İyontoforez yönteminin uygulanması üzerine çalışmalar
Experimental studies on the application of iontophoresis method
Yazar: SİBEL İLBASMIŞ
Danışman: YRD. DOÇ. DR. İ. TUNCER DEĞİM
Gazi Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Farmasötik Teknoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2003
Konu: Eczacılık ve Farmakoloji = Pharmacy and Pharmacology

Özet:
Çalışmamızda sildenafilin deriden iyontoforez ile kontrollü ve etkin olarak geçişinin arttırılması amaçlanmıştır. Bunun için öncelikle UV ve İR spektrumları değerlendirilmiştir. pH 2 pH 8 arasında sildenafil sitratın çözünürlüğü (0.088 ile 2,041mg/ml), oktanol-su partisyon katsayısı (-1,293-1,272) belirlenmiştir. Daha sonra sildenafilin değişik membranlardan geçişi Franz difüzyon hücrelerinde incelenmiştir. Sonuç olarak geçişin diyaliz membranı >PDMS>tavşan derisi>insan derisi sırasıyla olduğu belirlenmiştir (-1,135>-2,694>-2,982>-2,995 cm/sa). İyontoforez yönteminin uygulanmasında tüm membranlarda pasif difüzyondan daha yüksek geçişler elde edilmiştir. PDMS membranı ile yapılan çalışma sonucunda donör kompartmanda artan NaCI konsantrasyonları ile daha yüksek geçişler elde edilmiştir. Bu sildenafilin aktif iyontoforez ile geçtiğinin göstergesidir. Ayrıca bu deney sonucu iyontoforezde Ag/AgCI elektrot kullanıldığı zaman anotta klorür iyonu bulunması gerektiğini göstermiştir. Çalışmada sildenafilin stratum korneum, dermis ve tüm deriden geçişi incelenmiş ve stratum korneumun bariyer olarak görev yaptığı bulunmuştur. Çalışmada Hpc-2 jeli tavşanların sırt derisine iyontoforez yöntemi uygulanarak tatbik edilmiştir. Kana geçen miktarlar jelin pasif difüzyonla geçen miktarları ve sildenafilin oral uygulamasından sonra geçen miktarlar ile karşılaştırılmıştır. İyontoforez yöntemi uygulandığında daha yüksek AUC ve Cmax değerleri elde edilmiştir (AUCiyontoforez=80,950, AUCpaSip15,013, AUCoral=1 5,634 Ug/ml.dak; Cmax-iyontoforez=0,620, Cmax-pasif=0,166, Cmax-oral=0,082 ug/ml). Çalışmanın diğer bölümünde iyontoforezin başka uygulamalarının mümkün olup olmadığı araştırılmıştır. Çalışmada üre molekülünün elektrik akımı ile taşınabileceği ilk kez ortaya konmuştur ve hemodiyaliz işleminde elektrik akımı uygulaması ile işlem daha etkin ve kontrollü olarak gerçekleştirilmiştir. Benzer şekilde insan derisinden de ürenin ters iyontoforez ile geri ekstre edilerek miktarının saptanabileceği bulunmuştur. Erişkin böbrek hastalan ile yapılan çalışmada hastaların kan-üre düzeyleri ile ters iyontoforez yöntemi uygulanarak toplama çözeltisine alman üre arasında yüksek bir korelasyon157 bulunmuştur (%87,8-%99,1). Yöntem ayrıca pediatrik böbrek hastalarına uygulanmış ve hastaların hemodiyalize girmeden önce ve sonraki kan düzeyleri benzer şekilde başarıyla tespit edilmiştir. Yöntem ayrıca lityum tedavisi gören hastaların kan-lityum düzeylerini belirlemek için kullanılmış ve ters iyontoforezle toplama çözeltisine çekilen lityum miktarı ile hastaların kan-lityum düzeyleri arasında ilişki bulunmuştur. Sonuç olarak sildenafil için tavşan derisinin yakın sonuçlar verdiği ve model olarak kullanılabileceği bulunmuştur, İyontoforez yönteminin sildenafilin deriden geçişinin arttırılmasında, kandan istenmeyen maddelerin hemodiyaliz işlemi sırasında uzaklaştırabilmesi amacıyla kullanılabileceğini ve üre ve lityum gibi bazı maddelerin kan konsantrasyonunun ters iyontoforez yönteminin uygulanmasıyla belirlenebileceği bulunmuştur.

Abstract:
It was aimed to increase the permeation of sildenafil through skin effectively, controlled by iontophoresis. The UV and IR spectrums were first evaluated, Solubility values (0.088 to 2.041 mg/ml) and octanol water partition coefficients (- 1,293 to -1,272) of sildenafil citrate were determined for the pH range of 2 to 8. The permeation properties of sildenafil through various membranes were then investigated using Franz type diffusion cells. As a result, the permeability coefficients were found to be with the following order: dialysis membrane>PDMS membrane>rabbit skin>human skin (log k values: -1,135>-2,694>-2,982>-2,995 cm/h respectively). When iontophoresis experiments were conducted, higher permeation values were observed for all membrane types. In PDMS m embrane experiments, higher permeations were observed when higher amounts of NaCI were employed to the donor phase. This observation was an evidence for the mechanism of sildenafil penetration to b e a ctive iontophophoretic transport. This was also suggested that the presence of CI" ion at the donor chamber (anode) was necessary when Ag/AgCI electrodes were used for iontophoresis experiments. The penetrations of sildenafil through different skin layers were also investigated and the stratum corneum layer was found to be the main barrier. The gel formulation of sildenafil was also developed comprising transkutol, hidroxypropil cellulose, propylene glycol and NaCI and it was applied to the dorsal part of rabbit skin. A constant electric c urrent ( 0.5 m A/cm2) (iontophoresis) was applied and blood sildenafil contents were analysed by HPLC and results of iontophoresis experiments were compared with passive penetration and sildenafil blood p rofiles a fter o rai s ildenafil a dministration. When c onstant e lectric c urrents (iontophoresis) were employed, higher AUC and Cmax. values were obtained (AUCi0ntophoresis=80,950 ug/ml.min.; AUCpassive=15,013 um/ml.min.; A UCorai= 15.634 ug/ml.min; Cmax.iontoPhoresis=0,620ug/ml.; Cmax.passive=0,166 ug/ml.; Cmax.Orai=0,082 ug/ml.). The possibility of the different usage or application of the iontophoresis was investigated at the other part of the study. The electroforetic mobility of the urea159 molecule was first established in this study and the effective and controlled delivery of the urea molecule was demonstrated during in-vitro hemodialysis experiment by iontophoresis. Similarly, the determination/prediction of the blood urea level was achived after extracting the urea from the body through skin by reverse iontophoresis. There was a very good correlation found between real blood urea levels and extracted urea levels from the skin by iontophoresis when adult patients were used with renal insufficiency (87.8% - &99.1%). The developed method was also applied to t he pediatric patients with end stage renal failure. Similarly their blood urea levels were successfully predicted before and after they received the hemodialysis. The same method was also used to determine blood lithium levels of the psychiatric patients who have been receiving lithium and there was a correlation found between blood lithium levels and extracted lithium levels from the skin by iontophoresis. As a result, rabbit skin was found to be a suitable model for sildenafil penetration experiments by presenting similar permeability values with human skin. Iontophoresis was found to be a very useful technique and method to increase sildenafil penetration through skin; to remove undesired substances from the blood during hemodialysis and to predict and determine the blood levels of some substances like urea and lithium by applying reverse iontophoresis as it was demonstrated.