Development and validation of chromatographic and voltammetric methods for analysis of pharmaceutically important compounds
Yükleniyor...
Tarih
2017
Yazarlar
Dergi Başlığı
Dergi ISSN
Cilt Başlığı
Yayıncı
Ege Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü
Erişim Hakkı
info:eu-repo/semantics/openAccess
Özet
rug analyses have played a vital role in quality control required by the great impact on public health. Therefore, a vast number of studies are dedicated to develop simple, fast, selective, sensitive and accurate method for the determination of active pharmaceutical and biological compounds. In particular, chromatographic methods are widely used in such analyses due to their separation and detection abilities at same time. This method provides selective and sensitive results for many analytes. However, some disadvantages such as; expensive instrumentation, labor usage and high working expenses are limits its usage Electrochemical methods based on nanomaterial are currently an ongoing research field. Several advantages of nanomaterial as electrode modifiers have been demonstrated for the analysis of wide range of chemicals in food quality, clinical, pharmaceutical and environmental interest. Nanomaterial-modified sensors exhibit excellent sensitivity and fast response due to the signal enhancement provided by high surface area, low overvoltage, and rapid kinetics. In this thesis, chromatographic and electrochemical methods for the determination of some biologically important compounds were developed and validated. Chromatographic studies have performed with liquid chromatography tandem mass spectrometry (LC-MS/MS) technique for the ternary analysis of the anti-Parkinson drugs Carbidopa, L-Dopa and Droxidopa for the first time. The method developed was tested by using commercial tablets and quality control samples and satisfying results have been obtained. In the second part, an HPLC-UV method was developed and validated for the simultaneous determination of L-Dopa, Dopamine, HVA and DOPAC in artificial cerebrospinal fluid. In the electrochemical part of the thesis, a novel polypyrrole-carbon nanotube composite electrode was developed by using ultrasonic assisted pulsed electropolymerization technique. The film was characterized by Scanning Electron Microscopy (SEM), Fourier transfer infrared spectroscopy (FTIR), electrochemical impedance spectroscopy (EIS) and cyclic voltammetry (CV). Then after, the electrochemical behavior of carbidopa and droxidopa was investigated on GCE/PPy-CNT electrode. The influence of pH, pyrrole concentration, amount of CNT, applied pulse number was investigated by aid of cyclic voltammetry. Calibration studies have been conducted by using square wave voltammetry (SWV) for attaining higher sensitivity. Simultaneous analysis of carbidopa and L-Dopa at GCE/PPy-CNT electrode was hindered due to the overlapping peaks of the analytes. Thus, partial least square technique was used and the trade formulation of commercial tablets was analyzed. The obtained results were found in good agreement with label value. Similarly, simultaneous determination of carbidopa and droxidopa was performed with the electrode developed. The quality control samples with known concentration was analyzed and satisfactory recoveries was obtained. The last application of the electrode has been carried out for the analysis of anti-analgesic drug in tablets. PPy-CNT/GCE electrode exhibited catalytic effect towards to metamizol sodium oxidation. Then, the method developed was applied to assay content analysis of commercial tablets and the results were found in good agreement with label value.
