Διερεύνηση του μηχανισμού έκλουσης φαρμακευτικών ενώσεων με Υγροχρωματογραφία Αντιστρόφου Φάσεως παρουσία μικυλλίων – Συσχέτιση με φαρμακοκινητικά μεγέθη

Σιάλδα, Θεοδώρα; Sialda, Theodora

dc.contributor.author	Σιάλδα, Θεοδώρα	el
dc.contributor.author	Sialda, Theodora	en
dc.date.accessioned	2018-11-23T10:15:44Z
dc.date.available	2018-11-23T10:15:44Z
dc.date.issued	2018-11-23
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/48100
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.16249
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/gr/	*
dc.subject	Υγροχρωματογραφία	el
dc.subject	Liquid chromatography	en
dc.subject	Φαρμακευτικές ενώσεις	el
dc.subject	Μικύλλιο	el
dc.subject	Micelles	en
dc.subject	Pharmaceutical compounds	en
dc.subject	Συντελεστής κατακράτησης	el
dc.subject	Retention factor	en
dc.subject	Απορρόφηση μέσω του στόματος	el
dc.subject	Human oral absorption	en
dc.title	Διερεύνηση του μηχανισμού έκλουσης φαρμακευτικών ενώσεων με Υγροχρωματογραφία Αντιστρόφου Φάσεως παρουσία μικυλλίων – Συσχέτιση με φαρμακοκινητικά μεγέθη	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Ενόργανη ανάλυση	el
heal.classificationURI	http://data.seab.gr/concepts/75bfe051e90239056f8c2b7ace953c0693aebc96
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2018-09-24
heal.abstract	Αντικείμενο της παρούσας διπλωματικής εργασίας αποτελεί η διερεύνηση του μηχανισμού έκλουσης φαρμακευτικών ενώσεων από χρωματογραφική στήλη αντιστρόφου φάσεως παρουσία μικυλλίων (μικυλλιακή χρωματογραφία βιοκατανομής) και η συσχέτιση των συντελεστών κατακράτησης με φαρμακοκινητικά μεγέθη. Για το σκοπό αυτό, προσδιορίσθηκαν οι συντελεστές κατακράτησης 50 φαρμακευτικών ενώσεων ποικίλλης δομής (οξέα, βάσεις, ουδέτερα, αμφολύτες) και φαρμακολογικής δράσης από στήλη Discovery Bio-Wide Pore C18. Ως διαλύτης έκλουσης χρησιμοποιήθηκε ρυθμιστικό διάλυμα φωσφορικών σε δυο διαφορετικά pH (7.4 και 5.5), παρουσία του ουδέτερου επιφανειοδραστικού Brij-35 σε συγκέντρωση 0.04 M και NaCl σε συγκέντρωση 9.2 g/L. Τα δυο αυτά pH αντιστοιχούν στις τιμές μεταξύ των οποίων μεταβάλλεται το pH στο τμήμα του γαστρεντερικού σωλήνα από την αρχή του λεπτού εντέρου (pH=5.5) έως το τέλος του παχέος εντέρου (pH=7.4), κατά μήκος του οποίου λαμβάνει χώρα η απορρόφηση των φαρμάκων. Η προσθήκη του NaCl στη συγκέντρωση των 9.2 g/L αποσκοπεί στη μίμηση της ωσμωτικότητας των βιολογικών υγρών. Για την καλύτερη προσομοίωση της διεργασίας κατανομής του φαρμάκου στον ανθρώπινο οργανισμό, η χρωματογραφική στήλη θερμοστατήθηκε στους 37oC (θερμοκρασία του ανθρώπινου σώματος). Διαπιστώθηκε ότι η κλίμακα (μεγαλύτερη – μικρότερη τιμή) των συντελεστών κατακράτησης, logkw, από μικυλλιακή χρωματογραφία είναι σημαντικά μικρότερη σε σχέση με την αντίστοιχη κλίμακα που παρατηρήθηκε σε χρωματογραφία ακινητοποιημένων τεχνητών μεμβρανών (ΙΑΜ) και κυρίως με την αντίστοιχη κλίμακα του συντελεστή κατανομής σε σύστημα οκτανόλης – νερού, logD. Εν συνεχεία, οι συντελεστές κατακράτησης logkw συγκρίθηκαν με τις τιμές του συντελεστή μερισμού και του συντελεστή κατανομής οκτανόλης – νερού (logP και logD, αντίστοιχα) και παρατηρήθηκε πως ο συντελεστής κατακράτησης συσχετίζεται καλύτερα με το logP (που αντιστοιχεί στην ουδέτερη ένωση) σε σχέση με το logD (που λαμβάνει υπόψη τον ιονισμό στις περιπτώσεις ιονιζόμενων μορίων), γεγονός που υποδηλώνει ότι στο περιβάλλον της χρωματογραφικής στήλης δεν ευνοείται ο ιονισμός. Για να επαληθευτεί η παρατήρηση αυτή συγκρίθηκαν οι μεταβολές των δεικτών κατακράτησης των ιονιζόμενων ενώσεων μεταξύ των τιμών pH 5.5 και 7.4 με τις αντίστοιχες του logD, και διαπιστώθηκε ότι οι πρώτες είναι σημαντικά μικρότερες σε σχέση με τις δεύτερες. Ακολούθως, οι συντελεστές κατακράτησης από υγροχρωματογραφία μικυλλίων συγκρίθηκαν με τους αντίστοιχους συντελεστές που είχαν προσδιορισθεί σε στήλες IAM και προέκυψε μια αρκετά ικανοποιητική συσχέτιση μεταξύ των δύο χρωματογραφικών τεχνικών, γεγονός μάλλον αναμενόμενο καθώς και οι δύο ακολουθούν μηχανισμό κατανομής με καταστολή του ιονισμού (στην περίπτωση των ιονιζόμενων ενώσεων) εντός της στήλης. Η συσχέτιση μεταξύ των δύο τεχνικών βελτιώνεται με την εισαγωγή στην εξίσωση του κλάσματος θετικού φορτίου του μορίου, αφού η κύρια διαφορά τους έγκειται στην επίδραση των φωσφορικών ομάδων των ακινητοποιημένων φωσφολιπιδίων των στηλών ΙΑΜ, που αναπτύσσουν ηλεκτροστατικές έλξεις με τις θετικά φορτισμένες ομάδες των φαρμακευτικών μορίων. Τέλος, οι συντελεστές κατακράτησης της μικυλλιακής χρωματογραφίας συγκρίθηκαν με τιμές κυτταρικής διαπερατότητας καθώς και με τιμές απορρόφησης μέσω του στόματος (% Human Oral Absorption, HOA). Όσον αφορά την κυτταρική διαπερατότητα, η συσχέτιση του δείκτη logkw με τη διαπερατότητα μέσω των κυτταρικών σειρών MDCK φαίνεται να ακολουθεί γραμμική συσχέτιση, αλλά τα δεδομένα είναι πολύ λίγα προκειμένου να εξαχθεί ένα αξιόπιστο συμπέρασμα. H απορρόφηση από το στόμα φαίνεται να ακολουθεί σιγμοειδή συσχέτιση με τον δείκτη logkw. Αντίστοιχη σιγμοειδής συσχέτιση αναφέρεται στη βιβλιογραφία τόσο με χρήση συντελεστών κατακράτησης χρωματογραφίας ΙΑΜ, όσο και με τιμές λιποφιλίας logD. Οι συντελεστές logkw μικυλλιακής χρωματογραφίας προσαρμόζονται καλύτερα στο σιγμοειδές μοντέλο σε σχέση με την παράμετρο logD. Ωστόσο, το σιγμοειδές μοντέλο που βασίζεται στις τιμές logD επιδέχεται μεγαλύτερη βελτίωση με την εισαγωγή επιπλέον φυσικοχημικών παραμέτρων.	el
