12
FABAD J. Sci., 22, 119-130, 1997 SCIENTIF!C REVIEWS / BiLiMSEL TARAMALAR Perflorokarbon Sariata NAS!RIDEEN*, Filiz ÖNER**, H. Süheyla Perflorokarbon Özet : (PFC'lar) oksijen ve karbondioksit gibi yeteneklerinin yüksek ve biyolojik olarak iner! nedeniyle, kan olarak ve oksijen gerektiren tedavi Bu tip kan olabilmeleri için, raf uzun kanla geçimli oksijen ve karbondioksitin gerekir. plazma proteinlerinin yetersiz durumlarda bir ölçüye kadar pH kontrolu, ve onkotik yeni kan hücrelerinin için gerekli olan 2-3 süre içerisinde Bu derlemede tarihçesi, birinci, ikinci, üçüncü PFC özellikleri, ve PFC bu yana elde edilen ve ele Anahtar kelitneler: Perflorokarbon onülsiyonlan, stabilite, toksisite, klinik :23.0J.1997 Düzeltilerek 14.04.1997 Kabul : 14.04.1997 Uygun bir kan 1868 köpeklere hemoglobin (Hb) çözeltisi enjekte etmesiyle 1937'de Amberson'un mevcut Hb çözeltilerinin özelliklerini olarak derlemesiyle ilgilendiren bir yan etkiler ortaya Modifiye Hb olarak bilinen bu çözeltilerin uy- damar içi ömrün (4 saat veya daha ve oksijene afinitenin yük- Modifiye Hb çö- Peifluorocarbon Emulsions Summary: possess a capacity to dissolve gases as oxygen (35-52Vol.%) and carbondioxide (135-160Vol. %) and due to tize and biological inertness of these PFC's have been investigated as red blood cell substhutes and as gas carriers in clinical applications where o.\) 1 gen to tissues is required. in order to be appropriate blood substitutes, these need to possess certain including long shelf-life, physical cornpatibility with blood and capability of oxygen and carbondioxide exchange. Moreover, they should be able to provide a certain degree of pH control and pressure as well as oncotic pressure if circulating plasma proteins are inadequate. In addition, a blood substitute should in the vasculature for the 2-3 weeks period required for red blood cells to be replenished. in this definition, characteristics of first, second and third generation PFC the success achieved so far since the of first generation PFC upto date, and the subjects that needfurther investigation are revie"vved. Key words: Perfluorocarbon stability, toxicity, clinical applications. zeltilerinde eksikliklerin önemli de- recede giderilmesiyle birlikte, böbrek toksisitesi gibi yan etkiler, uygulama so- Bu sorun Hb çözeltilerinin klinik uy- engelleyen ana etken PFC buna en uygun seçenek ol- Her iki da büyük klinik ba- elde edilmemesine son zamanlarda PFC önemli elde ve daha uygun ürünler Yeni uygulamalar için yeni ürünler hala * H.Ü. Fakültesi, Farn1asötik Teknoloji Anabilim Ankara. ** H.Ü. Fakültesi, Biyoteknoloji Ankara. adresi 119

Sariata NAS!RIDEEN*, Filiz ÖNER**, H. Süheyladergi.fabad.org.tr/pdf/volum22/Issue3/4.pdf · homojenizasyon ve mikroakışkanlaşhrma (Mic rofluidization)'dır19,20_ Partikül büyüklüğü

  • Upload
    others

  • View
    9

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Sariata NAS!RIDEEN*, Filiz ÖNER**, H. Süheyladergi.fabad.org.tr/pdf/volum22/Issue3/4.pdf · homojenizasyon ve mikroakışkanlaşhrma (Mic rofluidization)'dır19,20_ Partikül büyüklüğü

FABAD J. Pharnı. Sci., 22, 119-130, 1997

SCIENTIF!C REVIEWS / BiLiMSEL TARAMALAR

Perflorokarbon Emülsiyonları

Sariata NAS!RIDEEN*, Filiz ÖNER**, H. Süheyla KAŞ'°

Perflorokarbon Eınülsiyonları Özet : Peıf!orokarbonlar (PFC'lar) oksijen ve karbondioksit gibi gazları çözıne yeteneklerinin yüksek olnıası, kinıyasal ve biyolojik olarak iner! olnıaları nedeniyle, kan yedeği olarak ve oksijen taşınnıasuıı gerektiren bazı tedavi uygulaınalannda enıülsifiye edibn~ş şekilleriyle kullanıbnaktadır. Bu tip enıulsiyonların kan yedeği olabilmeleri için, raf önıürlerinin uzun olnıası, kanla geçimli olmaları, oksijen ve karbondioksitin değişimine elverişli olnıaları gerekir. Ayrıca dolaşan plazma proteinlerinin yetersiz bulunduğu durumlarda bir ölçüye kadar pH kontrolu, osınotik ve onkotik basınçları sağlaınalı, yeni kan hücrelerinin yapınu için gerekli olan 2-3 haftalık süre içerisinde dolaşınıda kabnalıdırlar. Bu derlemede PFC'ların tanınıı, tarihçesi, birinci, ikinci, üçüncü kuşak PFC emülsiyonlannın özellikleri, ve PFC en1ülsiyonlar11ı111

geliştirilmesinden bu yana elde edilen başarılar ve araştırılması konuları ele alınacaktır. Anahtar kelitneler: Perflorokarbon onülsiyonlan, stabilite,

toksisite, klinik uygulanıaları.

Geliş :23.0J.1997 Düzeltilerek Geliş: 14.04.1997 Kabul : 14.04.1997

GİRİŞ

Uygun bir kan yedeği geliştirme çalışmaları 1868 yı­lında Naııyn'm köpeklere hemoglobin (Hb) çözeltisi enjekte etmesiyle başlamıştır. 1937'de Amberson'un mevcut Hb çözeltilerinin özelliklerini detaylı olarak derlemesiyle araştırmacıları ilgilendiren bir takım yan etkiler ortaya çıkmıştır. Modifiye edilmemiş Hb ı;özeltileri olarak bilinen bu çözeltilerin uy­gulanmasıyla damar içi yarı ömrün kısaldığı (4 saat veya daha kısa), ve oksijene karşı afinitenin yük­seldiği bulunmuştur. Modifiye edilmiş Hb çö-

Peifluorocarbon Emulsions Summary: Perf!uorochenıicals(PFC's) possess a lıigh capacity to dissolve gases suclı as oxygen (35-52Vol.%) and carbondioxide (135-160Vol. %) and due to tize chenıical and biological inertness of these coınpoun.ds, enuılsijled PFC's have been investigated as red blood cell substhutes and as gas carriers in clinical applications where o.\)1gen deliveı)1 to tissues is required. in order to be appropriate blood substitutes, these enıulsions need to possess certain cJıaracteristics

including long shelf-life, physical cornpatibility with blood and capability of oxygen and carbondioxide exchange. Moreover, they should be able to provide a certain degree of pH control and osnıotic pressure as well as oncotic pressure if circulating plasma proteins are inadequate. In addition, a blood substitute should renıain in the vasculature for the 2-3 weeks period required for red blood cells to be replenished. in this revieıv,

definition, fıistory, characteristics of first, second and third generation PFC enıulsions, the success achieved so far since the developnıent of first generation PFC eınulsions upto date, and the subjects that needfurther investigation are revie"vved. Key words: Perfluorocarbon enıulsions,fonnulation, stability,

toxicity, clinical applications.

zeltilerinde yukarıda sayılan eksikliklerin önemli de­recede giderilmesiyle birlikte, böbrek toksisitesi gibi yan etkiler, uygulama sırasında karşılaşılan so­runlardandır. Bu sorun Hb çözeltilerinin klinik uy­gulamasını engelleyen ana etken olmaktadır1 .

PFC emülsiyonları buna karşı en uygun seçenek ol­muştur. Her iki yaklaşımda da büyük klinik ba­şarılar elde edilmemesine rağmen, son zamanlarda PFC emülsiyonları alanında önemli gelişmeler elde edilmiş ve daha uygun ürünler sunulmuştur. Yeni tıbbi uygulamalar için yeni ürünler hala araş-

* H.Ü. Eczacılık Fakültesi, Farn1asötik Teknoloji Anabilim Dalı, Ankara. ** H.Ü. Eczacılık Fakültesi, Farınasötik Biyoteknoloji Anabiliın Dalı, Ankara.

