bioinspirované mikro- a nanosystémy: možnosti jejich ... · mccarhy s.a.; davies g-l., gunko...

57
Bioinspirované mikro- a nanosystémy: možnosti jejich aplikací v katalýze a medicíně Univerzita Pardubice Fakulta chemicko-technologická Ústav organické chemie a technologie Miloš Sedlák Centralizovaný rozvojový projekt MŠMT č. C29: „Integrovaný systém vzdělávání v oblasti výskytu a eliminace reziduí léčiv v životním prostředí“

Upload: phungkien

Post on 28-May-2019

213 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Bioinspirované mikro- a nanosystémy: možnosti jejich aplikací v katalýze a medicín ě

Univerzita PardubiceFakulta chemicko-technologická

Ústav organické chemie a technologie

Miloš Sedlák

Centralizovaný rozvojový projekt MŠMT č. C29:„Integrovaný systém vzd ělávání v oblasti výskytu a eliminace reziduí lé čiv v životním prost ředí“

2

Bioinspirované organicko-anorganické hybridní mater iály

Biomimetická mineralizace

Perleť Ušeně mořské

(aragonit – ortorombický systém)

Coccolith

(kalcit – trigonální systém)

Perleťový korál

(vaterit – hexagonální systém)

Některé p řírodní biominerály CaCO 3

Sedlák M., Kašparová P.: Vesmír, 2003, 82,616.3

Princip funkce molekulárního nástroje

při mineraliza čním experimentu

“rukoje ť““ čelo”

= hydrofilní, vysoká afinita k minerálu

= hydrofilní, zanedbatelná afinita k minerálu

= minerál

kontrola modifikace krystalu

bez šablony se šablonou

minerální superstruktura

Amfifilní chování při kontaktu s povrchem minerálu

umožňuje - řídit velikost a tvar částic

- stabilizovat koloidní systém

+

4

Syntéza série modifikovaných

hydrofilních blokových kopolymer ů

Polymerní templáty pro biomimetický r ůst minerálních krystal ů

Om - PEG CH2O

OCl

O

m-PEG

Polyethyleneimine(700, 2000 g mol–1)

(5000 g mol–1)

x y

PEG-b-PEI

O NN

N

OH

NH2

H H

m - PEGx y

PEG-b-PEI-R

m - PEGO N

NN

OH

NHR(H)

R(H) R(H)BrCH2COOH

SO2O

PO3H2

CH3N=C=S

R: –CH2COOH, –(CH2)2PO3H2, –(CH2)3SO3H, CH3N=C(SH)–

Sedlák M., Cölfen H., Antonietti M.: Macromol. Chem. Phys. 1998, 199, 247. 5

Provedení mineraliza čního experimentu

Sedlák M., Cölfen H., Antonietti M.: Macromol. Chem. Phys. 1998, 199, 247. 6

Vliv p řítomnosti polymerního templátu

s různými funkčními skupinami na morfologii

krystalů síranu barnatého

2µm

0.5µm

0.5µm

2µm

PEG-b-PEI-SO3H

PEG-b-PEI-PO3H2

PEG-b-PMAA-Asp

2µm

PEG-b-PEI-COOH

bez aditiva

Sedlák M., Cölfen H.:Macromol. Chem. Phys. 2001, 202, 587 -597. 7

Vliv polymerního templátu modifikovaného chirálními ligandy

na morfologii a resoluci vínanu vápenatého

PEG-b-PEI-L-Glukonát.

Samotný CaT

PEG-b-PEI-L-Histidin.

PEG-b-PEI-L-Prolin. PEG-b-PEI-L-Askorbát.

N

H

CO

H

N

N

H

NH2

HCO

O O

HHO

OHHO

HH

HHO

OHH

OHH

OHO

OO N

NN

OH

NHR(H)

R(H) R(H)

n x y

PEG-b-PEI-R

Mastai Y., Sedlák M., Cölfen H., Antonietti M.: Chem. Eur. J. 2002, 8, 2429-2437.8

Další možnosti využití templát ů

Příprava a charakterizace „nanorobotu“ ur čeného k vychytávání

cholesterolu z vodného prost ředí

– sledováno zvyšování velikosti micel - zachytávání m olekul cholesterolu prost řednictvím nekovalentních interakcí

Drabinová E.; Cölfen.; Sedlák, M.: připraveno k publikování.

