Search

Background: The development of innovative approaches in drug analysis is a challenging task for medicine, pharmacy, and engineering sciences. For instance, the requirement of proper dosage forms in releasing active ingredients is crucial. It is essential to analyze drugs in biological liquids for early diagnosis and treatment purposes. Drug analysis is also of great importance to control the quality of pharmaceutical products, test their efficacy, and develop novel drug formulation. The present review is aimed to highlight the most recent spectrophotometric approaches applied to analyze various classes of drugs in biological media and/or dosage forms. Methods: Direct and derivative UV/UV-Vis spectrophotometry and a combination of various techniques with spectrophotometry, such as injection analysis and chemometrics, have most widely been applied in the analysis of dosage forms. In addition, emerging technologies, such as UV imaging allows to obtain the distribution of drug concentration in time-resolved 2D images based on UV light absorption, utilization of nanotechnology, self-assembled nanomaterials, and aptamer-based nanoparticles have gained interests to investigate drug assays and to quantify the proper drug release. Results: Due to their high versatility, ease of application, low cost, and fast response, spectrophotometric methods are one of the most preferable methods providing high accuracy and precision with a wide linear range in drug analysis. Conclusion: Selected examples demonstrating the applicability of spectrophotometric methods in pharmaceutical assays in this review might contribute to the overall importance of the analytical test used in modern pharmaceutical analysis.

Background: The number of validated quantification methods for rifampicin, a prototypical Oatp inhibitor, in biological rat samples was limited. Objective: This study was conducted to validate a modified reversed-phase liquid chromatographic method for the determination of rifampicin in rat liver tissue according to the current ICH M10 Bioanalytical Method Validation Draft Guideline (2019) for application to samples of in situ rat liver perfusion studies. Methods: Liver tissue samples were obtained from recirculatory in situ rat liver perfusion studies. The analysis was performed on a C18 column with a mobile phase composed of 0.05 M phosphate buffer (pH 4.58): acetonitrile (55:45, v/v). The assay was validated for selectivity, calibration curve and range, matrix effect, carry-over, accuracy and precision, reinjection reproducibility, and stability. Results: he method was considered selective and stable, without having carry-over and matrix effects. The calibration curve was linear (R2: 0.9983) within the calibration range (0.5-60 ppm). Accuracy and precision values fulfilled the required limits. Liver concentrations of rifampicin in liver tissue, obtained after 60 min perfusion with 10 μM and 50 μM of rifampicin, were 45.1 ± 11.2 and 313.4 ± 84.4 μM, respectively. Conclusion: The bioanalytical method validation was completed and the method was successfully applied for the determination of rifampicin in rat liver tissue.

Background: Metabolomics is one of the main areas to understand cellular process at molecular level by analyzing metabolites. In recent years metabolomics has emerged as a key tool to understand molecular basis of diseases, to find diagnostic and prognostic biomarkers and develop new treatment opportunities and drug molecules. Objective: In this study, untargeted metabolite and lipid analysis were performed to identify potential biomarkers on premature ovarian insufficiency plasma samples. 43 POI subject plasma samples were compared with 32 healthy subject plasma samples. Methods: Plasma samples were pooled and extracted using chloroform:methanol:water (3:3:1 v/v/v) mixture. Agilent 6530 LC/MS Q-TOF instrument equipped with ESI source was used for analysis. A C18 column (Agilent Zorbax 1.8 μM, 50 x 2.1 mm) was used for separation of the metabolites and lipids. XCMS, an “R software” based freeware program, was used for peak picking, grouping and comparing the findings. Isotopologue Parameter Optimization (IPO) software was used to optimize XCMS parameters. The analytical methodology and data mining process were validated according to the literature. Results: 83 metabolite peaks and 213 lipid peaks were found to be in semi-quantitatively and statistically different (fold change >1.5, p Conclusion: According to the results, two groups were successfully separated through principal component analysis. Among the peaks, phenyl alanine, decanoyl-L-carnitine, 1-palmitoyl lysophosphatidylcholine and PC(O-16:0/2:0) were identified through auto MS/MS and matched with human metabolome database and proposed as plasma biomarker for POI and monitoring the patients in treatment period.

