Transcript Projekt 2
PLATFORMA WDRAŻANIA
INNOWACYJNYCH TECHNOLOGII
BIOANALITYCZNYCH
I METABOLOMICZNYCH
Katedra i Zakład
Chemii Nieorganicznej i Analitycznej
Uniwersytet Medyczny
im. K. Marcinkowskiego
w Poznaniu
Poznań, 18.03.2010r.
Cele bezpośrednie projektu
Analiza lotnych zw. organicznych (VOC)
Opracowanie innowacyjnej metody diagnostycznej nowotworu płuc na podstawie
analizy lotnych związków organicznych (VOC).
Badania metabolomiczne
Opracowanie nowoczesnych metod analitycznych pozwalających na identyfikację i
oznaczanie substancji leczniczych, ich izomerów optycznych i produktów fotorozkładu
w złożonych matrycach farmaceutycznych i biologicznych.
Bioanalityczne badania produktów naturalnych
Opracowanie innowacyjnych metod analitycznych służących do charakterystyki i
standaryzacji produktów pochodzenia naturalnego oraz do oceny stopnia ich
zanieczyszczenia substancjami szkodliwymi dla zdrowia.
PLATFORMA WDRAŻANIA INNOWACYJNYCH TECHNOLOGII BIOANALITYCZNYCH I METABOLOMICZNYCH
2
Lotne Związki Organiczne (VOC)
Nowotwory płuc
U mężczyzn to 27% wszystkich nowotworów
Najczęstsza przyczyna zgonów wśród chorych onkologicznie
Najpóźniej wykrywany-najtrudniej diagnozowany oraz najgorzej rokujący
Metody diagnostyczne stosowane w podejrzeniu nowotworu płuc:
Bronchoskopia, tomografia komputerowa, RTG jako metoda przesiewowa
W wydychanym powietrzu można zidentyfikować ok. 8000 związków
organicznych;
Do analizy i diagnozy nowotworu płuc (drobnokomórkowego oraz
niedrobnokomórkowego) można wykorzystać 30 - 40 związków organicznych
wydychanych w powietrzu.
PLATFORMA WDRAŻANIA INNOWACYJNYCH TECHNOLOGII BIOANALITYCZNYCH I METABOLOMICZNYCH
3
Analiza chemiczna
Pobieranie próbki
Dobór sorbentu
Użycie
wielowymiarowych
metod
klasyfikacyjnych
Analiza Lotnych Związków Organicznych (VOC)
Adsorpcja VOC np. na węglu aktywowanym
Desorpcja próbki
Analiza GC-MS-MS
Profil VOC - statystyczne metody
wielowymiarowe
Walidacja metody
Klasyfikacja
diagnostyczna i
skierowanie na dalsze
inwazyjne badania
PLATFORMA WDRAŻANIA INNOWACYJNYCH TECHNOLOGII BIOANALITYCZNYCH I METABOLOMICZNYCH
4
Produkt projektu w obszarze VOC
Opracowanie innowacyjnej metody diagnostycznej nowotworu płuc o
następujących zaletach:
•
•
•
•
Nieinwazyjność
Możliwość zastosowania jako metody przesiewowej
Duża czułość
Możliwość zastosowania niezależnie od rodzaju oraz umiejscowienia
nowotworu
• Możliwość wykonania etapu adsorpcji VOC w warunkach domowych
• Możliwość zautomatyzowania etapu klasyfikacji dająca niezależność
wyników metody od doświadczenia osoby wykonującej analizy.
PLATFORMA WDRAŻANIA INNOWACYJNYCH TECHNOLOGII BIOANALITYCZNYCH I METABOLOMICZNYCH
5
Badania Metabolomiczne
• Opracowanie stereoselektywnych metod bioanalitycznych
pozwalających na różnicowanie aktywności biologicznej izomerów
optycznych substancji leczniczych i metabolitów
• Opracowanie nowoczesnych metod analitycznych i bioanalitycznych
pozwalających na śledzenie szlaków metabolicznych substancji
leczniczych zarówno w warunkach in vitro jak i in vivo
• Opracowanie metod analitycznych, pozwalających oznaczanie trwałości
i identyfikację produktów rozkładu - fotodegradacji substancji
leczniczych.
PLATFORMA WDRAŻANIA INNOWACYJNYCH TECHNOLOGII BIOANALITYCZNYCH I METABOLOMICZNYCH
6
Produkt projektu w obszarze badań
metabolomicznych
• Opracowanie szybkich, tanich i zwalidowanych metod analitycznych
pozwalających na identyfikację i oznaczanie substancji leczniczych, ich
enancjomerów i produktów rozkładu-fotorozkładu pozwalających na
wykorzystanie ich w przemyśle (np. badania trwałości, biorównoważności
itd.) lub do innych wysoce specjalistycznych analiz
• Realizacja tego projektu (wraz z uzyskanymi wynikami badań) wydaje się
mieć pierwszorzędne znaczenie społeczne pozwalające na poznanie
profilu metabolicznego leku, optymalizację terapii i obniżenie kosztów
leczenia, a także komercyjne pozwalające na obniżenie kosztów
produkcji leku.