Polymer

Počet zachycených

molekul cholesterolu na molekulu

polymeru

Velikostmicel(nm)

polymer

Velikostmicel (nm)

polymer+ zachycený chol.

mPEG-b-PLL 8.5-Chol 3 6.5 28 257

PLL3-b-PEG-b-PLL 4-Chol 6 21 51 274

mPEG-NH-Chol 1 6.7 16 202

mPEG-b-PLL

H3CO

O

HN

NH

NH2

O

O

NH

~112

HN

CH3

CH3

H3C

CH3

CH3

H3C H

HO

Hn

Chol

Chol

O

Cl TEA mPEG-b-PLL-Chol

HRTEM

Metalochromní enzymy – biomimetická katalýza asymetrická Henryho reakce

Evans, D. A.; Seidel, D.; Rueping, M.; Lam, H. W.; Shaw, J.T.; Downey, C. W. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 12692–12693.

ML

L XX

O

N

H2C

O

ML

L X

O

N

HC O

ML

L XX

ML

L X

O

N

OR1

OM

L

L X

O

N

OR1

OO

N

OR1

OH

H HH

R1O

H

R2R2 R2

R2

R2

R2

10

Vysoce ú činné homogenní katalyzátory Henryho reakce

11

Farmakologicky významné slou čeniny založené na enantioselektivní Henryho reakci

HO

OH

HN

OH

(R)�Isoprenalin � antiastmatikum

Henry reakce: stereoselektivní syntéza klí čového meziproduktu lé čiva

Fosamprenavir (komplex Cu 2+/midazolin-4-on)

Léčba HIV infekce: peptidomimetický inhibitor HIV-pro teáz

Panov, I.; Drabina, P.; Hanusek, J.; Sedlák, M.: Synlett 2013, 24, 1280 – 1282. 13

Bhosale D.S.;Drabina P.; Palarčík J.; Hanusek J.; Sedlák M.:Tetrahedron Asymmetry 2014, 25, 334–339.

Příprava katalyzátoru koordinací ligandu na polymerní měďnatou s ůl

14

Recyklovatelné katalyzátory Henryho reakce – pro udr žitelné technologie

DLS charakterizace katalyzátoru v ethanolu (96%)

Distribuce hydrodynamické velikosti micel PEG- b-PGACu-L-1 závisí na koncentraci:

25 mg·ml –1 : 189 ± 33 nm

2,5 mg·ml –1: 134 ± 16 nm

PEG-b-PGACu-L-1

15

Enantioselektivní katalýza Henryho reakce: srovnání katalyzátor ů

Pokus Katalyzátor

R

L-1/Cu(OAc) 2 PEG-b-PG-CuL-1

konverze b

(%)eec

(%)konverze b

(%)eec

(%)

1 Ph 97 92 98 84

2 2-MeOC6H4 97 92 96 90

3 4-ClC6H4 97 90 91 84

4 4-BrC6H4 97 92 89 61

5 4-PhC6H4 97 92 98 78

6 t-Bu 87 96 70 92

aHomogenní katalyzátor bVýtěžky izolovaného produktu po chromatografickém čištěnícStanoveno HPLC na kolon ě Chiracel OD-H

N

NH

HN

O

H3Ci�PrCu

C CH3

O

O

O

OH3C C 2

PEG-b-PG-CuL-1

(6,92% Cu(II)

L-1/Cu(OAc) 2

ONH

O HN

8

ONH2

OOOO

Cu

H3C110

2

i�Pr

CH3

ONH

NN

20 mol % Cu(II)

16

Princip recyklace katalyzátoru

Organic layer

Ověření recyklovatelnosti katalyzátoru pro reakci MeNO 2 s 2-MeOC6H4CHO

Bhosale D.S.;Drabina P.; Palarčík J.; Hanusek J.; Sedlák M.:Tetrahedron Asymmetry 2014, 25, 334–339.

ONH

O HN

8

ONH2

OOOO

Cu

H3C110

2

i�Pr

CH3

ONH

NN

17

Nosi če založené na sí ťovaných perlových kopolymerech styrenu

Kristensen T. E.; Hansen, T.: Eur. J. Org. Chem. 2010, 3179-3204

Makroporézní

Botnavé

18

Imobilizace ligandu na polymerní nosi če

Testování katalyzátor ů připravených z komer čních polymer ů :

Za 1 týden dosaženo pouze 5% konverze !

