Pektin-hidroksipropil metil selüloz (HPMC) kaplı nisin tabletlerinin kolona yönlendirilmesi

Abstract

Nisin; küçük, ısıya karşı dayanıklı ve 34 amino asitten oluşmuş antimikrobiyal bir peptiddir. Tio-eter köprüleri ile kapanmış beş adet lantionin halkası içerir ve Lantibiyotikler olarak bilinen Sınıf I bakteriosinler içinde yer alır. Çalışmamızda nisin içeren çekirdek tabletler yaş granülasyon yöntemiyle hazırlanmış ve farklı oranlarda karıştırılmış pektin/ HPMC polimer karışımı ile basınç ile kaplanmıştır. Nisin miktar tayininin saptanmasında mikrobiyolojik bir yöntem olan “Oluk Difüzyon Agar Yöntemi” kullanılmıştır. Bu yöntem nisin için son derece spesifik ve kolay bir yöntemdir, ayrıca günümüzdede halen aktif bir şekilde kullanılmaktadır. Yöntemde indikatör mikroorganizma olarak Lactobacillus sakei ATCC 15521 kullanılmıştır. Bu organizma analitik yöntem validasyonu düşünüldüğü zaman doğrusallık, kesinlik, doğruluk ve seçicilik açısından son derece uygundur. Baskı ile kaplı tabletlerden ilaç serbestleşmesi üzerine, pektin:HPMC polimer oranının etkili olduğu saptanmıştır. Hazırlanan tabletlerden nisin serbestleşme oranının ortama ilave edilen pektinaz aktivitesinden ve miktarından etkilendiği saptanmıştır. Pektinaz enziminin pektin-HPMC polimer kaplamasına optimum şekilde etki edebilmesi için polimer kaplamanın yeteri kadar hidrate olması gerektiği, bu olayın serbestleşme üzerine etkili olduğu saptanmıştır.Nisin yapı-etki ilişkisi incelendiği zaman molekülün hedef mikroorganizmaya etki edebilmesi için molekül bütünlüğünü koruması gerektiği görülmüştür. Bu nedenle polipeptid yapısında olan nisin’in tabletleme aşamasında uygulanan basınçtan hiçbir şekilde etkilenmediği yapılan aktivite ve NMR çalışmalarıyla gösterilmiştir. Sonuç olarak pektin polimerinin tek başına kolona özgü ilaç taşıyıcı bir sistem olarak yeterli olmayacağı içine ilave edilen HPMC polimeriyle daha güvenilir bir kolona özgü ilaç taşıyıcı sistem geliştirilebileceği saptanmıştır. Kullanılan basınç ile kaplama yönteminin, yüksek viskoziteye sahip polimerler kullanılarak kolona özgü ilaç taşıyıcı sistemler hazırlanması için son derece uygun olduğu saptanmıştır.

Nisin is a small and heat-stable antimicrobial polipeptide, which consists of 34 amino acides. It contains five lanthionine rings closed by thio-ether bridges and belongs to Class I bacteriocines, which are known as Lantibiotics. In our study nisin core tablets were prepared by wet granulation and compression coated with different ratios of Pectin/ HPMC polymer mixture. A microbial Well Diffusion Agar Assay was used to determine the nisin concentration and activity. This method is extremely specific and simple. Today the method is still being widely and effectively used for nisin quantification. Lactobacillus sakei ATCC 15521 is used as the indicator organism in this method. When we think about the analytic method validation, L. Sakei is the right choice for well diffusion agar assay. L. Sakei is extremely sensitive against nisin and it gives reproducible results. It was found that crushing strength of compression coated tablets was dependent on pectin-HPMC polymer ratio. Polymer ratio also affected drug release during dissolution process. It was observed that nisin release from tablets was directly affected by the amount and the activity of pectinolytic enzyme added to dissolution medium. For optimum activity of enzyme on pectin-HPMC polymer coating, first of all polymer system must be hydrated well after that the enzyme is very effective on dissolution/ erosion rate. For the structure-activity relation, the molecule must maintain its molecular integrity. Therefore, the effect of compression force on peptide molecule during compression was shown by both NMR analysis and microbial activity studies. It was concluded that no effect on nisin molecule was occured during tabletting process. As a result pectin alone, is not suitable for colonic delivery of drugs, but as a mixture with HPMC desirable colonic delivery system can be achieved. It was also concluded that the compression coating method is suitable using high viscosity polymers for colonic drug delivery.