Rezultatų apibendrinimas

Atlikto eksperimentinio tyrimo siekinys buvo nustatyti įvairių mikrofiltrų membranų galimas sąveikas su rutino etanoliniais tirpalais. Etanoliniai flavonoidų tirpalai yra dažniausiai pasitaikanti analitinio mėginio forma tiriant augalinius vaistinius preparatus, vaistines medžiagas ir žaliavas, o taip pat vitaminų preparatus, maisto papildus, flavonoidų turtingus medicinos paskirties ir maisto produktus bei jų ingredientus. Todėl eksperimento metu gauti rezultatai praturtina nepakankamai išsamias analitines žinias ir galimai pasitarnaus tikslesnių analitinių metodų ir preanalitinių procedūrų kūrimui ir jau sukurtų optimizavimui.

Naudojant mikrofiltrą su nailono membrana pirmosiose frakcijose rutino koncentracija lyginant su kontrole vidutiniškai buvo 62,70%. Šis rezultatas gali būti siejamas su faktu, kad nailono polimero membranoje yra aminorūgščių ir karboksirūgščių funkcinės grupės, taip pat būdingi amidiniai ryšiai, kurie gali sąveikauti su rūgštinėmis arba šarminėmis analitėmis. Dėl šios priežasties rutinas gali stipriai jungtis prie tinkamų vietų ant polimero paviršiaus ir blogai desorbuotis atgal į tirpalą. Paskutinėms frakcijoms (50-100 lašų) būdinga rutino koncentracija didesnė nei 100%. Visų šių frakcijų rezultatų vidurkis siekia 104,80%. Toks ryškus 100 proc. viršijantis rezultatas gali būti paaiškinamas analitės desorbcija į tirpalą arba nailoninės membranos sąveika su tirpikliu, kuri pasireiškia tik po ilgesnio poveikio laikotarpio.

Naudojant mikrofiltrą su polivinilideno fluorido membrana nustatyta, kad ši membrana nežymiai sąveikauja su tiriamuoju tirpalu, nes prafiltravus pirmuosius 5 lašus, pro mikrofiltrą praėjo 96,05% rutino lyginant su kontroliniu tirpalu. Mažą sąveiką su polivinilideno fluorido membranomis galima paaiškinti labai mažu funkcinių grupių kiekiu, kurios gali sąveikauti su įvairiomis analitėmis. Visose frakcijose iki 100 lašų naudojant mikrofiltrą su PVDF membrana nenustatomas ryškus rutino sulaikymas.

Rutino koncentracija frakcijose buvo ištirta naudojant trijų skirtingų porų dydžių mikrofiltrus su politetrafluoroeteno membrana. Tyrimui buvo naudojami 0,2 µm, 0,45 µm ir 1 µm. PTFE mikrofiltrai. Naudojant mikrofiltrą, kurio porų dydis buvo 0,2 µm nustatyta, kad šis polimerinė membrana su flavonoido kvercetino diglikozidu rutinu sąveikauja labai minimaliai. Nustatyta, kad daugumos frakcijų rutino koncentracijos rodikliai viršija 100% lyginant su kontroliniu tirpalu. Tai gali lemti silpna PTFE sąveika su tirpikliu bei mažas skaičius politetrafluoroeteno funkcinių grupių, kurios gali reikšmingai sąveikauti su tiriamąja analite.

Tyrimui naudojant 0,45 µm filtrą visų trijų bandymų pirmose frakcijose nustatyta rutino koncentracija siekė 99,28% lyginant su kontroliniu tirpalu. Naudojant šį mikrofiltrą nustatyta, kad visose frakcijose iki 100 lašų rutino koncentracija siekė 99,40% lyginant su kontroliniu tirpalu. Šie rezultatai

46

yra vertinami, kaip priimtini šio filtro pripažinimui tinkamu naudoti kiekybiškai filtruojant rutino tirpalus.

Filtruojant rutino tirpalą su 1 µm PTFE mikrofiltru nustatyta, kad bendras visų frakcijų vidurkis siekia 101,96% (su standartiniu nuokrypiu 1,83). Toks rezultatas parodo, kad didesnis porų dydis neturėtų būti siejamas su geresniu rezultatų atkuriamumu, kadangi ištyrus 3 skirtingų porų dydžių filtrus nebuvo pastebėtas rezultatų gerėjimas didėjant mikrofiltro membranos porų dydžiui. Todėl, filtruojant rutino tirpalus rekomenduojama naudoti 0,45 µm porų diametro filtrus.