Polymerní matrice komer čních polymer ů výrazn ě zpomaluje difuzi reaktant ů.

19

Suspenzní polymeracepříprava perlového nosi če PS-VBC-TEG

Androvič, L.; Drabina, P.; Panov, I.; Frumarová, B.; Kalendová, A.; Sedlák, M. Tetrahedron: Asymmetry 2014, 25, 775–780.

Kopolymerace:styren, 4-vinylbenzychlorid, tetra(ethylenglylol)-bis(4-vinylbenzyl) ether

20

Charakterizace p řipraveného perlového polymeru PS-VBC-TEG

Velikost kuli ček: 200 – 800 µµµµm

Botnavost: EtOH – 11 ml·g –1

THF – 22 ml·g –1

DMSO – 18 ml·g –1

Obsah chloru: 5,84 %; 1,65 mmol/g

21

Ramanova spektroskopie

N NH

polymer

a) Připravený polymer PS-VBC-TEG

b) Ligand zakotvený polymeru PS-VBC-TEG

c) Komplex zakotveny PS-VBC-TEG (katalyzátor)

5,21 % Cu(II)

22

Enantioselektivní katalýza Henryho reakce: srovnání katalyzátor ů

Pokus Katalyzátor

R

Aa B

konverze b

(%)eec

(%)konverze b

(%)eec

(%)

1 Ph 94 91 >99 86

2 2-MeOC6H4 >99 95 96 90

3 4-NCC6H4 – – >99 82

4 4-ClC6H4 – – >99 84

5 4-PhC6H4 – – >99 76

6 2-NO2C6H4 – – >99 82

7 4-NO2C6H4 >99 98 >99 79

8 n-Bu >99 93 >99 90

9 t-Bu 92 93 98 93

10 c-C6H11 96 97 97 96

a n-PrOH, r.t., 24–72 h (Arai, OL 2007 )b Výtěžky izolovaného produktu po chromatografickém čištěníc Stanoveno HPLC na kolon ě Chiracel OD-H

Katalyzátor B

Katalyzátor A

20 mol % Cu(II)

23

Ověření recyklovatelnosti katalyzátorupro reakci MeNO 2 s t-C4H9CHO

Katalyzátor lze recyklovat nejmén ě 5 × bez poklesu výt ěžku a bez ztráty enantioselektivity

Androvič, L.; Drabina, P.; Panov, I.; Frumarová, B.; Kalendová, A.; Sedlák, M. Tetrahedron: Asymmetry 2014, 25, 775–780.24

Příprava nano částic Fe 3O4@SiO2-NH2

1. Hydrofilní nano částice Fe 3O4

2. „Core-shell“ nano částice Fe 3O4@ SiO2 (sol-gel metoda)

3. Nanočástice Fe 3O4@ SiO2 –NH2

Fe2+ + 2OH– →→→→ Fe(OH)2

3Fe(OH)2 + ½ O2 →→→→ Fe(OH)2 + 2FeOOH + H2O

Fe(OH)2 + 2FeOOH →→→→ Fe3O4 + 2H2O

McCarhy S.A.; Davies G-L., Gunko Y.K.: Nature Protocols 2012, 7, 1677–1693.

(FeSO4/NaOH, NaNO3, citronan sodný, 100 °C)

Příprava magneticky separovatelného katalyzátoru

+

Fe3O4@SiO2–NH2

O

O

O

Si NH2

Fe3O4@SiO2–(COOH)2

O

O

O

Si NHO

O

O O

OH

OO OH

O

OH

Fe3O4@SiO2–(COO)2Cu

O

O

O

Si NH

OO O–

O

O–Cu2+

pyridine

48 h, 25 °C

CuCO3

Charakterizace katalyzátoru Fe 3O4@SiO2(COO)2CuL-1

Histogram distribuce hydrodynamické velikosti částic (DLS)

115 ± 34 nm

Morfologie částic

Fe3O4@SiO2(COO)CuL-1 (SEM)

Částice mají sférický charakter, 10 m2/g (BET)

vysycháním roztoku nano částic vznikají aglomeráty

Fe3O4@SiO2(COO)2CuL-1

Ethanol; 0.01mg/ml

Enantioselektivní katalýza Henryho reakce: srovnání katalyzátor ů

Pokus Katalyzátor

R

L-1/Cu(OAc) 2 Fe3O4@SiO2(COO)2CuL-1

konverze b (%) eec

(%)konverze b (%) eec

(%)

