FV st 2 2006 prelom 7/7/06 8:42 AM Page 129 Farmacevtski vestnik STROKOVNO GLASILO SLOVENSKE FARMACIJE • PHARMACEUTICAL JOURNAL OF SLOVENIA S T JULIJ 2006 LETNIK 57 Odgovorni urednik Borut Štrukelj Častni glavni urednik Aleš Krbavčič Glavna urednica Andrijana Tivadar Uredniški odbor Tajda Gala Miharija Stanko Gobec Katja Gombač Aver Iztok Grabnar Janja Marc Franc Vrečer Izdajateljski svet Stane Srčič Mojca Kerec Tatjana Kogovšek Vidmar Mateja Malešič Zofija Vitkovič Anamarija Zega Magda Zimic Naslov uredništva/Adress of the Editorial Office Slovensko farmacevtsko društvo, Dunajska 184a, 1000 Ljubljana, Telefon (01) 569 26 01 Transakcijski račun pri Novi LB d.d. Ljubljana: 02010-0016686585. Izhaja šestkrat letno, 4 redne in 2 posebni številki Letna naročnina je 15.000 SIT, za člane SFD je vključena v članarino Za tuje naročnike 100 US$. Avtor fotografije na naslovnici, Samo Kreft Tiska: COLLEGIUM GRAPHICUM Naklada: 3000 izvodov Letnik 2006 sofinancira Javna agencija RS za raziskovalno dejavnost. Farmacevtski vestnik (Pharmaceutical Journal of Slovenia) is published quarterly by the Slovenian Pharmaceutical Society, Subscription rate in inland 15.000 SIT other countries US$100. Farmacevtski vestnik is regulary abstracted in BIOLOGICAL ABSTRACTS, CHEMICAL ABSTRACTS, PHARMACEUTICAL ABSTRACTS, MEDICAL & AROMATIC PLANTS ABSTRACTS AND INBASE / Excerpta Medica UVODNIK Beseda, ki se v zadnjem letu zelo velikokrat pojavlja v različnih pomenih in povezavah, je tranzicija. Sprememba sistema, organizacije, delovanja. Tudi sistem reorganizacije oziroma tranzicije lekarniške mreže v Sloveniji je pogosto omenjen v povezavi s sistemom ureditve lekarniških mrež v Evropi oziroma neodvisno do ostalih članic Evropske skupnosti. Kateri model je za Slovenijo primernejši: nemški sistem 3 + 1 (tri ekonomsko dobro stoječe lekarne in ena z manjšim številom bolnikov oziroma slabše profitabilna)? Ali pa sistem regionalizacije mrež oziroma razdelitev enotne mreže na več podmrež, glede na parcelizacijo lastništva? Ali nek tretji model? Kaj pa je narobe s trenutno mrežo, kije bila skrbno pripravljena in z leti preverjena kot učinkovita? Ne glede na pot, ki jo bomo izbrali, pa ne smemo ravnodušno opazovati, kako lokalno-politični interesi prevladujejo nad interesom stroke in farmacevtske vede. Počasi se bomo morali otresti dvojne subjektivitete, ki jo predstavljajo javni zavodi, kjer kolegice in kolegi mukotrpno ustvarjajo presežek prihodkov nad odhodki, s katerim pa kot dobri gospodarji ne morejo razpolagati neodvisno. In posledica: bližanje ekonomski entropiji po principu: »Če ne morem odločati in nisem za to nagrajen, pa ne bom »pregorel« za službo.« Le ena stopnja je še slabša: » Nihče me ne more tako malo plačati, kot jaz lahko malo delam!«. No, zaradi velike osveščenosti farmacevtov se slednje, upam, ne bo zgodilo. V vsakem primeru pa ne dopustimo, da bodo drugi odločali namesto nas! In kaj nam prinaša ta številka Farmacevtskega vestnika? Zaradi aktualnosti nadaljujemo s pregledom kliničnih vidikov zdravil v nosečnosti, o zdravilnih učinkovinah, ki delujejo na programirano celično smrt ali apoptozo, je narejenih veliko raziskav. Mag. Japelj in prof. Pečar opisujeta možnosti uporabe fotodinamičnega učinka za razvoj zdravil in doktrine zdravljenja, na koncu pa sledita članka iz področja farmacevtske tehnologije in razvoja dostavnih sistemov zdravil. To sodobno področje je predvsem za visokorazvito generično farmacevtsko industrijo ključnega pomena, saj lahko sodobni dostavni sistemi s primerljivo bioekvivalenco bistveno pripomorejo v konkurenčnem boju za tržišče zdravil. Želim vam lepe in mirne počitniške dneve, ko bo čas tudi za poglobljeno branje Farmacevtskega vestnika. Prof. dr. Borut Štrukelj, mag. farm. Odgovorni urednik farm vestn 2006; 57 129 FV st 2 2006 prelom 7/7/06 8:42 AM Page 130 Vsebina Boštjan Japelj, Slavko Pečar Osnove in možnosti fotodinamičnega zdravljenja Basic Principles and Potentials of Photodynamic Therapy 131 Rok Frlan, Marija Sollner Dolenc nhibitorji citokromov Cytochrome Inhibitors Matej Avanzo, Alenka Šavc, Mojca Kerec Kos Zdravila v nosečnosti II: Klinični vidiki Drugs in pregnancy II: Clinical aspects 140 146 Iztok Vidic, Dušan Šuput, Irina Milisav Modulatorji apoptoze kot nova zdravila Modulators of Apoptosis in drug development Odon Planinšek Koloidni silicijev dioksid kot nosilec učinkovin Colloidal silicon dioxide as a drug carrier 150 155 Petra Kocbek, Julijana Kristl Ciljan vnos učinkovin z uporabo lektinov - korak naprej v razvoju bioadhezivnih dostavnih sistemov Lectin-mediated drug delivery - a step forward in development of bioadhesive drug delivery systems 162 Zanimivosti iz stroke Novice iz sveta farmacije 169 Julijana Kristl Doktorska disertacija - Razvoj in vrednotenje polimernih nanodelcev za transport cistatina v tumorske celice Albin Kristl Doktorska disertacija - Permeabilnost nekaterih spojin skozi tanko črevo podgane v različnih pogojih 'in vitro 170 171 Borut Štrukelj Zmago Jelinčič Plemeniti doniral zbirko lekarniških eksponatov 172 Iz društvenega življenja Saša Baumgartner Poročilo - 5th World Meeting on Pharamaceutics Biopharmaceutics and Pharamaceutical Technology 173 Jelka Dolinar 31. skupščina Slovenskega farmacevtskega društva 175 Anka Bratož Dolenjski farmacevti v Hemofarmu 180 130 farm vestn 2006; 57 FV st 2 2006 prelom 7/7/06 8:42 AM Page 131 Pregledni članki - Review Articles Osnove in možnosti fotodinamicneqa zdravljenja Basic Principles and Potentials of Photodynam Principi Therapy Boštjan Japelj, Slavko Pečar Povzetek: Fotodinamično zdravljenje je zdravljenje z uporabo vidne ali bližnje infrardeče svetlobe, ki aktivira fotosenzibilizator in povzoči nastanek singletnega kisika, ki poškoduje okolišno tkivo. Do lokalno omejenih učinkov prihaja samo na področjih, ki jih osvetlimo s svetlobo ustrezne valovne dolžine. Učinkovine, ki se uporabljajo kot fotosenzibilizatorji, morajo biti sposobne aktivirati kisik preko prenosa elektrona ali prenosa energije. Ključne besede: fotodinamično zdravljenje, fotosenzibilizator, prenos elektrona, prenos energije, singletni kisik Abstract: Photodynamic therapy is the treatment by the use of visible or near infrared light, which activates the photosensitizer and forms singlet oxygen. Singlet oxygen then causes damage to the living system. Photodynamic therapy is localized, as treatment is achieved only in the areas which are illuminated by the light of certain wavelength. Drugs which are used as photosensitizers activate oxygen by the mechanism of electron or energy transfer. Keywords: photodynamic therapy, photosensitizer, electron transfer, energy transfer, singlet oxygen I Uvod Ko v vsakdanjih pogovorih uporabljamo pojem "zdravljenje" (terapija) ga le redko uporabljamo v njegovem najširšem pomenu. Pojem obsega vse postopke, procese, načine in posege v organizem ali v njegovo okolico, ki vodijo do ozdravitve ali do izboljšanja stanja. Najčešče mislimo le na uporabo zdravil in na zdravilne učinkovine različnih farmakoloških učinkov (farmakoterapija) kot njihove bistvene sestavine. Redkeje pomislimo, da so zdravljenje tudi kirurški posegi obsevanja z rentgenskimi žarki, obdelava s toploto (hladom) nadzorovana in usmerjena fizična aktivnost itd. V zdravilne namene tako uporabljamo bodisi snovi (zdravilne učinkovine) ali ustrezne posege z določeno obliko energije (obsevanje z elektromagnetnim valovanjem različnih valovnih dolžin itd.), ker se živ organizem odziva tako na vnos snovi kot na vplive različnih energij. Farmacevtska stroka je v stalnem in neposrednem stiku z zdravilnimi učinkovinami in zdravili. V preglednem članku bomo z namenom širitve strokovnega obzorja, predstavili osnovne za razumevanje manj znanega fotodinamičnega zdravljenja (photodynamic therapy) možnosti tega zdravljenja in razumevanje delovanja učinkovin, ki jih pri tem uporabljamo. Uporaba elektromagnetnega valovanja v zdravilne in diagnostične namene je že uveljavljena metoda od odkritja žarkov X (Rontgen) in od odkritij žarkov a, p in y dalje. Uporaba svetlobe daljših valovnih dolžin (ultravijolična - UV in vidna svetloba - VS) se v terapiji pojavi kasneje. Izkoriščanje UV in VS v zdravilne namene strokovna literatura obravnava na treh ravneh. Najširše področje zajema pojem fototerapija", ki pomeni uporabo ultravijolične (UV), vidne in bližnje infrardeče svetlobe (IR) za zdravljenje bolezni, npr.: neonatalne hiperbilirubinemije (1). Nekoliko ožje področje pokriva pojem "fotokemoterapija", ki pomen uporabo UV, vidne in bližnje IR svetlobe skupaj s fotosenzibilizatorjem (fotokemoterapevtsko snovjo) za zdravljenje bolezni, npr.: fotokemoterapija psoriaze in drugih kožnih bolezn (2,3,4,5,6). Pri fotokemoterapiji z zunanjim energetskim vplivom (svetloba ustrezne valovne dolžine) pozročimo na učinkovin (fotosenzibilizator), ki se po aplikaciji porazdeli po telesu, kemične spremembe, ki jih izkoriščamo v terapevtske namene. Do teh sprememb in do zdravilnega učinka prihaja samo na področjih, ki jih osvetlimo s svetlobo ustrezne valovne dolžine, kar pomeni, da s fotokemoterapijo dosegamo površinsko omejene učinke. Najožje področje uporabe svetlobe za zdravljenje opisuje pojem "fotodinamično zdravljenje", kjer uporabljamo vidno ali bližnje IR svetlobo skupaj s fotosenzibilizatorjem in izkoriščamo prisotnosti molekularnega (tripletnega) kisika v tkivu (7). Tripletni kisik (302) je običajna oblika kisika in je sestavina atmosfere. Ker je razporeditev elektronov v zadnji razvezni orbitali takšna, da sta v molekuli dva elektrona z istosmernim spinom, je 302 biradikal (8). Tak kisik zelo počasi reagira z organskimi spojinami, izredno hitro pa z radikali. Pri interakciji svetlobe in fotosenzibilizatorja v prisotnosti tripletnega kisika, se energija absorbirane svetlobe uporabi za pretvorbo 302 v energetsko bogatejšo obliko - singletni kisik (102), to je oblika kisika, Boštjan Japelj, mag. farm., Kemijski inštitut, Hajdrihova 19, 1001 Ljubljana, prof. dr. Slavko Pečar, mag. farm., Univerza v Ljubljani, Fakulteta za farmacijo, Aškerčeva 7, Institut Jožef Stefan, Jamova 39, 1000 Ljubljana farm vestn 2006; 57131 FV st 2 2006 prelom 7/7/06 8:42 AM Page 132 Pregledni članki - Review Articles kjer sta elektrona v zadnji razvezni n" orbitali v paru. Singletni kisik zato zlahka reagira z večino organskih spojin in jih oksidira. Pri fotodinamični terapiji na mestu, kjer foton svetlobe zadene molekulo fotosenzibilizatorja, nastaja 102, ki poškoduje okolišno tkivo. Na teh poškodbah okolišnega tkiva temelji zdravilni učinek, ki ga izkoriščamo pri fotodinamični terapija kožnega in nekaterih drugih oblik raka (9). Pri fotodinamičnem zdravljenju gre za kombinacijo snovnega posega (sistemska aplikacija fotosenzibilizatorja) in obsevanja samo določene površine organizma: površine kože, žile, mrežnice. Na ta način uspešno rešujejo enega temeljnih problemov kemoterapije: kako doseči učinek samo v določenem predelu telesa. Sodobna tehnologija omogoča svetlobne vire z ustreznimi valovnimi dolžinami (različne energije) in ustrezno gostoto energije, ter uporabo optičnih vodil, s katerimi snop svetlobe usmerjamo na izbrano mesto. Sintezno lahko pripravimo fotosenzibilizatorje, ki absorbirajo v različnih področjih valovnih dolžin in imajo različne fizikalno-kemične (porazdelitvene) lastnosti. Z optimizmom lahko pričakujemo, da bo fotodinamično zdravljenje raka na koži in na nekaterih drugih organih (prostata, pljuča, prsi, požiralnik) kmalu dobilo ustrezno mesto med drugimi 'klasičnimi" terapevtskimi pristopi (10). Posredni dokaz za omenjeno trditev so mnogi fotosenzibilizatorji, ki so bodisi že v uporabi ali pa so v različnih stopnjah kliničnega preizkušanja (7). S samim principom fotodinamičnega učinka se nehote srečujemo vsako leto. Zaradi nekaterih dodatkov v hrano (predvsem barvila) in nekaterih naravnih spojin (fotosenzibilizatorji), ki se kopičijo v podkožju, pride na s soncem obsevanih delih kože do značilnih izpuščajev, ki jih zaradi poenostavitve problema obravnavajo kot alergično reakcijo na sonce. Omenjene lastnosti pa se pojavljajo tudi pri zdravilnih učinkovinah, saj podrobnejši pregled postreže s podatki, da so nekatere učinkovine fototoksične. Te na obsevanih delih kože povzročajo neugodne reakcije, primarno zaradi lokalnega nastajanja 102. 2 Temelji fotodinamičnega zdravljenja Molekula snovi lahko absorbira elektromagnetno valovanje ustrezne valovne dolžine. Pri absorpciji pride do prehoda v energetsko bogatejša rotacijska, vibracijska ali elektronska stanja (11, 12). Absorpcija svetlobe v UV in vidnem delu spektra povzroča prehode elektronov, če energija fotona ustreza energetski razliki med osnovnim in vzbujenim stanjem. Foton svetlobe z določeno energijo (E= hv, kjer je h Planckova konstanta, v pa je frekvenca elektromagnetnega valovanja) interagira z molekulo substrata v osnovnem stanju (S0) in povzroči prehod elektrona iz vezne ali nevezne orbitale v orbitalo z višjo energijo, v organskih molekulah največkrat v razvezno orbitalo. Takšno vzbujeno stanje ima lahko za posledico dve elektronski konfiguraciji z različno spinsko multipliciteto, ki je definirana kot 2S+1, pri čemer je S celoten spin sistema (slika 1.) Verjetnost prehoda med osnovnim in vzbujenim stanjem podaja molarni absorptivnostni koeficient. Povezan je s površino pod absorpcijsko krivuljo, vendar se večkrat uporablja vrednost emax. Malo verjetnim prehodom pravimo "prepovedani". Na dovoljenost al prepovedanost elektronskega prehoda vplivajo spin, prostor, simetrija, gibalna količina in vrtilna količina (7). .«li 0) C 2S+1 osnovno singletna stanje S„ 2[(+1/2)+(-1/2)]+1=1 vzbujeno singletno stanje S1 2[(+1/2)+(-1/2)]+1=1 vzbujeno tripletno stanje T, 2[(+1/2)+(+1/2)]+1=3 Slika 1. Splnska multlpllclteta osnovnega (singletno stanje S0) In vzbujenih (singletno S1 in tripletno 7~,j stanj. Figure 1. Spin multiplicity of the ground (singlet state S0) and excited (singlet state S1 and triplet state 7~,j states. Molekula v vzbujenem stanju lahko: a) odda foton (seva svetlobo) in se vrne v osnovno stanje, b) preide v drugo (vzbujeno) stanje. Pretvorbo med stanjema z enako multipliciteto imenujemo interna konverzija: npr. prehod iz singletnega stanja prvega nivoja v enega od višjih vibracijskih nivojev osnovnega singletnega stanja S^S0. Prehod v stanje z različno multipliciteto pa imenujeno medsistemsko križanje (intersystem crossing (i.s.c.)) npr. prehod: T^TV c) vstopi v kemijsko reakcijo: fotociklizacija. npr. fotoionizacija, fotoadicija, d) prenese energijo vzbujenega stanja na drugo molekulo. Emisijo fotona iz vzbujenega singletnega stanja imenujemo fluorescenca, iz tripletnega stanja pa fosforescenca. V obeh primerih vzbujena molekula preide v osnovno stanje S0, izsevana svetloba pa ima daljšo valovno dolžino kot absorbirana. Ker je fosforescenca prepovedan prehod (T^S0), je življenjska doba tripleta daljša (v ms območju). Pri fluorescenci (dovoljen prehod, npr. S^S0) pa je življenjska doba vzbujenega stanja bistveno krajša (< /is). Zarad daljše življenjske dobe tripleta je ta pomembnejši pri fotokemičnih reakcijah. Na sliki 2 (Diagram Jablonskega) so shematsko prikazan dovoljeni in prepovedani prehodi. Molekula, ki se prvotno nahaja v stanju S0, lahko absorbira foton in preide v vzbujeno elektronsko stanje (S1 ali S2na sliki 2). Molekula v vzbujenem stanju je izpostavljena trkom s sosednjimi molekulami. Na ta način oddaja energijo in prehaja v nižje vibracijske nivoje vzbujenega elektronskega stanja (vibracijska kaskada na sliki 2). Prehodi med vibracijskimi nivoji so neradiacijski prehodi in potekajo dokler molekula ne pride v najnižji vibracijski nivo (v=0) vzbujenega elektronskega stanja. Emisija poteče iz najnižjega vzbujenega stanja. Prehod Sg-^T^ je strogo prepovedan, lahko pa poteče prehod v obratni smeri. Z medsistemskim križanjem lahko namreč preide 132 farm vestn 2006; 57 FV st 2 2006 prelom 7/7/06 8:42 AM Page 133 Osnove in možnosti fotodinamicnega zdravljenja ! vibracijska legenda: ---------*- radiacijski prehodi (absorpcija in emisija) .»