Лекарственные средства для лечения глазной инфекции, способные не вытекать из глаза при мигании, могут быть получены за счет совместной кристаллизации антибиотика с кофеином.

Сульфацетамид (альбуцид) (SACT) часто может применяться в качестве лекарственного средства при конъюнктивите и других глазных болезнях, однако всегда существует риск частичной потери препарата при мигании и в процессе слезоотделения. Это приводит к неудобству и сложностям в применении, более большим дозировкам и более частому применению альбуцида.

Для того чтобы замедлить высвобождение лекарства и предотвратить его вымывание, были проанализированы различные схемы применения, включавшие, например, задерживание альбуцида в биоадгезивных микросферах. Но многие такие схемы ограничивают как биодоступность лекарства, так и являются непригодными для крупномасштабного производства лекарственных форм.

Совместная альбуцида (слева) с кофеином (справа) приводит к меньшей растворимости альбуцида.

Для решения имеющейся проблемы Ашвини Нанджиа (Ashwini Nangia) с коллегами из Университета Хайдарабада в Индии обратил свое внимание на кристаллы, образующиеся в результате совместной кристаллизации. Кристаллизация существующего лекарства с другим безопасным веществом может изменить физико-химические свойства медикамента, без необходимости изменения самой молекулы лекарства.

Исследовательская группа пришла к выводу, что замена более слабых водородных связей в кристаллах на более сильные могла бы понизить растворимость кристалла и скорость растворения. Таким образом, ряд молекул был изучен на предмет совместной кристаллизации с альбуцидом. Было обнаружено, что кофеин является одним из наиболее успешных веществ для совместной кристаллизации с альбуцидом, поскольку он способствует тому, что лекарство становится менее растворимым, а кристаллы становятся более плотными в сравнении с чистым альбуцидом, что свидетельствует о том, что молекулы в кристалле после совместной кристаллизации упакованы более плотно. После изучения водородного связывания в альбуциде и кристалле, образовавшемся в результате совместной кристаллизации, было обнаружено, что причиной более плотной упаковки продукта совместной кристаллизации и его более низкой растворимости являются более сильные водородные связи N–H---O (в сравнении с C–H---O).

Молекулы альбуцида и кофеина упакованы плотнее, чем молекулы в чистом альбуциде.

Шринивасулу Айтипамула (Srinivasulu Aitipamula), эксперт в области фармацевтической сокристаллизации из Института химических и технических наук в Сингапуре, объясняет, что распознавание межмолекулярных взаимодействий, которые могут видоизменяться за счет образования совместного кристалла, является тем, что делает проведенное учеными исследование выдающимся. Айтипамула отмечает, что ввиду того, что такие разработанные методы очень хорошо себя зарекомендовали, факт их применения в менее изученных областях, связанных с понижением растворимости/скорости растворения лекарства для улучшения терапевтического действия, делает результаты исследования ученых примечательным.