Μελέτη του μηχανισμού έκλουσης φαρμακευτικών ενώσεων από στήλη ακινητοποιημένης ανθρώπινης λευκωματίνης του ορού και συσχέτιση με φαρμακοκινητικά μεγέθη

Αναγνωστοπούλου, Διονυσία; Anagnostopoulou, Dionysia

dc.contributor.author	Αναγνωστοπούλου, Διονυσία	el
dc.contributor.author	Anagnostopoulou, Dionysia	en
dc.date.accessioned	2020-04-28T08:43:10Z
dc.date.available	2020-04-28T08:43:10Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/50278
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.17976
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	Ανθρώπινη λευκωματίνη του ορού	el
dc.subject	Βιομιμητική χρωματογραφία	el
dc.subject	Λιποφιλία	el
dc.subject	Πρωτεϊνική σύνδεση	el
dc.subject	Όγκος κατανομής	el
dc.subject	Human serum albumin	en
dc.subject	Biomimetic chromatography	en
dc.subject	Lipophilicity	en
dc.subject	Protein binding	en
dc.subject	Volume of distribution	en
dc.title	Μελέτη του μηχανισμού έκλουσης φαρμακευτικών ενώσεων από στήλη ακινητοποιημένης ανθρώπινης λευκωματίνης του ορού και συσχέτιση με φαρμακοκινητικά μεγέθη	el
dc.title	Investigation of the elution mechanism of pharmaceutical compounds using liquid chromatography on a human serum albumin stationary phase and correlation with pharmacokinetic properties	en
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Ενόργανη χημική ανάλυση	el
heal.classification	Instrumental methods of chemical analysis	en
heal.language	el
heal.access	campus
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2019-09-30
heal.abstract	Στην παρούσα διπλωματική εργασία διερευνήθηκε ο μηχανισμός έκλουσης φαρμακευτικών ενώσεων μέσω υγροχρωματογραφίας ακινητοποιημένης ανθρώπινης λευκωματίνης του ορού (HSA) και η συσχέτιση των συντελεστών κατακράτησης με φαρμακοκινητικά μεγέθη. Για το σκοπό αυτό, προσδιορίστηκαν οι συντελεστές κατακράτησης 62 φαρμακευτικών ενώσεων ποικίλης δομής και φαρμακολογικής δράσης. Ως κινητή φάση, χρησιμοποιήθηκε αλατούχο ρυθμιστικό διάλυμα φωσφορικών ιόντων (PBS) σε pH = 7,0, παρουσία ακετονιτριλίου σε συγκεντρώσεις 5,10 και 15%. Επίσης, χρησιμοποιήθηκε ως κινητή φάση PBS χωρίς ακετονιτρίλιο (100% υδατική φάση). Στη συνέχεια, υπολογίστηκαν οι χρωματογραφικοί συντελεστές logk με βάση τα πειραματικά δεδομένα καθώς και οι συντελεστές logkw(extr.) που προέκυψαν μέσω γραμμικής παρεκβολής για ενώσεις όπου δεν μπορούσαν να προσδιοριστούν οι χρόνοι έκλουσης τους σε 100% υδατική φάση λόγω αυξημένης συγκράτησης. Οι χρωματογραφικοί συντελεστές logk10 και logkw συγκρίθηκαν με τους συντελεστές μερισμού και κατανομής σε σύστημα οκτανόλης-νερού, logP και logD αντίστοιχα, οι οποίοι εκφράζουν τη λιποφιλία των φαρμακευτικών ενώσεων. Η συνεισφορά των ηλεκτροστατικών αλληλεπιδράσεων της κατακράτησης των ενώσεων από τη στήλη ακινητοποιημένης HSA διερευνήθηκε μέσω της εισαγωγής των κλασμάτων θετικού και αρνητικού φορτίου, F+ και F-, στις εξισώσεις με τους συντελεστές μερισμού και κατανομής. Ακολούθως, οι χρωματογραφικοί συντελεστές της HSA συσχετίστηκαν με άλλους βιομιμητικούς χρωματογραφικούς δείκτες, κυρίως της χρωματογραφίας ακινητοποιημένων μεμβρανών, της μικυλλιακής χρωματογραφίας και της χρωματογραφίας ακινητοποιημένης AGP. Οι σχέσεις που προέκυψαν επιβεβαίωσαν πως κύριος μηχανισμός έκλουσης των φαρμακευτικών ενώσεων από τη στήλη HSA είναι οι υδρόφοβες αλληλεπιδράσεις. Επίσης, οι συσχετίσεις με τους χρωματογραφικούς δείκτες της χρωματογραφίας ακινητοποιημένων μεμβρανών και της χρωματογραφίας AGP έδειξαν την εκλεκτικότητα της πρωτεΐνης HSA να δεσμεύει όξινα φάρμακα, σε αντίθεση με τις στήλες ακινητοποιημένων μεμβρανών και της ακινητοποιημένης πρωτεΐνης AGP οι οποίες έχουν την τάση να δεσμεύουν ισχυρότερα τις βασικές ενώσεις. Τέλος, οι συντελεστές