•n/n/v neradiacijski prehodi i.k. interna konverzija med stanjema z enako multipliciteto i.S.C. medsistemsko križanje med stanji z različno multipliciteto Slika 2. Modificiran diagram Jablonskega shematično prikazuje energije različnih stanj molekule. Elektronski ekscitacijski nivoji so dodatno razdaljeni v več vibracijskih nivojev, ti pa še dodatno na rotacijske podnivoje, ki pa na sliki niso prikazani. Figure 2. Modified Jablonski diagram schematicaly shows the energies of different states of the molecule. Electron excitation levels are additionaly devided into several vibrational and rotational sublevels (rotational sublevels are not depicted). molekula iz S-,-^7-, stanje in z deaktivacijo v T, . Prehod S-,-^7-, je sicer formalno prepovedan, lahko pa se zgodi v določenih primerih (benzofenon), ker gre za prehod v energetsko nižje stanje. Prehod iz r, v S0 je možen iz podobnega razloga kot pri medsistemskem križanju, ki dopušča kršitev selekcijskega pravila. 2.1 Mehanizem fotodinamicnega delovanja Ker je osnovno stanje molekule kisika (302) triplet, se ta pomembno razlikuje od drugih snovi, ki so v osnovnem stanju v obliki singleta. Če privzamemo, da je tripletno stanje osnovno, potem ima molekula kisika še dve vzbujeni stanji, ki sta energetsko bogatejši: osnovno singletno stanje in vzbujeno singletno stanje (Razpredelnica I) Elektronsko stanje kisika. 1E + (vzbujeni singlet) ima zelo kratko življenjsko dobo (manj kot ps) in zelo hitro preide v nižje singletno stanje, 1A Na sliki 3 je primerjalno prikazana razvrstitev elektronov v molekuli dušika (N2) in kisika (02). Dva elektrona z istosmernim spinom v različnih orbitalah sta razlog, daje tripletni kisik pri običajnih pogojih relativno neaktiven do večine organskih spojin. Pri spajanju kisika s temi spojinami, bi moralo priti do spremembe spina enega elektrona, kar pa je kvantnomehansko prepovedan dogodek. N2 302(%) '02(\) '02(V) 2p7t{z 2prj 2s atom 1 atom 2 red vezi energija energija energija energija atomskih molekulskih atomskih dlsodaclje orbital orbital orbital vezi (kj/mol) magnetizem }2p7t — u tt.- 4f 2po u m u m 4 4 4 4 4 4 4 4 2s 4 4- 4- 4- 3 941 2 493.5 Slika 3. Elektronske konfiguracije molekule tripletnega kisika (302) in molekule singletnega kisika (102) v osnovnem C\) vzbujenem CL+) stanju v primerjavi z molekulo dušika (N2). Na levi je prikazan energetski diagram molekulskih orbital, ki bi ga dobili s prekrivanjem atomskih orbital obeh atomov, ki tvorita molekulo dušika in kisika, z metodo LCAO (linear combination of atomic orbitals) kot približkom za kemijsko vezavo. Na sliki niso prikazani štirje elektroni, ki so v linearnih kombinacijah 1s orbital. Figure 3. Electron configurations of triplet oxygen (s02) and singlet oxygen (102) molecule in gound (''A ) and excited fZ *) state in comparison with nitrogen molecule (N2). On the left energy diagram of molecular orbitals is shown obtained as an overlap of atomic orbitals using LCAO (linear combination of atomic orbitals) approximation for chemical bonding. Four electrons in the linear combination of 1s orbitals are not shown in the picture. farm vestn 2006; 57133 FV st 2 2006 prelom 7/7/06 8:42 AM Page 134 Pregledni članki - Review Articles Razpredelnica I. Energije in življenjske dobe stanj 02 (7) Table I. Energies and lifetimes of different states of 02 (7). oznaka stanja 'E + vzbujeno Ime relativna življenska doba energija (kJ/mol) v sekundah v kondenzirani fazi singletno stanje - 155 <10-9s 1A osnovno singletno stanje singletni kisik, 102 94 -10 ns 3E - osnovno tripletno stanje kisik, 302 0 oo Kot primer navajamo fotokemični nastanek radikala, ki sproži lipidno peroksidacijo v tkivu in prenos elektrona na kisikovo molekulo. Pri ipidni peroksidaciji nastali primarni radikal odvzame H iz nenasičenega lipida, alilni radikal je resonančno stabiliziran in po reakciji s tripletnim kisikom nastane peroksilni radikal, po pritegnitvi vodikovega iona pa dva možna peroksida (shema 2) (13). J o-»' Shema 2 Poznamo dva mehanizma po katerih lahko svetloba v prisotnosti fotosenzibilizatorja in kisika sproži kemijsko reakcijo v substratu in poškoduje tkivo: tip 1 in tip 2 (7). Globina do katere sega svetloba je odvisna od njene valovne dolžine (Razpredelnica II). Razpredelnica II. Globina do katere sega svetloba različnih valovnih dolžin Table II. The depth of penetration of light of different wavelenghts. valovna dolžina (nm) globina (mm) 400 500-550 630-650 cca2,2 cca 3,5 do 20 2.1.1 Tip 1 - prenos elektrona Vzbujeno stanje fotosenzibilizatorja povzoči nastanek radikala zaradi prenosa elektrona iz substrata ali na substrat, oziroma zaradi izgube vodika. Nastali radikal reagira s 302 molekulo, kar vodi do nastanka reaktivnih kisikovih intermediatov (superoksidni ali peroksidni ioni), ki napadejo celične tarče. Reakcija je formalno gledano fotokemijsko sprožena oksidacija (shema 1): 2.1.2 Tip 2 - prenos energije Po tem mehanizmu se energija za vzbujanje elektronov prenese iz senzibilizatorja v tripletnem stanju na tripletni kisik, pri čemer senzibilizator in kisik preideta v singletno stanje. S pomočjo obsevanja ustreznih senzibilizatorjev lahko s pomočjo elektronske ekscitacije nastaja singletni kisik, kar je najpomembnejša reakcija pri fotodinamični terapiji. Fotosenzibilizatorje torej posrednik, ki energijo svetlobe (fotona) preko lastnih vzbujenih stanj prenese na molekulo tripletnega kisika, pri tem pa nastaja singletni kisik (102) (shema 3). Senz (S0) —hv >» Senz (S^ LS-C >» Senz (T1 Senz (T^ + 302 -biološka molekula + 10, > Senz (S0) + 102 ------------->- produkti Shema 3. Nastajanje 102 iz 302 s posredovanjem vzbujenega fo tosenzibiliza to rja. Scheme 3. Formation of 102 from s02 in the presence of photosensitizer in the excited state. Senz hv - Senz* Senz* + A Prenos e' » Senz- + A- Senz* + AH2 (AH)" + 302 - prenos H SenzH- + (AH)' AH-OO' -produkti Shema 1. Nastajanje reaktivnih kisikovih intermediatov po zajetju fotona na molekuli fotosenzibilizatorja (Senz). Senz" je vzbujeno stanje senzibilizatorja, Senz*, je kationski radikal senzibilizatorja, A' anionski radikal substrata. Pogoj, da senzibilizator lahko posreduje pri nastajanju 102 je, da je energija (vbujeno stanje senzibilizatorja) večja od 94 kJ/mol (energija singletnega kisika nad osnovnim tripletnim stanjem). Fotokemična učinkovitost, s katero različni fotosenzibilizatorji tvorijo 102, je kvantn izkoristek (quantum yield), , ki je definiran kot: dukta=(št. molekul produkta v sekundi v ml_)/(št. fotonov, ki se absorbirajo v sekundi v mL). Kvantni izkoristki za nekatere fotosenzibilizatorje so v razpredelnici II (14). 134 farm vestn 2006; 57 FV st 2 2006 prelom 7/7/06 8:42 AM Page 135 Osnove in možnosti fotodinamičnega zdravljenja Razpredelnica III. Kvantni Izkoristki nekaterih fotosenzlblllzatorjev. Table III. Quantum yields of certain photosensitizers. Skupina Fotosenzibilizator A. splošni Topilo Akridin C6He 0,83 Benzofenon C6He 0,35 B. porfirini in sorodne spojine porfirin CCI4 0,75 Tetrafenilporfirin C6He 0,66 C. ftalocianini Mg kompleks ftalocianina C6H5N 0,40 3 Zdravilne učinkovine pri fotodinamični terapiji Učinkovina, ki je kot fotosenzibilizator uporabna v fotodinamičn terapiji, mora zadoščati naslednjim pogojem: a) imeti mora kromofor, ki absorbira v vidnem ali bližnjem infrardečem delu spektra, b) če fotosenzibilizator posreduje pri nastajanju 102, mora molekula senzibilizatorja preiti v tripletno stanje z medsistemskim križanjem, energija tripletnega stanja senzibilizatorja (ET) mora biti nekoliko večja od 94 kJ/mol (energija singletnega kisika nad osnovnim stanjem). c) prenos energije SenzO--,) -»302 mora biti učinkovit, d) v primeru spojin, ki agregirajo, je monomerna (neasociirana) oblika bolj fotodinamično učinkovita (7). Razlikovanje med tipom I in II je težavno. Problem je v analitskih metodah, ki niso dovolj zanesljive in v številnih dejavnikih (topilo, substrat, valovna dolžina), ki lahko vplivajo na mehanizem, po katerem bo fotosenzibilizator reagiral. Mnogi reagirajo po obeh mehanizmih (7). 2.2 Reaktivnost '02 Singletni kisik običajno ni prisoten v naravi, ker takoj reagira z organskimi spojinami (15,16,17). Reagira tako, da: - se adira na nenasičene spojine, npr. na maščobne kisline pri čemer v eni stopnji nastane hidroperoksid (shema 4): % OOH Shema 4. Velik del poškodb tkiva pri fotodinamični terapiji gre preko oksidacij nenasičenih maščobnih komponent biološke membrane in s tem povezanega propada celic. - da reagira kot elektrofil, ki napada alkene bogate z elektroni. Z 1,3 dieni reagira kot dienofil po Diels-Alderjevi reakciji. S stališča toksičnosti (učinkovitosti) je pomembna reakcija 102 s purinskimi bazami (gvanin) in aminokislinami (Trp, His, Met ...), ki nepopravljivo poškoduje DNA oziroma prizadene funkcionalne lastnosti nekaterih encimov. Zaradi možnih številnih interakcij v biološkem sistemu, je življenjska doba singletnega kisika 0,01-0,04 lis z difuzijsko potjo med 0,01 -0,02 Lim (38). 3.1 Generacije fotosenzibilizatorjev Fotosenzibilizatorje, ki posredujejo pri nastajanju aktivirane oblike kisika, delimo v tri generacije: - v prvi generaciji so derivati hematoporfirina in sorodne spojine: - v drugi generaciji so fotosenzibilizatorji, razviti iz porfirinov z večjo učinkovitostjo in selektivnostjo: - v tretji generaciji so fotosenzibilizatorji, ki so še v razvojni fazi, in so kovalentno vezani na določena monoklonska protitelesa, s čimer bi lahko dosegli izredno prostorsko selektivnost nastajanja 102. Glede na strukturo lahko fotosenzibilizatorje razdelimo v naslednje skupine: - porfirini, - klorini in bakterioklorini - ftalocianini in naftalocianini, - drugi fotosenzibilizatorji: cianinska barvila, razširjeni kinoni fenotiazini, ksanteni, porficeni, skvarini, teksapirini, konjugiran fotosenzibilizatorji (7). 3.2 Porfirini Porfirini, klorini in ftalocianini imajo kot fotosenzibilizatorji pri fotodinamični terapiji tri pomembne prednosti (18,19): - dobro absorbirajo v vidnem delu spektra vsled česar je potrebno le malo materiala, - so stabilni (aromatska stabilnost) na svetlobi in - nizko toksičnost v temi. Porfirini in klorini so trenutno najbolj obetajoče fotosenzibilirajoče učinkovine druge generacije. Osnovni skelet je hidrofoben. Za povečanje topnosti v vodi uvajamo v molekulo dodatne sulfonske, karboksilne in hidroksilne funkcionalne skupine. Pridobivajo jih iz hemoglobina, s popolno sintezo in z manipulacijo biosintezne poti sinteze protohema. farm vestn 2006; 57135 306 prelom 7/7/06 8:42 AM Page 136 Pregledni članki - Review Articles Porfirinski sistem je planaren in aromatičen 18-m elektronski sistem s premerom 0,88 nm. V notranjosti ima špranjo s premerom 0,42 nm kamor se lahko vežejo različni kovinski ioni (slika 4). Zafotodinamično terapijo so primerni kompleksi z relativno dolgo življenjsko dobo z Al3+ ali Zn2+. 0.88 nm Slika 4. Porfirinski sistem. Figure 4. Porphyrin system. 3.2.1 Porfini iz hemoglobina Pridobivajo jih iz krvi, ki ji dodajo heparin za preprečitev koagulacije. Sledi hemoliza in centrifugiranje. Hemoglobin nato kristalizirajo. Protohemin (ali krajše hemin) alternativno pridobijo z dodatkom ocetne kisline in NaCI čemur sledi kristalizacija (shema 5) (20, 21). Shema 5. Protohemin, hematoporfirin in deuteroporfirin služijo kot najpogostejše začetne spojine za sintezo fotodinamičnih senzibilizatorjev iz hemoglobina (7) 3.2.2 Manipulacija biosintezne poti sinteze hema Zanimiv pristop je endogeni nastanek protoporfirina z dodajanjem prekurzorjev, ki so vključeni v naravno pot sinteze porfirina (22, 23). Kontrolni mehanizem biosintezne poti je koncentracija protohema, ki po sistemu povratne zveze vpliva na aktivnost encima ALA sintaza in na ta način regulira količino 8-aminolevulinske kisline (8-ALA). Če dodamo 8-ALA (NH2CH2COCH2CH2COOH) v organizem, lahko na ta način pospešimo biosintezo porfirinogenov in protoporfirina. Ta metoda se je izkazala predvsem pri zdravljenju nekaterih površinskih tumorjev. Dokazano je tudi, da s pripravo alkilnih estrov (npr. heksilni ester 8-ALA) izboljšamo penetracijo skozi membrane. 136 farm vestn 2006; 57 3.3 Klorini in bakterioklorini Klorini so B-dihidroporfirini, bakterioklorini pa B-tetrahidroporfirini. B-dihidroporfirini imajo samo enega predstavnika-klorin, znotraj skupine B-tetrahidroporfirinov pa ločimo izobakterioklorin in bakterioklorin Obstaja tudi B-heksahidroporfirin (shema 6). izobakterioklorin bakterioklorin p-heteahldroporflrln Shema 6 Vse spojine lahko prehajajo v porfirin s počasno avtooksidacijo. Dehidrogenacijo pospešimo z dodatkom kinonov. Ta skupina spojin ima zelo pomembno vlogo v bioloških sistemih. Kot se da sklepati že iz imena, je klorin kromofor klorofila a in klorofila b (7, 24) Bakterioklorin je kromofor bakterijskega fotosintetskega pigmenta bakterioklorofila a. Izobakterioklorin je intermedial v sintezi vitamina B12, njegov železov kompeks sirohem pa je prostetična skupina v sulfitnih in nitritnih reduktazah rastlin in bakterij Spojine, ki spadajo v to skupino lahko dobimo na dva načina: z izolacijo in modifikacijo naravnih spojin ter s popolno sintezo. 3.3.1 Klorini in bakterioklorini, ki jih prodobimo iz naravnih virov Eden izmed najpomembnejših fotodinamičnih fotosenzibilizatorjev, ki so izvedeni iz klorofila je monoaspartil klorin e6 (MACE=monospartyl chlorin e^) (35). Njegova prednost je v tem, da ima kratko dobo foto-senzibilizacije. Uporabljajo ga pri zdravljenju ponavljajočih se adeno-karcinomov prsi, karcinomov bazalnih celic in karcinomov v koži. 3.3.2 Sintezni klorini in bakterioklorini Obstajata dve glavni poti sinteze klorinov in bakterioklorinov: redukcija z natrijem v pentanolu in reakcija z diimidom (NH=NH). Diimid nastane in situ iz p-tozil hidrazida, kalijevega karbonata in piridina. Klorin in bakterioklorin dobimo z redukcijo m-THPP (m-THPP -» m-THPC -» m-THPBC) (shema 7): ImTHPO (m-THPBC) Shema 7 FV st 2 2006 prelom 7/7/06 8:42 AM Page 137 Osnove in možnosti fotodinamicnega zdravljenja Fotodinamčni efekt se povečuje z redukcijo v seriji spojin m-THPP, m-THPC, m-THPBC. Odmerki fotosenzibilizatorjev, potrebni za približno 5 mm globoko nekrozo tumorja pri miškah so predstavljeni v razpredelnici IV. Razpredelnica IV. Globina nekroze tumorja, ki so jo povročili m-THPP, m-THPC in m-THPBC. (37) Table IV Depth of tumor necrosis caused by m-THPP, m-THPC and m-THPBC. fotosenzibilizator odmerek globina globina nekroze (nmol/kg) nekroze tumorja (mm)/ tumorja (mm) odmerek (urno l/kg) m-THPP 6,3 4,6 0,7 m-THPC 0,8 5,4 6,8 m-THPBC 0,4 5,1 12,8 m-THPC in m-THPBC sta v fazi razvoja kot novi učinkovini, zaradi težje izdelave bakterioklorina je poudarek na m-THPC (Foscan). Že dve leti po odkritju m-THPC so s kliničnimi poskusi ugotovili učinkovitost te učinkovine pri mezoteliomu (rak v plevralni votlini, ki nastane zaradi izpostavljenosti azbestu). Učinkovina je sedaj v tretji fazi kliničnih testiranj za oblike rakov aerodigestivnega trakta in prostate. Ker je zelo učinkovit, se pojavljajo problemi z več dni trajajočo fotosenzibilizacijo kože (7). Sintezno prodobljena učinkovina, ki je prav tako v tretji fazi kliničnih testiranj in spada v skupino klorinov in bakterioklorinov je tudi kositrov etiopurpurin (SnEt2) (shema 10). Uporablja se za zdravljenje raka na prostati in starostne degeneracije centralnega dela očesne mrežnice. Med fotosenzibilizatorje druge generacije spadajo tudi benzklorin iminijeve soli (7). 3.4 Flalocianini in naflalocianini Z zamenjavo mezo ogljikovega mostička v porfirinu z dušikom nastane azaporfirin, z zamenjavo vseh štirih mezo ogljikovih mostičkov, dobimo porpirazin, če pa na vse štiri p,P'-vezi porfirina vežemo benzenove obroče, dobimo tetrabenzporfirin. Ftalocianin dobimo ,če zadnji spojini zamenjamo še vse štiri ogljikove mostičke z dušikom (shema 8) (25). Z naraščajočo zamenjavo ogljikovih mostičkov z dušikom narašča stabilnost kompleksov s kovinami. 