İlaç analizleri, halk sağlığı üzerinde hayati önemi olan kalite kontrol analizlerinde büyük bir yer tutmaktadır. Bu yüzden ilaç etken maddelerinin ve biyolojik maddelerin tayinine ilişkin basit, hızlı, seçimli, duyar ve doğru yöntem geliştirmeye yönelik birçok çalışma vardır. Özellikle, analitlerin ayırılması ve saptanmasının eş zamanlı gerçekleştiği kromatografik yöntemlerin kullanımı çok yaygındır. Bu yöntemler birçok molekül için çok seçimli ve duyar sonuçlar verse de bu yöntemlerin pahalı olmaları, kullanımlarının zor ve maliyetli olması gibi bazı sakıncaları vardır. Günümüzde elektrokimyasal yöntemler nanoteknolojinin de kullanımıyla güncelliğini koruyan bir araştırma alanıdır. Elektrot yüzeylerinin nanoyapılarla zenginleştirilmesi, gıda maddelerinin kalite kontrolünde, çevresel, klinik ve farmasötiklerin analizinde birçok avantaj sağlamıştır. Nanomalzemelerle modifiye edilmiş sensörler, sinyalde önemli artış, aşırı potansiyelde azalma ve hızlı elektrot kinetiği nedeniyle analizlerde hızlı yanıt alma ve yüksek duyarlılık gibi üstünlükler sağlamaktadır. Ayrıca, elektrokimyasal sistemlerin ucuz oluşu ve kullanım kolaylığı gibi avantajları düşünüldüğünde, bu yöntemler birçok analizde kullanışlı bir alternatif olmaktadır. Bu tez kapsamında biyolojik önemi olan moleküllerin kromatografik ve elektrokimyasal tayinlerine ilişkin yöntem geliştirilmiş ve valide edilmiştir. İlk olarak Parkinson hastalığının tedavisinde kullanılan Carbidopa, Droksidopa ve Levodopa için LC-MS/MS yöntemi geliştirilmiş ve bu üç molekülün bir arada tayini ilk defa HILIC ve C-18 kolonda gerçekleştirilmiştir. Geliştirilen yöntem, ticari tablet ve kalite kontrol örnekleri üzerinde test edilmiş ve tatmin edici sonuçlar elde edilmiştir. Öte yandan, UV detektörlü HPLC cihazı kullanılarak, Levodopa, Dopamin, ve metabolitleri homovanilik asit ve DOPAC için kromatografik yöntem geliştirilmiş ve bu yöntem de yapay beyin sıvısı ortamında valide edilmiştir. Tez çalışmalarının elektrokimyasal kesiminde literatürde ilk defa ultrasonikasyonla eşleşmiş pulslü elektropolimerizasyon tekniğiyle polipirol karbon nanotüp kompozit filmler elde edilmiştir. Elde edilen bu filmin yapısı ve elektrokimyasal özellikleri; taramalı elektron mikroskobu (SEM), Fourier dönüşümlü kızılötesi spektroskopisi (FTIR), Elektrokimyasal empedans spektroskopi ve döngüsel voltammetri tekniği kullanılarak aydınlatılmıştır. Ardından, carbidopa ve droxidopa'nın elde edilen bu elektrottaki (GCE/PPy-CNT) elektrokimyasal davranışları incelenmiştir. Ardından, ölçüm ortamının pH'ı, pirol derişimi, uygulanan puls sayısı, kullanılan karbon nanotüp miktarı optimize edilmiştir. Optimizasyon çalışmalarında döngüsel voltammetri, kalibrasyon çalışmalarında da duyarlılığı arttırmak için kare dalga voltammetrisi kullanılmıştır. Ancak, droxidopa ve carbidopa'nın yükseltgenme sinyalleri çakıştığından, çözüm olarak kare dalga voltammogramları kısmi en küçük kareler yöntemiyle modellenmiş ve yöntemin başarısı derişimi bilinen kalite kontrol örnekleriyle test edilmiştir. Benzer durum Levodopa ve Carbidopa için de gözlenmiş ve benzer bir yaklaşımla girişim engellenmiştir. Ayrıca yöntem ticari tabletlere uygulanmış ve tatmin verici sonuçlar elde edilmiştir. Elde edilen son elektrodun son uygulaması çok bilinen anti-analjezik ilaç olan metamizol sodyum üzerinde yapılmıştır. PPy-CNT modifiye elektrot metamizolün yükseltgenmesinde katalitik etki göstermiştir. Geliştirilen yöntem ticari tabletlere uygulanmış ve yüksek gerikazanım değerleri bulunmuştur.