Yazışına adresi

119

Page 2: Sariata NAS!RIDEEN*, Filiz ÖNER**, H. Süheyladergi.fabad.org.tr/pdf/volum22/Issue3/4.pdf · homojenizasyon ve mikroakışkanlaşhrma (Mic rofluidization)'dır19,20_ Partikül büyüklüğü

Nasrndeen, Öııer, Kaş

tınlmaktadır. Fluosol-DA'nın perkütan transluminal koroner anjiyoplasti sırasında oksijen taşıyıcısı ola­rak FDA tarafından ruhsatlandırılması ile PFC crnül­siyonlarının organizmada güvenle uygulanabileceği de gösterilmiştir2 .

PFC'larm Tanımı

Perflorokarbonlar (PFC'lar) temel olarak karbon ve flor içeren sentetik organik bileşiklerdir3·6. Daha kapsamlı olarak tanımlarsak içindeki hidrojen atom­ları florla yer değiştirmiş düz, siklik, veya polisiklik, genelde oda sıcaklığında sıvılaşan organik bi­leşiklerdir7. Bazen oksijen, azot veya brom atom­larım taşıyan florlanmış bileşikler de bu kap­samdadır8-rn Damara 0 2/C02 taşınımı için araştırılan bazı pcrflorokarbonlann yapılan Şekil

l'de gösterilmektcdirn

''l/;~r----~~I'' ',o....__,..-%,",..-c r,

;, ,, F-d':kıiın ) (Flucsol-::>A

\ Grccn Cross':

,,ı....-~'f,....~!....r, "' ..... ,....-~ ....... c-"'"'c:•,

F -d;rn~tı ilıısı~ ir-ııcın~:, ,,_,.\,fo>;

\ .\d~:~;~ ı~•t:.~ 1 1 :· i

. /"'-./ ·-.._,./ \./<,. ,, - - '

F-d.1:ib;·nınu; ((J\.\~.Cll\ .

. ..\İl;a;·,;c C0rn.l

-11' ı;ı i i :: ~::1 i\ ::i:ıt;::ı

Şekil 1. Dan1ara 0 2/C02 taşınıını için araştırılan bazı pcrflorokarbonların yapılan rı.

(*) (Normal kanın P050'si 26.5 rnrnHg iken modifiye edilmemiş Hb çözeltisinin P050'si 12-14 mmHg'e düşmekte)

120

l'FC'lann Tarihçesi

Perflorokarbonlar ilk defa 1930'da araştırma amacıyla karbonun doğrudan florlanmasıyla küçük miktarlarda hazırlanmışhr. Bununla birlikte, II. dü11ya savaşına kadar yeterli miktarlarda flor bulunamaması ne­deniyle PFC'lar ile ilgili araşhrmalar son derece kısıtlı olmuştur2. Ancak II. dünya savaşı sırasında J\tfan­lıattan Projesi gereği uranyum izotoplarının etkisinin kontrol altında tutulabilmesi için, oldukça inert sı­

vıların hazırlanmasına gereksinim duyulmuş ve bu ihtiyaç flor üretiminin geliştirilmesine yol açnuştır. Bundan kısa bir süre sonra perflorlannuş bileşiklerin sentez yöntemleri geliştirilmiştirl,2 ,6 . PFC'lar en­düstride yaygın olarak soğutma ajanları, elektriksel yalıtım maddeleri, ateş söndürücüler ve yağlayıcı

maddeler olarak kullanılrnaktadırs.

l'FC'larm Özellikleri

1) Perflorokarbonlar molekülündeki karbon-flor (C-F) bağlarının oldukça güçlü olması nedeniyle inerttirler. C-F bağının disosiyasyon enerjisi -116-122 Kcal/Mol iken C-H bağının disosiyasyon enerjisi -102 Kcal/ Mol dur2A-ı ı. Bu bileşikler 350 ile 550°C sıcaklıklarda piroliz ve aromatizasyon reaksiyo11larına da ka­tılmaktadırlar2.

2) Su, kan ve diğer fizyolojik sıvılarla karışmazlar4-7 .

3) Oksijen, karbondioksit ve azot gibi gazları çözme yetenekleri son derece yüksektir4,6,7.n Gaz çözme ye­tenekleri sırası ile C02>02>Nı2·9 şeklindedir.

4) Özgül ağırlıkları suya göre iki kat fazladır, renksiz ve kokusuzdurlar9.

5) Toksisiteleri çok düşüktür2.

6) Düşük moleküllerarası kuvvetlere sahip oldukları için yüzey gerilimleri düşükturl3.

7) Perflorokarbonlarda gazların çözünme mek­anizması basit bir fiziksel işlem olup, hazırlanacak emülsiyonun taşıyabileceği gaz miktarı içerdiği per­florokarbonun miktarı ve kısmi basıncıyla doğru oranhlıdır, yani Henry kanununa uymaktadır2,3,6,8,9, ı ı.

Page 3: Sariata NAS!RIDEEN*, Filiz ÖNER**, H. Süheyladergi.fabad.org.tr/pdf/volum22/Issue3/4.pdf · homojenizasyon ve mikroakışkanlaşhrma (Mic rofluidization)'dır19,20_ Partikül büyüklüğü

FABAD J. Pharnı. Sci., 22, Jl9-130, 1997

Perflorokarbon sıvıları sulu sistemlerle ve dolayısıyla

fizyolojik sıvılarla karışmadıklarından, intravasküler

olarak uygulanabilmeleri için emülsifiye edilmeleri

gerekmektedir3·5•6•9•14-17.

PFC Emülsiyonlan

Perflorokarbon emülsiyonları son yirmi yıldan bu

yana potansiyel kan yedeği olarak denenmektedirrn

1966 yılında, Leyland Clark oksijenle doyurulmuş

sıvı perflorokarbon olan perflorobutiltetrahidrofura­

nın fareler ve köpek yavruları üzerinde toksik etki

göstermeksizin, fizyolojik oksijen ihtiyaçlarını kar­

şılayabildiğini yayınlamıştır16. Bundan bir yıl sonra

Sloviter ve Komimoto ilk defa sığır serum albumini

(BSA), yumurta lesitini (EYP) veya Pluronik F-68 gibi

yüzey aktif maddelerle çeşitli perllorokarbon emül­

siyonları hazırlamışlardır1 •2 . Geyer 1968'de Pluronik

F-68 ve fizyolojik tuzlar ile hazırladığı perf­

lorotributilamin emülsiyonunu sıçanların kanıyla de­

ğiştirmiş ve bu hayvanlar kırmızı kan hücreleri ye­

niden sentez edilene kadar yaşamlarını

sürdürmüşlerdirl,2, 14_ Clark, Sloviter ve Geyer'in ön­

cülüğünü yaphkları bu çalışmalardan sonra çeşitii

klinik araştırma grupları hayvan çalışmalarım

devam ettirerek bu bileşiklerin kan yedeği olarak uy­

gulanabilmelerinin yanı sıra, diğer klinik uygulama­

ları üzerindeki araştırmaları da yoğunlaştırmışlar­

dır2.

PFC Emülsiyonlannın Hazırlanmasında Kul­

lanılan Yöntemler

PFC emülsiyonlarmın hazırlanmasında üç yöntem

kullanılmaktadır. Bunlar sonikasyon, yüksek ba~ınçlı

homojenizasyon ve mikroakışkanlaşhrma (Mic­

rofluidization)'dır19,20_ Partikül büyüklüğü analizi

yönü.11den üç yöntemin arasında önemli farklar yok­

tur. Sonikasyon yönteminde küçük miktar örneklerle

çalışılabilmesine karşın, emülsifikasyon sırasında

toksik olan flor iyonlarının salımı ve bu iyonların

miktanıun sonikasyon süresinin uzamasıyla artması

bu yöntemin sakmeasıdır. Ortamdaki flor miktarı

iyon değiştirme ve resin diyalizi (!ED) ile dü­

şürülebilmektedir.

Flor salıverme sorunuyla karşılaşılmayan yüksek

basınçlı homojenizasyon ve mikroakışkanlaştırma

yöntemleri ile hazırlanan emülsiyonlar fizyolojik kul­

lanımda daha çok kabul edilmektedir. Ayrıca bu yön­

temlerde emülsifikasyon süresi daha, kısadır. Ön ka­

nştı.rma gerektirn1eleri, yüksek basınçlı

homojcnizasyonda büyük miktarlarda örneğe ihtiyaç

duyulması (minimum miktarı 500 mL) ve emül­

sifikasyon veriminin azalmasına yol açan ölü alan et­

kisinin olması. bu yöntemlerin sakıncalarıdır20. Riess

ve arkadaşları1 9 tarafından uygulanan PFC emül­

siyonlarının hazırlama yönteminin akış şen1as1

Tablo l'dc verilmiştir.