3.4.1 Flalocianini Prisotni so v modrih in zelenih pigmentih in barvilih, v tonerju kopirnega stroja in kot posebne plasti na zgoščenkah. Zelena barvila dobijo z uvedbo klora na aromatske obroče. Topnost ftalocianinov povečajo s sulfoniranjem. V zadnjih letih ftalocianine vse bolj uporabljajo zaradi elektroaktivnih lastnosti. V elektrofotografiji (kopiranje, tiskanje z laserskimi tiskalniki) uporabljajo fotoprevodne lastnosti titanovega ftalocianina in ftalocianina. Uporabljajo se tudi v "ink jet" tehnologiji in pri izdelavi zgoščenk. 3.4.1.1 Sulfonske kisline S sulfoniranjem aluminijevih in galijevih ftalocianinov dobimo zmes mono, di, tri in tetra sulfonskih kislin, katerih hidrofilnost narašča v tem vrstnem redu. Disulfonirani derivati so pokazali največjo aktivnost v celičnih kulturah. Pri tem lahko nastane več izomer (36). Zmes di- in trisulfonskih kislin se uporablja za zdravljenje kožnega raka, raka na prsih in orofaringealnega raka. Biološke raziskave so pokazale da aktivnost derivatov pada v seriji S2a> S2o (derivati kjer sta sulfonski skupini na dveh sosednjih obročih so aktivnejše od derivatov, kjer sta sulfonski skupini na nasprotnih obročih), prav tako pa pada v seriji S2> S-,> S3> S4 (disulfonske kisline so bolj učinkovite kot mono-, tri- in tetrasulfonske kisline). Sposobnost agregacije narašča v seriji S4 \ O^h nasprotnosmiselni oligonukleotidi za /)c/-2, survivin SMRT CELICE ZARADI AKTIVACIJE KASPAZ S//A:a 1 Modulatorji apoptoze - potencialna zdravila Dve osnovni poti proženja apoptoze: s celične površine z aktivacijo kaspaze-8 in prek mitohondrija z aktivacijo kaspaze -9. Modulatorji apoptoze - potencialna zdravila - so na temno sivem ozadju, ob proteinu, katerega inhibirajo. MMK: mitohondrijski mega kanal. (POTENCIALNE) UČINKOVINE IDN-6556 MESTO IN NAČIN DELOVANJA________ inhibitor kaspaz -3 in -7 BOLEZEN kronični hepatitis C SLAD/J RAZISKAV Faza II kliničnih preizkusov (IDUN Pharmaceuticals - ZDA) M826 inhibitor kaspaze-3 Huntingtonova bolezen predklinična (Merck & Co. - ZDA) siRNA za kaspazo-8 fuzijski protein TAT-kaspaza 3 nasprotnosmiselna RNA za survivin utišanje mRNA za kaspazo-8 sprožitev apoptoze po razcepu s proteazami virusa HIV utišanje mRNA za survivin nevrodegenerativne bolezni, avtoimuna obolenja AIDS različni malignomi predklinična (Medical School Hannover - Nemčija) predklinična (Howard Hughes Medical Institute - ZDA) faza II kliničnih preizkusov (Isis Pharmaceuticals Inc. - ZDA) peptidi Ku70 inhibicija proteina BAX nevrodegenerativne bolezni predklinična (The Blood Center of South Eastern Wisconsin - ZDA) nasprotnosmiselna RNAzabc/-2 Glivec® Iressa utišanje mRNA za protein BCL-2 inhibitor tirozinske kinaze inhibitor kinaze FGF-R levkemija, maligni melanom. multipli mielom levkemija, gastrointestinalni tumorji pljučni rak faza III kliničnih preizkusov (Genta Inc.- ZDA) odobreno leta 2001 pri FDA (Novartis Pharma GmbH - Nemčija) faza III kliničnih preizkusov (AstraZeneca - Velika Britanija) Tarceva™ flavopiridol inhibitor kinaze FGF-R inhibitor od ciklina odvisnih kinaz (Cdks) pljučni rak kronična limfocitna levkemija faza III kliničnih preiskusov (OSI Pharmaceuticals Inc. - ZDA) faza III kliničnih preiskusov (Chronic Lymphocytic Leukemia Research Consortium - ZDA) Tabela 1: Preizkušanje moduiatorjev apoptoze za zdravljenje bolezni, katerih vzrok ali posledica so napake v regulaciji apoptoze 152 farm vestn 2006; 57 306 prelom 7/7/06 8:42 AM Page 153 homologni ostalim predstavnikom le v domeni BH3 (npr. BAD, BID BIM) (20). Pri ljudeh so našli 23 predstavnikov te družine proteinov, kar bi lahko omogočilo tkivno-specifično selekcijo tarčnih mest za razvoj zdravil (1). Odkrivanje sekundarne in terciarne strukture proteina BCL-2 je razkrilo, da je domena BH4 ključna za heterodimerizacijo proteinov BCL-2 in BAX, kar prepreči sprostitev citokroma c in proteina Smac/DIABLO iz mitohondrijev v citosol, s tem pa je preprečena tudi intrinzična pot proženja apoptoze. Zato obstaja možnost zdravljenja malignomov s preprečevanjem delovanja proteina BCL-2 s pomočjo agensov, ki bi se vezali z njegovo domeno BH4 (21). Znižanje nivoja ekspresije proteina BCL-xL, kakor tudi drugih negativnih regulatorjev (supresorjev) v procesu apoptoze zmanjša sposobnost preživetja celic. Novi načini zdravljenja raka na osnovi zniževanja intracelularnih koncentracij antiapoptotskih dejavnikov danes vedno bolj vznikajo z biotehnološko uporabnostjo DNA, ki kodira nasprotnosmiselne oligonukleotide za utišanje mRNA supresorjev apoptoze (22). Protein BAX najdemo v normalnih celicah v neaktivni obliki v citoplazmi, kjer je v kompleksu s proteini (npr. Ku70, 14-3-3 in peptid humanin), ki preprečujejo njegovo translokacijo v mitohondrije (23). Hidrofobna C-terminalna transmembranska domena proteina BAX, s katero se ta protein vsidra v zunanjo mitohondrijsko membrano, je v neaktivni citosolni konformaciji ujeta v hidrofoben žep proteina (24), ki ga sestavljajo domene BH.,, BH2 in BH3 (25). Aktivacija proapoptotskih proteinov Bcl-2, ki so homologni ostalim predstavnikom le v domeni BH3, sprosti protein BAX iz proteinskega kompleksa (24) in povzroči njegovo translokacijo iz citosola do mitohondrijev (23). Pri tem se C-terminalna transmembranska domena sprosti iz hidrofobnega žepa, kar omogoči vezavo proteina BAX v zunanjo mitohondrijsko membrano, kjer homo-oligomerizira in s sodelovanjem še nekaterih drugih proteinov tvori perforacije (mitohondrijske mega kanale) v mitohondrijskih membranah (24). C-terminalna transmembranska regija proteina BAX je zato obetajoča tarča za razvoj terapevtikov, ki bi vplivali na mitohondrijsko posredovano proženje apoptoze Terapevtiki, ki bi izzvali sprostitev C-terminalne regije iz hidrofobnega žepa proteina BAX, bi s tem sprožili apoptozo in bi zato lahko bili potencilno uporabni za zdravljenje rakastih obolenj. Po drugi strani pa bi lahko terapevtike, ki bi ovirali sprostitev C-terminalne regije iz hidrofobnega žepa in s tem inhibirali translokacijo proteina BAX iz citosola v zunanjo membrano mitohondrijev, uporabili za zdravljenje nevrodegenerativnih in drugih bolezni, ki so povezane z izgubo telesnih celic zaradi prekomernih apoptotskih procesov (25). Taki terapevtiki za neurodegenerativne bolezni bi lahko bili 5-aminokislinski peptidi BIP (ang. BAX-inhibiting peptides), ki so jih izdelali na osnovi homologije vezavnega mesta proteina Ku70 za protein BAX (23). Predklinične raziskave uporabe peptidov Ku70 potekajo na Centru za raziskave krvi v Wisconsinu (ZDA) (26). Tzung in sodelavci so odkrili, da majhni peptidi, ki oponašajo domeno BH3, inducirajo apoptozo preko inhibicije antiapoptotskih proteinov Bcl-2 (27). Tako oblikovane peptide bi zato lahko uporabili kot obetavno antitumorsko terapijo, saj je povečana ekspresija antiapoptotskih proteinov BCL-2 in BCL-xL povezana z rezistenco rakastih celic na mnoga zdravila (27), npr. cisplatin, bleomicin idr. Modulatorji apoptoze kot nova zdravila Podjetje Genta Inc. (ZDA) pa uspešno zaključuje 3. fazo kliničnih preizkusov zdravljenja nekaterih oblik raka (levkemija, malign melanom in multipli mielom) z utišanjem gena za protein BCL-2 s pomočjo nasprotnosmiselnega oligonukleotida, ki se veže na prvih 6 kodonov sekvence mRNA za človeški bcl-2 in s tem povzroči njegovo degradacijo (28, 29). 2.4 Proleinske kinaze Proteinske kinaze so v procesu apoptoze vpletene v prenos apoptotskih ali antiapoptotskih signalov, kot tudi izvršitev samouničevalnega procesa, zato so tako proteinske kinaze kot tudi njihovi inhibitorji zanimiva tarčna mesta za razvoj novih zdravil pri zdravljenju raka. Najobetavnejši pristop k razvoju tovrstnih terapij predstavlja konstruiranje specifičnih ATP-kompetitivnih inhibitorjev, ki bi se vezali v žepe za vezavo ATP ob kinaznih aktivnih centrih (30). Od leta 2001 je v uporabi Glivec8 (Novartis Pharma GmbH, Nemčija), inhibitor v kontrolo proliferacije vpletene tirozinske kinaze, ki ga uporabljajo za zdravljenje levkemije in nekaterih gastrointestinalnih tumorjev (31). V 3. fazi kliničnih preizkusov zdravljenja pljučnega raka pa sta dva inhibitorja tirozinskih kinaz povezanih z receptorjem epidermalnega rastnega faktorja: lressa/ZD1839 (AstraZeneca, Velika Britanija) (30, 32) in Tarceva™/OSI-774 - zaključena 3. faza (OSI Pharmaceuticals, Inc., ZDA) (33). V začetnih fazah kliničnih poskusov za zdravljenje različnih malignomov je flavopiridol - inhibitor od ciklina odvisnih kinaz (Cdks, 34). V kliničnih preizkusih so še mnogi drugi inhibitorji proteinskih kinaz in po številu teh raziskav predstavljajo proteinske kinaze drugo najpomebnejšo skupino celičnih proteinov kot tarčnih mest za razvoj novih zdravil, takoj za receptorji, ki so sklopljeni z G-proteini (35). 3 Sklepi Napake v izražanju ali funkciji proteinov povezanih s proapoptotskimi ali antiapoptotskimi učinki negativno vplivajo na potek ali pa so vzrok za razvoj mnogih bolezni. Ideje za razvoj zdravil in terapevtski pristopi za te bolezni šele vznikajo z novimi spoznanji o poteku procesa apoptoze. Pri tem so osnova odkrivanja novih zdravil raziskave vseh v apoptozo vključenih proteinov, vključno z njihovimi biokemijskimi in molekularno-biološkimi mehanizmi delovanja ter tridimenzionalno zgradbo. Šele razjasnitev teh odnosov s pomočjo obstoječih in tudi modernih raziskovalnih tehnik s področja biomedicine bo postopno privedlo do odkritja vse večih farmakoloških pristopov k zdravljenju teh bolezni. Predklinične raziskave regulacije apoptoze potekajo v smereh zdravljenja nevrodegenerativnih bolezni, nekaterih virusnih okužb (tudi HIV) in različnih tumorskih obolenj. Najdlje v fazah kliničnih preizkusov sta trenutno zdravili za kronični hepatitis C (široko spektralni inhibitor kaspaz IDN-6556 - IDUN Pharmaceuticals) in različne oblike rakastih obolenj (utišanje gena za protein BCL-2 -Genta Inc.). Od leta 2001 dalje je v uporabi inhibitor tirozinske kinaze Glivec8 (Novartis Pharma GmbH, Nemčija), ki ga uporabljajo za zdravljenje levkemije in nekaterih gastrointestinalnih tumorjev. Zanimanje za nova, učinkovita zdravila za bolezni, ki so danes težko ali celo neozdravljive in katerih vzrok so nepravilnosti v poteku apoptoze, je zelo veliko, zato lahko z optimizmom upamo, da bodo mnoge predklinične raziskave v nekaj letih prešle v klinične, če bodo uspešne, pa tudi v splošno klinično prakso. farm vestn 2006; 57 153 306 prelom 7/7/06 8:42 AM Page 154 Pregledni članki - Review Articles Zahvala Zahvaljujemo se Vanji Marvin za pomoč pri izdelave slike 1 Literatura 1 Reed JC. Apoptosis-regulating proteins as targets for drug discovery. Trends Mol Med 2001;7:314-319. 2 Thompson CB. Apoptosis in the pathogenesis and treatment of disease Science. 1995;267:1456-1462. 3 Phenix BN, Badley AD. Influence of mitochondrial control of apoptosis on the pathogenesis, complications and treatment of HIV infection. Biochimie 2002;84:251-264. 4 Thornberry NA, Rano TA, Peterson EP et al. A combinatorial approach defines specificities of members of the caspase family and granzyme B Functional relationships established for key mediators of apoptosis. J Biol Chem. 1997;272:17907-17911. 5 http://clinicaltrials.gov/ct/show/NCT00088140?order=1 6 Natori S, Higuchi H, Contreras P et al. The caspase inhibitor IDN-6556 prevents caspase activation and apoptosis in sinusoidal endothelial cells during liver preservation injury. Liver Transpl. 2003;9:278-284. 7 Toulmond S, Tang K, Bureau Y et al. Neuroprotective effects of M826, a reversible caspase-3 inhibitor, in the rat malonate model of Huntington's disease. Br J Pharmacol. 2004;141:689-97. 8 Zender L, Hutker S, Liedtke C et al. Caspase 8 small interfering RNA prevents acute liver failure in mice. Proc Natl Acad Sci USA. 2003;100:7797-7802. 9 Chun TW, Fauci AS. Latent reservoirs of HIV: obstacles to the eradication of virus. Proc Natl Acad Sci USA. 1999;96:10958-10961 10 Antoni BA, Sabbatini P, Rabson AB et al. Inhibition of apoptosis in human mmunodeficiency virus-infected cells enhances virus production and facilitates persistent infection. J Virol. 1995;69:2384-2392. 11 Vocero-Akbani AM, Heyden NV et al. Killing HIV-infected cells by transduction with an HIV protease-activated caspase-3 protein. Nat Med 1999;5:29-33. 12 Deveraux QL, Reed JC. IAP family proteins-suppressors of apoptosis Genes Dev. 1999;13:239-252. 13 Holmlund JT. Applying antisense technology: Affinitak and other antisense oligonucleotides in clinical development. Ann N Y Acad Sci 2003;1002:244-251. 14 Isis Pharmaceuticals, http://www.isispharm.com/product_pipeline.html Accessed January 2006. 15 Wu TY, Wagner KW, Bursulaya B et al. Development and characterization of nonpeptidic small molecule inhibitors of the XIAP/caspase-3 interaction Chem Biol. 2003;10:759-767. 16 OostTK, Sun C, Armstrong RC etal. Discovery of potent antagonists of the antiapoptotic protein XIAP for the treatment of cancer. J Med Chem 2004;47:4417-4426. 17 Du C, Fang M, Li Y et al. Smac, a mitochondrial protein that promotes cytochrome c-dependent caspase activation by eliminating IAP inhibition Cell 2000;102:33-42. 18 Verhagen AM, Ekert PG, Pakusch M et al. Identification of DIABLO, a mammalian protein that promotes apoptosis by binding to and antagonizing IAP proteins. Cell 2000;102:43-53. 19 Chai J, Du C, Wu JW et al. Structural and biochemical basis of apoptotic activation by Smac/DIABLO. Nature 2000;406:855-862. 20 Gross A, McDonnell JM, Korsmeyer SJ. BCL-2 family members and the mitochondria in apoptosis. Genes Dev. 1999;13:1899-1911 21 Hirotani M, Zhang Y, Fujita N et al. NH2-terminal BH4 domain of Bcl-2 is functional for heterodimerization with Bax and inhibition of apoptosis. Biol Chem. 1999;274:20415-20420. 22 Lebedeva I, Rando R, Ojwang J et al. Bcl-xL in prostate cancer cells effects of overexpression and down-regulation on chemosensitivity. Cancer Res. 2000;60:6052-6060. 23 Qin Q, Patil K, Sharma SC. The role of Bax-inhibiting peptide in retinal ganglion cell apoptosis after optic nerve transection. Neurosci Lett. 2004;372:17-21. 24 Kaufmann T, Schinzel A, Borner C. Bcl-w(edding) with mitochondria. Trends Cell Biol. 2004;14:8-12. 25 Schinzel A, Kaufmann T, Schuler M et al. Conformational control of Bax localization and apoptotic activity by Pro168. J Cell Biol. 2004;164:1021-1032. 26 Sawada M, Sun W, Hayes P et al. Ku70 suppresses the apoptotic translocation of Bax to mitochondria. Nat Cell Biol. 2003;5:320-329. 27 Tzung SP, Kim KM, Basanez G et al. Antimycin A mimics a cell-death-inducing Bcl-2 homology domain 3. Nat Cell Biol. 2001;3:183-191 28 Genta Technology Platforms: Antisense. http://www.genta.com/Genta/lnvestorRelation/2005/press_20060103.html Accessed January 2006. 29 Genta: Ongoing Clinical Programs, http://www.genta.com/genta/ ClinicalProgram/programsl.html, Accessed January 2006 30 Fabbro D, Ruetz S, Buchdunger E et al. Protein kinases as targets for anticancer agents: from inhibitors to useful drugs. Pharmacol Ther. 2002;93:79-98. 31 http://www.glivec.com/content/about_glivec/index.jsp 32 Iressa http://www.iressa-us.com/prof.asp. Accessed: January 2006. 33 (Osi)Pharmaceuticals: Tarceva. http://www.osip.com/OSI/products.asp?id=171, Accessed: January 2006. 34 http://clinicaltrials.gov/ct/show/NCT00098371?order=1 35 Cohen P. Protein kinases-the major drug targets of the twenty-first century? Nat Rev Drug Discov. 2002;1:309-15. 