Background: The number of validated quantification methods for rifampicin, a prototypical Oatp inhibitor, in biological rat samples is limited.

Pathological fluid collected in the peritoneal cavity is called ascitic fluid. The concept of the differential diagnosis of ascites is process of diagnosing the disease that causes ascites formation. In this thesis, metabolomic studies were performed by liquid chromatography / mass spectrometry (LC/MS Q-TOF) between non malignant ascitic samples (group C) and malignant ascitic samples (group T). Study text consist of three main experimental parts: analytical method development, metabolite profiling and targeted metabolomics. In the method development step, two different sample preparation methods, ultrafiltration and methanol precipitation, two different chromatography columns, HILIC and C18 columns, two different MS modes, positive and negative MS modes, were tried and compared. Ultrafiltration technique, HILIC column and positive mode MS methods were determined as the method giving the maximum number of peaks and study was continued with this method. Metabolite profiling studies were carried out with the developed method and between two groups 141 peaks were found as minimum two times differentiating. Six of these peaks were identified in targeted metabolomic studies and chemical structures were characterized. ÖZET vii ABSTRACT viii SİMGELER ve KISALTMALAR xiii ŞEKİLLER xiv TABLOLAR xviii 1. GİRİŞ 1 2. GENEL BİLGİLER 5 2.1. Metabolit, Metabolom ve Metabolomik Kavramları 5 2.2. Metabolomik Çalışmaların Tarihsel Gelişimi 6 2.3. Metabolomik Çalışmalar ve Uygulamaları 8 2.4. Metabolomik Çalışmalarda Kullanılan Analitik Yöntemler 10 2.5. Kromatografi 11 2.5.1. Sıvı Kromatografisinin Tarihsel Gelişimi 12 2.5.2. Yüksek Basınçlı Sıvı Kromatografisi (HPLC) Sistemleri 13 2.5.3. Metabolomik Çalışmalarda Kullanılan HPLC Kolonları 14 2.5.4. Kromatografi Parametreleri 15 2.6. Kütle Spektroskopisi 16 2.6.1. Kütle Spektrometre Cihazlarının Genel Yapısı 16 2.6.2. Elektrosprey İyonlaştırıcı (ESI) 18 2.6.3. Uçuş Zamanlı Kütle Spektrometrisi (TOF) 19 2.7. Metabolomik Çalışmalar için Numune Hazırlama Yöntemleri 20 2.7.1. Ultrafiltrasyon Yöntemi 21 2.7.2. Metanolle Çöktürme Yöntemi 22 2.8. Metabolomik Çalışmalarda Yazılım ve Veri Bankası Desteği 22 2.8.1. XCMS 23 2.9. Metabolomik Çalışmalarda Deney Tasarımında Uygulanan Yaklaşımlar 25 2.9.1. Karışım Numuneleri Kullanımı 26 2.9.2. Kalite Kontrol Yaklaşımı 26 2.9.3. İç Standart Kullanımı 27 2.9.4. Dilüsyon Serisi Yöntemi 27 2.9.5. XCMS Parametrelerinin Optimizasyonu 28 2.9.6. Pik Şiddetlerinin Normalizasyonu 30 2.10. Assit Sıvısı ve Assit Ayırıcı Tanı 31 3. GEREÇ ve YÖNTEM 32 3.1. Tez Kapsamında Gerçekleştirilen Çalışmalar 32 3.1.1. Tez Çalışması Kapsamında Kullanılan Kimyasal ve Cihazlar 34 3.1.2. Assit Sıvısı Numunelerinin Toplanması ve Saklanması 35 3.1.3. Hasta ve Kontrol Grupları Oluşturulması 35 3.1.4. LC/MS Q-TOF Analizlerinde Uygulanan Metodoloji 36 3.2. Yöntem Geliştirme Çalışmaları 38 3.2.1. Karışım Numuneleri Hazırlanması 39 3.2.2. Metabolitlerin Ekstraksiyonu