Tablo 1. PFC emülsiyonlarımn hazırlanma yön­temj19

Suda çözünmeyen yumurta lesitinin sulu fazda dağıtılması

1 Perllorokarbon lazının (yağ iazı) sulu laza eklenmesi

1 Elde edilen karışıma, sonikasyon, yüksek basınçlı homojenizasyon veya

mikroakışkanlaştırma uygulanması

1 Şişeleme

1 Sterilizasyon ( 121°C, 15 dak, 15 Psi)

1 Etiketleme

1 Ambalajlama

1 Ürünün şişelenmesine kadar bütün işlemler oksijensiz, temiz bir odada

yapılmalıdır.

1- Birinci Kuşak PFC Emülsiyonlan

Fluosol-DA %20=Fluosol®=FluosoJ1M 1976 yılında

araştırma amacıyla Green Cross Corporation (Osaka,

Japan) tarafnıda11 geliştirilmiş olan 7:3 oranında F­

dckalin (FDC) ve F-tripropilaminin (FfPA) %20 (a/h)

emülsiyonudur9·H 1989'de perkütan transluminal

koroner anjiyoplasti sırasında kalp kasının ok­

sijenlenmesi için oksijen taşıyıcısı olarak kullanılmak

üzere FDA tarafından ruhsatlandırılmıştırl,2,5.6,9,

11,19,21-26_ Böylece insanda intravenöz olarak denenen

ilk ticari PFC emülsiyonu olma özelliğini ka­

zanmıştır7·9. Fluosol-DA %20 olarak bilinen bu emül­

siyonun bileşimi Tablo 2'de gösterilmektedir.

121

Page 4: Sariata NAS!RIDEEN*, Filiz ÖNER**, H. Süheyladergi.fabad.org.tr/pdf/volum22/Issue3/4.pdf · homojenizasyon ve mikroakışkanlaşhrma (Mic rofluidization)'dır19,20_ Partikül büyüklüğü

Nasırıdeen, Öner, Kaş

Tablo 2. Fluosol-DA %20'nin bileşimi11

Bileşik Miktar (%)(a/h)

Perflorodekalin 14.0

Perflorotripropilamin 6.0

Pluronik F-68 2.7

Yumurta lesitini 0.4

Potasyum Oleat 0.03 Gliserol 0.80 Sodyum Klorür 0.60

Potasyum Klorür 0.034

Magnezyum Klorür 0.028 Sodyum bikarbonat 0.210

Dekstroz 0.180

Enjeksiyonluk su k.m lOOmL

Aynı dönemde Fluosol-DA ile birlikte geliştirilen

diğer Birinci Kuşak PFC Emülsiyonları (Emulsion No. ll, Ftorasan ve Oxypherol) Tablo 3' de verilmek­tedir. Tablo 3. Diğer birinci kuşak PFC emülsiyonları9,11

Emülsiyon Gel.Ülke Bileşim

Emulsion No.Il Çin Fluosol ile aynı

Ftorasan Sov.Birl. Dayanıklılığı arttırıcı

olarak F-

metilsiklopiperidin

Oxypherol'" (F-43) Japonya %20 (a/h) F-tributilamin

Oxypherol'ün bileşimindeki F-tributilamin vücuttaki kalış süresinin uzun (( 895 gün) olması nedeniyle kli­nik kullanım için önerilmemektedir. Ancak hayvan deneylerinde ve organ perfüzyon çalışmalarında

kullanılmaktadır. Emulsion No. il ve Ftorasan ise üretildikleri ülkelerde kullanılmaktadır9.

Birinci Kuşak PFC Emülsiyonlarının Eksiklikleri

Birinci kuşak PFC emülsiyonlarının oksijen taşıma yetenekleri, stabiliteleri, güvenilirlikleri ve ster­ilizasyonları bakımından bazı eksiklikleri bu­lunmaktadır. Bunlar aşağıda sıralanmıştır.

122

1) Bu preparatların içerdiği düşük perflorokarbon miktarından dolayı, oksijen taşıma yetenekleri ol­dukça zayıftır. Atmosferik basınçta saf oksijenin 36 (h/h)'sını çözebilirler. Dolayısıyla hastaya ek oksijen sağlanması gereklidir9,11,J9,25.

Kan ve çeşitli PFC ernülsiyonlarmdaki oksijen mik­tarııun kısmi oksijen basıncına karşı grafiğe ge­çirilmesiyle elde edilen salım profilleri Şekil 2'de gös­terilmektedir.

JO

Şekil 2.

K<ın 1-ıcı 45

300 500 POı (tor) 760

Kan ve çeşitli perflorokarbon emül-siyonlarındaki oksijen miktarının (%hacim (mL)/100 mL) kısmi oksijen basıncına karşı gra­fiğe geçirilmesi ile elde edilen salım profilleri11 .

2) Oda sıcaklığında dayanıksız olmaları nedeniyle, dondurulmuş halde Fluosol ve iki ek çözelti olmak üzere üç kısım halinde bulunur ve kullanılmadan he­men önce karıştırılarak hazırlanır. Bu emülsiyon 8 saat dayanıklı kalabilmektedir5,11,19,23-26,27.

3) Bu emülsiyonların ana yüzey aktif maddesi Plu­ronik F-68 olduğundan, standart sterilizasyon ko­şulları (121°C, 15 dakika) altında sterilize edilmeleri mümkün olrnamaktadırll,25. Çünkü Pluronik F-68'in bulutlanına noktası 110-115°C civarında olup bu de­ğerin üzerinde, yüzey aktif maddesinin etkisi hızlı bir şekilde azalmaktadır25. Ancak yakın zamanda Pluronik F-68'i içeren emülsiyonlara % 1 (a/h) soya yağı eklenerek bu yüzey aktif maddesinin bu­lutlanma noktası 128°C'ye yani sterilizasyon sı­caklığına getirilebilrniştir28.

4) Son zamanlarda Pluronik F-68'in dolaşımla et­kileşip oksijen basıncını önemli derecede dü-

Page 5: Sariata NAS!RIDEEN*, Filiz ÖNER**, H. Süheyladergi.fabad.org.tr/pdf/volum22/Issue3/4.pdf · homojenizasyon ve mikroakışkanlaşhrma (Mic rofluidization)'dır19,20_ Partikül büyüklüğü

FABAD J. Plıarm. Sci., 22, 119-130, 1997

şürdüğü ve emü!siyonun etkisini azalttığı ileri sü­rülmüştiirıı.

5) Bu emülsiyonlann s!abilitelerini arttırmak için ek­lenen ikinci perflorokarbonların organda kalış süre­leri (F-tripropilamin t112-65 gün, F-metilsiklopiperi­din t112 - 60 gün, F-tributilamin t112 - 895 gün) ol­dukça uzundurll,23.

6) Birinci kuşak emülsiyonlarınm formülasyonunda yüzey aktif madde olarak kullanılan Pluronik F-68 kompleman aktivatörüdür ve bazı hastalarda çok dü­şük dozlarda geçici akut anaflaktik tepkimelere neden olmaktadır11,25.

2- .İkinci Kuşak PFC Emülsiyonları

Birinci kuşak PFC emülsiyonlann uygulanması sıra­sında gerek stabilite gerekse güvenlik açısından kar­şılaşılan sorunların tamamen veya kısmen gide­rilebilmesi amacına yönelik olarak araştırmalar ikin­ci kuşak PFC emülsiyon!arma yönelmiştir. Bu ça­lışmalarla gerek stabilite gerekse PFC'nm taşıdığı oksijen miktarı bakımından çok önemli başarılar elde edilmiştir9. Oxygent™ = perflubron Alliance Pharmaceutical Corporation (San Diego, Califomia) tarafından geliştirilen ikinci kuşak PFC emül­siyonudur5• 6• 9, 11• 27• 29. Perflorokarbon olarak F­oktilbromür (PFOB) ve yüzey aktif maddesi olarak yumurta lesitini içermektedirll. % 125 (a/h)'e kadar F-oktilbromür içeren yoğun ve stabi! emülsiyonların hazırlanabilmesiyle birlikte, oksijen taşıma uygulamalarında kullanılacak standart formül %90 PFC (a/h) emülsiyonudur5, 9. Oxygent™ olarak bilinen %90 (a/h)'hk emülsiyonun 100 mL'sinde atmosferik basınçta 25-26 mL oksijen bulunmaktadır5· 26.

