journal of the faculty of pharmacy - Hacettepe Üniversitesi Eczacilik

Transkript

ISSN : 1300-0608
HACETTEPE UNIVERSITY
JOURNAL OF THE
FACULTY OF PHARMACY
HACETTEPE ÜNİVERSİTESİ ECZACILIK FAKÜLTESİ
DERGİSİ
VOLUME 30 NUMBER 2 JULY 2010
Owner and Publisher
L. Ömür Demirezer
(Dean, Hacettepe University, Faculty of Pharmacy Ankara, Turkey)
Executive Place
Hacettepe University, Faculty of Pharmacy, 06100, Sıhhiye, Ankara.
www.eczfakder.hacettepe.edu.tr e-mail : [email protected],
Tel: (0312) 305 1088, Fax: (0312) 311 4777
Executive Editor
Sacide ALTINÖZ
(Hacettepe University, Ankara, Turkey), [email protected]
Associate Editors
Nesrin GÖKHAN KELEKÇİ (Hacettepe University, Ankara, Turkey),
Selma ŞAHİN (Hacettepe University, Ankara, Turkey)
Technical Associate Editor
Mustafa ÇELEBİER (Hacettepe University, Ankara, Turkey)
Type of Publication: Scientific Journal
Linguistic of Publication: English, Turkish
Manner of Publication: Semiannual
Publishing Place: Ankara
Date of Publication: 05.07.2011
Printing: Hacettepe University Hospitals Printing House,
06100 Sıhhiye, Ankara.
Tel: (0312) 310 9790 e-mail: [email protected]
Editorial Board
Prof.Dr. Nurşen Başaran (Hacettepe University, Ankara, Turkey).
Prof.Dr. İnci Erdemli (Hacettepe University, Ankara, Turkey).
Prof.Dr. Süeda Hekimoğlu (Hacettepe University, Ankara, Turkey).
Prof.Dr. İclal Saraçoğlu (Hacettepe University, Ankara, Turkey).
Assoc.Prof.Dr. Meral Özalp (Hacettepe University, Ankara, Turkey).
Advisory Board
Prof.Dr. Okan Atay (Gazi University, Ankara, Turkey)
Prof.Dr. Metin Balcı (METU, Ankara, Turkey)
Assoc.Prof.Dr. Dumitru Baleanu (Çankaya University, Ankara, Turkey)
Prof.Dr. Sema Çalış (Hacettepe University, Ankara, Turkey)
Prof.Dr. İsmet Çok (Gazi University, Ankara, Turkey)
Prof.Dr. Turgay Dalkara (Hacettepe University, Ankara, Turkey)
Prof.Dr. Sedef Kır (Hacettepe University, Ankara, Turkey)
Prof.Dr. Erhan Pişkin (Hacettepe University, Ankara, Turkey)
Prof.Dr. Filiz Öner (Hacettepe University, Ankara, Turkey)
Prof.Dr. Tanju Özçelikay (Ankara University, Ankara, Turkey)
Prof.Dr. Sibel Özkan (Ankara University, Ankara, Turkey)
Prof.Dr. Selma Saraç (Hacettepe University, Ankara, Turkey)
Assoc.Prof.Dr. Ahmet Aydın (Gulhane Military Medical Academy, Ankara, Turkey)
Prof.Dr. Tuncer Değim (Gazi University, Ankara, Turkey)
Prof.Dr. Murat Kartal (Ankara University, Ankara, Turkey)
Subscription Price
Turkey: 2,5 TL. per year (postage included), 1,5 TL. per single copy (postage
included) Foreign Countries: $80.00 per year (postage included)
This journal is indexed in Chemical Abstracts, Analytical Abstracts and
International Pharmaceutical Abstract
(5187 numaralı Basın Yasası mucibince gösterilmesi zaruri bilgiler)
Sahibi: Prof.Dr. L. Ömür Demirezer
Sorumlu Yazı İşleri Müdürü: Prof.Dr. Sacide Altınöz
Yönetim Yeri: Hacettepe Üniversitesi, Eczacılık Fakültesi,
06100 Sıhhiye, Ankara.
Telefon: 305 1088 Faks: 311 4777
Yayın Türü: Yerel Süreli Yayın
Yayın Dili: İngilizce, Türkçe Yayınlanma Biçimi: Altı ayda bir
Basım Yeri: Hacettepe Üniversitesi Hastaneleri Basımevi,
06100 Sıhhiye, Ankara. Telefon: 310 9790
Basım Tarihi: ????
CİLT 30 / SAYI 2 / TEMMUZ 2010
VOLUME 30 / NUMBER 2 / JULY 2010
CİLT 30 / SAYI 1 / OCAK 2010
VOLUME 30 / NUMBER 1 / JANUARY 2010
HACETTEPE ÜN‹VERS‹TES‹
HACETTEPE UNIVERSITY
ECZACILIK FAKÜLTES‹ DERG‹S‹
JOURNAL OF THE FACULTY OF PHARMACY
İÇİNDEKİLER / CONTENTS
Araştırma Makaleleri
Research Articles
İÇİNDEKİLER
/ /CONTENTS
1
Microbiological Investigation of Used Cosmetic Samples
Kullanılmış Kozmetik Örneklerinin Mikrobiyolojik Yönden Araştırılması
FATMA KAYNAK ONURDAĞ, SELDA ÖZGEN,DUYGU ABBASOĞLU
17
Antimicrobial and Cytotoxic Activities of the Extracts Obtained From the
Araştırma Makaleleri / Research Articles
Flowers
Alcea Rosea L. and its Metabolite From Human Plasma
125 Determination
ofofItraconazole
Alcea rosea L. Çiçeklerinden Hazırlanan Ekstrelerin Antimikrobiyal ve
by High Performance
Liquid Chromatography-Tandem Mass (LC-MS/MS)
Sitotoksik Aktiviteleri
Spectrometry
TUBA MERT, TUĞÇE FAFAL, BİjEN KıvÇAK, H. TANSEL ÖZTüRK
İtrakonazol
ve Metabolitinin
İnsan of
Plasmasından
HPLC-Tandem
Mass (LC-MS/
25
The
Knowledge and Attitudes
Physicians and Nurses
Towards Adverse
Event Reporting
and the Effect of Pharmacovigilance Training: A Hospital
MS) Spekrometresiyle
Tayini
Experience
Zeynep İrem
Dİler, Durİşehvar
Özer
Ünal,
Dİlek
Demİr Erol
Farmakovijilans
Eğitiminin Hekim ve
Hemşirelerin
Advers
İlaç Reaksiyonu
Bildirimi Hakkındaki Bilgi ve Tutumları üzerine Etkisi: Bir Özel Hastane
139 Pharmacy Education
and Practice in Pakistan: A Guide to Further
Eczanesi Deneyimi
Development
NAZLı ŞENcAN, MERYEM ALTıNKAYNAK, ıRMAK FERAH,
ÖZYıLDıRıM,
EMELve
MASHAKı
cEYLAN,:PHıLıP
Pakistanda ASLı
Eczacılık
Eğitimi
Uygulaması
DahaMARTıN
FazlacLARK
Geliştirilmesi İçin Bir
41
In
vitro
Cytotoxic
Activity
of
Sternbergia
sicula,
S.
lutea
and Pancratium
Kılavuz
maritimum Extracts
Ghulam Murtaza,
Mahmood
Ahmad,maritimum
Muhammad
Iqbal,
Sternbergia sicula,
S. lutea ve Pancratium
Ekstrelerinin
ın vitro
Sitotoksik
Aktiviteleri
Shujaat Ali
Khan,
Munazza Ejaz, Tehmina Yasmin
GüLEN İREM KAYA, BUKET SARıKAYA, DERYA ÇİÇEK,
NEHİR üNvER SOMER*
157 In Vitro Characterization
of Chlorpromazine Hydrochloride Uptake by
Human Erythrocytes: Effect of Concentration and Hematocrit
Derlemeler / Review Articles
Klorpromazin Hidroklorürün İnsan Eritrositleri Tutulumunun In Vitro
49
Etnobotanik
ve Türkiye’de Yapılmış
Etnobotanik Çalışmalara
Karakterizasyonu:
Konsantrasyon
ve Hematokritin
Etkisi Genel Bir
Bakış
Emel Öykü
Cetİn, Selma
Şahİn
Ethnobotany
and a General
view of Ethnobotanical Studies in Turkey
GüLSEN KENDİR, AYŞEGüL GüvENÇ
171 Formulation
and Characterization
of Yaklaşım:
Surfactin-Containing
81
Antiinflamatuvar
Tedavide Yeni Bir
Siklooksijenaz ve Self5-Lipooksijenazın
Dual İnhibitörleri
Microemulsifying
Drug Delivery
Systems (SF-SMEDDS)
A New Avenue
in Anti-İnflammatory
Therapy: DualOlabilen
ınhibitors of
Sürfaktin İçeren
Kendiliğinden
Mikroemülsifiye
İlaç Taşıyıcı
cyclooxygenase and 5-Lipoxygenase.
Sistemlerin UMUT
Formülasyonu
ve Karakterizasyonu
SALGıN GÖKŞEN,
NESRİN GÖKHAN KELEKÇİ
FERİDE HANDE Kural, REYHAN NESLİHAN Gürsoy
Derlemeler / Review Articles
187
205
İnsülin Glarjin Kullanımının Toksikolojik Açıdan Değerlendirilmesi
Toxicological Evaulation of Insulin Glargine
Pınar Erkekoğlu, Belma Gİray, Gönül Şahİn
Ağızda Dağılan Tabletler I: Hazırlama Teknolojileri
Orally Disintegrating Tablets I: Preparation Technologies
Senem Sevtap Ölmez, İmran Vural, Selma Şahİn, Aygün Ertuğrul,
Yılmaz Çapan
Hacettepe University Journal of the Faculty of Pharmacy
Volume 30 / Number 2 / July 2010 / pp. 125-138
Determination of Itraconazole and its
Metabolite From Human Plasma by High
Performance Liquid ChromatographyTandem Mass
(LC-MS/MS) Spectrometry
Received : 27.01.2010
Revised : 23.06.2010
Accepted : 28.06.2010
Zeynep İrem Diler*, Durişehvar Özer Ünal**0, Dilek Demir Erol**
Introduction
Itraconazole, (ITR, CAS: 84625-61-6) is a classical member of the
triazole class and is an important drug in our arsenal to treat fungal
infections because it exhibits broad-spectrum anti-fungal activity. The
mechanism of action for its antifungal activity is believed to involve efficient inhibition of the fungal -demethylase by itraconazole1. Following
oral absorption, it is extensively metabolized including side chain hydroxylation with CYP3A4 to form hydroxyitraconazole (HITR) which is
the major metabolite. HITR, is biologically active and its plasma concentration is two fold higher than ITR at steady state. The pharmacokinetics
of orally administered ITR in humans are characterized by considerable
interindividual variation in drug absorption, extensive tissue distribution, with the concentrations in tissue being many times higher than
those in plasma, and an elimination half-life of 12 h. ITR is extensively
metabolized in humans, yielding over 30 metabolites, including the major antifungally active metabolite HITR. The structure of ITR and HITR
are shown in Figure I.
* Yeditepe Health Service,GLP Laboratory, Acıbadem, İstanbul, TURKEY
**Faculty of Pharmacy, Yeditepe University, Kayısdagı, İstanbul, TURKEY
0
Corresponding author: E-mail: [email protected]
126
HACETTEPE UNIVERSITY JOURNAL OF THE FACULTY OF PHARMACY
The plasma concentrations of ITR and its active metabolite were very
low (ng/mL level). Several liquid chromatographic – tandem mass spectrometric methods were reported for quantification of ITR and metabolite
from biological samples. D.V. Bharathi et al. were reported LC-MS/MS
techniques for determination of ITR and metabolite from plasma and the
range of calibration concentration 0.5-263 ng/mL for ITR and 0.49-256
ng/mL for HITR 2. Solid phase extraction process was used to extract ITR
and HITR in this method. Vogeser et. al. were developed HPLC-MS/MS
method with 2 ng/mL for ITR and 1 ng/mL limit of quantitation (LOQ)
for metabolite, They used solid phase extraction for separation of drug
and metabolite from plasma3. Young Wook Choi et.al. were published a
method for determination of ITR from plasma by LC-MS/MS. The detection limit was 0.2 ng/mL for ITR4.
The method developed for the determination of ITR and metabolite
from plasma by LC-MS/MS system, which is reliable and robust. The
method uses simple and economical liquid-liquid extraction of the drugs
from human plasma. Solid phase extraction process was time consuming and reproducibility problem during analysis. Therefore this easy
Figure 1
The chemical structures of ITR and HITR
DETERMINATION OF ITRACONAZOLE AND ITS METABOLITE FROM HUMAN PLASMA BY HIGH
PERFORMANCE LIQUID CHROMATOGRAPHY-TANDEM MASS (LC-MS/MS) SPECTROMETRY
127
applicable and cheap method can be used for analysing ITR and metabolite from plasma. The limit of detection of developed method is as
low as LC-MS/MS system by liquid-liquid extraction procedure3,4. The
validation results were included specificity, accuracy, extraction recovery, linearity and range. The assay can be applied easily successfully to
the pharmacokinetic and bioequivalence studies.
Experimental
Apparatus and Analytical Conditions
The HPLC system of Agilent 1100 series with Micro Mass Quattro micro API detector was used for determination ITR and metabolite.
The HPLC system was consisted of Agilent 1100 series G1311A pump,
G1329A Auto sampler. MassLynx V4.1 was used as instrument software.
Chromatographic separations were carried out at 20ºC temperature
using a reversed phase Waters X-Terra RP18, 3.5 µm, 50 x 4.6 mm column. The mobile phase was a mixture of a mixture of [(acetonitrile: 0.066
% ammonia solution) (80:20) (v/v). Flow rate of mobile phase was 0.4 mL/
min. The Mass Spectrometer was operated at multiple reaction monitoring (MRM) and positive mode and set to select to m/z 705.30>392.30 for
ITR, m/z 721.25 >408.30 for HITR and m/z 531.15 >489.20 for ketoconazole (Internal standard, IS). The electron-spray capillary (kV) was 3.50
Mass selective detector parameters was as shown in Table I. The injection volume was 15 µL.
Chemicals and reagents
ITR and ketoconazole (IS) were obtained from Nosch Labs Private Ltd
and Amphar b.v. respectively. HITR was purchased from SYNCOM Inc.
HPLC grade methanol and isoamylalcohol were purchased from Merck.
HPLC grade acetonitrile was obtained from Lab-Scan. Hexane and ammonium hydroxide were purchased from Merck. All other chemicals were
analytical grade. Drug free plasma sample was obtained from Turkish
Blood Centre. Millipore HPLC grade water were used through the study.
Preparation of standard solutions and quality control samples
A stock solution of ITR, HITR and IS (each of them, 0.5 ng/mL) was
prepared using MeOH. Secondary standard solution of ITR, HITR and
128
TABLE I
Detector parameters
Analyser
Source (ES+)
Detector Parameters
Value
Capillary (kV)
3.50
Extractor (V)
3.00
RF Lens (V)
0.1
Source Temperature (°C)
130
Desolvation Temperature (°C)
350
Cone Gas Flow (L/Hr)
50
Desolvation Gas Flow (L/Hr)
900
LM 1 Resolution
14.0
HM 1 Resolution
14.0
Ion Energy 1
0.6
Entrance
-1
Exit
1
LM 2 Resolution
13.5
HM 2 Resolution
13.5
Ion Energy 2
1.0
Multiplier (V)
650
IS were prepared by diluting stock solution with MeOH and acetonitrile,
respectively. All solutions were stored at 4ºC until end of the study. The
seven calibration standard were prepared by plasma from 1.00 to 600.0
ng/mL and from 2.00 to 600.0 ng/mL) independently for ITR and HITR,
respectively. The quality control (QC) samples at a concentration 1.00;
3.00; 30.00; 480.0; 600.0 ng/mL for ITR and 2.00; 6.00; 30.00; 480.0;
600.0 ng/mL were made by diluting the secondary standard solution
with human blank plasma. All calibration standard and QC sample were
stored at -80ºC until the end of study.
Plasma sample processing
ITR and HITR were extracted from plasma samples by using liquidliquid extraction. 1 ml plasma samples in polypropylene tubes were
spiked with 100 microliter 100 ng/mL Internal standard (IS) solution and
vortexed for 20 seconds. 5 ml extraction solvent, (Hexan:Isoamylalcohol)
(97:3; v/v) were added to each tube and vortexed 30 seconds to extract
ITR and metabolite. The tubes were centrifuged at 5000 rpm, 5ºC for 10
129
min. The supernatants were transferred into clean tubes and evaporated
to dryness under nitrogen atmosphere at 40ºC temperature. After evaporation samples were reconstituted by mobile phase and 15 µL injected to
LC-MS/MS system.
Bioanalytical Method Validation
The method was validated according to FDA guidelines for validation
of bioanalytical methods5,8. In order to show the acceptable nature of the
analytical method, the following protocol was implemented during the
method evaluation.
Selectivity
The selectivity of method was assessed by analyzing six different drug
free human control plasma (four different source human plasma, one hemolyzed plasma and one liphophilic plasma). Chromatograms were compared for any interference from the matrix or any of the assay reagents.
Sensitivity
The lowest standard 1.0 ng/mL for ITR and 2.0 ng/mL for HITR on
the calibration curve was identified as the lower limit of quantification
(LOQ) with a precision of less than or equal to 20 %.
Linearity
The calibration curve was prepared from seven spiked plasma samples within the range of 1.0-600.00 ng/mL, including LOQ for ITR and
2.0-600.00 ng/mL, including LOQ for HITR . The acceptance criteria of
back calculated standard concentration was 15 % deviation from nominal value except the LOQ ( for LOQ 20 % deviation was applied). The
calibration curve was obtained by plotting the area ratios of ITR, metabolite and IS as a function of the concentrations using least squares
linear regression analysis. The LOQ was defined as a reproducible lowest
concentration with signal to noise ratio greater than 10.
Recovery
Recovery of the method was performed comparing the three quality
control (QC) samples at low, medium and high. The recoveries of ITR and
130
metabolite and IS were determined by comparing peak area obtained for
QC samples that were subjected to the extraction procedure with those
obtained from blank plasma extracts that were spiked post extraction to
the same nominal concentrations.
Accuracy and precision
Intra batch accuracy and precision were determined by analysis of
six replicates of 5 concentrations including low, medium and high concentration QC samples. Inter-batch accuracy and precision were determined by the analysis of these QC samples on three separate states. The
overall precision of the method was expressed as percentage of coefficient
of variation and the accuracy of the method was expressed in terms of
relative errors.
Stability
The stability of the processed samples were tested in 5 terms.
First, autosampler stability was tested by analysis after storage in the
autosampler for 30h at room temperature. Second, freeze-thaw stability
of samples was obtained over four freeze-thaw cycles at room temperature. Third, short-term stability was evaluated by keeping QC samples
6h and then reanalysing. Fourth, long term stability was tested by using
QC samples stored at -80oC for 2 months and still continuing stability
analysis every 3 months during one year. Fifth, stock solution stability
was determined immediately after preparation of stock solution of ITR
and metabolite and IS after 10 days at room temperature and +5ºC.
Results and Discussion
Specificity and selectivity
Chromatographic separation of analyte and IS was optimized to
provide acceptable resolution, good peak shape and intensity of the response. Mobile phase composition was changed systematically to establish chromatographic conditions giving an acceptable resolution. Mobile
phase [(acetonitrile: 0,066 % ammonia solution) (80:20) (v/v)] provided
good resolution for ITR and metabolite and IS. Retention time of ITR,
metabolite and IS are given in Table II. Endogenous interference at the
retention times of ITR, HITR and IS was not found in six different drug
131
TABLE II
Retention time of analyte, metabolite and IS
Analyte
Retention Time (min.)
ITR
2.35
HITR
1.86
Ketoconazole (IS)
1.80
free human control plasma extraction. Figure II and III shows representative chromatograms for blank and standards. The LOQ was defined as
a reproducible lowest possible concentration within the calibration curve.
The LOQ was found to be 1 ng/mL for ITR and 2 ng/mL for HITR. The
intra and inter day CV% value are given Table III. The LOQ value of proposed analytical method was not low as found in MS/MS system reported
before with lower LOQ values2,3. The proposed method showed sufficient
selectivity and sensitivity for the determination of ITR and metabolite
from plasma for pharmacokinetic and bioequivalence studies.
Linearity and sensitivity
The standard calibration curves was linear over the concentration
range from 1.0-600 ng/mL with mean r2=0.99509 for ITR and r2=0.99252
for HITR respectively. The LOQ was 1.0 ng/mL for ITR and 2.0 ng/mL
for HITR. The calibration curve had a regression equation of y=0.04118x
-0.00102 for ITR, y=0.00534x-0.00129 and for HITR respectively where
y is the peak area ratios of ITR and metabolite to IS and x is the plasma
concentrations of ITR and metabolite.
Accuracy and precision
The precision was expressed as the percentage of coefficient of variation. Table IV and V gives a summary of the accuracy and precision at
ITR and metabolite concentrations 1-600 ng/mL and 2-600 ng/mL.
Recovery
Acetonitrile:methyl tertiary butyl ether, hexan:dichloromethan, Hexan: dichloromethan:ethylacetate, hexan: methyl tertiary butyl ether, cyclohexan: methyl tertiary butyl ether, cyclohexan:isoamylalcohol mixtures were tested with different percentages as a solvent for the extraction
132
Figure 2
Chromatogram of blank plasma sample which was not contained ITR, HITR and IS
Figure 3
Chromatogram of spiked plasma sample which was contained 1ng/mL ITR and 2 ng/mL
HITR
TABLE III
The intra and inter day CV% value
Itraconazole
(1-600 ng/mL)
Hydoxy-ITR
(2-600 ng/mL)
Min.
Max.
Min.
Max.
Inter-day CV% Range(n=6)
2.43
5.53
1.48
9.79
Intra-day CV% Range(n=18)
3.55
5.47
4.84
8.30
133
TABLE IV
Intra-day coefficient of variation and relative error% for determination of HITR
Sample
Conc. of
HITR
( ng/mL)
Mean conc.
of HITR
(ng/mL)
QC1
2
QC2
6
Relative
Error%
SD
CV%
n
1.98
98.14
0.13
6.73
18
5.62
100.55
0.47
8.30
18
QC3
30
26.73
89.73
1.29
4.84
18
QC4
480
489.02
102.25
31.73
6.49
18
QC5
600
577.57
101.79
45.02
7.80
18
TABLE V
Intra-day coefficient of variation and relative error% for determination of ITR
Sample
Conc. of
ITR
( ng/mL)
Mean conc.
of ITR (ng/
mL)
Relative
Error%
SD
CV%
n
QC1
1
0.98
98.88
0.05
5.47
18
QC2
3
3.02
93.71
0.16
5.36
18
QC3
30
26.92
89.11
1.02
3.78
18
QC4
480
490.80
101.88
17.43
3.55
18
QC5
600
610.71
96.26
21.95
3.59
18
of ITR, metabolite and IS from plasma. Hexan:isoamylalcohol (97:3 / v:v)
mixture showed sufficient yield and clear baseline. Thus, this solvent
mixture was selected as a solvent for extraction.
The recovery of ITR and metabolite in the liquid-liquid extraction procedure from 1 mL of plasma was measured at low, medium and high
concentrations (1.00-30.00-600.0 ng/mL and 2.00-30.00-600.0 ng/mL
for ITR and HITR, respectively). The mean relative recoveries of ITR and
metabolite from plasma ranged from 30 to 90 % with CV between 1.95
and 15.54 %. These results indicate sufficient recovery for ITR and HITR
and allowed us to conclude that our method is able to quality ITR and
metabolite from human plasma samples.
Stability
The stability was assessed under a variety of conditions and the data
are shown in Table VI-X. All samples stored at -80oC. Short-term stability
134
TABLE VI
The freeze-thaw stability of ITR and HITR
0. Cycle
3. Cycle
Active
Conc.
(ng/mL)
Mean of
Conc. (ng/
mL)
Mean of
Conc. (ng/
mL)
Relative
Error %
SD
CV %
1
1.04
0.99
95.18
0.035
3.54
ITR
40
40.4
36.34
89.94
2.871
7.18
600
636.31
594.28
93.4
29.71
4.95
2
1.9
2.03
106.72
0.092
4.60
HITR
50
45.77
46.11
100.73
0.240
0.48
600
683.68
667.27
97.6
11.60
1.93
TABLE VII
The short-term stability of ITR and HITR
Active
Concentration
(ng/mL)
1
ITR
30
600
2
HITR
Short-term
Stability
(Relative Error%)
SD
CV %
76.37
12.30
16.11
106.64
14.60
13.69
107.34
14.22
13.24
107.73
10.60
9.84
30
102.55
15.10
14.73
600
84.66
12.30
14.53
TABLE VIII
The auto sampler stability of ITR and HITR
Active
ITR
HITR
Concentration
(ng/mL)
Auto sampler
stability (30 h)
(Relative Error%)
SD
CV %
1
103.97
9.35
8.99
30
112.84
4.40
3.90
600
96.24
5.64
5.86
2
122.79
9.09
7.40
30
124.74
7.05
5.65
600
113.12
11.89
10.51
135
TABLE IX
The stock solution stability of ITR and HITR
Active
ITR Stock
Internal
Standart
Ketoconozole
Stock
Stability of
10 days
(Relative
Error%)
Stability of 10
days
(Relative
Error%)
Mean
80.23
Mean
72.16
Metabolite
HITR Stock
Stability of
10 days
(Relative
Error%)
Mean
112.28
SD
3.63
SD
5.05
SD
2.71
%CV
3.23
%CV
6.29
%CV
3.75
TABLE X
The long-term stability of ITR and HITR
Active
ITR
HITR
Cons.
(ng/mL)
0th
hour
Mean of
Conc. (ng/
mL)
12th month
Mean of
Conc. (ng/
mL)
Relative
Error%
SD
CV%
1
0.97
0.82
85.28
7.26
8.51
30
28.15
31.00
110.16
4.36
3.95
600
622.57
585.63
94.10
4.05
4.31
2
1.99
2.05
103.83
21.72
20.92
30
26.93
28.24
105.18
7.52
7.15
600
606.02
622.98
102.85
3.02
2.94
of ITR and metabolite at room temperature for 6h had no effect on quantification. Auto sampler stability and stock solution stability were tested
and found to be 30 h and three freeze-thaw cycles of the quality control
samples were appropriate for the quantification. Long term stability was
tested by using QC samples stored at -80 C for 12 months. Stock solutions stability in methanol were found 10 days at +4oC.
Pharmacokinetic application
This method was used to examine the pharmacokinetics of ITR and
HITR. Healthy volunteer was administrated of a single dose of itraconazole under fed condition. Figure IV shows the plasma concentrationtime profile of ITR and HITR.
136
Concentration (ng/mL)
300
250
200
150
100
50
0
0
20
Time (h) 40
60
80
Figure 4
The plasma concentration- time profile of ITR and HITR
Conclusion
The developed method for the determination of ITR and metabolite
from biological material has been found accurate, precise, selective, and
suitable for the bioequivalence and pharmacokinetic studies.
Summary
Itraconazole is a triazole antifungal agent with a broad spectrum of
activity. It acts primary by inhibiting the biosynthesis of ergosterol, an
essential component of fungal cell membrans. It is used in the treatment of a variety of fungal infections. Following oral absorption, it is
extensively metabolized by side chain hydroxylation (by CYP3A4) to form
hydroxy-itraconazole.
A simple and sensitive high performance liquid chromatographic method with MS detection (HPLC-MS) for the determination of itraconazole and its metabolite from plasma was developed and validated.
Liquid-liquid extraction was used for extracting itraconazole and its
137
metabolite from plasma. (hexan:isoamylalcohol) (97:3) was used as extraction solvent. The chromatographic separation of itraconazole, metabolite and ketoconazole (IS) was carried out using reverse phase X-Terra
RP18, 3.5 µm, 50 x 4.6 mm with mobile phase of [(Acetonitrile: 0.066 %
ammonia solution) (80:20) (v/v)]. The flow rate of mobile phase was 0.4
mL/min, injection volume was 15 µL. The mass spectrometric parameters were optimized to obtain maximum sensitivity at unit resolution.
Atmospheric pressure ionization-electrospray mode (API-ES) was used
at positive ionization. Data was collected by multiple reaction monitoring
(MRM). The ions used to quantify were selected as m/z 705.30>392.30
for itraconazole, m/z 721.25 >408.30 for hydroxy-itraconazole, and m/z
531.15 >489.20 for IS. The calibration curve was linear within the concentration range 1-600 ng/mL for itraconazole and 2-600 ng/mL for hydroxy-itraconazole. The limit of quantification was 1 ng/mL and 2 ng/mL
itraconazole, hydroxy-itraconazole, respectively, with good accuracy and
precision. The stability was assessed under a variety of conditions and
found that appropriate for the quantification. The method developed can
be used for bioequivalence and pharmacokinetic studies.
Keywords: Itraconazole, Hydroxy-itraconazole, ketoconazole, human
plasma, LC-MS/MS, bioanalytical method validation
Özet
İtrakonazol ve Metabolitinin İnsan Plasmasından HPLC-Tandem
Mass (LC-MS/MS) Spektrometresiyle Tayini
İtrakonazol (ITR), triazol türevi bir antifungal ilaçtır. Öncelikli olarak
mantar hücre membranlarının gerekli bileşeni olan ergosterol sentezini
inhibe etmede rol oynar. Çeşitli sistemik mikozların tedavisinde önemli
yer tutar. Oral absorbsiyonun arkasından, yan zincir hidroksillenme (CYP3A4 ile) ile yaygın bir şekilde metabolize olarak hidroksi-itrakonazole
(HITR) dönüşür.
ITR ve metabolitinin insan plasmasından HPLC-MS sistemiyle tayininde basit ve hassas bir biyoanalitik metod geliştirildi ve valide edildi.
İtrakonazol ve metaboliti, plazmadan sıvı-sıvı ekstraksiyonla ekstrakte
edildi. Ekstraksiyon solventi olarak (hekzan: isoamilalkol) (97:3) karışımı
kullanıldı. X-Terra RP18, 3.5 µm, 50 x 4.6 mm HPLC kolonu ve [(asetonitril: 0.066 % ammonia solution)(80:20)(v/v)] mobil fazı kullanılarak ITR,
138
metaboliti ve ketakonazolün (IS) kromatografik ayrımı sağlandı. Mobil faz
akış hızı 0.4 mL/dak, enjeksiyon hacmi 15µL’dir. Kütle spektrometresine
ait parametreler birim rezolüsyonda maksimum hassasiyet sağlayacak
şekilde optimize edildi. API-ES pozitif modda çalışıldı. Datalar MRM (multiple reaction monitoring) olarak toplandı. ITR için m/z 705.30>392.30,
HITR için m/z 721.25 >408.30, IS için m/z 531.15 >489.20 kütleleri üzerinden miktar tayini yapıldı. ITR için 1-600 ng/mL, HITR için 2-600 ng/mL
derişim aralığında doğrusal kalibrasyon eğrisi oluşturuldu. LOQ değerleri
ITR için 1 ng/mL, HITR için 2 ng/mL’dir. Çeşitli koşullarda stabilite
sonuçları değerlendirildi ve analiz sonuçları uygun bulundu. Geliştirilen
bu metod bioeşdeğerlik ve farmakokinetik çalışmalarda kullanılabilir.
