Thesisvoorstellen opleiding Apotheker Academiejaar 2006-2007 Dienst FABI Prof. J. Smeyers-Verbeke & Prof. Y. Vander Heyden.

Presentatie over: "Thesisvoorstellen opleiding Apotheker Academiejaar 2006-2007 Dienst FABI Prof. J. Smeyers-Verbeke & Prof. Y. Vander Heyden."— Transcript van de presentatie:

1 Thesisvoorstellen opleiding Apotheker Academiejaar 2006-2007 Dienst FABI Prof. J. Smeyers-Verbeke & Prof. Y. Vander Heyden

2 Vakgroep Analytische Scheikunde en Farmaceutische Technologie –(Prof. D.L. Massart) –Prof. J. Smeyers-Verbeke –Prof. Y. Vander Heyden –Prof. J. Plaizier-Vercammen

3 Vakgroep Analytische Scheikunde en Farmaceutische Technologie Wat doen wij? Chemometrie Metrologie Scheidings- technieken Farmaceutische Technologie

4 Vakgroep Analytische Scheikunde en Farmaceutische Technologie Doel onderzoek: Evaluatie van nieuwe methodologieën in scheidingstechnieken  Methodeontwikkeling en -optimalisatie –Technieken: HPLC, CE, capillaire electrochromatografie –Toepassingen: Chirale scheidingen, “snelle” scheidingen, fingerprinting, geneesmiddelenanalyse  Data evaluatie Bv.- Gebruik van experimenteel design - Voorspellen membraanpassage van geneesmiddelen

5 Applicatie-ontwikkeling in Capillaire Electrochromatografie Indiana Tanret

6 Techniek: p-CEC HPLC Miniaturisatie  CLC: capillair CE CEC = combinatie CLC + CE p-CEC = CEC + druk

7 Praktisch SF in capillaire kolom: C 18 of monolieten Je leert hoe monolieten gemaakt worden EOF

8 Doel Applicatie-ontwikkeling Transfereren van een bestaande HPLC- applicatie naar (p-)CEC of Ontwikkelen van een farmaceutische applicatie op een monolitische SF in p-CEC en/of CEC Je ontwikkelt een strategie, voert ze uit en je verwerkt je resultaten

9 Praktisch Farmaceutische applicatie: bv.  Kwantitatieve analyses van geneesmiddelen in tabletten/plasma  Analyse van een geneesmiddel en zijn onzuiverheden/ afbraakproducten ... Kolommen:  Commercieel beschikbare C 18 capillaire kolommen  Monolieten Eventueel optimalisatiestappen doorvoeren

10 Praktisch HPLC (p-)CEC Voordelen: ↑ efficientie? ↑ selectiviteit? ↑ resolutie? snellere runs?...

11 Fingerprints van Kruiden Goedele Alaerts Nele Matthijs

12 Belang onderzoek kwaliteit van kruiden: FINGERPRINTS VAN KRUIDEN Vermageringskuur op basis van chinese kruiden Nefropathie:  nierdialyse  niertransplantatie Verwisseling Aristolochia fangchi i.p.v.Stephania tetrandra 1990-1992

13 Nood aan  identificatie kruiden  kwaliteitscontrole kruiden Kruid = complex mengsel ! FINGERPRINTS VAN KRUIDEN Bepaling enkele componenten Onvoldoende voor intrinsieke kwaliteit ?

14 FINGERPRINTS VAN KRUIDEN Oplossing: fingerprints  Karakteristieke vingerafdruk  Infra Rood (IR)  Massa spectrofotometrie (MS)  Dunne laag chromatografie (DLC)  Hoge druk vloeistofchromatografie (HPLC)  Capillaire Electroforese (CE)  Chromatografische fingerprint  Geaccepteerd door WHO !

