Υγροχρωματογραφική μελέτη φαρμακευτικών μορίων παρουσία του κατιοντικού τασενεργού CTAB- Συμβολή στην προσομοίωση βιολογικών διεργασιών

Τζοβάρας, Νικόλαος Ανδρέας; Tzovaras, Nikolaos Andreas

dc.contributor.author	Τζοβάρας, Νικόλαος Ανδρέας	el
dc.contributor.author	Tzovaras, Nikolaos Andreas	en
dc.date.accessioned	2023-01-09T11:13:59Z
dc.date.available	2023-01-09T11:13:59Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/56561
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.24259
dc.rights	Default License
dc.subject	Μικυλλιακή Χρωματογραφία	el
dc.subject	Λιποφιλία	el
dc.subject	Συντελεστής κατακράτησης	el
dc.subject	Πρωτεϊνική σύνδεση	el
dc.subject	Όγκος κατανομής	el
dc.subject	Micellar liquid chromatography	en
dc.subject	Lipophilicity	en
dc.subject	Retention factor	en
dc.subject	Protein binding	en
dc.subject	Volume of distribution	en
dc.title	Υγροχρωματογραφική μελέτη φαρμακευτικών μορίων παρουσία του κατιοντικού τασενεργού CTAB- Συμβολή στην προσομοίωση βιολογικών διεργασιών	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Φαρμακευτική Χημεία και Τεχνολογία	el
heal.classification	Pharmaceutical Chemistry and Technology	en
heal.language	el
heal.access	campus
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2022-10-04
heal.abstract	Στην παρούσα διπλωματική εργασία, με την μέθοδο της Μικυλλιακής Χρωματογραφίας, μελετήθηκαν 20 φάρμακα με διαφορές στην δομή και φαρμακολογική δράση τους. Αρχικά, προσδιορίστηκαν οι συντελεστές κατακράτησης των φαρμακευτικών ουσιών από χρωματογραφική στήλη αντιστρόφου φάσεως. Ως κινητή φάση χρησιμοποιήθηκε αλατούχο ρυθμιστικό διάλυμα φωσφορικών ιόντων (Phosphate Buffered Saline ή PBS) παρουσία του κατιοντικού τασενεργού CTAB σε pH=7.4. Για 6 όξινα φάρμακα, από τα συνολικά 20,πραγματοποιήθηκαν μετρήσεις και σε pH=5.5. Ως στατική φάση χρησιμοποιήθηκε χρωματογραφική στήλη αντιστρόφου φάσεως 18 ατόμων C (C18), η οποία καθ’ όλη την διάρκεια των πειραματικών μετρήσεων παρέμεινε βυθισμένη σε υδατόλουτρο θερμοκρασίας 37οC, ώστε να προσομοιάζεται η θερμοκρασία του ανθρώπινου οργανισμού. Οι συντελεστές κατακράτησης logkCTAB μελετήθηκαν ως προς την συσχέτιση τους με τους συντελεστές κατανομής logP και μερισμού logD, σε σύστημα οκτανόλης/νερού, που εκφράζουν τη λιποφιλία. Η συσχέτιση που παρατηρήθηκε και για τους δύο συντελεστές λιποφιλίας ήταν παραμφερής. Ο κύριος μηχανισμός έκλουσης είναι ο μηχανισμός της κατανομής, ο οποίος επηρεάζεται από ηλεκτροστατικές αλληλεπιδράσεις μεταξύ της κανιοντικής στήλης (CTAB) και των θετικών ή αρνητικών ιόντων, ανάλογα το φάρμακο (R_logP^2=0.617, R_logD^2=0.558). Οι εξισώσεις παλινδρόμησης παρουσίασαν βελτιωμένη συσχέτιση με την εισαγωγή, ως επιπρόσθετων παραμέτρων, των κλασμάτων θετικού και αρνητικού φορτίου, F+ και F-, (R_logP^2=0.647, R_logD^2=0.639). Οι συντελεστές κατακράτησης logkCTAB μελετήθηκαν τόσο ως προς την συσχέτιση τους με τους συντελεστές κατακράτησης από στήλες ΙΑΜ, logkIAM που είχαν προσδιοριστεί σε προηγούμενες μελέτες του εργαστηρίου, όσο και ως προς την συσχέτιση τους, με τους συντελεστές κατακράτησης παρουσία των ουδέτερων τασενεργών Triton X-100, Brij-35 και Tween-20 (μέτρια συσχέτιση λόγω αδυναμίας ανάπτυξης ηλεκτροστατικών αλληλεπιδράσεων) και του αντίθετα φορτισμένου (ανιοντικού) SDS (μικρή συσχέτιση, μεγάλη διασπορά λόγω της έλξης οξέων έναντι βάσεων όπως γίνεται με το SDS). Επίσης, συγκρίθηκαν με τα πρωτόκολλα κυτταρικής διαπερατότητας Caco-2 και με τις τεχνητές λιπιδικές μεμβράνες PAMPA, παρατηρώντας πως η τοπολογική πολική επιφάνεια του φαρμακομορίου παίζει σημαντικό ρόλο ως βασική επιπρόσθετη παράμετρο στην βελτίωση των αρχικά χαμηλών συσχετίσεων. Ακολούθως, οι συντελεστές κατακράτησης logkCTAB χρησιμοποιήθηκαν σε συνδυασμό με άλλες φυσικοχημικές ιδιότητες για την ανάπτυξη μοντέλων πρόβλεψης των φαρμακοκινητικών ιδιοτήτων %PPB και Vd. Ως προς την πρωτεϊνική σύνδεση το μοντέλο αποκτά την καλύτερη προβλεπτική ικανότητα συγκριτικά με τα υπόλοιπα για την περίπτωση που προστίθεται ως παράμετρος η βασικότητα σε δεσμούς υδρογόνου Β και το μοριακό βάρος MW (επιτυχείς προβλέψεις σε 16 από τα 22 φάρμακα). Ως προς τον όγκο κατανομής που αποτελεί μια δύσκολα προβλέψιμη φαρμακοκινητική ιδιότητα, διαπιστώθηκε πως εμφανίζει καλή προβλεπτική ικανότητα σε περιπτώσεις φαρμάκων που είναι βάσεις (ικανοποιητική συσχέτιση με επιτυχία 11 στα 21 φάρμακα που εξετάστηκαν).	el
