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

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

Analiza Lotnych Związków Organicznych (VOC) Pobieranie próbki Dobór sorbentu Analiza chemiczna Użycie wielowymiarowych metod klasyfikacyjnych Klasyfikacja diagnostyczna i skierowanie na dalsze inwazyjne badania Analiza Lotnych Związków Organicznych (VOC) Adsorpcja VOC np. na węglu aktywowanym Desorpcja próbki Analiza GC-MS-MS Profil VOC - statystyczne metody wielowymiarowe Walidacja metody PLATFORMA WDRAŻANIA INNOWACYJNYCH TECHNOLOGII BIOANALITYCZNYCH I METABOLOMICZNYCH

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

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

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

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

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

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

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. Chromatographia 2009; 69(11),1401 (IF=1,15) PLATFORMA WDRAŻANIA INNOWACYJNYCH TECHNOLOGII BIOANALITYCZNYCH I METABOLOMICZNYCH

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

Dziękuję za uwagę 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: zjk@ump.edu.pl www.chnia.ump.edu.pl Dziękuję za uwagę PLATFORMA WDRAŻANIA INNOWACYJNYCH TECHNOLOGII BIOANALITYCZNYCH I METABOLOMICZNYCH