Anahtar Kelimeler: İtrakonazol, Hidroksi-itrakonazol, Ketakonazol, insan plazması, LC-MS/MS, bioanalitik metod validasyonu
REFERENCES
1. Suarez-Kurtz, G., Bozza, F.A., Vicente, F.L., Ponte, C. G., Struchiner, C. J. :Limitedsampling strategy models for Itraconazole and Hydroxy-Itraconazole based on data
from a bioequivalence study. Antimicrob. Agents Chemother., 134-140, 43, (1) (1999)
2. Bharathi, D.V., Hotha, K.K., Sagar, P.V.V., Kumar, S.S., Reddy, P.R., Naidu, A., Mullangi, R.: Development and validation of a highly sensitive and robust LC-MS/MS with
electrosray ionization method for simultaneous quantitation of itraconazole and hydroxyitraconazole in human plasma: Application to a bioequivalence study. J. Chromatograhy B, 1, 868(1-2), 70-6, (2008)
3. Vogeser, M., Spöhrer, U., Schiel, X.: Determination of Itraconazole and Hydoxyitraconazole in plasma by use of liquid chromatography-Tandem Mass Spectrometry with
On-line solid-Phase extraction. Clin. Chem. Lab. Med., 41(7), 915-920, (2003)
4. Choi, Y.W., Nam, D., Kang, K.H., Ha, K.W., Han, I.H., Chang, B. K., Yoon, M., Lee, J.:
High-Performance Liquid Chromatographic-Tandem Mass Spectrometric Determination of Itraconazole in Human Plasma for Bioavailability and Bioequivalence Studies.
Bull. Korean Chem. Soc., 27, (2), 291-294, (2006)
5. Sirvatsan, V., Dasgupta, A.K., Kale, P., Rama, R.D., Soni, D., Patel, M., Patel, R., Mavadhiya, C.: Simultaneus determination of itraconazole and hydoxyitraconazole in human plasma by high-performance liquid chromatography. J. Chromatograhy, 1031,
(1-2) 307-313, (2004)
6. Wong, J.W., Nisar, U., Yuen, K.H.: Liquid chromatographic method for the determination of plasma itraconazole and its hydroxy metabolite in pharmacokinetic/bioavailability studies. J. Chromatograhy B, 798, (2) 355-360, (2003)
7. Guidance for Industry, Bioanalytical Method Validation, FDA, (2001)
8. Hartmann C., Smeyers-Verbeke J., Massart D.L., McDowall, R.D.: Validation of bioanalytical chromatographic methods. J. Pharm. Biomed. Anal., 17(2), 193-218, (1998)
Pharmacy Education and Practice
in Pakistan: A Guide to Further
Development
Received : 07.04.2010
Revised : 07.06.2010
Accepted : 12.07.2010
Ghulam Murtaza*0, Mahmood Ahmad**, Muhammad Iqbal***,
Shujaat Ali Khan**, Munazza Ejaz****, Tehmina Yasmin*****
Introduction
Health care services (hospitals and clinics) in Pakistan usually exhibit a very prominent role of physicians assisted by nurses. Pharmacist’s duties are being performed by nurses, mid-wives, lady health workers and other paramedical staff.1 As health policies are made by such a
committee that consists mainly of senior physicians so they allocate no
space for pharmacy profession in health care services. Perhaps, physicians feel fear by the increasing role of pharmacists in health department so they are ignoring pharmacy profession as much as possible.
The number of pharmacy institutes has increased quantitatively
not qualitatively since 2001 both in public and private sector throughout Pakistan (15 public and 8 private pharmacy institutes = 23 registered pharmacy institutes in whole country in 2009). These accredited
* Department of Pharmaceutical Sciences, COMSATS Institute of Information Technology, Abbottabad 22060, Pakistan.
** Department of Pharmacy, Faculty of Pharmacy and Alternative Medicines, The Islamia University of Bahawalpur, Bahawalpur 63100, Pakistan.
*** School of Pharmacy, Faculty of Health Sciences,The University of Faisalabad, Faisalabad, Pakistan.
**** Department of Biology, Buoyage Public School, Bahawalpur, Pakistan.
*****Department of Punjabi, Government Girls Degree College, Kehror Pakka, Pakistan.
0
Corresponding author: Ghulam Murtaza, Department of Pharmaceutical Sciences,
COMSATS Institute of Information Technology, Abbottabad, Pakistan. E-mail:
[email protected]
140
institutes have offered baccalaureate degree of pharmacy in English for
170 million population of Pakistan.2 They are graduating 900-1000 pharmacists each year. Nine pharmacy institutes (public and private as well
as registered and affiliated) are present in Lahore city only. All these institutes are located in big cities. Many pharmacy institutes are offering
co-education however; some institutes are devoted exclusively for only
female students such as Lahore College for Women University (a public
university) and the University of Faisalabad (a private university).
There is “so-called” merit or admission test to get into private pharmacy institutes. Most of them are money earning oriented corporations
for owners. However, there is tough competition for admission in public
pharmacy institutes. Approximately 15000 students applied for admission in all public pharmacy institutes in 2010 for only 900-1000 seats in
morning shift for open merit. In many pharmacy institutes, there are two
shifts of classes, morning and evening, due to which competition for admission has fallen to some extent. The rules and regulations of Pakistan
Pharmacy Council regarding admission to Pharm. D. are given in Table I.
During the golden period of education in Pakistan (year 2000-2007),
many new reforms in education including revision in curriculum were
introduced by Higher Education Commission (HEC) of Pakistan. During the same era, 2004 Baccalaureate of Pharmacy degree was modified
from Bachelor of pharmacy (B. Pharmacy, 4 year program) to Doctor of
Pharmacy (Pharm. D.; 5 year or 10 semester program).3
There are only two publications in the literature that describe the
current status of pharmacy education and practice in Pakistan.4,5 So, the
objective of this manuscript is to assess various shortcomings and possible instructions for further development of baccalaureate level pharmacy
education and its practice in Pakistan. Published literature, 4,5 program
websites and personal contacts with administrations of various universities is source of information for the completion of this manuscript.
Methodology
A random sample of 145 pharmacy teachers (Lecturers, Assistant
professors, Associate professors and Professors) were selected from 17
departments of pharmacy of public and private universities in eleven cities and were interviewed about their perception regarding key features
PHARMACY EDUCATION AND PRACTICE IN PAKISTAN: A GUIDE TO FURTHER DEVELOPMENT
141
TABLE I
Rules and regulations of PCP regarding admissions to pharmacy institutes6
A
Minimum academic requirements for admissions
The following shall be the minimum academic qualifications for admission of a
candidate to the First Professional of Doctor of Pharmacy Degree Course, namely:
Priority 1: The candidate shall have passed the Intermediate Science (HSS)
Examination (Medical Group), of a Board of Intermediate and Secondary
Education in Pakistan or the student shall have passed an examination of a
foreign institution or examining body, which is equivalent to the Intermediate
(HSS) Examination (Medical Group) of a Board of Intermediate and Secondary
Education in Pakistan. Equivalence to be determined by Inter Board Committee of
Chairman.
Priority 2: The candidate shall have passed a higher examination of a Pakistani
university with Biological Sciences provided that he has passed the Intermediate
(HSS) Examination (Medical Group) from a Board of Intermediate and Secondary
Education in Pakistan. The admissions granted on this qualification will not
exceed 10% of the total seats.
B
Admission to pharmacy institutions
1
Admission of students to pharmacy institutions including that to reserved
seats shall be strictly on merit.
2
A candidate seeking admission to a pharmacy institution shall possess
adequate mental and physical health.
3
Pharmacy institutions may allocate seats for children of registered
pharmacist provided that such seats shall not exceed 5% of total annual
admissions of students in the First Professional.
4
Pharmacy institutions shall allocate not more than 2% of the total annual
admissions of students in the First Professional for nominee of the
proprietors, partners and directors of pharmaceutical industry as specified in
the Companies Ordinance, 1984.
5
The optimum number of annual admissions of students in the first
professional in a pharmacy institution shall not be more than one hundred
(including the reserved seats) in each session subject to the capacity of
lecture rooms and the facilities in laboratories and libraries. However, the
number of sessions will not be more than one in an academic year.
6
The teacher and student ratio of 1:10, shall be maintained and adequate
facilities including that of hospital will be provided for teaching and training
of students.
7
The number of students working in groups in laboratories shall be no more
than three.
142
and various shortcomings of pharmacy education and practice in Pakistan. Ethical approval for this study was obtained from the University of
Faisalabad.
The questionnaire used consisted of two parts. The first part of the
questionnaire included demographic queries and basic questions about
current status of pharmacy education and practice in Pakistan. The participants were asked to identify key shortcomings in the subject. The second part of the questionnaire included questions regarding approaches
necessary for the development of pharmacy education and practice in
Pakistan.
Different institutes were visited with prior consents and the questionnaires were presented to the participants to fill out personally during the interviews.
A total 145 pharmacy teachers of 17 departments of pharmacy out of
23 (≈74%), cooperated and agreed for interview. The age of most (73%) of
the teachers was in the range of 27-38 years, most (85%) were lecturers,
and their qualification was M. Phil. Majority (78%) of them were male.
The teaching experience in pharmacy of most of the teachers was 3 to 10
years. According to the opinion of pharmacy teachers, following various
challenges to pharmacy education and practice come across in Pakistan.
Student Issues
According to most (59%) of the pharmacy teachers, majority of students since their childhood have strong desire to become physicians.
Those who fail to achieve this goal join pharmacy program by chance,
not by choice. Due to this failure, most students are dejected and do not
take their keen interest in their studies and fail to become competent
pharmacists. Beside this, economic status of students (10%), increased
interest to extra-curricular activities (14%), lack of proper guideline (10%)
and similar other issues (7%) are challenges to pharmacy students.
Curriculum and Pedagogic Principles
Most (88%) of the teachers elaborated that a committee of pharmacy experts specialist in Pharmaceutics, Pharmaceutical chemistry and
143
Phytochemistry was constituted in 2004 by HEC to design Pharm. D.
curriculum (Table II) under the rules and regulations of PCP regarding
curriculum (Table III).
In all pharmacy institutes, curriculum in first professional year
consists of same basic subjects such as pharmaceutics, pharmaceutical chemistry, and pharmacology and clinical pharmacy in later years.
There are no optional subjects in the curriculum of pharmacy. However,
every institute can adopt its own pedagogic principles.
Pharmacy program is a mixture of a variety of major subjects. It
is the responsibility of teachers to coordinate these distinct fields for
the ease of students as observed in the curriculum of advance countries.7 But our teachers are not imparting such knowledge that creates
a link within these different fields due to which students are unable to
understand actual sense of pharmacy education. Many (51%) teachers
expressed that report or thesis writing on a specific topic and then its
defense polishes creative abilities of students. This activity is not an integral part of Pharm. D. curriculum in Pakistan. As a result students do
not bother to collect latest knowledge and its application for the sake of
its usage in their work. It brings a negative effect on their part.
Accreditation
There are increasing number of private pharmacy institutes in country. PCP has established rules and regulations for the accreditation of
pharmacy institutes but their implication is very loose. Majority (67%)
of the teachers think that many institutes are violating the rules of PCP
such as enrollment of higher number of students than that of permitted,
twice registration in a year, deficiency of well equipped laboratories and
teaching staff, but no serious action is taken against such institutes.
These institutes are conducting pharmacy programs for profit and thus
are compromising quality for money.
Administration
Most (82%) of the teachers expressed that now a day a lot of research in various fields of pharmacy and their presentation through a
number of journals are being made through out the world. On the other
hand students in Pakistan are unable to get updated knowledge because
144
TABLE II
Curriculum of all professional years of baccalaureate program of pharmacy (Pharm. D.) in
Pakistan
S.
No.
Subjects
First Professional Year
Credit hours
Marks
Theory
Practical
Theory
Practical
1
Pharmaceutical Organic Chemistry
4
4
100
100
2
Pharmaceutical Biochemistry
4
4
100
100
3
Physical Pharmacy
4
4
100
100
4
Physiology
4
4
100
100
5
Anatomy
3
50
-
6
Pharmaceutical Mathematics and
Statistics
6
100
-
Second Professional Year
7
Pharmaceutical Preparations
4
4
100
100
8
Pharmacology and Therapeutics-I
4
4
100
100
9
Pharmacognosy-I
4
4
100
100
10
Pharmaceutical Microbiology
4
4
100
100
11
Pakistan Studies and Islamiat
6
100
-
Third Professional Year
12
Pharmacology and Therapeutics-II
4
4
100
100
13
Pharmacognosy-II
4
4
100
100
14
Dispensing and Community Pharmacy
4
4
100
100
15
Instrumentation
4
4
100
100
Pathology
4
100
-
16
Fourth Professional Year
17
Hospital Pharmacy
6
100
-
18
Clinical Pharmacy-I
4
4
100
100
19
Industrial Pharmacy
4
4
100
100
20
Biopharmaceutics
4
4
100
100
21
Pharmaceutical Quality Management
4
4
100
100
Fifth (Final) Professional Year
22
Medicinal Chemistry
4
4
100
100
23
Clinical Pharmacy-II
4
4
100
100
24
Pharmaceutical Technology
4
4
100
100
25
Forensic Pharmacy
6
100
-
6
100
-
26
27
Pharmaceutical Management and
Marketing
Computer and its Application in
Pharmacy
Total
2
2
50
50
115
78
2600
1950
145
TABLE III
Rules and regulations of PCP regarding Pharm. D. curriculum
A
B
6
The following general principles shall be observed while formulating curriculum
and teaching Doctor of Pharmacy program, namely:
1
The institutions will follow the curriculum approved and notified by the
Pharmacy Council of Pakistan;
2
Lectures shall not be overloaded with unnecessary and irrelevant details;
3
More emphasis will be given to tutorials, seminars, workshops, practical work
and clinical training especially in the Fourth and Final Professional;
4
Clinical pharmacy and clinical pharmacy training shall be conducted
preferably in teaching/ (District Head Quarter) DHQ hospitals;
5
Appropriate arrangements shall be made for retail and community pharmacy
training;
6
The academic session will not be less than nine months in one academic year
or two semesters in one academic year;
7
The teachers must set exemplary attitude so as to inculcate qualities of
character and attitude expected of a good pharmacist.
All subjects shall be integrated.
administrations of institutes do not subscribe high impact journals. Public sector institutes are providing this facility through on-line subscription to some extent but students in private institutes are still deprived
of this source of latest knowledge. Many (49%) teachers told that all
universities appoint faculty members on permanent basis rather than
hiring faculty on tenure track so they are least interested in pedagogic
principles, research and students’ affairs. Few (17%) teachers pointed
out that politics and internal conflicts among faculty members (particularly in Public sector institutes) are barriers to academic and research
activities and thus majority of students avoid facing teachers due to the
fear of unexpected failure.
Majority (92%) of the teachers realize that most of the Ph. D. faculty
members are leaving their chairs in next 5 to 10 years. No sufficient
policy has yet been made to compensate these forthcoming intellectual
gaps. Though, there is some growing interest of pharmacy graduates in
higher education such as M. Phil and Ph. D., this professional force will
146
not be equal to the retiring teachers. Government or HEC has taken no
serious step for this very critical issue.
Infrastructure
Many (53%) teachers are of the opinion that pharmacy profession has
undergone a so-called shift from B. Pharmacy to Pharm. D. (Patient oriented education) in Pakistan. However, there is no basic infrastructure
and economic resources in country to adopt this change. The allocation of
budget for the uplift of laboratories is very low, insufficient chemicals and
latest equipments, unavailability of latest software and hardware hinder
the students to get practical education. Pharmacy education and practice
in Pakistan is, therefore far behind developed countries. Most (62%) of the
pharmacy teachers express that Pakistan is currently facing deficiency
of highly qualified faculty in its all fields. Some subjects, such as clinical
pharmacy and Pharmacy Law, are being taught by inexperienced and
incapable teachers as no qualified personnel are available for these posts.
Regulations
Majority (73%) of the teachers express that no specific schedule is set
for students to work in some pharmaceutical organization for practical
experience except 2 or 3 one-day industrial visits during whole 5 year
degree program. However, students of 4th and 5th professional year visit
hospitals because of a major subject, clinical pharmacy. Pharm. D. is a
practice based profession but internship has not been declared compulsory after completion of program. Nevertheless, pharmacists are encouraged to do internship in some well established organizations.
Most organizations (pharmaceutical industries and hospitals) pay
nothing to pharmacist trainees, but they do not cost any fee for providing students with professional experience. However, some organizations
pay some remuneration to pharmacist trainees. Aga Khan Hospital Karachi is an example where approximately Rs. 7000 or 85 US$ are paid
monthly to the trainees, recruited through a strict selection procedure
that comprises of academic background, comprehensive written test and
interview.
Many (39%) point out that Pakistan Pharmacist Association (PPA),
only pharmacist association in country, is not working as efficient as
147
it could and should. PPA should struggle to inculcate pharmacist’s best
role in National Health Policy and to improve pharmacy curriculum
and pharmacist caliber. Most (62%) of the teachers realize that another
critical problem is that many existing pharmacies are deprived of welltrained pharmacists. Therefore, medicines are being distributed without
strict control. Any person can purchase freely any medicine without prescription just like purchase of other wares. So pharmacist training is as
necessary as the revision of curriculum.
Miscellaneous
Beside above mentioned problems, all pharmacy teachers think that
there are many other challenges such as rare visits to pharmaceutical industry, no memorandum of understanding between institute and
pharmaceutical industry, no quota of pharmacists in competitive exams.
Pharmacy, in a net shell is a low income profession in country.
English as language of communication, use of traditional teachings
aids, white boards due to which fresh pharmacists are not carrying sufficient and updated knowledge add fuel to the fire to the dim scenario of
pharmacy.
Instructions for Further Development
According to the opinion of all pharmacy teachers, rules and regulations as mentioned in Table III and the below mentioned useful ideas
should be followed for the better future of pharmacy profession.
Student Issues
Many (69%) teachers propose that it is the need of time to conduct
seminars and educate public to realize them the scope and potential
job opportunities of pharmacy profession so that students may join this
profession by choice, not by chance. In this way, students will take keen
interest in their studies to become competent pharmacists eventually.
Most (59%) of the teachers also suggest that needy students should be
awarded scholarships to meet their educational expenses. Majority (87%)
of the teachers express that it is the moral responsibility of students to
148
concentrate his education with their optimum effort and should consult
their teachers for any guidance.
Curriculum
All teachers were of the view that pharmacy is a continually developing field. Therefore, pharmacy curriculum should be revised regularly to
fulfill main national needs which can be more helpful to produce competent pharmacists. Subjects especially concerning to Pharm. D. such
as patient assessment, communication skills, pharmacotherapeutics
should be included to curriculum. Moreover, it will be helpful for pharmacists to enter pharmacy professions in advance countries such as UK,
USA, Canada and France. Basically, pharmacy education is a combination of many different fields. Thus, it is the responsibility of teachers and
other stakeholders to design a coordinated pedagogic model. An updated
curriculum is presented in Table V.
Accreditation
PCP accredits pharmacy programs through an ongoing review process because pharmacy is a continually developing profession. PCP independent panel of pharmacy experts consisting of academicians and
practitioners evaluate documented and established educational standards (Functions of PCP are given in Table IV).
For any institute’s accreditation PCP sends comprehensive comments
after inspection and evaluation of that institute. These comments must
be addressed and their compliance with accreditation standards should
be ensured by the institute. PCP evaluates documented and established
educational standards again after an already given time period and decide according to situation for reconsideration, preliminary approval (At
admission of institute’s first batch into the program after successful initial evaluation), provisional accreditation (If an institute fulfills all major
accreditation requirements usually after its first year of teaching) or full
accreditation (If a provisionally accredited institute fulfills all accreditation requirements usually after its first batch of graduates has passed out)
for undefined tenure. PCP keeps institutes under observation continually
even after accreditation. However, accreditation should be given for specific time-period such as 2 or 3 years and then PCP should revaluate educational standards because pharmacy is a continually developing profession.
149
TABLE IV
Functions of PCP
S. No.
6
Functions of PCP
1
To approve examinations in pharmacy for the purpose of qualifying persons
for registration as practicing pharmacists
2
To prescribe the subjects in which approved examination will be held.
3
To approve the courses of study and practical training in pharmacy for the
purpose of admission to approved examinations.
4
To prescribe the conditions and procedure for admission of candidates to an
approved examination
5
To lay down the standard of teaching to be maintained by institutions
conducting the approved courses of study.
6
To prescribe the equipment and facilities to be made available to the students.
7
To recognize degree or diplomas in pharmacy for the purpose of registration
as pharmacist.
8
To cause inspection of institutions which conduct any courses of study in
pharmacy and of the teachings imparted and examinations held by them.
The participants of this study suggest that trend for violating rules
and regulations of PCP should be discouraged keeping private institutes
under continuous observation even after accreditation and holding examination of all pharmacy institutes by a central agency, such as University of Pharmaceutical Sciences.
Administration
Fifty percent participants propose that faculty members should be
trained for problem oriented teaching as practice makes a man perfect.
Few (21%) teachers comment that government should appoint faculty on
tenure track which may be extended in case of good performance. Similarly, administrations of pharmacy institutes should provide students
with free access to high impact journals.
Infrastructure
Many (65%) teachers think that though pharmacy profession has
undergone a so-called movement from B. Pharmacy to Pharm. D. (Patient
150
TABLE V
Proposed curriculum of all professional years of baccalaureate program of pharmacy
(Pharm. D.) in Pakistan
Nature
S.
Credit
Subjects
(Theoretical=T
Marks
No.
hours
and Practical=P)
First Professional Year
1
Pharmaceutical Organic Chemistry
T&P
8
200
2
Pharmaceutical Biochemistry
T&P
8
200
3
Physical Pharmacy
T&P
8
200
4
Physiology
T&P
8
200
5
Anatomy
Pharmaceutical Mathematics and
Statistics
Public Health
T
3
50
T
6
100
T
3
100
6
7
Second Professional Year
8
Pharmaceutical Preparations
T&P
8
200
9
Pharmacology and Therapeutics-I
T&P
8
200
10
Pharmacognosy-I
T&P
8
200
11
Pharmaceutical Microbiology
T&P
8
200
12
Microbiological Medicine’s Production
T&P
8
200
13
Pharmaceutical Immunology
T&P
8
200
14
Pharmaceutical Biotechnology
T&P
8
200
15
Genetics and Pharmacogenomics
T&P
8
200
Medicine Design and Analysis
T&P
8
200
16
Third Professional Year
17
Pharmacology and Therapeutics-II
T&P
8
200
18
Pharmacognosy-II
T&P
8
200
19
Dispensing and Community Pharmacy
T&P
8
200
20
Instrumentation
T&P
8
200
21
Pathology
T&P
4
100
22
Oncological and Psychiatric Pharmacy
T&P
8
200
23
Neurological and Cardiovascular
Pharmacy
24
Fourth Professional Year
25
Hospital Pharmacy
T&P
6
100
26
Clinical Pharmacy-I
T&P
8
200
27
Industrial Pharmacy
T&P
8
200
28
Biopharmaceutics
T&P
8
200
29
Pharmaceutical Quality Management
T&P
8
200
151
Fifth (Final) Professional Year
30
Medicinal Chemistry
T&P
8
200
31
Clinical Pharmacy-II
T&P
8
200
32
Pharmaceutical Technology
T&P
8
200
33
Forensic Pharmacy
T
6
100
T
8
200
T&P
4
100
T
8
200
248
6050
34
35
36
Pharmaceutical Management &
Marketing and Pharmacoeconomics
Computer and its Application in
Pharmacy
Project
Total
oriented education) in Pakistan, yet basic infrastructure and economic
resources are insufficient. Sufficient budget should be allocated for uplifting patient and laboratory oriented training.
Most (72%) of the teachers also suggest that the stakeholder, HEC
should make short and long term policies to produce a team of highly
qualified faculty to replace retiring staff. Short term strategy may include hiring of highly qualified faculty from various advance countries.
While, national competent students having keen interest in advance education should have the facility of sponsorship for higher education in
technologically developed countries.
Regulations
The rules and regulations for the development of pharmacy profession regarding may be evaluated according to the need of the country,
establishment of training based Pharm. D. program and creation of potential job opportunities.
Need of the Country
Majority (92%) of the teachers agree that pre-registration training must
be an integral part of Pharm. D. program. PCP should not issue license for
pharmacy practice immediately after the completion of university based
five year degree program. Internship in candidate’s desired field, hospital, industry, community pharmacy under the supervision of a registered
pharmacist should be compulsory for baccalaureate degree of pharmacy
152
at the end of 5th professional year. The duration of internship should be
at least of one year followed by a comprehensive practical test, provision
of counseling to patient on a disease issue (clinical pharmacy), prescription dispensing (hospital pharmacy), people education for some epidemiological problem (community pharmacy), development of some formulation
(industrial pharmacy). The successful specialized candidates should be
considered eligible for license. The internship in hospital or some other
pharmacy organizations leads to pharmacy careers in hospitals or public health. Hospital pharmacists may perform multifunctional duties as
assigned by administration, such as hospital pharmacist has to purchase chemicals, develop formulations and perform quality control tests
on these dosage forms. They also manage radiopharmaceuticals, sterile
instruments, meetings with health care personnel and many other activities. The training in advance subjects such as biotechnology, genetics,
pharmacogenomics, and pharmacoeconomics lead to careers in teaching
and research. Internee pharmacists can also join analytical (chemical as
well as microbial) laboratories to gain expertise in pharmacoepidemiology,
pharmacotoxicology, pharmacokinetics, gene therapy, hospital hygiene,
biotechnology and nanopharmaceuticals.
Establishment of Training Based Pharm. D. Program
About 66% of the teachers agree that exposure to actual working
premises of pharmacy practice should be an integral part of the curriculum in every professional year like advance countries such as France
and UK.8-9 After completion of 2nd professional year, students should be
placed in some medicine dispensing premises for at least 3 months, suitable in summer vacations of the same duration. The rationale of this
activity is to make students capable of dosage adjustment and its schedule. Similarly, students after completion of 3rd professional year should
be placed in some community pharmacy practice for at least 3 months.
The objective of this placement is to make students capable of counseling
patients to get optimum therapeutic outcome of medicines. At the end of
4th professional year, students should be placed in clinical setting for at
least 3 months. This activity will enable students to talk patients directly
and assess disease state. Students should be placed in pharmaceutical
industries for at least 2 weeks each year for learning dosage from development techniques.
153
Creation of potential job opportunities
Most (79%) of the teachers propose that medicines should be categorized into various classes according their sale and supply. The health authorities should make a class of safe medicines for prescription by pharmacists. This rule will reduce burden from the shoulders of physicians
and enhance pharmacist’s role in health care delivery system, ultimately
creation of potential job opportunity for pharmacists. Moreover, pharmacists can be motivated to work in community pharmacies to achieve their
level of satisfaction. Pharmacists should be allowed to prescribe drugs
other than potent and harmful drugs such as Tranquilizers. Moreover,
pharmacists should be allowed to substitute drug products on the basis
of efficacy and price. In this way, the patient’s pharmacotherapy can be
optimal and the pharmacist can have a good income. Potential job opportunities can also be created by producing the role of clinical pharmacist in National Health Policy. In this way, present nature of pharmacist
job (manufacturing and marketing oriented, (Table VI) in Pakistan can
become patient oriented.
Miscellaneous
Few (18%) teachers suggest that animations should be used to make
students better understand. Teachers should deliver compact and integrated lectures. Class quiz and general discussion should be compulsory during degree program. Its marks should be counted in final result.
Some (14%) teachers also express that memorandum of understanding
should be signed with institutes having an excel in the field of pharmacy
to exchange students and faculty members for the development of this
profession. Most (87%) of the teachers demand that optional subjects,
relevant to pharmacy, should be available for pharmacists for national
and provincial level competitive examination.
Conclusions
Pharmacy education and practice in Pakistan needs drastic improvement in the curriculum, infrastructure, administration, regulations and accreditation criteria for movement to Pharm. D., a patient
154
TABLE VI
Areas of current pharmacy practice in Pakistan
S.
No.
Area of pharmacy practice
Pharmacists
working (%)
1
Government employment (Federal and provincial drug
inspectors and hospital pharmacists)
8
2
Hospital pharmacists in private hospitals (For example, Ahga
Khan Hospital Karachi, Shoukat Khanum Hospital Lahore and
Children Hospital Lahore)
1
3
Pharmaceuticals sales promotion (Medical representatives)
39
4
Pharmaceutical industries
27
5
Teaching
15
6
Others
10
oriented profession. These measurements can enhance pharmacist’s role
in health care provisions in Pakistan and can enable Pakistani pharmacists to compete with the international pharmacist community, so that
their degrees will earn better respect even in developed countries.
Acknowledgements
The authors are grateful to the Heads/Chairmen/Deans and teachers
of all pharmacy institutes for contributing necessary information to complete this manuscript on pharmacy education and practice in Pakistan.
Summary
The objective of this article is to identify possible causes for the below par standard of the pharmacy education and practice in Pakistan
and some remedial measures for bringing it closer to the advance standards. One hundred and forty five pharmacy teachers from 17 departments of pharmacy of public and private universities were interviewed
about their perception regarding key features and various shortcomings
155
of pharmacy education and practice in Pakistan. In Pakistan, pharmacist’s role is not squeezed into national health policy which should be accomplished on priority basis to uplift this profession. In addition, pharmacy institutes need improvement in academic and research facilities
qualitatively, not quantitatively. Moreover, pharmacy curriculum needs
drastic revision on regular basis for moving to Pharm. D. requirements.
Young academicians should be sent to developed countries to get higher
education in new subjects of pharmacy to achieve long run goals. As
short term policy, well reputed foreign faculty members should be hired
and an efficient coordination should be developed between pharmacy
institutes, pharmaceutical industries and Pharmacy Council of Pakistan (PCP). Pharmacy education and practice in Pakistan needs drastic
improvement in the curriculum, infrastructure, administration, regulations and accreditation criteria for movement to Pharm. D.
