Süperkritik akışkan ortamında farmasötik maddelerin tanecik oluşumunun incelenmesi


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Ankara Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2006

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: ŞEBNEM TUNA

Danışman: NURAY YILDIZ

Özet:

İlaç etken maddelerinin vücut sıvısındaki çözünürlüğü çözünürlük hızına etki ederek ilacın gastrointestinal bölgede absorpsiyonunu azaltır ve ilacın biyouygulanabilirliğinin düşmesine neden olur. Tanecik büyüklüğü ilacın çözünürlüğünü belirleyen ve biyouygulanabilirliğine önemli ölçüde etki eden kritik bir parametredir. Bu nedenle vücut sıvısında çözünmeyen ilaçların biyouygulanabilirliği tanecik büyüklüğü düşürülerek artırılabilir. Günümüzde, kırma, öğütme, püskürterek ve dondurarak kurutma, sıvı anti-çözücüler kullanılarak çözeltilerden çözünen taneciklerin geri kristallendirilmesi gibi klasik yöntemlere alternatif olarak süperkritik akışkanlar tanecik tasarımında kullanılmaktadır. Süperkritik Akışkanların Ani Genleşmesi prensibine dayalı olan ?Rapid Expansion of Supercritical Fluids, RESS? prosesi tanecik tasarımında süperkritik akışkanları kullanan yöntemlerden biridir. Bu çalışmada, farmasötik endüstrisinin önemli girdilerinden olan salisilik asit (ağrı kesici, ateş düşürücü, akne tedavisi ve nasır ilaçlarında girdi maddesi) ve taksolun (kemoterapötik ilaç etken maddesi) RESS yöntemi ile tanecik oluşumu incelenmiştir. Deneyler ISCO-Sitec modifiye SFX 220 süperkritik akışkan ekstraksiyonu ve RESS sisteminde gerçekleştirilmiştir. Çözücü olarak CO2 ve CO2+etanol karışımı kullanılmıştır. Çalışmalarda, süperkritik CO2 ile salisilik asit tanecik büyüklüğüne etki eden temel işletme parametrelerinden ekstraksiyon sıcaklığı (45, 50, 55, 60oC), basıncı (150, 200, 250 bar), öngenleşme (80, 100, 120, 130, 140oC) ve genleşme odası sıcaklığı (0, 10, 20oC), yardımcı çözücü etkisi (etanol, % 1, 2, 3), gaz dağıtıcı türü (kapiler ve orifis gaz dağıtıcı) ve taksol için ise tanecik büyüklüğüne ekstraksiyon basıncı (250, 300, 350 bar) ve yardımcı çözücü (etanol, %2, 5, 7) etkisi incelenmiştir. Elde edilen taneciklerin karakterizasyonu (büyüklük ve morfolojisi) ışık ve Taramalı Elektron Mikroskobunda (SEM), yapısında bozunma olup olmadığı UV, RAMAN spektrofotometresi ve LC-MS analizi ile belirlenmiştir. Orijinal salisilik asitin tanecik büyüklüğü L/D:171/29-34/14 µm/µm arasında iken RESS ile elde taneciklerin, işletme parametrelerine bağlı olarak L/D:15.73/4.06 µm/µm'nin altına düştüğü bulunmuştur. Beyaz kristal toz şeklindeki taksolün tanecik büyüklüğünün ise 0.6-17 µm'den 0.3-1.7 µm'ye düştüğü belirlenmiştir. Sonuç olarak, salisilik asit ve taksolün RESS prosesi ile elde edilen tanecik büyüklüklerinin orijinale göre daha düşük olduğu ve işletme parametrelerinin tanecik büyüklüğünü etkilediği saptanmıştır. Abstract Solubility of the drugs in a biological fluids effects on the rate of dissolution. Their absorptions in the gastrointestinal tract are limited by their dissolution rates. Particle size is a critical parameter affecting solubility of a drug and bioavailability. Therefore, the bioavailabilty of the biological media insoluble drugs can be improved by reduction in their particle size. Supercritical fluids have been employed to design the particles as alternative conventional techniques for reduction of particle size such as crushing, grinding, milling, spray drying, freeze-drying and recrystallization of the solute particles from solutions using liquid antisolvents. The RESS process is based on Rapid Expansion of Supercritical Fluids is one of the process using in particle design of supercritical fluids. In this work, salicylic acid (analgesic, antipyretic, treatment of acne and corn) and taxol (chemotherapy) important pharmaceutical substances in the pharmaceutical industry, was investigated by RESS process. In this study, Isco-Sitec modified SFX 220 supercritical fluid extraction and RESS system was used. Supercritical CO2 and CO2+ethanol mixture was used as solvent. In experimental study salicylic acid and taxol were micronized by RESS process and effects of the process parameters such as the extraction temperature (45, 50, 55, 60oC) and pressure (150, 200, 250 bar), pre-expansion temperature (80, 100, 120, 130, 140oC), expansion temperature (0, 10, 20oC), spray distance (6, 9, 13 cm), co-solvent concentration (ethanol, 1, 2, 3%) and nozzle configuration (capillary and orifice nozzle) on the size of the precipitated salicylic acid were investigated. For taxol, the effects of extraction pressure (150, 200, 250 bar) and co-solvent concentration (ethanol, 2, 5, 7%) was investigated. The characterization of the particles is carried out using scanning electron microscopy (SEM), optical microscopy, UV, RAMAN spectroscopy and LC-MS analysis. The particle size of the original salicylic acid particles was found L/D:171/29-34/14 µm/µm. Depending upon of the different experimental conditions, smaller particles (L/D:15.73/4.06 µm/µm) were obtained. The particle size of taxol like white crystal powders was reduced from 0.6-17 µm to 0.3-1.7 µm. The results show that the size of the precipitated salicylic acid and taxol particles was smaller than that of original particles and RESS parameters affect the particle size.