PLATFORMA WDRAŻANIA INNOWACYJNYCH TECHNOLOGII BIOANALITYCZNYCH I METABOLOMICZNYCH

1. 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.

2. 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

3. 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

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

5. 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

6. 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 - fotodegradacjisubstancji leczniczych. PLATFORMA WDRAŻANIA INNOWACYJNYCH TECHNOLOGII BIOANALITYCZNYCH I METABOLOMICZNYCH

7. 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-fotorozkładupozwalających 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

8. 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

9. 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

10. 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

11. Nasze doświadczenia - HPLC, MS, ICP-MS, HPCE • Inductively coupled plasma mass spectrometry determination of metals in honeybee venom. • Zenon J. Kokot, J. Matysiak, • Journal ofPharmaceutical and BiomedicalAnalysis 2008, 48(3), 955 (IF = 2,629) • Characterization of honeybee (Apismellifera L.) venom by MALDI-TOF and nanoESI-qTOF mass spectrometry. • JanMatysiak, Christian E. H. Schmelzer, Reinhard H. H. Neubert, Zenon J. Kokot. • J. Pharm. Biomed. Anal. – w druku • Photostability of pitavastatin - a novelHMG-CoAreductase 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, YahyaMrestani, Zenon J. Kokot, Reinhard R.H.H. Neubert, • Chromatographia2007, 65, 489 (IF=1.15) • Simultaneous determination of major constituents of honeybee venom by LC‑DAD. • Zenon J. Kokot, J. Matysiak, • Chromatographia 2009; 69(11),1401 (IF=1,15) PLATFORMA WDRAŻANIA INNOWACYJNYCH TECHNOLOGII BIOANALITYCZNYCH I METABOLOMICZNYCH

12. 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, PiotrNowicki, JolantaKłos, • 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, • AnalyticaChimicaActa 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 (Apismellifera) venom • Zenon J. Kokot, Jan Matysiak, JolantaKłos, BogdanKędzia and ElżbietaHołderna-Kędzia • Journal of Apicultural Research and Bee World, 2009, 48(3), 168 (IF=0.74) PLATFORMA WDRAŻANIA INNOWACYJNYCH TECHNOLOGII BIOANALITYCZNYCH I METABOLOMICZNYCH

13. 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