Key words : Pharmacy education, Pharmacy practice, Curriculum,
Infrastructure, Regulations.
REFERENCES
1. National Health Policy 2009 (Stepping Towards Better Health). Government of Pakistan,
Ministry of Health (National Health Policy Unit). http://www.healthnwfp.gov.pk/downloads/draft%20health%20policy.pdf. Accessed on December 29, 2009.
2. Demographics of Pakistan, http://en.wikipedia.org/wiki/Demographics_of_Pakistan.
Accessed on December 29, 2009.
3. Curriculum of pharmacy for Pharm-D & M.PHIL. www.hec.gov.pk/InsideHEC/.../
CurriculumRevision/.../Pharmacy%202004.pdf. Accessed on December 29, 2009.
4. Babar, Z.U.: Pharmacy education and practice in Pakistan [letter]. Am. J. Pharm. Educ.,
69 (5): Article 105 (2005).
5. Jamshed, S., Babar, Z.U., Masood, I.: The Pharm. D. Degree in Developing Countries
(Letter). Am. J. Pharm. Educ., 71 (6) Article 125 (2007).
6. Khan, S.A., Asad, M.U.: Mannual of Drug Laws. Revised Edition, Umer Khurram Printers, Lahore (2009).
7. Yang, E., Shin, T.J., Kim, S., Go, Y., Lee, S.: The pedagogical validity for a six years
curriculum in pharmacy education. Korean J. Med. Educ., 17 (3): 225-238 (2005).
8. Bourdon, O., Ekeland, C., Brion, F.: Pharmacy education in France. Am. J. Pharm.
Educ., 72 (6): Article 132 (2008).
9. Sosabowski, M.H., Gard, P.R.: Pharmacy education in the United Kingdom. Am. J.
Pharm. Educ., 72 (6): Article 130 (2008).
In Vitro Characterization of
Chlorpromazine Hydrochloride Uptake
by Human Erythrocytes: Effect of
Concentration and Hematocrit
Received : 11.11.2010
Revised : 06.12.2010
Accepted : 08.12.2010
Emel Öykü Cetin**, Selma Sahin*o
Introduction
Many factors influence the kinetic events of compounds within the
body including binding to blood and tissue components, enzymatic and
cellular activity and membrane permeability1. One process, erythrocyte
permeability, is generally not investigated as often compounds permeate this membrane so readily that it does not rate limit disposition of
compounds. However, time to reach partitioning equilibrium between
erythrocytes and plasma or plasma water ranges between a few seconds
to several hours for different drugs2. Therefore, erythrocytes play an important role in the transport and disposition kinetics of compounds that
accumulate in erythrocytes to an appreciable extent2-4.
The primary binding sites of drugs in the erythrocytes are associated
with haemoglobin (e.g. digoxin and derivatives, sulfonamides, mefloquine,
phenytoin, phenothiazines, salicylic acid and congeners, imipramine and
derivatives), plasma membranes (e.g. codeine, chlorpromazine, imipramine) or proteins2,5. Acetazolamide, methazolamide, chlorthalidone
and dorzolamide are bound extensively to carbonic anhydrase which is
present in cytosol of erythrocytes6-11. Cyclosporin A and tacrolimus are
* Hacettepe University, Faculty of Pharmacy, 06100-Ankara,Turkey.
**Ege University, Faculty of Pharmacy, Izmir, Turkey.
0
Corresponding author: Selma Sahin
Tel:0 312 305 1241 Fax: 0312 311 09 06 E-mail:[email protected]
158
strongly bound to the cytosolic proteins in the erythrocytes12,13. It is commonly assumed that only unbound drug molecules in the plasma water
of blood can leave the capillary bed in the liver and kidney for elimination. Therefore, the drugs that are bound to or partitioned into the
erythrocytes are not immediately available for elimination as they cannot
leave the capillary bed of eliminating organs. One implication of the red
blood cell (RBC) distribution kinetics concerns the influence of route of
administration on hepatic extraction of compounds. Because of the short
transit time between the absorption site and liver14 (1-2 s) orally absorbed
compounds may have insufficient time to equilibrate within the blood
before reaching the hepatic sinusoidal bed. In contrast, most drug molecules delivered into the liver after intravenous administration should
have more time for equilibration than occurs after oral administration.
Therefore, the degree of first-pass hepatic extraction of drugs, especially
those with a high affinity for erythrocyte components, may be greater for
intestinally absorbed than systemically circulating drug15,16.
Chlorpromazine (as chlorpromazine hydrochloride, CPZ) is classified as a low-potency typical antipsychotic drug and in the past, it was
used in the treatment of both acute and chronic psychoses including
schizophrenia and the manic phase of bipolar disorder as well as amphetamine-induced psychoses. Due to side effects, the use of chlorpromazine has been largely replaced by newer generation of atypical antipsychotics which are generally better tolerated. Chlorpromazine has also
been used in porphyria, short term management of severe anxiety and
aggressive episodes, severe hiccups, severe nausea/emesis17,18. It has
previously been shown that CPZ has an affinity for blood components
including erythrocyes19,20. CPZ was reported to interact with erythrocyte
membranes, membrane lipids and hemoglobin20,21. Although the mechanism of interaction is not known, it was reported that CPZ distributes
asymmetrically between the inner and outer layers of the membrane22.
At physiological pH, it is bound to the inner face of the membrane23,24.
At low concentration (<1.0 mM), CPZ protects erythrocytes against hypotonic lysis25, whereas at higher doses (>0.5-1.0 mM), CPZ causes loss
of erythrocyte membrane integrity and cell lysis24,26. It was also reported
that CPZ forms little pores on the membrane allowing transport of micro
solids like Na+ but not hemoglobin or the other ions27. Therefore, in the
present study, CPZ was chosen as the model compound to investigate the
effect of concentration and hematocrit on erythrocyte uptake.
IN VITRO CHARACTERIZATION OF CHLORPROMAZINE HYDROCHLORIDE UPTAKE BY HUMAN
ERYTHROCYTES: EFFECT OF CONCENTRATION AND HEMATOCRIT
159
Materials and Methods
Materials
Chlorpromazine hydrochloride (CPZ) was a generous gift from
Eczacıbaşı (Turkey). All other chemicals were of analytical grade and
used as received. The human erythrocyte suspension and whole blood
were obtained from the Blood Bank of Hacettepe University Hospital (Ankara).
Methods
CPZ Uptake by Erythrocytes
Human erythrocyte suspension obtained from the Blood Bank was
centrifuged (NF 615 Nuve) at 4000 rpm for 10 minutes. The supernatant
and the Buffy coat were discarded, and then packed erythrocytes were
washed three times with phosphate buffer saline (PBS, pH 7.4)28. After
the final washing, the supernatant was removed and the erythrocytes
were diluted to the required hematocrit (20, 30, 40%). However, the colour
intensity of these suspensions was too high for reliable measurement of
CPZ, these suspensions were further diluted with PBS (1/500 v:v). The
number of erythrocytes in each suspension was determined using Coulter
Counter (Coulter Max M, UK) and hematocrit value of the suspension was
expressed as cell/mL. Also, after dilution with PBS (1/500), whole blood
was used to investigate CPZ uptake by erythrocytes.
Whole blood or erythrocyte suspensions (4.06 - 7.76x106 cell/mL)
were incubated with CPZ (5, 7.5, 10, 15 mg/mL) at 37ºC, and concentration decrease in buffer was determined by measuring CPZ absorbance
(254 nm) automatically at 2.5 min-intervals for 30 min, using a Shimadzu UV-160 A model spectrophotometer (Japan)29,30.
CPZ Interaction with Erythrocyte membrane
After dilution (1/500 v:v) of erythrocyte suspension (20, 40%) with
phosphate buffer, the suspension was centrifuged at 4000 rpm for 10
min and buffer phase was removed. Erythrocyte membranes were prepared by hemolysing packed erythrocytes in distilled water (5 mL) and
centrifuging at 4000 rpm for 15 min. Post hemolytic residue was washed
three times with PBS (pH 7.4), and then erythrocyte membrane was diluted with PBS.
160
A suspension of erythrocyte membranes (3 mL) was incubated with
CPZ (5, 15 mg/mL) at 37 ºC, and concentration decrease in buffer was
determined by measuring CPZ absorbance (254 nm) automatically at 2.5
min-intervals for 30 min, using a Shimadzu UV-160 A model spectrophotometer (Japan).
CPZ Interaction with Hemolysate
After dilution (1/500 v:v) of erythrocytes suspension (20, 40%) with
phosphate buffer, the suspension was centrifuged at 4000 rpm for 10
min and the buffer phase was removed. Erythrocytes were hemolysed in
distilled water and then centrifuged at 4000 rpm for 15 min. The upper
hemolysate layer was removed and used to investigate the possible interaction between CPZ and hemolysate.
Two different hemolysate (3 mL), obtained from the hemolysis of
erythrocyte suspensions with hematocrit values of 20 and 40%, were
incubated with CPZ (5, 15 mg/mL) and concentration decrease in buffer
was determined by measuring CPZ absorbance (254 nm) automatically
at 2.5 min-intervals for 30 min, using a Shimadzu UV-160 A model spectrophotometer (Japan).
Sample Analysis
Concentration of CPZ was determined by means of a spectrophotometric method. The calibration curve was constructed in PBS (pH 7.4),
over the concentration range of 0 to 15 µg/mL. Calibration equation
and corresponding determination coefficient (r2) were obtained by leastsquare linear regression analysis. The method was validated as to linearity, specificity, precision (repeatability and reproducibility), and stability.
Data Analysis
Mean time to reach equilibrium (MET) and the area under the curve
(AUC) values were estimated from the buffer concentration-time profiles
using the following equations28,
30
30
AUC = ∫ C (t )dtdt
0
(1)
161
30
30
MET =
∫ttCC ((tt))dtdt
0
AUC
(2)
Erythrocyte-associated CPZ (fRBC) was calculated indirectly from the
hematocrit (H) and concentrations in blood (CB) and buffer (CP)31.
f RBC = 1- [Cp (1-H) /CB]
(3)
Permeation coefficient (PC; cm/s) of CPZ across erythrocyte membrane was estimated from Equation 4.
30
∆∆CC∆∆t ⋅tV⋅ VRBC
AUC
P
CP
PC
C===
∫0ACARBC(t )⋅dtC⋅ Co ⋅RBC
6060
0
RBC
o ⋅6
(4)
where ΔC/Δt is the slope of erythrocyte concentration- time profiles;
VRBC is the volume of erythrocytes (cm3); ARBC is surface area of erythrocytes (cm2), and Co initial drug concentration (μg/mL).
All tabulated results were expressed as mean ± SE. The results were
compared by means of Kruskall-Wallis and Mann-Whitney U tests. A p
value less than 0.05 was considered significant.
CPZ was successfully determined using the spectrophotometric
method and there were no interfering peaks at 254 nm, from phosphate
buffer, blood and blood components. The method was linear in the concentration range of 0 to 15 µg/mL (r2= 0.999). The coefficient of variation values estimated from repeatability and reproducibility studies were
within the acceptable range (<2%), indicating that the precision of the
method was satisfactory. CPZ was found to be stable during the time
course of experiment.
162
Preliminary incubation studies indicated that distribution equilibrium between erythrocytes and buffer (or plasma) was achieved within
10 min. Therefore, 30 min incubation period was selected for all experiments. Mean time to reach equilibrium was estimated from buffer concentration-time profiles. Regardless of the conditions used, the equilibrium was achieved within 15 minutes. This observation was in agreement
with the literature32.
Buffer concentration-time profiles obtained from incubation of CPZ
(5, 7.5, 10, 15 μ/mL) with erythrocyte suspensions were given in Figure
1. Area under the curve (AUC) values estimated from these profiles by
means of linear trapezoidal method, and results were summarized in
Table 1. For all conditions, AUC values increased significantly with an
increase in CPZ dose (p<0.05). There was a linear correlation between
the CPZ concentrations and corresponding AUC values (r2 > 0.997), indicating that CPZ uptake by erythrocytes was linear within the concentration range used in this study. For a given concentration, AUC value determined from the incubation with whole blood suspension was slightly
lower than those obtained with the erythrocyte suspension, however, the
difference was not significant. In the case of erythrocyte suspension, although, the AUC values decreased slightly with an increase in the hematocrit value for all CPZ dose studied, there was no significant difference
between them. On the other hand, almost identical AUC values were
obtained from the studies undertaken with erythrocyte membrane and
hemolysate (Table I).
Influence of hematoctit and dose on uptake of CPZ by erythrocytes
was given in Figure 2. When washed erythrocyte suspension was used,
the fraction of CPZ uptaken by erythrocytes was influenced by both CPZ
dose and hematocrit value of suspension. For a given dose, CPZ uptake
by erythrocytes was increased with an increase in hematocrit value (e.g.
for 5 μg/mL CPZ, 11 and 24% for the hematocrit values of 4.06x106 and
7.76x106 cell/mL, respectively). For a given hematocrit value, erythrocyte
uptake was decreased with an increase in CPZ dose (e.g. for hematocrit
value of 4.06x106 cell/mL, 11 and 6 % for 5 and 15 μg/mL, respectively). This observation could be due to 3-fold increase in CPZ dose compared to 2-fold increase in cells numbers in the suspension. On the other
hand, when whole blood suspension was used, uptake was higher (about
34%) than those obtained with the erythrocyte suspensions, and was
163
Figure 1
Buffer concentration time profiles of chlorpromazine hydrochloride (5, 7.5, 10, 15 mg/
mL), obtained from erythrocyte suspensions with hematocrit values of 4.06x106 cell/ml
(•), 5.74 x106 cell/ml (♦) and 7.76 x106 cell/ml (¨) (mean ± S.E, n=4).
112.8 ± 4.60
157.9 ± 3.85
214.1 ± 3.43
322.8 ± 1.42
5
7.5
10
15
431.3± 2.72
279.4 ± 2.51
204.4 ± 5.17
137.3± 3.48
4.06 x 106 a
391.1 ± 3.75
271.0 ± 5.31
192.8 ± 2.76
128.2 ± 8.10
5.74 x 106
372.3 ± 7.65
252.8 ± 4.58
176.9 ± 4.31
117.6 ± 2.29
7.76 x 106
Erythrocyte Suspension
H40b
H20b
H40b
Hemolysate
-
-
-
-
b
a
-
-
446. 4 ± 0.50 443.5 ± 1.40 446. 5 ± 0.24 446.1 ± 0.25
-
-
147. 3 ± 0.53 146.3 ± 1.30 146.0 ± 0.51 146.9 ± 0.16
H20b
Erythrocyte Membrane
Hematocrit values (cell/mL)
H20 and H40 hematocrit values of the erythrocyte suspension used for the preparation of erythrocyte membrane and hemolysate
Whole Blood
Concentration
(mg/mL)
AUC (μg.min/mL)
TABLE I
Area under the curve (AUC) values estimated from buffer concentration time profiles (mean ±SE; n= 4).
164
165
Figure 2
Uptake (%) of chlorpromazine hydrochloride (5, 7.5, 10, 15 mg/ml) by erythrocytes
[hematocrit 4.06x106 cell/ml (•), 5.74 x106 cell/ml (o) and 7.76 x106 cell/ml (♦)] and whole
blood [WB ()].
not influenced by CPZ dose. Higher uptake with whole blood suspension
could be attributed to possible interaction of CPZ with other blood components such as plasma proteins and other cells present in blood. When
erythrocyte membrane was used, for a given concentration, interaction
between CPZ and membrane was less than erythrocytes suspensions
(e.g. for 5 μg/mL CPZ and hematocrit value of 4.06x106 cell/mL, 11%
for erythrocyte suspension and 4% for erythrocyte membrane), and was
very similar for different hematocrit values (e.g. for 15 μg/mL CPZ and
hematocrit values of 4.06x106 and 7.76x106 cell/mL, about 2%). Similar
observation was made with hemolysate (e.g. for 5 μg/mL CPZ and hematocrit value of 4.06x106 cell/mL, 11% for erythrocyte suspension and 4%
for erythrocyte membrane; for 15 μg/mL CPZ and hematocrit values of
4.06x106 and 7.76x106 cell/mL, about 1% ).
The permeability coefficients of CPZ across erythrocyte membranes
were summarized in Table II. When washed erythrocytes were used, for a
given concentration, the permeability values were decreased with an increase in hematocrit value. For a given hematocrit value, permeability coefficient decreased with an increase in CPZ dose. However, the differences
in permeability values obtained as a function of dose and hematocrit values were not significant (p>0.05). Similarly, when whole blood suspension
1.36 ± 0.30
1.20 ± 0.11
0.48 ± 0.17
7.5
10
15
3.56± 0.38
3.15 ± 0.41
6.73 ± 0.76
5.50 ± 1.53
4.06 x 106 a
2.50 ± 0.74
2.17 ± 0.76
2.09 ± 0.69
4.08 ± 1.52
5.74 x 106
Washed Erythrocytes
1.34 ± 0.35
2.61 ± 1.06
2.92 ± 1.00
3.21 ± 1.52
7.76 x 106
Permeability Coefficient (x10-6; cm/s)
1.13 ± 0.12
-
-
2.13 ± 0.45
H20b
0.59 ± 0.06
-
-
1.10 ± 0.23
H40b
Erythrocyte membrane
b
a
Hematocrit values (cell/mL)
H20 and H40 hematocrit values of the erythrocyte suspension used for the preparation of erythrocyte membrane and hemolysate
1.03 ± 0.74
Whole
Blood
5
Concentration
(mg/mL)
TABLE II
Permeability coefficients of chlorpromazine hydrochloride across erythrocyte membrane (mean ±SE; n= 4).
166
167
was used, there was no significant difference in permeability values estimated for different CPZ dose (p>0.05). On the other hand, when erythrocyte membrane suspension was used, permeability values were found
to be significantly influenced both by hematocrit and CPZ dose (p<0.05).
The results of this study suggest that CPZ interacts with erythrocytes irrespective of the conditions used. The site for interaction was reported to be hemoglobin25,33 and erythrocyte membrane27,34. Recognizing
that only unbound drug molecules are capable of passing through the
membranes, such an interaction limits not only the distribution but also
elimination CPZ within the body. This aspect can be further investigated
in the absence and presence of erythrocytes using in situ perfused liver
preparation.
Summary
Although erythrocytes are not expected to constitute any barrier effect for rapidly penetrating substances, they may have profound effects
on the distribution and elimination of compounds that slowly equilibrates and/or extensively partition into erythrocytes. Chlorpromazine
hydrochloride (CPZ) was chosen as a model compound to investigate the
effect of concentration and hematocrit on erythrocyte uptake. Suspensions of erythrocyte with hematocrit values of 4.06-7.76x106 cell/mL and
whole blood were incubated with CPZ solutions (5, 7.5, 10, 15 μg/mL).
Suspensions of erythrocyte membranes and hemolysates were also incubated with CPZ (5, 15 μg/mL). Absorbance of CPZ in buffer phase was
automatically measured at 2.5 min. intervals for 30 min. Mean time for
equilibration and the area under curve values (AUC) were determined
from buffer concentration time profiles, whereas degree of drug uptake
and permeation coefficient across erythrocyte membranes were estimated from the erythrocyte concentration time profiles. For all conditions,
equilibrium between buffer and erythrocytes was achieved within 15 min,
and there was a linear correlation between the AUC values and CPZ dose.
When erythrocyte suspension was used, uptake was found to be influenced by both concentration and hematocrit. On the other hand, CPZ uptake (about 34%) was not influenced by drug concentration when whole
blood suspension was used. In addition, in all conditions, the permeation
coefficients for CPZ was found to be in the range of 0.34-6.75x10-6 cm/s.
Keywords: Chlorpromazine Hydrochloride, Erythrocytes, Hematocrit,
Permeation Coefficient
168
Özet
Klorpromazin Hidroklorürün İnsan Eritrositleri Tarafından
Tutulumunun in Vitro Karakterizasyonu: Konsantrasyon ve
Hematokritin Etkisi
Eritrositlerin hızla penetre olan maddeler için herhangi bir bariyer etkisi oluşturması beklenmese de eritrositlerle yavaş dengelenen ve/veya
aşırı partisyon gösteren bileşiklerin dağılımı ve eliminasyonu üzerinde
önemli etkileri olabilir. Klorpromazin hidroklorür (CPZ), eritrosit tutulumu üzerine konsantrasyon ve hematokritin etkisini incelemek amacıyla
model ilaç olarak seçilmiştir. Hematokrit değerleri 4.06-7.76x106 hücre/
mL olan eritrosit süspansiyonu ve tam kan değişik CPZ konsantrasyonları (5, 7.5, 10, 15 μg/mL) ile inkübe edilmiştir. Eritrosit membranı süspansiyonu ve hemolizat da CPZ (5, 15 μg/mL) ile inkübe edilmiştir. Tampon fazındaki CPZ’nin absorbansı 30 dakika süreyle 2.5 dakika aralıklarla otomatik olarak ölçülmüştür. Ortalama dengeye ulaşma zamanı ve eğri
altında kalan alan (AUC) tampon konsantrasyon zaman profillerinden
tayin edilirken ilaç tutulum derecesi ve eritrosit membranından permeasyon katsayısı eritrosit konsantrasyon zaman profillerinden hesaplanmıştır. Bütün şartlarda tampon ve eritrositler arasındaki dengeye 15 dakika içinde erişilmiş ve AUC ile CPZ dozu arasında lineer bir korelasyon
bulunmuştur. Eritrosit süspansiyonu kullanıldığında tutulum hem konsantrasyon hem de hematokritten etkilenmiştir. Buna karşılık tam kan
süspansiyonu kullanıldığında CPZ tutulumu (%34 civarı) ilaç konsantrasyonundan etkilenmemektedir. Ek olarak bütün koşullarda CPZ için
permeasyon katsayısı 0.34-6.75x10-6 cm/s sınırları arasındadır.
Anahtar kelimeler: Klorpromazin Hidroklorür, Eritrosit, Hematokrit,
Permeasyon Katsayısı.
169
REFERENCES
1. Rowland, M., Evans, A.M. (1991). Physiological models of hepatic elimination. In:
(Rescigno, A., Thakur, A.K. (Eds.), New Trends in Pharmacokinetics. Plenum Press,
New York, pp. 83-102.
2. Hinderling P.H. (1997). Red blood cells: a neglected compartment in pharmacokinetics
and pharmacodynamics. Pharmacol. Rev., 49(3), 279-295.
3. Highley M.S., DeBruijin E.A. (1996). Erythrocytes and the transport of endogenous
compounds. Pharm. Res., 13,186-195.
4. AbuTarif M.A., Taft D.R. (2002). Simulation of the pharmacokinetic profile of methazolamide in blood: Effect of erythrocyte carbonic anhydrase binding on drug disposition.
Pharm. Res., 19(4), 551-555.
5. Vaidyanathan S., Boroujerdi M. (2000). Interaction dexrazoxane with red blood cells
and hemoglobin alters pharmacokinetics of doxorubicin. Cancer Chemother. Pharmacol., 46, 93-100.
6. Colleste P., Garle M., Rawlins M.D., Sjoeqvist F. (1976). Interindividual difference is
chlorthalidone concentration in plasma and red cells of man after single and multiple
doses. Eur.J. Clin. Pharmacol., 9, 319-325.
7. Fleuren H.L.J., Van Rossum J.M. (1977). Nonlinear relationship between plasma and
red blood cells pharmacokinetics of chlorthalidone in man. J. Pharmacokinet. Biopharm., 5, 359-375.
8. Wallace S.M., Riegelman S. (1977). Uptake of acetazolamide by human erythrocytes. J
Pharm. Sci., 66, 729-731.
9. Bayne W.F., Tao T.F., Rogers G., Chu L.C., Theeuwes F. (1981). Time course and disposition of methazolamide in human plasma and red blood cells. J. Pharm. Sci., 70,75-80.
10. Lin J.H., Lin T.H., Cheng H. (1992). Uptake and stereoselective binding of enantiomers
of MK-927, a potent carbonic anhydrase inhibitor, by human erythrocytes in vitro.
Pharm. Res., 9. 339-344.
11. Biollaz J., Munafo A., Buclin T., Gervasoni J-P., Magnin J-L., Jaquet F., BrunnerFerber F. (1995). Whole blood pharmacokinetics and metabolic effects of the topical
carbonic anhydrase inhibitor dorzolamide. Eur. J. Clin. Pharmacol., 47, 453-460.
12. Agarwal R.P., McPherson R.A., Threatte G. A. (1986). Evidence for a cyclosporin-binding protein in human erythrocytes. Transplantation, 42, 627-632.
13. Hooks M.A, (1994). Tacrolimus, a new immunosuppressant-a review of the literature.
Ann. Pharmacother., 28, 501-511.
14. Chiou, W.L. (1984). A new model-independent physiological approach to study hepatic
drug clearance and its applications. Int. J. Clin. Pharmacol. Ther. Toxicol., 22, 577590.
15. Lee, H.J., Chiou, W.L. (1989). Erythrocytes as barriers for drug elimination in the isolated rat liver. I. Doxorubicin. Pharm. Res., 6, 833-839.
16. Lee, H.J., Chiou, W.L. (1989). Erythrocytes as barriers for drug elimination in the isolated rat liver. II. Propranolol. Pharm. Res., 6, 840-843.
17. Martindale The Extra Pharmacopoeia (28th Ed.), The Pharmaceutical Press, 1989,
S.1509-17.
18. Kayaalp, O. (1997). ‘Rasyonel Tedavi Yönünden Tıbbi Farmakoloji’, Feryal Matbaacılık,
Ankara.
19. Bickel, M. H. (1975). Binding of chlorpromazine and imipramine to red cells, albumin,
lipoproteins and other blood components. J. Pharm. Pharmacol., 27, 733-738.
20. Owen, N. E., Gunn, R. B. (1983). Kinetic mechanism of chlorpromazine inhibition
erythrocyte 3-o-methylglucose transport. Biochim. Biophys. Acta., 727, 213-216.
21. Benga, G., Ionescu, M., Popescu, O., Pop, I. V. (1983). Effect of chlorpromazine on proteins in human erythrocyte membranes as inferred from spin labeling and biochemical
analyses. Mol. Pharmacol., 23, 771-778.
22. Sheetz, M.P., Singer, S. J. (1974). Biological membranes as bilayer couples a molecular
mechanism of drug-erythrocyte interactions. Proc. Nat. Acad. Sci., 71(11), 4457-4461.
23. Elferink, J. G. R. (1977). The asymmetric distribution of chlorpromazine and its quaternary analogue over the erythrocyte membrane. Biochem. Pharmacol., 26, 2411-2416.
24. Ahyayaucha H., Gallego M., Casis O. and Bennouna M. (2006). Changes in erythrocyte
morphology induced by imipramine and chlorpromazine. J. Physiol. Biochem., 62 (3),
199-206.
25. Bhattacharryya, M., Chaudri, U., Poddar R.K. (1990). Studies on the interaction of
chlorpromazine with haemoglobin. Int. J. Biol. Macromol., 12, 297-301.
26. Cornelius, A. S., Reilly, M. P., Suzuki, M., Asakura, T., Horiuchi, K., (1994). The mechanism of chlorpromazine-induced red blood cell swelling. Gen. Pharmacol., 25 (1), 205210.
27. Lieber, M. R., Lange, Y., Weinstein, R. S., Steck, T. L. (1984). Interaction of chlorpromazine with the human erythrocyte membrane. J. Biol. Chem., 259, 9225-9234.
28. Sahin S, Rowland M. (2007). Influence of erythrocytes on the hepatic distribution kinetics of urea and thiourea. Eur J Pharm Sci., 31(3-4),180-189.
29. Luxnat, M., Galla, J.H. (1986). Partition of chlorpromazine into lipid bilayer membranes: the effect of membrane structure and composition. Biochim. Biophys. Acta.,
856, 274-282.
30. Bai, A. S., Abramson, F. P. (1984). Effects of chlorpromazine on the disposition and
beta-adrenergic blocking activity of propranolol in the dog. J. Pharmacokin. Biopharm.,
12(3), 333-349.
31. Ehrnebo M., Agurell S., Boreus L.O,, Gordon E., Lonroth U. (1974). Pentazocine binding to blood cells and plasma proteins. Clin. Pharmacol. Ther., 16(3), 424-429.
32. Tamura A., Sujimoto K., Sato T., Fujii T (1990). Effect of haematocrit, plasma protein
concentration and temperature of drug-containing blood in vitro on the concentration
of the drug in plasma. J. Pharm. Pharmacol., 42, 577-580.
33. Bhattacharyya J., Bhattacharyya M., Chakraborti A.S., Chaudhuri U., Poddar
R.K.(1998). Structural organisations of hemoglobin and myoglobin influence their
binding behaviour with phenothiazines. Int. J. Biol. Macromol., 23(1):11-18.
34. Chen J.Y., Brunauer L.S., Chu F.C.. Helsel C.M., Gedde M.M., Huestis W.H. (2003).
Selective amphipathic nature of chlorpromazine binding to plasma membrane bilayers.
Biochim. Biophys. Acta., 1616(1), 95-105.
Formulation and Characterization
of Surfactin-Containing SelfMicroemulsifying Drug Delivery Systems
(SF-SMEDDS)
Received : 07.09.2010
Revised : 21.01.2010
Accepted : 28.01.2011
Feride Hande Kural*, Reyhan Neslihan Gürsoy*o
Introduction
Surfactin (SF), which has an amphiphilic and cyclic character with a
molecular weight of 1036 Da, is a very powerful biosurfactant that is obtained from Bacillus Subtilis (Figure 1). Surfactin owes its amphiphilic
character to the polar amino acid head group and the non-polar hydrocarbon chain in its structure. Its activity is not only to lower the surface
tension; SF also plays an important role in biological activities, such as
antimicrobial1, antibacterial2, antifungal3, antiviral4, cytolytic activity5
These properties imply that SF could be used as a surfactant or an active
substance in a suitable pharmaceutical formulation, such as self-(micro/
nano)emulsifying drug delivery systems (S[M/N]EDDS).
S(M/N)EDDS are mixtures of oils and surfactants, ideally isotropic,
sometimes including cosolvents, which emulsify under conditions of gentle agitation, similar to those which would be encountered in the gastrointestinal tract6-8. When compared with emulsions, which are sensitive and metastable dispersed forms, S(M/N)EDDS are physically stable
formulations that are easy to manufacture9. An additional advantage of
* Department of Pharmaceutical Technology, Faculty of Pharmacy, Hacettepe University,
06100, Sıhhiye Ankara, TURKEY
0
Corresponding author: Assoc. Prof. Dr. R. Neslihan Gürsoy
E-mail: [email protected], [email protected]
172
S(M/N)EDDS over simple oily solutions is that they provide a large interfacial area for partitioning of the drug between oil and water10.
