Farmaseuttisen kemian oppiaine

Transkriptio

1 Farmaseuttisen kemian oppiaine

2 FARMASEUTTINEN KEMIA Tällä hetkellä noin 45 henkilöä työskentelee oppiaineessa farmaseuttinen kemia Professoreita (7) Senioritutkijoita (20) Tutkijoita (10) Teknistä henkilökuntaa (6) Vuoden 2012 alusta LuMetin puolen Kuopion kemiayksikkö liitettiin osaksi farmaseuttista kemiaa 2

3 OPINNOT FARMASEUTTISELLA KEMIALLA Pakolliset aineopinnot (10,5 op): Orgaaninen kemia (6 op) Analyyttinen kemia (4,5 op) Valinnaisten opintojen lista syksystä 2012 alkaen sama kaikille proviisoriopiskelijoille oppiaineesta riippumatta 3

4 MIKSI FARMASEUTTINEN KEMIA? Farmasia on luonnontiede, joka perustuu kemiaan Työllistyminen farmaseuttiselta kemialta on ollut monipuolista Apteekissa oppiaineelta valmistuneen pärjäävät hyvin YO, yksityiset apteekit Viranomaistyö tarvitsee farmasian luonnontieteellistä osaamista Fimea, Valvira Lääketeollisuudessa tarvitaan farmasian luonnontieteellistä osaamista Orion, Cerebricon, Fennopharma, Kasve Lääketutkimus perustuu suurelta osin luonnontieteisiin Tutkimus farmaseuttisella kemialla on monipuolista ja liittyy erittäin läheisesti muihin farmasian oppiaineisiin. Erikoistyöt labrassa, yrityksessä, ulkomailla 4

5 Sirtuiinit Pidempää ja terveempää elämää? Ihmisen seitsemän sirtuiinia ovat epigeneettisiä entsyymejä, jotka vaikuttavat geenien ilmentymiseen Suojaavat soluja stressin aiheuttamilta vaurioilta Aktiivisuus lisääntyy, kun kalorien saantia rajoitetaan (ja punaviiniä juodessa?) Aktiivisuus vähenee ikääntyessä Hyperglykemia vähentää SIRT1:n aktiivisuutta (PLoS One 2013) SIRT2 vaikuttaa solujen ohjelmoituun nekroosiin (Nature 2012) SIRT6-yliekspressio pidentää uroshiirten elinikää 15 % (Science 2012) SIRT7 on välttämätön syöpäsolujen kasvulle (Nature 2012)

6 Erikoistyöaiheita sirtuiineista Tietokoneavusteinen lääkeainesuunnittelu Homologiamallinnus (SIRT7) Tietokantojen seulonta (SIRT6) Telakointitutkimukset Suoritettavat kurssit: Molekyylinmallinnus I Lääkeaineen suunnittelu Lääkeaine-reseptori-interaktiot Ajoittain myös synteesiaiheita Suoritettavat kurssit: Orgaaninen synteesi Luennot Laboratoriotyöt Ota yhteyttä: Maija.Lahtela-Kakkonen@uef.fi Piia.Kokkonen@uef.fi

7 Tietokoneavusteinen lääkeainesuunnittelu Virtuaalinen tutkimusmenetelmä Kolmiulotteiset molekyylimallit Molekyylitason vuorovaikutusten tutkiminen Sovelluskohteet käytännössä: Lääkeainekandidaattien valitseminen Lääkeainemolekyylien optimointi Erikoistöitä tarjolla Edellytyksenä suoritetut mallinnuskurssit (MMAI, LäSu, LARI) 7

8 Improved excretion of drugs and toxicants with tailored cyclodextrins Luonnon syklodekstriinit pystyvät kompleksoimaan pieniä molekyylejä ja niitä käytetäänkin yleisesti vaikkapa niukkaliukoisten lääkeaineiden liukoisuuden lisäämiseen. Työn tavoitteena on muokata syklodekstriinien rakenteita siten että ne kykenevät kompleksoimaan selektiivisesti tiettyjä lääkeaineita tai raskasmetalleja akuuteissa myrkytyksissä. O HO HO O O OH O HO HO O O N N N H N N H H N N H O Jukka Leppänen, jukka.leppanen@uef.fi Pekka Jarho, pekka.jarho@uef.fi

9 ANALYTIIKKA Tarjolla useita erikoistyöaiheita. Aiheet liittyvät analyyttisten menetelmien kehitykseen ja niiden käyttöön erilaisten tutkimusprojektien näyteanalytiikassa. 2-AG O O OH OH AEA HO N H O Esimerkkejä tehdyistä erikoistöistä: Analytical and Regulatory Challenges of Biopharmaceutically Produced Antibodies, in Novartis Pharma AG, Basel, Switzerland. Analysis of Mevalonate Pathway Metabolites using Gas and Liquid Chromatography-Mass Spetrometry. Keskushermostoon kulkeutuvien lääkeaineiden määritys mikrodialyysinäytteistä LC/MS/MS tekniikalla. Yhteyshenkilöt: Prof. Seppo Auriola (seppo.auriola@uef.fi) Marko Lehtonen (marko.lehtonen@ue.fi)

