Μελέτη βιομιμητικής χρωματογραφίας με τασιενεργό Brij-35 για την έκλουση φαρμακευτικών ενώσεων και σύγκριση με άλλα τασιενεργά

Σπυρίδης, Νικόλαος; Spyridis, Nikolaos

dc.contributor.author	Σπυρίδης, Νικόλαος	el
dc.contributor.author	Spyridis, Nikolaos	en
dc.date.accessioned	2022-02-02T13:31:19Z
dc.date.available	2022-02-02T13:31:19Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/54529
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.22227
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/gr/	*
dc.subject	Βιομιμητική Χρωματογραφία	el
dc.subject	Μικυλλιακή Χρωματογραφία	el
dc.subject	Γραμμική παλλινδρόμηση πολλών μεταβλητών	el
dc.subject	Ποσοτικές σχέσεις δομής έκλουσης	el
dc.subject	Φάρμακα	el
dc.subject	Biomimetic Chromatography	en
dc.subject	Micellar Chromatography	en
dc.subject	Multivariate linear regression	en
dc.subject	QSRR	en
dc.subject	Drugs	en
dc.title	Μελέτη βιομιμητικής χρωματογραφίας με τασιενεργό Brij-35 για την έκλουση φαρμακευτικών ενώσεων και σύγκριση με άλλα τασιενεργά	el
dc.contributor.department	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Χημικών Μηχανικών. Τομέας Χημικών Επιστημών (I)	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Φαρμακευτική Χημεία	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2021-10-06
heal.abstract	Στην παρούσα διπλωματική εργασία μελετάται η βιομιμητιική χρωματογραφία και κατασκευάζονται μοντέλα που περιγράφουν την έκλουση φαρμακευτικών ενώσεων. Γενικά, οι μέθοδοι βιομιμητιικής χρωματογραφίας, αποτελούν φθηνές και απλές μεθόδους που χρησιμοποιούνται για την συσχέτιση του παράγοντα κατακράτησης (logk) των ενώσεων με φαρμακευτικές, φυσικοχημικές και τοξικολογικές ιδιότητες. Εδώ όμως γίνεται εστίαση στις σχέσεις QSRR, σχέσεις δηλαδή που προβλέπουν την κατακράτηση βάση παραμέτρων που σχετίζονται με την λιποφιλία, τις ιοντικές δυνάμεις που αναπτύσσονται και το μέγεθος των ενώσεων. Η εύρεση των ιδιοτήτων που καθορίζουν την έκλουση δίνει πληροφορίες για τον μηχανισμό της έκλουσης και τον διαχωρισμό των ενώσεων που συμβαίνει σε κάθε στήλη. Στο πείραμα έγιναν μετρήσεις του παράγοντα κατακράτησης (logk) για 26 φαρμακευτικές ενώσεις με βιομιμητική χρωματογραφία με χρήση μικυλλίων με τασιενεργό Brij-35, στους 37oC σε pH = 7.4. Μετά την συλλογή των δεδομένων γίνεται μια στατιστική επεξεργασία στις μετρήσεις που έγιναν κατά την εκπόνηση της διπλωματικής, αλλά και μετρήσεις που είχαν γίνει στο παρελθόν (105 φάρμακα στο σύνολο) για να προκύψουν πιο γενικά μοντέλα. Στο πρώτο μέρος γίνεται ανάπτυξη μοντέλων με την χρήση διάφορων γεωμετρικών και άλλων ιδιοτήτων των φαρμακευτικών ενώσεων (οι οποίες ποικίλουν σε δομή), όπως η λιποφιλία (logP) και τα κλάσματα θετικών/αρνητικών μορφών για την πρόβλεψη του παράγοντα κατακράτησης (logk). Στη συνέχεια γίνεται μια σύγκριση των μεθόδων χρωματογραφίας, από τιμές logk που έχουν προκύψει από τασιενεργά (Brij-35, Triton X-100, Tween 20, SDS) και από την μέθοδο ακινητοποιημένης μεμβράνης (ΙΑΜ). Τα κυριότερα ευρήματα ήταν πως για την πρόβλεψη του logk από το τασιενεργό Brij-35 οι παράγοντες που είναι στατιστικά σημαντικοί για την κατασκευή μοντέλου είναι η λιποφιλία, το κλάσμα θετικής/αρνητικής μορφής, το μοριακό βάρος (MW) και το εμβαδό πολικής επιφάνειας (PSA), με τους δύο τελευταίους να έχουν μικρότερη επίδραση. Ακόμα με μέτρηση των logk όξινων ενώσεων σε διαφορετικά pH και σύγκριση με αντίστοιχες τιμές logD φάνηκε πως το μυκιλλιακό περιβάλλον καταστέλλει τον ιοντισμό των ενώσεων κι αυτό επιβεβαιώθηκε και από τα μοντέλα. Με παλινδρόμηση κυρίων συνιστωσών βρέθηκε πως το logD μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε συνδυασμό με το logP, και τα MW, PSA, δίνοντας το καλύτερο μοντέλο, R2 = 0.858. Aπό την σύγκριση των μεθόδων προέκυψε πως το εύρος των τιμών logk που έδινε η καθεμία ήταν μικρότερο από το εύρος του logP, με το Brij-35 να δίνει το μικρότερο εύρος logk και πως τα αποτελέσματα των τριών ουδέτερων τασιενεργών (Brij-35, Triton και Tween) ήταν παρόμοια και λίγο πιο κοντά στην λιποφιλία, σε σχέση με την ΙΑΜ. Οι τιμές logk από το ανιοντικό SDS ήταν αρκετά διαφορετικές από τις άλλες και είχαν μικρή συσχέτιση με την logP. Επίσης, το κλάσμα αρνητικής μορφής είχε σχεδόν σε όλες τις μεθόδους μεγαλύτερη επίδραση στην έκλουση σε σχέση με το θετικό, χωρίς αυτό να μπορεί να εξηγηθεί και τέλος βρέθηκε πως η χρωματογραφία IAM επηρεάζεται περισσότερο από το μέγεθος των ενώσεων από τις άλλες μεθόδους.	el