1 Ph 97 92 93 87

2 2-MeOC6H4 97 92 99 87

3 4-ClC6H4 97 90 90 80

4 4-BrC6H4 97 92 90 73

5 4-PhC6H4 97 92 99 83

6 cyklohexyl 86 92 82 91

7 n-Butyl 82 87 87 94

8 t-Butyl 87 96 88 94

aHomogenní katalyzátor bVýtěžky izolovaného produktu po chromatografickém čištěnícStanoveno HPLC na kolon ě Chiracel OD-H

N

NH

HN

O

H3Ci�PrCu

C CH3

O

O

O

OH3C C 2

Fe3O4@SiO2(COO)2CuL-1

L-1/Cu(OAc) 2

5 mol % Cu(II)

28

Příprava meziproduktu syntézy ( R)-Salmeterolu

(antiastmatikum)

Princip recyklace katalyzátoru

Ověření recyklovatelnosti katalyzátoru pro reakci MeNO 2 s 2-MeOC6H4CHO

Závislost konverze na množství katalyzátorupro reakci MeNO 2 s 2-MeOC6H4CHO (10 °C)

Závislost hydrodynamické velikostičástic katalyzátoru Fe3O4@SiO2–(COO)2CuL-1na jeho koncentraci v reak čním prost ředí:

⇒⇒⇒⇒ tvorba agregát ů

mg/mlFe3O4@SiO2–(COO)2CuL-1

mol %Fe3O4@SiO2–(COO)2CuL-1

nmhydrodynamic

size distribution

hhalf-life of reaction

0.12 0.05 115 ±±±± 34 (a) >>>>80

0.5 0.2 450 ±±±± 39 (b) 16

1.2 0.5 593 ±±±± 27 (c) 14

5 2 774 ±±±± 46 (d) 23

12 5 834 ±±±± 92 (e) 40

3.32* 5* homogenníkatalyzátor

3*

(οοοο) 12 mg/ml

(•••• ) 5 mg/ml

(■) 0.12 mg/ml

(▲) 0.5 mg/ml

Nanosystémy pro transport lé čivpotenciální medicinální aplikace

32

Systemické fungální infekce

Imunosupresivní pacienti :

– těžká základní choroba (leukemie, AIDS)– po podávání imunosupresivních lék ů

(širokospektrá antibiotika a chemoterapeutika)– důsledek invazivní medicíny:

průnik mikroorganism ů do krevního řečišt ě překonání p řirozených barier (kardiální chirurgie, katetrizace, infuse)

1

3

Amfotericin B (AMB )

Polyenové makrocyclické antifungální antibiotikum

Izolace: 1955 Streptomyces nodosus M4575

Trejo, W.; Bennett, R. J. Bacteriol. 1963, 85, 436.

Totální syntéza: 1987Nicolaou. K.C.;et al J. Am. Chem. Soc. 1987, 109, 2821.

Absolutní konfigurace: 1970

Mechlinski, W.;et al Tetrahedron Lett. 1970,11, 3873.

O

HO

H3C

CH3

H3C

O

O OH OH

OH

OH OH

OH

O

OH

CO2HH

O

OH

OHCH3

NH2

Směrovaný β-glukosidáza senzitivní konjugát

AMB – star poly(ethylenglykol) (AMB 4-sPEG)

Sedlák M., Drabina P., Bílková E., Šimůnek P., Buchta V. Bioorg. Med. Chem. Lett. 2008, 18 , 2952.

OHN

OOOH

HOHO OH

O-CO-NH-AMB

OO

O O

O

O

O

O

nn

nn

OOOH

HOHO OH

O-CO-NH-AMB

O

NH

OOOH

HOHO OH

O-CO-NH-AMB

HN

O

OOOH

HOHO OH

O-CO-NH-AMB

HN

O

molekulární spína č

spojka

Princip cíleného uvoln ění AMB z polymerního nosi če

konjugát (C) enzym (E) C-E C…E uvoln ění

O

OHN

OOOH

HOHO OH

O

OHN

OHOOH

HOHO OH

sPEG sPEG

O-CO-NH-AMB

HO

OAMB-HN-OC

O

OHN

sPEG

O

CH2

O

OHN

sPEG

HOAMB-NH-CO-OHAMB-NH 2

OH

– CO2

1,6- elimination

ββββ−−−−glukosidase

H2O

AMB 4–sPEG

H2O

Testování konjugátu AMB4-sPEG „ in vitro “ –enzymatická hydrolýza

Konjugát relativn ě stabilní ve fosfátovém pufru: pH = 7,4; c = 0,04 M , 37 °C, 24h (odšt ěpuje se mén ě než 5 mol % AMB)