Taip pat rutino koncentracijos atkuriamumas buvo tirtas naudojant polietersulfono membraną, kurios porų dydis buvo 0,2 µm. Pirmoje frakcijoje (5 lašai) nustatyta rutino koncentracija buvo 105,53% lyginant su kontroliniu rutino tirpalu. Tokius rezultatus gali lemti polietersulfono reakcija su tirpikliu, kuriame yra 40% etanolio[47]. Polietersulfono membrana reaguodama su tirpiklyje esančiu etanoliu jį sulaiko, taip santykinai didindama rutino koncentraciją frakcijose. Frakcijoje iki 75 lašų bendras dviejų bandymų procentinis rutino koncentracijos atkuriamumo vidurkis siekia 111,53%. Toks reikšmingas 100proc. viršijantis rezultatas gali būti paaiškinamas membranos sąveika su tirpikliu. Gavus šiuos rezultatus galima teigti, kad PES membraniniai mikrofiltrai nėra tinkami filtruoti mėginius, kurių tirpiklių sudėtyje yra etanolio.

Galiausiai buvo ištirtas regeneruotos celiuliozės membranos mikrofiltras, kurio porų dydis buvo 0,45 µm. Nors literatūros šaltiniuose teigiama [48], kad RC membrana neturėtų sąveikauti su tirpiklio sudedamąja dalimi – etanoliu, tačiau gauti rezultatai rodo, kad sąveika tarp mikrofiltro membranos ir etanolio vyko. Visose frakcijose rutino koncentracija žymiai viršija 100% lyginant su kontroliniu tirpalu. Nors daryti išvadų dėl regeneruotos celiuliozės sąveikos su etanoliu iš dviejų eksperimentų rezultatų negalima, visgi atmesti hipotezės, kad RC membrana sąveikauja su etanoliu, negalima. Todėl, galima teigti, kad regeneruotos celiuliozės membranos nevertėtų naudoti filtruojant tirpalus, kurių tirpiklis yra etanolis.

Išvados

1. Ištyrus rutino tirpalo filtratus, gautus filtruojant tirpalą per nailono polimerinės medžiagos pagrindu pagamintus mikrofitrus, nustatyta, kad nailono membrana sąveikauja su rutinu etanolio-vandens tirpiklio aplinkoje. Pirmoje frakcijoje (5 lašai) nustatyta tik 62,76% analitės (rutino) lyginant su kontroliniu tirpalu.

2. Ištyrus rutino tirpalo filtratus gautus filtruojant tirpalą per polivinilideno florido pagrindu pagamintus mikrofiltrus, nustatyta, kad analitiškai reikšmingos rutino ir mikrofiltro sąveikos etanolio-vandens tirpiklio aplinkoje nėra, kadangi tirtų frakcijų kiekybinio atkuriamumo rodikliai artimi 100% lyginant su kontroliniu tirpalu.

3. Ištyrus rutino tirpalo filtratus gautus filtruojant tirpalą politetrafluoroetileno pagrindu pagamintais mikrofiltrais, reikšmingos rutino ir mikrofiltro sąveikos etanolio-vandens tirpiklio aplinkoje nenustatyta, kadangi tirtų frakcijų koncentracijų rodikliai yra artimi 100% lyginant su kontroliniu tirpalu. Nustatyta, kad filtro membranos porų dydis 0,2 µm - 1 µm diapazone neturi įtakos analitės koncentracijos rodikliams.

4. Ištyrus rutino tirpalo filtratus gautus filtruojant tirpalą per polisulfono pagrindu pagamintus mikrofiltrus nustatytas analitiškai reikšmingas rutino koncentracijos padidėjimas lyginant su kontroliniu tirpalu.

5. Ištyrus rutino tirpalo filtratus gautus tirpalą filtruojant regeneruotos celiuliozės pagrindu pagamintais mikrofiltrais nustatytas analitiškai reikšmingas rutino koncentracijos padidėjimas.

48

Rekomendacijos

Membraninių filtrų įteisinimas turi būti vertinamas kaip kritinė augalinių vaistinių preparatų kokybės užtikrinimo ir kontrolės dalis, o validuojant analitinį metodą nepakanka empiriškai atsižvelgti į įvairius filtrų parametrus ir vertinti galutinius validacijos parametrų rodiklius. Jei mėginio ruošimo procedūra apima filtravimą per membraninius filtrus, tuomet metodo vystymo ar validacijos etapuose būtinas membraninio filtro įteisinimas. Kadangi atliekant įvairius farmacijos kokybės užtikrinimo ir kontrolės bandymus reikia tiksliai nustatyti analitės kiekį, analitės surišimas yra svarbus veiksnys, į kurį reikia atsižvelgti atliekant tikslinio membraninio filtro patikrinimą. Rekomenduotina atidžiai vertinti membraninius filtrus, kurie naudojami gaminant sterilius tirpalus su rutinu.