In this study, stable SMEDDS formulations were designed and characterized, and the bioactive SF compound was successfully incorporated
into these formulations.
Materials and Methods
Materials
SF (≥ 98% purity) was purchased from Sigma (USA). Gelucire 44/14
and Labrasol were kind gifts from Gattefossé (France). Vitamin E was a
kind gift from Roche Pharmaceuticals (İstanbul, Turkey). Poly ethylene
glycol 3000 (PEG 3000) was purchased from Fluka (USA). Nanopure water was used throughout the experiments.
Preformulation Studies
In preformulation studies, 4 main formulation systems were designed. The oil phase and the surfactants were weighed and mixed on a
water bath at 40°C. After dilution with water, the formulations were then
evaluated according to their physical appearance as a function of time.
The compositions of the formulations are shown in Tables 1, 2, 3 and 4.
The ternary phase diagrams of the formulations can be seen in Figures
2, 3, 4 and 5.
Figure 1
Primary structure of surfactin11
173
FORMULATION AND CHARACTERIZATION OF SURFACTIN-CONTAINING SELF-MICROEMULSIFYING
DRUG DELIVERY SYSTEMS (SF-SMEDDS)
TABLE I
The Compositions of the Formulations
Ternary Phase Diagram Values of the Components
Formulation
No/
Component
PEG 3000
Gelucire 44/14
Labrasol
Vitamin E
F 1.1
10
80
10
5
F 1.2
20
60
20
5
F 1.3
30
40
30
5
F 1.4
40
30
30
5
F 1.5
30
30
40
5
F 1.6
60
20
20
5
F 1.7
40
20
40
5
F 1.8
20
20
60
5
F 1.9
80
10
10
5
F 1.10
10
10
80
5
At a later stage, the points around F1.10 were chosen for the main
formulation studies. Table 5 shows the composition of these formulations. The ternary phase diagram also is also shown in figure 6.
Preparation of Formulations
In the preformulation studies, optimum surfactant, co-surfactant
and oil combinations were determined with ternary phase diagrams.
The formulations composed of different surfactants with varying ratios
were determined. The optimum SMEDDS formulation contained Vitamin
E, Gelucire 44/14, Labrasol and PEG 3000.
In the SMEDDS formulations, the amount of Vitamin E had a constant value at 5% w/w. The oil, co-solvent and surfactants were weighed
individually into a tube. The excipients were stirred on a water bath at
40 °C. At the end, the formulations were diluted to 10 ml with pH 7.0 buffer. The formulations were analyzed as a function of time (days).
In the formulation studies; the active substance, SF was added to
the optimum formulations. The formulations were analyzed both macroscopically and microscopically. Characterization studies were performed
by measuring pH, droplet size distribution, zeta potential and thermal
properties of the stable microemulsions.
174
Figure 2
Ternary Phase Diagram for the formulations shown in Table I
TABLE II
Formulation No/
Component
PEG 3000
Gelucire 44/14
Tyloxapol
Vitamin E
F 2.1
10
80
10
5
F 2.2
20
60
20
5
F 2.3
30
40
30
5
F 2.4
40
30
30
5
F 2.5
30
30
40
5
F 2.6
60
20
20
5
F 2.7
40
20
40
5
F 2.8
20
20
60
5
F 2.9
80
10
10
5
F 2.10
10
10
80
5
175
Figure 3
Ternary Phase Diagram for the formulations shown in Table 2
TABLE III
Formulation No/
Component
PEG 3000
Tyloxapol
Labrasol
Vitamin E
F 3.1
10
80
10
5
F 3.2
20
60
20
5
F 3.3
30
40
30
5
F 3.4
40
30
30
5
F 3.5
30
30
40
5
F 3.6
60
20
20
5
F 3.7
40
20
40
5
F 3.8
20
20
60
5
F 3.9
80
10
10
5
F 3.10
10
10
80
5
176
Figure 4
TABLE IV
Formulation No/
Component
Propylene Glycol
Gelucire 44/14
Labrasol
Vitamin E
F 4.1
10
80
10
5
F 4.2
20
60
20
5
F 4.3
30
40
30
5
F 4.4
40
30
30
5
F 4.5
30
30
40
5
F 4.6
60
20
20
5
F 4.7
40
20
40
5
F 4.8
20
20
60
5
F 4.9
80
10
10
5
F 4.10
10
10
80
5
177
Figure 5
TABLE V
Compositions and the components formulations around F1.10
Formulation No/
Component
PEG 3000
Gelucire 44/14
Labrasol
Vitamin E
F 1.10
10
10
80
5
F 1.12
35
0
65
5
F 1.14
20
5
75
5
F 1.25
25
5
70
5
F 1.27
15
10
75
5
F 1.29
15
5
80
5
F 1.31
10
5
85
5
F 1.32
5
5
90
5
178
Figure 6
Characterization Studies
Macroscopic and Microscopic Analysis
Macroscopic properties of the formulations were determined in both
preformulation and formulation studies. Physical stability was monitored
by visual inspection for occurrence of phase separation and other organoleptic properties.
It was expected that liquid crystals would be formed in the formulations as a result of high surfactant concentration. Thus, the formulations were also analyzed for the presence of liquid crystal structures.
Polarizing light microscopy technique was utilized for the evaluation of
liquid crystal structures. The studies were performed by Leica DM EP
polarizing microscope (Germany).
pH Measurements
pH measurements of the formulations were conducted as a function
of time (days), before and after the addition of SF. These measurements
were performed by Sartorius PP 20 pH meter (Germany).
179
Droplet Size Distribution Analysis
Droplet size distribution and zeta potential analyses were carried
out in the formulation studies. Each measurement was repeated 3 times
utilizing Malvern Nanosizer ZS2000 nanosizer (UK). The droplet size distribution analysis results are shown in Table 6. Table 7 also shows the
zeta potential values of the formulations.
Differential Scanning Calorimetric (DSC) Analysis
Differential scanning calorimetry (DSC) measurements were performed with TA Instruments Q100 (USA). Each excipient, blank SMEDDS
formulations (before and after dilution) and SF-SMEDDS formulation
(before and after dilution) were scanned 3 times for the thermal analyses.
Samples were placed in closed aluminum pans and heated from 25 °C to
140 °C at a rate of 10 °C/min. The flow rate of N2 was constant at 50 ml/
min. Calibration was made by Indium.
Results
Macroscopic and Microscopic Analysis
Several compositions of oils and surfactants were prepared using ternary phase diagrams as part of preformulation studies. Of the excipients
tested, the composition of Gelucire 44/14, Labrasol, PEG 3000 and Vitamin E gave the most stable SMEDDS (Figure 7). Stable microemulsions
were obtained as shown in region A, which exhibited Newtonian type
rheological behavior upon aqueous dilution. In region B, unstable microemulsions which became cloudy as a function of time, were obtained. In
region C, coarse emulsions were obtained.
The optimum SMEDDS formulations were examined utilizing a
polarizing light microscope to observe the appearance of possible liquid crystal structures due to the presence of high amount of surfactants in the formulations. Due to the nano size range of the SMEDDS
formulations, no image was observed under the polarizing light microscope, as expected. Moreover, no liquid crystal structures were observed,
which are known to exhibit characteristic images under the polarizing
light microscope.
180
TABLE VI
Droplet Size distributions of the formulations
Formulation No
Average Droplet Size, nm (± Standard Deviation,
n=3)
PDI
F 1.10
18,15 (±0,04)
0,13
F 1.12
23,68(±0,10)
0,14
F 1.14
20,38(±0,16)
0,13
F 1.27
20,08(±0,16)
0,15
F 1.31
17,07(±0,24)
0,13
F 1.32
15,78(±0,09)
0,11
F 1.25
4386,67(±1089,49)
1,00
F 1.29
6999,67(±2970,61)
0,43
TABLE VII
Zeta Potential Values of the formulations
Formulation
Average Zeta Potential, mV
F 1.10
-0,45
F 1.12
-1,07
F 1.14
0,36
F 1.27
-0,28
F 1.31
-0,01
F 1.32
-0,42
F 1.25
-1,01
F 1.29
-1,03
pH Measurements
For the pH measurements, it appears that the pH (6.75±0.006) of
the formulation did not vary over a period of time indicating sustained
physical stability of SMEDDS formulation.
Droplet Size Distribution Analysis
The droplet size distribution and zeta potential of the SMEDDS formulation were determined as a function of time, before and after the addition of SF. The results are shown in table 8.
181
Figure 7
Ternary phase diagram of the SMEDDS formulations
TABLE VIII
Droplet size distribution, PDI and Zeta Potential measurements of a typical SMEDDS
formulation before and after the addition of SF
SMEDDS Formulation
Average Droplet
Size ± SD (nm)
Average PDI±SD
Average Zeta
Potential ± SD
(mV)
Before the addition
of SF
8.80±0.03
0.127±0.005
0.18±0.248
After the addition of
SF
9.46±0.02
0.120±0.01
-2.72±1.06
Differential Scanning Calorimetric (DSC) Analysis
Thermal analysis was performed on the excipients (Gelucire 44/14,
Labrasol, PEG 3000 and Vitamin E), on SF, and on the SMEDDS before
and after dilution.
One of the most stable formulations from region A was tested for
DSC experiments. The melting temperature of SF was found to be 131.54
°C (Figure 8). This data is in accordance with the results obtained by
the capillary melting point method (132 °C) and the literature12. Table 9
182
Figure 8
DSC Thermograms of SF (n=3)
TABLE IX
DSC data for the excipients and the SMEDDS formulation (n=3)
Component
Tm (°C)
ΔH (J/g)
Gelucire 44/14
47.88±2.09
60±7.12
PEG 3000
61.97±0.85
194.68±2.04
SMEDDS Before Dilution
39.48±0.79
12.81±4.31
SMEDDS After Dilution
70.50±3.51
291.60±21.35*
*n=2
illustrates the melting temperature (T m) and the enthalpy of transition
(ΔH) for Gelucire 44/14, PEG 3000 and the SMEDDS formulation before
and after dilution.
183
Discussion
Our aim in this project was to design and characterize self-microemulsifying drug delivery systems (SMEDDS) containing SF. SMEDDS
formulations containing different compositions of excipients were prepared using ternary phase diagrams. Then, the physical stability of the
SMEDDS formulations was monitored. Additionally, characterization
studies were performed on the optimum formulations which were found
physically stable.
Physically stable SMEDDS formulations comprised Vitamin E,
Labrasol, Gelucire 44/14 and PEG 3000. In figure 2, a ternary phase diagram comprising Gelucire 44/14, Labrasol and PEG 3000 (most stable
SMEDDS in Region A, unstable SMEDDS in Region B and coarse emulsions in Region C) is given.
The pH values of the blank and SF-containing SMEDDS formulations following 1:10 dilution with pH 7.0 phosphate buffer was 6.77±0.05
and 6.75±0.007, respectively. It has been reported that SF had nearly no
surface activity at pH values from 2 to 413. In a study, it was found that
SF started to precipitate out of the production medium at pH≤514 and
was dissolved completely when the pH returned to 615. Thus, formulations were diluted with pH 7.0 phosphate buffer in the present study to
sustain the surface activity of SF, which has surface activity above pH 5
with its maximum at pH 613.
The characterization studies were performed on both the blank formulations and SF-containing formulations. For the droplet size and zeta
potential measurements, a monomodal droplet size distribution with a
narrow range was obtained with stable SMEDDS formulations. The average droplet size of the blank SMEDDS formulation was found to be
8.80±0.03 nm. The addition of SF to the formulation increased the droplet size slightly. This could be due to the rearrangement of the surfactants upon insertion of SF at the oil-water interface.
The average zeta potential values were in the range of -3.5–5.0 mV
for the blank formulations. Since only nonionic surfactants were used
in these formulations, zeta potential values close to neutrality were
obtained. The average zeta potential of the blank and SF-containing
formulations was 0.18±0.24 mV and -2.72±1.06 mV, respectively. The
surface potential value of the microemulsion droplets was probably due
184
to the presence of the surfactant in its ionized form at the oil/water
interface16. So, if the agent is cationic, the zeta potential value will be
positive; if the agent is anionic, the zeta potential value will be negative.
The surfactants used in these formulations were all nonionic. So, the
zeta potential of the microemulsion droplets was about neutral. On the
other hand, the zeta potential value of the SF-SMEDDS could be due
to the presence of Glu/Asp residues which are in anionic form in the
peptide chain of SF17.
The main purpose of the DSC analysis was to determine the thermal
behavior of SF and the formulation excipients. One of the most stable
formulations from region A in the ternary phase diagram was tested for
DSC experiments. The melting temperature of SF was found to be 131.54
°C. This data is in accordance with the results obtained by the capillary
melting point method (132 °C) and the literature12. It can be inferred
from the DSC data that excipients forming the SMEDDS behave differently before and after dilution. It appears that following aqueous dilution,
the molecules exhibited structural rearrangements, so only the Gelucire
melting endotherm appeared before dilution (39.48 °C) and only the PEG
3000 melting endotherm (70.50 °C) following dilution, both of them exhibiting a shift from their actual values. This may be due to the hydrophilicity of PEG 3000 which probably leads to more interaction with the
water molecules. The melting endotherm of SF was not observed in the
thermogram of the SF-SMEDDS formulation. This result may imply the
presence of a strong interaction between SF and the excipients at the
oil-water interface.
Conclusion
In this study, a novel and stable SMEDDS formulation containing a
powerful biosurfactant, SF, was developed and characterized successfully. To the best of our knowledge, this is the first study incorporating SF into a pharmaceutical dosage form. It is worth investigating the
bioactivity of SF in the newly developed SMEDDS formulation, which is
actually the next step in our research.
185
Özet
Sürfaktin İçeren Kendiliğinden Mikroemülsifiye Olabilen İlaç
Taşıyıcı Sistemlerin Formülasyonu ve Karakterizasyonu
Bu projenin amacı; çok güçlü bir biyosürfaktan ve aynı zamanda çeşitli
terapötik etkileri olan sürfaktin (SF)’in, kendiliğinden mikroemülsifiye
olabilen sistemler (SMEDDS) içinde formüle edilmesidir. Bunun için, üçgen faz diyagramları kullanılarak geliştirilen SMEDDS formülasyonları
hazırlanmış ve karakterizasyon çalışmaları yürütülmüştür. Fiziksel
görünüm, pH, damlacık büyüklüğü, zeta potansiyel, termal ve mikroskopik incelemeler; dayanıklı ve teknolojik açıdan uygun SF-SMEDDS
elde edildiğini göstermiştir. Bilindiği kadarıyla, bu çalışma SF’in şimdiye
kadar SMEDDS gibi bir farmasötik dozaj formunda formülasyonunu
gösteren ilk çalışmadır.
Anahtar kelimeler: Sürfaktin, kendiliğinden-(mikro/nano) emülsifiye
olabilen ilaç taşıyıcı sistemler, biyosürfaktanlar
Summary
The aim of this project was to formulate surfactin (SF), a powerful
biosurfactant with several therapeutic properties, into self-microemulsifying drug delivery systems (SMEDDS). Thus, SMEDDS formulations
were developed and prepared utilizing ternary phase diagrams, and
characterization studies were carried out. The physical appearance, pH,
droplet size, zeta potential, thermal and microscopic properties indicate
that stable and technologically suitable SF-SMEDDS were obtained. To
the best of our knowledge, this is the first study showing the successful
incorporation of SF into a pharmaceutical dosage form such as SMEDDS.
Keywords: Surfactin; self-(micro/nano)emulsifying drug delivery
systems, biosurfactants
186
REFERENCES
1.
Das P, Mukherjee S and Sen R: Antimicrobial potential of a lipopeptide biosurfactant
derived from a marine Bacillus circulans. J Appl Microbiol 104: 1675-84, 2008.
2. Kim KM, Lee JY, Kim CK and Kang JS: Isolation and characterization of surfactin
produced by Bacillus polyfermenticus KJS-2. Arch Pharm Res 32: 711-5, 2009.
3. Carrillo C, Teruel JA, Aranda FJ and Ortiz A: Molecular mechanism of membrane
permeabilization by the peptide antibiotic surfactin. Biochim Biophys Acta 1611: 91-7,
2003.
4. Hsieh FC, Li MC, Lin TC and Kao SS: Rapid detection and characterization of surfactin-producing Bacillus subtilis and closely related species based on PCR. Curr
Microbiol 49: 186-91, 2004.
5. Kim PI, Bai H, Bai D, Chae H, Chung S, Kim Y, Park R and Chi YT: Purification and
characterization of a lipopeptide produced by Bacillus thuringiensis CMB26. J Appl
Microbiol 97: 942-9, 2004.
6. Pouton CW: Formulation of self-emulsifying drug delivery systems. Adv Drug Deliver
Rev 25: 47-58, 1997.
7. Gursoy RN and Benita S: Self-emulsifying drug delivery systems (SEDDS) for improved oral delivery of lipophilic drugs. Biomed Pharmacother 58: 173-82, 2004.
8. Gursoy N, Garrigue JS, Razafindratsita A, Lambert G and Benita S: Excipient effects
on in vitro cytotoxicity of a novel paclitaxel self-emulsifying drug delivery system. J
Pharm Sci 92: 2411-2418, 2003.
9. Tang J, Sun, J., He, Z.: Self-Emulsifying Drug Delivery Systems: Strategy For Improving Oral Delivery Of Poorly Soluble Drugs. Curr Drug Ther 2: 85-93, 2007.
10. Yang S, Gursoy RN, Lambert G and Benita S: Enhanced oral absorption of paclitaxel
in a novel self-microemulsifying drug delivery system with or without concomitant
use of P-glycoprotein inhibitors. Pharm Res 21: 261-70, 2004.
11. Seydlova G and Svobodova J: Review of surfactin chemical properties and the potential biomedical applications. Cent Eur J Med 3: 123-133, 2008.
12. Oka K, Hirano T, Homma M, Ishii H, Murakami K, Mogami S, Motizuki A, Morita
H, Takeya K and Itokawa H: Satisfactory separation and MS-MS spectrometry of six
surfactins isolated from Bacillus subtilis natto. Chem Pharm Bull (Tokyo) 41: 1000-2,
1993.
13. Abdel-Mawgoud AM, Aboulwafa MM and Hassouna NA: Characterization of surfactin
produced by Bacillus subtilis isolate BS5. Appl Biochem Biotechnol 150: 289-303,
2008.
14. Kim HS, Yoon BD, Lee CH, Suh HH, Oh HM, Katsuragi T and Tani Y: Production and
properties of a lipopeptide biosurfactant from Bacillus subtilis C9. J Ferment Bioeng
84: 41-46, 1997.
15. Wei YH and Chu IM: Enhancement of surfactin production in iron-enriched media by
Bacillus subtilis ATCC 21332. Enzyme Microb Tech 22: 724-728, 1998.
16. Gershanik T, Haltner E, Lehr CM and Benita S: Charge-dependent interaction of selfemulsifying oil formulations with Caco-2 cells monolayers: binding, effects on barrier
function and cytotoxicity. Int J Pharm 211: 29-36, 2000.
17. Peira E, Carlotti ME, Trotta C, Cavalli R and Trotta M: Positively charged microemulsions for topical application. Int J Pharm 346: 119-23, 2008.
Hacettepe Üniversitesi Eczacılık Fakültesi Dergisi
Cilt 30 / Sayı 2 / Temmuz 2010 / ss. 187-204
İnsülin Glarjin Kullanımının Toksikolojik
Açıdan Değerlendirilmesi
Received : 23.06.2010
Revised : 01.08.2010
Accepted : 03.08.2010
Pınar Erkekoğlu*, Belma Giray*, Gönül Şahin*o
Giriş
Diabetes mellitus ciddi komplikasyonlar ve erken ölümle karakterize bir hastalıktır. Bu hastalık kan glukoz düzeylerinin vücudun yeteri
kadar insülin üretmemesi veya insüline yanıt verememesine bağlı olarak ortaya çıkabilir1,2. Eğer vücut insülin üretemiyorsa hastalık “Tip 1”,
eğer insülini etkin bir şekilde kullanamıyorsa veya insülin resistansı
varsa (yani vücut üretilen insüline yeteri kadar cevap veremiyorsa) hastalık “Tip 2” olarak adlandırılır3. Ayrıca daha önceden bir diyabet durumu olmaksızın hamilelikte de gelişebilir (gestasyonel diyabet)4. Obezite,
hareketsiz yaşam tarzı, popülasyonun yaşlanması ve ileri yaş mortalite
oranındaki düşüş diyabetin artışına neden olmaktadır5.
İnsülin tedavisi ilk olarak Banting ve Best tarafından bulunmuştur ve 1922’den beri tip 1 ve tip 2 diyabetin tedavisinde kullanılmaktadır6. İnsülin analogları, doğada bulunan insülin formlarından farklı
olarak sentezlenen ve glisemik kontrolü sağlamak için kullanılan antidiyabetiklerdir7. Genetik mühendisliği ile amino asit sekansı değiştirilen insülin formlarının farmakokinetiği değiştirilerek etki süreleri ve
etki şekilleri farklılaştırılabilir. Amerikan Gıda ve İlaç Dairesi (Food and
Drug Administration, FDA) insülin analoğu olan bu ilaçları “insülin reseptör ligandları” olarak adlandırmaktadır8. İnsülin analogları şu şekilde sınıflandırılabilir 9:
* Hacettepe Üniversitesi, Eczacılık Fakültesi, Farmasötik Toksikoloji Anabilim Dalı,
Ankara
0
Corresponding author: Tel: 0312 3052178, Faks: 0312 3092958,
E-mail: [email protected]
188
HACETTEPE ÜNİVERSİTESİ ECZACILIK FAKÜLTESİ DERGİSİ
1. Hayvan insülinleri (domuz insülini, sığır insülini, sentetik insan insülini)
2. Kimyasal ve enzimatik olarak modifiye edilmiş insülinler (domuz insülinin insane insülinine enzimatik olarak çevrilmiş formları)
3. Non-hekzamerik insülinler = Hızlı etki eden insülinler (NPH insülin
ve insülin lispro, insülin aspart, insülin glulizin gibi)
4. İzoelektrik noktası kaymış insülinler = Uzun etki süreli insülinler
(insülin glarjin, insülin detemir gibi)
Bu derlemede “izoelektrik noktası kaymış insülinler” veya “uzun
etki süreli insülinler” olarak adlandırılan insülin grubuna dahil olan
“insülin glarjin” ve bu insülin formunun farmako/toksikokinetik ve farmako/toksikodinamik özellikleri, kullanım avantajları ve kanser dahil
toksik etkilerinden bahsedilecektir.
İnsülin Glarjin
İnsülin glarjin (C267H408N72O77S6) rekombinant DNA teknolojisi ile
üretilen bir insan insülini analoğudur. İnsulinin A21 pozisyonundaki asparajinin glisin ile değiştirilmesi ve 2 arjininin C-terminal bölgeye bağlanması (B31 ve B32 olarak) ile molekülün modifikasyonu sonucu
formüle edilmiştir10. İnsülin glarjinin yapısı Şekil 1’de verilmiştir. Bu değişiklikler molekülün isoelektrik noktasını 5.4’den 6.7’ye yükseltmiş ve
nötral pH’de düşük çözünürlük göstermek üzere tasarlanmıştır. İnsülin
glarjin, enjeksiyonluk solüsyonun asidik pH’sında (pH=4) tamamen çözünür11. İlaç şu anda tüm dünyada yaklaşık 3.5 milyon hasta tarafından kullanılmaktadır.
Tüm insülin analoglarının ve insülin glarjin birincil aktivitesi glukoz metabolizmasının düzenlenmesidir. İnsülin ve analogları, özellikle
iskelet kası ve yağ tarafından periferik glukoz alınımını uyarırlar ve hepatik glukoz üretimini inhibe ederler. Böylece kan glukoz düzeylerini düşürürler. İnsülin proteolizi, adipositte lipolizi inhibe eder ve protein sentezini artırır12.
İnsülin glarjin, tip 1 diyabeti olan yetişkin ve 6 yaş ve üzerindeki çocuk hastalarda endikedir. Ayrıca uzun etkili insülinin gerekli olduğu Tip
2 diyabetli yetişkin hastalarda insülin glarjin kullanılabilir6.
İNSÜLİN GLARJİN KULLANIMININ TOKSİKOLOJİK AÇIDAN DEĞERLENDİRİLMESİ
189
Şekil 1
İnsülin Glarjinin Yapısı
Yapılan klinik çalışmalarda, insülin glarjinin diğer insülin analoglarına ve özellikle NPH insüline göre en büyük avantajı insülin kullanımıyla oluşabilecek ciddi hipoglisemiye neden olmamasıdır13. İnsülin
glarjin her gün aynı saatte olmak üzere uygulanmalı ve dozu hastaya
göre ayarlanmalıdır14.
Farmako/Toksikokinetik Özellikler
Subkütan olarak enjekte edildiğinde insülin glarjin nötral fizyolojik
pH’da stabil hekzamerler olarak çöker ve bu da ilacın ayrışmasını ve takiben absorpsiyonunu geciktirir11, 15. Piyasada bulunan insülin glarjinin
içinde ayrıca bulunan çinko absorpsiyonun daha da gecikmesine yardımcı olur16. İnsülin glarjin, insan NPH insülinine kıyasla daha yavaş ve
çok daha uzun süreli absorbsiyon göstermiş ve farmakodinamik aktivitesi zaman profiliyle uyumlu bulunmuştur. Düzgün ve uzun etki süreli, öngörülebilir bir konsantrasyon/zaman profili gösterir. Günde bir kez
enjekte edilen insülin glarjinin etkisi 2-4 saat arasında başlar, pik etki
göstermez ve etkinliği 20-24 saat sürer. İlk dozdan sonraki 2-4 gün içinde kanda kararlı düzeye ulaşır. i.v. yoldan uygulandığında insan insülininin eliminasyon yarılanma ömrüne benzer bir t1/2’si vardır17. İnsülin
glarjinin NPH insüline göre zaman-yanıt eğrisi Şekil 2’de verilmiştir. İnsülin glarjinin daha uzun süreli etkisi, daha yavaş olan absorbsiyon hızıyla doğrudan ilişkilidir ve günde tek doz uygulamayı desteklemektedir.
190
Şekil 1
İnsülin Glarjinin Zaman-Yanıt Eğrisi
İnsülin glarjin gibi insülin analoglarının etki süresi farklı bireylerde ya
da bireyin kendisinde dikkate değer değişkenlik gösterebilir17.
Erkeklerde, insülin glarjin subkütan dokuda β-zincirinin karbokA
A
B
sil bölgesinde aktif metabolitler 21 -Gly-insülin ve 21 -Gly-des-30 -Thrinsülin oluşumuyla kısmen degradasyona uğramaktadır. Değişmemiş
olarak molekülün kendisi ve degradasyon ürünleri plazmada da bulunur18.
Farmako/Toksikodinamik Özellikler
İnsülin reseptörüne bağlanma kinetiği açısından insülin glarjin, insan insülini ile çok benzerdir ve %100 bağlanma kapasitesi olarak rhinsülin alınırsa, %86 oranında insülin reseptörüne bağlanır19. Bu nedenle, insülin reseptörü yoluyla, insülin glarjinin insülinle aynı tip etkiye yol açtığı kabul edilebilir. Diğer taraftan insülin glarjinin IGF-1 reseptörlerine bağlanma oranı %100 bağlanma kapasitesi olarak rh-insülin
alınırsa, %641’dir19,20. Tüm insülinlerde olduğu gibi, insülin glarjinin
etki süresi fiziksel aktivite ve diğer değişkenlerden etkilenebilmektedir.
191
İnsülin Glarjinin Ters Etkileri
1. Hipoglisemi riski oluşturması: İnsülin tedavisinde genel olarak en sık görülen yan etki olan hipoglisemi, insülin dozu insülin gereksinimine göre çok yüksekse ortaya çıkabilir. İnsülin analoglarının en
belirgin yan etkisi hipoglisemidir. Hasta kendini sallanıyor gibi hissediyorsa; baş dönmesi, terleme, sinirlilik, iritabilite, davranışta ve ruh halinde hızlı bir değişim, baş ağrısı, konuşmada zorlanma, güçsüzlük, derinin renginde değişim (solukluk), açlık ve sakarlık gibi durumlar varsa, hemen doktora başvurmalıdır. Uzayan veya şiddetli hipoglisemik epizodlar konfüzyon, tutarık ve bilinç kaybına yol açabilir ve yaşamı tehdit
edici olabilir21. Ancak insülin glarjinin NPH insülin ile karşılaştırılmasında nokturnal hipoglisemi riskinde belirgin bir düşük risk saptanmıştır (p=0.00003). Ayrıca semptomatik hipoglisemi riski insülin NPH’a göre
daha düşüktür22.
İnsülinin dozu yetersiz kalması durumunda ise, hiperglisemi ortaya çıkabilir. Eğer hastada ağız kuruluğu, aşırı susama, sık idrara çıkma,
aşırı acıkma, bulantı, kusma, nefes darlığı, nefeste meyve kokusu, güçsüzlük hissi, görmede bulanıklık ve bilinç düzeyinde azalma varsa, hiperglisemiden şüphelenilmeli ve hemen profesyonel yardım alınmalıdır21.
Diğer taraftan, insülin tedavisine uyunç tüm formları için oral antidiyabetiklerle karşılaştırıldığında düşüktür (p<0.001)23. Bu da diyabetin
kontrol altına alınmasını önleyen ve diyabetiklerin ketoasidoz tanımıyla
hastaneye kaldırılmalarına neden olan en önemli unsurdur (p<0.008) 24.
2. Göz üzerine ters etkiler: Retinanın patolojik neovaskülizasyonu sonucu “prematüre retinopati (ROP)” gelişir. Bu durum diyabetik
hastalarda da görülür ve “diyabetik retinopati (DR)” olarak adlandırılır. DR diyabetin en belirgin komplikasyonlarından biridir ve görme bozukluğunu beraberinde getiren retinadaki vasküler ve nöronal hasar ile
karakterizedir25. Diyabetik hastalarda retinal iskeminin sonucu olarak
körlüğe kadar ilerleyen bir tablo gelişebilir26.
