Levodopa ve benserazidin denetimli salım yapan ilaç şekilllerinin geliştirilmesi, bunların ticari preparatlarının salım testleri ve analizi üzerine çalışmalar
Development of controlled release dosage forms of levodopa and benserazide and studies on dissolution tests and analysis of the commercial dosage forms of these drugs
Yazar: SÜHA KAYA
Danışman: PROF. DR. TANVER DOĞANAY ; DOÇ. DR. ERDAL DİNÇ
Gazi Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Farmasötik Teknoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2007
Konu: Eczacılık ve Farmakoloji = Pharmacy and Pharmacology

Özet:
H. ÖZETParkinson hastalığı, beyinde santral sinir sisteminde dopamineksikliği nedeni ile oluşur.Levadopa-benserazid kombinasyonları parkinsonunsemptomatik tedavisinde çok yaygın olarak kullanılan ilaçlardır. Fakatbenserazid kolayca okside olarak bozunması ve oksidasyon hızının pHyükseldikçe artması nedeniyle midede tutulan ve midede yüzen ilaçşekilleri yeğlenmelidir. Bu amaçla innovator firma Roche, levodopa-benserazid içeren, midede yüzen lipit matriks tipinde Madopar HBSkapsülleri geliştirmiştir. Biz de bu çalışmalarımızda ozmotik pompakarakterinde, bu etkin maddeleri içeren, yoğunluğu sudan düşük birpolimer olan etilen vinil asetat (EVAC, Elvax 210) matris ve bunu bir zarşeklinde kaplayan daha az geçirgen özellikte polimer (EVAC, Elvax350)kullandık. İlaç şeklinin ortasında, matrisin 2/3 sine kadar derinliğe inen0,6mm çapında bir delik açılması sayesinde sıfırıncı derece kinetikle etkinmaddeleri salan ilaç şekilleri hazırlandı. Bunlar içinde, % 14 Elvax 210, %85 Levadopa : benserazid karışımı (4:1) ve %1 askorbik asit taşıyan F7formülasyonu en uygun salımı gösterdi. Bu ilaç şeklinde levadopa vebenserazid sıfır derece kinetiğe uygun bir salım gösterdi. Fakatlevodopanın, hesaplanan hedef profilden daha yavaş bir salım profiligözlendi. Madopar HBS 125mg x 2 kapsüllerden salım incelendiğindebenserazidin, levadopaya göre daha hızlı salındığı, levadopanın salımhızının hesaplanan hedef profilinkinden ve F7'ninkinden daha hızlı olduğugözlendi. Bu ilaç şeklinden levadopa ve benserazidin salım kinetiğininmatris kinetiğine uygun olduğu gözlendi.Benserazidin miktar tayininde çözünme hızı testlerindekarşılaşılan en büyük güçlük, benserazidin ortamda hemen okside olupbozunması idi. Buna engel olmak için aşağıdaki önlemler alınmıştır:- pH yükseldikçe bozunma (oksitlenme) hızı artacağından,düşük pH da (yapay mide ortamında, YMO) çalışılmasıÇözünme ortamında havanın, dolayısıyla oksijenin-uzaklaştırılması.Benserazidin oksidasyonu üzerine ışığın katalize edici-etkisini ortadan kaldırmak için karanlıkta ve kırmızı ışık altında çalışılması.