Oxygen!™ 'nin Formülasyonu

Formülasyonda kullanılacak yumurta lesitini miktarı emülsiyonun stabilitesi açısından çok önemlidir. Sta­bil bir emülsiyon için yumurta lesitininin per­florokarbon damlacıklarını tamamen kaplaması ge­rekmektedir. Ancak gerektiğinden fazla miktarda kullanılan yumurta lesitini dayanıksızlığa yol aç­maktadır. Ortamdaki fazla yumurta lesi tini, per­florokarbon içermeyen yumurta lesitini keseciklerini oluşturmakta ve partikül büyüklüğünün artışı hız­lanmaktadır. %90-100 konsan!rasyonundaki emül-

siyonlar için optimum yumurta lesitini miktarı %3-6 olarak belirlenmiştirl9,30. Diğer ikinci kuşak PFC emülsiyonları Tablo 4'de verilmektedir.

Tablo 4, Diğer ikinci kuşak PFC emülsiyonlan5,l9

Konsantrasyon Yüzey Aktif Madde Firma Adı Ticari Adı PFC (hlh)

(o/h)

FMIQ %13 Yumurta lesilini (%25) Poıasyum oleaı Green Cross

FMA 0/o21 Yumurta lesilini Adamanıech Addox (%40)

F-44E %40 · Yumurta lesi!:lni Ouponl Therox B (%78) (40)®

FDC %40 Yumurta lesrrini HemaGen (%78)

PFOB %47 Yumurta lesrrini Alliance lmagentTM (%90) Pharmaceuticals

FMIQ: F-N-metildekahidroizokinolin. FMA: F­metiladamantan. F-44E : Bis (F-butil) eten FDC: f­dekalin. PFOB: F-oktilbromür

İkinci Kuşak PFC Emülsiyonlarının Üstünlükleri

ikinci kuşak PFC emülsiyonlannın oksijen taşıma yetenekleri, stabiliteleri, güvenilirlikleri ve ste­rilizasyon bakımından üstünlükleri aşağıda sı­

ralamruştır.

1) Bu emülsiyonlann içerdiği yüksek miktardaki per­florokarbondan dolayı, oksijen taşıma yetenekleri ol­dukça yüksektir. Tipik bir formülasyon olan %90-100

(a/h)=%47-52 (h/h) PFC'mn içerdiği oksijen miktarı 26 mL' dirS, ıı.

2) Başlıca yüzey aktif maddesi yumurta lesitini ol­duğundan, standart sterilizasyon koşulları (121 °C, 15 dakika) altında kolayca sterilize edilebilirlerll, 19, 23,26.

3) Oda sıcaklığında birkaç aya kadar, 5-10°C'de ise bir yıldan fazla saklanabilirlerll, 26, 27, 29.

4) Kullanıma hazır durumdadırlar ve don­durulmaları gerekmez!!, 23, 24, 26, 27, 29.

123

Page 6: Sariata NAS!RIDEEN*, Filiz ÖNER**, H. Süheyladergi.fabad.org.tr/pdf/volum22/Issue3/4.pdf · homojenizasyon ve mikroakışkanlaşhrma (Mic rofluidization)'dır19,20_ Partikül büyüklüğü

Nas1rıdee11, Öner, Kaş

5) Geniş spcktrumlu bir kullanım alanına sahip

PFC'lar keşfedilmiştir. Özellikle perflubron (PFOB)

taşıdığı brom atomundan dolayı radyopaktır. Kan

yedeği olarak kullanılabilmesinin yanında tamda da

kontrası ajanı olarak kullanılmaktadır ve bu ernül­

siyonların içerdiği PFC'ların organlardaki kalış süre­si oldukça kısadırl 1.

!kinci Kuşak PFC Emülsiyonlarmm Sakıncaları

İkinci kuşak PFC emülsiyonlarının da bazı sa­

kıncaları bulunmaktadır. Bu emülsiyonlarda kul­

lanılan ana yüzey aktif maddesinin yapısı çok kar­

maşık olan ve lizolesitin gibi toksik ürünleri

içerebilen yumurta lesitinidir. Lesitinlerlc stabilize

edilen emülsiyonlara antioksidan olarak tokoferol ilave edilerek oksidasyon geciktirilse de, yavaş ok­

sidatif parçalanmaya karşı duyarlıdırlar9. Lesitinler

tıp alanında kabul edilmiş ve trigliscritler gibi hid­

rokarbon yağlarla uygun ve stabil emülsiyonlar elde

edilmiştir. Ancak yağ fazı perflorokarbon ol­

duğunda kullanılan yüzey aktif maddesi miktanmn

fazla olması, bir diğer sakmcadır22 .

Parenteral PFC emülsiyonlannm tıp alanındaki uy­

gulamalarn11n gün geçtikçe artmasına karşın, bu bi­

leşiklerin terapötik etkilerini yaygınlaştırmak için,

üçüncü (gelecek) kuşak PFC emülsiyonlanrnn özel­

likleri spesifik lerapötik uygulamalara yönelik olarak

araştınlmaktadır31.

Kolloidal damlacıkların stabilitesini, damar içi kalış

süresini ve biyodağılırnmı etkileyen etkenlerden biri,

kullamlan yüzey aktif maddelerdir. Çünkü bu bi­

leşikler dağılan fazın yüzeyini oluşturmaktadır. Sla­

bilitesi, in vivo kalışı ve biyodağılırnı uygun sis­

temlerin l1azırlanması, saf, florofilik ve yüzey

etkinliği yüksek olan maddelerle mümkün ola­

bi!ir11,32""l3. Moleküler difüzyon (Oswald ol­

gunlaşma) 1 µm'den küçük damlacıklar için ana deg­

redasyon mekanizmasıdır. Yüksek konsantrasyonda

PFC'ları içeren ikinci kuşak cmülsiyonlar için de bu

geçerlidir ve bu da yeni yüzey aktif maddelerini içe­

ren üçüncü (gelecek) kuşak PFC ernülsiyonlann ge­

liştirilmesine neden olmuştur23.

124

3- Üçüncü Kuşak PFC Emülsiyonları

Moleküler difüzyon, az uçucu ve suda az çözünen polisiklik perflorokimyasallann (örn. per­floropcrhidroflorantren'in % 1-5 konsantrasyonunda katılmasıyla önemli derecede azaltılmıştır6,1!,20,23,26,34.

Bu ilk kez Fluosol ve Ftorasaı1 formülasyo11larında denenmiş ve oldukça stabil emülsiyonlar elde edil­miştir. Ancak bu katkı maddelerinin organlardaki kalış süreleri uzundur. Bununla birlikte buhar ba­sıncı düşük, suda çözünürlüğü az ve atılımları hızlı olan katkı maddelerinin keşfedilmesiyle bu sorun çö­zülmüştür23.

Dowel Kavramının Stabilizasyon Mekanizması

Bu kavram PFC emülsiyonlamun sıabilitelerini art­tırmak için kullanılan bileşiklere yönelik yeni bir yaklaşımdır. Bu bileşikler dağılan perflorokarbon damlacıkları ile yüzey aktif madde tabakası arasında

kohezyon kuvvetini arttırmak için PFC-yüzey aktif madde arayüzeyinde moleküler düzeyde görev ya­pan "Dowel" adlı düz zincirli florokarbon/ hidrokarbon arnfifillerdir6,22,26.

"Dowel" bileşiklerinin iki mekanizma ile etkili ol­dukları düşünülmektedir. Birincisi florokarbon fa­zının sudaki çözünürlüğünü azaltıp moleküler di­füzyonu önleyici görev yapmalarıdır. İkincisi ise "Dowel'' molekülündeki hidrokarbon kısmının yu­murta lesitininin yağ asidi zincirlerine yüksek afi­nitesi ve florlu kısmı da dağılan PFC fazına kolayca

penetre olup arayüzeyde florokarbon damlacıkları ile yüzey aktif maddesi arasındaki kohezyonu ar­tırmalarıdır.

Dowel kavranunın uygulanmasıyla so11 derece da­yanıklı PFC emülsiyonları elde edilmiştir6,22,23,27. Bu yöntemin diğer üstünlükleri, ucuz olması, kullamlan yüzey aktif maddelerin diğer sentetik yüzey aktif maddelere göre iner! olmaları ve toksik o1-mamalandır6. Formülasyonun optimizasyonu so­nucunda elde edilen Dowel içeren %90 (a/h) Perf­lubron emülsiyonunun bileşimi Tablo 5'de verilmektedir. Aynı şartlar altında hazırlanan Dowel içeren ve içermeyen emülsiyonlarıı1 fo­tosedimentasyon yöntemiyle ölçülen partikül bü­yüklüğü verileri Şekil 3'1e karşılaştırılmıştır.

Page 7: Sariata NAS!RIDEEN*, Filiz ÖNER**, H. Süheyladergi.fabad.org.tr/pdf/volum22/Issue3/4.pdf · homojenizasyon ve mikroakışkanlaşhrma (Mic rofluidization)'dır19,20_ Partikül büyüklüğü

FABAD J. Plıarnı. Sci., 22, 119-130, 1997

''i •J(k,02\,,.l)l!