İçin Kullanılan Yöntemler 39 3.2.3. Metabolitlerin Ayrımı İçin Kullanılan Kolon Denemeleri 40 3.2.4. Pozitif ve Negatif Mod Denemeleri 41 3.3. Metabolit Profilleme Çalışmaları 42 3.3.1. Karışım Numuneleri ve İç Standart Eklenmesi 42 3.3.2. Kalite Kontrol Numuneleri 42 3.3.3. Dilüsyon Serisi Hazırlama 43 3.4. Veri Değerlendirme Çalışmaları 43 3.4.1. Ham Data Dosyalarının XCMS’e Uygun Olarak Dönüştürülmesi 43 3.4.2. XCMS Programının Kurulumu 44 3.4.3. XCMS Parametrelerinin Optimizasyonu 44 3.4.4. XCMS Analizleri 44 3.4.5. Veri Değerlendirilmesinde Kullanılan Yaklaşımlar 45 3.6. Sistem Uygunluk Testi 46 3.7. Validasyon Çalışmaları 46 3.7.1. Özgünlük 46 3.7.2. Doğruluk 46 3.7.3. Kesinlik 46 3.7.4. Doğrusallık 47 3.8. Hedeflenmiş Metabolomik Çalışmaları 47 4. BULGULAR 48 4.1. Yöntem Geliştirme Basamağına Ait Bulgulara Genel Bakış 48 4.1.1. Numune Hazırlama Basmağına Ait Bulgular 57 4.1.2. Farklı Kolon Denemelerine Ait Bulgular 57 4.1.3. Pozitif ve Negatif MS Modlarına Ait Bulgular 57 4.2. Metabolit Profilleme Basamağına Ait Bulgular 58 4.2.1. XCMS Optimizasyonuna Ait Bulgular 58 4.2.2. Regresyon Analizine Ait Bulgular 59 4.2.3. Kalite Kontrol Numunelerine Ait Bulgular 60 4.2.4. İç Standart Sonuçlarına Ait Bulgular 60 4.2.5. Metabolit Profillemede Veri Değerlendirme Sonuçlarına Ait Bulgular 61 4.3. Hedeflenmiş Metabolomik Çalışmaları 78 4.4. Sistem Uygunluk Çalışması 89 4.5. Validasyon Çalışmaları 89 4.5.1. Özgünlük 89 4.5.2. Doğruluk 90 4.5.3. Kesinlik 91 4.5.4. Doğrusallık 92 5. TARTIŞMA VE SONUÇ 97 5.1. Yöntem Geliştirme Çalışmaları 97 5.2. Metabolit Profilleme Çalışmaları 99 5.3. Hedeflenmiş Metabolomik Çalışmaları 102 5.3.1. Metabolomik Yolak İncelemeleri 102 5.3.2. Kreatinin 102 5.3.3. DL-Fenilalanin 104 5.3.4. Betain 105 5.3.5. L-Histidin 1055 5.3.6. L-Arginin 107 5.3.7. Oksindol 108 5.4. Validasyon Çalışmaları 109 5.4.1. Özgünlük 109 5.4.2. Doğruluk 109 5.4.3. Kesinlik 110 5.4.4. Doğrusallık 110 6. SONUÇ ve ÖNERİLER 111 7. KAYNAKLAR 113 8. EKLER 125 Ek 1. Etik Kurul Onay Sayfası Ek 2. XCMS kurulumu için kullanılan kod. Ek 3. IPO yazılımı için kullanılan kod. Ek 4. IPO optimizasyon kodu. Ek 5. Kullanılan XCMS kodu. ÖZGEÇMİŞ Peritoneal boşluk içinde toplanan patolojik sıvıya assit sıvısı denilmektedir. Assit ayırıcı tanı kavramı, bu sıvıdan yola çıkarak assit oluşumuna sebep olan hastalığa tanı koyma işlemidir. Bu tez çalışması kapsamında malign nedene bağlı olmadan assit oluşumu gösteren assit numuneleri (C grubu) ile, malign nedene bağlı olarak assit oluşumu gösteren assit numuneleri arasında (T grubu) sıvı kromatografisi kütle spektrometrisi (LC/MS Q-TOF) yöntemi ile metabolomik çalışmalar yapılarak metabolom düzeyinde assit ayırıcı tanı için kullanılabilecek biyobelirteçler bulunmaya çalışılmıştır. Çalışmalar, analitik yöntem geliştirme, metabolit profilleme ve hedeflenmiş metabolomik olmak üzere üç ana deneysel kısımdan oluşmaktadır. Yöntem geliştirme basamağında ultrafiltrasyon ve metanolle çöktürme olmak üzere iki farklı numune hazırlama yöntemi, HILIC ve C18 kolonlar ile ayırım olmak üzere iki farklı ayırım metodu, pozitif ve negatif MS