İlaç analizleri, halk sağlığı üzerinde hayati önemi olan kalite kontrol analizlerinde büyük bir yer tutmaktadır. Bu yüzden ilaç etken maddelerinin ve biyolojik maddelerin tayinine ilişkin basit, hızlı, seçimli, duyar ve doğru yöntem geliştirmeye yönelik birçok çalışma vardır. Özellikle, analitlerin ayırılması ve saptanmasının eş zamanlı gerçekleştiği kromatografik yöntemlerin kullanımı çok yaygındır. Bu yöntemler birçok molekül için çok seçimli ve duyar sonuçlar verse de bu yöntemlerin pahalı olmaları, kullanımlarının zor ve maliyetli olması gibi bazı sakıncaları vardır. Günümüzde elektrokimyasal yöntemler nanoteknolojinin de kullanımıyla güncelliğini koruyan bir araştırma alanıdır. Elektrot yüzeylerinin nanoyapılarla zenginleştirilmesi, gıda maddelerinin kalite kontrolünde, çevresel, klinik ve farmasötiklerin analizinde birçok avantaj sağlamıştır. Nanomalzemelerle modifiye edilmiş sensörler, sinyalde önemli artış, aşırı potansiyelde azalma ve hızlı elektrot kinetiği nedeniyle analizlerde hızlı yanıt alma ve yüksek duyarlılık gibi üstünlükler sağlamaktadır. Ayrıca, elektrokimyasal sistemlerin ucuz oluşu ve kullanım kolaylığı gibi avantajları düşünüldüğünde, bu yöntemler birçok analizde kullanışlı bir alternatif olmaktadır. Bu tez kapsamında biyolojik önemi olan moleküllerin kromatografik ve elektrokimyasal tayinlerine ilişkin yöntem geliştirilmiş ve valide edilmiştir. İlk olarak Parkinson hastalığının tedavisinde kullanılan Carbidopa, Droksidopa ve Levodopa için LC-MS/MS yöntemi geliştirilmiş ve bu üç molekülün bir arada tayini ilk defa HILIC ve C-18 kolonda gerçekleştirilmiştir. Geliştirilen yöntem, ticari tablet ve kalite kontrol örnekleri üzerinde test edilmiş ve tatmin edici sonuçlar elde edilmiştir. Öte yandan, UV detektörlü HPLC cihazı kullanılarak, Levodopa, Dopamin, ve metabolitleri homovanilik asit ve DOPAC için kromatografik yöntem geliştirilmiş ve bu yöntem de yapay beyin sıvısı ortamında valide edilmiştir. Tez çalışmalarının elektrokimyasal kesiminde literatürde ilk defa ultrasonikasyonla eşleşmiş pulslü elektropolimerizasyon tekniğiyle polipirol karbon nanotüp kompozit filmler elde edilmiştir. Elde edilen bu filmin yapısı ve elektrokimyasal özellikleri; taramalı elektron mikroskobu (SEM), Fourier dönüşümlü kızılötesi spektroskopisi (FTIR), Elektrokimyasal empedans spektroskopi ve döngüsel voltammetri tekniği kullanılarak aydınlatılmıştır. Ardından, carbidopa ve droxidopa'nın elde edilen bu elektrottaki (GCE/PPy-CNT) elektrokimyasal davranışları incelenmiştir. Ardından, ölçüm ortamının pH'ı, pirol derişimi, uygulanan puls sayısı, kullanılan karbon nanotüp miktarı optimize edilmiştir. Optimizasyon çalışmalarında döngüsel voltammetri, kalibrasyon çalışmalarında da duyarlılığı arttırmak için kare dalga voltammetrisi kullanılmıştır. Ancak, droxidopa ve carbidopa'nın yükseltgenme sinyalleri çakıştığından, çözüm olarak kare dalga voltammogramları kısmi en küçük kareler yöntemiyle modellenmiş ve yöntemin başarısı derişimi bilinen kalite kontrol örnekleriyle test edilmiştir. Benzer durum Levodopa ve Carbidopa için de gözlenmiş ve benzer bir yaklaşımla girişim engellenmiştir. Ayrıca yöntem ticari tabletlere uygulanmış ve tatmin verici sonuçlar elde edilmiştir. Elde edilen son elektrodun son uygulaması çok bilinen anti-analjezik ilaç olan metamizol sodyum üzerinde yapılmıştır. PPy-CNT modifiye elektrot metamizolün yükseltgenmesinde katalitik etki göstermiştir. Geliştirilen yöntem ticari tabletlere uygulanmış ve yüksek gerikazanım değerleri bulunmuştur.
Açıklama
Anahtar Kelimeler
Catecholamine, Carbidopa, Droxidopa, Dopamine, Liquid Chromatography, Electrochemistry, Katekolaminler, Carbidopa, Droksidopa, Dopamin, Sıvı Kromatografi, Elektrokimya