15 FINGERPRINTS VAN KRUIDEN

16 Thesis 1: Chromatografische fingerprints van kruiden ontwikkelen  Kruiden: bv. Liquorice, Cascara, Curcuma en Artemisia  extractie  Chromatografische fingerprint m.b.v. Capillaire Electroforese/ Diode Array Detectie (CE/DAD) Doel:aantal componenten  aantal pieken scheiding optimaal ☻ CE: snelle scheiding ☻ DAD: 3D beeld componenten kruid Begeleiding Goedele Alaerts Artemisia vulgaris

17 FINGERPRINTS VAN KRUIDEN Thesis 2 : Identificatie van Chinese kruiden d.m.v. fingerprint analyse.  Identificatie van analoge species of subspecies en differentiatie van gelijkende kruiden.  Uiterlijk  DLC analyse  Gaf reeds problemen voor bedrijf (Conforma N.V.)  Begeleiding Nele Matthijs

18 FINGERPRINTS VAN KRUIDEN Rhizoma Chuanxiong Rhizoma Ligustici Fam. Umbellifera > 0.05 % ferulic acid <<< 0.05 % ferulic acid

19 FINGERPRINTS VAN KRUIDEN - Stap 1 : Fingerprint ontwikkeling d.m.v. HPLC - Stap 2 : Dataverwerking : hoe  kruiden onderscheiden op basis van fingerprint »Correlatiecoëfficiënten »PCA

20 FINGERPRINTS VAN KRUIDEN Thesis 1: Chromatografische fingerprint ontwikkeling van kruiden d.m.v. Capillaire Electroforese/Diode Array Detectie (CE/DAD) Begeleiding Goedele Alaerts Thesis 2: Identificatie van Chinese kruiden d.m.v. HPLC fingerprint analyse. Begeleiding Nele Matthijs Vragen / info: Bureau G 037

21 Ontwikkelen van onzuiverheidsprofielen m.b.v. orthogonale chromatografische systemen Melanie Dumarey

22 Onzuiverheidsprofielen ICH-richtlijn Alle componenten aanwezig als onzuiverheid in een farmaceutische stof in een hoeveelheid die bepaalde grenzen overschrijdt moeten geïdentificeerd en/of gekwantificeerd worden. Waarom? Patiënt beschermen tegen ongewenste neveneffecten. Voorbeeld Salicylzuur in aspirine.

23 Ontwikkelen onzuiverheidsprofielen Complex analytisch probleem: –Slechts kleine hoeveelheden aanwezig. –Bij- of degradatieproducten gelijkaardige structuur als hoofdbestanddeel. –Onzuiverheden zijn ongekend (structuur en aantal). Oplossing: gebruik van orthogonale chromatografische systemen.

24 Strategie 1) Screening op een set van orthogonale chromatografische systemen (≠ SF, pH, OM) –Kans dat alle onzuiverheden gevonden worden groter. –Beste chromatografisch systeem kan weerhouden worden voor verdere optimalisatie. 2) Sequentiële optimalisatie 1.pH 2.Organische modifier 3.Temperatuur en gradiënthelling

25 Doel Stap 1: pH optimalisatie Hoe optimale pH voor geselecteerd systeem voorspellen? Stap 2: OM optimalisatie Hoe optimale ratio’s aan organische modifiers bepalen m.b.v. de Snyder’s solventendriehoek? 100% MeOH 100% ACN 1 2 3 100% THF 4 5 6 7

26 Praktisch 1.16 ≠ RPLC systemen (4 orthogonale SF bij 4pH’s). –Injectie 37 farmaceutische stoffen. –Injectie mengsel representatief voor onzuiverheidsprofiel. 2.Selectie van meest orthogonale systemen 3.Optimale pH voorspellen a.d.h.v. 4, 3 en 2 pH-metingen → gelijkaardige resultaten? 4.Welke benadering geeft beste resultaat?