Literatūros sąrašas

[1] M. Andideh, G. Naderi, M. H. R. Ghoreishy, and S. Soltani, “Nanocomposites Based on NR/SBR: Effects of Nanoclay and Short Nylon Fibers on the Cure Characteristics and Thermal Properties,”

Polym. - Plast. Technol. Eng., vol. 52, no. 10, pp. 1016–1024, 2013, doi:

10.1080/03602559.2013.769576.

[2] G. Arthanareeswaran, P. Thanikaivelan, K. Srinivasn, D. Mohan, and M. Rajendran, “Synthesis, characterization and thermal studies on cellulose acetate membranes with additive,” Eur. Polym.

J., vol. 40, no. 9, pp. 2153–2159, 2004, doi: 10.1016/j.eurpolymj.2004.04.024.

[3] D. Aydemir, A. Kiziltas, E. Erbas Kiziltas, D. J. Gardner, and G. Gunduz, “Heat treated wood-nylon 6 composites,” Compos. Part B Eng., vol. 68, pp. 414–423, 2015, doi: 10.1016/j.compositesb.2014.08.040.

[4] D. Bikiaris, “Microstructure and properties of polypropylene/carbon nanotube nanocomposites,”

Materials (Basel)., vol. 3, no. 4, pp. 2884–2946, 2010, doi: 10.3390/ma3042884.

[5] J. P. Candlin, Chapter 3 Polymeric Materials: Composition, Uses and Applications, vol. 53, no. 08. Elsevier B.V., 2008.

[6] T. P. T. Cushnie and A. J. Lamb, “Antimicrobial activity of flavonoids,” Int. J. Antimicrob.

Agents, vol. 26, no. 5, pp. 343–356, 2005, doi: 10.1016/j.ijantimicag.2005.09.002.

[7] D. C. Ferreira, G. S. Bastos, A. Pfeifer, T. Heinze, and O. A. El Seoud, “Cellulose carboxylate/tosylate mixed esters: Synthesis, properties and shaping into microspheres,”

Carbohydr. Polym., vol. 152, pp. 79–86, 2016, doi: 10.1016/j.carbpol.2016.06.075.

[8] M. J. Frutos, L. Rincón-Frutos, and E. Valero-Cases, Rutin. Elsevier Inc., 2018.

[9] G. Galati and P. J. O’Brien, “Potential toxicity of flavonoids and other dietary phenolics: Significance for their chemopreventive and anticancer properties,” Free Radic. Biol. Med., vol. 37, no. 3, pp. 287–303, 2004, doi: 10.1016/j.freeradbiomed.2004.04.034.

[10] M. Ganbold, J. Barker, R. Ma, L. Jones, and M. Carew, “Cytotoxicity and bioavailability studies on a decoction of Oldenlandia diffusa and its fractions separated by HPLC,” J. Ethnopharmacol., vol. 131, no. 2, pp. 396–403, 2010, doi: 10.1016/j.jep.2010.07.014.

[11] N. K. Gupta and Y. B. Gianchandani, “Thermal transpiration in mixed cellulose ester membranes: Enabling miniature, motionless gas pumps,” Microporous Mesoporous Mater., vol. 142, no. 2–3, pp. 535–541, 2011, doi: 10.1016/j.micromeso.2010.12.042.

[12] D. E. Heath and S. L. Cooper, Polymers: Basic Principles, Third Edit. Elsevier, 2013.

[13] Hisham A. Maddah, “Polypropylene as a Promising Plastic: A Review,” Am. J. Polym. Sci., vol. 6, no. 1, pp. 1–11, 2016, doi: 10.5923/j.ajps.20160601.01.

[14] F. Y. Huang, “Thermal properties and thermal degradation of cellulose tri-stearate (CTs),”

Polymers (Basel)., vol. 4, no. 2, pp. 1012–1024, 2012, doi: 10.3390/polym4021012.

[15] P. M. M. 2020. P. per internetą: https://www. membrane-solutions. com/download/PTFE_Membrane. pd. Internetą:, “MS ® Hydrophobic PTFE Membrane for Dust Filtration.” [Online]. Available: https://www.membrane-solutions.com/download/PTFE_Membrane.pdf.

