İki fazlı in vitro çözünme hızı testi ile in vivo tahmin üzerine çalışmalar
Studies on in vivo prediction with biphasic in vitro dissolution test
Yazar: MUHAMMED ENES DEMİR
Danışman: DOÇ. DR. TUBA İNCEÇAYIR
Gazi Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Farmasötik Teknoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Eczacılık ve Farmakoloji = Pharmacy and Pharmacology
Dizin: Biyofarmasötikler = Biopharmaceutics ; Lamotrijin = Lamotrigine ; Sınıflandırma = Classification ; Çözünme hızı = Dissolution rate ; Çözünürlük = Solubility ; İn vitro = In vitro ; İn vivo = In vivo

Özet:
Bu çalışmanın amacı, BCS sınıf II (çözünürlüğü düşük, permeabilitesi yüksek) bir etkin madde olan lamotrijinin hemen salım (IR) yapan formülasyonları için iki fazlı bir in vitro çözünme hızı testinin geliştirilmesi ve bu testin in vivo sonuçları tahmin edebilme yeteneğinin değerlendirilmesidir. Bu amaçla, iki fazlı çözünme hızı testinde pH 6,8 yapay bağırsak ortamı ve oktanol sırasıyla sulu faz ve organik faz olarak kullanılmıştır. En uygun sulu faz:organik faz oranı (300:200, mL:mL) ve dönme hızı (50 rpm) belirlenmiştir. Lamotrijinin referans ve test müstahzarları için in vitro iki fazlı çözünme hızı deneyleri, ek bir paletle modifiye edilmiş USP aparat 2 kullanılarak gerçekleştirilmiştir. İn vivo plazma profilleri, kompartmansal yaklaşımla ve simülasyon yöntemi ile tahmin edilmiştir. İn vivo emilen lamotrijin fraksiyonları (Femilen), Wagner-Nelson yöntemi ile referansın literatürdeki in vivo insan plazma derişim verilerinden hesaplanmıştır. Oktanole geçen lamotrijin fraksiyonu ile Femilen arasında korelasyon elde edilmiştir (r2=0,881). Testin plazma profilleri kompartman modeli ile tahmin edilmiştir. Simülasyon yaklaşımı için, GastroPlusTM yazılımı kullanılarak, test ve referansın plazma profilleri tahmin edilmiştir. Referans ve testin iki fazlı çözünme hızı profillerinin her bir fazda ve toplam profilde benzer olduğu bulunmuştur (f2 >50). Lamotrijinin referans ve test müstahzardan organik faza partisyon hız değişmezi (kp) sırasıyla 0,66 saat-1 ve 0,63 saat-1 bulunmuştur. Testin kompartmansal yaklaşımla tahmin edilen plazma profilleri referans ile karşılaştırıldığında, AUC ve Cmaks için test, referansa göre %90 olasılıkla biyoeşdeğer bulunmuştur. Simülasyon sonuçları lamotrijin emiliminin esas olarak duodenum ve jejunumda gerçekleştiğini göstermiştir. Simülasyonda, testin emilim genişliği, referansınkinden anlamlı olarak farklı bulunmamıştır. Dolayısıyla, biyoeşdeğer lamotrijin formülasyonlarının geliştirilmesi için, benzer in vitro partisyon profillerinin elde edilmesinin faydalı bir yöntem olduğu sonucuna ulaşılmıştır. Netice olarak, geliştirilen bifazik çözünme hızı testinin, ürün geliştirmede lamotrijinin IR formülasyonlarının in vitro ve in vivo performanslarını değerlendirmek için kullanılabileceği gösterilmiştir.

Abstract:
The aim of this study is to develop a biphasic dissolution test for the immediate release (IR) formulations of lamotrigine, a BCS Class II drug (low solubility, high permeability) and evaluate the ability of this test to predict in vivo results. For this purpose, pH 6.8 simulated intestinal fluid and octanol were used as the aqueous and organic phases in the biphasic dissolution test, respectively. The optimal aqueous phase:organic phase ratio (300:200, mL:mL) and rotational speed (50 rpm) were determined. In vitro biphasic dissolution experiments for the reference and test formulations of lamotrigine were performed using USP apparatus II modified with a dual paddle. In vivo plasma profiles were predicted by the compartmental approach and simulation method. The in vivo fractions of lamotrigine absorbed (Fabs) were calculated by Wagner−Nelson method from in vivo human plasma data of the reference in literature. A correlation was obtained between Fabs and the fraction of lamotrigine partitioned in octanol (r2=0.881). Plasma profiles of the test were predicted by the compartmental model. For the simulation approach, plasma profiles of the test and reference were predicted using GastroPlusTM software. The biphasic dissolution profiles of reference and test were found to be similar in each phase and overall profile (f2>50). In vitro partitioning rate constants of lamotrigine into organic phase from reference and test formulations were found to be 0.66 hour-1 and 0.63 hour-1, respectively. Comparing the plasma profiles of test predicted by the compartmental approach with the reference, the test product was found to be bioequivalent as regarding AUC and Cmax at 90% confidence interval. The simulation results demonstrated that the absorption of lamotrigine mainly takes place in the duodenum and jejunum. The extent of absorption of test product was not found to be significantly different from that of the reference in the simulation. Therefore, it is concluded that it is a useful method to obtain similar in vitro partition profiles for the development of bioequivalent lamotrigine formulations. In conclusion, it was shown that the developed biphasic dissolution test can be used to evaluate the in vitro and in vivo performances of IR formulations of lamotrigine during drug product development.