Çözünme ortamına havadan daha fazla yoğunluğa-sahip inert bir gaz olan argon gazı sevk edilerek çözünme ortamının havaile temasının kesilmesi.Madopar 125mg tablet ve Madopar 250mg tabletlerin-çözünme hızı testlerinde 30 dakikalık aralıklarla 1 dakika süreyle argongazı geçirilmesi.Denetimli salım yapan Madopar HBS tabletlerinde ve-tarafımızdan tasarımlanan F7'de 10 dakikalık aralıklarla 1 dakika süre ileargon gazı geçirilmesi.Midede yüzen F7'nin salım testlerinde, benserazidin-oksidasyonunu önlemek için ilaç şekli formülasyonu içine (1,47 mg) veçözünme ortamına (1,47 mg) askorbik asit ilave edilmesi.Aynı amaçla Madopar HBS kapsülün çözünme-ortamına 2,94 mg askorbik asit askorbik asit ilave edilmesi.Salım ortamında(YMO) benserazidin stabilitesi üzerine argongazının ve askorbik asidin etkisi incelenmiştir. Her 10 dakikada, 1 dakikasüre ile ortama argon gazı verildiğinde, 4 saate kadar süren salımtestlerinde elde edilen sonucun kabul edilebilir olduğu, fakat daha uzunsüreli salımlarda askorbik asidin de bulunması gerektiği, askorbik asitvarlığında benserazidin 12 saat sonunda sadece % 1'nin bozunduğusaptandı. Levadopada ise, havası uzaklaştırılmış ve 30 dakikada 1 dakikasüre ile argon gazı verilmiş yapay mide ortamında 12 saat sonundabozunma görülmedi.Çalışmamızın diğer bir amacı da, elektrokimyasal dedektörlüHPLC analiz yöntemi yerine, UV dedektörlü HPLC analiz yöntemigeliştirmekti. Bu HPLC analiz yöntemi ile, revers faz C18, 5Âµm, 4,6 x 25mm kolon kullanılarak ve mobil faz olarak doğrudan YMO kullanılarak,Madopar HBS ve F7'nin salım hızı testleri başarı ile yapıldı.Madopar 125 mg ve Madopar 250 mg tabletlerin miktartayinleri ve çözünme hızı ile ilgili miktar tayinlerinde bilgisayar destekli UVspektrofotometresi kullanılarak kemometrik miktar tayini yöntemleriuygulandı. YMO'da levodopa için 0,0-80,0 Âµg/mL benserazid için 0,0 -250,0 Âµg/mL konsantrasyon aralığında levodopa ve benserazid içeren 40çalışma çözeltisi validasyon seti olarak da derişimi bilinen 20 adetlevodopa-benserazid çözeltisi karışımı hazırlandı. 350 nm - 250 nmarasında taranarak UV-Probe yazılımı kullanılarak herbir derişimde alınanspektrumlar bilgisayara geçirildi ve Matlab 7.0, PLS toolbox 3.5 ve Excelyazılımı ile 4 adet kemometrik miktar tayin yöntemi Classical LeastSquares(CLS), Partial Least Squares (PLS1, PLS2) ve Partial ComponentRegression (PCR) uygulandı ve validasyon testleri yapıldı. Tablettekiyardımcı maddelerin girişim yapıp yapmadıkları standart ekleme yöntemiile yapılan validasyon testi tabletteki yardımcı maddelerin analiz sonuçlarıüzerine etkili olmadığını gösterdi. Madopar 125 mg ve Madopar 250 mgtabletlerin belirtilen kemometrik yöntemlerle çözünme profilleri elde edildive etkin maddelerin ilk 30 dakikada % 75'inin çözündüğü gözlendi.