Kan şekeri kontrolünde belirgin bir değişiklik, göz merceklerinin dolgunluğu ve refraktif indeksindeki geri dönüşlü değişikliklerden dolayı,
geçici görme bozukluğuna neden olabilir. Uzun süreli kan şekeri kontrolü diyabetik retinopatinin gelişim riskini azaltır. Ancak, kan şekeri düzeyinde ani düzelme sağlayan yoğun insülin tedavisi de DR’nin geçici bir
süre için kötüleşmesine neden olabilir. Özellikle fotokoagülasyonla tedavi
192
edilmemiş olan proliferatif retinopatisi olan hastalarda, şiddetli hipoglisemik epizodlar geçici görme kaybına yol açabilir. İnsülin glarjin uygulaması ve DB arasındaki ilişkiyi inceleyen çalışmalar sınırlıdır ve çelişkili sonuçlar vermiştir. 28 hafta boyunca rp-NPH veya glarjin kullanan
hastalarda DR’nin gelişimi açısından iki grup arasında bir fark görülememiştir27. Diğer taraftan benzer bir çalışma Davis ve ark. (2007) tarafından yürütülmüş ve rh-NPH grubunda 213 hastadan 6’sında ve glarjin grubunda 220 hastadan 6’sında DR gözlenmiş; ancak DR gelişimi açısından iki grup arasında arasında bir fark bulunamamıştır (p=0.028) 28.
2000 yılında glarjin üzerinde yapılan bir Faz III çalışmasında ise, DR’nin
üç basamaklı progresyonunda glarjin uygulana grupta %7.5’luk bir artış
görülürken, NPH grubunda bu artış %2.7 olarak bulunmuştur ve gruplar
arası farkın önemli olduğu belirtilmiştir29. Ancak üretici firma yapılan
çalışmada hatalar olduğu (örneğin her iki gruptaki Tip 2 diyabet hastalarının oranının aynı olmaması, glarjin grubunda ilerlemiş DR olan hasta
sayısının fazla olması gibi) belirterek bu çalışmanın sonucunun güvenilir
olmadığını belirtmiştir30,31. Diğer taraftan insülin aspart ile insülin glarjinin tedavi tutarlarının ve etkinliklerinin karşılaştırıldığı bir çalışmada, insülin aspartın DR’nin ilerlemesini daha belirgin bir şekilde azalttığı belirlenmiştir32. Diğer taraftan, 18-55 arası 1341 tip 1 diabeti olan hasta üzerinde yapılan bir araştırmada, sürekli subkutan insülin infüzyonu
uygulamasının DR’nin ilerlemesinin engellenmesinde gerek NPH insülin,
gerekse insülin glarjinden daha etkin olduğu belirlenmiştir33.
3. Lipoatrofi geliştirme riski: Lipoatrofi immün kompleks aracılıklı inflamatuvar değişiklikler ve adipoz atrofisi ile birlikte gelişen subkütanöz yağ atrofisidir. Non-pürifiye sığır veya domuz insülin kullanan
hastaların %10-55’sinde rapor edilmiştir. Son yıllarda ise, rekombinant
insan insülinleri, hızlı etki eden insülin analogları ve insülin glarjin ve
insülin detemir gibi uzun etki süreli insülin analoglarının kullanımı
ile lipoatrofi gelişimi azalmakla birlikte, literatürde konu ile ilgili hala
vaka raporları bulunmaktadır34-38. Lipoatrofi sadece bir kozmetik problem değildir; ciddi metabolik bozukluklara da neden olabilir. Hayvan ve
insan insülinleri lokal alerjik ve inflamatuvar proseslerin yanında, sistemik immünolojik yanıtları da uyarabilirler ve sirküle olan sitokinlerin ve kompleman faktörlerin yüksek konsantrasyona ulaşmalarına ve
insülin-IgG kompleksinin oluşumuna neden olarak, adiposit nekrozuna ve lipoatrofiye neden olabilirler. Lipoatrofik bölgelerden alınan biyopsi
materyallerinde dermal damar çeperlerinde immünolojik bileşenlerin
193
(IgM ve C3 fraksiyonu) anormal birikimine rastlanmıştır39. Ayrıca adipozitlerin değişik farklılaşması ile beraber makrofajlardan salınan TNF-α
ve IL-6’nın lokal salımı da görülmüştür40.
4. Enjeksiyon yeri ve alerjik reaksiyonlar oluşturması: İnsülin alerjisi insülin tedavisi başladığından beri gözlenilen bir klinik durumdur. Yüksek derecede pürifiye insülinlerin kullanıma sunulmasıyla,
ortaya çıkan alerjiler toplam kullananların ancak %1’ine düşmüştür41.
Alerjik etkiler hafif lokal belirtilerden hayatı tehdit eden reaksiyonlara
dek geniş bir yelpazede görülmektedir42. Klinik çalışmalarda, hastaların
% 3-4’ünde insülin glarjinin kullanan diyabetiklerde enjeksiyon yerinde
reaksiyonlar gözlenmiştir. Bu reaksiyonlar kızarıklık, acıma, ağrı, kaşıntı, deride kalınlaşma/deride incelme, inflamasyon ve prürit şeklinde
görülebilir. Enjeksiyon yerinde insülinlere karşı çoğu minör reaksiyonlar çoğunlukla kısa sürede ortadan kalkar. İnsülinlere karşı ani gelişen
alerjik reaksiyonlar nadir olarak görülebilir. İnsülin glarjin dahil, insülinlere veya yardımcı maddelere karşı görülen bu tip reaksiyonlar geniş ölçekli deri reaksiyonları, anjiyo-ödem, bronkospazm, hipotansiyon
ve anaflaktik şok olup, yaşamı tehdit edici olabilir. Bu nedenle eğer tüm
vücutta güneş yanığına benzer bir reaksiyon, konuşmada/hareket etmede güçlük, acıma/yanma/kızarıklık, el ve ayaklarda şişme, yutmada
güçlük, nefes almada güçlük, düşük kan basıncı ve nabızda artış varsa
mutlaka profesyonel yardım alınmalıdır. Tedavide anti-histaminikler ve
glukokortikoidler kullanılır. Ayrıca hızlı etkiyen insülinler gibi farklı insülin türleri kullanımına geçilir43-47.
5. Diğer ters etkiler: İnsülin uygulaması, insüline karşı antikor
oluşumuna sebep olabilir. Klinik çalışmalarda, insan insülini ve insülin
glarjin ile çapraz reaksiyona giren antikorlar hem NPH-insülin hem de
insülin glarjin tedavi gruplarında aynı sıklıkta gözlenmiştir. Nadir olgularda, bu gibi insülin antikorlarının varlığı, hiper- ya da hipoglisemi eğilimini düzeltmek üzere insülin dozunun ayarlanmasını gerekli kılabilir.
Özellikle eğer daha önce yetersiz olan metabolik kontrolün yoğun insülin tedavisi ile düzeltildiği durumlarda insülin nadiren, sodyum retansiyonu ve ödeme yol açabilir18.
İlaç Etkileşmeleri ve İlaç Dışı Ajanlarla Etkileşmeler:
Çok sayıda madde glukoz metabolizmasını etkiler ve insülin glarjinin dozunun ayarlanmasını gerektirebilir. İnsülin glarjinin ilaç
194
etkileşmeleri Tablo I’de verilmiştir.14,48-50 Diğer taraftan insülin glarjinin
Ginseng ve Gymnema sylyestre gibi bitkisel ilaçlarla da etkileşebileceği
belirtilmektedir.
Riskli Gruplarda Kullanımı
1. Geriatrik popülasyon: İnsülin glarjinin etkisi geriatrik ve erişkin popülasyon arası fark göstermemektedir. Bu nedenle yaşlı popülasyonda farklı doz uygulamasına gerek yoktur14, 50.
2. Pediatrik popülasyon: İnsülin glarjinin güvenliği ve etkinliği
6 yaş ve üzeri çocuklarda bilindiği için daha düşük yaştaki çocuklarda
kullanılmamalıdır14, 50.
3. Gebelik döneminde kullanımı: Gebelik Kategorisi C ‘dir. İnsülin glarjin için gebe kadınlarda kullanımına ilişkin klinik veri literatürde yoktur. Hayvan çalışmaları, fertilite, gebelik, erken embriyo gelişimi,
fetüs gelişimi, doğum veya postnatal gelişim açısından doğrudan veya
dolaylı herhangi bir ters etki olmadığını göstermiştir. Sadece tavşanlarda yapılan bir çalışmada serebral ventriküllerde bir dilatasyon gözlenmiştir. Önceden var olan veya gestasyonal diyabeti olan hastalarda tüm
gebelik süresince iyi metabolik kontrolün sağlanması önemlidir. İnsülin ihtiyacı ilk üç ay içinde çoğunlukla azalır ancak bundan sonraki dönemlerde genellikle artar. Doğumdan hemen sonra, insülin gereksiniminin hızla düşmesi ile beraber hipoglisemi riski gözlenebilir. Bu nedenle,
kan şekerinin dikkatli izlenmesi önemlidir14, 50.
4. Laktasyon döneminde kullanımı: İnsülin glarjinin insan sütüne geçip geçmediği bilinmemektedir14, 50.
5. Risk oluşturabileceği diğer gruplar: Hipoglisemi, hiperglisemi veya örn. görme bozukluğunun bir sonucu olarak hastanın konsantre olma ve tepki verme yeteneği etkilenebilir. Bu durum, bu yeteneklerin
özellikle önemli olduğu (örneğin, araç veya makine kullanma gibi) durumlarda bir risk oluşturur14, 50.
Hastalara araba kullanırken hipoglisemiden kaçınmak için önlemler almaları tavsiye edilmelidir. Bu, hipogliseminin uyarıcı semptomlarının az olduğu ya da bulunmadığı ya da sık hipoglisemiye giren hastalarda özellikle önemlidir. Bu gibi durumlarda hastalar, araç veya makine kullanmamaları konusunda uyarılmalıdırlar14, 50.
TABLO I
ETKİLEŞMENİN SONUÇLARI
Hipoglisemi
İnsülin glarjinin etkisinin azalması,
hiperglisemi riski
Kardiyovasküler sorunlar
Alkolün kan şekerini düşürücü etkisi
olduğu için beraberinde insulin glarjin
kullanılması hipoglisemi riski oluşturur.
Klonidinin kan şekerini yükseltici
etkisinden dolayı insüilin glarjinin
etkinliği azalabilir.
Lityumun glukoz toleransını azaltır ve
kan şeker düzeylerini artırıcı özelliği
nedeniyle insulin glarjinin etkinliğini
azaltabileceği belirtilmektedir.
Pentamidin kullanımı hipoglisemiye
neden olabileceği için, insulin glarjinle
beraber kullanımı artan bir hipoglisemi
riski oluşturur.
ETKİLEŞEN İLAÇ
Oral antidiyabetikler (gliburid, metformin, pioglitazon), doğum kontrol hapları, ADE
inhibitörleri (lisinopril, fosinopril), kinolon antibiyotikler (siproflokzasin), disopiramid,
fibratlar, fluoksetin, MAO inhibitörleri (furazolidon, isokarbokzazid, linezolid,
moklobemid, fenelzin, prokarbazid, selejilin, tranilsipromin), pentoksifilin, propoksifen,
salisilatlar, somatostatin analogları (oktreotid), sempatomimetikler (e.g., albuterol,
terbutalin, psödoepinefrin, epinefrin) veya sulfonamid antibiyotikleri (sulfometakzasol)
Kortikosteroidler (prednizon, hidrokortizon), danazol, diazoksid, diüretikler (furosemid,
hidroklorotiyazid), glukagon, isoniazid, östrojenler ve progestojenler, fenotiazin türevleri,
somatropin, sempatomimetik ajanlar (örn: epinefrin [adrenalin], salbutamol, terbutalin)
ve tiroid hormonları atipik antipsikotik ilaçlar (örn: klozapin ve olanzapin) ve proteaz
inhibitörleri
Beta-blokörler (metoprolol, propranolol ve timolol içeren glokom damlaları) ve tiroid
ilaçları (levotiroksin), klonidin, guanetidin ve reserpin
Alkol ve alkol içeren şuruplar
Klonidin
Lityum tuzları
Pentamidin
İnsülin Glarjinin İlaç Etkileşmeleri
195
196
İnsüli̇ n Glarji̇ n ve Kanser Ri̇ ski
Almanya, İngiltere, İsveç ve İskoçya’da yapılan 4 büyük çalışma Haziran 2009’da “Diabetologia” dergisinde yayınlanmıştır.
Bunlardan Almanya’da yapılan cohort çalışma Hemkens ve ark. tarafından yürütülmüş, çalışmada Alman sağlık sigorta planı kapsamındaki 127.031 adet 18 yaş üstü bireyin verileri kullanılmıştır. Bu bireyler 2001 ve 2005 arasında insan insülini veya herhangi bir insülin analogu kullanan bireyler arasından seçilmiştir. Ancak bu çalışmada diyabet tipi, tanıdan sonra geçen süre, sigara kullanımı ve vücut kitle indeksi (VKİ) gibi diyabetle ilişkili faktörler dikkate alınmamıştır51.
Yaklaşık ortalama 1.63 yıl (ortanca 1.41 yıl, maksimum 4.41 yıl) takip edilen bu diyabet hastalarında kanser insidansı incelenmiştir. Her
100 insan/yıl olarak yapılan incelemede, insan insülini için insidans
2.5, insülin aspart için 2.2, insülin lispro ve insülin glarjin için 2.1 olarak bulunmuştur. Ancak farklı insülinler kullanan gruplar arasında
herhangi bir karşılaştırma yapmak olanaklı olmamıştır. Bunun nedeni
farklı insülin analogları kullananların yaş, cinsiyet, hastanede kalış süresi, kullandıkları diğer ilaçlar (oral antidiyabetikler dahil) ve yaşadıkları bölgelerin birbirinden tamamen farklı olmasıdır. Farklı insülin kullanan hastaların kansere ilişkin verileri sadece insan insülini ile karşılaştırılmıştır51.
Araştırmacılar çalışma sonucunda tüm insülin tipleri ile kanser
gelişimi arasında pozitif bir ilişki kurmuşlardır. Ayrıca insülin glarjin
ile insan insülini karşılaştırıldığında, glarjinin doz-bağımlı bir şekilde
kanser riskini artırdığı (p<0001) bulunurken, insülin lispro veya aspart
ile insan insülinine karşı anlamlı bir artış bulunmamıştır. İnsan insülini ile karşılaştırıldığında, insülin aspart ve insülin lispro’nun ayarlı insan kaynaklı (human resources=HR) tahminleri 1 civarındadır. Ancak
doz ayarlaması yapıldığında insülin glarjin için HR 0.86’dan 1.18’e yükselmektedir. Ayrıca insan insülini kullanımında artan dozla (<20, 20-40,
>40 U) 100 insan-yıl insidans 1.7, 2.4 ve 3.1 olarak bulunurken, insülin
glarjin için bu insidans 1.9, 2.0 ve 5.3 olarak bulunmuştur. İnsülin glarjinle insan insülini karşılaştırılırsa, insülin glarjin uzun etki süreli bir
insülin analoğu olduğu için ilacı kullanan popülasyonun %95’i için ortalama gerekli doz 59 U iken, insan insülini için 100 U’dir. Bu durumda bir karşılaştırma yapılırsa, insülin glarjinin insan insülinine karşı
197
ayarlanmış HR dozunda insidans >40 U için 1.6 iken, daha düşük dozlarda 1 düşüktür. Ancak yine de bu iki insülini doğrudan karşılaştırmanın doğru olmayacağı, diğer birçok faktörün de doz-etki ilişkisini etkileyebileceği belirtilmiştir51.
İsveç’de yapılan çalışma Jonasson ve ark. tarafından yürütülmüş,
İsveç ulusal kayıtları ile bağlantılı çalışılmıştır. Çalışmaya 114.841 kişi
dahil edilmiştir. Çalışmaya katılanların yaşları 35 ile 84 arasında değişmektedir ve kanser geçmişi olan hastalar çalışmaya dahil edilmemiştir. 1 Temmuz 2005 ile 31 Aralık 2005 arasında hastalar belirlenmiş ve 1 Ocak 2006’dan 31 Aralık 2007’ye dek hastaların kanser insidansları belirlenmiştir. Çalışmada insülin analoglarının kullanımı ile
kanser arasında bir pozitif ilişki bulunmamıştır. Yaş ve cinsiyet ayarlaması yapıldıktan sonra, kadınlarda artan günlük insülin glarjin dozları ile meme kanseri arasında istatiksel olarak anlamlı ölçüde artan bir
risk belirlenmiştir (HR=1.99). Ancak bunun bu kanser türünde zaten
gözlenen ani bir artış nedeniyle mi, yoksa doğrudan glarjin kullanımına mı bağlı olduğu noktasında araştırmacılar tam bir sonuca varamamıştır. Ayrıca gastrointestinal kanserler için riskte orta derecede bir artış belirlenmişken (HR=1.27), prostat kanseri için bir risk artış görülmemiştir (HR=1.07) 52.
İngiltere’de Currie ve ark. tarafından yapılan retrospektif, kohort çalışmaya 40 yaş üzeri, 2000 yılından sonra diyabet tedavisine başlayan,
62.809 tip 2 diyabet hastası dahil edilmiş ve kan glukoz düşüren ajanlarla (oral antidiyabetikler, insan insülini, insülin analogları) solid tümör
gelişimi arasındaki ilişki incelenmiştir. Çalışmadaki hastalar metformin
grubu, sülfanil üre grubu, kombine terapi grubu (metformin+sülfanil
üre) ve insülin grubu olmak üzere 4 gruba ayrılmıştır. İnsülin grubu ise kendi içinde insülin glarjin grubu, bifazik analog grubu ve insan bifazik insülin grubu olarak üçe ayrılmıştır. Çalışma sonucunda
metformin monoterapisinin kanser açısından en düşük risk oluşturucu ilaç tedavisi olduğu, bunu kombine terapinin takip ettiği (ayarlanmış HR= 1.08), daha sonra sülfanil üre tedavisinin geldiği (ayarlanmış
HR=1.36) ve en çok riskin insülin glarjin kullanan hastalarda görüldüğü belirlenmiştir (ayarlanmış HR:1.42). İnsülin terapisine meformin eklemenin oluşan kanser riskini azalttığı da belirtilmiştir. Ayrıca tek başına insan insüliniyle karşılaştırıldığında insülin glarjinin oluşturduğu
risk daha fazladır (HR=1.24). Metformin terapisiyle karşılaştırıldığında
198
insülin uygulamasının kolorektal (HR=1.69) ve pankreas kanseri riskini
(HR=4.63) artırdığı; ancak meme ve prostat kanseri risklerinde bir değişim yapmadığı bildirilmiştir. Sülfanil üre uygulamasının da insülin uygulamasına benzer bir risk tablosu oluşturduğu belirtilmiştir. Sonuçta
insülin ve analoglarının metformine göre solid kanser oluşturma risklerinin olduğu ve metformin kombinasyon terapilerinin kolon ve pankreas
kanser oluşma risklerini ortadan kaldırdığı belirtilmiştir. Ayrıca insan
insülini ile karşılaştırıldığında diğer insülin analoglarının kanser riskini artırmadıkları bildirilmiştir53.
İskoçya’da yapılan bir kohort çalışmada ise insülin glarjin ve kanser insidansı arasındaki ilişki Colhoun ve SDRN Epidemiology Group
tarafından incelenmiştir. Araştırmacılar tarafından diyabet tanısı konmuş bireylerin 1 Ocak 2002 ve 31 Aralık 2005 arasındaki kanser geliştirme insidansları incelenmiştir. Çalışmanın bir bölümünde 2003 yılında 4 aylık bir süre içinde 36.254 hastada görülen 715 kanser vakası (fiske kohort çalışması) ve diğer bölümünde bu süre içinde yeni insülin kullanmaya başlayan 12.852 kişideki 381 kanser vakası (kohort çalışma) incelenmiştir. Çalışmanın sonucunda insülin glarjin kullananların tüm kanser tipleri için insidansları insülin glarjin kullanmayan ve
diğer terapileri alan hastalarla aynı bulunmuştur (HR=1.02); ancak sadece diğer insülin tipleri ile bir karşılaştırma yapıldığında yalnız glarjin kullanan (n=447) hastalarda diğer hastalara oranla (n=32.295) tüm
kanser tiplerinin insidansında bir artış görülmüştür (HR=1.55). Diğer
taraftan insülin glarjinle beraber diğer insülinleri kullanan hastalarda
kanser insidansının azaldığı bildirilmiştir (HR=0.81). İnsülin glarjin ile
sadece meme kanseri arasındaki ilişki değerlendirildiğinde tüm hastalar için HR=1.49 bulunurken; glarjin dışında diğer insülin kullananlara göre HR=3.39 bulunmuştur (p=0.004). Araştırmacılar 4 yıl boyunca
yapılan inceleme sonucunda insülin glarjinin tüm kanser tiplerini veya
bazı spesifik tip kanserleri (meme gibi) artırdığını belirtmişlerdir54.
Bu dört kapsamlı çalışmanın sonuçlarının yayınlanmasından sonra Avrupa İlaç Ajansı (European Medicines Agency, EMEA) yayınladığı raporda bu çalışmaların sonuçlarının birbiriyle çelişkili olduğunu ve
glarjin ile kanser arasındaki ilişkinin ne kanıtlanabildiğini ne de ortadan kaldırılabildiğini belirtmiştir ve çalışma sonuçlarını detaylı bir şekilde inceleyeceğini bildirilmiştir. İnsülin glarjin kullanan hastalara tedaviyi bırakmamaları da önerilmiştir55. EMEA daha sonra yayınladığı
199
raporda ise, bu çalışmalarda elde edilen verilerin çelişkisinden yola çıkarak prospektüslerde bir değişiklik yapılmasının gerekli olmadığını belirtmiştir55. Amerikan Diyabet Birliği (The American Diabetes Association, ADA) de çalışmaların sonuçlarını “çelişkili ve kafa karıştırıcı” bulduğunu bildirmiş ve bu konuda bir sonuca varmak için yetersiz olduğunu, glarjin kullanan hastaların tedavilerine devam etmeleri gerektiğini
belirtmiştir56. Diğer taraftan insülin detemir’in üretici firmasının yaptığı bir çalışmada ise, detemir’in 100 kişi-yılda yaptığı malign neoplazma
insidansı 0.87 bulunurken, glarjinin için bu insidans 1.27 bulunmuştur.
Meme kanserinde ise detemir için insidans 0.11 (n=1), glarjin için 0.48
(n=3) olarak elde edilmiştir57.
Gelecekte yapılacak çalışmalarda tüm kanserler üzerindeki etkiler belirlenmek yerine spesifik kanser tipleri ile glarjin arasındaki ilişki
daha detaylı araştırılmalıdır. Daha önce kanser geçiren hastalar çalışmalara dahil edilmemeli; araştırılan kanserlerin latent periyodu ile glarjine başlama arasındaki süreç iyi değerlendirilmelidir. Ayrıca glarjinin
kısa dönemde kanser riski oluşturup oluşturmadığı değerlendirilmelidir.
Çalışmalarda kullanılan gruplar net olarak belli edilmeli (örneğin insülin glarjine karşı insan insülini grubu gibi) ve hastaların kullanım süresi, cinsiyeti, yaşadığı yer gibi ayarlamaları iyi yapılmalı ve tüm bu açılardan gruplar birbirine denk olmalıdır. Ayrıca doz-etki ilişkileri ve hastaların tedaviye uyunçları iyi belirlenmelidir58.
Sonuç
İnsülin glarjin, uzun etki süreli, öngörülebilir bir konsantrasyon/
zaman profili göstermesi, kan şekeri kontrolünü uzun süre sağlayabilmesi ve diğer insülinlere göre hipoglisemi potansiyelinin oldukça düşük
olması açısından tercih edilen bir insülin analoğudur. Ancak, yapılan
çalışmalarda diğer insülin türlerine göre daha yüksek kanser riski oluşturabileceği bildirilmektedir. Ayrıca DR, lipoatrofi ve alerjik reaksiyonlar gibi birçok ters etkiyi oluşturabileceği rapor edilmektedir. Bu nedenle, başta hassas popülasyonlar olmak üzere hekim kontrolünde dikkatli bir şekilde kullanılması gerekmektedir. Konu ile ilgili çelişkili hususların kesinleşebilmesi için kapsamlı izleme çalışmaları ve güvenilir geribildirimlerin alınıp değerlendirilmesi gerekmektedir.
200
Özet
Diabetes mellitus vücudun yeteri kadar insülin üretememesi (Tip 1)
veya üretilen insüline yeteri kadar cevap verememesi (Tip 2) ile ortaya
çıkan ve yüksek kan şekeri ile kendini gösteren bir hastalıktır. İnsülin,
pankreasta üretilen ve vücudun glukozu absorplamasını ve enerjiye
dönüştürmesini sağlayan bir hormondur. Eğer vücutta yeteri kadar
glukoz emilimi olmazsa, hiperglisemi ortaya çıkar ve birçok potansiyel
medikal komplikasyonlara neden olur. Obezite, hareketsiz yaşam tarzı,
popülasyonun yaşlanması ve geriatrik mortalite oranındaki düşüş diyabet insidansında artışa neden olmaktadır. İnsülin analogları, doğada
bulunan insülin formlarından farklı olarak sentezlenen ve glisemik kontrolü sağlamak için kullanılan anti-diyabetiklerdir. İnsülin glarjin (C267HN O S ), rekombinant DNA teknolojisi ile üretilen uzun etki süreli bir
408 72 77 6
insan insülini analoğudur. Etki süresi 18-26 saat arasındadır ve “pik”
oluşturmayan bir profil çizen etki-zaman eğrisi verir. Bu derlemede insülin glarjinin toksikolojik profiline (farmako/toksiko-kinetik ve dinamiği,
yan etkileri, ilaç etkileşmeleri ve kanser ile ilişkisi) ilişkin verilerden
bahsedilecektir.
Anahtar kelimeler: Diyabet, insülin, insülin analogları, insülin glarjin
toksikolojisi, kanser
Summary
Toxicological Evaluation of Insulin Glargine
Diabetes mellitus is a disease in which a person has a high blood
glucose level as a result of the body either not producing enough insulin
(Type 1), or because body cells do not properly respond to the insulin
that is produced (Type 2). Insulin is a hormone produced in the pancreas
which enables body cells to absorb glucose, to turn into energy. If the
body cells do not absorb the glucose, hyperglycemia leads to various potential medical complications. Obesity, sedentary life style, aging population and mortality decreases of geriatric population cause increases in
the incidence of diabetes. Insulin analogues are altered forms of insulin, different from any occurring in nature and they are anti-diabetics
used for supplying glycemic control. Insulin glargine (C267H408N72O77S6)
201
is a human insulin analogue produced by recombinant DNA technology.
It is a long-acting analogue with a duration of action of 18 to 26 hours
and with a “peakless” profile of effect-time curve. This review will focus
on the toxicological profile of insulin glargine: pharmaco/toxico-kinetics
and dynamics, side effects, drug interactions and its relationship with
cancer due to evidences related to the subject.
Key words: Diabetes, insulin, insulin analogues, insulin glargine and
its toxicology, cancer,
KAYNAKLAR
1.
Rother, K.I. : Diabetes treatment—bridging the divide. New Engl J Med, 356, 1499
(2007)
2. Masharani, U., “Diabetes mellitus and hypoglisemia”, Tierney, L.M., McPhee, S.J., Papadakis MA (Eds.) Current medical Diagnosis and Treatment. International Edition,
New York, Lange Medical Books/McGraw-Hill, (2002), sayfa 1203.
3. Sabetsky, V., Ekblom, J. : Insulin: a new era for an old hormone. Pharmacol Res, 61,
1 (2010)
4. Carr, D.B., Gabbe, S. : Gestational Diabetes: Detection, Management, and Implications. Clin Diabetes, 16: 4 (1998)
5. Zimmet, P., Alberti, K.G., Shaw, J. : Global and societal implications of the diabetes
epidemic. Nature, 414, 782 (2001)
6. Chatterjee, S., Tringham, J.R., Davies, M.J. : Insulin glargine and its place in the treatment of Types 1 and 2 diabetes mellitus. Expert Opin Pharmacother, 7: 1357 (2006)
7. Diabetes: facts and figures. Ottawa (ON): Public Health Agency of Canada; 2003. http//:
www.phac-aspc.gc.ca/ccdpc-cpcmc/diabetes-diabete/english/facts/index.html.
8. Guidance for Industry. Diabetes mellitus. Developing drugs and therapeutic biologics
for treatment and prevention. Draft guidance. U.S. Department of Health and Human
Services. Food and Drug Administration. Center for Drug Evaluation and Research
(CDER). February 2008, 1-34. http:// http://www.fda.gov/downloads/Drugs/GuidanceComplianceRegulatoryInformation/Guidances/ucm071624.pdf.
9. An introduction to insulin analogues and premixed insulin analogues. 2005. http://
www.schererclin.com/Intro_To_Insulin.pdf.