[16] S. Kakooei, H. M. Akil, M. Jamshidi, and J. Rouhi, “The effects of polypropylene fibers on the properties of reinforced concrete structures,” Constr. Build. Mater., vol. 27, no. 1, pp. 73–77, 2012, doi: 10.1016/j.conbuildmat.2011.08.015.

[17] H. Kamal, F. M. Abd-Elrahim, and S. Lotfy, “Characterization and some properties of cellulose acetate-co-polyethylene oxide blends prepared by the use of gamma irradiation,” J. Radiat. Res.

50

Appl. Sci., vol. 7, no. 2, pp. 146–153, 2014, doi: 10.1016/j.jrras.2014.01.003.

[18] G. Kaur, J. Grewal, K. Jyoti, U. K. Jain, R. Chandra, and J. Madan, Oral controlled and sustained

drug delivery systems. Elsevier Inc., 2018.

[19] J. H. Kim and S. W. Oh, “Optimization of Bacterial Concentration by Filtration for Rapid Detection of Foodborne Escherichia coli O157:H7 Using Real-Time PCR Without Microbial Culture Enrichment,” J. Food Sci., vol. 84, no. 11, pp. 3241–3245, 2019, doi: 10.1111/1750-3841.14836.

[20] Y. Kimura, A. Tsuchida, and K. Katsuraya, “Preface,” High-Performance Spec. Fibers Concepts,

Technol. Mod. Appl. Man-Made Fibers Futur., pp. v–vii, 2016, doi:

10.1007/978-4-431-55203-1.

[21] J. S. Ko, K. H. Lee, D. G. Bae, and I. C. Um, “Miscibility, structural characteristics, and thermal behavior of wet spun regenerated silk fibroin/nylon 6 blend filaments,” Fibers Polym., vol. 11, no. 1, pp. 14–20, 2010, doi: 10.1007/s12221-010-0014-z.

[22] S. K. Lim, E. P. Hong, Y. H. Song, H. J. Choi, and I. J. Chin, “Thermodynamic interaction and mechanical characteristics of Nylon 6 and polyhedral oligomeric silsesquioxane nanohybrids,” J.

Mater. Sci., vol. 47, no. 1, pp. 308–314, 2012, doi: 10.1007/s10853-011-5799-7.

[23] Z. Liu et al., “Characterization of the regenerated cellulose films in ionic liquids and rheological properties of the solutions,” Mater. Chem. Phys., vol. 128, no. 1–2, pp. 220–227, 2011, doi: 10.1016/j.matchemphys.2011.02.062.

[24] B. M. Lue, N. S. Nielsen, C. Jacobsen, L. Hellgren, Z. Guo, and X. Xu, “Antioxidant properties of modified rutin esters by DPPH, reducing power, iron chelation and human low density lipoprotein assays,” Food Chem., vol. 123, no. 2, pp. 221–230, 2010, doi: 10.1016/j.foodchem.2010.04.009.

[25] C. Majewski and N. Hopkinson, “Effect of section thickness and build orientation on tensile properties and material characteristics of laser sintered nylon-12 parts,” Rapid Prototyp. J., vol. 17, no. 3, pp. 176–180, 2011, doi: 10.1108/13552541111124743.

[26] L. W. McKeen, Fatigue and Tribological Properties of Plastics and Elastomers 12

High-Temperature Polymers, Second Edi. Elsevier Inc., 2010.

[27] A. A. M. De Melo et al., “Microbiological Quality and Other Characteristics of Refrigerated Chicken Meat in,” Brazilian J. Microbiol., pp. 1419–1427, 2012.

[28] G. Mussardo, Secondary metabolites, vol. 53, no. 9. 2019.

[29] A. K. Patra, Dietary phytochemicals and microbes, vol. 9789400739. 2012.

[30] A. Saxena, B. P. Tripathi, M. Kumar, and V. K. Shahi, “Membrane-based techniques for the separation and purification of proteins: An overview,” Adv. Colloid Interface Sci., vol. 145, no. 1–2, pp. 1–22, 2009, doi: 10.1016/j.cis.2008.07.004.

[31] P. S. Song, S. Hwang, and B. C. Sheu, “Strength properties of nylon- and polypropylene-fiber-reinforced concretes,” Cem. Concr. Res., vol. 35, no. 8, pp. 1546–1550, 2005, doi: 10.1016/j.cemconres.2004.06.033.

[32] B. Tanwar and R. Modgil, “Flavonoids: Dietary Occurrence and Health Benefits,” Spat. DD -

Peer Rev. J. Complement. Med. Drug Discov., vol. 2, no. 1, p. 59, 2012, doi:

10.5455/spatula.20120328100506.

