Derivati ciklodekstrinauvode supstituente u ciklodekstrine iz prirodnih izvora kako bi razbili vodikove veze unutar molekula ciklodekstrina i promijenili njegova fizička i kemijska svojstva tako da može selektivno prihvatiti različite gostujuće molekule. Posljednjih godina najvažnije istraživanje je modificiranje molekularne strukture-CD.Postoje mnoge vrste derivata -CD, uključujući derivate metilacije ili alkilacije, derivate hidroksialkilacije, razgranate derivate, derivate sulfonil alkilacije i tako dalje.
Često se uvode grupe koje mogu povećati rastvorljivost ciklodekstrina: metil, hidroksipropil, hidroksietil, glukozil, sulfobutil itd. Nakon uvođenja ovih grupa u -CD, rastvorljivost -CD u vodi je značajno poboljšana, a derivati ciklodekstrina rastvorljivi u vodi Rastvorljivost -CD i 2G- -CD (25 stepeni ) iznosila je 970 i 1400 g/L, respektivno, što je bilo veće od -CD. Rastvorljivost hidroksipropil- -CD (HP{0}}CD) je također bio veći od 600g/L. Inkluzioni materijali derivata ciklodekstrina rastvorljivih u vodi mogu poboljšati rastvorljivost nerastvorljivih lijekova, promovirati apsorpciju lijekova, smanjiti hemolitičku aktivnost, a mogu se koristiti i za injekcije. Među njima,HP{0}}CD je uključen u Farmakopeju Sjedinjenih Država kao pomoćni sastojci za injekcije. Dimetil- -CD (DM- -CD) je rastvorljiv u vodi i organskim rastvaračima. Njegova rastvorljivost u vodi (25 stepeni) je 26 puta veća od -CD, a rastvorljivost u etanolu je 15 puta veća od -CD. Rastvor za bistrenje DM{7}}CD taloži kada se zagreje, a zatim se rastvara kada se ohladi. vodikova veza -CD je glavni razlog njegove male rastvorljivosti u vodi i nefrotoksičnosti. Međutim, injekcija DM- -CD-a i dalje ima hepatorenalnu toksičnost. LD50 -CD u testu akutne toksičnosti na miševima bio je 450 mg/kg, dok je LD50 DM- -CD bio 200 mg/kg, a iritacija je također bila velika, pa se nije mogao koristiti za injekcije ili primjenu na sluznicu .
Hidrofobni derivati ciklodekstrina mogu se dobiti zamjenom H hidroksilne grupe u-CDmolekula sa etil grupom. Rastvorljivost u vodi se smanjuje. Što je veći stepen supstitucije, to je niža rastvorljivost proizvoda. Etil- -CD je slabo rastvorljiv u vodi i može se koristiti kao inkluzioni materijal za lekove rastvorljive u vodi za smanjenje rastvorljivosti lekova rastvorljivih u vodi i neka imaju svojstvo sporog otpuštanja.
Osim toga, vrsta ciklodekstrina će imati različite efekte na svojstva lijeka. Na primjer, maltitol-CDmože odgoditi agregaciju insulina u rastvoru, dok sumpor- -CD može ubrzati agregaciju insulina. Promjena sulfobutil etera- -CD (SBE- -CD) na termodinamička svojstva insulina zavisi od stepena butilne supstitucije. Nizak stepen supstitucije će usporiti agregaciju insulina, dok će visok stepen supstitucije ubrzati agregaciju insulina.
