Syklodekstriinijohdannaisetlisätä luonnollisista lähteistä peräisin oleviin syklodekstriineihin substituentteja syklodekstriinimolekyylien vetysidosten katkaisemiseksi ja sen fysikaalisten ja kemiallisten ominaisuuksien muuttamiseksi siten, että se pystyy selektiivisesti mukautumaan erilaisiin vierasmolekyyleihin. Viime vuosina tärkein tutkimus on muuttaa syklodekstriinin molekyylirakennetta.-CD.On olemassa monenlaisia -CD-johdannaisia, mukaan lukien metylointi- tai alkylointijohdannaiset, hydroksialkylointijohdannaiset, haaroittuneet johdannaiset, sulfonyylialkylointijohdannaiset ja niin edelleen.
Usein lisätään ryhmiä, jotka voivat lisätä syklodekstriinin liukoisuutta: metyyli, hydroksipropyyli, hydroksietyyli, glukosyyli, sulfobutyyli jne. Kun nämä ryhmät oli lisätty -CD:hen, -CD:n vesiliukoisuus parani merkittävästi ja vesiliukoiset syklodekstriinijohdannaiset -CD:n ja 2G{5}}CD:n (25 astetta) liukoisuus oli 970 ja 1400 g/l, vastaavasti, mikä oli korkeampi kuin -CD:n. Hydroksipropyyli- -CD:n liukoisuus (HP- -CD) oli myös suurempi kuin 600 g/l. Vesiliukoisten syklodekstriinijohdannaisten inkluusiomateriaalit voivat parantaa liukenemattomien lääkkeiden liukoisuutta, edistää lääkkeiden imeytymistä, vähentää hemolyyttistä aktiivisuutta, ja niitä voidaan käyttää myös injektioihin. Heidän joukossa,HP- -CD on sisällytetty Yhdysvaltojen farmakopeaan injektion apuaineiksi. Dimetyyli- -CD (DM- -CD) liukenee veteen ja orgaanisiin liuottimiin. Sen vesiliukoisuus (25 astetta) on 26 kertaa -CD:n liukoisuus ja sen liukoisuus etanoliin 15 kertaa -CD:n liukoisuus. DM- -CD:n kirkastusliuos saostuu kuumennettaessa ja sitten liukenee jäähdytettäessä. -CD:n vetysidos on tärkein syy sen pieneen vesiliukoisuuteen ja munuaistoksisuuteen. DM- -CD:n injektiolla on kuitenkin edelleen hepatorenaalista toksisuutta. -CD:n LD50 akuutin toksisuustestissä hiirillä oli 450mg/kg, kun taas DM- -CD:n LD50 oli 200mg/kg, ja ärsytys oli myös suurta, joten sitä ei voitu käyttää injektioon tai limakalvoon antamiseen. .
Hydrofobisia syklodekstriinijohdannaisia voidaan saada korvaamalla hydroksyyliryhmän H-CDmolekyyli, jossa on etyyliryhmä. Liukoisuus veteen heikkenee. Mitä korkeampi substituutioaste on, sitä pienempi on tuotteen liukoisuus. Etyyli- -CD on heikosti veteen liukeneva ja sitä voidaan käyttää vesiliukoisten lääkkeiden inkluusiomateriaalina vesiliukoisten lääkkeiden liukoisuuden vähentämiseen ja tehdä niistä hitaasti vapautuva ominaisuus.
Lisäksi syklodekstriinin tyypillä on erilaisia vaikutuksia lääkkeen ominaisuuksiin.Esimerkiksi maltitoli-CDvoi viivyttää insuliinin aggregoitumista liuoksessa, kun taas rikki{0}}CD voi nopeuttaa insuliinin aggregaatiota. Sulfobutyylieetteri- -CD:n (SBE- -CD) muutos insuliinin termodynaamisiin ominaisuuksiin riippuu butyylisubstituutioasteesta. Alhainen substituutioaste hidastaa insuliinin aggregaatiota, kun taas korkea substituutioaste nopeuttaa insuliinin aggregaatiota.