Záznam časové zm ěny UV-vis: enzymatická hydrolýza konjugátu (3 × 10 –6 M);

β-glukosidáza (Aspergillus niger. E.C.3.1.1.21) (2 m g /1 ml; 66.6 units/g);

fosfátový pufr (pH = 7,4; 2 × 10–2 M); 37 °C. (uvoln ění AMB potvrzeno též HPLC)

Inset: kinetická závislost absorbance na čase při 409 nm [ τ1/2 = (103 ± 4)s].

O

OHN

OOOH

HOHO OH

sPEG

O-CO-NH-AMB

O

OHN

sPEG

HOAMB-NH 2

OH

+ CO2

ββββ−−−−glukosidase

AMB 4–sPEG

H2O glukose+

Formy TBC

– plicní (nej častější : Mtb nejlépe roste ve tkáních bohatých na kyslík)

– mimoplicní

WHO report 2012; http://apps.who.int/iris/bitstream/10665/75938/1/9789241564502_eng.pdf

TBC – nejrozší řenější a nejnebezpe čnější infek ční onemocn ěníPodle WHO – ro čně nově diagnostikováno 9 mil. lidí a 1,5 mil. zem ře

Nejohrožen ější skupiny lidí – HIV infek ční,– malign ě nemocní– diabetici– závislí na alkoholu a tabáku– postižení silikózou – geneticky predisponovaní

Původce – Mycobacterium tuberculosis pop ř. Mtb - komplex

Onemocn ění tuberkulózou (TBC )

38

– Vakcinace: aplikace oslabeného kmenu M. bovis (BCG vakcína)

– Léčba: užívání antituberkulotik (5 skupin)

WHO report 2008; http://whqlibdoc.who.int/publications/2008/9789241547581_eng.pdf

Perorální antituberkulotika první volby

Prevence a lé čba TBC

39

Současné trendy ve strategii lé čby TBC– použití lé čiv s dlouhodobým ú činkem

(slow-acting drugs)– Potenciál v aplikaci konjugát ů antituberkulotik s biokompatibilními polymery

Silva, M.; Lara, A. S.; Leite, C. Q. F.; Ferreira, E. I. Arch. Pharm. Pharm. Med. Chem. 2001, 334, 189.

Imramovský, A.; Grusová, L.; Beneš, L.; Pejchal, V.; Sedlák, M. Bioorg. Med. Chem. Lett. 2012, 22, 5952.

H3CO

O

HN

NH

NH2

O

O

HN

~5~112

HN

C N

O

NHN

HC

O

Konjugát INH s blokovým kopolymerem mPEG�b�poly�L�Lys

O

Syntéza konjugátu INH mPEG- b-polyLys

Charakterizace konjugátu: 1H 13C NMR, IR, GPC, RTG-práškovou difrakcí, DLS

Ve vodě – vznik micelárního systému 173 ± 41 nm (0.1mg/ml)

Imramovský, A.; Grusová, L.; Beneš, L.; Pejchal, V.; Sedlák, M. Bioorg. Med. Chem. Lett. 2012, 22, 5952.

5

Distribuce velikostí částic (DLS)

M = 6 700 g·mol –1

42

Uvolňování INH z polymerního nosi če za podmínek in vitro

Fosfátový pufr pH = 7,4; (1·10 –1 mol·l –1); 37 °C, za 24h uvoln ěno cca 13 % INH

Acetátový pufr pH = 4; (2·10 –1 mol·l –1); 37 °C, za 24h uvoln ěno cca 26% INH

Imramovský, A.; Grusová, L.; Beneš, L.; Pejchal, V.; Sedlák, M. Bioorg. Med. Chem. Lett. 2012, 22, 5952.