modları olmak üzere iki farklı MS modu denenmiştir. Ultrafiltrasyon tekniği, HILIC kolon ve pozitif mod MS yöntemleri en fazla pik sayısını veren yöntem olarak belirlenmiş ve çalışma bu yöntemle devam ettirilmiştir. Geliştirilen yöntemle metabolit profilleme çalışmaları yapılmış ve iki grup arasında 141 adet miktarı en az iki kat farklılaşan pik bulunmuştur. Bu piklerden 6 tanesi hedeflenmiş metabolomik çalışmalarında tanımlanmış ve kimyasal yapıları belirlenmiştir.

Tez (Yüksek Lisans) -- İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 2016, Thesis (M.Sc.) -- İstanbul Technical University, Instıtute of Science and Technology, 2016, Direnç kuvveti, birçok alanda, özellikle de mühendislik uygulamalarında önemli bir yere sahiptir. Yüzen cisimlerdeki toplam direnci, en temel olarak, viskoz basınç direnci, yüzey sürtünme direnci ve dalga direnci bileşenleri oluştururken, batmış cisimler üzerinde dalga direnci mevcut değildir. Her iki durumda da yüzey sürtünme direncinin toplam dirence katkısı oldukça büyüktür. Bu sebeple, literatürde yüzey sürtünme direncinin azaltılması ile ilgili aktif ve pasif yöntemlere sıkça rastlanmaktadır. Yüzeye ince yivler açılması vasıtasıyla sürtünme direncinin azaltılmasının etkin pasif yöntemler arasında gösterilmesi mümkündür. Bu çalışmada, temel yiv ve geometrileri ele alınarak düz levha üzerine uygulanan farklı yiv konfigürasyonları sistematik olarak hesaplamalı yöntemlerle incelenmiştir. Bu konfigürasyonlar arasından literatürde en fazla incelenen V, U, bıçak ağzı ve ikizkenar yamuk şeklindeki yiv uygulamaları ele alınmıştır. Yapılan çalışma Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği (HAD) yöntemi ile gerçekleştirilmiştir. Aynı zamanda, analizlerin gerçekleştirildiği sonlu hacim metodundan, hız basınç ayrıklaştırılmasının yapıldığı SIMPLE yöntemi ve türbülans modeli olarak seçilen SST k-ω modelinden detaylı olarak bahsedilmiştir. Çalışmadaki asıl amaç yüzeye kontrollü yiv uygulaması ile sürtünme direncinin azaltılmasıdır. Bunun için yiv ile ilgili temel akış parametreleri ele alınarak sistematik bir Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği (HAD) çalışması yapılmış, düz levha ile yapılan karşılaştırma sonucunda en etkin yiv uygulamasının belirlenmesi amaçlanmıştır. Literatürde, Walsh (1982), Bechert ve diğ. (1997) ve Choi (1989)’nin yapmış olduğu deneysel çalışmalarda etkili yiv konfigürasyonlarında s+ değer aralığının yaklaşık 5 ile 30 arasında olduğu tespit edilmiştir. Buna göre uygun hız değerinin 5 m/s civarında olduğu belirlenmiş ve hesaplamalı çalışmalarda sırasıyla 3, 5 ve 8 m/s serbest akım hızları kullanılmıştır. Belirlenen bu hızlarda, ilk olarak h/s oran parametresi esas alınarak dört farklı yiv uygulaması ile düz levhaya ait direnç kuvveti değerleri arasında karşılaştırma yapılmıştır. İlk olarak düz levha üzerinde farklı serbest akım hızlarında (3, 5 ve 8 m/s) direnç kuvveti (RF), toplam sürtünme direnç katsayısı (CF) ve yerel sürtünme direnç katsayısı (Cf) parametrelerine ait değerler incelenmiştir. CF değeri, Karman-Schoenherr’e göre incelenmiş ve bu inceleme sonucunda