heal.abstract	The aim of this thesis is the investigation of the elution mechanism of pharmaceutical compounds on reversed-phase chromatographic column in presence of micelles (biopartitioning micellar chromatography, BMC) and the correlation of the obtained retention factors with pharmacokinetic parameters. For this purpose, retention factors of 50 structurally- diverse pharmaceutical compounds (acids, bases, neutrals, zwitterions) were measured using the Discovery Bio-Wide Pore C18 column. Mobile phase consisted of phosphate buffer adjusted at two different pH values (7.4 and 5.5) in presence of the neutral surfactant Brij-35 at a concentration of 0.04 M and NaCl at a concentration of 9.2 g/L. These two pH values correspond to the minimum (beginning of the small intestine) and maximum value (end of colon) of the gastrointestinal tract, along which the absorption of the drugs takes place. The addition of NaCl at a concentration of 9.2 g/L is expected to mimic the osmolality of biological fluids. For better simulation of the drug distribution process in the human body, the chromatographic column was thermostated at 37°C (temperature of the human body). It was found that the scale (greater – lower value) of the retention factors, logkw, on micellar chromatography is significantly lower than the corresponding scale previously observed on Immobilized Artificial Membrane Chromatography (IAM) and mainly than the corresponding scale of the octanol/water distribution coefficient, logD. The retention factors, logkw, were further compared with octanol/water partition and distribution coefficient (logP and logD, respectively). Retention factors were found to be better related to logP (which corresponds to the neutral compound) compared to logD (which takes into account the ionization in the case of ionized molecules), suggesting that ionization is not favored in the chromatographic environment. In order to confirm this observation, changes in the retention factors of the ionizable compounds between pH 5.5 and 7.4 were compared with those of logD, and the first ones were found to be significantly lower than the second ones. Subsequently, the retention factors on micellar liquid chromatography were compared with the corresponding factors reported on IAM columns and a quite satisfactory correlation is evident. This can be explained on the basis that both chromatographic processes follow a partition mechanism with a limited ionization of analytes (in the cases of ionizable compounds) within the column. The BMC/IAM correlation can be further improved by introducing the positively charged molecular fraction into the equation. This is attributed to the fact that the main difference lies in the electrostatic attraction of protonated bases with the negatively charged phosphate groups of the immobilized phospholipids on IAM stationary phases. Finally, the retention factors of micellar chromatography were compared with cell permeability as well as human oral absorption (%HOA) values. Regarding cell permeability, the correlation of the logkw with the permeability through Madin Darby Canine Kidney (MDCK) cell lines appears to follow a linear correlation, but this is only indicative due to the limited data. Human oral absorption appears to follow a sigmoidal correlation with the maximum logkw value measured at the two different pH, in accordance to previous findings using retention factors on IAM chromatography and logD. The logkw values measured in this work are better suited to the sigmoidal model than the logD parameter. However, the logD-based sigmoidal model can be further improved by introducing additional physicochemical parameters.	en
heal.advisorName	Τσόπελας, Φώτιος	el
heal.committeeMemberName	Τσόπελας, Φώτιος	el
heal.committeeMemberName	Παππά, Αθηνά	el
heal.committeeMemberName	Παπαθανασίου, Αθανάσιος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Χημικών Μηχανικών. Τομέας Χημικών Επιστημών (I). Εργαστήριο Ανόργανης και Αναλυτικής Χημείας	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	74 σ.
heal.fullTextAvailability	true