154 farm vestn 2006; 57 FV st 2 2006 prelom 7/7/06 8:42 AM Page 155 Pregledni članki - Review Articles Koloidni silicijev dioksid kot nosilec učinkovin Colloidal silicon dioxide as a drug carrier Odon Planinšek Povzetek: Sinteza silicijevega dioksida s sol-gel postopkom, ki poteka z izdelavo koloidne suspenzije (sola) in geliranjem sola v gel, omogoča vgrajevanje termolabilnih učinkovin v različne strukture. Izdelamo lahko monolite, vlakna, obloge, mikrodelce ali nanodelce. Na področju farmacije poteka razvoj predvsem v smeri uporabe kserogela silicijevega dioksida kot nosilca učinkovin za peroralno uporabo. Uporabnost se kaže tudi pri izdelavi oblik za implantacijo (monoliti) in za injiciranje biorazgradljivih mikrodelcev za nadzorovano sproščanje učinkovine. Ključne besede: porozni silicijev dioksid, sol-gel tehnologija, mezoporozni nosilci učinkovin Abstract: The synthesis of silicon dioxide by a sol-gel technique through the formation of colloidal suspension (sol) and gelation of the sol into the gel enables incorporation of heat-sensitive active substances into the different structures. Monoliths, fibers, coatings, microparticles or nanoparticles can be formed. In pharmaceutical applications use of xerogel as a drug carrier for oral applications is under development. Sol-gel derived silica can be used also as implantable (monoliths) or injectable (microparticles) biodegradable carrier for controlled drug delivery. Key words: porous silica, sol-gel technology, mesoporous drug carriers I Uvod Porozne snovi z veliko specifično površino uporabljamo kot adsorbente, katalizatorje ali nosilce katalizatorjev ter v mnoge druge namene. Po nomenklaturi IUPAC jih delimo na mikroporozne (premer por <2 nm), srednjeporozne (2-50 nm) in makroporozne (>50 nm) snovi (1). Nekatere porozne anorganske snovi so se v zadnjih letih pojavile tudi kot potencialni nosilci učinkovin, s katerimi želimo izboljšati biorazpoložljivost, doseči dostavo do mesta delovanja, nadzorovano sproščanje in drugo. Sintetične snovi, ki jih uporabljamo v te namene, so zeolit, kserogel silicijevega dioksida in porozna keramika (2-5). Največ raziskav poteka na področju amorfnega silicijevega dioksida, izdelanega s sol-gel postopkom. Silicijev dioksid obstaja v dveh osnovnih oblikah, kristalni in amorfni V kristalni obliki je eden izmed najbolj razširjenih mineralov na Zemlji kamor spadajo kvarz, kristobalit in tridimit. Medtem ko je kristalni toksičen (večina bolezni - silikoz, povezanih s kristalnim silicijevim dioksidom, je posledica vdihavanja delcev), se amorfna oblika uporablja tudi v farmacevtske namene. Amorfne oblike silicijevega dioksida so: steklo, diatomejska prst in silikagel. Steklo obravnavamo kot fizikalno amorfno stanje snovi. Kot čisti silicijev dioksid lahko steklo pridobivamo iz kristalnega kvarza, ki ga talimo pri 1900 °C v vakuumu, s katerim odstranimo mehučke zraka, ter s hitrim ohlajanjem. Staljeni (fused) silicijev dioksid pridobimo s plamensko hidrolizo silicijevega tetraklorida nad 1500 °C. Diatomejsko prst sestavljajo fosilni depoziti mikroskopskih skeletov alg diatomej. Amorfni silicijev dioksid, pridobljen iz tekoče faze, imenujemo oborjeni ali koloidni. Za izdelavo lahko uporabimo Kistlerjevo reakcijo natrijevega silikata (vodno steklo) in klorovodikove kisline: Na2Si03 + 2 HCI -»[Si02 x H20] 2NaCI Za izdelavo porozne strukture (aerogela) lahko poteka odstranjevanje vode pri kritičnih pogojih, temperaturi 374 °C in tlaku 221 bar. Če pa zmesi dodamo metanol, ki se z vodo meša, so ti pogoji nekoliko blažji (Tkr Me0H =. 243 °C, Pkr Me0H = 63,8 bar, 6). Razvit je bil tudi postopek, kjer lahko aerogel izdelamo tudi pri sobnih pogojih (7). Druga možnost izdelave silikagela je sol-gel postopek z uporabo tetraalkilortosilikata (8). Raziskave različnih silikagelov potekajo na osnovi poznavanja silicijevega dioksida, ki se že uporablja v farmaciji. V evropski farmakopeji najdemo tri monografije za silicijev dioksid: Silica ad usum dentalem (silikagel, dentalni), Silica colloidalis anhydrica (silikagel, koloidni brezvodni), Silica colloidalis hydrica (silikagel, koloidni hidratirani). 2 Sol-gel tehnologija Okside, sintetizirane s sol-gel postopkom, uporabljamo za izdelavo delcev, vlaken, tankih filmov, monolitov in poroznih membran (slika 1) (5). V gelsko strukturo lahko vkjučimo učinkovino ali celo celice. Raziskave so pokazale, da beljkovine (tripsin, glukozna oksidaza in hidrogen peroksidaza) in mnoge druge učinkovine, vgrajene v kserogel silicijevega dioksida, obdržijo aktivnost. Doc. dr. Odon Planinšek, mag. farm., Univerza v Ljubljani, Fakulteta za farmacijo, Aškerčeva 7, 1000 Ljubljana farm vestn 2006; 57 155 FV st 2 2006 prelom 7/7/06 8:42 AM Page 156 Pregledni članki - Review Articles Tanek sloj kserogela ^Uo«^^^^ Segrevanje Hidroliza kondenzacija Tanek film Gosta keramika Segrevanje ------------> OQoaooaocyooo oooooooooooo gppgpggpQpgp Sušenje pri superkritičnih pogojih Uniformni delci Aerogel Slika 1: Pregled sol-gel postopka z nekaterimi aplikacijami (9). Figure 1: An overview of sol-gel processing together with some general applications (9). Reakcija hidrolize =Si-OR + H20 ---------> ^Si-OH + ROH Kondenzacija alkohola 'Si-OH + RO-Si ---------> Si-0-Si«= + ROH Kondenzacija vode = Si-OH +HO-Si -> Si-OSi= + H2O Monomer I Dimer \ Ciklična oblika 1 Primarni delec 1 a1 nm / \» pH < 7 ali Jb ^ pH 7-10, brez sol pH 7-10 s soljo _ S _ J V GELSKA MREŽA Ot DELCI VSOL-u Slika 2: Reakcije alkoksisilanov (10) in tvorba silicijevega dioksida iz sol-gel postopka s TEOS (11). Figure 2: Reactions of alkoxysilanes (10) and the formation of silica from the sol-gel processing of TEOS (11). 156 farm vestn 2006; 57 Koloidni silicijev dioksid kot nosilec učinkovin FV st 2 2006 prelom 7/7/06 8:42 AM Page 157 3 Sinteza in lastnosti silicijevega dioksida V zadnjih desetletjih tudi na farmacevtskem področju narašča število raziskav uporabnosti silicijevega dioksida, pridobljenega s sol-gel postopkom. Ime je povezano z metodo, ki poteka pri nizki temperaturi z uporabo prekurzorjev, s katerimi izdelamo homogene keramike in stekla. Najprej izdelamo koloidno suspenzijo (sol), sledi geliranje sola in tvorba vlažnega gela. V večini sol-gel postopkov uporabljamo vodo kot topilo in nizkomolekulske alkilsiloksane kot sta tetraetoksisilan (TEOS) ali tetrametoksisilan (TMOS) kot prekurzorja silicijevega dioksida. Alkoksid hidrolizira z vodo tako, da tvori silanole ob prisotnosti bazičnega ali kislega katalizatorja. Reakcije alkoksisilanov lahko povzamemo v obliki treh stopenj (slika 2): • hidroliza alkoksida, • silanol-silanol kondenzacija, • silanol ester kondenzacija. Hidroliza poteče z nukleofilnim napadom kisika iz vode na silicijev atom. S kondenzacijskimi reakcijami, ki sledijo, se tvorijo siloksanske vezi. Polimerizacijske korake lahko delimo na (slika 2): • polimerizacija monomerov v polimere, • kondenzacija polimerov v primarne delce, • rast ali aglomeracija primarnih delcev v večje ali v verigo, • povezovanje delcev v verige in tridimenzionalno mrežo. Mreža verig, ki se tvori v tekočem mediju, povzroči krčenje v gel. V zadnji stopnji voda in alkohol odparita, kar povzroči krčenje ali lomljenje monolitnega gela (10). 4 Dejavniki, ki vplivajo na strukturo kserogela silicijevega dioksida, pridobljenega s sol-gel postopkom " Osnovni značilnosti silicijevega dioksida, pridobljenega s sol-gel postopkom, sta poroznost in amorfna struktura. Pomembna lastnost je tudi njegova reaktivnost, ki jo omogočajo proste hidroksilne skupine. Mikrostrukturo kserogela silicijevega dioksida lahko nadzorujemo s spreminjanjem razmerja voda/alkoksid v reakcijski zmesi, vrsto katalizatorja in njegovo koncentracijo, s sintranjem pri povišani temperaturi, uporabo alkil substituiranih alkoksidov ali dodatkom drugih snovi 4.1 Vpliv razmerja voda/alkoksid na lastnosti kserogela Molarno razmerje voda/alkoksid ima zelo velik vpliv na mikrostrukturo kserogela silicijevega dioksida (10). Pri nizkem razmerju prevladuje reakcija kondenzacije, zaradi česar je čas nastajanja gela podaljšan in nastane mikroporozna struktura. Geli, ki so jih izdelali z razmerjem voda/alkoksid > 4, so imeli večje pore od gelov, izdelanih z razmerjem < 4 (12). Pri razmerju voda/alkoksid nad 10 je bila mikrostruktura kserogela skoraj neodvisna od vsebnosti vode v reakcijski zmesi. Poleg tega so ugotovili, da imajo geli, ki vsebujejo malo vode, veliko nezreagiranih alkoksi ligandov in tvorijo linearne strukrure (13). Pri veliki vsebnosti vode se tvorijo bolj razvejani polimeri. Pri nizkem razmerju voda/TEOS in nizkem pH lahko izdelamo vlaknaste strukture (14). 4.2 Vpliv katalizatorja na lastnosti kserogela Katalizator vpliva na pH reakcijske zmesi, ta pa na relativno razmerje hitrosti reakcij hidrolize in kondenzacije, tako da lahko nastanejo različni produkti v sol obliki (od razvejanih verig do koloidne raztopine) (10). Iler deli procese polimerizacije glede na tri pH območja, v katerih potekajo: pH<2, pH 2-7, pH>7 (11). pH=7 je meja, ker sta topnost in hitrost raztapljanja silicijevega dioksida pri tej vrednosti največja. Od pH vrednosti je odvisen tudi mehanizem rasti delcev. V kislem mediju se rast delcev ustavi pri velikosti 2-4 nm. Pri pH nad 7 je rast delcev odvisna predvsem od temperature. Nastanejo lahko delci, večji od 100 nm. Pri pH nad 7 so delci negativno nabiti in se odbijajo, kar preprečuje njihovo agregacijo. Pri nizkem pH, v bližini izoelektrične točke, se delci več ne odbijajo in tvorijo mrežo, ki vodi v nastanek gela (slika 2). Relativne hitrosti hidrolize in kondenzacije določajo tudi morfologijo končnega kserogela. Delci silicijevega dioksida so pri nizkem pH pozitivno nabiti in pri visokem pH negativno nabiti. Šibko bazični sol vsebuje velike množine deprotonirane silanolne skupine (SiO"), ki pospešijo hitrost kondenzacije, nastanejo razvejane strukture. Geliranje teh struktur vodi v nastanek mezoporoznih področij z velikostjo por 2-50 nm. Z nižanjem pH do izoelektrične točke (pH=2-3) se podaljšuje čas geliranja, kar vodi v nastanek linearnih in razvejanih mikroporoznih struktur (premer por < 2 nm) (15). Pri zelo kislem pH pod izoelektrično točko so posušeni geli spet mezoporozni, saj protoniranje silanolnih skupin do SiOH2+, ki so dobro izstopajoče skupine, pospeši reakcijo kondenzacije (10). 4.3 Vpliv kemijske modifikacije na lastnosti kserogela Organsko modificirani silikati predstavljajo hibridne sisteme^ v katerih kombiniramo več prekurzorjev. Kserogele, kjer so organske verige kovalentno pripete na atom silicija, imenujemo tip II (16). Te kemijsko vezane skupine spremenijo notranjo strukturo tako, da zmanjšajo stopnjo premreženja. Na površini se zmanjša število silanolnih skupin, s čimer se spremeni reaktivnost in hidrofobnost (14). Z uravnavanjem razmerja tetraalkoksisilana in alkil substituiranega alkoksida vplivamo na hidrofobnost silikagela. Velikost por in specifična površina naraščata s podaljševanjem alkilne skupine reagenta. Te spremembe v strukturi gela vplivajo tudi na hitrost sproščanja učinkovin (3). V kserogelih tipa I so modifikatorji (površinsko aktivne snovi anorganske soli, beljakovine, nabiti polimeri) organske snovi vezani z van derWaalsovimi ali hidrofobnimi interakcijami. Prisotnost teh spojin vpliva na velikost por in specifično površino silikagela (17). Veliko silikagelov, ki jih raziskujemo v terapevtske namene, vsebuje neurejene pore s široko porazdelitvijo velikosti. S sintezo MCM {Mobil Composition of Matter) 41 nastane mezoporozna silika z urejeno porozno notranjo strukturo s porami, ki tvorijo heksagonalni vzorec (slika 3). farm vestn 2006; 57 157 FV st 2 2006 prelom 7/7/06 8:42 AM Page 15S Pregledni članki - Review Articles Snov sintetiziramo s samourejanjem silicijevega dioksida in micelov površinsko aktivne snovi, ki narekuje strukturo produkta. Pri izdelavi MCM-41 lahko uporabimo na primer tetradeciltrimetilamonijev bromid. Struktura se tvori s povezovanjem negativno nabite površine silicijevega dioksida in pozitivno nabitimi miceli s kvarternim amonijem. Poroznost snovi dosežemo s kalciniranjem. Velikost por modificiramo z uporabo površinsko aktivnih snovi z ustrezno dolžino alkilne verige ali s solubilizacijo organskih snovi, ki povečajo velikost micela (18). ^1» ## Slika 3: TEM slika MCM-41 Figure 3: TEM picture of MCM-41 5 Kserogeli silicijevega dioksida kot nosilci učinkovin Bioaktivne spojine lahko v kserogel silicijevega dioksida vgradimo z adsorpcijo na površino s toploto obdelanih gelov (19-21) ali dodatkom med samim sol-gel postopkom (3, 5, 22) 5.1 Dodatek učinkovine med sintezo gela Vgrajevanje učinkovine v sol je predstavil Unger s sodelavci že leta 1983 (3). Ugotovili so, da fizikalno-kemijske lastnosti učinkovine bistveno vplivajo na hitrost sproščanja. Bazične učinkovine se sproščajo nadzorovano, nevtralne in kisle učinkovine pa zelo hitro. Učinkovine z reaktivnimi alkoholnimi ali fenolnimi skupinami lahko kemijsko vežemo na silicijev dioksid (23). Število hidroksilnih in karbonilnih skupin v molekuli učinkovine vpliva na vezavo in na sproščanje učinkovine. Spojine, ki vsebujejo kationske skupine, pri pH 1,5 do 3,0 lahko tvorijo vodikove vezi. Veliki hidrofobni deli molekule povečajo adsorpcijo na površino silicijevega dioksida (11). V določenih primerih (hidrokortizon) se lahko učinkovina permanentno zadrži v kserogelu (19,21). Hitrost sproščanja učinkovine iz kserogela lahko modificiramo z dodatkom vodotopnih polimerov, kot sta polietilenglikol ali sorbitol, al z uporabo substituiranih alkoksidov med sintezo (3, 24). Površino silicijevega dioksida lahko modificiramo z uporabo tako imenovanih ffisilane-coupling© snovi (npr. oktadeciltrietoksisilan, 3,3,3-trifluoropropiltrimetoksisilan), s katerimi povečamo afiniteto in vplivamo na hitrost sproščanja zelo hidrofobnih spojin (21). Na hitrost sproščanja lahko vplivamo z načinom sušenja, z nadzorovanjem velikosti delcev (22) ali z vplivom na velikosti por (19, 25). Proučeval so tudi nadzorovano sproščanje učinkovin iz kompozitov zdrobljenih delcev kserogela silicijevega dioksida in poliestrskih kopolimerov (26, 27). Učinkovino lahko dodamo k silicijevemu ali kovinskemu alkoksidu pred hidrolizo ali v hidrolizirano sol obliko. Ponavadi razlik v sproščanju učinkovine iz končnega produkta ni zaznati, saj vgrajevanje učinkovine poteče med stopnjo kondenzacije. Omejitev uporabnosti te metode je možnost razpada učinkovine med sintezo delcev. Odvisno od sestave delcev lahko dosežemo upočasnjeno al pospešeno sproščanje učinkovine. Vsebnost učinkovine je lahko relativno visoka (do nekaj deset odstotkov). Učinkovina lahko v gelu obstaja v amorfni obliki, kadar so pore v delcih dovolj majhne in če nismo presegli kapacitete nosilca (28). Mehanizem sproščanja učinkovin iz kserogelov silicijevega dioksida še ni dovolj raziskan. Sproščanje nifedipina iz zdrobljenih delcev silicijevega dioksida naj bi potekalo s pronicanjem topila v kapilare. Sproščanje progesterona iz poroznega kserogela silicijevega dioksida je sledilo drugemu Fickovemu zakonu (19). Tako je hitrost sproščanja odvisna od hitrosti raztapljanja in difuzije. Sproščanje toremifena je difuzijsko nadzorovano iz zdrobljenih delcev, medtem ko sledi kinetiki ničelnega reda iz monolitnih struktur (20, 29). Sproščanje heparina iz kserogela silicijevega dioksida v obliki palic sledi kinetiki ničelnega reda. Sproščanje lipofilnih učinkovin lahko poteka v dveh stopnjah; hitri sprostitvi dela učinkovine, ki ni reagirala s površino silicijevega dioksida, sledi upočasnjeno sproščanje učinkovine, ki se je vezala na nosilec (21). 5.2 Dodatek raztopine ali suspenzije učinkovine kserogelu silicijevega dioksida Drug način polnjenja delcev silicijevega dioksida z učinkovino je mešanje kserogela s prebitkom raztopine ali suspenzije z ustreznim topilu (voda, aceton, kloroform). Po vzpostavitvi ravnotežja delce speremo s čistim topilom in posušimo pri normalnem ali znižanem tlaku (21, 30). Slaba stran takšnega polnjenja delcev je uporaba prebitka učinkovine, ki jo s spiranjem izgubljamo, zato lahko proces modificiramo z uporabo minimalne količine raztopine ali suspenzije, ki je potrebna za popolno adsorpcijo in absorpcijo. Postopek polnjenja z učinkovino lahko večkrat ponovimo in tako bolj napolnimo pore v delcih in povečamo učinkovitost. Dosežemo lahko vsebnost 500 mg učinkovine v 1 g nosilca (31). Struktura učinkovine v napolnjenih delcih je odvisna od velikosti por. Majhne pore premera nekaj nm onemogočajo kristalizacijo učinkovine. V primeru, da je sproščanje učinkovine iz napolnjenih delcev prehitro, lahko delce obložimo z različnimi polimeri (npr. metilcelulozo ali etilcelulozo) (31). 