Piperazin grubunu içeren antihistaminik ilaçların su-organik ikili karışımlarında kromatografik davranışlarının belirlenmesi ve metot validasyonu
Determination of chromatographic behavior of antihistaminic drugs containing piperazine group in water-organic solvent binary mixtures and method validation
Yazar: İKBAL DEMET NANE
Danışman: DOÇ. DR. EBRU ÇUBUK DEMİRALAY
Süleyman Demirel Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2019
Konu: Kimya = Chemistry

Özet:
Histamin, vücudun enflamatuar ve immün tepkilerini kuvvetlendiren, bağırsaktaki fizyolojik işlevi düzenleyen ve bir nörotransmiter olarak işlev gören biyolojik olarak aktif bir maddedir. Histamin reseptörlerini (H reseptörleri) bloke veya inhibe ederek bu etkileri antagonize eden ilaçlara antihistaminikler denir. Antihistaminikler kimyasal olarak altı farklı kimyasal gruba ayrılır: Alkilaminler, etanolaminler, etilendiamin, piperazinler, piperidinler ve fenotiazinler. Piperazin, halkada zıt konumLarda iki azot atomu bulunduran altı üyeli bir yapıdan oluşan organik bir bileşiktir. Polar azot atomu içeren kısımLarı, moleküle biyoaktivite verir ve makromoleküller ile uygun etkileşimLeri arttırır. Piperazin sınıfına ait antihistaminiklerin aktivitesi, yavaş başlangıçlarla ve uzun etki süreleriyle karakterize edilir. 

Protonasyon sabiti (pKa değeri) biyolojik membranlarla ilaçların etkileşimi dikkate alındığında temel öneme sahip olan, farklı pH değerlerinde ilaç moleküllerinin iyonlaşma derecesi tahmini için kullanılan önemLi bir parametredir. İlaçların çoğu suda az çözündüğü için pKa değerleri sıklıkla uygun çözünürlüğün sağlandığı su ve organik çözücü karışımLarında tayin edilmektedir. Organik çözücü-su ikili karışımLarında tayin edilen bu değer, bileşiklerin kromatografik ayrılmalarının optimizasyonu ve alıkonmasının tahmini için oldukça kullanışlıdır. Bu tez kapsamında seçilen antihistaminler setirizin, hidroksizin, klorsiklizin, siklizin, sinnarizin, meklizin ve büklizinin pKa değerinin belirlenmesi amaçlanmıştır.  Bu değerler, 37°C' de ve asetonitril-su ve metanol-su ikili karışımLarında ters faz sıvı kromatografi (RPLC) yöntemiyle tayin edilmiştir. Yedi antihistaminik ilacın protonasyon sabiti değeri %45, 50, 55, 60, 62, 65 ve %68 (h/h) asetonitril içeren asetonitril-su ikili karışımLarında, %60, 65 ve %70 (h/h) metanol içeren metanol-su ikili karışımLarında belirlenmiş ve bu değerler doğrusal olmayan regresyon programı ile hesaplanmıştır. 

Kantitatif tayin ve metot validasyonu için bileşiklerin optimum ayırma koşulları, alıkonma faktörü (k) değerleri ve mobil faz pH değerleri arasındaki ilişki kullanılarak belirlenmiştir. Doğrusallık, kesinlik, doğruluk, dedeksiyon limiti ve kantitasyon limiti Uluslararası Uyum Konferansına göre çalışılmıştır. Sistem uygunluk testleri referans değerlerin geliştirilen metot koşullarına uygunluğunu belirlemek için yapılmıştır ve sonuçlar yeterli bulunmuştur.  Bütün validasyon parametreleri kabul edilebilir aralıkta tespit edilmiştir.

Abstract:
Histamine is a biologically active substance that potentiates the inflammatory and immune responses of the body, regulates physiological function in the gut, and acts as a neurotransmitter. Drugs that antagonize these effects by blocking or inhibiting histamine receptors (H receptors) are called antihistamines. Antihistamines are chemically classified into six distinctive chemical groups; alkylamines, ethanolamines, ethylenediamine, piperazines, piperidines, and phenothiazines. Piperazine is an organic compound that consists of a six-membered ring containing two nitrogen atoms at opposite positions in the ring. Piperazines moiety containing polar nitrogen atoms confers bioactivity to molecule and increases the favorable interactions with macromolecules. The activity of the piperazine-type antihistaminics is characterized by a slow onset and long duration of action.

Protonation constant (pKa value) is an important parameter to estimate the extent of ionization of drug molecules at different pH values, which is of fundamental importance in the consideration of their interaction with biological membranes. Since most drugs are hardly soluble in water the pKa values are often determined in mixtures of water and an organic solvent, to get suitable solubility. This value determined in water -organic solvent binary mixtures can be highly useful for prediction of retention and optimization of chromatographic separations of compounds. Within this thesis, it was focused to investigate of the pKa value of selected antihistamines cetirizine, hydroxyzine, chlorcyclizine, cyclizine, cinnarizine, meclizine, and buclizine. These values were determined by the reversed phase liquid chromatography (RPLC) method at 37°C and in the acetonitrile-water and methanol-water binary mixtures. Protonation constant value of seven antihistaminic drugs in acetonitrile-water mixtures containing 45, 50, 55, 60, 62, 65 and 68% (h/h) acetonitrile and methanol-water mixtures containing 60, 65 and 70% (h/h) methanol were determined and these values were calculated by non-linear regression program.


The optimum separation conditions of the compounds for the quantitative determination and method validation were determined using the relationship between retention factor (k) values and mobile phase pH values. The parameters linearity, precision, accuracy, limit of detection and limit of quantitation were studied according to International Conference on Harmonization guidelines. System suitability tests were conducted to determine the suitability of the developed method conditions to the reference values and the results were found to be satisfactory. All validation parameters were within the acceptable range.