!

ıci ! c

,,, __ ;·''·"'';'':>:;

zey aktif maddeleridir. Çeşitli uzunluklardaki hidrokarbon ara zinciri ve hidrofiiik baş grup­larıyla çok sayıda perfloroalkillenmiş yüzey aktif maddelerinin kombinasyonu sentez edi­lebilmektedir6. Hidrofilik baş grupları, po­lioller, şekerler, şeker fosfatlar, amino asitler, fosfatidilkolinler ve türevleri ola­bilmcktedir6·11,25,31, Bı.inlar nötr, zwitteriyonik veya anyonik olabilirler6. Yüksek yüzeylerarası etkilere sahip olmalarıyla birlikte, hidrokarbon analoglarına kıyasla toksisiteleri çok dü­şüktür6·33.

_ ,, : O:l l• , 'f•:r

·j' .,, i ! J ,. L ____ _

,,_,,,, "" Ç.'I' !ı~-ni

;o.

Şekil3. Perflubron/(EYP)/F6H10E (%90/2/1.4 (a/h)] (a­c) ve Perflubron/EYP ((%90/2.0 (a/h)] referans (d-f) emülsiyonlannın ortalama partikül bü­yüklükleri ve partikül büyüklük dağılımları27 •

Tablo 5. Dowel içeren perflubron emülsiyonunun bileşimi27

Bileşim

Pertlorooktilbromür

Yumurta lesitini

F6H10 Dowel (C6F13C10H21 )

Sodyum dihidrojenfosfat.H20

Mil<iar (% a/h)

90g (47 ml)

2.0g

1.4g

0.052g

Disodyum hidrojenfosfat. 7H60 0.355g

d-a-tokoferol 0.002g

Oisodyum kalsiyum etilendiamintelraasetik asil 0.02g

Sodyum klorür 0.25g

Enjeksiyonluk su k.m 100 ml

40°C'de üç ay süreyle bekletilmiş Dowel içeren emül­

siyonlar, partikül büyüklüğü ve partikül büyüklüğü dağılımını korurken, aynı şartlar altmda Dowel içermeyen referans emülsiyonun partikül büyüklüğü 0.25 µm'den 0.35 µm'e artmış ve büyüklük dağılımı genişlemiştir. "Dowel" bileşiklerinin kullanılmasıyla partikül büyüklüğünde artış gözlenmeksizin, for­mülasyonda daha az yumurta lesitini kullanılmıştır. Ayrıca saklama sırasında hidroliz ürünlerinde de azalma gözlenmiştir27.

Diğer Yüzey Aktif Maddeleri ve Stabilizasyon Mekanizmaları

PFC emülsiyonlarının stabilizasyonu için kullanılan diğer yüzey aktif maddeleri perfloroalkillenmiş yü-

Diğer i.v. emülsiyonlarda görüldüğü gibi Pluronik F-68 ve yumurta lesitini ile birlikte kullarnldıği zaman stabilizasyon üzerinde sinerjik etki elde c>diJir6,23,35,36. Hidrokarbon kuyruklarının perflorokarbon ana­loglan ile yer değiştirmesiyle biyogeçimlilikleri de artar. Perfloroalkil kuyrukları ile dağılan PFC dam­lacıklarının dışını kaplayan yüzey aktif maddesinin tabakası arasındaki kohezyon kuvvetinin artınası so­nucu etkileri ortaya çıkmaktadır31,

PFC Emülsiyonlanrnn Organizmadaki Yazgısı ve Vücuttan Alılunı

Enjekte edilen PFC emülsiyon damlacıkları karaciğer ve dalak başta olmak üzere, dolaşımdan fagositoz yoluyla uzaklaştırılıp monosi!/makrofaj sisteminde geçici olarak depolanır. Emülsiyon damlacıkları ge­nelde bu organlarda kümeler halinde gözlenmektedir ve elektron mikroskobu görüntülerine bakılarak kö­püksü kesecikler olarak adlandırılmakladır8,18,21,37,38. PFC damlacıklarının damar içinde kalış süreleri par­tikül büyüklüklerine, uygulanan doza ve çalışmada kullanılan hayvan türlerine bağlı olarak de­ğişmektedir39.40.

PFC damlacıkları retiküloendotelyel sistem (RES) hücrelerinde depolandıktan sonra metabolizasyona uğramadan veya kimyasal olarak değişmeden lenf ve kandaki lipoproteinlere bağlanarak akciğere ta­şınır ve vücuttan nefes yoluyla atılır. Az da olsa bir miktar deri yoluyla atıJırl,5,6,9,10,29, ancak per­florotributilaminin (FC-43) feçeste bulunduğu bil­dirilmiştir. PFC damlacıklarının vücuttan atılım hızı; buhar basınçlarına, uygulanan doza40, deneyde kul­lanılan hayvan türüne, yüzey aktif maddesine, partikül büyüklüğüne39, molekül ağırlığına, moleküler şekline, ve lipofilisite indeksi olarak ad-

125

Page 8: Sariata NAS!RIDEEN*, Filiz ÖNER**, H. Süheyladergi.fabad.org.tr/pdf/volum22/Issue3/4.pdf · homojenizasyon ve mikroakışkanlaşhrma (Mic rofluidization)'dır19,20_ Partikül büyüklüğü

Nasırıdeen, Öner, Knş

landınlan kritik çözelti sıcaklığına bağlıdır2. Ör­

neğin perflorodekalinin bulıar basıncı 12 mmHg ve

ahlım yarı-ömrü 7 gün iken, perflorometildekalinin

buhar basıncı 5-6 mmHg ve ahlım yan-ömrü 105

gün olarak bulunmuştur. Perflorotripropilaminin

buhar basıncı ise 20 rnrnHg olup ahlırn ı112'si 65 gün­

dür.

Buhar basınçları arasındaki bu kadar az farkın ahlırn

luzında bu kadar yüksek farka yol açması dü­

şündürücüdür. Yapıda heteroatoınun bulunması ge­

nelde atılım hızını etkilemektedir; örneğin perfloro-

4-metil-4-isopropilpenlanın atılım yan-ömrü 11 gün

iken benzeri olan perfloro-4,4-

dimetilbutilpropilelerinki 35 gündür. Vücuttan atı­

lım göstergesi olarak molekül ağırlığı bazen yanıltıcı

olabilınektedir. Örneğin molekül ağırlığı 499 olan

perflorooktilbromürün atılım yarı-ömrü 7 gün iken

molekül ağırlığı 512 olan perflorometildekalininki 105 gündür.

Molekül ağırlığındaki bu kadar küçük farkın ahlım

hızı üzerinde bu kadar belirgin etkiye yol açması

anlamlı değildir. Bu da PFC'ların vücuttan atılımını

saptayan ana faktörün molekül ağırlığı olmadığım

göstermektedir. PFC'lann lipofilisite indeksi olan

kritik çözelti sıcaklığı (CST) atılım hızım sap­

tamada bir ölçüt olarak ortaya ahlmıştır. CST,

PFC'nm hekzanda çözünmesi için gereken sıcaklık

olarak ifade edilmektedir. Elde edilen verilere göre sekiz ile oniki karbon arasında olan PFC'lar düşük

CST ve yüksek lipofilisiteye sahip olup ahhmları

hızlıdır ve bu hipotezi doğrulamıştır2. Ancak CST

hipotezinin aynı molekül ağırlığına sahip olan per­

florokarbonları, siklik veya asiklik yapıları ayırt

edememesi nedeniyle6 i. v. kullanım için PFC'lann

seçiminde uygulanacak en basit yol molekül ağır­lığıdır11. Molekül ağırlığı ile yarılanma ömrü Ct112)

arasındaki ilişkinin çok kesin olması intravasküler

uygulama için kullanımı düşünülebilecek olan flo­rokarbon sayısını 460-550 kütle ünite gibi dar bir

aralıkta kısıtlamaktadır6, n PFC emülsiyonlannın

atılım mekanizmasını gösteren şema Şekil 4'te gös­

terilmektedir.