heal.abstract	In the present diploma thesis, 20 drugs with differences in their structure and pharmacological action were investigated by Micellar Chromatography method. Firstly, the retention factors of the pharmaceutical substances were determined by reverse phase chromatography column. Phosphate Buffered Saline or PBS was used as mobile phase in the presence of the cationic surfactant CTAB at pH=7.4. Measurements were also carried out at pH= 5.5, for 6 acidic drugs, out of a total of 20. A reverse phase chromatographic column of 18 atoms C (C18) was used as the stationary phase, which throughout the experimental measurements remained immersed in a water bath at a temperature of 37°C, in order to simulate the temperature of the human body. The retention factors (logkCTAB) were studied for their correlation with the partition coefficients logP and distribution coefficients logD, in an octanol/water system, which express lipophilicity. The correlation observed for both lipophilic factors was similar. The main elution mechanism is the distribution mechanism, which is affected by electrostatic interactions between the cationic column (CTAB) and the positive or negative ions, depending on the drug (R_logP^2=0.617, R_logD^2=0.558). The regression equations showed improved correlation with the introduction, as additional parameters, of the positive and negative charge fractions, F+ and F- (R_logP^2=0.647, R_logD^2=0.639). The retention factors (logkCTAB) were studied both for their correlation with the retention factors from IAM columns (logkIAM) determined in previous laboratory studies, and for their correlation with the retention factors in the presence of the neutral surfactants Triton X-100, Brij-35 and Tween-20 (moderate correlation due to inability to develop electrostatic interactions) and the oppositely charged (anionic) SDS (low correlation, large dispersion due to the attraction of acids to bases as with SDS). They also compared Caco-2 cell permeabilization protocols and PAMPA artificial lipid membranes, observing that the topological polar surface of the pharmacomolecule plays an important role as a key additional parameter in improving initially low correlations. Subsequently, the retention factors (logkCTAB) were used in combination with other physicochemical properties to develop predictive models of the pharmacokinetic properties of %PPB and Vd. In terms of protein binding, the model obtains the best predictive ability compared to the rest for the case when basicity in hydrogen bonds B and molecular weight (MW) are added as parameters (successful predictions in 16 out of 22 drugs). Regarding volume of distribution, which is difficult to predict pharmacokinetic property, it was found to show good predictive ability in cases of drugs that are bases (satisfactory correlation with success in 11 out of 21 drugs tested).	en
heal.advisorName	Τσόπελας, Φώτιος	el
heal.advisorName	Tsopelas, F.	en
heal.committeeMemberName	Δέτση, Αναστασία	el
heal.committeeMemberName	Detsi, A.	en
heal.committeeMemberName	Τσακανίκας, Άγγελος	el
heal.committeeMemberName	Tsakanikas, A.	en
heal.committeeMemberName	Τσόπελας, Φώτιος	el
heal.committeeMemberName	Tsopelas, F.	en
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Χημικών Μηχανικών. Τομέας Χημικών Επιστημών (I)	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	76 σ.	el
heal.fullTextAvailability	false