H3CO

OHN

NH

NH2

O

O

HN~5~112

HNC N

ONHN

HC

HNC NO

H2N

O

O

Nanočástice Fe 3O4@SiO2

Využití nano částic magnetitu

Biokompatibilní, medicináln ě využívané

Snadno p řipravitelné, jednoduché zavedení funk čních skupin

Možnost cíleného transportu aplikací externího magn etického pole

Marszall, M.P. :The Development of Magnetic Drug Delivery and Disposition, The Delivery of Nanoparticles, Abbass A. Hashim (Ed.), INTECH, Shangai 2012. 43

Návrh konjugátu INH k likvidaci rezistentních loži sek

Příprava konjugátu Fe 3O4@SiO2-INH

1. Aktivace isoniazidu

2. Příprava nano částic konjugátu Fe 3O4@ SiO2 –INH

Sedlák, M.; Bhosale D.S.; L.; Beneš, L.; Palarčík, J.; V.; Kalendová, A.; Královec, K.; Imramovský, A.: Bioorg. Med. Chem. Lett. 2013, 23, 4692.

44

Charakterizace konjugátu Fe 3O4@SiO2-INH

10 20 30 40 50 60 702Θ (degree)

Inte

nsity

(a.

u.)

(111

) (220

)

(311

)

(400

)

(422

) (511

) (440

)

(222

)

(a)

(b)

Difrak ční píky Fe 3O4@SiO2–INH podobné samotným nano částicím Fe 3O4@SiO2–NH2;

odpovídají klastr ům kubických spinelových nanokrystal ů Fe3O4 .

Průměrná velikost krystal ů Fe3O4 v klastrech a činí 13 nm (Sherrer).

RTG difrakce práškového vzorku

45

46

Charakterizace konjugátu Fe 3O4@SiO2-INH

FT-IR spektroskopie

Pás 1695 cm –1 odpovídá Fe 3O4@SiO2–INH uspo řádání: -CO-NH-N=CH-;

Elementární analýza : obsah INH v konjugátu: 3% (210 µµµµmol·g –1).

Charakterizace konjugátu Fe 3O4@SiO2-INH

Histogram distribuce hydrodynamické velikosti částic (DLS)

115 ± 34 nm

Morfologie částic Fe 3O4@SiO2–INH (SEM)

Částice mají sférický charakter,

vysycháním roztoku nano částic vznikají aglomeráty

47

Studium uvol ňovaní isoniazidu z Fe 3O4@SiO2-INH za podmínek in vitro

Roztok 1·10 –2 mol·l –1 HCl;

t1/2 = 65 s (kobs = 1.07·10–2 s–1)

Fosfátový pufr pH = 5.3 (2·10 –2 mol·l –1)

t1/2 = 116 s (kobs = 5.98·10–2 s–1).

Fosfátový pufr pH = 7.4 (1·10 –1mol·l –1) konjugát stabilní

Sedlák, M.; Bhosale D.S.; L.; Beneš, L.; Palarčík, J.; V.; Kalendová, A.; Královec, K.; Imramovský, A.: Bioorg. Med. Chem. Lett. 2013, 23, 4692.

48

Studium toxicity Fe 3O4@SiO2-INH na bun ěčných kulturách

Testováno na bu ňkách lidského prsního adenokarcinomu SK-BR-3,

sledována adheze a proliferace bun ěk pomocí xCELLigence systému

Časová závislost normalizovanýchCI hodnot pro INH A pro Fe 3O4@SiO2-INHmá podobný charakter

Buněčná toxicita konjugátu je srovnatelná se samotným is oniazidem.

49

Aplika ční možnosti

Krom ě případné intravenózní aplikace lze uvažovat i o použi tí nasálním

(vhodné pro plicní formy TBC)

Sedlák, M.; Bhosale D.S.; L.; Beneš, L.; Palarčík, J.; V.; Kalendová, A.; Královec, K.; Imramovský, A.: Bioorg. Med. Chem. Lett. 2013, 23, 4692.

50

51

Jednou z metod ur čování složení protein ů je založeno na jejich enzymatické fragmentacis následnou analýzou pomocí metod hmotnostní spektr ometrie.