158 farm vestn 2006; 57 Koloidni silicijev dioksid kot nosilec učinkovin FV st 2 2006 prelom 7/7/06 8:42 AM Page 159 6 Biokompatibilnost amorfnega silicijevega dioksida Biokompatibilnost definiramo kot ustrezen lokalni ali sistemski učinek biosnovi na gostitelja (32). Pričakujemo odsotnost stranskih učinkov, kot so toksično, karcinogeno, imunogeno ali vnetno delovanje. Silicij je eden izmed esencialnih elementov. Kristalinični silicijev dioksid je citotoksičen v makrofagih in povzroča spremenjeno rast granulacijskega tkiva (33, 34). Kserogeli, pridobljeni s sol-gel postopkom, so biokompatibilni in bioaktivni, saj tvorijo kemijske vezi s tkivom in stimulirajo rast kosti (35-37). Raziskave so pokazale, da po subkutani aplikaciji kserogel silicijevega dioksida obdajo kolagenska vlakna, ki po štirih tednih vsebujejo le malo vnetnih celic (35, 38, 39). Prav tako so raziskovali proliferacijo kultur murinskih fibroblastov in aktivacijo polimorfonuklearnih levkocitov s sol-gel pridobljenimi kserogeli. Kserogeli niso inhibirali rasti fibroblastov niti niso povzročili vnetne reakcije s tvorbo polimorfonuklearnih levkocitov (40, 41) Čeprav je narejenih še premalo raziskav, lahko predvidevamo, da so s sol-gel postopkom pridobljeni kserogeli netoksični, saj inducirajo normalno rast različnih celic. Po izpostavitvi vodi se kserogel začne s hidrolizo siloksanskih vezi razgrajevati v Si(OH)4 (10). Ta difundira v lokalno tkivo npr. okrog implantata, vstopa v krvni in limfni obtok ter se izloča z urinom, skozi jetra ali pa ga fagocitirajo makrofagi (42). Med absorpcijo koncentracija Si ostaja v fiziološkem območju. Akumulacije v perifernih organih ni bilo zaznati, kar pomeni, da se silicij v topni obliki neškodljivo izloči skozi ledvica. 7 Nekatere druge farmacevtske aplikacije silicijevega dioksida kot nosilca učinkovin Poleg monolitov in delcev silicijevega dioksida., pridobljenega s sol-gel postopkom^ potekajo raziskave pri razvoju tudi drugih^ tehnološko bolj zahtevnih farmacevtskih oblik. 7.1 Oblaganje delcev Z oblaganjem lahko vplivamo na hitrost proščanja učinkovine, jo zaščitimo pred vplivi okolja ali prikrijemo neprijeten okus učinkovine. Na Kemijskem inštitutu in Fakulteti za farmacijo v Ljubljani smo za prikrivanje okusa in nadzorovano sproščanje sol-gel postopek uporabili za oblaganje kristalov klaritromicina in bili pri tem relativno uspešni (slika 4) (43). Pogosto želimo izdelati delce učinkovine nanometerskih velikosti pravilnih oblik, kar je z obarjanjem težko doseči. Kadar nam uspe oboriti okrogle delce učinkovine, lahko pričakujemo uspešno oblaganje s silicijevim dioksidom (44). Učinkovina je lahko tudi sestavni del obloge, sestavljene iz silicijevega dioksida, iz katere se nadzorovano sprošča. 7.2 Mikrosfere iz silicijevega dioksida za parenteralno aplikacijo učinkovin Izdelava mikrosfer omogoča izdelavo delcev z ozko porazdelitvijo velikosti, izboljšanimi pretočnimi lastnostmi učinkovine in ustrezno Slika 4: Elektronsko mikroskopska slika klaritromicina, obloženega s silicijevim dioksidom. Figure 4: SEM micrographs of silica-coated clarithromycin particles. poroznostjo ter ohranitev aktivnosti termolabilnih učinkovin. Kortesuo in sodelavci so izdelali mikrosfere z raztapljanjem učinkovine v hidroliziran sol, ki so ga sušili z razprševanjem (4). Izdelali so mikrosfere, ki so vsebovale toremifen citrat ali deksomedetomidinijev klorid, velike nekaj deset mikrometrov. Kljub temu, da je je bil izkoristek relativno nizek (20-78 %), gre za obetaven postopek, ki omogoča izdelavo oblike z nadzorovanim sproščanjem učinkovine. V primerjavi z monolitnimi delci silikagela so bili ti delci manj porozni z manjšo površino. Zaradi tega je tudi delež vgrajene učinkovine v delcih manjši kot pri izdelavi monolitnih delcev. Po začetni hitri raztopitvi učinkovine s površine delcev je in vitro nadzorovano sproščanje trajalo od 7 do 50 dni. Razgradnja silikagela je potekala počasneje od sproščanja učinkovine, zato je bilo raztapljanje posledica tako difuzije kot erozije delcev. 7.3 Implanlali za kosti Silicijev dioksid, ki vsebuje ustrezno učinkovino, lahko uporabimo tudi kot material za polnenje in regeneracijo odmrlih prostorov, povzročenih s kirurškim posegom ali pri poškodbah kosti. Pri uporabi uveljavljenih klasičnih bioaktivnih materialov za ta namen (npr. biopolimerni cement, na Si02 temelječe bioaktivno steklo) pride ponavadi do vnetnih procesov, povzročenih zaradi prisotnosti pirogenih mikroorganizmov, ki jih zdravimo sistemsko z antibiotiki. Negativnim učinkom sistemske aplikacije se lahko izognemo s polnjenjem mezoporoznega silicijevega dioksida z ustrezno učinkovino (npr. antibiotikom), ki deluje kot rezervoar za lokalno nadzorovano sproščanje (45). Z uporabo sol-gel tehnologije ter postopkom emulgiranja in odparitve topila so izdelali tudi tako imenovano hibridno strukturo, sestavljeno iz mezoporoznega silicijevega dioksida in PLGA (kopolimer mlečne in glikolne kisline). Na ta način so zmanjšali delež učinkovine, ki se sprosti na začetku farm vestn 2006; 57 159 FV st 2 2006 prelom 7/7/06 8:42 AM Page 160 Pregledni članki - Review Articles raztapljanja ("burst" učinek) in podaljšali čas sproščanja glede na delce, ki niso vsebovali PLGA (46). V gelsko strukturo lahko razen antibiotika vgradimo tudi peptide (npr. TGF-a1-človeški rastni faktor), ki stimulirajo rast kosti (22). 7.4 Nanodelci kol nosilci učinkovin Chen in sodelavci so izdelali votle nanodelce silicijevega dioksida s premerom 60-70 nm in debelino stene 10 nm (slika 5). Kot šablono so uporabili delce kalcijevega karbonata premera 40 nm, ki so jih s kemijsko sintezo obložili z Si02. Kompozit so nato kalcinirali pri 700 °C, da je nastala porozna skorja. Odstranitev CaC03 so dosegli z raztapljanjem v raztopini HCI. Specifična površina izdelanih delcev je bila skoraj 900 m2/g.Votle delce so nato polnili z učinkovino (Slika 5). Zmešali so jih z vodno raztopino učinkovine ter spirali z acetonom. Sledilo je sušenje. Večina učinkovine se je adsorbirala na površin delcev. Raztapljanje adsorbirane učinkovine je bilo pospešeno, delež, ki je prešel pore in dosegel votlino delca (25 %), pa se je sprostil z zamikom (30). V drugem primeru so votle nanodelce polnili z etanolno raztopino briliant modrega (modelna učinkovina) pri superkritičnih pogojih. Na ta način so dosegli boljše polnjenje votline. Na začetku se je ponovno raztopila na površini adsorbiran delež modelne učinkovine (60 %), medtem ko je bilo raztapljanje preostalega dela (40 %) upočasnjeno (do 19 ur) (46). ^nUUnx Oblaganje *n O Kalciniranje Spiranje in sušenje Slika 5: Stopnje izdelave votlih nanodelcev silicijevega dioksida in polnjenje z učinkovino. Figure 5: Procedures for preparing hollow silica nanoparticles and loading with the drug. 8 Zaključek 9 Literatura Koloidni silicijev dioksid izdelan s sol-gel postopkom je porozen biokompatibilen material z mnogimi možnostmi uporabe v farmaciji. Izdelava monolitov, mikrodelcev ali nanodelcev in drugih struktur omogoča nadzorovano sproščanje učinkovine in ciljano terapijo. Uporabljamo jih za izdelavo farmacevtskih oblik za peroralno aplikacijo, s katerimi se izognemo predsistemskemu metabolizmu učinkovine, in za parenteralno aplikacijo, ne da bi prišlo do procesov vnetja. Poleg tega je koloidni silicijev dioksid, izdelan s sol-gel postopkom, bioaktiven, saj se veže na kosti in stimulira njihovo rast. Pričakujemo lahko, da se bo s sol-gel postopkom pridobljeni amorfni silicijev dioksid kmalu pojavil v farmacevtekih izdelkih, ki bodo omogočali bolj učinkovito in pacientu prijazno zdravljenje. Ciesla U, Schuth F. Ordered mesoporous materials. Micropor Mesopor Matter 1999; 27: 131-149. Charnay C, Begu S et al. Inclusion in mesoporous templated silica: drug loading and release property. Eur J Pharm Biopharm 2004; 57: 533-540 Unger K, Rupprecht H et al. The use of porous and surface modified silicas as drug delivery and stabilizing agents. Drug Dev Ind Pharm 1983; 9: 69- 91. Kortesuo P, Ahola M et al. In vitro evaluation of dol gel processed spray dried silica gel microspheres as carrier in controlled drug delivery. Int J Pharm 2000; 200: 223-229. Ahola M, Kortesuo P et al. Silica xerogel carrier material for controlled release of toremifene citrate. Int J Pharm 2000; 195: 219-227. Kistler SS. Coherent expanded aerogels and jellies. Nature 1991; 127, 741- 747. 160 farm vestn 2006; 57 FV st 2 2006 prelom 7/7/06 8:42 AM Page 161 Koloidni silicijev dioksid kot nosilec učinkovin 7. Schwertfeger F, Frank D, Schmidt M. Hydrophobic waterglass based aerogels without solvent exhange or supercritical drying. J non-Crystalline Solids. 1998; 225: 24-29. 8. Peri JB. Infrared study of OH and NH2 groups of a dry silica aerogel J.Phys.Chem. 1966; 70: 2937-2945. 9. The Sol-Gel research program at AWE. Discovery Magazine 2002; 5 http://www.awe.co.uk/main_site/scientific_and_technical/publications/disc overy_july_2002/index.htm 10. Brinker CJ, Scherer GW, 1990. The physics and chemistry of sol-gel processing. Academic Press Inc, San Diego, CA, USA. 11. Her RK. 1979. The chemistry of silica. John Wiley & Sons, New York. 12. Ro JC, Chung, I. J., 1991. Structures and properties of silica gels prepared by the sol-gel method. J Non-Cryst. Solids 1991; 130: 8-17. 13. Kusakabe K, Sakamoto S et al. Pore structure of silica membranes formed by a sol-gel technique using tetraethoxysilane and alkyltriethoxysilanes Separation and Purification Technology 1999; 16: 139-146. 14. Lev O, Tsionsky M etal. Organically modified sol-gel sensors. Anal. Chem 1995; 67: 22-30. 15. Meixner DL, Dyer PN. Influence of sol-gel synthesis parameters on the microstructure of particulate silica xerogels. J Sol-Gel Sci Technol 1999; 14 223-232. 16. Baker GA, Pandey S et al. Toward tailored composites: Local dipolarity and nanosecond dynamics within binary composites derived from tetraethylorthosilane and ORMOSILs, oligomers or surfactants. J Sol-Gel Sci Techn 1999; 15: 37-48. 17. Vong MSW, Bazin N, Sermon PA. Chemical modification of silica gels. J Sol-Gel Sci Techn 1997; 8: 499-505. 18. Charnay C, Begu S, et al. Inclusion of ibuprofen in mesoporous templated silica: drug loading and release propety. Eur J Prarm Biopharm 2004; 57 533-540. 19. Sieminska L, Zerda TW. 1996. Diffusion of steroids from sol-gel glass. J Phys Chem 1996; 100: 4591-4597. 20. Ahola M, Kortesuo P, Kangasniemi I et al. In vitro release behaviour of toremifene citrate from sol-gel processed sintered silica xerogels. Drug Dev Ind Pharm 1999; 25: 955-959. 21. Otsuka M, Tokumitsu K, Matsuda Y. Solid dosage form preparation from oily medicines and their drug release. Effect of degree of surface modification of silica gel on the drug release from phytonadione-loaden silica gels. J Control Release 2000; 67: 369-384. 22. Nicoll SB, Radin S et al. In vitro release kinetics of biologically active transforming Growth factor-a1 from a novel porous glass carrier Biomaterials 1997; 18: 853-859. 23. Eckert-Lill C, Lili NA et al. Chemiadsorbates of drugs on silica: A new approach to drug release modification. Drug Vev Ind Pharm. 1987; 13: 1511-1532. 24. Bottcher H, Kallies KH, Haufe H. Model investigations of controlled release of bioactive compounds from thin metal oxide layers. J Sol-Gel Sci Techn 1997; 8: 651-654. 25. Aughenbaugh W, Radin S, Ducheyne P. 2001. In vitro controlled release of vancomycin from silica xerogel. In 27th Annual Meeting of Society for Biomaterials 2001; 1: 54. 26. Ahola M, Sailynoja E et al. In vitro evaluation of biodegradable 6-caprolactone-co-D,L-lactide/silica xerogel composites containing toremifene citrate. Int J Pharm 1999; 181: 191-199. 27. Rich J, Kortesuo P et al. Effect of the molecular weight of poly(e-caprolactone-co-DL-lactide) on toremifene citrate release from copolymer/silica xerogel composites. Int J Pharm 2000; 212: 121-130. 28. Suss W, Slowik P, Bottcher H. Embedding of nifedipine in silica-xerogels by the sol gel technique. Pharmazie 1999; 54: 513-516 29. Ahola M, Kortesuo P et al. Silica xerogel carrier material for controlled release of toremifene citrate. Int J Pharm 2000; 195: 219-227. 30. Chen J, Ding H et al. Preparation and characterization of porous hollow silica nanoparticles for drug delivery application. Biomaterials 2004 ; 25: 723-727. 31. Ohta KM, Fuji M et al. Development of a simple method for the preparation of a silica gel based controlled delivery system with a high drug content. Eur J Pharm Sci 2005; 26:87-96. 32. Williams DF. Implant materials in biofunction, Advances in biomaterials Elsevier Science Publishers, Amsterdam. 1988. 33. Allison AC, Harrington JS, Bibeck M. An examination of the cytotoxic effects of silica on macrophages. J Exp Med 1966; 124: 141-161 34. Absher MP, Trombley L et al. Biphasic cellular and tissue response of rat lungs after eight-day aerosol exposure to the silicon dioxide cristobalite. Am J Pathol 1989; 134: 1243-1251 35. Hench LL, Wilson J 1986. In Silicon Biochemistry. Vol. 121. Wiley. Chichester, pp. 231-246. 36. Li P, Ohtsuki C et al. Apatite formation induced by silica gel in simulated body fluid. J Am Ceram Soc 1992; 75: 2094-2097. 37. Klein CPAT, Li Petal. Effect of sintering temperature on silica gels and their bone bonding ability. Biomaterials 1995; 16: 715-719 38. Radin S, El-Bassyouni G et al. Tissue rections to controlled release silica xerogel carriers. Bioceramics 1998; 11 (Eds, LeGeros, R. Z. and LeGeros. J. P.). Proceeding of the 11th International symposium on Ceramics in Medicine. World Scientific Publishing, New York, NY, USA, pp. 529-532. 39. Kortesuo P, Ahola M et al. Sol-gelprocessed sintered silica xerogel as a carrier in controlled drug delivery. J Biomed Mater Res 1999; 44: 162-167 40. Wilson J, Pigott GH et al. Toxicology and biocompatibility of bioglasses. J Biomed Mater Res 1981; 15: 805-817. 41. Palumbo G, Avigliano Let al. Fibroblast growth and polymorphonuclear granulocyte activation in the presence of a new biologically active sol-gel glass. J Mat Sci Mat Med 1997: 8, 417-421 42. Lai W, Ducheyne P, Garino J. Removal pathway of silicon released from bioactive glass granules in vivo. Bioceramics 1998; 11 (Eds, LeGeros, R. Z. and LeGeros, J. P.). Proceeding of the 11th International Symposium on Ceramics in Medicine. World Scientific Publishing Co. Pte. Ltd., New York. NY, USA, pp. 383-386. 43. Bele M, Dmitrašinovič D et al. Silica coatings on clarithromycin. Int J Pharm 2005; 291: 149-153. 44. Škapin s, Matijeviž E. Preparation and coating of finely dispersed drugs 4. Loratadine and danzol. J Coll Interface Sci. 2004; 272: 90-98 45. Xue JM, Shi M. PLGA/mesoporous silica hybrid structure for controlled drug release. J Contolled Release 2004; 98: 209-217. 