Metformin tayini için nanoparçacık esaslı kolorimetrik yöntem geliştirilmesi
Development of nanoparticle-based colorimetric method for the detection of metformin
Yazar: PERVİN IŞIK BİLGİLİ
Danışman: DOÇ. DR. SALİHA ESİN ÇELİK
İstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı / Analitik Kimya Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Kimya = Chemistry
Dizin: Agregasyon = Aggregation ; Metformin = Metformin ; Nano parçacık = Nano particles ; Siklodekstrinler = Cyclodextrins ; İnklüzyon = Inclusion

Özet:
Bir antidiyabetik ilaç etken maddesi olan metformin hidroklorür (MET), Tip 2 diyabet hastalığını tedavi etmek için yaygın olarak kullanılan glikoz düşürücü bir ajandır. Metforminin tayini için ucuz, duyarlı ve basit bir yöntemin geliştirilmesi önem arz etmektedir. Bunun yanısıra metforminin nanoparçacık esaslı metodlarla analizi literatürde oldukça sınırlıdır. Bu bağlamda, bu tez çalışması kapsamında çevre dostu gama-siklodekstrin (γ-CD) stabilize gümüş nanoparçacıklar (CD-AgNP) sentezlenerek ilaç preparatlarında metforminin kolorimetrik tayini gerçekleştirilmiştir. Gümüş nitrat ile γ-CD'nin alkali ortamda (pH=9) 60 o C'de yeşil sentez yoluyla 405 nm'de maksimum absorpsiyon gösteren yüzey plasmon rezonans bandına sahip sarı renkli CD-AgNP'lar (10 nm) optik prob olarak kullanılmıştır. Geliştirilen yöntem, metformin varlığında AgNP'ların karakteristik sarı rengine ait absorbansta azalmanın (A 405nm ) ve gümüş nanoparçacıkların çekirdek-merkezli büyüme ve
agregasyonu sonucu gözlenen turuncu renge ait absorbansta (A 550nm ) artışın ölçülmesine dayanmaktadır. Aynı zamanda, AgNP yapısındaki siklodekstrinlerin hidroksil grupları ile metformin molekülü arasında etkileşim sonucu ev sahibi-misafir inklüzyon komplesi oluşması agregasyona sebep olmaktadır. Sentezlenen nanoparçacıkların karakterizasyonu infrared (IR) spektroskopisi, ultraviyole-görünür (UV-Vis) spektroskopisi, taramalı elektron mikroskobu (SEM) yöntemleriyle incelenmiştir. Artan konsantrasyona karşı A 550nm /A 405nm oranları ölçülerek metformine ait kalibrasyon eğrisi çizilmiştir ve molar absorpsiyon katsayısı ile lineer konsantrasyon aralığı belirlenmiştir. İlaç örneklerine standart katkı işlemi yapılarak kesinlik ve doğruluk parametreleri test edilmiştir. Geliştirilen nanoparçacık esaslı yöntemde metforminin gözlenebilme sınırı (LOD) 42 nM olarak belirlenmiştir. Çeşitli girişim yapıcı maddelerin (potasyum, karbonat, sülfat, klorür ve sodyum iyonları, üre, glukoz) bozucu etkileri incelenmiştir. Ticari ilaç numunelerindeki metformin miktarı geliştirilen yöntem ile başarıyla belirlenmiş olup, bulgular referans CuSO 4 yöntemi ve HPLC yöntemi ile istatistiksel olarak karşılaştırılmıştır. Sonuç olarak, tablet formundaki ilaç numunelerindeki MET içeriği (mg) yüksek doğruluk ve tekrarlanabilirlik ile tespit edilmiştir.

Abstract:
Metformin hydrochloride (MET), an antidiabetic drug active ingredient, is a widely used glucose-lowering agent to treat Type 2 diabetes. It is important to develop an inexpensive, sensitive and simple method for the determination of MET. In addition, the analysis of metformin by nanoparticle-based methods is quite limited in the literature. Within the scope of this thesis, the colorimetric determination of metformin in drug preparations was carried out by synthesizing environmentally friendly gamma-cyclodextrin (-CD) stabilized silver nanoparticles (CD-AgNP). Yellow-colored CD-AgNPs, produced by green synthesis of silver nitrate and γ-CD in alkaline medium (pH=9) at 60 o C, with surface plasmon resonance band showing maximum absorption at 405 nm was used as optical probe. The developed method is based on measuring of decrease in the absorbance of the characteristic yellow color (A 405nm ) of AgNPs and the increase in the absorbance of the orange color (A 550nm ) observed as a result of the seed-mediated growth and the aggregation of silver nanoparticles in the presence of metformin. At the same time, the formation of a host-guest inclusion complex as a result of the interaction between the hydroxyl groups of the cyclodextrins in the AgNP structure and the metformin molecule causes aggregation. The characterization of the synthesized nanoparticles was investigated by infrared (IR) spectroscopy, ultraviolet-visible (UV-Vis)spectroscopy, and scanning electron microscopy (SEM) methods. The calibration curve of metformin was drawn by measuring the ratio of A 550nm /A 405nm against increasing concentration, molar absorption coefficient and linear concentration range were determined. Precision and accuracy parameters were tested by applying standard addition to drug samples. In the developed nanoparticle-based method, the detection limit (LOD) of metformin was determined as 42 nM. The degrading effects of various interfering substances (potassium, carbonate, sulfate, chloride and sodium ions, urea, glucose) were investigated. The amount of metformin in the conventional drug samples was determined successfully with the developed method, and the findings were statistically compared with the reference CuSO 4 method and the HPLC method. As a result, MET contents (mg) of drug samples in the tablet form were determined with high accuracy and reproducibility.