Amorfisen lääkeaineen kiteytymiskinetiikka elinaikaerotteisella fluoresenssimikroskoopilla
Rautaniemi, Kaisa (2017)
2017
Teknis-luonnontieteellinen
Teknis-luonnontieteellinen tiedekunta - Faculty of Natural Sciences
This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Hyväksymispäivämäärä
2017-06-07
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tty-201705241473
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tty-201705241473
Tiivistelmä
Tutkimuksessa selvitettiin, miten elinaikaerotteista fluoresenssimikroskopiaa (fluorescence lifetime microscopy, FLM) voidaan käyttää amorfisen lääkeaineen kiteytymisen seuraamisessa. Mallilääkeaineena käytettiin indometasiinia. Indometasiinin muotojen (amorfisen sekä γ- ja α-kiteisen) aikaerotteinen fluoresenssi määritettiin elinaikaerotteisella fluoresenssimikroskoopilla. Tulosten perusteella indometasiinin muotojen fluoresenssin aikariippuvuudet eroavat toisistaan.
Amorfisen indometasiinin kiteytymistä seurattiin kymmenen vuorokauden ajan kaksissa säilytysolosuhteissa: 60 °C lämpötilassa 0 % suhteellisessa ilmankosteudessa (relative humidity, RH) ja huoneenlämmössä 100 % RH:ssa. Lämpökaapissa säilytetyt näytteet peittyivät nopeasti kiteisellä kerroksella, jonka läpimitta kasvoi kiteytymisen edetessä. Näytteiden konversioaste voitiin laskea fluoresenssin elinaikojen osuuksista, ja tulosten perusteella diffuusiorajoitetut reaktiomallit kuvasivat kiteytymistä parhaiten. FLM ei soveltunut 100 % RH:ssa huoneenlämmössä säilytettyjen näytteiden kiteytymisen kineettiseen analysointiin. Näytteet kiteytyivät toisistaan melko kaukana olevina tiivisrakenteisina, amorfisen aineen ympäröiminä alueina, jolloin käytetyn FLM-laitteiston skannausala oli liian pieni näytettä edustavan pinta-alan seuraamiseksi.
Indometasiinia kiteytettiin myös nopeasti etanolin avulla, jolloin näytettä ei jouduttu siirtämään mittausten välillä ja FLM-kuvien intensiteetit olivat keskenään verrannollisia. Näissä olosuhteissa kiteytymistä voitiin arvioida suuntaa antavasti myös elinaikajakauman muutoksen avulla. Elinaikajakauman hyödyntäminen kineettisessä tarkastelussa vaatii kuitenkin jatkotutkimusta.
Menetelmään liittyy tiettyjä rajoitteita. Varhaiset kiteytymisen asteet eivät erottuneet FLM-kuvissa, koska kiteisen aineen alapuolella olevan amorfisen muodon fluoresenssisignaali sekoittui kiteisen muodon fluoresenssiin. Näytteiden kuvaaminen onnistui parhaiten, kun näytteitä kuvattiin niiden yläpinnalta, kohdentaminen tehtiin huolellisesti ja viritysintensiteetti oli riittävän pieni.
Amorfisen indometasiinin kiteytymistä seurattiin kymmenen vuorokauden ajan kaksissa säilytysolosuhteissa: 60 °C lämpötilassa 0 % suhteellisessa ilmankosteudessa (relative humidity, RH) ja huoneenlämmössä 100 % RH:ssa. Lämpökaapissa säilytetyt näytteet peittyivät nopeasti kiteisellä kerroksella, jonka läpimitta kasvoi kiteytymisen edetessä. Näytteiden konversioaste voitiin laskea fluoresenssin elinaikojen osuuksista, ja tulosten perusteella diffuusiorajoitetut reaktiomallit kuvasivat kiteytymistä parhaiten. FLM ei soveltunut 100 % RH:ssa huoneenlämmössä säilytettyjen näytteiden kiteytymisen kineettiseen analysointiin. Näytteet kiteytyivät toisistaan melko kaukana olevina tiivisrakenteisina, amorfisen aineen ympäröiminä alueina, jolloin käytetyn FLM-laitteiston skannausala oli liian pieni näytettä edustavan pinta-alan seuraamiseksi.
Indometasiinia kiteytettiin myös nopeasti etanolin avulla, jolloin näytettä ei jouduttu siirtämään mittausten välillä ja FLM-kuvien intensiteetit olivat keskenään verrannollisia. Näissä olosuhteissa kiteytymistä voitiin arvioida suuntaa antavasti myös elinaikajakauman muutoksen avulla. Elinaikajakauman hyödyntäminen kineettisessä tarkastelussa vaatii kuitenkin jatkotutkimusta.
Menetelmään liittyy tiettyjä rajoitteita. Varhaiset kiteytymisen asteet eivät erottuneet FLM-kuvissa, koska kiteisen aineen alapuolella olevan amorfisen muodon fluoresenssisignaali sekoittui kiteisen muodon fluoresenssiin. Näytteiden kuvaaminen onnistui parhaiten, kun näytteitä kuvattiin niiden yläpinnalta, kohdentaminen tehtiin huolellisesti ja viritysintensiteetti oli riittävän pieni.