorimetria de scanare differentiala. Genisteina are un vârf endoterm care reflectă punctul de topire în jurul valorii de 300 oC. HPBCD, RAMEB şi G 2BCD sunt materiale amorfe; în aceste cazuri, sunt presupuse a exista fenomene de complexare, deoarece punctul de topire a dispărut. Datele prezentate sugerează că încorporarea de genisteina în hidroxi-propil-beta-ciclodextrina, aleator-metilata-beta-ciclodextrina şi 6-O-maltosil-beta-ciclodextrină a avut loc din cauza schimbărilor aparute in proprietăţile fizico-chimice ale compuşilor. Cuvinte cheie: genisteină, hidroxi-propil-beta-ciclodextrina, aleator-metilata-beta-ciclodextrina, 6-O-maltosil-beta-ciclodextrină, SEM, DSC Received for publication: Oct. 11, 2011. Revised: Nov. 14, 2011. 1 Department of Pharmacognosy, 2 Department of Toxicology, Faculty of Pharmacy, 3 Department of Pharmaceutical Chemistry, 4 Department of Anatomy, Faculty of Medicine, Victor Babes University of Medicine and