10. Hartman, I. : Insulin analogs: impact on treatment success, satisfaction, quality of
life, and adherence. Clin Med Res, 6, 54 (2008)
11. Guerci, B., Sauvanet, J.P. : Subcutaneous insulin: pharmacokinetic variability and
glycemic variability. Diabetes Metab, 31, 4S7 (2005)
12. Lantus Injection. Description. http://www.theodora.com/drugs/lantus_injection _sanofi_aventis.html.
13. Singh, S.R., Ahmad, F., Lal, A., Yu, C., Bai, Z., Bennett, H. : Efficacy and safety of insulin analogues for the management of diabetes mellitus: a meta-analysis. CMAJ 180,
385 (2009)
14. Levien, T.L., Baker, D.E., White, J.R. Jr., Campbell, RK. : Insulin glargine: a new basal insulin. Ann Pharmacother, 36,1019 (2002)
202
15. Abrahamson, M.J. : Basal insulins: Pharmacological properties and patient perspectives. Prim Care Diabetes, 4S1, S19 (2010)
16. Gillies, P.S., Figgitt, D.P., Lamb, H.M. : Insulin glargine. Drugs, 59, 253 (2000)
17. Hirsch, I.B., Bode, B.W., Garg, S., Lane, W.S., Sussman, A., Hu, P., Santiago, O.M.,
Kolaczynski, J.W., Insulin Aspart CSII/MDI Comparison Study Group. : Continuous
subcutaneous insulin infusion (CSII) of insulin aspart versus multiple daily injection
of insulin aspart/insulin glargine in type 1 diabetic patients previously treated with
CSII. Diabetes Care, 28, 533 (2005)
18. Sommerfeld, M.R., Müller, G., Tschank, G., Seipke, G., Habermann, P., Kurrle, R.,
Tennagels, N. : In vitro metabolic and mitogenic signaling of insulin glargine and its
metabolites. PLoS One, 5, e9540 (2010)
19. Kurtzhals, P., Schäffer, L., Sørensen, A., Kristensen, C., Jonassen, I., Schmid, C.,
Trüb, T. : Correlations of receptor binding and metabolic and mitogenic potencies of
insulin analogs designed for clinical use. Diabetes, 49, 999 (2000)
20. Stammberger, I., Seipke, G., Bartels, T. : Insulin glulisine--a comprehensive preclinical evaluation. Int J Toxicol, 25, 25 (2006)
21. Insulin Glargine (rDNA origin) Injection. http://www.nlm.nih.gov/medlineplus/druginfo/meds/a600027.html.
22. Horvath, K., Jeitler, K., Berghold, A., Ebrahim, S.H., Gratzer, T.W., Plank, J., Kaiser,
T., Pieber, T.R., Siebenhofer, A. : Long-acting insulin analogues versus NPH insulin
(human isophane insulin) for type 2 diabetes mellitus. Cochrane Database Syst Rev,
2, CD005613, (2007)
23. Morris, A.D., Boyle, D.I., McMahon, A.D., Greene, S.A., MacDonald, T.M., Newton,
R.W. : Adherence to insulin treatment, glycaemic control, and ketoacidosis in insulindependent diabetes mellitus. The DARTS/MEMO Collaboration. Diabetes Audit and
Research in Tayside Scotland. Medicines Monitoring Unit. Lancet, 350, 1505 (1997)
24. Rhee, M.K., Slocum, W., Ziemer, D.C., Culler, S.D., Cook, C.B., El-Kebbi, I.M., Gallina,
D.L., Barnes, C., Phillips, L.S. : Patient adherence improves glycemic control. Diabetes Educ, 31, 240 (2005)
25. Bronson, S.K., Reiter, C.E., Gardner, T.W. : An eye on insulin. J Clin Invest, 111, 1817
(2003)
26. Gargiulo, P., Giusti, C., Pietrobono, D., La Torre, D., Diacono, D., Tamburrano, G. : Diabetes mellitus and retinopathy. Dig Liver Dis, 36S1, S101 (2004)
27. Valentine, W.J., Palmer, A.J., Erny-Albrecht, K.M., Ray, J.A., Cobden, D., Foos, V., Lurati, F.M., Roze, S. : Cost-effectiveness of basal insulin from a US health system perspective: comparative analyses of detemir, glargine, and NPH. Adv Ther, 23, 191 (2006)
28. Davis, M.D., Beck, R.W., Home, P.D., Sandow, J., Ferris, F.L. : Early retinopathy progression in four randomized trials comparing insulin glargine and NPH [corrected] insulin. Exp Clin Endocrinol Diabetes, 115, 240 (2007)
29. Rosenstock, J., Park, G., Zimmerman, J., U.S. Insulin Glargine (HOE 901) Type 1 Diabetes Investigator Group. : Basal insulin glargine (HOE 901) versus NPH insulin in
patients with type 1 diabetes on multiple daily insulin regimens. U.S. Insulin Glargine (HOE 901) Type 1 Diabetes Investigator Group. Diabetes Care, 23, 1137 (2000)
30. Comparison of Insulin Glargine and NPH Human Insulin in Progression of Diabetic
Retinopathy in Type 2 Diabetic Patients. http://www.clinicaltrials.gov/ct2/show/NCT
00174824?term=NCT00174824&rank=1.
31. Chantelau, E., Kimmerle, R., Meyer-Schwickerath, R. : Insulin, insulin analogues
and diabetic retinopathy. Arch Physiol Biochem, 114, 54 (2008)
203
32. Valentine, W.J., Palmer, A.J., Lammert, M., Nicklasson, L., Foos, V., Roze, S. : Longterm clinical and cost outcomes of treatment with biphasic insulin aspart 30/70
versus insulin glargine in insulin naïve type 2 diabetes patients: cost-effectiveness
analysis in the UK setting. Curr Med Res Opin, 21, 2063 (2005)
33. EQuality1 Study Group--Evaluation of QUALITY of Life and Costs in Diabetes Type 1,
Nicolucci, A., Maione, A., Franciosi, M., Amoretti, R., Busetto, E., Capani, F., Bruttomesso, D., Di Bartolo, P., Girelli, A., Leonetti, F., Morviducci, L., Ponzi, P., Vitacolonna,
E. : Quality of life and treatment satisfaction in adults with Type 1 diabetes: a comparison between continuous subcutaneous insulin infusion and multiple daily injections. Diabet Med, 25, 213 (2008)
34. Holstein, A., Stege, H., Kovacs, P. : Lipoatrophy associated with the use of insulin analogues: a new case associated with the use of insulin glargine and review of the literature. Expert Opin Drug Saf, 9, 225 (2010)
35. Arranz, A., Andia, V., López-Guzmán, A. : A case of lipoatrophy with Lispro insulin
without insulin pump therapy. Diabetes Care, 27, 625. (2004)
36. Griffin, M.E., Feder, A., Tamborlane, WV. : Lipoatrophy associated with lispro insulin
in insulin pump therapy: an old complication, a new cause? Diabetes Care, 24, 174
(2001)
37. Ampudia-Blasco, F.J., Hasbum, B., Carmena, R. : A new case of lipoatrophy with lispro insulin in insulin pump therapy: is there any insulin preparation free of complications? Diabetes Care, 26, 953 (2003)
38. Ampudia-Blasco, F.J., Girbes J, Carmena R. : A case of lipoatrophy with insulin glargine: long-acting insulin analogs are not exempt from this complication. Diabetes,
Care. 28, 2983, (2005)
39. Reeves, W.G., Allen, B.R., Tattersall, R.B. : Insulin-induced lipoatrophy: evidence for
an immune pathogenesis. Br Med J, 280, 1500 (1980)
40. Atlan-Gepner, C., Bongrand, P., Farnarier, C. : Insulin-induced lipoatrophy in type
I diabetes. A possible tumor necrosis factor-alpha-mediated dedifferentiation of adipocytes. Diabetes Care, 19, 1283 (1996)
41. Nagai, T., Nagai, Y., Tomizawa, T., Mori, M. : Immediate-type human insulin allergy
successfully treated by continuous subcutaneous insulin infusion. Intern Med, 36,
575 (1997)
42 Kumar, D. : Lispro analog for treatment of generalized allergy to human insulin. Diabetes Care, 20, 1357 (1997)
43. Castéra, V., Dutour-Meyer, A., Koeppel, M., Petitjean, C., Darmon, P. : Systemic allergy to human insulin and its rapid and long acting analogs: successful treatment
by continuous subcutaneous insulin lispro infusion. Diabetes Metab, 31, 391 (2005)
44. Gonzalo, M.A., De Argila, D., Revenga, F., García, J.M., Díaz, J., Morales, F. Cutaneous allergy to human (recombinant DNA) insulin. Allergy, 53, 106 (1998)
45. Pratt, E.J., Miles, P., Kerr, D. : Localized insulin allergy treated with continuous subcutaneous insulin. Diabet Med, 18, 515 (2001)
46. Näf, S., Esmatjes, E., Recasens, M., Valero, A., Halperin, I., Levy, I., Gomis, R.. : Continuous subcutaneous insulin infusion to resolve an allergy to human insulin. Diabetes Care, 25, 634 (2002)
47. Barranco, R., Herrero, T., Tornero, P., Barrio, M., Frutos, C., Rodríguez, A., Malvetti, V., Luisa Baeza, M. : Systemic allergic reaction by a human insulin analog. Allergy,
58, 536 (2003)
48. Lantus. Insulin glargine [r DNA origin] injection. http://products.sanofi-aventis.us/
lantus/lantus.html
204
49. Chakkarwar, P.N., Manjrekar, N.A. İnsülin glargine: A long acting insülin analog. J
Postgrad Med, 51, 68 (2005)
50. Product information. Lantus (Insülin glargine). Kansas City, MO: Aventis Pharmaceuticals, February 2001.
51. Hemkens, L.G., Bender, R., Grouven, U., Sawicki, P.T. : Insulin glargine and cancer.
Lancet, 374, 1743 (2009)
52. Jonasson JM, Ljung R, Talbäck M, Haglund B, Gudbjörnsdòttir S, Steineck G. Insulin
glargine use and short-term incidence of malignancies-a population-based follow-up
study in Sweden. Diabetologia, 52, 1745 (2009)
53. Currie, C.J., McEwan, P., Poole, C., Valentine, W.J., Palmer, A.J., Lammert, M., Nicklasson, L., Foos, V., Roze, S. : Comments on long-term clinical and cost outcomes of
treatment with biphasic insulin aspart 30/70 versus insulin glargine in insulin-naïve
type 2 diabetes patients: cost-effectiveness analysis in the UK setting. Curr Med Res
Opin, 22, 967 (2006)
54. Colhoun, H.M., SDRN Epidemiology Group. Use of insulin glargine and cancer incidence in Scotland: a study from the Scottish Diabetes Research Network Epidemiology Group. Diabetologia, 52, 1755 (2009)
55. European Medicines Agency. Press Release. European Medicines Agency update on
safety of insulin glargine. London, 23 July 2009. Doc. Ref. EMEA/470632/2009.
http://www.ema.europa.eu/humandocs/PDFs/EPAR/Lantus/47063209en.pdf.
56. The American Diabetes Association (ADA). : Statement from the American Diabetes
Association Related to Studies Published in ‘Diabetologia’. Research conflicting and
inconclusive; Patients should not stop using insulin and should talk to their doctor. http://www.diabetes.org/for-media/2009/statement-from-the-american-2009-1.
html.
57. Bloomgarden, Z.T. : No increased cancer risk with insulin detemir vs. human insulin.
45th Annual Meeting of the European Association for the Study of Diabetes. http://
www.endocrinetoday.com/pda.aspx?rid=44328.
58. Hernández-Díaz, S., Adami, H.O. Diabetes therapy and cancer risk: causal effects
and other plausible explanations. Diabetologia, 53, 802 (2010)
Hacettepe Üniversitesi Eczacılık Fakültesi Dergisi
Cilt 30 / Sayı 2 / Temmuz 2010 / ss. 205-230
Ağızda Dağılan Tabletler I: Hazırlama
Teknolojileri
Received : 18.08.2010
Revised : 28.09.2010
Accepted : 07.10.2010
Senem Sevtap Ölmez*, İmran Vural*°, Selma Şahin*,
Aygün Ertuğrul**, Yılmaz Çapan*
GİRİŞ
Ağız yolu ile ilaç uygulanması özellikle tekrarlanan veya rutin dozlama gerektiğinde ilaç uygulamasının en kolay ve rahat yoludur. Ağız yolu
ile kullanılan tablet şeklindeki katı dozaj şekilleri tüm farmasötik formüller arasında en büyük ve en önemli yeri tutarlar. Bir hastalığın tedavisi amacı ile hasta için günde bir veya birkaç kez bir bardak su ile alınabilecek bir tablet en kolay ve en fazla kabul gören ilaç uygulamasıdır1.
Ağızda dağılan tabletler (orally disintegrating tablets), hızlı dağılan
(rapidly disintegrating, fast disintegrating), hızlı disperse olan ( fast dispersing), hızlı çözünen (rapid dissolving, fast dissolve/dissolving), hızlı eriyen
(rapid melting, fast melting), ve/veya orodispers (orodisperse) tablet olarak da bilinmektedir 2-8. Avrupa Farmakopesi orodispers tablet terimini “ağza yerleştirilen ve ağızda yutmadan önce hızlı bir şekilde disperse olan kaplı olmayan tablet” olarak tanımlamakta ve dağılma testinde
3 dakikadan az sürede dağılması gerektiğini bildirmektedir 9. Amerika
Besin ve İlaç Yönetmeliği (United States Food and Drug Administration,
FDA) tarafından onaylanan hızlı dağılan tabletler, ağızda dağılan tabletler (orally disintegrating tablets) olarak sınıflandırılmış ve “dilin üzerine
yerleştirildiğinde -genellikle saniyeler içinde- hızla dağılan, tıbbi madde
içeren katı dozaj şekli” olarak tanımlanmıştır10. Ağızda dağılan tabletler, konvansiyonel dilaltı tabletler, pastil ve bukal tabletlerden bu dozaj
* Hacettepe Üniversitesi Eczacılık Fakültesi Farmasötik Teknoloji Anabilim Dalı, Ankara
/ Türkiye
**Hacettepe Üniversitesi Tıp Fakültesi Psikiyatri Anabilim Dalı, Ankara / Türkiye
0
Corresponding author: e-mail: [email protected] Tel: +90 312 3051241
206
şekillerinin ağızda çözünmeleri için bir dakikadan daha fazla süreye ihtiyaç duymaları nedeniyle farklılık gösterir11.
Ağızda dağılan tabletler ağızda kısa sürede tükürükte dağılır/çözünür ya da disperse olur12. Dağılmış/çözünmüş/disperse olmuş ilacı içeren tükürük daha sonra normal yolla yutulur12.
Üstünlükleri
Ağızda dağılan tablet (ADT) formülasyonları konvansiyonel tablet dozaj şekillerinin üstünlüklerine sahip olmanın yanı sıra sıvı dozaj
şekilleri gibi yutulmaları kolaydır ve de oral sıvı dozaj şekillerine göre
dozlamanın daha doğru yapılabilmesi üstünlüğüne sahiptir2. Katı dozaj şekli olduğu için diğer dozaj şekillerine kıyasla daha iyi stabiliteye,
daha kolay üretim işlemine, küçük paket boyutuna ve hastalar tarafından kullanım kolaylığına sahiptir2, 12-14. Bu dozaj şekillerinin diğer alışılagelmiş (konvansiyonel) tablet veya kapsüllere kıyasla üstünlükleri arasında hoş tada (palatability) sahip olmaları yer almaktadır. Hasta uyuncunu artırmak için geliştirilen dozaj şekillerinden efervesan tabletlerin
ve kuru toz süspansiyonların uygulamadan önce hazırlanması gerekliliği vardır, sakız veya çiğneme tabletleri ise yaşlı hastaların genellikle büyük parçaları çiğneyememeleri nedeniyle dezavantaja sahiptir ve ağızda
daha uzun süre kaldıklarından acı tat bırakan ilaçlar için bazen hoş olmayan tat sunabilmektedirler8. Ağızda hızla dağılan tabletler tükürükle temas ettiğinde hemen dağılacak ya da çözünecek şekilde tasarlandığı için tabletin çiğnenmesi ya da bütün tabletin yutulması için su içilmesi gerekmez. Yaşlı, felçli, yatalak hasta gibi yutamayan hastalar ve pediyatrik, geriyatrik ve psikiyatrik hastalar gibi yutmayı reddeden hastalara ağızda dağılan tabletlerin uygulanması ile rahatlık ve hasta uyuncunda artma gibi üstünlükler elde edilebilir5, 7. Çoğu hasta tablet ve sert
jelatin kapsülleri yutmayı zor bulmakta ve bunun sonucu olarak ilaçlarını tarif edildiği şekilde almamaktadırlar. Tümör, nöromuskuler hastalıklar, metabolik hastalıklar, enfeksiyöz hastalıklar, iatrojenik nedenler, anatomik bozukluklar, otoimmün hastalıklar ve stres/anksiyete gibi
nedenlerle görülebilen yutma zorluğunun (disfaji) bütün yaş gruplarında yaygın olarak görüldüğü, genel popülasyonun % 35’inin etkilendiği
bildirilmiştir15.
AĞIZDA DAĞILAN TABLETLER I: HAZIRLAMA TEKNOLOJİLERİ
207
Psikiyatride tedaviye uyunç göstermeme ve özellikle şizofreni hastalarının konvansiyonel tableti dilaltında gizleyerek ilacı yutmamaları sıklıkla karşılaşılan bir durumdur. Ağızda hızla dağılan tablet teknolojisi
ile psikiyatride hastanın rahatının ve yaşam kalitesinin artacağı açıktır16. Tedaviye uyunç göstermeme ve etkin olmayan tedavi ile sonuçlanan
bu problemden popülasyonun % 50’sinin etkilendiğinin tahmin edildiği bildirilmiştir8, 12. Ağızda dağılan tabletler özellikle çocuklar ve yaşlılar
ve de ilacını herhangi bir zamanda rahatça almak isteyen hastalar tarafından tercih edilmektedir.
Tabletlerin hızlı dağılması, çabuk çözünme ve çabuk absorpsiyona
ve ilacın hızlı tesir etmesine neden olabilir17. Bazı ağızda dağılan tablet
formülasyonlarının geliştirilmesinde asıl amacın konvansiyonel tabletlere göre biyoyararlanımı artırmak olduğu belirtilmektedir18. Oral kavitede
iken tükürük içerisinde disperse olduğu için çabuk çözünen etkin maddeleri içeren bazı formülasyonların mide-öncesi (ağız, yutak, yemek borusu) absorpsiyona uğrayabileceği bildirilmiştir. Bukal, yutağa ve mideye
ait bölgeler çoğu formülasyon için absorpsiyon bölgeleridir12. Mide-öncesi
absorpsiyona uğrayan ilaçların ağızda dağılan tabletler olarak formülasyonu hazırlandığında artan biyoyararlanım gösterebildiği bildirilmiştir19.
Mide-öncesi absorpsiyon karaciğer ilk geçiş etkisini de önler ve hepatik metabolizmaya uğrayan ilaçlar için önemli bir üstünlük sağlar. Parkinson hastalığında kullanılmak üzere geliştirilen Selegilin içeren ağızda dağılan tablet formülasyonları ile yapılan çalışmalarda bu tabletlerin
ağızda saniyeler içinde çözündüğü, transbukal absorpsiyon yolu ile direkt olarak sistemik dolaşıma geçtiği, böylelikle metabolizasyondan korunduğu ve konvansiyonel tabletine göre biyoyararlanımının arttığı bildirilmiştir20. Ağızda dağılan tablet formülasyonları endüstriyel alanda aynı
zamanda ürün farklılığı, patent süresini uzatma gibi avantajlar sunar6.
Kısıtlamaları
Ağızda dağılan tabletler sıcaklık ve neme karşı hassastırlar2. Antibiyotik gibi yüksek dozlu etkin maddelerin ağızda dağılan tabletinin hazırlanması zordur21. Antikolinerjik ilaç kullanmakta olan hastalar veya
azalmış tükürük üretimi nedeniyle ağız kuruluğu olan hastalar da ADT
kullanımı için uygun olmayabilir21.
208
Formülasyon Geliştirilmesinde Dikkat Edilmesi Gereken Parametreler
Ağızda dağılan tablet formülasyonları geliştirilmesinde dikkat edilmesi gereken parametreler şöyledir4, 7:
• Tabletin ağızda kısa sürede dağılması/çözünmesi/disperse olması
gerekir
•
Tablet büyüklüğünü arttırmadan kaçınmak gerekir
•
Yeterli mekanik dayanıklılığa sahip olmalıdır
•
Ağızda en az veya hiç kalıntı bırakmamalıdır
•
Nem, sıcaklık gibi çevre şartlarından etkilenmemelidir
• Dokunma ve taşıma mekaniklerine dayanacak özel paketleme gerekir
•
Ağızda güzel bir tat bırakmalıdır
•
Tat maskeleme teknolojisi ile geçimli olmalıdır
•
Etkin madde özelliklerinden etkilenmemelidir
Etkin maddenin ağızda çözünmesi ve mide-öncesi absorpsiyonu için
tasarlanan ADT’lerde etkin maddenin sahip olması gereken ideal özellikleri şunlardır11:
•
Acı tadı olmamalı
•
Dozu 20 mg’ın altında olmalı
•
Düşük-orta molekül ağırlığına sahip olmalı
•
Su ve tükürükte çözünürlüğü iyi olmalı
•
Oral kavite pH’sında kısmi non-iyonize olmalı
• Mide-barsak sisteminin üst kısımlarındaki epitel içine difüze ve
partisyon yeteneği olmalı (log P > 1 veya tercihen > 2)
•
Oral mukozal dokulara permeasyon yeteneği olmalı
Ağızda dağılan tabletlerin formülasyonunda dikkat edilmesi gereken
anahtar parametreler tadı ve ağızda dağılma zamanı olup bunların ikisi de direkt veya indirekt olarak oral kaviteyle ilişkilidir4. Oral kavitedeki mukoza yaklaşık 100 cm2 yüzey alanı sunmaktadır. Tükürük ağızda
dağılan tabletlerin dağılmasında önemli rol oynar.
209
Ağızda Dağılan Tablet Formülasyonlarının Üretim Teknolojileri
Genel olarak, dondurarak kurutma (liyofilizasyon), şekillendirme
(moulding) ve direkt basım teknolojileri, ağızda dağılan tabletlerin hazırlanmasında yaygın olarak kullanılmaktadır6,8. Süblimasyon, püskürterek kurutma, kristal lif, faz geçişi, üç boyutlu baskılama, kütle ekstrüzyon ADT hazırlama yöntemleri arasındadır22-23.
Liyofilizasyon ve şekillendirme teknikleriyle hazırlanan tabletlerin
30 saniye içinde dağıldığı fakat fiziksel dayanıklılıklarının düşük olduğu bildirilmiştir. Diğer taraftan direkt basım ile hazırlanan tabletlerin
ufalanma aşınmaya karşı daha dayanıklı olduğu fakat ağızda dağılma
zamanlarının daha uzun olduğu belirtilmiştir8.
1. Dondurarak Kurutma (Liyofilizasyon)
Liyofilizasyon dondurma işleminden sonra suyun üründen süblimasyonla düşük basınçta buhar halinde uzaklaştırılması işlemidir24.
Liyofilize formların diğer katı dozaj şekillerine göre daha hızlı çözünme
gösterdikleri bildirilmiştir8. Liyofilizasyon preparatın çok fazla spesifik
yüzey alanı ile oldukça poröz, hızla çözünen ve düzelmiş absorpsiyon ve
biyoyararlanım gösteren yapıya sahip olmasını sağlar.
Bu yöntemde etkin madde bir taşıyıcı/polimerin sulu çözeltisinde
çözülür veya disperse edilir25-26. Blister ceplerine doldurulduktan sonra
sıvı azot altında dondurulur25. Dondurarak kurutulduktan sonra blister kapatılır.
Liyofilizasyonun kısıtlamaları arasında işlemin süre alması, her bir
seride kısıtlı miktarda üretim yapılabilmesi, ekipman ve işlemin maliyetinin yüksek olması yer almaktadır8. Diğer en önemli dezavantajları, final dozaj şeklinin standart blister paketlerde fiziksel dayanıklılığının olmaması ve yeterli miktarda etkin maddenin kısıtlı olarak konulabilmesidir8.
Zydis teknolojisi, liyofilizasyon tekniğinin kullanıldığı patent almış
ADT hazırlama teknolojilerinden birisidir. Hazırlanan tablet dil üzerine
yerleştirildiğinde saniyeler içerisinde tükürükte çözünür/disperse olur12.
Genellikle jelatin içeren bir matriksteki ilacın liyofilizasyonu ile hazırlanır. Oluşan ürün oldukça kırılgan ve düşük ağırlıktadır ve özel ambalajlama gerektirir. Zydis formülasyonu neme hassastır ve % 65’in üzerindeki nemde degrade olabilir.
210
Zydis teknololojisi ile formülasyonu hazırlanacak etkin maddenin
sahip olması gereken özellikler şunlardır12:
• Suda çözünmeyen etkin maddenin dozu 400 mg’ın altında olmalıdır.
Bu poröz yapının sağlanması, ürünün ağızda çabuk çözünür olması
ve ilaç ağızda çözündüğünde etkin maddenin hissedilmemesi için gereklidir.
•
Suda çözünür etkin maddeler için doz en fazla 60 mg ile sınırlıdır.
• Üretim işlemi sırasında sedimentasyonu önlemek için etkin maddenin partikül büyüklüğü 50 µm’nin altında olmalıdır.
• Etkin madde 24 saat boyunca oda sıcaklığında kimyasal olarak
stabil olmalıdır.
•
Etkin maddenin tadı kabul edilebilir olmalıdır.
Bu teknolojide kullanılan yardımcı maddeler12, 19:
Jelatin, dekstran veya aljinatlar gibi polimerler işlem sırasında dayanıklılık ve esneklik veren camsı amorf yapı için gereklidir. Mannitol
veya sorbitol gibi sakkaridler kristallik, sertlik ve zariflik verir. Poröz yapının oluşması ve dozaj şeklinin ağızda 2-3 saniye içinde dağılmasının
sağlanması için üretim işleminde su kullanılır. Üretim işlemi sırasında mikrobiyal gelişimi önlemek için bakteriyostatik konsantrasyonlarda
para-benzoik asitler gibi koruyucular kullanılır. Zydis formülasyonu liyofilize olduğunda koruyucunun fonksiyonu yoktur çünkü, dondurarak
kurutulmuş üründe mikrobiyal gelişime izin verecek su içeriği çok düşüktür. Süspande veya floküle edici ajanlar veya her ikisi disperse olan
etkin madde partiküllerinin çökmesini engellemek için kullanılır. Sitrik
asit ve sodyum hidroksit gibi pH ayarlayan yardımcı maddeler etkin maddenin kimyasal stabilitesini optimize etmek, suda çözünmeyen bileşenlerin çözünürlüğünü minimize etmek veya pregastrik membranlardan kan
dolaşımına absorbe olan ilaçların iyonizasyon derecesini optimize etmek
için kullanılır. Sodyum lauril sülfat gibi permeasyon arttırıcılar pregastrik dokulardan absorbe olan ilaçların transmukozal taşınmasını optimize etmek için; glisin gibi çökmeyi önleyiciler Zydis biriminin dondurarak
kurutma ve uzun süreli saklama sırasında büzüşmesinin önlenmesinde
kullanılır. Koku ve tat verici maddeler tadı optimize etmek için kullanılır.
Çeşitli selülozlar gibi mikroenkapsülasyon polimerleri veya iyon değiştirici reçineler etkin maddenin acı tadını maskelemek için kullanılabilir.
211
Dondurarak kurutma teknolojisi ile hazırlanan diğer bir patent almış teknoloji olan Lyoc teknolojisinde yağ/su emülsiyonu hazırlanır ve
direkt olarak blister boşluğuna yerleştirilir ve ardından dondurarak kurutulur7, 27. Oluşan ürün hızlı dağılır fakat mekanik dayanıklılığı zayıftır. Dondurarak kurutma sırasındaki nonhomojenite inert doldurucu ekleyerek viskozitenin ve dolayısıyla yoğunluğun arttırılmasıyla önlenir. Yüksek miktarda doldurucu konulursa porözite azalacağından dağılma da azalır.
Quick solv teknolojisinde, etkin maddeyi içeren matriks bileşenleri
suda çözülür ve çözelti veya dispersiyon dondurulur7, 28. Daha sonra solvan ekstraksiyon yöntemi ile su uzaklaştırılarak matriksin kurutulması sağlanır. Böylece tekdüze porözitede, eşit büyüklükte ürün elde edilir.
Oluşan final dozaj şekli çok hızlı dağılır fakat düşük ilaç miktarı ile limitlidir ve sadece ekstraksiyon çözücüsünde çözünmeyen etkin maddeler ile hazırlanabilir.
Nanokristal teknolojisi, etkin maddenin ve suda çözünür yardımcı
maddelerin blister ceplerine doldurulan koloidal dispersiyonlarının liyofilizasyonunu içerir7. Bu yöntem, granülasyon, karıştırma ve tablet haline getirme gibi üretim basamağı içermediğinden yüksek oranda potent
olan ve tehlikeli ilaçlar için avantajlıdır. Üretim kayıpları ihmal edilebilir, bu işlem az miktarda ilaçlar için yararlıdır. Nanokristal ADT teknolojisi ile hızlı dağılan tablet matriksinde nanopartiküllerin (< 2 µ) oral uygulanması farmakokinetik açıdan yarar sağlar29.
Liyofilizasyonla ADT hazırlanmasında formülasyon ve işlem parametrelerinin etkisinin incelenmesinin amaçlandığı bir çalışmada süspande madde varlığının liyofilize tabletin yapısına etkisini görmek için
model ilaç olarak suda çözünürlüğü düşük olan hidroklorotiyazid kullanıldığı bildirilmiştir30. Çalışmada, dondurarak kurutulunca amorf poröz yapı oluştuğu ve suda saniyeler içinde çözündüğünden seyrelticidoldurucu olarak az hidrolize edilmiş nişasta ürünü olan maltodekstrin
çözeltisi ve bağlayıcı olarak jelatin, ksantan zamkı, hidroksietil selüloz
kullanılarak liyofilize ADTlerin hazırlandığı belirtilmiştir.
2. Şekillendirme (Moulding)
Şekillendirilmiş tabletler genellikle ıslak bir kütle oluşturmak için
öncelikle çözücü (genellikle etanol veya su) ile nemlendirilmiş toz karışımının şekillendirilmiş tabakaların içinde konvansiyonel tabletlerden
212
daha düşük basım kuvveti ile basılması yoluyla çözünür maddelerden
hazırlanır (compression moulding)8, 25. Çözücü daha sonra doğal kurutma (air-drying) ile uzaklaştırılır. Sertliği arttırmak ve tablet kenarlarındaki erozyonu azaltmak için glukoz, sükroz, akasya, povidon gibi bağlayıcılar çözücü karışımına genellikle eklenir. Kullanılan eksipiyanların
suda çözünür olması, tablet hazırlama sırasında degrade olmaması gerekir. Etkin madde şekerle kimyasal olarak etkileşiyorsa çöktürülmüş
kalsiyum karbonat, kalsiyum fosfat, kaolin, bentonit kullanılır. Kullanılan alkol (% 50-80) sıvının uçmasını kolaylaştırır, su ise şekerleri çözerek bağlayıcı görevi görmelerini sağlar.
Son zamanlarda şekillendirilmiş formlar etkin maddenin çözündüğü veya disperse olduğu eritilmiş matriksten (heat moulding) veya standart basınçta etkin madde çözeltisi veya süspansiyonundan çözücünün
buharlaştırılmasıyla (no-vacuum lyophilization) direkt olarak da hazırlanmaktadır8.
Şekillendirme yoluyla hazırlanan tabletler katı dispersiyonlardır8.
Etkin madde matrikste disperse olmuş partiküller veya mikropartiküller şeklinde bulunabilir. Etkin madde, erimiş taşıyıcıda katı çözelti oluşturmak için tamamen çözünmüş halde veya kısmen çözünmüş (kalan
partiküller çözünmemiş ve matrikste disperse olmuş halde bulunuyorken) olabilir8. Tabletin özellikleri (dağılma zamanı, çözünme hızı vb) çözelti veya dispersiyon olmasına dayanır.
Suda çözünür maddeler (genellikle sakkaridler) içerdiği için tamamen ve hızlı çözünür. Şekillendirilmiş tabletler konvansiyonel tabletlerden daha az kompakt olduğundan oluşan poröz yapı dağılmayı ve çözünmeyi arttırır. Bununla beraber şekillendirilmiş tabletlerin mekanik dayanıklılığı düşüktür, bu durum kullanım sırasında erozyon ve kırılmaya
neden olabilir7-8, 31. Bu yöntemle iyi mekanik dayanıklılığa sahip ve aynı
zamanda dağılması iyi olan ADTler konvansiyonel olmayan ekipman ve/
veya çok basamaklı işlem ile hazırlanmıştır. Bu konvansiyonel olmayan
işlemler maliyeti de arttırmaktadır. Dondurarak kurutma ile karşılaştırıldığında endüstriyel boyutta daha kolay ve etkin bir şekilde hazırlanabilmekte fakat dağılma zamanları liyofilize formlar kadar iyi olamamaktadır.