46. Li ZZ, Wen L et al. Fabrication of porous hollow silica nanoparticles and their applications in drug release control. J Control. Relelase 2004; 98: 245-254. farm vestn 2006; 57 161 FV st 2 2006 prelom 7/7/06 8:42 AM Page 162 Pregledni članki - Review Articles Ciljan vnos učinkovin z uporabo lektinov - korak naprej v razvoju bioadhezivnih dostavnih sistemov Lectin-mediated drug delivery - a step forward in development of bioadhesive drug delivery systems Petra Kocbek, Julijana Kristl Povzetek: Razvoj novih sistemov za dostavo učinkovin je dandanes velik izziv farmacevtske tehnologije. Sodoben in obetajoč pristop predstavlja uporaba lektinov. Lektini so proteini ali glikoproteini, ki imajo v strukturi vsaj eno domeno s katero prepoznajo in se reverzibilno vežejo na specifični mono- ali oligosaharid. Interakcije med lektini in sladkorji so specifične, saj jih lahko primerjamo z interakcijami encim-substrat ali antigen-protitelo. Za dostavo učinkovin imajo velik pomen bioprepoznavne lastnosti lektinov, ki interagirajo s specifičnimi sladkorji glikoproteinov mukusa ali glikokaliksa celic in vodijo do mukoadhezije, citoadhezije in/ali citoinvazije. Tako predstavlja uporaba lektinov možnost ciljanega dostavljanja učinkovin v tarčne celice in tkiva po različnih poteh dajanja (oralno, peroralno, pulmonalno, okularno). Uporaba lektinov nudi perspektivno možnost za dostavo proteinskih učinkovin, vakcin in terapevtskih genov. Ciljanje dosežemo tako, da pripravimo konjugate učinkovine z lektini tj. lektinizirano predzdravilo, ali pa modificiramo površino nanodelcev, mikrosfer ali liposomov tako, da nanje pripnemo molekule lektina. Kljub številnim prednostim lektinov, pa moramo biti pri izbiri lektinov za dostavo učinkovin pozorni na toksičnost in imunogenost določenih lektinov. Ključne besede: lektini, bioadhezija, ciljano dostavljanje, predzdravila, nosilni sistemi Abstract: Very promising and up-to-date approach in development of new drug delivery systems represents an application of lectins. Lectins are proteins or glycoproteins which have in structure at least one carbohydrate recognition-domain that is capable to bind reversibly to specific mono- or oligosaccharide. Interactions between lectins and sugars are highly specific, comparable to those between the enzyme and substrate, or antigen and antibody. Great importance of lectins in bioadhesive drug delivery arises from their biorecognition properties making them possible to interact with specific sugars in the mucus or cell glycocalix, leading to the mucoadhesion, citoadhesion and/or citoinvasion Furthermore, lectins can be used as ligand molecules directing various delivery systems to specific cells and tissues following different routes of application such as oral, peroral, pulmonal, or ocular. They offer possibility for delivery of protein drugs, vaccines and therapeutic genes. Targeting can be achieved by conjugating lectins to specific drugs (lectinized prodrugs) or attaching them to the surface of nanoparticles, microsferes or liposomes. Despite many advantages lectins should be used by caution since some of them might attest with toxicity or immunogenicity. Keywords: lectins, bioadhesion, drug targeting, prodrugs, carrier systems I Uvod Začetki lektinologije segajo v leto 1888, ko je Stillmark ugotovil, da izvleček iz ricinusovih semen povzroči aglutinacijo eritrocitov (1). Nato so snovi s podobno biološko aktivnostjo, ki so jih izolirali iz rastlin, poimenovali hemaglutinini (2). Ko so opazili, da nekateri hemaglutinini selektivno aglutinirajo krvne celice glede na krvne skupine ABO, so te hemaglutinine poimenovali lektini. Beseda lektini izvira iz latinske besede »legere«, kar pomeni izbrati; torej lektini selektivno izberejo vezalno mesto na glikoziliranih površinah (3, 4). Dandanes so lektini definirani kot proteini ali glikoproteini, ki imajo v strukturi vsaj eno domeno s katero prepoznajo in se reverzibilno vežejo na specifičn mono- ali oligosaharid. Ali drugače, lektini so receptorji za sladkorne molekule (2, 3, 5, 6). Nekateri lektini so zgrajeni iz podenot z različnimi vezalnimi mesti za sladkorje. Lektini so v naravi zelo razširjeni. Izoliral so jih iz mikroorganizmov, rastlin in živali, virusov, bakterij, alg, gliv, asist. Petra Kocbek, mag. farm., in prof. dr. Julijana Kristl, mag. farm., Fakulteta za farmacijo, Aškerčeva 7, 1000 Ljubljana 162 farm vestn 2006; 57 306 prelom 7/7/06 8:42 AM Page 163 telesnih tekočin vretenčarjev in celičnih membran sesalcev (7) nterakcije med lektini in sladkorji so zelo specifične, saj jih lahko primerjamo z interakcijami encim-substrat ali antigen-protitelo (5, 8) Lektini se lahko vežejo na proste sladkorje ali na določene sladkorne komponente polisaharidov, glikoproteinov ali glikolipidov, prostih ali vezanih v celičnih membranah (slika 1). Slika 1: Zgradba celične membrane, kjer so sladkorji vezani na membranske proteine in lipide zunanje strani celične membrane Figure 1: Schematic presentation of cell membrane structure. Sugars are bound to membrane proteins and lipids on the extracellular side of the cell membrane. nterakcije med sladkorji in laktini na celični površini imajo pomembno vlogo v človeškem organizmu pri procesih kot so opsonizacija mikrobov, fagocitoza, aktivacija in diferenciacija celic, adhezija in migracija celic, apoptoza idr.. Tudi patogene bakterije in bakterije, ki so del normalne mikrobne flore, se pritrjujejo včasih na zelo specifičen del črevesa preko interakcij med lektini in določenimi sladkorji (5, 6) Tovrstne možnosti izkoriščajo za razvoj lektiniziranih dostavnih sistemov (DS). 2 Vloga lektinov pri ciljani dostavi učinkovin Zelo specifične interakcije med lektini in sladkorji so temelj uporabe parov lektin-oligosaharid za ciljano dostavo učinkovin. V osnovi ločimo dva načina takšnega ciljanja. Pri prvem načinu t.i neposrednem ciljanju je oligosaharid del DS. Endogeni lektini na površini celic prepoznajo sladkorni del DS, ki je neke vrste »naslov« za ciljano dostavo učinkovin v tarčne celice. Na podlagi sladkorne kode lahko lektini tarčnih celic prepoznajo, vežejo in internalizirajo lektiniziran DS (9). DS pripravimo s kovalentno vezavo sladkorjev na polimere in druge aglikone. Namenjeni so predvsem zdravljenju virusnih obolenj, imunski terapiji, nadomestnemu encimskemu zdravljenju in genskemu zdravljenju (5). Ciljan vnos učinkovin z uporabo lektinov Drugi način t.i. reverzno ciljanje predstavlja obratni mehanizem prvega. DS je na površini prekrit z molekulami eksogenega lektina s specifičnostjo za določen sladkor. V ta namen se večinoma uporabljajo rastlinski lektini. Takšen DS lahko vstopa v interakcije s sladkornimi deli endogenih proteoglikanov, glikoproteinov al glikolipidov na površini celic (9). Glede na literaturne podatke je mnogo bolj poznano in raziskovano pripenjanje lektinov na DS, ki specifično prepozna sladkor na ciljnem mestu, kot pripenjanje sladkorjev na DS, ki jih specifično prepoznajo endogeni lektini na tarčnem mestu. Tako je tudi vsebina tega članka usmerjena k t.i. reverznemu ciljanju 3 Bioadhezijja, mukoadhezija in citoadhezi|a Razvoj lektiniziranih DS temelji na natančnem poznavanju interakcij med sladkornimi ligandi na površini celic in lektini. Za dostavo učinkovin imajo velik pomen bioprepoznavne lastnosti lektinov preko interakcij s specifičnimi sladkorji, rezultat česar so mukoadhezija, citoadhezija in/ali citoinvazija (9). Bioahezija je sposobnost medsebojne vezave dveh komponent od katerih je vsaj ena biološka (10). Tako definiran izraz je zelo širok in obsega mukoadhezijo in citoadhezijo. Mukoadhezija pomeni vezavo na mukus, ki prekriva sluznice, citoadhezija vezavo neposredno na celično površino (slika 2). MukMdlmlJa Cltoidhuiji A B Slika 2: Interakcije lektinov s celicami, vstop v celice in prehod skozi enterocite (9). Figure 2: Lectin interactions with cells, entry into the cells and crossing through the enterocytes (9). farm vestn 2006; 57 163 306 prelom 7/7/06 8:42 AM Page 164 Pregledni članki - Review Articles Ideja o bioadhezivnih dostavnih sistemih sega kakšnih dvajset let nazaj (11) in še vedno predstavlja izziv za številne raziskovalce. Kljub prednostim poznanih bioadhezivnih polimerov, le-ti niso brez pomanjkljivosti, saj se vežejo na ciljno mesto z nespecifičnimi fizikalno-kemijskimi interakcijami kot so Van der Waalsove in vodikove vezi. Takšni polimeri, kot so hitosan, natrijev alginat karboksimetilceluloza, hidroksipropilceluloza idr., pri vezavi ne ločijo med slojem mukusa, ki prekriva celično površino, in med mukusom, ki je že odluščen, ter med površinami drugih komponent črevesne vsebine. Ciljano vezavo mukoadhezivnega DS na tarčno mesto na površini sluznic lahko tako preprečijo predhodne interakcije z drugimi komponentami. Pomanjkljivost takšnega DS je poleg nespecifičnih interakcij tudi vezava na sloj mukusa, ki prekriva sluznice, in ne neposredna vezava na površino epitela, kjer poteka absorpcija. Čas zadrževanja takšnega mukoadhezivnega pripravka na vezalnem mestu je omejen s časom obnavljanja mukusnega sloja (1-3 ure) (6). V nasprotju z mukoadhezijo (slika 2A), ki temelji na nespecifičnih interakcijah med verigami mukoadhezivnih polimerov in mukusom, predstavljajo interakcije med lektini in sladkorji na površini celic korak naprej pri dostavi učinkovin, saj je vezava lektinov na tarčno mesto zelo specifična (slika 2B) (6, 9). Za proces citoadhezije lektinov je značilno, da so interakcije zelo specifične in jih lahko primerjamo s specifičnostjo interakcij med antigenom in protitelesom. Prednost citoadhezije pred mukoadhezijo je neposredna vezava na površino celic, kar pomaga pri prehajanju epitelijskih absorpcijskih barier. Prednosti takšnih DS so: (I) podaljšano zadrževanje neposredno na površini celic, neodvisno od obnavljanja mukusnega sloja, (II) sprožanje in sodelovanje pri vezikularnih transportnih procesih (endo- in transcitoza) in (III) sprememba permeabilnosti epitela z receptorsko posredovanim odpiranjem tesnih stikov med epitelijskimi celicami (8) 3.1 Mukoadhezivne lastnosti rastlinskih lektinov Prebavni trakt sesalcev prekriva sloj mukusa, ki deluje kot drsilo; lajša gibanje himusa in ščiti pod njim ležeče tkivo pred delovanjem želodčnega soka, proteazami, patogenimi mikroorganizmi in tudi pred mehanskimi poškodbami (12). Pri človeku je debelina mukusnega sloja v različnih delih prebavnega trakta zelo različna in se giblje od 50-500 um v želodcu do 50-150 um v kolonu (13). V povprečju tvori mukus v prebavnem traktu človeka sloj z debelino 192 um (3). Mucini so glikoproteini z molekulsko maso večjo od 2 x 106 Da in so tvorilci gela (9). Glikoproteini črevesnega mukusa vsebujejo 77,5 % ogljikovih hidratov sestavljenih iz N-acetil-galaktozamina, N-acetil-glukozamina, galaktoze, fukoze in sialične kisline (3). Mucini predstavljajo le 0,5-4,0 % mase mukusa. Poleg mucinov in vode (~ 95 %) vsebuje mukus tudi soli (0.5-1 %), proste beljakovine (1 %), lipide in odluščene epitelijske celice (14) Značilnosti interakcij med lektini in mucini so specifičnost, pH-odvisnost in reverzibilnost. Pri proučevanju interakcij med fluorescenčno označenimi analogi rastlinskih lektinov in glikoproteini želodčnega mukusa prašičev so ugotovili, da vpliva na vezalno kapaciteto mucinov za lektine pri nevtralnem pH poleg števila specifičnih vezalnih mest tudi njihova sterična dostopnost. Ugotovil so, da imajo prašičji želodčni mucini največjo vezalno kapaciteto med preskušanimi lektini za aglutinin iz pšeničnih kalčkov (»wheat germ agglutinin«, WGA), saj se le-ta veže na sialično kislino, ki je pogosto terminalni del linearnih ali razvejanih glikoproteinov (12). Vsebnost nativnih glikoproteinov je v želodčnem mukusu prašičev primerljiva z vsebnostjo glikoproteinov v črevesnem mukusu človeka, zato želodčni mukus prašičev uporabljajo v in vitro študijah za proučevanje interakcij med lektini in mukusom. Iz dobljenih rezultatov lahko sklepamo na interakcije med mucini in lektini v prebavnem traktu človeka (12). Rezultati interakcij med WGA in prašičjimi želodčnimi mucini so pokazali največjo stopnjo vezave pri pH 5, kar pomeni, da se po peroralnem dajanju večina WGA veže v zgornjem delu duodenuma. Tako lahko sklepamo, da se le majhen delež lektiniziranega DS zaradi vezave na želodčni mukus ne adsorbira na mukus v tankem črevesu (9). Čeprav predstavlja mukusni sloj difuzijsko bariero, so lahko mucin »lovilci« za lektinizirane DS zaradi specifičnih interakcij z lektini Mukoadhezija lektiniziranih DS predstavlja prvo stopnjo v procesu ciljane dostave učinkovin. V raziskavah so ugotovili, da so interakcije med mucini in WGA reverzibilne, zato se lahko lektini sprostijo z mucinov in se specifično vežejo na prosta vezalna mesta na površin celičnih membran (6, 12). 3.2 Citoadhezivne lastnosti rastlinskih lektinov Klasični polimerni mukoadhezivni DS se vežejo na mukus, kjer se učinkovina sprosti. Lektinizirani sistemi ciljajo dostavo učinkovin neposredno na celično površino enterocitov, kjer poteka absorpcija. Specifične interakcije med lektini in sladkorji glikokaliksa skrajšajo difuzijsko razdaljo, ki jo mora preiti učinkovina v procesu absorpcije. Hkrati pa velika lokalna koncentracija učinkovine na samem mestu absorpcije poveča koncentracijski gradient in s tem hitrost absorpcije ter zmanjša razgradnjo učinkovine z encimi v svetlini prebavnega trakta (5, 15). Z namenom, da bi ocenili vezalno kapaciteto za lektine in proučil vzorec glikozilacije humanim enterocitom podobnih celičnih linij (Caco-2, HT-29, HCT-8), celic karcinoma prostate (Du-145) in celic karcinoma mehurja (5637) so s pretočno citometrijo in fluorimetrijo ugotavljali interakcije določenih lektinov z različnimi sladkorji (16, 17). Ugotovili so, da imajo celične linije največjo vezalno kapaciteto za lektin iz Triticum vulgare. WGA se ne veže le na rakave celice kolona, ampak tudi na humane kolonocite. Le-ti imajo petnajst krat manjšo vezalno kapaciteto za WGA, še zmeraj pa nudijo veliko število vezalnih mest za lektinizirane DS (17). Raziskave vezave WGA na izolirane receptorje za epidermalni rastn faktor (»epidermal growth factor«, EGF) in na in vitro model intestinalnega epitela (monosloj Caco-2 celic) so potrdile, da EGF-receptorji sodelujejo pri citoadheziji WGA (19). Ključna vloga EGF-receptorja pri vezavi lektinov odpira dve zanimivi področji za uporabo WGA pri dostavi učinkovin (15) 1. EGF-receptor je prekomerno izražen pri številnih rakavih obolenjih (npr. rak jeter, prsi, pljuč, mehurja), zato lahko pričakujemo, da bodo 164 farm vestn 2006; 57 306 prelom 7/7/06 8:42 AM Page 165 z WGA lektinizirana predzdravila ali DS primerni za ciljano dostavo protitumornih učinkovin 2. Celice, ki imajo izražen EGF-receptor so prisotne tudi v večini zdravih tkiv, zato lahko citoadhezivne lastnosti vezanega lektina omogočijo receptorsko pot privzema učinkovin in s tem povečanje njihove biološke uporabnosti. 4 Modificirana dostava učinkovin z lektini Sluznice prebavnega, dihalnega in urogenitalnega trakta ter očesna sluznica, nudijo dve tarčni mesti za dostavo učinkovin s pomočjo lektinov: gelski sloj mukusa in glikokaliks epitelijskih celic. Mukus prekriva večino epitelov, kjer poteka absorpcija, in je prvo tarčno mesto za lektinizirane sisteme. Kadar lektiniziran DS preide sloj mukusa, je glikokaliks celic sekundarno tarčno mesto. Glikokaliks sestavljajo sladkorni deli proteoglikanov, glikolipidov in glikoproteinov, ki so zasidrani v lipidni dvosloj celičnih membran (15) Različne vrste celic imajo na površini izražene različne sladkorje. Prav tako se po vzorcu glikozilacije med seboj razlikujejo zdrave od obolelih celic (npr. rakavih). Tako lahko z uporabo lektinov dosežemo ciljano dostavo učinkovin v specifične celice in tkiva (1, 6). 4.1 Privzem lektinov v celice Vezavi lektiniziranih DS na membrane celic lahko sledi citoinvazija, ki jo sprožijo lektini. Privzem lektiniziranih DS v celice povzroči sprostitev vezalnih mest za lektine na površini celic. Rezultat je lahko pospešen intracelularni privzem lektiniziranih DS (6, 12), ki se lahko v celici razgradijo ali pa sledi transcelularni transport (3). V nasprotju s citoadhezijo, ki je konstantna in neodvisna od temperature, sta za proces privzema v celice potrebna povišana temperatura in daljši čas, kar so ugotovili z in vitro študijami vezave WGA na Caco-2 celice. Povečana fluidnost celičnih membran igra ključno vlogo pri privzemu lektinov v celice (3, 15). Glavna značilnost citoinvazije (slika 2C), ki jo sprožijo lektini, je aktiven transport. V skladu z ugotovitvijo, da je receptor za EGF vezalno mesto za lektine, lahko privzem lektinov pripišemo receptorski endocitozi. Kar 60 % WGA se po vstopu v celice nahaja v lizosomih. Ta lizosomska pot (slika 2 C in D) v celici je primerna za dostavo učinkovin, ki so stabilne v kislem. Učinkovina se iz lektiniziranega DS sprosti, ko pride do razgradnje ogrodja DS v izosomih tarčnih celic (3). Receptorska pot privzema v celice omogoča premostitev epitelijske absorpcijske bariere po peroralnem dajanju, lahko pa jo izkoristimo tudi za prevajanje signalov v celice z namenom sprožanja vezikularnih transportnih procesov v ali skozi polarizirane epitelijske celice (2). Receptorsko posredovan privzem učinkovin, vključno z lektinizacijo in ciljanjem glikoziliranih zunajceličnih domen membranskih receptorjev, je obetajoč pristop za povečanje absorpcije učinkovin z majhno biološko uporabnostjo. Veliko raziskovalnega dela pa je še potrebno, da bi ugotovili prednosti in slabosti takšnega ciljanja v in vivo pogojih 4.2 Transciloza lektinov Na Caco-2 celicah so proučevali transport fluorescenčno označenih delcev z velikostjo 50 nm, ki so imeli na površini vezane lektine. Ugotovili so, da s pripenjanjem WGA na površino nanodelcev Ciljan vnos učinkovin z uporabo lektinov dosežejo povečanje transcitoze za 20 %. Podobnne izsledke so dobili tudi v raziskavah s konkavalinom A (slika 3) (20). Rezultati torej kažejo, da lektinizacija površine koloidnih dostavnih sistemov poveča njihov transcelularni transport (slika 2D) v in vitro pogojih. Nekateri strokovnjaki menijo, da tudi v in vivo pogojih pride do transcitoznega transporta lektinov, kar potrjuje detekcija aglutinina iz arašidov (lektin prisoten v prehrani) v periferni venski krvi (2). kovinski ion Slika 3: Struktura kompleksa konkavallna A s trisaharidom manoze (7). Figure 3: Structure of concavalln A in complex with the trisaccharide of mannose (7). 