PLATFORMA WDRAŻANIA INNOWACYJNYCH TECHNOLOGII BIOANALITYCZNYCH I METABOLOMICZNYCH
7
Bioanalityczne badania
produktów naturalnych
• Opracowanie innowacyjnych metod typu „protein fingerprint” służących
do charakterystyki oraz jednoznacznego potwierdzania tożsamości
złożonych surowców naturalnych oraz ich standaryzacji
• Określenie korelacji pomiędzy składem złożonych mieszanin pochodzenia
naturalnego, a ich aktywnością biologiczną przy wykorzystaniu analiz
statystycznych (np. PCA, ANOVA, sztuczne sieci neuronowe)
• Ocena stopnia zanieczyszczenia produktów pochodzenia naturalnego
substancjami szkodliwymi dla zdrowia
PLATFORMA WDRAŻANIA INNOWACYJNYCH TECHNOLOGII BIOANALITYCZNYCH I METABOLOMICZNYCH
8
Produkt projektu w obszarze badań
produktów naturalnych
• Dostęp do szybkich, precyzyjnych i dokładnych metod analitycznych
służących do charakterystyki produktów pochodzenia naturalnego
• Możliwość szybkiej standaryzacji nowych surowców pochodzenia
naturalnego, co znacznie skróci czas wprowadzania nowego produktu na
rynek
• Opracowanie innowacyjnych metod typu „protein fingerprint” służących
do jednoznacznego potwierdzania tożsamości złożonych surowców
naturalnych
• Pierwszeństwo do wykorzystania nowoopatentowanych innowacyjnych
związków pochodzenia naturalnego o potencjalnych właściwościach
farmakologicznych
PLATFORMA WDRAŻANIA INNOWACYJNYCH TECHNOLOGII BIOANALITYCZNYCH I METABOLOMICZNYCH
9
Realizacja Projektu
Specjalistyczny sprzęt analityczny:
• GC-MS-MS
• LC-MS-MS-MS
• Maldi-TOF-TOF-MS
Chemometria
• Zaawansowane techniki statystyczne; PCA, ANOVA/MANOVA, drzewa
klasyfikacyjne i regresyjne, metody optymalizacji, sztuczne sieci
neuronowe
PLATFORMA WDRAŻANIA INNOWACYJNYCH TECHNOLOGII BIOANALITYCZNYCH I METABOLOMICZNYCH
10
Nasze doświadczenia - HPLC, MS, ICP-MS, HPCE
•
•
•
•
•
Inductively coupled plasma mass spectrometry determination of metals in honeybee venom.
Zenon J. Kokot, J. Matysiak,
Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis 2008, 48(3), 955 (IF = 2,629)
Characterization of honeybee (Apis mellifera L.) venom by MALDI-TOF and nanoESI-qTOF mass
spectrometry.
Jan Matysiak, Christian E. H. Schmelzer, Reinhard H. H. Neubert, Zenon J. Kokot.
J. Pharm. Biomed. Anal. – w druku
Photostability of pitavastatin - a novel HMG-CoA reductase inhibitor
Paweł Grobelny, Giampietro Viola, Daniela Vedaldi, Francesco Dall’Acqua, Anna Gliszczyńska-Świgło, Jadwiga
Mielcarek
J . Pharm. Biomed. Anal. 2009, 50 (4), 597 (IF=2,629)
Investigation of Interaction of Fluoroquinolones with Aluminum, Iron and Magnesium ions Using Capillary
Zone Eletrophoresis.
Bartosz Urbaniak, Yahya Mrestani, Zenon J. Kokot, Reinhard R.H.H. Neubert,
Chromatographia 2007, 65, 489 (IF=1.15)
Simultaneous determination of major constituents of honeybee venom by LC-DAD.
Zenon J. Kokot, J. Matysiak,
Chromatographia 2009; 69(11),1401 (IF=1,15)
PLATFORMA WDRAŻANIA INNOWACYJNYCH TECHNOLOGII BIOANALITYCZNYCH I METABOLOMICZNYCH
11
Nasze doświadczenia - chemometria
i techniki statystyczne c.d.
•
The Use of Artificial Neural Networks for the Selection of the Most Appropriate Thermal Parameters and for
the Classification a Set of Phenylcarbamic Acid Derivates
Michal H. Umbreit, Piotr Nowicki, Jolanta Kłos,
•
Combinatorial Chemistry & High Throughput Screening 2006, 6, 455 (IF= 2,55)
ANOVA Analysis of the factors that significantly influence the stability of fluoroquinolone-metal complexes.
Bartosz Urbaniak, Zenon J. Kokot,
Analytica Chimica Acta 2009, 647, 54 (IF=3.146)
•
Thermal parameters of phenylcarbamic acid derivatives using calculated molecular descriptors with MLR and
ANN.
Jolanta Kłos, Piotr Nowicki, Josef Cizmarik,
Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, 2008, 1, 203 (IF=1,438)
•
Application of Principal Component Analysis for evaluation of chemical and antimicrobial properties of honey
bee (Apis mellifera) venom
Zenon J. Kokot, Jan Matysiak, Jolanta Kłos, Bogdan Kędzia and Elżbieta Hołderna-Kędzia
Journal of Apicultural Research and Bee World, 2009, 48(3), 168 (IF=0.74)
PLATFORMA WDRAŻANIA INNOWACYJNYCH TECHNOLOGII BIOANALITYCZNYCH I METABOLOMICZNYCH
12
Katedra i Zakład
Chemii Nieorganicznej i Analitycznej
Uniwersytet Medyczny im. K. Marcinkowskiego
ul. Grunwaldzka 6, 60-780 Poznań
Tel: 61 8546610, Fax: 61 8546609
E-mail: [email protected]
Dziękuję za
www.chnia.ump.edu.pl
PLATFORMA WDRAŻANIA INNOWACYJNYCH TECHNOLOGII BIOANALITYCZNYCH I METABOLOMICZNYCH
uwagę