27 Experimenteel design in methode optimalisatie Bieke Dejaegher

28 Experimenteel design  Experimenteel design  set-up waarbij de onderzochte factoren tegelijkertijd gevariëerd worden  factoren één voor één variëren ExpF1F2F3F4F5F6F7F8F9F10F11 111111 1 2 11 111 1 31 11 111 4 1 11 111 5 1 11 111 6 1 11 111 71 1 11 11 811 1 11 1 9111 1 11 10111 1 11 111111 1 1 12

29 Experimenteel design  Experimenteel design  set-up waarbij de onderzochte factoren tegelijkertijd gevariëerd worden  factoren één voor één variëren  In optimalisatie  « screening »  factoren met grootste invloed of effect op de onderzochte respons(en) bepalen  belangrijkste factoren verder onderzoeken mbv « response surface designs »  Modelleren van de respons als functie van de factoren  Voorbeelden: three-level full factorial designs, central composite designs, Box-Behnken designs, Doehlert designs, uniform designs

30 Doel  Verschillende « response surface designs » in optimalisatie vergelijken, welke meest geschikt?  3 factoren  verschillend aantal experimenten !  Three-level full factorial designs: 3 3 =27 exp.  Central composite designs: 2 3 +6+min1= min 15 exp.  Box-Behnken designs: 13 exp.  Doehlert designs: 13 exp.  Uniform designs: 6 exp.

31 Doel  Verschillende « response surface designs » in optimalisatie vergelijken, welke meest geschikt?  3 factoren  verschillend aantal experimenten !  Three-level full factorial designs: 3 3 =27 exp.  Central composite designs: 2 3 +6+min1= min 15 exp.  Box-Behnken designs: 13 exp.  Doehlert designs: 13 exp.  Uniform designs: 6 exp.

32 Doel  Verschillende « response surface designs » in optimalisatie vergelijken, welke meest geschikt?  3 factoren  verschillend aantal experimenten !  Three-level full factorial designs: 3 3 =27 exp.  Central composite designs: 2 3 +6+min1= min 15 exp.  Box-Behnken designs: 13 exp.  Doehlert designs: 13 exp.  Uniform designs: 6 exp.

33 Doel  Verschillende « response surface designs » in optimalisatie vergelijken, welke meest geschikt?  3 factoren  verschillend aantal experimenten !  Three-level full factorial designs: 3 3 =27 exp.  Central composite designs: 2 3 +6+min1= min 15 exp.  Box-Behnken designs: 13 exp.  Doehlert designs: 13 exp.  Uniform designs: 6 exp.

34 Doel  Verschillende « response surface designs » in optimalisatie vergelijken, welke meest geschikt?  3 factoren  verschillend aantal experimenten !  Three-level full factorial designs: 3 3 =27 exp.  Central composite designs: 2 3 +6+min1= min 15 exp.  Box-Behnken designs: 13 exp.  Doehlert designs: 13 exp.  Uniform designs: 6 exp.

35 Doel  Verschillende « response surface designs » in optimalisatie vergelijken  Gebruikte toepassing?  Optimalisatie scheiding HPLC/CE  Optimalisatie derivatisatiereactie FIA  Invloed van ↓ aantal exp ? Welk optimum wordt voorspeld uit elk design?  Welke voorspelde optima leveren praktisch ook goede resultaten op?  Vergelijken voorspelde waarde met experimentele waarde bij gevonden optima

36 Chromatografische descriptoren als alternatief voor Caco-2 in vitro permeabiliteit schatting van membraanpassage van geneesmiddelen Eric Deconinck

37 Inleiding: Caco-2 Nadelen: arbeidsintensief hoge kostprijs

38 Doel Alternatief voor Caco-2 Combinatie van bijzondere chromatografie –IAM –MLC –Dissimilaire systemen Caco-2 voorspelbaar op basis van –Chromatografische retenties –Molecuul structuren

39 Praktisch Screenen van 28 -blokkers Schatting Caco-2 waarden uit chromatografie 3-D tekenen van molecuulstructuren Schatting van Caco-2 waarden uit deze structuren Schatting van Caco-2 waarden uit de combinaties van de 2 vorige

40 Bedankt voor jullie aandacht !! OVERZICHT op http://www.vub.ac.be/fabi/thesis.html http://www.vub.ac.be/fabi/thesis.html