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Cyclodextrin Complexation Studies as the First Step for Repurposing of Chlorpromazine

Authors :
Christine Cézard
Audrey Solgadi
Lars Herfindal
Luc de Chaisemartin
François-Xavier Legrand
Christina Sizun
David Landy
Gillian Barratt
Zhiqiang Wang
Cédric Przybylski
Gestionnaire HAL, Sorbonne Université
Université Paris-Saclay
Unité de Chimie Environnementale et Interactions sur le Vivant (UCEIV)
Université du Littoral Côte d'Opale (ULCO)
Institut de Chimie des Substances Naturelles (ICSN)
Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Laboratoire de Glycochimie, des Antimicrobiens et des Agro-ressources - UMR CNRS 7378 (LG2A )
Université de Picardie Jules Verne (UPJV)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Ingénierie et Plateformes au Service de l'Innovation Thérapeutique (IPSIT)
Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Chimie Structurale Organique et Biologique (CSOB)
Institut Parisien de Chimie Moléculaire (IPCM)
Chimie Moléculaire de Paris Centre (FR 2769)
École normale supérieure - Paris (ENS-PSL)
Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Paris - Chimie ParisTech-PSL (ENSCP)
Université Paris sciences et lettres (PSL)-Ecole Superieure de Physique et de Chimie Industrielles de la Ville de Paris (ESPCI Paris)
Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS-PSL)
Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Chimie Moléculaire de Paris Centre (FR 2769)
Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Service d'hématologie et immunologie
Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-AP-HP - Hôpital Bichat - Claude Bernard [Paris]
Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Université Paris Cité (UPCité)
Inflammation, microbiome, immunosurveillance (MI2)
Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Paris-Saclay
University of Bergen (UiB)
Institut de Chimie du CNRS (INC)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris)
Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Paris - Chimie ParisTech-PSL (ENSCP)
Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris)
Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Chimie Moléculaire de Paris Centre (FR 2769)
Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Université de Paris (UP)
Source :
International Journal of Pharmaceutics, International Journal of Pharmaceutics, 2020, 584, pp.119391. ⟨10.1016/j.ijpharm.2020.119391⟩, International Journal of Pharmaceutics, Elsevier, 2020, 584, pp.119391. ⟨10.1016/j.ijpharm.2020.119391⟩
Publication Year :
2020
Publisher :
HAL CCSD, 2020.

Abstract

International audience; The antipsychotic drug chlorpromazine (CPZ) has potential for the treatment of acute myeloid leukemia, if central nervous system side-effects resulting from its passage through the blood-brain barrier can be prevented. A robust drug delivery system for repurposed CPZ would be drug-in-cyclodextrin-in-liposome that would redirect the drug away from the brain while avoiding premature release in the circulation. As a first step, CPZ complexation with cyclodextrin (CD) has been studied. The stoichiometry, binding constant, enthalpy, and entropy of complex formation between CPZ and a panel of CDs was investigated by isothermal titration calorimetry (ITC). All the tested CDs were able to include CPZ, in the form of 1:1, 1:2 or a mixture of 1:1 and 1:2 complexes. In particular, a substituted γ-CD, sugammadex (the octasodium salt of octakis(6-deoxy-6-S-(2-carboxyethyl)-6-thio)cyclomaltooctaose), formed exclusively 1:2 complexes with an extremely high association constant of 6.37 × 10 9 M −2. Complexes were further characterized by heat capacity changes, one-and twodimensional (ROESY) nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy and molecular dynamics simulations. Finally, protection of CPZ against photodegradation by CDs was assessed. This was accelerated rather than reduced by complexation with CD. Altogether these results provide a molecular basis for the use of CD in delayed release formulations for CPZ.

Details

Language :
English
ISSN :
03785173
Database :
OpenAIRE
Journal :
International Journal of Pharmaceutics, International Journal of Pharmaceutics, 2020, 584, pp.119391. ⟨10.1016/j.ijpharm.2020.119391⟩, International Journal of Pharmaceutics, Elsevier, 2020, 584, pp.119391. ⟨10.1016/j.ijpharm.2020.119391⟩
Accession number :
edsair.doi.dedup.....58a4611434b864637d4be196e24fbef0