10 Aihiolääkkeet (Prodrugs) Tutkimusaiheet Metformiinin paremmin imeytyvät aihiolääkkeet synteesi ja rakennekarakterisointi fysikokemiallisten ja farmaseuttisten ominaisuuksien määritys (in vitro; HPLC) permeabiliteetti ja lääkeaine analytiikka (in vitro; HPLC) bioanalytiikka (in vivo; HPLC) LAT1 (Large Amino Acid Transporter 1)- kohdentuvat aihiolääkkeet Syöpäsoluihin kohdentuvat aihiolääkkeet Keskushermostoon kohdentuvat aihiolääkkeet synteesi ja rakennekarakterisointi fysikokemiallisten ja farmaseuttisten ominaisuuksien määritys (in vitro; HPLC) bioanalytiikka (in vivo; HPLC) Dendrimeerit sekä lääkeaineita hitaasti vapauttavat geelivalmisteet Lääkeaine analytiikka (dissoluutiolaitteisto; HPLC) Polyamiinien kuljetusmekanismien hyödyntäminen aihiolääkkeissä synteesi ja rakennekarakterisointi fysikokemiallisten ja farmaseuttisten ominaisuuksien määritys (in vitro; HPLC) Lisätiedot: ja 10

11 Bisfosfonaattien syntetiikka ja ominaisuudet Uuden tyyppisten bisfosfonaattien syntetiikka Bisfosfonaattien konjugointi fluoresoiviin väriaineisiin. Mahdollistaa yhdisteiden helpon detektion in vitro kokeissa Fluorescent dye HO O OH P OH P O OH Synteesi, HPLC, NMR, MS Bisfosfonaattien kiinnittäminen liukenemattomiin materiaaleihin kuten kitosaani. Uuden tyyppisiä materiaaleja joiden avulla voidaan sitoa metalleja, kuorruttaa pintoja. Synteesi, NMR, MS, metallien sitomiskokeet Lisätietoja: FT Petri Turhanen (petri.turhanen@uef.fi) ja FT Janne Weisell (janne.weisell@uef.fi)

12 Firefly Luciferase Inhibitor-conjugated Peptide Quenches Bioluminescence: A Versatile Tool for Real Time Monitoring Cellular Uptake of Biomolecules - Tutkimusryhmässämme on kehitetty joukko orgaanisia yhdisteitä jotka inhiboivat tehokkaasti tulikärpäsen lusiferaasin bioluminesenssireaktiota. - Tutkimuksen tavoitteena on kehittää ym. yhdisteisiin perustuva työkalu jota voidaan käyttää erilaisten bioaktiivisten makromolekyylien (peptidit, polyamiinit jne.) soluun tunkeutumisen ja jakautumisen havaitsemiseen in vitro ja in vivo. - Erikoistyöprojektin tarkoituksena on muokata synteesikemian avulla yhdisteille uusia rakenneanalogeja sekä valmistaa jo olemassa olevista ja mahdollisista uusista yhdisteistä peptidisyntetiikan avulla uusia johdannaisia joilla menetelmän toimivuus voidaan varmentaa. -Lisätietoja Dos. Juha Pulkkinen (juha.t.pulkkinen@uef.fi) ja FT Janne Weisell (janne.weisell@uef.fi).

13 NMR- METABOLOMIIKKA FT Pasi Soininen

14 Research in BMG (Biomolecule group) Ale Närvänen Pharmaceutical Chemsitry

15 BMG is specialized to the use of nanoparticles as a tool for the delivery of therapeutic agents; 1. Delivery of conventional low solubility drugs. 2. Delivery of unstable therapeutic oligonucleotides and sirna in to the target cells.

16 Research methods Loading and release studies of the selected molecules with nanoparticles in vitro (HPLC, radiochemistry, EIA). The release and effect studies of the selected molecules with nanoparticles in cell cultures (confocal microscopy, transmission electronmicroscopy, measurement of the marker molecules).

17 Buparvaquone The analysis of the anti-leishmania drug; Bubarvaquone

18 The cellular biodistriburtion of the splice correction oligonucleotides (SCO) in the cells

19 Common titles 1. Nanoparticle loading and release analysis of the low solubility anti-leishmania drugs. 2. The release of the Leishmania drugs into the macrophages. 3. Nanoparticle loading and release analysis of the unstable Oligonucleotide/RNA molecules. 4. The effect of the cell penetrating peptides to the release of the oligonucleotides/rnas from edocytotic pathway.

20 Collaborators in UEF Prof. Jouko Vepsäläinen, Pharmaceutical Chemistry Dr. Jukka Leppänen, Pharmaceutical Chemistry Prof Kristiina Järvinen, Pharmaceutical Technology Prof Vesa-Pekka Lehto, Department of Applied Physics.

21 TERVETULOA FARMASEUTTISELLE KEMIALLE! 21