[33] Y. S. Tarahovsky, Y. A. Kim, E. A. Yagolnik, and E. N. Muzafarov, “Flavonoid-membrane interactions: Involvement of flavonoid-metal complexes in raft signaling,” Biochim. Biophys.

Acta - Biomembr., vol. 1838, no. 5, pp. 1235–1246, 2014, doi: 10.1016/j.bbamem.2014.01.021.

[34] A. J. Uddin, A. Yamamoto, Y. Gotoh, M. Nagura, and M. Iwata, “Preparation and Physical Properties of Regenerated Cellulose Fibres from Sugarcane Bagasse,” Text. Res. J., vol. 80, no.

17, pp. 1846–1858, 2010, doi: 10.1177/0040517510369408.

[35] J. C. del Valle, M. L. Buide, I. Casimiro-Soriguer, J. B. Whittall, and E. Narbona, “On flavonoid accumulation in different plant parts: Variation patterns among individuals and populations in the shore campion (Silene littorea),” Front. Plant Sci., vol. 6, no. OCTOBER, pp. 1–13, 2015, doi: 10.3389/fpls.2015.00939.

[36] T. Valorose, “Modern Filtration Methods for HPLC and UHPLC Sample Preparation,” 2019. [37] C. R. Woodings, “The development of advanced cellulosic fibres,” Int. J. Biol. Macromol., vol.

17, no. 6, pp. 305–309, 1995, doi: 10.1016/0141-8130(96)81836-8.

[38] Z. Xu et al., “Organosilane-functionalized graphene oxide for enhanced antifouling and mechanical properties of polyvinylidene fluoride ultrafiltration membranes,” J. Memb. Sci., vol. 458, pp. 1–13, 2014, doi: 10.1016/j.memsci.2014.01.050.

[39] H. Zhu, H. Wang, F. Wang, Y. Guo, H. Zhang, and J. Chen, “Preparation and properties of PTFE hollow fiber membranes for desalination through vacuum membrane distillation,” J. Memb. Sci., vol. 446, pp. 145–153, 2013, doi: 10.1016/j.memsci.2013.06.037.

[40] W. F. Zimmerman, Hypochondriac’s Guide to Tamiflu - Oseltamivir for Bird Flu. 2006.

[41] “Nylons (Polyamide). 2020. Prieiga per internetą: https://www.bpf.co.uk/plastipedia/polymers/polyamides.aspx.” [Online]. Available: https://www.bpf.co.uk/plastipedia/polymers/polyamides.aspx.

[42] “Filter Validation Studies for Pharmaceutical QC – Factors Affecting Analyte Binding. 2020. Prieiga per internetą: https://www.sigmaaldrich.com/technical-documents/articles/biology/millex-filter-analyte-binding.html.” [Online]. Available:

https://www.sigmaaldrich.com/technical-documents/articles/biology/millex-filter-analyte-binding.html.

[43] “Filter Validation Protocol. 2013. Prieiga per internetą:

https://www.agilent.com/cs/library/technicaloverviews/public/5991-3341EN_Filter_Validation.pdf,” 2013.

[44] “Microfiltration and Ultrafiltration Membranes For filtration and venting applications 2018. 2-8.

Prieiga per internetą:

http://www.ictsl.net/plaintext/assets/microfiltrationmembranesforfiltrationandventin.pdf,” 2018. [Online]. Available: http://www.merckmillipore.com/.

[45] “Membrane Filtration: How to Choose the Appropriate Filter Material for Every Sample.2020. Prieiga per internetą: https://www.cytivalifesciences.com/ko/us/solutions/lab-filtration/knowledge-center/membrane-filtration-choosing-the-correct-type-of-filter.” [Online]. Available: https://www.cytivalifesciences.com/ko/us/solutions/lab-filtration/knowledge-center/membrane-filtration-choosing-the-correct-type-of-filter.

[46] “PES (Polyethersulfone) Membranes. 2020. Prieiga per internetą: https://www.sterlitech.com/polyethersulfone-pes-membrane-filters.html.”

[47] “Filterware/Chemical Resistance for Membranes and Housings. 2020. Prieiga per internetą: https://assets.thermofisher.com/TFS-Assets/LCD/Specification-Sheets/Filterware-Chemical-Resistance-Guide.pdf.”

[48] “Regenerated Cellulose. 2018. Prieiga per internetą: https://scientificfilters.com/product-applications/membrane-filter-applications/membrane-filter-selection/regenerated-cellulose/.”