5 Lektinizirana predzdravila Lektinizirano predzdravilo je zgrajeno iz lektina kot dela namenjenega ciljanju specifičnih sladkorjev, učinkovine kot aktivnega dela in distančnika, ki povezuje oba dela (slika 4). Topnost takšnega predzdravila v vodnem okolju je pogoj za njegovo absorpcijo. Kadar lektiniziramo lipofilne učinkovine, zagotavlja topnost konjugata v vodi hidrofilni del, ki ga predstavlja lektin. Z izbiro ustreznega distančnika, ki povezuje molekulo učinkovine in lektin, lahko dosežemo sproščanje učinkovine pod točno določenimi pogoji (9). Kot primer lahko navedemo konjugat doksorubicina in WGA s cis-akonitinskim distančnikom, ki je nestabilen v kislem. Učinek ciljanja rakavih celic kolona s takšnim predzdravilom je posledica velike vezalne kapacitete rakavih celic kolona za WGA in sproščanja citostatika šele, ko le-ta doseže kislo okolje v lizosomih tarčnih celic (21) Za učinkovito peroralno dostavo proteinov so potrebne oblike, ki preprečujejo inaktivacijo in izboljšajo absorpcijo takšnih učinkovin. Da bi odkrili, ali z lektini posredovana citoadhezija in citoinvazija poveča absorpcijo proteinov, so s stabilno amidno vezjo povezal fluorescenčno označen goveji serumski albumin in WGA ter spremljali vezavo in vstop takšnega konjugata v Caco-2 celice. Izsledki kažejo, farm vestn 2006; 57 165 306 prelom 7/7/06 8:42 AM Page 166 Pregledni članki - Review Articles Slika 4: ShematskI prikaz lektlnlzlranega predzdravila In njegovih interakcij z glikokaliksom enterocitov (3). Figure 4: Schematic presentation of lectin-grafted prodrug and its interactions with the glycocalyx of enterocytes (3). da WGA vpliva na privzem proteinov velike molekulske mase v celice in da lahko z uporabo lektinov premostimo membransko bariero pri dostavi proteinskih učinkovin (22). 6 Nosilni sistemi Lektinizirani nosilni sistemi so DS pri katerih je površina rezervoarja (kot so mikrodelci (23), nanodelci (24) ali liposomi (25)) z vgrajeno učinkovino prekrita z lektini. Lektini na površini tako vodijo rezervoar z učinkovino na samo mesto absorpcije (slika 5) Vgrajevanje učinkovin v ustrezne nosilne sisteme zaščiti učinkovine pred škodljivimi vplivi okolja (pH-vrednost, encimi). Hkrati je količina vgrajene učinkovine v nosilnem sistemu večja v primerjavi s količino učinkovine v predzdravilu, zato z dajanjem učinkovine vgrajene v mikrodelce, nanodelce ali liposome lažje dosežemo terapevtske koncentracije kot pri dajanju učinkovine v obliki predzdravila. Nadalje lahko ogrodje nosilnega sistema, omogoča nadzorovano sproščanje učinkovine (3). Modifikacija takšnega »trojanskega konja« z lektini pa lahko pripelje učinkovino neposredno na glikozilirano površino epitelijskih celic in sproži privzem DS v celice. V procesu specifičnega ciljanja oligosaharidov z lektini so mucini prvo tarčno mesto. V kakšnem obsegu prevlada mukoadhezija nad ciljanjem sladkorjev glikokaliksa je odvisno od velikosti dostavnega sistema. Nanodelci preidejo skozi sloj mukusa, medtem ko mikrodelce večje od 1 um zadrži sloj viskoznega mukusa (13, 26, 27). Po drugi strani so reverzibilne interakcije med mucini in lektini lahko prednost, saj zadrževanje DS v gelskem sloju mukusa upočasni hitrost potovanja lektinizirane oblike skozi prebavni trakt (9). 166 farm vestn 2006; 57 Slika 5: Shematski prikaz lektiniziranega nosilnega sistema z vgrajeno učinkovino in njegovih interakcij z glikokaliksom enterocitov (3). Figure 5: Schematic presentation of lectin-grafted carrier system with incorporated drug and its interactions with the glycocalyx of enterocytes (3). Prednost lektiniziranih koloidnih pred večjimi DS so tudi citoinvazivne lastnosti, ki so posledica lektinskega plašča. Osnovni pogoj, da lahko pripravimo lektinizirane nosilne sisteme, je prisotnost reaktivnih funkcionalnih skupin na površini delcev na katere lahko kovalentno vežemo izbrane lektine (28). Sinteza novih biorazgradljivih polimerov z reaktivnimi funkcionalnimi skupinami predstavlja tako korak naprej v razvoju lektiniziranih DS (29). V študijah so proučevali možnost uporabe različnih lektinov (npr. WGA, konkavalina A) za izboljšanje transporta nanodelcev iz črevesa v krvni obtok. Ugotavljali so vpliv velikosti, gostote lektinov na površin delcev in prisotnosti inhibitorjev na privzem lektiniziranih nanodelcev (20). Raziskave so pokazale, da ima največji vpliv na stopnjo privzema gostota lektinov na površini delcev, manjši vpliv pa imata velikost in vrsta vezanega lektina (5). Zanimivo je, da izkazujejo lektini vezani na nanodelce večjo stopnjo transcitoze kot prosti lektini. Stopnja transcitoze se poveča z naraščajočo gostoto lektinov na površini nanodelcev (20). Ta ugotovitev kaže, da lektinizirani nanodelci verjetno sprožijo drugo pot prehoda skozi celice kot pa prosti lektini. Znanstveniki menijo, da lahko vezava lektinov na površino koloidnih delcev povzroči organizacijo receptorjev v skupke (klastre), kar vodi v povečan transcitozni prenos (3). Z lektini modificirana dostava učinkovin, ki vključuje aktivne transportne procese epitelijskih celic, lahko postane učinkovit način za povečanje biološke uporabnosti učinkovin z majhno permeabilnostjo. 306 prelom 7/7/06 8:42 AM Page 167 7 Dejavniki, ki omejujejo peroralno uporabo lektinov 7.1 Vpliv hrane in prebavnih encimov Ciljanje tarčnega mesta z lektini lahko ovirajo ogljikovi hidrati prisotni v običajni prehrani ljudi. Obseg takšne neželene vezave je odvisen od specifičnosti uporabljenih lektinov. Tako lahko pričakujemo, da bodo DS z vezanimi lektini s specifičnostjo za glukozo ali galaktozo v veliki meri inaktivirale komponente hrane preden dosežejo tarčno mesto; medtem ko bodo DS z vezanimi lektini s specifičnostjo za sladkorje, ki jih je v prehrani le malo ali jih ni, pripeljali takšen DS na tarčno mesto (9). Drug pomemben dejavnik povezan s peroralnim dajanjem je prisotnost proteolitičnih encimov v prebavnem traktu. Lektini kot del DS morajo biti odporni na encimsko razgradnjo, da lahko ohranijo sposobnost vezave na specifične sladkorje (9). Nekateri lektini (npr. WGA in lektin iz paradižnika) so odporni na kislo okolje in prisotnost proteolitičnih encimov v prebavnem traktu, kar sta dva temeljna pogoja za peroralno uporabo (3). 7.2 Imunogenosl lektinov Uporabnost lektinov v razvoju novih farmacevtskih oblik lahko zmanjšajo njihove antigenske lastnosti. Lektini so organizmu tuji proteini z veliko molekulsko maso in rigidno strukturo, zato lahko pričakujemo, da bodo v telesu izzvali lokalni in/ali sistemski imunski odgovor (9). Rastlinski lektini se med seboj močno razlikujejo v imunogenosti. Na primeru lektina iz paradižnika so dokazali, da peroralno zaužitje povzroči tvorbo specifičnih protiteles tako pri miših kot pri človeku (30). Posledično lahko prisotna protitelesa IgG in IgA nevtralizirajo tisti del lektiniziranega DS, ki predstavlja »naslov« za specifično ciljanje, in tako zmanjšajo privzem lektiniziranih predzdravil ali nosilnih sistemov (9). Pri uporabi lektinov za dostavo učinkovin se moramo zavedati, da so že v krvi zdravih ljudi prisotna protitelesa proti proteinom v prehrani (tudi proti rastlinskim lektinom). Ugotovili so, da so interakcije protein-protein in ne interakcije ogljikov hidrat-protein tiste, ki so vključene v interakcije med protitelesi in lektini. Ker vezava protiteles na lektine ne vpliva na aglutinacijske lastnosti lektinov, lahko sklepamo, da sta vezavno mesto, ki predstavlja antigensko determinanto, in vezavno mesto za ogljikov hidrat, različni (9). Običajno je del lektina, ki se specifično veže na določen oligosaharid le majhen del celotne lektinske molekule. Ta ugotovitev kaže perspektivno pot za razvoj (s tehnologijo rekombinantne DNA) veliko manjših, lektinom podobnih molekul (lektinomimetikov), ki bodo manj toksični in/ali imunogeni kot nekateri naravni lektini, ohranili pa bodo sposobnost specifične citoadhezije in/ali citoinvazije (9). Medtem ko je imunogenost nezaželen stranski učinek pri dostavi učinkovin, je imunostimulativni učinek nekaterih lektinov cilj peroralnega cepljenja. Vrsta imunskega odgovora, ki ga na tak način izzovemo, je močno odvisna od mesta absorpcije. Privzem antigena skozi Peyerjeve ploščice lahko povzroči lokalni imunski odgovor (IgA) medtem ko transport antigena skozi enterocite izzove sistemski imunski odziv (IgG) (3). Pri peroralnem cepljenju lahko vgradimo cepiva oz. antigene, ki povzročijo imunski odziv, v ustrezen DS. Ciljan vnos učinkovin z uporabo lektinov Imunski odziv pri dajanju takšnega pripravka je odvisen od deleža absorbiranega antigena. S pripenjanjem lektinov na površino DS lahko povečamo transport v točno določen tip celic, kar sproži večji imunski odgovor. Glikokaliks M celic se močno razlikuje od glikokaliksa enterocitov. Površino M celic prekriva tanjši sloj mukusa kot površino enterocitov kar olajša nanodelcem dostop do površine celic in omogoči povečnje trancitoznega transporta nanodelcev (13). 7.3 Toksičnost lektinov Pred uporabo lektinov pri oblikovanju farmacevtskih oblik so nujne tudi študije varnosti le-teh. 30 % prehrane človeka, surove in kuhane, vsebuje sestavine z znatno hemaglutininsko aktivnostjo in v 53 užitnih rastlinah najdemo lektine. Tako so nekateri lektini (npr. lektin iz paradižnika, WGA iz pšeničnih kalčnov) sestavni del človekove prehrane. Ti lektini naj bi bili z vidika toksičnosti za človeka varni. Obstajajo pa tudi podatki o znanih toksičnih učinkih določenih lektinov. Zelo znan primer povezan s toksičnostjo lektinov se je zgodil leta 1973 v Londonu. Sovjetska tajna služba je ubila tajnega agenta s konico dežnika, ki je bila prepojena z ricinom (3). Ricin (slika 6) je citotoksični protein iz semen rastline Fticinus communis, ki specifično in ireverzibilno blokira sintezo proteinov na ribosomih eukariontskih celic (31). Slika 6: Struktura kompleksa prve domene podenote B ricina z laktozo (7). Figure 6: Structure of the first domain of the B-subunit ricin in complex with lactose (7). Dandanes še ni dokazana (ne)toksičnosti uporabe lektinov za ciljano dostavo učinkovin. Večina razpoložljivih podatkov je rezultat spremljanja uživanja lektinov v prehrani. Tako strokovnjaki menijo, da mikrogramske količine lektinov, ki so potrebne za z lektin posredovano dostavo učinkovin, nimajo toksičnih učinkov. Ta trditev izhaja iz razpoložljivih podatkov uživanja WGA v običajni prehrani (9). farm vestn 2006; 57 167 306 prelom 7/7/06 8:42 AM Page 168 Pregledni članki - Review Articles Toksične učinke lektinov pa lahko izkoriščamo v terapevtske namene npr. v terapiji raka. Tako lahko lektin s toksičnim učinkom deluje kot molekula za specifično ciljanje določenega mesta oz. celic s specifičnim vzorcem glikozilacije, hkrati pa ima citotoksičen učinek (32). 8 Zaključek Kljub številnim vprašanjem, ki še zmeraj ostajajo neodgovorjena, je ideja uporabe lektinov pri dostavi učinkovin več kot aktualna. Ker lektini selektivno prepoznajo določene sladkorje, ki so sestavni del glikokaliksa epitelijskih celic, predstavlja oblikovanje lektiniziranih DS možnost selektivnega ciljanja določenega dela črevesa ali celo ciljanja določene vrste celic (npr. M celic). Citoadhezija in citoinvazija sta predpogoj za transcelularno absorpcijo, kar vodi v uspešno dostavo učinkovin, ki imajo drugače majhno biološko uporabnost. Poleg specifičnega prepoznavanja sladkorjev lahko lektini izboljšajo dostavo učinkovin v sistemski krvni obtok s sprožanjem receptorske endo- ali transcitoze. Z lektini konjugirane učinkovine ali lektinizirani DS povečajo dostavo učinkovin skozi sluznice tako, da podaljšajo čas zadrževanja na mestu absorpcije in vzpodbujajo privzem v enterocite. Koncept lektiniziranih dostavnih sistemov je aktualen zadnjih deset let. Omejitvam uporabnosti naravnih lektinov se lahko izognemo z modifikacijo lektinov z genskim inženiringom in biotehnologijo. Ekspresija rekombinantnih proteinov, ki imajo v strukturi vezavne domene za ciljanje absorpcijskega okna in sprožanje specifične endo-in transcitoze so možnosti, ki jih nudijo in izkoriščajo nove tehnologije za oblikovanje učinkovitejših in varnejših dostavnih sistemov. 9 Literatura 1. Kennedy JF, Palva PMG, Corella MTS et al. Lectins, versatile proteins of recognition: a review. Carbohydr Polym 1995; 26: 219-230. 2. Bies C, Lehr M, Woodley JF. Lectin-mediated drug targeting: history and applications. Adv Drug Del Rev 2004; 56: 425-435. 3. Gabor F, Wirth M. Lectin-mediated drug delivery: fundamentals and perspectives. S.T.P. Pharma Sciences 2003; 13: 3-16. 4. Irache JM, Durrer C, Duchene D et al. Bioadhesion of lectin-latex conjugates to rat intestinal mucosa. Pharm Res 1996; 13: 1716-1719. 5. Minko T. Drug targeting to the colon with lectins and neoglycoconjugates Adv Drug Del Rev 2004; 56: 491-509. 6. Lehr CM. Lectin-mediated drug delivery: The second generation of bioadhesives. J Control Release 2000; 65: 19-29. 7. Loris R. Principles of structures of animal and plant lectins. Biochim Biophys Acta 2002; 1572: 198-208. 8. Haltner E, Easson JH, Lehr CM. Lectins and bacterial invasion factors for controlling endo- and transcytosis of bioadhesive drug carrier systems. Eur J Pharm Biopharm 1997; 44: 3-13. 9. Gabor F, Bogner E, Weissenboeck A et al. The lectin—cell interaction and its implications to intestinal lectin-mediated drug delivery. Adv Drug Deliv Rev 2004; 56:459-480. 10. Smart JD. The basics and underlying mechanisms of mucoadhesion. Adv Drug Del Rev 2005; 57: 1556-1568. 11. Peppas NA, Buri PA. Surface, interfacial and molecular aspects of polymer bioadhesion on soft tissues. J Control Release 1985; 2: 257-275. 12. Wirth M, GerhardtK, Wurm C etal. Lectin-mediated drug delivery: influence of mucin on cytoadhesion of plant lectins in vitro. J Control Release 2002 79: 183-191. 13. Zang N, Ping QN, Huang GH et al. Investigation of lectin-modified insulin liposomes as carriers for oral administration. Int J Pharm 2005; 294: 247-259. 14. Khanvilkar K, Donovan MD, Flanagan DR. Drug transfer through the mucus Adv Drug Del Rev 2001; 48: 173-193. 15. Wirth M, Kneuer C, Lehr CM et al. Studying cellular binding and uptake of bioadhesive lectins. V: Cell culture models of biological barriers. Taylor & Francis, New York, 2002. 16. Gabor F, Stangl M, Wirth M. Lectin-mediated bioadhesion: binding caracteristics of plant lectins on the enterocyte-like cell lines Caco-2, HT-29 and HCT-8. J Control Release 1998; 55: 131-142. 17. Gabor F, Klausegger U, Wirth M. The interactions between wheat germ agglutinin and other plant lectins with prostate cancer cells Du-145. Int J Pharm 2001; 221: 35^7. 18. Gabor F, Wirth M, Jurkovich B et al. Lectin-mediated bioadhesion proteolytic stability and binding-characteristics of wheat germ agglutinin and Solanum tuberosum lectin on Caco-2, HT-29 and human colonocytes J Control Release 1997; 49: 27-37. 19. Lochner N, Pittner F, Wirth M et al. Wheat germ agglutinin binds to the epidermal growth factor receptor of artifical Caco-2 membranes as detected by silver nanoparticle enhanced fluorescence. Pharm Res 2003: 20: 833-839. 20. Russell-Jones GJ, Veitch H, Arthur L. Lectin-mediated transport of nanoparticles across Caco-2 and OK cells. Int J Pharm 1999; 190: 165-174. 21. Wirth M, Fuchs A, Wolf M et al. Lectin-mediated drug targeting: preparation, binding characteristics and antiproliferative activity of wheatogearm agglutinin conjugated doxorubicin in Caco-2 cells. Pharm Res 1998; 15: 1031-1037 22. Gabor F, Schwarzbauer A., Wirth M. Lectin-mediated drug delivery: binding and uptake of BSA-WGA conjugates using the Caco-2 model. Int J Pharm 2002; 237: 227-239. 