κατακράτησης logk της χρωματογραφίας HSA χρησιμοποιήθηκαν για την ανάπτυξη μοντέλων πρόβλεψης σημαντικών φαρμακοκινητικών ιδιοτήτων. Πιο συγκεκριμένα, αναπτύχθηκαν δύο μοντέλα πρόβλεψης της πρωτεϊνικής σύνδεσης, %ΡΡΒ που βασίζονται σε διαφορετικές εξισώσεις, με το πρώτο μοντέλο να βασίζεται σε μία μη γραμμική εξίσωση της %ΡΡΒ ενώ το δεύτερο περιλαμβάνει τη φαινόμενη σταθερά συγγένειας (logK). Από τη μελέτη των μοντέλων που αναπτύχθηκαν, προέκυψε πως το δεύτερο μοντέλο μπορεί να προβλέψει καλύτερα τη πρωτεϊνική σύνδεση. Ένα επιπλέον μοντέλο κατασκευάστηκε αξιοποιώντας τους συντελεστές συγκράτησης της χρωματογραφίας HSA με στόχο τη πρόβλεψη του όγκου κατανομής.	el
heal.abstract	The aim of the present diploma thesis is the investigation of the elution mechanism of pharmaceutical compounds using liquid chromatography on a human serum albumin (HSA) stationary phase and the correlation of the obtained retention factors with pharmacokinetic properties. For this purpose, retention factors of 62 structurally-diverse pharmaceutical compounds were measured using as mobile phase phosphate buffer saline (PBS) at pH = 7,0 in presence of acetonitrile at concentrations of 5,10 and 15% as organic modifier. Retention factors were also measured using PBS in the absence of acetonitrile, which corresponds to 100% aqueous phase. For compounds exhibited a strong retention on the HSA column, retention factors corresponding to pure aqueous phase logkw(extr.) were calculated by linear extrapolation. The retention factors corresponding to the presence of 10% acetonitrile in the mobile phase and pure aqueous phase (logk10 and logkw, respectively) were compared with octanol-water partition and distribution coefficients, logP and logD, expressing lipophilicity of chemical species. The contribution of electrostatic interactions in the underlying elution mechanism was explored upon inclusion of positively and negatively charged molecular fraction, F+ and F- respectively, in the logk/logP and logk/logD relationships. Retention factors on HSA stationary phase were correlated with other biomimetic chromatographic indices, namely Immobilized Artificial Membrane (IAM), alpha-1 acid glycoprotein (AGP) and micellar chromatography. The established relationships confirmed that the main retention mechanism of pharmaceutical compounds on HSA stationary phase is hydrophobic interactions. The interrelations of the retention factors measured on HSA chromatography with those on IAM and AGP chromatography implied the selectivity of the HSA protein to bind negatively charged acidic compounds, in contrast to the IAM stationary phases and AGP protein which have a tendency to bind mostly basic compounds. Finally, logk indices on HSA chromatography were used to develop models for the prediction of essential pharmacokinetic properties. In particular, two models for the prediction of plasma protein binding, %PPB were established. The first model was based on a non-linear equation of %PPB while the second one involved the apparent affinity constant (logK). Both models were validated using an appropriate test set and a better predictive performance of the second model was confirmed. A further model based on HSA retention factors was constructed for the prediction of the volume of distribution, which was also validated using the same test set.	en
heal.advisorName	Τσόπελας, Φώτιος	el
heal.committeeMemberName	Σαρίμβεης, Χαράλαμπος	el
heal.committeeMemberName	Τσακανίκας, Άγγελος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Χημικών Μηχανικών. Τομέας Χημικών Επιστημών (I)	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	105 σ.
heal.fullTextAvailability	false