Abstract:
I. SUMMARYThe formation reason of Parkinson disease is the lack ofdopamin in central nervous system in brain. Levodopa-benserazidecombination in dosage forms are widely used for semptomatic medicationof Parkinson?s disease.Floating dosage forms in stomach should be preferedbecause of the degradation of benserazide by oxydation and the increaseof oxydation rate of higher pH.Innovator firm Roche developped Madopar HBS capsuleswhich is a lipid matrix type dosage form. We tried to develop a controlledrelease dosage form of which release mechanism was osmotic pump withdrug and a polimer matris of which density is lower than that of water.Thus drug reservuar matris is covered by a rate limiting membrane withanother type of Evac (Elvax 350). A hole of which diameter is 0,6 mm andthe height is the 2/3 of matris height was opened at the upper side of themembrane covered matris.The F7 formulation of which matris consist of 14 % of Elvax210, 1 % of ascorbic acid, 85 % of the mixture of levodopa : benserazid (4: 1) was found to be most satisfactory of all the formulations we prepared.The relese kinetics of levodopa and benserazid in this dosage form wasobeyed to zero-order release kinetics.But the release rate of levodopa was found to be lower thanthat of calculated target profile.In the case of Madopar 125 mg x 2 capsules, the releaserate of benserazide was found to be higher than that of levodopa and therelease rate of levodopa was higher than that of calculated taget profileand that of F7.The release kinetics of levodopa and benserazid in F7 fitsthe matris kinetics. The most important problem in quantitative analysis ofbenserazide was the degredation by oxydation in the analyse mediumduring analysis. Following procedure were applied for the prevention ofoxydation during analysis:- Use of low pH analyse medium (simulated gastric juice,SGJ). Because the higher the pH the higher the rate of oxydation wastaken place.- Deairation of the analyse medium and dissolution medium- Prevention of katalysis effect of the light on the oxydationby working in dark and in red light.- Argon gas, an inert gas of which density is higher than thatof air was transfered to the analyse media and dissolution media forprevention of air contact to the media.- In the case of dissolution test of conventional tablets,Madopar 125 mg tablet and Madopar 250 mg tablet argon gas passedthrough the dissolution medium for one minute in every 30 minutes.- In the case of release tests of controlled releasepreparations Madopar HBS and F7 argon gas passed through thedissolution medium for one minute in every 10 minutes.- Release tests of designed floating dosage form in stomach,F7, 1,47 mg of ascorbic acid was added to the formulation and the samequantity of ascorbic acid (1,47 mg) was added to the dissolutionmedium(SGJ) in order to prevent oxydation of benserazide.- In the case of Madopar HBS commercial floating dosageform in stomach, 2,94 mg of ascorbic acid was added to dissolutionmedium(SGJ) for the same purpose.The effect of argon gas and ascorbic acid on the stability ofbenserazide was ivestigated release medium (SGJ) for 12 hours. In caseof argon gas transfer for 1 minutes in every 10 minutes, the result ofrelease can be acceptable but for a time longer than 4 hours the result ofrelease analysis can not be acceptable in this case 2,94 mg ascorbic acidmust be added to the medium. In the presence of ascorbic acid only 1 %of benserazide degredaded with in 12 hours. In case of levodopa, to benot degredaded in deaireted SGJ after passing for 1 minute for every 30minutes. Another purpose of our study was to develop on HPLC methodwith UV dedector instead of HPLC method with electrochemical dedector.HPLC coloumn was reverse phase C18, 5 Âµm, 4,6 x 250 mmand mobil phase was SGJ. The release tests of Madopar and F7 werecarried out by this HPLC method successfully.In the case of conventional dosage form Madopar 125 mgand Madopar 250 mg tablets, quantitative analyse of tablets and analysein dissolution tests were carried out by chemometric methods by usingcomputer aided spectrophotometer with UV Probe software. A training setof 40 solutions containing levodopa and benserazide in the concentrationrange of 0,0-80,0 Âµg/mL for levodopa and 0,0-250,0 Âµg/mL forbenserazide was prepared in SGJ. An independent set of 20 binarymixtures with various known concentrations was also prepared in SGJ asthe validation set. The sample of the solution were scanned in the range of250 nm-350 nm in the spectrophotometer and spectrum of the solutionsevery concentration were recorded to the computer by Matlab 7.0, PLStoolbox 3,5 and Excel software. Chemometric methods Classical LeastSquares(CLS), Partial Least Squares (PLS1, PLS2) and PartialComponent Regression (PCR) were applied for the quantitative analyseof the drugs and validation tests were performed. Validation test bystandart addition showed that tablets excipients were not were effective onthe analyse results. Dissolution profiles of Madopar 125 mg and Madopar250 mg were evaluated by this chemometric methods. Dissolution resultsshowed that 75 % of drugs dissolved within 30 minutes.