Siklosporinin yeni oral nanoformülasyonunun geliştirilmesi ve in vitro/in vivo değerlendirilmesi
Development and in vitro/in vivo evaluation of cyclosporine new oral nanoformulation
Yazar: SILA GÜLBAĞ PINAR
Danışman: PROF. DR. FATMA NEVİN ÇELEBİ
Gazi Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Farmasötik Teknoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2020
Konu: Eczacılık ve Farmakoloji = Pharmacy and Pharmacology
Dizin: Caco-2 = Caco-2 ; Nanopartiküller = Nanoparticles ; Nanotaşıyıcılar = Nanocomponents ; Nefrotoksisite = Nephrotoxicity ; Siklosporinler = Cyclosporins ; Çözünürlük = Solubility ; İlaç formülleri = Formularies ; İmmünoloji =   ; İn vitro = In vitro ; İn vivo = In vivo

Özet:
Bu tezin amacı organ nakli sonrasında immunsupresan olarak kullanılan düşük çözünürlüğe sahip siklosporin A (CsA)'nın oral yoldan uygulanmak üzere nanosüspansiyon formülasyonunun geliştirilmesi ve in vitro/ in vivo değerlendirilmesidir. Formülasyondaki stabilizanlar yüksek basınçlı homojenizasyon (HPH) yöntemi ile belirlenmiş ve nanosüspansiyonlar HPH ve ıslak öğütme (WM) yöntemiyle hazırlanmıştır. Formülasyon ve işlem parametreleri deneysel tasarımlama (DoE) yaklaşımıyla incelenmiştir. HPH yöntemiyle hazırlanan CsA:HPMC:SDS (HPH-SDS) ve CsA:HPMC:Soluplus® (HPH-Soluplus®) ve WM yöntemiyle hazırlanan CsA:HPMC:SDS (WM) nanosüspansiyonu liyofilize edilmiştir ve karakterizasyon çalışmaları (partikül büyüklüğü, partikül büyüklüğü dağılımı, zeta potansiyel, çözünürlük ve çözünme) çalışmaları yapılmıştır. Ayrıca kısa ve uzun süreli stabilite, DSC, XRD, FTIR ve SEM analizleri yapılmıştır. CsA nanosüspansiyonlarında partikül büyüklükleri 500-600 nm, partikül büyüklüğü dağılımları 0,2-0,5 ve zeta potansiyelleri -11- -40 mV bulunmuştur. CsA'nın sudaki çözünürlüğü kaba toza göre HPH-SDS nanokristallerinde 1,9 kat, HPH-Soluplus® nanokristallerinde 2,1 kat ve WM nanokristallerinde 4,5 kat artmıştır. Dört farklı ortamda (%0,5 SLS içeren 0,1 N HCl, 0,1 N HCl, FaSSIF ve FeSSIF) yapılan çözünme çalışmalarında WM formülasyonunun kaba toza göre daha yüksek ve ticari ürüne benzer (FeSSIF ortamında yüksek) çözünme profili gösterdiği bulunmuştur. Karakterizasyon çalışmaları, çözünürlük ve çözünme çalışmaları sonunda WM nanosüspansiyonları ile Caco-2 hücre kültürü, in vivo farmakokinetik ve biyoyararlanım çalışmaları, immünoloji, biyokimya ve histopatoloji çalışmaları yürütülmüştür. Caco-2 hücrelerinde permeabilitede; WM nanosüspansiyonları kaba toza göre 5 kat, ticari ürüne göre 1,5 kat artış göstermiştir. İmmünolojik çalışmalarda nanosüspansiyonda CD4+/CD8+ oranı 2'ye yakın ve kabul edilebilir değerde bulunmuştur. Biyokimyasal, immünolojik ve histopatolojik çalışmalar sonunda geliştirilen nanosüspansiyonlarda nefrotoksisite oluşmamıştır. CsA nanosüspansiyonları başarıyla geliştirilmiş, CsA'nın çözünürlüğü ve çözünmesi artırılmış, nefrotoksisite görülmemiştir.

Abstract:
The aim of this thesis is to develop a nanosuspension formulation and to evaluate in vitro/in vivo for oral administration of cyclosporine A (CsA) which has low solubility and is used as immunosuppressant after organ transplantation. Stabilizers in the formulation were determined by high pressure homogenization (HPH) and nanosuspensions were prepared by HPH and wet milling (WM) method. Formulation and process parameters were examined with experimental design (DoE) approach. CsA:HPMC:SDS (HPH-SDS) and CsA:HPMC:Soluplus® (HPH-Soluplus®) prepared by HPH method and CsA:HPMC:SDS (WM) prepared by WM method were lyophilized and characterization studies (particle size, particle size distribution, zeta potential, solubility and dissolution) were performed. In addition, short and long term stability, DSC, XRD, FTIR and SEM analysis were performed. In CsA nanosuspensions, particle sizes were 500-600 nm, particle size distributions were 0.2-0.5 and zeta potentials were -11- -40 mV. The solubility of CsA in water increased 1.9 times in HPH-SDS nanocrystals, 2.1 times in HPH-Soluplus® nanocrystals and 4.5 times in WM nanocrystals compared to coarse CsA powder. In the dissolution studies conducted in four different media (0,1 N HCl containing 0,5% SLS, 0.1 N HCl, FaSSIF and FeSSIF), it was found that WM formulation showed higher dissolution profile than coarse powder and similar to commercial product (high in FeSSIF medium). Caco-2 cell culture, in vivo pharmacokinetics and bioavailability studies, immunology, biochemistry and histopathology studies were conducted with WM nanosuspensions at the end of characterization studies, solubility and dissolution studies. Permeability in Caco-2 cells; WM nanosuspensions increased 5-fold higher than coarse powder and 1.5-fold higher than commercial product.In immunological studies, CD4+/ CD8+ ratio in nanosuspension was found to be close to 2 and acceptable. Nephrotoxicity did not occur in nanosuspensions developed at the end of biochemical, immunological and histopathological studies.CsA nanosuspensions were successfully developed, solubility and solubility of CsA was increased and nephrotoxicity was not observed.