Bir çalışmada, hızla dağılan tablet hazırlamak amacıyla farklı partikül büyüklüğüne sahip laktoz ve bağlayıcı olarak distile su kullanılarak yaş basım (wet compression) metodu ile ADTlerin hazırlandığı
bildirilmiştir32. Bu yöntemde, elde edilen nemli kütlenin düşük basım
213
kuvvetinde basıldığı ve 60 °C’de kurutularak ADTlerin elde edildiği belirtilmiştir. Kurutma zamanı, basım kuvveti, laktozun partikül büyüklüğü ve nemli kütlenin nem içeriğinin tablet özellikleri üzerine etkisinin,
laktoz partikülleri arasında köprü oluşumu ile tabletin oluşumu ve dağılma zamanı arasında ilişki olduğunu gösterdiği bildirilmiştir.
WOWtab Teknolojisinde (WOW= without water) yüksek ve düşük
şekil alabilir sakkaridler kullanılarak konvansiyonel granülasyon ve tablet haline getirme yöntemleri uygulanır33. Buradaki şekil alabilir (mouldability) ifadesi bileşenin basılabilirlik ve çözünme kapasitesini ifade etmektedir. Düşük şekil alabilirlik sakkaridin basılabilirliğinin düşük, genel olarak çözünmesinin hızlı olduğunu, yüksek şekil alabilir sakkarid
basılabilirliğinin çok iyi, çözünmesinin ise yavaş olduğunu ifade eder.
Mannitol, laktoz, glukoz, sükroz, eritrol düşük şekil alabilir şekerler;
maltoz, sorbitol, trehaloz, maltitol yüksek şekil alabilir şekerlerdir.
Bu teknoloji, düşük şekil alabilir sakkaridlerin yüksek şekil alabilir sakkaridlerle bağlayıcı olarak granülasyonu ve nem uygulamasını
takiben tablet haline getirilmesini kapsar. Elde edilen tabletlerin uygun
sertlikte olduğu ve hızlı dağılma gösterdikleri bildirilmiştir.
3. Faz Geçiş İşlemiyle
Düşük ve yüksek erime derecesine sahip şeker alkollerinin birleşimi
ve üretim sırasında faz geçişi sağlanması ile ADT hazırlanabildiği bildirilmiştir34. ADTler eritritol (erime derecesi: 122 °C) ve ksilitol (erime derecesi: 93-95 °C) içeren toz karışımının basılması ve 93 °C’de 15 dakika
ısıtılması ile hazırlanmış olup, ısıtma işleminden sonra tabletlerin ortalama por büyüklüğünün ve sertliğinin arttığı bildirilmiştir.
Yapılan diğer bir çalışmada, erime derecesi yüksek olan şeker alkolü
olarak eritritol ve erime derecesi düşük olan şeker alkolü olarak trehaloz veya ksilitol kullanılarak ADTlerin hazırlandığı bildirilmiştir35. ADTler direkt basım veya yaş granülasyon yapılarak tablet haline getirildikten sonra ısıtma sonucu faz geçişi ile hazırlanmıştır. Kullanılan şeker alkolünün ve hazırlama yönteminin tabletin dağılması ve sertliği üzerine
etkili olduğu bildirilmiştir.
Sugimoto ve diğ.36-38 kristal geçiş yöntemiyle ağızda hızla dağılan ve
yeterli sertliğe sahip tabletlerin elde edildiğini bildirmişlerdir. Yaptıkları
bir çalışmada, mannitol ile dondurarak kurutulmuş sükroz çözeltisi
(amorf sükroz) karışımı düşük basınçta tablet haline getirildikten sonra
214
tabletler 25 °C’de % 34 bağıl nemde 5 gün desikatörde bekletilerek ADTlerin hazırlandığı bildirilmiştir36. Tabletlerin belirli koşulda bekletilmesi
ile sükrozun kristal hale geçmesi sağlanmıştır. Kristal geçiş yönteminin
suda çözünürlüğü düşük olan etkin maddelere kıyasla suda çözünürlüğü yüksek olan etkin maddeler için daha uygun olduğu bildirilmiştir37.
4. Kristal Lif (Cotton-candy) Yöntemi
Hızlı eritme ve döndürme ile polisakkarit veya sakkaritler iplik
( floss) denilen matriks oluşturur. Oluşan matriks, akış özellikleri ve basılabilirliğinin iyileştirilmesi için kısmen yeniden kristallendirilir. İpliksi matriks daha sonra öğütülür. Etkin madde ve eksipiyanlarla karıştırılır ve basılır. Bu işlemle hazırlanan tabletler yüksek oranda porözdürler ve tükürükle şekerlerin hızla çözünmesinden dolayı ağızda hoş bir
tat bırakırlar25.
Flasdose®, bu yöntem kullanılarak üretilen ağızda hızla dağılan tablettir7-8, 39-40. Matriks, hızla eritme ve dönme gücünün simultane etkisiyle amorf iplik haline dönüşen sakkarid veya polisakkaridlerden oluşur.
Flasdose tabletler hızlı dağılır, mekanik dayanıklılıkları iyidir ve yüksek
doz etkin madde ile hazırlanabilir. Matriksin eritilmesinde yüksek sıcaklık uygulandığından ısıya hassas etkin maddeler için uygun bir yöntem değildir.
5. Süblimasyon Yoluyla
Süblimasyon yöntemiyle ADT hazırlanmasında, hızla süblime olan
inert katı maddeler (örneğin; üre, amonyum karbonat, amonyum bikarbonat, hekzametilen tetramin, kafur gibi) diğer tablet eksipiyanları ile
karıştırılarak karışım tablet olarak basılır (Şekil 1)21, 41. Süblime olan
madde süblimasyon yolu ile uzaklaştırılarak poröz yapılı tablet elde edilir (Şekil 1).
Suda çok çözünen maddeler içeren tabletlerin yavaş çözünmesi düşük porözitesine bağlıdır6, 21. Bir çalışmada, mannitol kullanılarak hazırlanan ADT’in porözitesinin düşük olmasından dolayı suyun penetrasyonunun zor olduğu, bu nedenle hızla çözünemediği, tabletin porözitesinin arttırılması için mannitol-kafur karışımının kullanıldığı belirtilmiştir42. Tablet hazırlandıktan sonra kafurun, vakum altında 80 °C’de 30
dakikada süblime edildiği, yüksek poröziteye sahip (~ %30) hazırlanan
bu tabletlerin 15 s.’de ağızda tükürükte çözündüğü bildirilmiştir.
215
Şekil 1
Süblimasyon yöntemiyle ADT hazırlanması basamakları
İndometazinin pediyatrik ADTnin hazırlandığı bir çalışmada, kafur,
amonyum bikarbonat gibi süblime olan maddeler, polyplasdone XL gibi
süperdağıtıcı ve bunların kombinasyonu ile formülasyonlar yaş granülasyon ile hazırlanıp basıldıktan sonra süblime edici maddelerin uzaklaştırılması için 50 °C’de 8 saat tutularak ADTlerin hazırlandığı bildirilmiştir43.
Amlodipin besilatın hızla çözünen tabletinin hazırlandığı bir çalışmada, patates nişastası, sodyum nişasta glikolat ve kafur farklı oranlarda kullanılarak süblimasyon yöntemi ile tabletler hazırlanmıştır. 8 saniye civarında kısa sürede dağılan, uygun sertlik ve friyabilitede ADTlerin
elde edildiği bildirilmiştir44.
Nimesulid, kafur, krospovidon ve laktoz kullanılarak süblimasyon
yöntemiyle ADT hazırlanan bir çalışmada yaş granülasyon ile granüller
hazırlandıktan sonra kafur vakum ile uzaklaştırılarak ADT elde edildiği bildirilmiştir45.
6. Püskürterek Kurutma
Bu yöntemde eksipiyanları içeren sulu karışım püskürterek kurutularak yüksek oranda poröz yapı elde edilir. Bu poröz toz karışımına etkin
216
madde eklenerek tablet basılır. Jelatin destekleyici madde ve matriks
olarak, mannitol seyreltici doldurucu olarak ve sodyum nişasta glikolat veya kroskarmeloz veya krospovidon süper dağıtıcı olarak kullanılabilir25, 46.
Mishra ve diğ.’nin yaptıkları bir çalışmada47 ADT hazırlanmasında
püskürterek kurutma yöntemi kullanılmıştır. Bu çalışmada, mannitolün sudaki çözeltisi, %5 süper dağıtıcı (akdisol veya sodyum nişasta glikolat veya kollidon CL), aspartam %0.2, mikrokristalin selüloz %10 karıştırılarak elde edilen süspansiyonun püskürterek kurutulduğu bildirilmiştir. Suda çözünürlüğü yüksek etkin madde olarak metoklopramid
HCl ve suda çözünürlüğü düşük etkin madde olarak valdekoxib ve %0.1
magnezyum stearat eklenerek tabletler hazırlanmıştır. Kollidon CL kullanılarak püskürterek kurutma ile hazırlanan formülasyonun, direkt
basımla karşılaştırıldığında, akış özelliklerinin daha iyi ve dissolüsyonun arttığı bildirilmiştir. Püskürterek kurutma yönteminin hem suda
çözünürlüğü düşük hem de suda çözünürlüğü yüksek etkin maddeler
için ADT hazırlamada uygun bir yöntem olduğu belirtilmiştir47.
7. Granülasyon Yöntemleri
Eritme granülasyon (melt granulation) tekniği farmasötik tozların
eriyebilen bağlayıcı ile granülasyonunun yapıldığı bir yöntemdir25. Bu
yöntemde diğer konvansiyonel granülasyon yöntemlerine kıyasla su veya
organik çözücü gereksinimi yoktur. Kurutma basamağı içermediğinden
yaş granülasyona göre daha kısa süre ve enerji gerektirir. Griseofulvin
gibi suda çözünürlüğü az olan etkin maddelerin çözünme hızını arttırmak için faydalı bir teknik olduğu gösterilmiştir48.
Abdelbary ve diğ.’nin bir çalışmasında, bağlayıcı olarak
Superpolistat®’ın (PEG-6 stearat) (erime derecesi: 33-37 °C, HLB: 9)
emülsiyonu kullanılarak yaş granülasyon ve eritilmiş hali kullanılarak
eritme granülasyon yöntemleri ile ADTler hazırlanmıştır49. Çalışmada,
kristal parasetamol model ilaç olarak, mannitol suda çözünür eksipiyan
olarak ve kroskarmeloz sodyum dağıtıcı olarak kullanılmıştır. Superpolistat® bağlayıcı özelliğinin yanı sıra tabletlerin fiziksel dayanıklılığını
arttırmak ve ağızda eridiği ve kalıntı bırakmadan çözündüğü için tabletin dağılmasını kolaylaştırmak amacıyla kullanılmıştır.
Abdelbary ve diğ.’nin diğer bir çalışmasında, yaş granülasyon ve emülsiyon granülasyon yöntemleri ile ADT formülasyonları
217
hazırlanmıştır50. Yaş granülasyonda etkin madde olarak kristal parasetamol ile D-mannitol karıştırılarak distile su ile, emülsiyon granülasyonda ise kristal parasetamol, D-mannitol ve Acdisol® karıştırılarak
Superpolistat®’ın % 12’lik emülsiyonu ile granülasyon yapılmıştır. İki
yöntemde de dış faza Vivasol®, aspartam ve magnezyum stearat konularak tabletler hazırlanmıştır. Emülsiyon granülasyon yönteminde dağılma zamanının daha fazla olduğu fakat 45 s’i geçmediği, bununla beraber sertlik ve friyabilitenin daha iyi olduğu bildirilmiştir.
8. Kütle- Ekstrüzyon (Mass-Extrusion) Yöntemi
Bu teknoloji, aktif karışımın suda çözünür polietilen glikol ve etanol karışımı ile yumuşatılması, bu yumuşak kütlenin şırınga veya
extruder’dan geçirilip silindirik şekil verilmesi ve tablet şekline getirmek için parçalara bölünmesini içerir51-52. Bu işlem aynı zamanda acı
tadı olan etkin maddelerin granüllerinin tat maskeleme için kaplanması amacıyla kullanılabilir.
Yapılan bir çalışmada acı tadı olan Tizanidin HCl’nin Eudragit E 100
ve % 10 etanol ile kütle ekstrüzyon yöntemiyle tadı maskelenmiş granülleri hazırlanarak sodyum nişasta glikolat veya kroskarmeloz sodyum
veya krospovidon süper dağıtıcıları ile direkt basımla ya da kafur ile
süblimasyon yöntemiyle ADTlerinin hazırlandığı bildirilmiştir53. Çalışmada, süper dağıtıcı kullanılarak hazırlanan ADTlerin dağılma zamanlarının süblimasyon yöntemiyle hazırlananlara kıyasla daha kısa olduğu belirtilmiştir.
9. Üç Boyutlu Baskılama Yöntemi (Three-dimensional Printing
(3DP))
Üç boyutlu baskılama yöntemi hızlı bir protipleme yöntemidir. Prototipleme tozun işlem görmesi ve sıvı bağlayıcı kullanılarak spesifik tabakalar oluşturulmasını içerir54. Üretim sırasında öncelikle prototipin
oluşturulacağı toz yatağına bir toz tabakası yayılır. Baskılama başlığı,
X-Y düzleminde tozun üzerine bağlayıcı maddeleri püskürtür. Bu, bilgisayar temelli dizaynına dayanan baz tabakası oluşturur. Toz yatağı
piston rod ile Z vertikal düzlemde ilerler ve tabakaların oluşumu için alçalır. İşlem istenilen üç boyutlu yapı oluşana kadar tekrarlanır. Üç boyutlu baskılama yöntemiyle yüksek oranda poröz yapılı ADT hazırlanabilir.
218
Bilgisayar temelli ve tabaka tabaka üretim işlemi olduğundan madde bileşenleri, mikro yapıları ve yüzey özellikleri kontrol edilerek çalışılabilir55. Yu ve diğ.’nin yaptıkları çalışmada55, 3DP yöntemiyle hazırladıkları ADT’lerin 54.5 N/cm2 sertlikte olduğu, 21.8 s’de dağıldığı ve çözünme testinde ilk 2 dakikada asetaminofenin % 97.7’sinin çözündüğü
bildirilmiştir.
TheriformTM işlem adlı 3DP yöntemiyle kaptopril ADT hazırlanan bir
çalışmada56, mannitole eklenen tozun kendisinin (maltitol veya maltodekstrin veya polivinil pirolidon), oranının ve bağlayıcı sıvının doygunluk seviyesinin işlem üzerinde belirgin etkisi olduğu bildirilmiştir.
10.Kaplama Yöntemleri
Etkin maddenin Eudragit veya etilselüloz ile kaplı mikrokristalleri
ya da kaplı veya kaplı olmayan mikrogranülleri hazırlanıp diğer eksipiyanlarla karıştırılarak ağızda 60 s.’den kısa sürede dağılan ADT hazırlanabildiği bildirilmiştir57.
Bir çalışmada ADTlerin akışkanlı yatak granülatörde dağıtıcıların
süspansiyonu kullanılarak trehaloz, mannitol veya laktoz gibi bir sakkaridin püskürtülerek kaplanması şeklinde hazırlandığı bildirilmiştir.
Hazırlanan ADTler içinde, mannitolün mısır nişastası ve krospovidonun
2.5:1 a/a oranında süspansiyonu ile püskürterek kaplanması ile hazırlanan formülasyonların kısa in vivo dağılma zamanı ve yüksek sertlik
ile en uygun özellik gösterdiği belirtilmiştir58.
11. Direkt Basım
Tablet üretimi için en kolay yol olan direkt basım teknolojisinin en
önemli üstünlüğü maliyetinin düşük olmasıdır. Bu teknolojide konvansiyonel ekipmanlar, yaygın olarak kullanılan eksipiyanlar ve sınırlı sayıda işlem basamağı kullanılır. Bununla beraber yüksek dozda etkin
madde kullanılabilir8. Isıya ve neme hassas maddeler ile çalışılabilir23.
Direkt basımla hazırlanan ADTlerin dağılma ve çözünmesi, dağıtıcı, suda çözünen eksipiyanlar ve efervesan ajanların tek başına veya
kombine etkilerine bağlıdır8. Dağılma zamanı genel olarak iyidir, dağılma etkinliği güçlü bir şekilde tablet büyüklüğü ve sertliğinden etkilenir
(ve kısıtlanır). Optimum dağılma gösteren ADTler genellikle orta-küçük
boyutta (ağırlıkta) ve/veya düşük fiziksel dayanıklılığa (yüksek friyabilite
219
ve düşük sertlik) sahiptir. Özellikle dağıtıcı seçimi önemli olup süperdağıtıcı olarak adlandırılan dağıtıcılar kullanılır. Formülasyona suda çözünen eksipiyanlar, efervesan maddeler gibi bileşenlerin katılmasının dissolüsyon veya dağılma özelliklerini arttırabildiği bildirilmiştir59.
ADT hazırlamak için patent almış direkt basım teknolojilerden biri
olan OraSolv teknolojisinde efervesan maddeler ve tadı maskelenmiş etkin
madde kullanılmaktadır ve, ürünler ağza yerleştirildiğinde çiğnemeden
hızla dağılır60. Tablet dağıldığında ilaç mikropartikülleri salınır ve yutulur. Tam dissolüsyon ve sistemik absorpsiyon gastrointestinal kanalda
gerçekleşir. Genellikle, farmakokinetiği referans ürünle örtüşür. OraSolv
teknolojisi ile hazırlanan tadı maskelenmiş ilaç mikropartikülleri tabletin
dağılmasını arttırır. Formülasyon ağızda tükürükle temas ettiğinde karbon dioksit salınarak hasta için ağızda hoş tat bırakır, daha fazla tükürük salgılanışını uyarır ve bu da dağılmaya yardımcı olur. Bu teknolojide5,
etkin madde uygun polimer (etil selüloz, metil selüloz, akrilat, metakrilik
asit rezinleri gibi) dispersiyonuna mannitol ve magnezyum oksit gibi diğer eksipiyanlarla beraber katılarak mikropartiküller hazırlanır. Mannitol ve magnezyum oksit polimerik kaplamada etkin madde salımına yardım için formülasyona eklenir ve bu teknolojide salım öncüleri (promoter)
olarak bilinirler. Kurutma işlemlerinin ardından oluşan mikropartiküller, efervesan maddeler ve diğer eksipiyanlar (tatlandırıcı, renk maddeleri, kaydırıcılar) karıştırılır ve 1-2 kp sertlikte tabletler basılır. Elde edilen
tabletler kırılgan olup in vivo dağılma zamanları 1 dakikanın altındadır.
Tabletler çok yumuşak olduğundan özel tasarlanmış blisterler kullanılır.
Bu tabletlerin friyabilitesini düzeltmek için efervesan karışımı hazırlamada partiküler efervesan çift yöntemi geliştirilmiştir. Bu yöntemde organik
asit kristalleri aside kıyasla sitokiyometrik olarak daha az miktarda baz
maddesi kullanılarak kaplanır. Baz maddesinin asit kristallerinin üstüne
tek düze kaplanması için organik asit kristallerinin partikül büyüklüğü
baz maddesinden daha büyük olacak şekilde seçilir. Oluşan efervesan çift
diğer polimer kaplı etkin madde partikülleri ve diğer eksipiyanlarla karıştırılarak tablet hazırlanmasında kullanılır.
Efervesan eksipiyanların kullanımının dezavantajı nem absorpsiyonunu önleyememeleridir8. Üretimi kontrollü düşük relatif nem içeren
ortam gerektirir ve son ürün tabletlerin nem geçirmeyen blisterlerde korunması gerekir. Bu nedenle maliyetleri direkt basım teknolojisiyle hazırlanan standart tabletlerden daha fazladır.
220
Feksofenadin HCl’nin hızlı çözünen tabletlerinin efervesan yöntemiyle hazırlandığı bir çalışmada, krospovidon, kroskarmeloz sodyum ve
sodyum nişasta glikolat ile sodyum bikarbonat ve sitrik asitin kullanıldığı, yapılan testler sonucu % 8 krospovidon ve % 24 a/a sodyum bikarbonat ve % 18 a/a anhidr sitrik asit karışımı ile hazırlanan formülasyonun optimum özellik gösterdiği bildirilmiştir59.
Diğer bir patent almış teknoloji olan DuraSolv teknolojisi Orasolv
teknolojisine benzemekle birlikte tablet haline getirme sırasında yüksek
basım kuvveti uygulandığından daha fazla mekanik dayanıklılığa sahiptir23. Bu nedenle geleneksel blister ambalajlama veya flakonlar kullanılabilir. Durasolv teknolojisi düşük dozda etkin maddeler içeren formülasyonlar için uygundur. Ayrıca, tat maskeleme için etkin madde kaplanmış ise bu kaplama tablet basımında sıkıştırma sırasında kırılabilir.
Flashtab teknolojisi, kaplı kristaller ve kaplı veya kaplı olmayan mikrogranüller içerir. Bu teknoloji, tadı maskelenmiş çoklu partiküler etkin
maddeler, dağıtıcı ajan (örn: sodyum karboksi metil selüloz), şişme ajanı
(örn: modifiye nişasta) ve diğer eksipiyanların birleşiminden oluşur29, 57.
Battu ve diğ.’nin yaptıkları çalışmada, antispazmotik bir etkin madde olan fenoverinin direkt basım ile ADT formülasyonları hazırlanmış ve
süper dağıtıcı olarak krospovidon, sodyum nişasta glikolat ve kroskarmeloz sodyumun farklı konsantrasyonda formülasyon üzerindeki etkileri incelenmiştir4. Süper dağıtıcı konsantrasyonu arttıkça su absorpsiyon kapasitesinin arttığı, dağılma zamanının azaldığı bildirilmiştir. İnsanlarda in vivo ön çalışma ile kullanılan tatlandırıcı ve aromatizan için
ideal konsantrasyonun % 1 olarak tespit edildiği bildirilmiştir. Hazırlanan tüm formülasyonların friyabilitesinin % 1’in altında olduğu, ıslanma zamanı ile dağıtıcı konsantrasyonu arasında korelasyonun belirgin
olmadığı, krospovidonun aynı konsantrasyonda çalışmada kullanılan
diğer süper dağıtıcılara göre ıslanma zamanının daha kısa olduğu bildirilmiştir. Geliştirilen formülasyonlar fenoverinin kapsül şeklindeki piyasa preparatı ile karşılaştılırak % 6 krospovidon içeren formülasyonun en
iyi özellik gösterdiği belirtilmiştir.
Karbamazepin içeren % 2-10 krospovidon, % 0-30 mikrokristalin
selüloz ve direkt basılabilir mannitol kullanılarak direkt basımla ADT
hazırlanan bir çalışmada, in vitro dispersiyon zamanına dayanarak seçilen % 2 krospovidon ve % 30 mikrokristalin selüloz içeren tablet formülasyonunun konvansiyonel tablete göre çözünmesinin daha yüksek
olduğu bildirilmiştir61.
221
Ishikawa ve diğ.’nin yaptıkları çalışmada, küresel mikrokristalin selüloz (Avicel PH-M 06, Avicel PH-M 15, Avicel PH-M 25), düşük sübstitüye hidroksipropil selüloz (L-HPC 11) veya küresel şeker granülleri (Nonpareil, NP-101, NP-103, NP-107, NP-108) kullanılarak direkt basılabilen
ADT formülasyonları hazırlanmıştır 62. Avicel PH-M 06 : L-HPC 11 (9:1)
oranında kullanıldığında sertliği uygun (~8 kg) ve 15 s içerisinde dağılan ADT elde edildiği bildirilmiştir.
Direkt basım yöntemiyle suda ve ağızda dağılan tabletlerin hazırlandığı bir çalışmada63, ADTlerde mannitol ve krospovidon miktarının basım kuvveti, ıslanma zamanı ve sertlik üzerine etkisinin incelendiği ve
optimum tablet formülasyonunun % 34 mannitol ve % 13 krospovidon
içeren ADT olduğu belirtilmiştir.
Rizatriptan benzoatın direkt basımla ADTlerinin hazırlandığı bir
çalışmada64, tabletlerin in vitro ve in vivo dağılma zamanlarının sırasıyla
4-7 s ve 6-19 s olduğu, bütün formülasyonlarda 20 dakika içerisinde etkin maddenin yaklaşık % 90’ının çözündüğü, krospovidon ve Indion 234
kombinasyonunun optimum formülasyon olduğu bildirilmiştir.
Ağızda Dağılan Tablet Formülasyonlarında Kullanılan Süper Dağıtıcılar
Süper dağıtıcılar, düşük konsantrasyonda etkili, dağıtma etkinliği
çok yüksek ve intragranüler olarak daha etkin olan dağıtıcılardır65. Bu
maddelerin çok fazla miktarda su absorplamaları değil, çok hızla şişmeleri istenir66.
Süper Dağıtıcıların Etki Mekanizmaları52, 65-68
1. Kapiller Hareket (Wicking)
Kapiller hareket ile dağılma her zaman ilk basamaktır. Tablet uygun
sulu ortama konulduğunda ortam tabletin içine penetre olur ve partiküllerin üzerinde adsorbe olmuş hava ile yer değiştirir. Böylece moleküller arası bağlar zayıflar ve tablet parçacıklara ayrılır. Tablet tarafından
su alımı ilaç/eksipiyanların hidrofilikliğine ve tabletin özelliklerine bağlıdır. Bu tip dağıtıcılar için ilaç partikülleri etrafında hidrofilik yapı oluşturarak dağılmaya yardımcı olmak için poröz yapı olması ve sulu sıvıya karşı yüzeyler-arası gerilimin düşük olması gereklidir. Dağıtıcı suyu
222
porların içine doğru iter ve partiküller şişerek matriks iç basınçla içten
parçalanır. Konsolidasyon derecesi (packing fraction) düşükse sıvı, tablet içine penetre olamaz ve dağılma azalır.
2. Şişme Yoluyla
Partiküller şişerek matriks iç basınçla içten parçalanır. Yeterli şişme gücü olmadığı için yüksek poröziteye sahip tabletler düşük dağılma
gösterir. Diğer taraftan, düşük poröziteye sahip tabletlerde yeterli şişme
gücü görülür.
3. Deformasyon
Tablet basımı sırasında dağıtıcı partikülleri deforme olur ve bu deforme partiküller sulu ortamla temas edince basım öncesi büyüklüğüne geri dönerler. Deforme partiküllerin hacim artışı tabletin parçalanmasına neden olur.
4. Dağılan Partiküller /Partiküllerin İtme Kuvvetine (Repulsiyon)
Bağlı Olarak
Şişmeyen dağıtıcılarla tabletin dağılmasını açıklar. Partiküller arası elektrik itici güçler dağılma mekanizmasıdır. Porların içine su girer ve
oluşan elektrik güç nedeniyle partiküller birbirini iter.
5. Gazların Salımı
Tablet ıslandığında bikarbonat ve karbonat ile sitrik asit veya tartarik asitin etkileşmesi ile karbondioksit açığa çıkar. Tabletin içinde basınç oluşmasıyla tablet dağılır. Bu dağıtıcılar nem ve sıcaklığa hassastır,
üretim sırasında kontrollü koşullar gerekir.
Şekil 2’de süper dağıtıcıların şişme yoluyla66, kapiler hareket ile, deformasyon yoluyla ve partiküllerin itme kuvveti yoluyla dağılma mekanizmaları gösterilmiştir68.
ADTlerde kullanılan süper dağıtıcılar, yapı ve etki mekanizmaları
Tablo 1’de verilmiştir.
ADTlerde Tat Maskeleme
Ağızda dağılan tabletler oral kavitede dağılacak ya da çözünecek şekilde tasarlandıklarından ağızda bıraktıkları his, dolayısıyla tat maske-
223
Şekil 1
Süper dağıtıcıların etki mekanizmaları66, 68, a) Şişm e yoluyla; b) Kapiler hareket ile;
c) Deformasyon yoluyla; d) Partiküllerin itme kuvveti yoluyla
leme önemli bir faktördür7, 29. En yaygın tat maskeleme yöntemi tatlandırıcı veya aromatizan maddelerin formülasyona ilave edilmesidir.
Diğer bir yaklaşım etkin maddenin kaplanması veya enkapsülasyonudur. Bir çalışmada model ilaç olan famotidin tozu Aquacoat ECD30
(etilselüloz sulu dispersiyonu), Eudragit NE30D (etil akrilat metil metakrilat kopolimer dispersiyonu) veya triasetin içinde değişik oranlarda süspande edilip püskürterek kurutulması ile etkin maddenin acı tadının
maskelenerek ADT hazırlandığı bildirilmiştir84. Anand ve diğ.’nin yaptıkları çalışmada ADT hazırlanmasında prednizolon etkin maddesinin
mikroenkapsülasyonu ile tadının maskelendiği bildirilmiştir72.
224
TABLO I
ADTlerde kullanılan süper dağıtıcılar
Süperdağıtıcı
Krospovidon
Yapısı
Çapraz bağlı homopolimer
N-vinil-2-pirolidon
Etki Mekanizması
Referans
Çok az şişer ve
kompresyondan sonra
orijinal büyüklüğüne 4, 64, 69-70
döner fakat kapiler
hareket ile etki eder
Krospovidon A1
(Polyplasdone XL)
71-75
Krospovidon A2
(Polyplasdone XL-10)
73-74, 76
Krospovidon B
(Kollidon CL)
47, 73, 77
Kroskarmeloz
sodyum
Çapraz bağlı sodyum
karboksi metil selüloz
< 10 sn.de 4-8 kat
şişer
3, 47, 49, 7375, 78
49, 72
Ac-Di-Sol
Vivasol
Sodyum nişasta
glikolat
4, 69-70
Nişastanın karboksimetil
eterinin sodyum tuzu veya
Nişastanın çapraz bağlı
karboksimetil eteri
< 30 sn.de 7-12 kat
şişer
4, 47, 70
Explotab
73, 77
Vivastar P5
72
Primojel
74-75
Poli (akrilik asit) süper poröz
Akrilik asit türevleri
Kapiler etki
hidrojel
Sitrik asit, sodyum
Efervesan karışım
Gazların salımı
bikarbonat
Karmeloz (NS-300)
Karboksimetil selüloz
59, 80
Karmeloz kalsiyum
(ECG-505)
64, 76, 81
L-HPC
Karboksimetil selülozun
kalsiyum tuzu
Düşük sübstitüye
hidroksipropil selüloz
LH-11
79
76, 81
3, 62, 72,
81-83
3, 62, 72, 83
LH-21
75-76
PH-M serisi
Küresel mikrokristalin selüloz
62
Indion 414
Indion 412
Çapraz bağlı poliakrilik asit
İyon değiştirici reçine
(COO- fonksiyonel grup ve K+ Yüksek su çekme
iyonik form içerir)
özelliği
21, 64
Kütle ekstrüzyon ile de tadı maskelenmiş etkin madde granülleri
hazırlanabilir53, 70, 85. Jadon ve diğ.’nin çalışmalarında, non steroidal antienflamatuvar bir ilaç olan lornoksikam’ın acı tadını maskelemek için
225
aminoalkil metakrilat kopolimeri (Eudragit EPO) ile değişik oranlarda
komplekslerinin hazırlandığı bildirilmiştir70.
