Holappa Jukka (Proviisori) 1.4.2006

Farmaseuttinen tiedekunta

Farmaseuttinen kemia

Design, Synthesis and Characterization of Novel Water-Soluble Chitosan Derivatives (Uusien vesiliukoisten kitosaanijohdosten kehittäminen)

Vastaväittäjä: Professori Sirkka Liisa Maunu, Helsingin yliopisto
Kustos: Professori Tomi Järvinen, Kuopion yliopisto


Väitöskirjan tiivistelmä:


Uusien vesiliukoisten kitosaanijohdosten kehittäminen

Kitosaani on luonnonpolymeeri, jota tuotetaan teollisesti äyriäisten kuoresta saatavasta kitiinistä; kitiini on toiseksi yleisin luonnonpolymeeri selluloosan jälkeen. Kitosaania on tutkittu useilla eri sovellutusalueilla, esimerkiksi farmasiassa, elintarvikkeissa, kosmetiikassa, vedenpuhdistuksessa ja paperiteollisuudessa.

Lääkekehityksessä kitosaanitutkimus on lisääntynyt huomattavasti 1990-luvun puolivälin jälkeen, jolloin huomattiin kitosaanin lisäävän suurten, huonosti imeytyvien yhdisteiden imeytymistä elimistöön “löysäämällä” soluvälitilojen tiiviiden liitosten jännitystä tilapäisesti. Mukoadhesiivisena polymeerinä kitosaani onkin lupaava apuaine kehitettäessä mm. peptidi- ja proteiinilääkkeiden antomuotoja. Tämän lisäksi kitosaania ja kitosaanijohdoksia on tutkittu mm. geenin kuljettimina ja antimikrobisina materiaaleina.

Kitosaanin kiinnostavuutta lisää sen helppo saatavuus, edullinen hinta ja alhainen toksisuus. Lisäksi kitosaanin raaka-ainelähde, äyriäisten kuorijäte, on ekologisesti erittäin hyväksyttävä. Kliinisissä kokeissa useita lääkevalmisteita, joissa kitosaani on lääkeaineen imeytymistä edistävänä apuaineena.

Kitosaanin farmaseuttista käyttöä rajoittava tekijä on sen hyvin huono vesiliukoisuus fysiologisissa pH-olosuhteissa (pH ˜ 7). Tämän tutkimuksen tavoitteena oli suunnitella ja syntetisoida uusia vesiliukoisia kitosaanijohdoksia sekä tutkia yhdessä yhteistyökumppaneiden kanssa uusien kitosaanijohdosten ominaisuuksia uusina farmaseuttisina apuaineina.

Väitöskirjatyössä kehitettiin useita erilaisia kitosaanijohdoksia, jotka olivat erittäin vesiliukoisia. Merkittävin uusi yhdisteryhmä ovat kitosaanin kvaternääriset piperatsiinijohdokset. Lisäksi väitöskirjatyössä kehitettiin orgaanisiin liuottimiin liukenevia kitosaanijohdoksia, jotka ovat erittäin käyttökelpoisia välivaiheita kitosaanijohdosten syntetiikassa. Tässä väitöskirjatyössä kehitettyjä synteesimenetelmiä ja johdosrakenteita voidaan soveltaa myös muille polymeereille, kuten esimerkiksi tärkkelykselle ja selluloosalle. Lisäksi väitöskirjatyössä kehitettiin synteesimenetelmä uudenlaisten kvaternääristen piperatsiinihapporeagenssien valmistukseen.

Väitöskirjatyön yhtenä tavoitteena oli panostaa kitosaanijohdosten rakennetutkimukseen. Kitosaanijohdosten rakenteen tarkka tutkimus on erittäin vaikeaa ja kirjallisuudessa aiemmin kuvatut kitosaanijohdokset ovat usein olleet puutteellisesti karakterisoituja. Tässä väitöskirjatyössä kitosaanijohdosten rakennetutkimukseen käytettiin moderneja spektroskopisia ja kromatografisia menetelmiä. Uusien kitosaanijohdosten tarkka rakennetutkimus on erityisen tärkeää lääkekehityksessä tiukkojen viranomaisvaatimusten takia.

Väitöskirjatyössä kehitetyistä uusista kitosaanijohdoksista on jätetty patenttihakemus, joka on lisensoitu kuopiolaiselle lääkekehitysyritykselle. Keksintösäätiö tukee tämän keksinnön kaupallistamista. Väitöskirjatyössä kehitettyjä kitosaanijohdoksia tutkitaan useissa farmaseuttisissa sovellutuksissa Kuopion yliopistossa sekä yhteistyötahojen laboratorioissa. Vesiliukoisten kitosaanijohdosten muita mahdollisia muita soveltajia ovat esimerkiksi elintarvike-, paperi-, kosmetiikka- ja vedenpuhdistusteollisuus.


Väitöskirja on julkaistu sarjassa Kuopion yliopiston julkaisuja A. Farmaseuttiset tieteet. ISBN 951-27-0406-4. Sitä voi tilata yliopiston kirjaston julkaisumyynnistä sähköposti: yrjo.valtanen@uku.fi tai verkko-osoitteesta http://www.uku.fi/kirjasto/julkaisutoiminta/julkmyyn.shtml


Kuopion yliopisto
Viestintä
tiedotus_at_uku.fi