heal.abstract	In this thesis biomimetic chromatography is studied and models are constructed for the prediction of the elution of pharmaceutical compounds. Generally, biomimetic chromatography methods are cheap and simple mehods that are used for the correlation of the retention factor (logk) with pharmacological, physicochemical and toxicological properties. Here the focus is on QSRR, which are relationships that predict the elution of the compounds based on properties that relate to lipophilicity, ionic interactions and size. Finding the parameters that determine the elution gives information about the mechanisms of the elution and the separation process in different columns. In the experiment micellar biomimetic chromatography with the surfactant Brij-35 was used, to measure logk values of 26 pharmaceutical compounds at 37oC and pH = 7.4. After meassuring logk values, follows a statistical analysis of the experimental results that were produced during the thesis and also results from previews experiments (105 drugs in total) to construct more general models. In the first part, model development is done using various geometrical and other factors of the compounds (which are structurally diverse), like lipophilicity (logP) and molecular fractions of positively/negatively charged species, for the prediction of the retention factor. Next, a comparison between the different chromatography methods follows, from the logk values of each of the surfactants (Brij-35, Triton X-100, Tween 20, SDS) and the immobilized artificial membrane (IAM) method. The most important findings include that for the prediction of logk from the Brij-35 surfactant the statistically significant factors was lipophilicity, the fractions of positively/negatively charged species, molecular weight (MW) and the polar surface area (PSA), the two last ones having smaller significance. Measuring logk of acid compounds in two different pH values, and comparing them to logD values it was found that the micelliar environment suppressed the ionization of the compounds, something that was also confirmed by the models. Using principle components regression it was found that logD could be used along with logP and MW, PSA, giving the best model, R2 = 0.858. From the comparison of the different methods it was concluded that the range of the logk values of each method is lower than that of logP, with Brij-35 giving the lowest logk range, also the results of the three neutral surfactants (Brij-35, Triton and Tween) were similar and closer to lipophilicity, than IAM. The logk values from the anionic SDS were different from the others and had a low correlation with logP values. Also, negative fraction had more significant effect on the elution compared to the positive fraction, something that could not be explained, lastly it was found that elution in IAM chromatography is affected much more significantly by the molecule size compared to the other methods.	en
heal.advisorName	Φώτιος, Τσόπελας	el
heal.committeeMemberName	Σαρίμβεης, Χαράλαμπος	el
heal.committeeMemberName	Καραντώνης, Αντώνης	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Χημικών Μηχανικών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	74 σ.	el
heal.fullTextAvailability	false