yiv uygulamalarına ait CF değerleriyle yapılacak olan karşılaştırmada kullanılacak referans CF değeri belirlenmiştir. Cf değeri için ise, levha üzerinde x yönünde belirlenen üç farklı noktada (x=0.65, 0.70 ve 0.90) Clauser’e göre yer değiştirme kalınlığına bağlı olarak ve Coles’a göre momentum kalınlığına bağlı olarak incelemeler yapılmış ve bu inceleme sonucunda, hesaplamalı çalışmadan elde edilen Cf değerlerinin ele alınan Reδ1 aralığında Clauser eğrisi ile yaklaşık olarak ± % 1 duyarlılıkla uyum sağladığı, ele alınan Reϴ aralığında ise Coles eğrisi ile yaklaşık olarak ± % 3 duyarlılıkla uyum sağladığı görülmüştür. Bundan sonraki adımda, pasif direnç azaltıcı yöntemlerden yiv uygulamasına ait inceleme yapılacak parametreler belirlenmiştir (hız değeri, yiv yüksekliği (h), yiv yüksekliğinin yiv aralığına oranı (h/s) ve boyutsuz parametre olan s+). Belirlenen bu parametreler çerçevesinde ilk olarak h/s=0.5’te üç farklı serbest akım hızında gerçekleştirilen hesaplamalı çalışma sonucunda elde edilen RF değerleri ile aynı hızlarda düz levhaya ait RF değerleri incelendiğinde yaklaşık olarak en fazla direnç düşüşünün V şeklindeki yiv uygulamasında, en az ise bıçak ağzı yiv uygulamasında sağlandığı tespit edilmiştir. Aynı hesaplamalı çalışma h/s=1 için de gerçekleştirilmiş ve bu değerde de yaklaşık olarak en fazla direnç düşüşünün V şeklindeki yiv uygulamasında, en az ise bıçak ağzı yiv uygulamasında sağlandığı görülmüştür. Yapılan bu tespitlerden sonra, bundan sonraki adımlarda V şeklindeki yiv uygulaması üzerinden yapılan incelemeler detaylandırılmıştır. Çizelgeler halinde verilmiş olan V şeklindeki yiv uygulamasına ait farklı serbest akım hızlarında ve farklı h/s oranlarında gerçekleştirilen hesaplamalı çalışma sonucunda elde edilen RF değerleri ile düz levhaya ait RF değerleri karşılaştırılmıştır. Bu karşılaştırma sonucunda, aynı h/s oranında, 3, 5 ve 8 m/s’deki yiv uygulamalarına ait direnç kuvveti (RF) değerleri ile aynı hızlarda düz levha üzerindeki direnç kuvveti (RF) değerlerinin karşılaştırılması sonucunda yaklaşık olarak en fazla direnç kuvveti düşüşü V şeklindeki yiv uygulamasında, en az direnç kuvveti düşüşü ise bıçak ağzı şeklindeki yiv uygulamasında görülmüştür. Aynı h/s ve hız değerlerine ait veriler incelendiğinde ise s+ değerinin artması ile yaklaşık olarak direnç kuvveti düşüşünün de arttığı tespit edilmiştir. Farklı h ve s değerinde, fakat aynı h/s oranına sahip (Örneğin, 1- h=0.01875 ve s=0.0375, h/s=0.5 2- h=0.05 ve s=0.1, h/s=0.5) ve aynı hızlardaki verilerin incelenmesi neticesinde, s+ değerinin artması ile direnç kuvveti düşüşünün azaldığı görülmüştür. Aynı h ve s değerlerine sahip, farklı serbest akım hızlarındaki yiv uygulamalarında ise (Örneğin, 1- h=0.1 ve s=0.1, hız=3 m/s, 2- h=0.1 ve s=0.1, hız 5 m/s) hız değerinin ve buna bağlı olarak s+ değerinin artması ile direnç kuvveti düşüş değerinin arttığı gözlemlenmiştir. Düz levha ile V ve BA yiv uygulamalarına ait girdaplılık ve türbülans kinetik enerjilerine ait dağılımların incelenmesi neticesinde, düz levha ile V ve BA yiv uygulamaları arasında ciddi farklılıkların olduğu