Filgrastim'in parenteral uygulaması için mikroemülsiyon formülasyonu geliştirilmesi ve değerlendirilmesi
Microemulsion formulation development and evaluation for parenteral administration of filgrastim
Yazar: MELİKE ÖZDER
Danışman: PROF. DR. AYŞE GÜLTEN KANTARCI
Ege Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Farmasötik Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Biyoteknoloji = Biotechnology ; Eczacılık ve Farmakoloji = Pharmacy and Pharmacology
Dizin: Farmasötik teknoloji = Technology-pharmaceutical ; Filgrastim = Filgrastim ; Mikroemülsiyon = Microemulsion ; Nötrofiller = Neutrophils ; Nötropeni = Neutropenia ; İlaç endüstrisi = Pharmaceutical industry ; İlaç formülleri = Formularies ; İlaç taşıyıcılar = Drug carriers

Özet:
Nötropeni; mutlak nötrofil sayısının 1000/mm³'ün altına inmesi durumudur. Nötrofil sayısı, 500/mm³'ün altında ise ciddi nötropeni, 200/mm'³ün altında ise çok ciddi nötropeni olarak adlandırılır (Herman, Boone, & Lu, 2002). 
Nötropeni; gen mutasyonları, anne karnında nötrofile karşı antikor üretilmesi, kemoterapötikler gibi bazı ilaçların kullanımıyla yan etki olarak görülmesi, otoimmun yanıt, geçirilen bir enfeksiyon gibi sebepler veya idiopatik olarak meydana gelebilir. 
Granülosit koloni uyarıcı faktör (G-CSF); kemik iliğinde nötrofil prokürsörlerinin farklılaşmasını ve çoğalmasını stimüle eden bir sitokindir. G-CSF, sıklıkla sitotoksik kemoterapi sonrası, uzun süreli ciddi nötropeni riskinin arttığı hastalarda profilaktik olarak uygulanmaktadır. Ayrıca nötropeni tanısı almış hastalarda nötropeni süresinin ve sıklığının azaltılması amacıyla klinikte kullanılmaktadır (Herman vd., 2002). Filgrastim bir G-CSF analoğu olup, genellikle G-CSF proteinini kodlayan geni içeren rekombinant Escherichia coli bakterisinde üretilmektedir. Bu tez çalışması kapsamında; biyolojik aktivitenin değişmeden, piyasadaki filgrastim formülasyonuna göre daha stabil  ve raf ömrü uzatılmış parenteral yolla uygulamaya yönelik bir mikroemülsiyon formülasyonunun geliştirilmesi amaçlanmaktadır. Bu çalışmada öncelikle filgrastime uygun yağ fazı, surfaktan ve ko-surfaktanlarla mikroemülsiyon formülasyonları geliştirilmiş, geliştirilen formülasyonların karakterizasyonu yapılarak optimal formülasyon belirlenmiştir. Optimal formülasyonlarda sitotoksisite testleri (L-929 hücrelerinde), biyolojik aktivite çalışmaları ve stabilite çalışmaları yapılmıştır. Geliştirilen filgrastim formülasyonunun biyolojik aktivitesi; fare NFS-60 hücrelerinin çoğalmasının uyarılması deneyi ile in vitro olarak araştırılıp, piyasada bulunan filgrastim preparatı ile kıyaslanmıştır. Elde edilen sonuçlar istatistiksel olarak analiz edilerek sunulmuştur. Sonuç olarak tez çalışmasında; filgrastim için yeni, denenmemiş bir mikroemülsiyon formülasyonu geliştirilmiş ve geliştirilen mikroemülsiyon sisteminin, biyoaktivite üzerindeki etkisi, hücre hatlarında in vitro olarak değerlendirilmiştir. Tez çalışması ile optimize edilen yöntemler ileriki çalışmalar için bir basamak görevi görebilir. Gerçekleşen hipotezlerin sonucunda nötropenide kullanılmak üzere stabil bir filgrastim formülasyonu için ön veriler sunulmuştur.

Abstract:
Neutropenia: Absolute Neutrophil Count (ANC) is below 1000/mm³. If the neutrophil count is below 500/mm³, it is called severe neutropenia, and below 200/mm³ it is called very severe neutropenia (Herman vd., 2002). Neutropenia: It may occur due to gene mutations, production of antibodies against neutrophils in the womb, being seen as a side effect with the use of certain drugs such as chemotherapeutics, autoimmune response, a past infection, or idiopathic. Granulocyte colony stimulating factor (G-CSF); is a cytokine that stimulates the differentiation and proliferation of neutrophil precursors in the bone marrow. G-CSF is often administered prophylactically in patients at increased risk of long-term severe neutropenia after cytotoxic chemotherapy. In addition, it is used clinically to reduce the duration and frequency of neutropenia in patients diagnosed with neutropenia (Herman vd., 2002). Filgrastim is a G-CSF analog and is produced in recombinant Escherichia coli bacteria, which generally contains the gene encoding the G-CSF protein. Within the scope of this thesis, in this study, it is aimed to develop a microemulsion formulation for parenteral administration that is more stable than the filgrastim formulation on the market, without changing the biological activity and extended shelf life. In this study, first, microemulsion formulations with oil phase, surfactant and co-surfactants suitable for filgrastim were developed, and the optimal formulation was determined by characterizing the developed formulations. Cytotoxicity tests (on L-929 cells), biological activity studies and stability studies were performed in optimal formulations. The biological activity of the developed filgrastim formulation; was investigated in vitro with the assay for the proliferation of mouse NFS-60 cells and compared with the commercially available filgrastim preparation. Obtained results are presented by statistical analysis. As a result, thesis work; The development of a new, untested microemulsion formulation for filgrastim and the effect of the developed microemulsion system on bioactivity were evaluated in vitro in cell lines. The methods optimized by the thesis study can act as a steppingstone for further studies. As a result of the hypotheses realized, preliminary data are presented for a stabil formulation of filgrastim for use in neutropenia.