Palmgrén Joni (proviisori) 25.11.2006

Farmaseuttinen tiedekunta

Farmaseuttinen kemia

Development of Analytical Methods for the Characterization of Absorption Cell Models (Uusien määritysmenetelmien kehittäminen lääkeaineiden imeytymisen selvittämiseksi)

Vastaväittäjä: Professori Risto Kostiainen, Helsingin yliopisto
Kustos: Dosentti Seppo Auriola, Kuopion yliopisto


Väitöskirjan tiivistelmä:


Uusia määritysmenetelmiä lääkeaineiden imeytymisen selvittämiseen

Väitöskirjatyössä kehitettiin lääkeaineiden määritys- ja koemenetelmiä, jotka tehostavat soluviljelmien käyttöä farmaseuttisissa lääketutkimuksissa. Kehitetyt menetelmät soveltuvat lääkeaineiden läpäisy- ja imeytymisominaisuuksien vertailuun sekä imeytymistutkimuksissa käytettävien soluviljelmien ominaisuuksien selvittämiseen. Menetelmät tulevat mahdollisesti vähentämään eläinkokeiden määrää lääkekehityksen alkuvaiheissa.

Lääketutkimuksen alkuvaiheessa pyritään hylkäämään kelvottomat aineet ja lupaavia aineita kehitetään edelleen aina lääkkeiksi asti. Lääkekandidaattien hylkäämisen pääsyynä on useimmiten niiden huonot farmakokineettiset ominaisuudet (imeytyminen, jakautuminen, metabolia ja erittyminen). Erilaiset koeputkimenetelmät, esimerkiksi soluviljelmät, soveltuvat lääkekandidaattien ominaisuuksien tutkimiseen. Tuloksia käytetään lääkeaineiden elimistössä tapahtuvan imeytymisen ennustamiseen. Perinteiset koe- ja mittausmenetelmät ovat olleet liian hitaita tutkittaessa uusien solumallien ja uusien yhdisteiden ominaisuuksia. Läpäisy- ja imeytymiskokeista saatavien näytteiden analysointi on haastavaa, sillä mitattavat lääkeainemäärät ovat pieniä ja näytteet sisältävät myös paljon epäpuhtauksia.

Väitöskirjatyössä kehitettiin uusi nestekromatografia–sähkösumutusionisaatio–massaspektrometri (HPLC-ESI-MS) menetelmä neutraalien ja positiivisten polyetyleeni glykolien (PEG) samanaikaiseen määrittämiseen. Määritysmenetelmää käytettiin silmän sarveiskalvomallin läpäisevyyden ja rakenteellisten ominaisuuksien tutkimiseen. Toisen menetelmän avulla pystyttiin määrittämään samanaikaisesti useiden lääkeaineiden kulkeutuminen suolenimeytymistä mallittavan Caco-2 solukerroksen läpi. Määritysmenetelmä perustui HPLC erotteluun sekä ultravioletti- ja fluoresenssi-ilmaisimien yhteiskäyttöön. Menetelmällä pystyttiin mittaamaan yhdeksän ominaisuuksiltaan erilaista lääkeainetta samasta näytteestä, mikä nopeutti läpäisykoevaihetta ja näytteiden määrittämistä. Menetelmää on käytetty eri tutkimuksissa ja sillä on määritetty jo yli 17 000 näytettä.

Väitöskirjatutkimuksen aikana havaittiin myös, että läpäisykokeissa ilmenee lääkeaineiden häviämistä. Lääkeainehävikin selvittämiseen suunniteltiin testiseokset sekä kehitettiin erittäin tarkka ja luotettava massaspektrometrinen menetelmä (HPLC-ESI-MS/MS), jolla pystyttiin määrittämään hyvinkin pienet lääkeaineiden häviämiset. Tutkimus osoitti, että lääkeaineita tarttui läpäisykokeissa yleisesti käytettäviin muovivälineisiin. Merkittävämpää oli kuitenkin lääkeaineiden tarttuminen kasvatettujen solujen rakenteisiin, mikä tulisi jatkossa huomioida lääkeaineiden läpäisytutkimuksissa. Kehitetyt määritysmenetelmät osoittautuivat käyttökelpoisiksi ja niitä on käytetty eri tutkimushankkeissa sekä myös yhteistyötutkimuksissa lääketeollisuuden kanssa.


Kuopion yliopiston julkaisuja A. Farmaseuttiset tieteet. ISBN 951-27-0413-7


Kuopion yliopisto
Viestintä
tiedotus_at_uku.fi