gözlemlenmiştir. Düz levhada duvar cidarındaki girdaplılık dağılımının yiv uygulaması ile duvar cidarından uzaklaştığı ve yiv tepe noktalarında yoğunlaştığı görülmüştür. V ve BA yiv uygulamalarının tepe noktalarındaki girdaplılık dağılımına ait karşılaştırmada ise, BA yivdeki dağılımın V yivdeki dağılıma göre daha fazla olduğu tespit edilmiştir. Düz levha ile V ve BA yive ait türbülans kinetik enerjileri dağılımına ait karşılaştırma neticesinde, türbülans kinetik enerjinin yiv uygulamalarında düz levhaya göre daha az seviyede olduğu tespit edilmiştir. Özellikle V yivde türbülans kinetik enerjinin en az seviyeye indirgendiği görülmüştür., Resistance force, in many areas especially in engineering applications, has an important place. The total resistance of floating bodies, the most basic, involves in the components of the viscous pressure resistance, skin friction resistance and wave resistance, but on the sinking bodies the wave resistance is not involved. In both cases, the contribution to the total resistance of the skin friction resistance is quite large. Therefore, it is common to the active and passive method for reducing the skin friction resistance in the literature. Investigating the reduction of skin friction by opening thin riblets through the effective passive methods are possible. In this study, dealing with the riblets and their geometries different riblet configurations which are applied on the flat plate are systematically studied by computational methods. Through these configurations the riblet applications which are the most studied in the literature are V, U, blade and trapezoidal riblets. Furthermore, the boundary layer thickness, the displacement thickness and the momentum thickness are explained because of the investigation of the total friction coefficient (CF) on the flat plate. After that, the explanations for the V, U, blade and trapezoidal riblet applications are given. There are a lot of experimental studies on the riblet applications: V, U, blade and trapezoidal which are the most common. In all these experimental studies the drag reduction is identified. The highest drag reduction percentage is approximately % 10 on blade riblet application and on V riblet application the drag reduction percentage is approximately % 6-8. The studies were carried out with the method of Computational Fluid Dynamics (CFD). Theoretical background on Computational Fluid Dynamics was given with its historical progress. Besides, detailed information is given about incompressible Reynolds Averaged Navier Stokes (RANS) based two equation eddy viscosity SST (Shear Stress Transport) k-ω turbulence model and pressure velocity relation algorithm for steady flow is taken SIMPLE (Semi-Implicit Method for Pressure--Linked Equations) algorithm which denotes pressure-velocity relation for steady flows that are chosen by this thesis. Moreover, Law of the Wall is briefly explained. In this study, dimensionless distance from the wall y+ values is attempted lower than 5. Since, the flow separation is investigated properly with y+, Yüksek Lisans, M.Sc.