126

RES Organlan (karnci~cr. dıılnk)

Adipoı dokusu

·.! '.:

' '\\j! L-----/

rj Ktıpfcr hücreleri

- Fcçcs Safra ~·olu

Şekil 4. PFC emülsiyonlarının atılım mekanizmasını gös­teren şemalO,

PFC Emülsiyonlanrun Toksisi!eleri

a. RES Hücreleri Üzerindeki Etkileri;

PFC emülsiyon damlacıklarının karaciğer, dalak ve lenf nodülleri gibi RES hücrelerinde ve diğer do­kularda geçici olarak depolanması, bu dokuların morfolojisi ve fonksiyonları üzerinde değişikliklere neden olmaktadır1 8. Ayrıca bu bileşiklerin vücuttan atılımı RES hücreleri ile yakından ilgili olduğu için, bu hücrelerin doymasına yol açarak bakteri ve vi­rüsler gibi yabancı maddelerin atılımını azaltırlar41. Fluosol-DA hem sıçanlarda hem de maymunlarda RES hücrelerinin fonksiyonlarını geçici olarak in­lıibe etmiş ve bakteri endotoksinlerine karşı direnci azaltmışlır8 . RES hücrelerinin inhibisyonu birinci kuşak PFC emülsiyonlarında ikinci kuşak emül­siyonlara göre daha uzun sürmüş ve inhibisyon de­recesi ile organda kalış süresi ilişkili bu­lunmuştur42.

b. Karaciğer Enzimleri Üzerindeki Etkiler;

PFC emülsiyonlarınm uygulanmasını takiben hem insanlarda hem de hayvanlarda serum glutamik ok­saloasetik transaminaz (SGOT), serum glutamik pi­rüvik transaminaz (SGPT), aspartat aminotransferaz (AST), alanin aminolransferaz (ALT), serum alkalin fosfotaz (SAP) ve (-glutamiltransferaz gibi karaciğer enzimlerinin düzeyleri artmıştır43_ Bununla bir-

----

Page 9: Sariata NAS!RIDEEN*, Filiz ÖNER**, H. Süheyladergi.fabad.org.tr/pdf/volum22/Issue3/4.pdf · homojenizasyon ve mikroakışkanlaşhrma (Mic rofluidization)'dır19,20_ Partikül büyüklüğü

FABAD J. Phamı. Sci., 22, 119-130, 1997

likte Japonyada 186 kişi üzerinde yapılan bir ça­lışmada Fluosol-DA ile sadece sekiz kişinin ka­raciğer SGOT düzeylerinde hafif artma gözlenirken SGPT ve alkalin fosfotaz gibi enzimlerin düzeyleri normal olarak kalmıştır3. Bazı PFC'lar özellikle perf­lorodekalin emülsiyonları doğrudan veya dolaylı olarak erkek sıçanlarda sitokrom P-450 in- . düksiyonuna yol açmıştır!· 43 ve bu etkinin kul­lanılan PFC tipine, kişinin hormona] düzeyine ve en­dokrin miktarına bağlı olduğu bildirilmiştir. Bu da karaciğer yoluyla atılan ilaçların metabolizmaları

üzerinde önemli değişikliklere neden ola­bilmektedir9. Örneğin Fluosol-DA'nın sıçanlarda kısmi-transfüzyo11u sonucu karaciğer klerensinin saptanmasında kullanılan antipirinin klerensinde be­lirgin artış olduğu gözlenmiştir9, 37).

c. Hematolojik Etkiler;

Fluosol-DA tavşanlarda nötropeni, trombositopeni ve akciğer lokositazisine yol açnuştır3· 8. Fluosol­DA'mn enfüzyonundan sonra gözlenen bu komple­man ak ti vasyonunun yüzey aktif madde olarak kul­lanılan Pluronik F-68'den kaynaklandığı dü­şünülmüş ve kortikosteroitler ile baskılanabileceği bildirilmlştirs.

PFC Emü!siyonlanrun Tıp Alanındaki Uygulamaları

a, Kan Yedeği

PFC'larm terapötik uygulamalarında en çok çalışılan konu alyuvarların yerine kan yedeği olarak kul­lanılabilmeleridir. Kan yedekleri olarak, hemorajik şokun giderilmesi, acil ameliyat kanamaları sı­rasında kanın oksijen miktarının düzeltilmesi, kalp damar ameliyatları sırasında kullanılan pompaların düzeltilmesi gibi çeşitli uygulamalar bu­lunmaktadır2.

b, İskemi Durumları

Perflorokarbon emülsiyonlannm kiiçük partikül bü­yüklükleri {=0.1 µm), yüksek kısmi basınçları, ve yüksek oksijen taşıma kapasiteleri olması nedeniyle, kan hücrelerinin vararnıyacağı tıkannuş damar böl­gelerine geçebilirler ve o bölgenin oksijenlenmesine imkan verirler3. Fluosol-DA rniyokardiyal koroner anjiyoplasti sırasında oluşan kalp iskemisini azalt­mak için FDA tarafından ruhsatlandmlnuştır44 Per-

kütan transhmıinal koroner anjiyoplasti (PTCA) sı­

rasında balonun şişirilmesiyle ortaya çıkan mi­yokardiyal iskemi semptomlarının hafifletilmesinde Fluosol-DA'mn etkileri çeşitli merkezlerde 245 hasta üzerinde araştırılmıştır. PTCA sırasında Fluosol-DA perfüzyonu alan hastalarda kalp ağrısı sıklığı, rutin PTCA (Fluosol-DA'yı içermeyen PTCA) alanlara göre daha düşük bulunmuştur. Ayrıca balon boşaltılması sonucunda meydana gelen ST-segment değişiklikleri Fluosol-DA grubuna göre yüksek bulunmuştur45.

c. Tamda Kontrast Ajanları

Bilgisayarlı tomografide kontrast ajanı olarak kul­lanılırlar. Örneğin perflorooktilbromürün (PFOB) (C8H17Br) yapısında bulunan brom atomu, bu bi­leşiğe radyopak özellik kazandırmaktadır46. PFOB emülsiyonunun partikülleri intravenöz olarak enjekte edilen tüm taneciklerde olduğu gibi RES tarafından alınmaktadır. Dolayısıyla bilgisayarlı tomografi (CT)'de kan gölü, karaciğer, dalak ve lenf no­düllerinin görüntülenmesinde kontrast ajanı olarak kullanılmaktadı5, 46.

PFC'lann basınç yapabilme özelliklerinden dolayı bu emülsiyonlar ultrases kontrast ajanları olarak, kan akışı, tümör, apseler ve böbrek fonksiyonlarının de­ğerlendirilmesinde kullanılmakladır5 .

PFOB emülsiyonu metastazlı kanser hastalarında kon­vansiyona! CT ajanı (Etiyodize yağ emülsiyonu = EOE-13) ile karşılaştırılmıştır. Her iki yöntemden elde edi­len CT görüntüleri birbirlerine benzese de, karaciğer metastazı olan hastalarda PFOB'lü CT görüntülerinde, konvansiyona! CTye nazaran daha fazla lezyon göz­lenmiş ancak tolerans yönünden fark buluıunanuştır47. Hayvanlarda yapılan başka bir karşılaştırmada PFOB emülsiyonuyla elde edilen CT görüntülerinin kalitesinin enjekte edilen PFOB'ün dozuna bağlı olduğu, özellikle enjekte edilen dozun Sg/Kg'a çıkarılmasıyla elde edilen CT görüntülerinin EOE-13 ile elde edilen görüntülerden daha yüksek kalitede olduğu bulumnuştur. Verilen PFOB miktannm 1.7g/Kg'a indirilmesi ile görüntüler arasında fark gözlenmemiştir48. PFOB emül­siyonlarından manyetik rezonans görüntülemesinde de yararlanılmaktadır46.

d. Organ Korunması

PFC sıvıları ve emülsiyonlan hücre kültürlerinde ok-

127

Page 10: Sariata NAS!RIDEEN*, Filiz ÖNER**, H. Süheyladergi.fabad.org.tr/pdf/volum22/Issue3/4.pdf · homojenizasyon ve mikroakışkanlaşhrma (Mic rofluidization)'dır19,20_ Partikül büyüklüğü

Nasırıdee11, Öııer, Kaş

sijen sağlayıcı ajanlar olarak kullanılmaktadır7, 49.

Örneğin FC-72, FDC ve F-66E emülsyonlan sırayla

Glunobacter oxydans, Providencia sp.PCM, 1298 ve

Klebsiella oxytoca hücre kültürlerinde oksijen ta­

şınmasını artırmıştır. PFC sıvıları açısından per­

florometildekalin ve perflorodekalin sırayla Es­

cherichia cali ve Saccharoınyces cerevisiae hücrelerine

oksijen taşıyıcı olarak kullanılmıştır. Aynca bu bi­

leşikler karbondioksit gibi diğer gazların ta­

şınmasını da sağlamaktadır7.

e. Kanser Tedavisinde Adjuvan Olarak

Fluosol-DA/Carbogen karışımının verilmesiyle al­

killenmiş ajanların sitotoksik etkisinin önemli de­

recede arttığı gözlenmiştir. Hipoksit hücreleri, katı

tümörlerin tedavisinde önemli bir engel oluş­

turmaktadır, çünkü bu hücrelerin radyoterapisini ve

bazı antikanser ilaçlarının sitotoksik etkilerini en­

gellemektedir50. Tümörlerin radyoterapi ile te­

davisinde nikotinamid-Fluosol-DA/Carbogen ka­

rışımı denenmiştir. Nikotinamid-Fluosol/Carbogen

genel olarak hipoksit hücrelerinin radyasyona karşı

duyarlılığım arttırmıştır. Ancak bu artışa bağlı

hücre öldürme oram istatistiksel olarak anlamlı bu­

lunmamıştır (P>0.05)sı.