Problém separace enzymu po proteolýze byl řešen imobilizací trypsinu na Fe 3O4@SiO2

Aplikace magnetických částic Fe 3O4@SiO2v biomedicinálním výzkumu – ur čování složení protein ů

Slováková M., Křížková M., Kupčík R., Bulánek, R., Bílková Z., Sedlák M.: připraveno k publikování

52

MS-MALDI spektra po št ěpení α-S1-kaseinu Fe 3O4@SiO2-NHCO-trypsin,2 h, 25 °C

Aplikace magnetických částic Fe 3O4@SiO2v biomedicinálním výzkumu – ur čování složení protein ů

53

Aplikace magnetických částic Fe 3O4@SiO2v biomedicinálním výzkumu – ur čování složení protein ů

Protein m/z

submitedm/z

matchedDelta ppm

Modifications

Missed cleavage

sPeptide sequence

α-casein S1 615.329 615.328 1.49 0 (R)LHSMK(E)

910.475 910.474 0.70 0 (K)EGIHAQQK(E)

1267.704 1267.705 -0.06 0 (R)YLGYLEQLLR(L)

1337.682 1337.681 0.88 1 (K)HIQKEDVPSER(Y)

1384.731 1384.730 0.34 0 (R)FFVAPFPEVFGK(E)

1580.828 1580.828 0.14 0 (K)VPQLEIVPNSAEER(L)

1660.794 1660.794 0.03 1Phospho 0 (K)VPQLEIVPNSAEER(L)

1759.941 1759.945 -2.09 0 (K)HQGLPQEVLNENLLR(F)

1871.984 1871.986 -1.20 1 (K)YKVPQLEIVPNSAEER(L)

1927.691 1927.692 -0.43 2Phospho 0 (K)DIGSESTEDQAMEDIK(Q)

1951.950 1951.953 -1.16 1Phospho 1 (K)YKVPQLEIVPNSAEER(L)

2235.232 2235.236 -1.44 1 (K)HPIKHQGLPQEVLNENLLR(F)

2316.134 2316.137 -1.34 0 (K)EPMIGVNQELAYFYPELFR(Q)

3207.586 3207.593 -2.31 1 (K)EGIHAQQKEPMIGVNQELAYFYPELFR(Q)

Analýza a interpretace MS-MALDI spekter po št ěpení α-S1-kaseinu Fe 3O4@SiO2-NHCO-trypsin

Slováková M., Křížková M., Kupčík R., Bulánek, R., Bílková Z., Sedlák M.: připraveno k publikování

54

Aplikace magnetických částic Fe 3O4@SiO2v biomedicinálním výzkumu – ur čování složení protein ů

výsledky sekven ční analýzy umož ňují ur čit nebo identifikovat jednotlivé proteiny

VÝZKUM ÚLOHY PROTEINŮ PŘI VZNIKU

NEMOCÍ

DIAGNOSTIKA NEMOCÍ SLEDOVÁNÍM

BIOMARKERŮ

VÝVOJ NOVÝCH LÉKŮ

55

Shrnutí

• Byly p řipraveny a charakterizovány nové mikro- a nanosystémy

jako recyklovatelné enantioselektivní katalyzátory a nové

transportní systémy vybraných lé čiv.

• Vodnými nosi či byly koloidní blokové kopolymery PEGu,

magnetické nano částice Fe 3O4@SiO2 a botnavý kopolymer styrenu.

• Připravené heterogenní katalyzátory spl ňují řadu požadavk ů zelené

a udržitelné chemie a p ředstavují ekologicky vst řícné systémy s

vysokým aplika čním potenciálem.

• Připravené konjugáty vybraných lé čiv p ředstavují nové nad ějné

formy známých lé čiv.

Poděkování Prof. Dr. Helmut CölfenUniversität Konstanz

Doc. Ing. Ji ří Hanusek, Ph.D.Univerzita Pardubice

Doc. Ing. Pavel Drabina, Ph.D.Univerzita Pardubice

Ing. Eliška Drabinová, Ph.D.Univerzita Pardubice

Ing. Ji ří Váňa, Ph.D.Karlova Univerzita v Praze

Dr. Klaus TauerMax-Planck InstitutPotsdam

Mgr. Marcela Slováková, Ph.D.Univerzita Pardubice

Ing. Ladislav Androvi čUniverzita Pardubice

Dattatry Shivariao Bhosale, MSc.Univerzita Pardubice

Lydie, Harmand, Ph.D.Univerzita Pardubice

Mgr. Ilia Panov, Ph.D.Karlova Univerzita v Praze

Děkuji za pozornost