Tat maskelemek için başka bir yaklaşım ise ağız pH’sından farklı pH’ya ayarlanarak etkin maddenin çözünürlüğünün azaltılıp tadının
maskelenmesidir6-7.
Indion 234, Indion 204 ve Indion 414 gibi zayıf katyon değiştirici reçinelerle etkin maddenin acı tadının maskelenebileceği bildirilmiştir86-87.
Özet
Oral yolla uygulama en yüksek hasta uyuncu ile ilaç uygulamasının
en güvenli, en rahat ve en ekonomik yöntemi olarak görüldüğü farmasötik endüstride hala altın standarttır. Ağızda dağılan tabletler (ADT) konvansiyonel tablet ve kapsül formülasyonlarına kıyasla tercih edilen alternatifler olarak büyük ilgi çekmektedirler. ADTler özellikle yutma zorluğu
olan, pediyatrik, geriyatrik, psişik ve yatalak hastalar için yaygın bir şekilde kabul edilmiş dozaj formlarıdır. ADTler tükürükle temas ettiğinde
hemen dağılacak ya da çözünecek şekilde tasarlandığı için tabletin çiğnenmesi, bütün tabletin yutulması ya da tabletin sıvılarla alınması gerekmez. ADTlerin geliştirilmesi için dondurarak kurutma, şekillendirme, püskürterek kurutma, süblimasyon, direkt basım, kristal lif, kütle
ekstrüzyon, eritme granülasyon, üç-boyutlu baskılama gibi çeşitli bilimsel teknikler uygulanmaktadır. Bu derleme ideal karakteristikleri, belirgin özellikleri, hazırlama teknolojileri, süperdağıtıcıların kullanımı ve tat
maskeleme teknolojileri gibi formülasyon şekilleri üzerine odaklanmıştır.
Anahtar Kelimeler: Ağızda dağılan tabletler, direkt basım, liyofilizasyon, süperdağıtıcılar, tat maskeleme
Summary
Orally Disintegrating Tablets I: Preparation Technologies
Oral delivery is currently the gold standard in the pharmaceutical industry where it is regarded as the safest, most convenient and most economical method of drug delivery having the highest patient compliance.
Orally disintegrating tablets (ODTs) have gained considerable attention
as preferred alternatives to conventional tablet and capsule formulations.
226
ODTs are widely accepted dosage forms, especially for the dysphagic, pediatric, geriatric, psychic and bedridden patients. ODTs are designed to
disintegrate or dissolve rapidly on contact with saliva, thus eliminating
the need to chew the tablet, swallow an in intact tablet, or take the tablet
with liquids. Various scientific techniques including freeze drying, moulding, spray drying, sublimation, direct compression, cotton candy process, mass extrusion, melt granulation, three-dimensional printing have
been employed for the development of ODTs. The current article is focused on ideal characteristics, significant features, preparation technologies, formulation aspects including the use of superdisintegrants and
taste-masking technologies.
Keywords: Orally disintegrating tablets, direct compression, lyophilization, superdisintegrants, taste masking
KAYNAKLAR
1.
Türkoğlu, M., “Tabletler “, Gürsoy, A.Z. (Eds.), Farmasötik Teknoloji, Temel Konular
ve Dozaj Şekilleri İstanbul, Piksel Bilişim Matbaacılık Reklamcılık ve Filmcilik Hizmetleri Ltd. Şti, (2004), Sayfa 349-362
2. Habib, W., Khankari, R., Hontz, J.: Fast dissolve drug delivery systems, Crit Rev Ther
Drug Carrier Syst, 17, 61-72 (2000)
3. Sunada, H., Bi, Y.: Preparation, evaluation and optimization of rapidly disintegrating
tablets, Powder Technol, 122, 188-198 (2002)
4. Battu, S.K., Repka, M.A., Majumdar, S.Madhusudan, R.Y.: Formulation and evaluation of rapidly disintegrating fenoverine tablets: effect of superdisintegrants, Drug Dev
Ind Pharm, 33, 1225-32 (2007)
5. Sastry, S.V., Nyshadham, J.R.Fix, J.A.: Recent technological advances in oral drug
delivery - a review, Pharm Sci Technolo Today, 3, 138-145 (2000)
6. Fu, Y., Yang, S., Jeong, S.H., Kimura, S.Park, K.: Orally fast disintegrating tablets:
developments, technologies, taste-masking and clinical studies, Crit Rev Ther Drug
Carrier Syst, 21, 433-76 (2004)
7. Bandari, S., Mittapalli, R.K., Gannu, R., Rao, Y.M.: Orodispersible tablets: An overview, Asian Journal of Pharmaceutics, 2-11 (2008)
8. Dobetti, L.: Fast melting tablets: Developments and technologies, Pharm Technol
Drug Deliv, 44-50 (2001)
9. Avrupa Farmakopesi (6th Ed), Strazburg, Fransa, (2007)
10. Guidance for Industry Orally Disintegrating Tablets, ABD Besin ve İlaç Yönetmeliği,
CDER Data Standards Manual, (2008 Aralık)
11. Pfister, W.R., Ghosh, T.K.: Oral disintegrating tablets, products, technologies and development issues, Pharm Technol, Oct, 136-150 (2005)
12. Seager, H.: Drug-delivery products and the Zydis fast-dissolving dosage form, J
Pharm Pharmacol, 50, 375-382 (1998)
13. Brown, D.: Orally disintegrating tablets- taste over speed, Drug Deliv Technol, 3, 5861 (2003)
227
14. Shukla, D., Chakraborty, S., Singh, S.Mishra, B.: Mouth dissolving tablets I: An overview of formulation technology, Sci Pharm, 76, 309-326 (2009)
15. Koch, W.M.: Swallowing disorders, diagnosis and therapy, Med Clin North Am, 77,
571-582 (1993)
16. Frijlink, H.W.: Benefits of different drug formulations in psychopharmacology, Eur
Neuropsychopharmacol, 13 Suppl 3, S77-84 (2003)
17. Behnke, K., Sogaard, J., Martin, S., Bauml, J., Ravindran, A.V., Agren, H., VesterBlokland, E.D.: Mirtazapine orally disintegrating tablet versus sertraline: A prospective onset of action study, J Clin Psychopharmacol, 23, 358-364 (2003)
18. Chang, R., Guo, X., Burnside, B.A.Couch, R.: Fast-dissolving tablets, Pharm Tech, 24,
52-58 (2000)
19. Virely, P.Yarwood, R.: Zydis - a novel, fast dissolving dosage form, Manuf Chem, 61,
36-37 (1990)
20. Lew, M.F.: Selegiline orally disintegrating tablets for the treatment of Parkinson’s disease, Expert Rev Neurother, 5, 705-12 (2005)
21. Bharawaj, S., Jain, V., Sharma, S., Jat, R.C.Jain, S.: Orally disintegrating tablets: A
review, Drug Invention Today, 2, 81-88 (2010)
22. Prajapati, B.G.Ratnakar, N.: A review on recent patents on fast dissolving drug delivery system, Int J PharmTech Res, 1, 790-798 (2009)
23. Goel, H., Rai, P., Rana, V.Tiwary, A.K.: Orally disintegrating systems: Innovations in
formulation and technology, Recent Patents on Drug Delivery & Formulation, 2, 258274 (2008)
24. Doğanay, T., “Kurutma”, (Eds.), Modern Farmasötik Teknoloji, Ankara, Fersa Matbaacılık Ltd. Şti., (2007), Sayfa 17-47
25. Gupta, A., Mishra, A.K., Gupta, V., Bansal, P., Singh, R.Singh, A.K.: Recent Trends of
Fast Dissolving Tablet - An Overview of Formulation Technology, International Journal of Pharmaceutical & Biological Archives, 1, 1 - 10 (2010)
26. Sznitowska, M., Placzek, M.Klunder, M.: The psysical characteristics of lyophilized
tablets containing a model drug in different chemical forms and concentrations, Acta
Poloniae Pharmaceutica - Drug Research, 62, 25-29 (2005)
27. Laflon, L.: Galenic form for oral administration and its method of preparation by lyophilization of an oil-in-water emulsion, ABD Patent No: 4,616,047, (1986)
28. Gole, D.J.vediğ.: Preparation of pharmaceutical and other matrix systems by solidstate dissolution, ABD Patent No: 5,215,756, (1993)
29. Kaushik, D., Dureja, H., Saini, T.R.: Orally disintegrating tablets, Tablets and Capsules, 7, 30-36 (2004)
30. Corveleyn, S.Remon, J.P.: Formulation and production of rapidly disintegrating tablets by lyophilisation using hydrochloorothiazide as a model drug, Int J Pharm, 152,
215-225 (1997)
31. Scoik, K.G.V.: Solid pharmaceutical dosage in tablet triturate form and method of producing the same, ABD Patent No: 5,082,667,
32. Bi, Y., Yonezawa, Y.Sunada, H.: Rapidly disintegrating tablets prepared by the wet
compression method: Mechanism and optimization, J Pharm Sci, 88, 1004-1010
(1999)
33. Mizumoto, T., Masuda, Y., Fukui, M.: Intrabuccally dissolving compressed moldings
and production process thereof, ABD Patent No:, 5,576,014, (1996)
34. Kuno, Y., Kojima, M., Ando, S.Nakagami, H.: Evaluating of rapidly disintegrating tablets manufactured by phase transition of sugar alcohols, J Control Release, 105, 1622 (2005)
228
35. Kuno, Y., Kojima, M., Ando, S.Nakagami, H.: Effect of preparation method on properties of orally disintegrating tablets made by phase transition, Int J Pharm, 355, 87-92
(2008)
36. Sugimoto, M., Matsubara, K., Koida, Y.Kobayashi, M.: The preparation of rapidly disintegrating tablets in the mouth, Pharm Dev Technol, 6, 487-93 (2001)
37. Sugimoto, M., Narisawa, S., Matsubara, K., Yoshino, H., Nakano, M.Handa, T.: Effect of formulated ingredients on rapidly disintegrating oral tablets prepared by the
crystalline transition method, Chem Pharm Bull (Tokyo), 54, 175-80 (2006)
38. Sugimoto, M., Narisawa, S., Matsubara, K., Yoshino, H., Nakano, M.Handa, T.: Development of manufacturing method for rapidly disintegrating oral tablets using the
crystalline transition of amorphous sucrose, Int J Pharm, 320, 71-8 (2006)
39. Cherukuri, S.R.vediğ.: Quickly dispersing comestible unit and product, PCT Patent
WO 95/34290-A1, (1995)
40. Myers, G.L., Battist, G.E.Fuisz, R.C.: Process and apparatus for making rapidly dissolving dosage units and product therefrom, PCT Patent WO 95/34293-A1, (1995)
41. Rao, N.G.R., Ketan, T.Suresh, D.K.: Formulation and evaluation of mouth dissolving
tablets of metoprolol tartrate by sublimation method, International Journal of Pharma and Bio Sciences, 1, 1-14 (2010)
42. Koizumi, K., Watanabe, Y., Morita, K., Utoguchi, N.Matsumoto, M.: New method of
preparing high-porosity rapidly saliva soluble compressed tablets using mannitol
with camphor: A subliming material, Int J Pharm, 152, 127-131 (1997)
43. Singh, J., Philip, A.K., Pathak, K.: Optimization studies on design and evaluation of
orodispersible pediatric formulation of indomethacin, AAPS PharmSciTech, 9, 60-66
(2008)
44. Narmada, G.Y., Mohini, K., Prakash, R.B., Gowrinath, D.X.P.Kumar, K.S.: Formulation, evaluation and optimization of fast dissolving tablets containing amlodipine besylate by sublimation method, Ars Pharm, 50, 129-144 (2009)
45. Gohel, M., Patel, M., Amin, A., Agrawal, R., Dave, R.Bariya, N.: Formulation design
and optimization of mouth dissolve tablets of nimesulide using vacuum drying technique, AAPS Pharm Sci Tech, 5, 36 (2004)
46. Wagh, M.A., Dilip, K.P., Salunkhe, K.S., Chavan, N.V.Daga, V.R.: Techniques used in
orally disintegrating drug delivery system, International Journal of Drug Delivery, 2,
98-107 (2010)
47. Mishra, D.N., Bindal, M., Singh, S.K.Vijaya Kumar, S.G.: Spray dried excipient base: a
novel technique for the formulation of orally disintegrating tablets, Chem Pharm Bull
(Tokyo), 54, 99-102 (2006)
48. Dong, Y., Kulkarni, R., Behme, R.J.Kotiyan, P.N.: Effect of the melt granulation technique on the dissolution characteristics of griseofulvin, Int J Pharm, 329, 72-80
(2007)
49. Abdelbary, G., Prinderre, P., Eouani, C., Joachim, J., Reynier, J.P.Piccerelle, P.: The
preparation of orally disintegrating tablets using a hydrophilic waxy binder, Int J
Pharm, 278, 423-33 (2004)
50. Abdelbary, G., Eouani, C., Prinderre, P., Joachim, J., Reynier, J.Piccerelle, P.: Determination of the in vitro disintegration profile of rapidly disintegrating tablets and correlation with oral disintegration, Int J Pharm, 292, 29-41 (2005)
51. Bhaskaran, S.Narmada, G.V.: Rapid dissolving tablet a novel dosage form, Indian
Pharmacist, 1, 9-12 (2002)
52. Bhowmik, D.vediğ: Fast Dissolving Tablet: An Overview, Journal of Chemical and
Pharmaceutical Research, 1, 163-177 (2009)
229
53. Zade, P.S., Kawtikwar, P.S.Sakarkar, D.M.: Formulation, evaluation and optimization
of fast dissolving tablet containing tizanidine hydrochloride, International Journal of
PharmTech Research, 1, 34-42 (2009)
54. Yu, D.G., Zhu, L.-M., Branford-White, C.J.Yang, X.L.: Three-dimensional printing in
pharmaceutics: Promises and problems J Pharm Sci 97, 3666 - 3690 (2008)
55. Yu, D.-G., Branford-White, C., Yang, Y.-C., Zhu, L.-M., Welbeck, E.W.Yang, X.-L.: A novel fast disintegrating tablet fabricated by three-dimensional printing Drug Development and Industrial Pharmacy, 35, 1530 - 1536 (2009)
56. Lee, K.J., Kang, A., Delfino, J.J., West, T.G., Chetty, D., Monkhouse, D.C.Yoo, J.: Evaluation of Critical Formulation Factors in the Development of a Rapidly Dispersing
Captopril Oral Dosage Form, Drug Dev Ind Pharm, 29, 967-979 (2003)
57. Cousin, G.vediğ.: Rapidly disintegrable multiparticular tablet, ABD Patent No:
5464632, (1995)
58. Okuda, Y., Irisawa, Y., Okimoto, K., Osawa, T.Yamashita, S.: A new formulation for
orally disintegrating tablets using a suspension spray-coating method, Int J Pharm,
382, 80-87 (2009)
59. Nagendrakumar, D., Raju, S.A., Shirsand, S.B., Para, M.S.Rampure, M.V.: Fast dissolving tablets of fexofenadine HCl by effervescent method, Indian J Pharm Sci, 71,
116-119 (2009)
60. Wehling, F., Scheuhle, S., Madamala, N.: Effervescent dosage form with microparticles, ABD Patent No: 5,178,878, (1993)
61. Swamy, P.V., Shahidulla, S.M., Shirsand, S.B., Hiremath, S.N.Ali, Y.: Orodispersible
tablets of carbamazepine prepared by direct compression method using 32 full factorial design, Dhaka Univ J Pharm Sci, 7, 1-5 (2008)
62. Ishikawa, T., Mukai, B., Shiraishi, S., Utoguchi, N., Fujii, M., Matsumoto, M.Watanabe,
Y.: Preparation of rapidly disintegrating tablet using new types of microcrystalline
cellulose (PH-M series) and low substituted-hydroxypropylcellulose or spherical sugar
granules by direct compression method, Chem Pharm Bull (Tokyo), 49, 134-9 (2001)
63. Schiermeier, S.Schmidt, P.C.: Fast dispersible ibuprofen tablets, Eur J Pharm Sci, 15,
295-305 (2002)
64. Keny, R.V., Desouza, C.Lourenco, C.F.: Formulation and evaluation of rizatriptan benzoate mouth disintegrating tablets, Indian J Pharm Sci, 72, 79-85 (2010)
65. http://www.pharmpedia.com/Tablet:Formulation_of_tablets/ Disintegrants. 2010.
66. Omidian, H.Park, K.: Swelling agents and devices in oral drug delivery, J Drug Del Sci
Tech, 18, 83-93 (2008)
67. Moreton, R.C., “Disintegrants in tableting”, Augsburger, L.L. and Hoag, S.W. (Eds.),
Pharmaceutical Dosage Forms: Tablets, New York, Informa Healthcare USA Inc,
(2008), Sayfa 217-250
68. Pahwa, R., Piplani, M., Sharma, P.C., Kaushik, D.Nanda, S.: Orally Disintegrating
Tablets - Friendly to Pediatrics and Geriatrics, Archives of Applied Science Research,,
2, 35-48 (2010)
69. Gohel, M., Parikh, R., Brahmbhatt, B.Shah, A.: Improving the tablet characteristics
and dissolution profile of ibuprofen by using a novel coprocessed superdisintegrant: A
technical note, AAPS PharmSciTech, 8, 13 (2007)
70. Jadon, R.S.vediğ.: Taste masking of Lornoxicam by polymer carrier system and formulation of oral disintegrating tablets, Int J Drug Del, 1, 27-31 (2009)
71. Singh, J., Philip, A.K.Pathak, K.: Optimization studies on design and evaluation of
orodispersible pediatric formulation of indomethacin, AAPS Pharm Sci Tech, 9, 60-66
(2007)
230
72. Anand, V., Kandarapu, R.Garg, S.: Preparation and evaluation of taste-masked orally
disintegrating tablets of prednisolone, Asian Journal of Pharmaceutical Sciences, 2,
227-238 (2007)
73. Camarco, W., Ray, D., Druffner, A.: Selecting Superdisintegrants for Orally Disintegrating Tablet Formulations Pharmaceutical Technology, (2006)
74. Zhao, N.Augsburger, L.L.: Functionality comparison of 3 classes of superdisintegrants in promoting aspirin tablet disintegration and dissolution, AAPS Pharm Sci
Tech, 6, E634-E640 (2005)
75. Shu, T., Suzuki, H., Hironaka, K.Ito, K.: Studies of rapidly disintegrating tablets
in the oral cavity using co-ground mixtures of mannitol with crospovidone, Chem
Pharm Bull (Tokyo), 50, 193-8 (2002)
76. Fukami, J., Yonemochi, E., Yoshihashi, Y.Terada, K.: Evaluation of rapidly disintegrating tablets containing glycine and carboxymethylcellulose, Int J Pharm, 310, 101-9
(2006)
77. Fini, A., Bergamante, V., Ceschel, G.C., Ronchi, C.de Moraes, C.A.: Fast dispersible/
slow releasing ibuprofen tablets, Eur J Pharm Biopharm, 69, 335-41 (2008)
78. Bi, Y.X., Sunada, H., Yonezawa, Y.Danjo, K.: Evaluation of rapidly disintegrating tablets prepared by a direct compression method, Drug Dev Ind Pharm, 25, 571-581
(1999)
79. Yang, S., Fu, Y., Jeong, S. H., Park, K.: Application of poly(acrylic acid) superporous hydrogel microparticles as a super-disintegrant in fast-disintegrating tablets J
Pharm Pharmacol, 56, 429-436 (2004)
80. Hagemannvediğ.: Solid rapidly disintegrating dosage form, ABD Patent No: 5,211,957,
(1993)
81. Ozeki, T., Yasuzawa, Y., Katsuyama, H., Takashima, Y., Kasai, T., Eguchi, T., Kakiuchi, H., Yuasa, H., Okada, H.: Design of rapidly disintegrating oral tablets using acidtreated yeast cell wall: a technical note, AAPS Pharm Sci Tech, 4, E70 (2003)
82. Ishikawa, T., Koizumi, N., Mukai, B., Utoguchi, N., Fujii, M., Matsumoto, M., Endo, H.,
Shirotake, S.Watanabe, Y.: Pharmacokinetics of acetaminophen from rapidly disintegrating compressed tablet prepared using microcrystalline cellulose (PH-M-06) and
spherical sugar granules, Chem Pharm Bull (Tokyo), 49, 230-2 (2001)
83. Rawas-Qalaji, M.M., Simons, F.E.Simons, K.J.: Fast-disintegrating sublingual tablets: effect of epinephrine load on tablet characteristics, AAPS PharmSciTech, 7, E41
(2006)
84. Mizumoto, T., Tamura, T., Kawai, H., Kajiyama, A.Itai, S.: Formulation design of tastemasked particles, including famotidine, for an oral fast-disintegrating dosage form,
Chem Pharm Bull (Tokyo), 56, 530-5 (2008)
85. Shishu, A.B.Singh, T.: Preparation of tablets rapidly disintegrating in saliva containing bitter taste-masked granules by compression method, Indian J Pharm Sci, 69,
80-84 (2007)
86. Singh, I., Rehni, A.K., Kalra, R., Joshi, G., Kumar, M.Aboul-Enein, H.Y.: Ion exchange
resins: Drug delivery and therapeutic applications, FABAD J Pharm Sci, 32, 91-100
(2007)
87. Puttewar, T.Y., Kshirsagar, M.D., Chandewar, A.V.Chikhale, R.V.: Formulation and
evaluation of orodispersible tablet of taste masked doxylamine succinate using ion
exchange resin, Journal of King Saud University- Science, 22, 229-240 (2010)
231
YAZAR İNDEKSİ / AUTHOR INDEX
Aygün Ertuğrul.................................................................................205
Aslı Özyıldırım....................................................................................25
Ayşegül Güvenç..................................................................................49
Belma Giray......................................................................................187
Bijen Kıvçak.......................................................................................17
Buket Sarıkaya...................................................................................41
Derya Çiçek........................................................................................41
Dilek Demir Erol...............................................................................125
Durişehvar Özer...............................................................................125
Duygu Abbasoğlu.................................................................................1
Emel Mashaki Ceylan.........................................................................25
Emel Öykü Çetin..............................................................................157
Fatma Kaynak Onurdağ........................................................................1
Feride Hande Kural...........................................................................171
Ghulam Murtaza..............................................................................139
Gönül Şahin.....................................................................................187
Gülen İrem Kaya.................................................................................41
Gülsen Kendir....................................................................................49
H. Tansel Öztürk................................................................................17
Irmak Ferah.......................................................................................25
İmran Vural......................................................................................205
Mahmood Ahmad.............................................................................139
Meryem Altın Kaynak..........................................................................25
Muhammad Iqbal.............................................................................139
Munazza Ejaz...................................................................................139
Nazlı Şencan.......................................................................................25
Nehir Ünver Somer.............................................................................41
Nesrin Gökhan Kelekçi.......................................................................81
Phılıp Martın Clark.............................................................................25
Pınar Erkekoğlu................................................................................187
Reyhan Neslihan Gürsoy...................................................................171
Selda Özgen..........................................................................................1
Selma Şahin.............................................................................. 157,205
Senem Sevtap Ölmez........................................................................205
Shujaat Ali Khan..............................................................................139
Tehmina Yasmin...............................................................................139
Tuba Mert...........................................................................................17
Tuğçe Fafal.........................................................................................17
Umut Salgın Gökşen...........................................................................81
Yılmaz Çapan....................................................................................205
Zeynep İrem Diler.............................................................................125
232
ANAHTAR KELİME INDEKSİ
5-LOX.................................................................................................81
Advers İlaç Reaksiyonu Bildimi...........................................................25
Ağızda dağılan tabletler.....................................................................205
Alcea rosea L......................................................................................17
Antimikrobiyal aktivite........................................................................17
Bioanalitik metod validasyonu..........................................................125
Biyosürfaktanlar...............................................................................171
Brine Shrimp......................................................................................41
Challenge test.......................................................................................1
COX...................................................................................................81
COX/5-LOX’un dual inhibitörleri........................................................81
Direkt basım.....................................................................................205
Diyabet.............................................................................................187
Eczacılık Hizmetleri............................................................................25
Eritrosit............................................................................................157
Etnobotanik........................................................................................49
Farmakovijilans..................................................................................25
Fondöten..............................................................................................1
Göz farı.................................................................................................1
Hematokrit.......................................................................................157
Hidroksi-itrakonazol.........................................................................125
İnsan plazması.................................................................................125
İnsülin..............................................................................................187
İnsulin analogları..............................................................................187
İnsülin glarjin toksikolojisi................................................................187
İtrakonazol.......................................................................................125
Kanser..............................................................................................187
Kendiliğinden-(mikro/nano) emülsifiye olabilen ilaç taşıyıcı sistemler..171
Ketakonazol......................................................................................125
Klorpromazin Hidroklorür.................................................................157
LC-MS/MS.......................................................................................125
Liyofilizasyon....................................................................................205
Malvaceae...........................................................................................17
Mikrobiyal kontaminasyon....................................................................1
NSAİ...................................................................................................81
P. maritimum......................................................................................41
Permeasyon Katsayısı.......................................................................157
Prezervatif aktivitesi..............................................................................1
Rimel....................................................................................................1
Ruj.......................................................................................................1
Ssicula ..............................................................................................41
S.lutea . .............................................................................................41
Sitotoksik aktivite .......................................................................17, 41
Süperdağıtıcılar ...............................................................................205
Sürfaktin .........................................................................................171
Tat maskeleme ................................................................................205
Türkiye florası ...................................................................................49
Türkiye’deki etnobotanik çalışmalar . .................................................49
233
KEY WORD INDEX
5-LOX.................................................................................................81
ADR reporting.....................................................................................25
Alcea rosea L......................................................................................17
Antimicrobial activity..........................................................................17
Bioanalytical method validation........................................................125
Biosurfactants..................................................................................171
Brine Shrimp......................................................................................41
Cancer..............................................................................................187
Challenge test.......................................................................................1
Chlorpromazine Hydrochloride..........................................................157
COX...................................................................................................81
Curriculum.......................................................................................139
Cytotoxic activity.......................................................................... 17, 41
Diabetes...........................................................................................187
Direct compression...........................................................................205
Dual inhibitors of COX/5-LOX............................................................81
Erythrocytes.....................................................................................157
Ethnobotany.......................................................................................49
Ethnobot^nycal Studies in Turkey......................................................49
Eye shadows.........................................................................................1
Eyelashes.............................................................................................1
Flora of Turkey...................................................................................49
Foundations.........................................................................................1
Harmacovigilance...............................................................................25
Hematocrit........................................................................................157
Human plasma.................................................................................125
Hyddroxy-itraconazole......................................................................125
Infrastructure...................................................................................139
Itraconazole......................................................................................125
İnsulin..............................................................................................187
İnsulin analogues.............................................................................187
İnsulin glargine and its toxicology.....................................................187
Ketoconazole.....................................................................................125
LC-MS/MS.......................................................................................125
Lipsticks...............................................................................................1
Lyophilization...................................................................................205
Malvaceae...........................................................................................17
Microbial Contamination......................................................................1
NSAI...................................................................................................81
Orally disintegrating tablets..............................................................205
P. maritimum......................................................................................41
Permeation Coefficient......................................................................157
Pharmaceutical services......................................................................25
Pharmacy education.........................................................................139
Pharmacy practice............................................................................139
Preservative activity..............................................................................1
Regulations......................................................................................139
S sicula..............................................................................................41
S.lutea................................................................................................41
Self-(micro-nano) emulsifying drug delivery systems.........................171
Superdisintegrants...........................................................................205
Surfactin..........................................................................................171
Taste masking..................................................................................205
234
YAZARLARIN DİKKATİNE
1. Yaz› gönderecek araşt›rmac›lar›n metnin üzerinde ön sayfa
veya kapak olarak araşt›rman›n ismini, yazarlar›n isimlerini,
araşt›rmac›lar›n adreslerini taş›yan ayr› bir sayfa vermeleri
gerekmektedir.
Metnin ilk sayfas›na ise sadece araşt›rman›n ismini YAZMALARI,
yazarlar›n isim ve adreslerini YAZMAMALARI gerekmektedir.
2. Yaz› gönderecek araşt›rmac›lar›n Türkçe ve ‹ngilizce özetlerinin
sonuna alt›-sekiz kelimeyi geçmeyecek şekilde “Anahtar
Kelimeler” vermeleri gerekmektedir.
3. Makaleler yaz›şma yap›lacak yazar taraf›ndan imzalanm›ş bir ön
yaz› ile gönderilmelidir.
Araşt›rmac›lara önemle duyurulur.
ATTENTION FOR AUTHORS
1. The title page including the title of article, author’s name with
full first name and author’s affiliation should be submitted as
a separate page.First page of the manuscript should only contain title of article without the author’s name and affiliations.
2. A list of no more than 8 key word is to be provided directly after
the Turkish and English abstracts.
3. Each manuscript must be accompanied by a cover letter signed
by the corresponding author on behalf of all authors.
235
HACETTEPE ÜNİVERSİTESİ
ECZACILIK FAKÜLTESİ DERGİSİNDE
YAYINLANACAK MAKALELERDE ARANAN ŞARTLAR
Yayım kuralları ve elektronik makale gönderme ile ilgili bilgiyi derginin
web sayfasından (www. eczfakder.hacettepe.edu.tr) ulaşabilirsiniz.
INSTRUCTIONS FOR AUTHORS
You could find the knowledge about author guidelines and electronic
manuscript submission on the web page
(www.eczfakder.hacettepe.edu.tr)

journal of the faculty of pharmacy - Hacettepe Üniversitesi Eczacilik

Transkript

Benzer belgeler

06 makale - Eczacılık Fakültesi Dergisi

KEYWORD INDEX FOR 2011 Achillea biebersteinii 33

Ağızda Dağılan Tabletler II - Hacettepe Üniversitesi Eczacilik

Türkçe CV - 15.Kromatografi Kongresi