PFC Emülsiyonlarınm Kullanım Potansiyeli Olan

Alanlar

PFC emülsiyonlan karaciğere ilaç he­

deflendirmede52, fotodinamik tedavide (PDT)53, de­

kompresyon hastalığının tedavisinde54, ilaç taşıyıcı

sistemler olarak55 ve yara iyileşmesini arttırıcı olarak

(kollajen içeren büyük partiküllü 5-15 µm PFC emül­

siyonlan)56 kullanılabilmektedir.

SONUÇ

Oda sıcaklığında uzun süre dayanıklı olan PFC

emülsiyonlan yakında piyasada yerini alacaktır26.

Çünkü karışık florokarbon/hidrokarbon mo­

lekülleri 'Doweller' v~ya moleküler difüzyon­

önleyici katkı maddeleri gibi yüksek florlanmış

yüzey aktif maddeleri dahil olmak üzere, bu emül­

siyonlann stabilitelerini arttıran yeni yollar ta­

sarlanmaktadır6· 23. Gelecekteki ürünler için araş­

tırılması gereken bazı konular bulunmaktadır.

Bunlar arasında, PFC damlacıklarının damar için­

deki kalış sürelerinin kabul edilecek bir düzeyde

128

uzatılması ve biyodağı!ımlarınm kontrol edi­

lebilmesi bulunmaktadır. Bu yüzden opsonizasyon,

damlacık tanımı ve fagositoz gibi mekanizmalar ve

bunları başlatan olayların iyice anlaşılması ge­

reklidir. Bu mekanizmalar ile özellikle yüzey, ara­

yüzey tabakası veya yüzey aktif maddenin yapısı ile

damlacık özellikleri arasındaki ilişkiler iyi ay­

dınlatılmahdır6, 26.

KAYNAKLAR 1) Faithful, NS, Artificial Oxygen Carrying Blood

Substitutes, in Erdmann, M E, and Bruley, DF, (eds),

Oxygen Transport to Tissue, New York, Plenum Press,

XN, pp 55-72, 1992.

2) Kaufman, RJ, Perfluorochemical Emulsions as Blood

Substitutes, in Sjöblom, ), (eds) Enııılsioıı-A

Fundamental and Practical Approaclıe, Netherlands,

Kluwer Academic Publishers, pp 207-226, 1992.

3) Bowman, RJ, Red blood cell substitutes and Artificial

blood, Hum. Pathol., 14, 218-220, 1983.

4) Huang, R, Cooper, DY, Sloviter, MA, Effect of

Intravenous Emulsified Perfluorochemicals on

Hepatic Cytochroıne P-450, Biochenı. Phannacol., 36

(2-4), 4331-4334, 1987.

5) Faithful,. NS, Second Generation Fuorocarbons., in

Erdmann, W,. and Bruley, DF, (eds), Oxygen Tra11s­

port to Tissue., New York, Plenum Press, XIV, pp

441-452, 1992.

6) Riess, JG, Overview of Progress in the Fluorocarbon

Approache to In Vivo Oxygen Delivery, Bioınat., Art,

Cells, Immob. Bioteclı., 20(2-4), 183-202, 1992.

7) King, AT, Mulligan, BJ, Lowe, KC,

Perfluorochemicals and Cell Culture, Bio/Tec/ınol., 7,

1037-1042, 1989.

8) Lowe, KC, Bollands, AD, Physiological Effects of

Perfluorocarbon Blood Substitutes, Med. Lab. Sci., 42,

367-375, 1985.

9) Lowe, KC, Perfluorochemical Blood Substitutes:

Circulatory and Biomedical Applications, Clin.

Henıorlıeol., 12, 141-156, 1992.

10) Tsuda, Y, Yamanouchi, K, Yokoyama, K, Suyarna, T,

Discussion and Considerations for the Excretion

Mechanism of Perfluorochemical Emulsions, Bionıat.,

Art, Cells. Art, Organs., 16(1-3), 473-483, 1988.

11) Riess, JG, Fluorocarbon-Based In Vivo Oxygen

Transport and Delivery Systems, Vox Snııg., 61,

225-239, 1991.

12) Obraztsov, VV, Kalbanov, AS, Makarov, KN, Gross,

U, Radeck, W, Rüdiger, S, On the Interaction of

Perfluorochemical Emulsions with Liver Microson1al

Membranes, J. Fluorine Clıem., 63, 101-111, 1993.

Page 11: Sariata NAS!RIDEEN*, Filiz ÖNER**, H. Süheyladergi.fabad.org.tr/pdf/volum22/Issue3/4.pdf · homojenizasyon ve mikroakışkanlaşhrma (Mic rofluidization)'dır19,20_ Partikül büyüklüğü

FABAD J. Pharm. Sci., 22, ll9-130, 1997

13) Yamanouchi, K, Tanak.a, M, Tsuda, Y, Yokoyama, K, Awazu, S, Kabayashi, Y, Quantitative Structure-In Vivo Half-Life Relationship of Perfluorochemicals for Use as Oxygen Transporters, Chen1. Pharnı. Bıtll., 33, 1221-1231, 1985.

14) Kahn, RA, Allen, RW, Baldassare, ), Alternate Sources and Substitutes for Therapeutic Blood Compo- nents, Blood., 66(1), 1-12, 1985.

15) Tsuda, Y, Yamanouchi, K, Okamoto, H, Yokoyama, K, Helderbrant, C, Intravascular Behavior of a Perfluorochemical Emulsion, ]. P!ıarmacobio-Dyn., 13, 165-171, 1990.

16) Fennama, M, Erdmann, W, Faithful, NS, Myocardial Oxygen Supply Under Critical Conditions, The Effects of Hemodilution and Fluorocarbons, in Erdmann, W, and Bruley, DF, (eds), Oxygeıı

Transport to Tissue., New York, Plenum Press, XIV, pp 527-544, 1992.

17) Pavia, AA, Pucci, B, Riess, JG, Zarif, L, New Perfluoroalkyl Telomeric Non-ionic Surfactants: Synthesis, Physicochemical and Biological Properties, Macronıol. Clıenı., 193, 2505-2517, 1992.

18) Rosenblum, WI, Moncure, CW, Behm, FG, Some Long-Term Effect of Exchange Transfusion "With Fluorocarbon Emulsion in Macaque Monkeys, Arch. Patlıol. Lab. Med., 109, 340-344, 1985.

19) Hiess, JG, Elaboratıon of Fluorocarbon Emulsions with Improved Oxygen-Carrying Capabilities, Adv-fap-Med-Biol., 317, 465-472, 1992.

20) Sharma, SK, Lowe, KC, Davis, SS, Emulsification Methods for Perfluorochemicals., Drug. Develop. lnd. Plıan11., 14(15-17), 2371-2376, 1988.

21) Lowe, KC, Washington, C, Emulsified Perfluorochemicals as Respiratory Gas Carriers:Recovery of Perfluorodecalin Emulsion Droplets from Rat Tissues, J. Pharm. Plıamıacol., 45, 938-941, 1993.

22) Sole-Vio!an, L, Devallez, B, Postel, M, Riess, JG, Partition Coefficients of Mixed Fluorocarbon -Hydrocarbon Compounds Between Fluorocarbons and Hexadecane. Relevance to Fluorocarbon Emulsion Stabilization, New. /. C!ıenı., 17, 581-583, 1993.

23) Postel, M, Riess, JG, Weers, JG, Fluorocarbon Emu!sions-The Stability Issue., Art. Cells, Blood Sııbs., and Immob. Bioteclı., 22(4), 991-1005, 1994.

24) Riess, JC, Fluorocarbon-Based _ Blood Substitutes: What Progress , Int. J. Art. Organs., 14(5), 255-258, 1991.

25) Riess, JG, Fluorocarbon-Based Oxygen Carriers: New Orientations, Art. Organs., 15(5), 408-413, 1991.

26) Riess, JG, The Design and Development of Improved Fluorocarbon-Based Products for Use in Medicine and Biology, Art. Cells, Blood Sııbs., and Immob. Biotech., 22(2), 215-234, 1994.

