Jarho Pekka: farmaseuttinen kemia (20.12.1997)


Farmaseuttisessa tiedekunnassa esitettiin 20.12.1997 tarkastettavaksi proviisori Pekka Jarhon väitöskirja Cyclodextrins in Eyedrop Formulations: Studies with Pilocarpine Prodrugs, Anandamide and Dipivefrine (Syklodekstriinit silmätippavalmisteissa: tutkimukset pilokarpiinin aihiolääkkeillä, anandamdilla ja dipivefriinillä). Vastaväittäjänä oli dosentti Henrik Konschin Helsingin yliopistosta ja väitöstilaisuuden valvojana dosentti Tomi Järvinen Kuopion yliopistosta.

Väitöskirjan tiivistelmä

Silmän sairauksia lääkitään yleensä paikallisesti annosteltavilla vesipohjaisilla silmätippavalmisteilla. Silmätippaliuos on helppo annostella, ei häiritse näkemistä ja on edullinen annostelutapa. Lääkeaineen täytyy olla riittävän vesiliukoinen ja kemiallisesti pysyvä, jotta silmätippaliuoksen valmistaminen on mahdollista. Lisäksi lääkeaine ei saa aiheuttaa silmä-ärsytystä. Toisaalta lääkeaineen täytyy olla riittävän rasvaliukoinen, jotta lääkeaine kykenee imeytymään riittävän tehokkaasti silmän sarveiskalvoon. Väitöskirjatyössä tutkittiin, voidaanko uudella farmaseuttisella apuaineryhmällä, syklodekstriineillä, parantaa lääkeaineiden ominaisuuksia, jotta lääkeaineet soveltuisivat entistä paremmin silmäsairauksien hoitoon.

Syklodekstriinit ovat rengasrakenteisia sokerimolekyylejä, jotka muodostavat ns. inkluusiokomplekseja rasvaliukoisten lääkeaineiden kanssa. Syklodekstriinien kyky muuttaa lääkeaineen ominaisuuksia perustuu syklodekstriinimolekyylien rakenteeseen. Syklodekstriinien rakenne muistuttaa katkaistua kartiota, jonka molemmat päät ovat avoimet. Molekyylin ulkopinta on kemialliselta luonteeltaan vesiliukoinen, minkä seurauksena syklodekstriinit itse liukenevat erittäin hyvin veteen. Molekyylin sisäosa (kartion onkalo) on kemialliselta luonteeltaan rasvaliukoinen. Vesiliuoksessa rasvaliukoiset lääkeainemolekyylit hakeutuvat syklodekstriinimolekyylien rasvaliukoiseen onkaloon eli muodostavat ns. inkluusiokompleksin syklodekstriinimolekyylien kanssa, minkä seurauksena lääkeaineiden ominaisuudet muuttuvat. Syklodekstriinejä tutkitaan nykyään lähes kaikkien lääkemuotojen ja lääkkeen antotapojen yhteydessä. Syklodekstriinejä sisältäviä lääkevalmisteita on tullut markkinoille Japanissa ja Yhdysvalloissa, sekä monissa Euroopan maissa. Suomessa markkinoilla on yksi syklodekstriinejä sisältävä lääkevalmiste.

Nyt tehdyssä väitöskirjatyössä tutkittiin syklodekstriinien käyttömahdollisuuksia silmälääkkeissä (silmätipoissa). Mallilääkeaineina tutkimuksessa käytettiin glaukooman hoidossa käytettävää dipivefriiniä sekä tutkimusvaiheessa olevia pilokarpiinin aihiolääkkeitä sekä anandamidia. Väitöskirjatyössä havaittiin, että syklodekstriinit lisäävät huomattavasti huonosti veteen liukenevien lääkeaineiden vesiliukoisuutta ja säilyvyyttä. Lääkeaineen lisääntynyt vesiliukoisuus paransi myös mallilääkeaineen kulkeutumista sarveiskalvon läpi, mikä on edellytys lääkeaineen teholle. Lisäksi syklodekstriinien havaittiin vähentävän mallilääkeaineen aiheuttamaa silmä-ärsytystä. Toisaalta väitöskirjatyössä havaittiin, että ylimäärä syklodekstriiniä silmätippaliuoksessa huonontaa lääkeaineen silmäimeytymistä. Syynä huonontuneeseen imeytymiseen on suurten syklodekstriinimolekyylien huono imeytyminen silmän sarveiskalvon läpi. Annettaessa syklodekstriinejä sisältäviä lääkevalmisteita lääkeaineen onkin vapauduttava syklodekstriinimolekyyleistä ennen imeytymistään. Silmälääkinnässä lääkeaineliuoksen nopea valuminen silmän pinnalta silmätippaliuoksen annon jälkeen vähentää lääkeaineen imeytymistä, koska syklodekstriinimolekyylit eivät ehdi vapauttaa sisältämiään lääkeainemolekyylejä. Väitöskirjatyössä osoitettiin, että silmätippavalmisteissa edellä mainittu ongelma voidaan poistaa kohottamalla silmätippaliuoksen viskositeettia, mikä hidastaa lääkeaineliuoksen valumista silmän pinnalta, antaa enemmän aikaa syklodekstriineille vapauttaa aktiivinen lääkeaine silmän pinnalla ja lisää näin lääkeaineen imeytymistä syklodekstriinejä sisältävästä silmätippavalmisteesta.

Väitöskirjatyö osoitti, että syklodekstriineillä voidaan huomattavasti parantaa lääkeaineiden ominaisuuksia ja siten kehittää parempia silmälääkkeitä. Tutkimustuloksia voidaan soveltaa myös muihin lääkemuotoihin ja lääkkeen antotapoihin sekä esim. elintarvikkeisiin. Väitöskirjatyön tutkimustuloksia on hyödynnetty mm. yhdessä farmaseuttisessa tiedekunnassa patentoidussa lääkekeksinnössä.


Kuopion yliopisto
Tiedotusyksikkö

tiedotus_at_uku.fi