27) Riess, JG, Comelus, C, Follana, R, Krafft, MP, Mathe, AM, Postel, M, Zarif, L, Novel Fluorocarbon-Based Injectable Oxygen-Carrying Formulations with Long-Term Room Temperature Storage Stability, in Vaupel, P, et al., (eds), Oxı1ge11 Transport to Tissııe,

New York., Plenum Press, XV, pp 227-234, 1994. 28) johnson, OL, Washington, C, Davis, SS, Thermal

Stability of Fluorocarbon Emulsions that Transport Oxygen, Int. J. Pharnı., 59, 131-135, 1990.

29) Zarif, L, Postel, M, Septe, B, Biodistribution of Mixed Fltiorocarbon-Hydrocarbon Dowel Molecules Used as Stabilizers of Fluorocarbon Emulsions:A Quantitative Study by Fluorine Nuclear Magnetic Resonance(NMR), Pharnı. Res., 11(1), 122-127, 1994.

30) Krafft, MP, Roland, JP, Riess, JG, Detrimental Effect of Excess Lecithin on the Stability of Fluorocarbon/Lecithin Emulsions, J. Phys. Chenı., 95, 5673-5676, 1991.

31) Gaentzler, S, Vier!ing, P, New Perfluoroalkylated Aınphiphiles Containing Poly (Ehylene-Glycol)Phosphate Ester Head Groups. Synthesis, Surface Activity, Fluorocarbon Emulsifying Capabi!ity and Biological Properties, New. J. Chem., 17, 585-593, 1993.

32) Nivet, JB, Le B!anc, M, Riess, JG, Synthesis and Preliminary Evaluation of Perfluoroalkylacyl Carnitines as Surfactants for Biomedical Use, Eur. J. Med. Chem., 26, 953-960, 1991.

33) Santaella, C, Vierling, P, Riess, JG, Perf!uoroalkylated Phospholipids as Surfactants and Co-Surfactants for Injectable Fluorocarbon Emulsions, Biomat., Art. Cells. Inımob. Biotech., 20(2-4), 835-837, 1992.

34) Sharma, SK, Lowe, KC, Davis, SS, Novel Composition of Emulsified Perfluorochemicals for Biological Uses, Bionzat., Art, Cells. Art, Organs., 16 (1-3), 447-450, 1988.

35) Nasiredeen, S, Kaş, HS, Öner, F, Parenteral Emülsions as Drug Carriers: Formulation and Stability Evaluation, 4th Eur. Symp., Cont. Drug Del., April 3-5, 1996, The Netherlancjs.

36) Yalın, M, Öner, F, Öner, L, Hıncal, AA, Preparation and Properties of Stable Intravenous Lorazepam Emulsion Formulatio~, J. Clin. Pharnı. Ther., 21, 1996.

37) Lowe, KC, Armstrong, FH, Oxygen Transport to Fluids Based on Perfluorochemicals:Effect on Liver Biochemistry, in Püper, )., et al., (eds), Oxygeıı

Transport to Tissue, New York, Plenum Press, XII, pp 267-276, 1990.

38) Bentley, PK, johnson, OL, Washington, C, Lowe, KC, Uptake of Concentrated Perfluorocarbon Emulsions into Rat Lymphoid Tissues, ]. Pharrn. Pharnıacol., 45, 182-185, 1993.

129

Page 12: Sariata NAS!RIDEEN*, Filiz ÖNER**, H. Süheyladergi.fabad.org.tr/pdf/volum22/Issue3/4.pdf · homojenizasyon ve mikroakışkanlaşhrma (Mic rofluidization)'dır19,20_ Partikül büyüklüğü

Nasırıdeeız, Ö11er, Kaş

39) Okamoto, H, Yamanouchi, K, Yokoyama, K, Retention of Perfluorochemicals in Circulating Blood and Organs of Animals after Intravenous Injection of their Emulsions, Clıenı. Pluırm. Bııll., 23(7), 1452-1457, 1975.

40) Yokoyama, K, Yamanouchi, K, Murashima, R, Excretion of Perfluorochemicals after Intravenous Injection of their Emulsions, Chenı. Pharnı. Bııll., 23 (6), 1368-1373, 1975.

41) Bottalico, L A, Betensky, TH, Min, BY, Weinstock, SB, Perfluorocarbon Emulsions Decreases Kupffer Celi Phagocytosis, Hepat/ıology., 14(1), 169-174, 1991.

42) Jager, LJE, Lutz, J, Phagocytosis of Colloidal Carbon after Administration of Perfluorochemicals of First and Second Generation, in Vaupel, P, et al., (eds), Oxygeıı Transport to Tissue, New York, Plenum Press, X'I, pp 221-226, 1994.

43) Ravis, WR, Ramakanth, S, Brzozowski, DM, Hamrick, .ME, Effect of a Perfluorochemical En1ulsion on the Rat Hepatic Mixed Function Oxidase System, f. Plıarm. Plıamıacol., 44, 212-223, 1992.

44) Ravis, WR, Hoke, JF, Parsons, DL, Perfluorochemical Erythrocytes Substitutes: Disposition and Effects on Drug Distribution and Elimination, Drug. Met. Rev., 23(3-4), 375-411, 1991.

45) Kent, KM, Cleman, MW, Coley, MJ, Forman, MB, Jaffe, CC, Kaplan, M, King ili, SB, Krucoff, M W, Lassar, T, McAucley, B, Smith, R, Wisdom, C, Wohlgelernter, D, Reduction of Myocardial Ischemia During Percutaneous Transluminal Coronary Angioplasty with Oxygenated Fluosol, Aııı. J. Cardiol., 66, 279-284, 1990.

46) Mattrey, RF, Hilpert, PL, Long, CD, Mitten, RM, Peterson, T, Hemodynaınic Effects of Intravenous Lecithin-Based Perfluorocarbon Emulsions in Dogs, Crit. Care. Med., 17(7), 652-656, 1989.

47) Bruneton, JN, Falewee, MN, François, E, Liver, Spleen, and Vessels:Preliminary Clinical Results of CT with Perfluorooctylbromide, Rndiologıj, 170(1), 179-183, 1989.

130

48) Patronas, N, Miller, DL, Girton, M, Experin1ental Comparison of EOE-13 and Perfluorooctylbromide for the CT Detection of Hepatic Metastases, Inve.st. Radiol., 19, 570-573, 1984.

49) King, AT, Mulligan, Bj, Lowe, KC, PerfuoroChemicals for Gas Transport and lmprovement of Cell Culture, in Puper J, et al., (eds), Oxygen Transport ta Tissııe, New York, Plenun1 Press, XII, pp 283-290, 1990.

50) Teicher, BA, Herınan, TS, Tanaka, j, Elder, P, Holden, SA, Bubley, G, Norman Coleman, C, Frei, III, E, Modulating of Alkylating Agents by Etanidazol and Fluosol-DA/Carbogen in FSaIIC Fibrosarcon1a and EMT6 Man1mary Carcinoma, Cancer Res., 51, 1086-1091, 1991.

51) Chaplin, DJ, Horsman, MR, Aoki, DS, Nicotinamide, Fluosol-DA and Carbogen:A Strategy to reoxy-genate acutely and chronically hipoxic cells in vivo, Br. J. Cancer., 63, 109-113, 1991.

52) Caiazza, S, Fanizza, C, Ferrari, M, Possible Role of Perfluorochemical Particles as Drug Delivery Agents in Liver, in Pizzoferato, A, et al., (eds), Bionıaterials and Clinical Applications., Amsterdam, E1sevier Science, pp 655-660, 1987.

53) Berenbaum, MC, Akande, SL, Armstrong, FH, Bentley, PK, Bonnett, R, White, RD, Lowe, KC, Perfluorochemicals and Photodynan1ic Therapy in Mice, in Püper, J, et al., (eds), Oxygeıı Transport to

Tissue, New York, Plenum, Xll, pp 277-282, 1990. 54) Lutz, J, Herrmann, G, Perfluorochemicals as a

Treatn1ent of Decompression Sickness in Rats, Pflügers Arc!ı., 401, 174-177, 1984.

55) Fung, BM, O Rear, EA, Afzal, J, Frech, CB, Perfluorochenücal En1ulsions with Fluorinated Surfactants and Anticancer Drugs, Bion1at., Art, Cells. Art, Org., 16(1-3), 439-440, 1988.

56) Magdassi, S, Royz, M, Shoshan, S, Chemical lnstability of Phospholipids: A key Factor in Stabilization of Perfluorocarbon Emulsions, J. Disp. Sci. Tec!mol., 12(1), 69-82, 1991.