23. Kim BY, Jeong JH, Park K et al. Bioadhesive interaction and hypoglicemic effect of insulin-loaded lectin-microparticle conjugates in oral insulin delivery systems. J Control Release 2005; 102: 525-538. 24. Mo Y, Lim LY. Preparation and in vitro anticancer activity of wheat germ agglutinin (WGA)-conjugated PLGA nanoparticles loaded with paclitaxel and isopropyl myristate. J Control Release 2005; 107: 30^2 25. Ponchel G, Irache JM. Specific and non-specific bioadhesive particulate systems for oral delivery to the gastrointestinal tract. Adv Drug Del Rev 1998; 34: 191-219. 26. Hussain N, Jaitley V, Florence AT. Recent advances in understanding of uptake of microparticulates across the gastrointestinal lymphatics. Adv Drug Rev 2001; 50: 107-142. 27. Desai MP, Labhasetwar V, Walter E et al. The mechanism of uptake of biodegradable microparticles in Caco-2 cells is size dependent. Pharm Res 1997; 14: 1568-1573. 28. Montisci MJ, Giovannuci G, Duchene D et al. Covalent coupling of asparagus pea and tomato lectins to poly(lactide)microspheres. Int J Pharm 2001; 215: 153-161 29. Rodrigues JS, Santos-Magalhaes NS, Coelho LCBB et al. Novel core(polyester)-shell(polysaccharide) nanoparticles: protein loading and surface modification with lectins. J Control Release 2003; 92: 103-112 30. Naisbett B, Woodley J. The potential use of tomato lectin for oral drug delivery. 4. Immunological consequences. Int J Pharm 1995; 120: 247-254. 31. Roberts LM, Smith DC. Ricin: the endoplasmic reticulum connection Toxicon 2004; 44: 469^72. 32. Heinrich EL, Welty Lily, Banner LR et al. Direct targeting of cancer cells: A multiparameter approach. Acta Histochem 2005; 107: 335^344. 168 farm vestn 2006; 57 FV st 2 2006 prelom 7/7/06 8:42 AM Page 169 Zanimivosti iz stroke Novice iz sveta farmacije Urejajo: dr. Andrijana Tivadar, Petra Slane, Marjetka Smolej, dr. Bojan Doljak, prof. dr. Borut Štrukelj FDA odobrila novo cepivo proti raku materničnega vratu Marjetka Smolej FDA je 8. junija odobrila Gardasil8 (v Sloveniji se bo tržil pod imenom Silgard8), prvo cepivo, ki preprečuje raka materničnega vratu, preprečuje predrakave spremembe na materničnem vratu, ženskem zunanjem spolovilu in nožnici ter genitalne bradavice, ki so lahko posledica okužbe s humanim papiloma virusom (HPV) tipa 6, 11, 16 in 18. Cepivo je učinkovito proti HPV tipa 16 in 18, ki povzročita približno 70 % primerov raka materničnega vratu in proti tipoma 6 in 11, ki povzročita okrog 90 % primerov genitalnih bradavic. Gardasil8 je rekombinantno cepivo, odobreno za uporabo pri dekletih in ženskah od 9 do 26 let, ki ga kot injekcijo aplicirajo trikrat z razmakom šestih mesecev. Prepreči večino primerov raka na materničnem vratu, ki so posledica okužbe s tipi HPV, prisotnimi v cepivu. Pri ženskah, ki so bile okužene pred cepljenjem, te zaščite ni, zato je cepljenje smiselno pred potencialno možnostjo izpostavljenosti virusu. Prav tako cepivo ne zaščiti pred manj običajnimi tip HPV, ki niso prisotni v cepivu. Redni PAP-testi tako še vedno ostajajo najpomembnejša metoda za odkrivanje predrakavih sprememb na materničnem vratu Humani papiloma virus je zelo pogost virus, ki povzroča nenormalne spremembe celic na koži nog, rok, ust in spolnih organov. V svetu je okužba s humanim papiloma virusom ena najpogostejših spolno prenosljivih bolezni. Je primarni vzrok razvoja raka materničnega vratu. Obstaja več kot 100 različnih tipov HPV, ki večinoma niso nevarni, okrog 30 tipov se prenaša s spolnimi kontakti. Ti se delijo na visokorizične in nizkorizične Visokorizični tip lahko povzroči predrakave spremembe celic, iz katerih se lahko razvije rak materničnega vratu, vulve, nožnice, anusa ali penisa in se kaže kot nenormalen PAP-test. Nizkorizični tip lahko povzroč genitalne bradavice ali pa se kaže le kot nenormalen PAP-test. Bradavice, ki nastanejo na področju genitalij, so običajno neboleče, lahko povzročajo srbenje, pekočo bolečino ali rahle krvavitve. Predrakave spremembe se lahko po več letih razvijejo v rakavo tkivo, če jih pravočasno ne zdravimo. Genitalne bradavice je možno odstraniti z raztopinami, kirurško ali z laserjem in so nenevarne. Bolj problematične so spremembe na materničnem vratu, ki jih na rednih ginekoloških pregledih odkrije ginekolog z jemanjem PAP-brisa. Začetne spremembe je moč odstraniti z relativno enostavno operacijo, kadar pa ženske pridejo prepozno, se lahko že razvije rak. Zdravil, ki bi dokončno zavrla papiloma viruse, še ne poznamo. Pri večini žensk pa imunski sistem sam odstrani virus in le-ta ne povzroči nobenih zdravstvenih težav. Viri: http://www.nlm.nih.gov/cgi/medlineplus/leav emedplus.p http://www.fda.goV/bbs/topics/NEWS/2006/N EW01385.html http://obgyn.uihc.uiowa.edu/Patinfo/Adhealth /hpv.htm http://meditrade.si/slo/index. php?cid=288 Humani papiloma virus farm vestn 2006; 57 169 FV st 2 2006 prelom 7/7/06 8:42 AM Page 170 Zanimivosti iz stroke Doktorska disertacija - Razvoj in vrednotenje polimernih nanodelcev transport cistatina v tumorske celice Julijana Kristl Poročilo o doktorski disertaciji Mateje Cegnar, mag.farm., ki jo je zagovarjala pred komisijo v sestavi prof.dr. Albin Kristl (predsednik), prof. dr. Borut Štrukelj, prof. dr. Julijana Kristl, izr. prof. dr. Janko Kos in izr. prof. dr. Mirjana Gašperlin kot člani, dne 22. decembra 2005 na Fakulteti za farmacijo Univerze v Ljubljani. Načrtovanje in oblikovanje nanodelcev kot naprednih dostavnih sistemov za vnos proteinskih učinkovin predstavlja novejše raziskovalno področje oblikovanja zdravil. Proteini zahtevajo specifičen pristop, saj se strukturno in funkcijsko bistveno razlikujejo od klasičnih nizko molekularnih učinkovin, še posebej kadar gre za tehnološko zahtevne sisteme kot so nanodelci. Kljub določenim smernicam, ki so pregledno predstavljene v nalogi, temelji tovrstno oblikovanje na inovativnih in empiričnih pristopih, ki posebej obravnavajo specifičnost posameznega proteina in možnosti njegove vgradnje v nosilni sistem. Doktorsko nalogo sestavlja načrtovanje, izdelava in vrednotenje biokompatibilnih nanodelcev (ND) s proteinsko učinkovino. Vgrajevanje proteinov v ND predstavlja edinstven pristop tako z vidika pridobitve želenih lastnosti nosilnega sistema kot ohranitve biološke aktivnosti vgrajene proteinske učinkovine. Cistatin je izbrala z namenom, da bi zmanjšala metastaziranje rakavih celic zaradi proteaznih encimov, ki jih celice tumorskega tkiva pospešeno sintetizirajo in izločajo v okolno tkivo, kar omogoča razgradnjo zunajceličnega ogrodja in bazalne membrane. Aktivnost cisteinskih proteaz regulirajo njihovi endogeni inhibitorji cistatini, stefini kininogeni idr., kateri tvorijo novo skupino proučevanih spojin, ki bi lahko učinkovito zavrle razvoj rakavih obolenj. Raziskave je izvedla v več fazah. Najprej je izolirala modelno proteinsko učinkovino kokošji cistatin iz jajčnega beljaka s homogeniziranjem, obarjanjem s spremembo pH, centrifugiranjem afinitetno kromatografijo, ultra.filtrira.cijo, izključitveno ali gelsko kromatografijo ter sušenjem z liofilizacijo. Končni produkt, kokošji cistatin, je okarakterizirala glede na biokemisjke lastnosti in določila inhibitorno aktivnost z encimskim testom na substratu BANA. Za vgrajevanje cistatina v polimerne ND iz poli(mlečne in glikolne kisline) (PLGA) je izbrala dvojno emulzijsko metodo z difuzijo izbranih organskih topil. Tako z vidika stabilnosti cistatina kot s pridobitvijo želenih lastnosti ND je preizkusila različne tehnološke postopke in izbrala najboljšo kombinacijo proizvodnih spremenljivk, kot so: organsko topilo, čas in jakost strižnih sil ali ultrazvočnega valovanja, dodatek krio- in lioprotektantov v fazi sušenja idr. Na ta način je razvila najustreznejši postopek za izdelavo polimernih ND, predvsem z namenom, da učinkovina - protein ni signifikantno izgubil biološke Julijana Kristl, Univerza v Ljubljani, Fakulteta za farmacijo učinkovitosti. Ker lastnosti polimera odločilno vplivajo na nastanek ND, je raziskovala različne derivate PLGA polimera, in dokazala vpliv molekulske mase ter substituent na vgrajevanje, aktivnost in sproščanje cistatina iz ND. Z uporabo celičnih kultur je nanodelce vrednotila z biološkega vidika. Proučevala je vpliv izdelanih nanodelcev na celično linijo transformiranih epitelnih celic raka dojke, MCF-10A neoT, ki povečano sintetizirajo in izločajo cisteinske proteaze, katere predstavljajo tarčo za cistatin. Preživetje in rast celic iz linije MCF-10A neoT v prisotnosti nanodelcev je ovrednotila z uporabo MTT testa. Vstop ND v celico je spremljala s fluorescenčno mikroskopijo tako, da je predhodno označila cistatin s fluorescenčnim barvilom, ga vgradila v ND in jih inkubirala določen čas s celicami. V primerjavi s prostim cistatinom je z nanodelci pospešen in povečan vnos proteinske učinkovine v celice. Rezultati so pokazali, da nanodelci vstopajo v celice in da je proces odvisen od koncentracije ND in časa inkubiranja. V začetku inkubiranja so se nanodelci nahajali na perifernem delu celic in se kasneje pomikali v perinuklearno področje, kjer so se združevali. Možno je, da so ciljali lizosome, ki so polni cisteinskih proteaz. Vzorci, kjer je celice inkubirala s prostim označenih cistatinom v enakih koncentracijah kot pri ND, so bili obarvani mnogo manj. To kaže, da je difuzija prostega cistatina skozi celično membrano mnogo počasnejša kot endocitoza nanodelecev. Naslednji bistveni vidik pri vnosu učinkovine v celico je njena učinkovitost na mestu delovanja. Učinkovitost cistatina, prostega ali dostavljenega z nanodelci, za inhibicijo znotrajcelične cisteinske proteaze katepsina B je določala s proteoliznim testom s specifičnim substratom Arg2 krezil vijolično. Učinkovitost cistatina v inhibiciji znotrajceličnih encimov je dokazala z zmanjšanjem intenzitete v fluoresenci glede na kontrolni vzorec, kar je dokazala z inhibicijo razgradnje fluorogenih substratov specifičnih za cisteinske proteaze. Rezultati so pokazali, da je cistatin dostavljen z ND, učinkovito inhibitral proteolizno aktivnost katepsina B, medtem ko prost cistatin v pufrni ratopini takega delovanja ni izkazal. Zaključki doktorskega dela so izvirni: velika odvisnost biološke aktivnosti proteinske učinkovine od tehnološkega postopka in parametrov izdelave, podaljšana aktivnost proteina pri sproščanju iz nanodelcev, povečana stabilnost proteina v nanodelcih v suhi obliki (liofilizat), odvisnost citotoksičnosti nanodelcev od njihove koncentracije in površinskih lastnosti, večji vnos proteinske učinkovine v celice z uporabo nanodelcev kot s prosto učinkovino iz 170 farm vestn 2006; 57 FV st 2 2006 prelom 7/7/06 8:42 AM Page 171 raztopine, časovno in koncentracijsko odvisen vstop nanodelcev v celice, ohranjena biološka aktivnost proteina po dostavi z nanodelci v celici, izražen učinek proteina na znotrajceličnem tarčnem mestu delovanja. Doktorsko delo dodaja nov korak v vrednotenju farmacevtskih oblik z biološkega stališča. Delna ponazoritev in-vivo stanja je predstavljena z uporabo celičnih modelov, ki omogočajo sprotno, hitrejše in bolj ekonomično preverjanje učinkov v razvoju nove farmacevtske oblike (citotoksičnost, vnos v celice, inhibicijo encimov). Mladi raziskovalec Simon Žakelj je na Fakulteti za farmacijo izdelal in zagovarjal doktorsko disertacijo z naslovom Permeabilnost nekaterih spojin skozi tanko črevo podgane v različnih pogojih "in vitro" V "in vitro" pogojih lahko prehod zdravilnih učinkovin skozi steno tankega črevesa preučujemo v dvoprostornih difuzijskih celicah, v katerih ohranjamo vitalne izolirane segmente črevesa podgane. Med drugim je za ohranjanje vitalnosti tkiva v "in vitro" pogojih pomembna uporaba primerne inkubacijske raztopine. Vse znane inkubacijske raztopine, ki jih uporabljamo v ta namen vsebujejo tudi dvovalentna kationa Ca2+ in Mg2+. Znano pa je, da v gastrointestinalnem traktu lahko dvo in večvalentni kovinski ioni, kot npr. Ca2+, Mg2+, Al3+, Fe2+; Fe3+, Zn2+ idr., interagirajo z nekaterimi učinkovinami kot so fluorokinoloni, bisfosfonati, tetraciklini... Klinično se te interakcije kažejo kot bistveno zmanjšana biološka uporabnost naštetih učinkovin ob sočasni uporabi z antacidi in drugimi pripravki oz. ob uživanju hrane, ki vsebuje te ione. Zaradi tovrstnih interakcij je oteženo oz. onemogočeno tudi preučevanje permeabilnostnih lastnosti prej naštetih učinkovin ter vpliva teh učinkovin na vitalnost ter integriteto izoliranega tkiva. V doktorski disertaciji je opisan razvoj izvedbe poskusov z dvoprostornimi difuzijskimi celicami po postopku s katerim se lahko izognemo prisotnosti dvovalentnih kationov v inkubacijski raztopini na eni strani dvoprostorne difuzijske celice. Ta postopek je omogočil študijo vpliva bisfosfonata (klodronata) na vitalnost in integriteto epitelija tankega črevesa ter preučevanje permeabilnostnih lastnosti modelnega fluorokinolona (ciprofloksacina). Obe učinkovini spadata med tiste, ki lahko v gastrointestinalnem traktu interagirajo z nekaterimi dvo in večvalentni kovinski ioni. Rezultati raziskav opisanih v disertaciji kažejo, da v terapevtski koncentraciji klodronat zaradi sposobnosti vezave Ca2+ ionov povzroči odprtje tesnih stikov med celicami epitelija tankega črevesa in s tem vpliva na barierne lastnosti tega epitelija. Vpliv klodronata na Zanimivosti iz stroke V doktorski disertaciji je razvit inovativen pristop za izdelavo nanodelcev s proteinsko učinkovino in predstavlja izviren in samostojen znanstveni prispevek na področju oblikovanja naprednih dostavnih sistemov za proteinske učinkovine. Iz navedenega raziskovalnega področja je Mateja Cegnar skupaj s soavtorji že objavila tri članke v mednarodnih revijah z visokim faktorjem vpliva, štiri pa v domačih recenziranih revijah. Za tehnološki postopek je že podeljen slovenski patent, mednarodni pa je v postopku. Mentorica prof. dr. Julijana Kristl in somentor izr. prof. dr. Janko Kos integriteto epitelija tankega črevesa podgane je bil, resda v drugem koncentracijskem območju, primerljiv z vplivom EDTA, ki pa je sicer znana kot modelni pospeševalec paracelularne permeabilnosti "in vitro". Klodronat (zdravilna učinkovina, ki se že daljše obdobje uporablja ob za paciente sprejemljivem tveganju) torej povzroča reverzibilno povečanje prepustnosti epitelija tankega črevesa za hidrofilne spojine. To spoznanje pomeni, da bi lahko bilo varno tudi vključevanje spojin, katerih edini namen je povečanje permeabilnosti hidrofilne zdravilne učinkovine skozi epitelij tankega črevesa, v zdravilne pripravke za peroralno uporabo. V disertaciji so opisane tudi permeabilnostne lastnosti modelnega fluorokinolona (ciprofloksacina) skozi jejunum podgane. V "in vitro" pogojih smo pokazali, da prisotnost dvo in večvalentnih kovinskih ionov v raztopini ciprofloksacina ni vplivala na sam prehod tega fluorokinolona skozi epitelij tankega črevesa. Podrobno so opisane tudi značilnosti aktivne eliminacije ciprofloksacina skozi epitelij tankega črevesa. Izkazalo se je, da je izločanje ciprofloksacina skozi steno tankega črevesa najbolj izrazito v spodnjem delu tankega črevesa (ileumu) ter v rahlo kislih eksperimentalnih pogojih (pH = 6,5). Poznavanje značilnosti aktivne eliminacije je pripomoglo tudi k identifikaciji prenašalnega proteina, preko katerega poteka eliminacija fluorokinolonov skozi epitelij tankega črevesa. Z dodatnimi testi inhibicije različnih sekretornih prenašalnih proteinov smo ugotovili, da se ciprofloksacin (in najverjetneje tudi mnogi drugi fluorokinoloni) skozi steno tankega črevesa izloča predvsem z OCT1 (organic cation transporter 1) - prenašalnimi proteini, ki se nahajajo v bazolateralni membrani enterocitov. Dr. Simon Žakelj, mag. farm., je zagovarjal doktorsko disertacijo 3. januarja 2006 na Fakulteti za farmacijo v Ljubljani. Mentor: prof. dr. Albin Kristl, mag. farm., Fakulteta za farmacijo Doktorska disertacija - Permeabilnost nekaterih spojin skozi tanko črevo podgane v različnih pogojih 'in vitro' farm vestn 2006; 57171 FV st 2 2006 prelom 7/7/06 8:42 AM Page 172 Iz društvenega življenja Zmago Jelinčič Plemeniti doniral zbirko lekarniških eksponatov Borut Štrukelj Fakulteta za farmacijo je bogatejša za zbirko lekarniških eksponatov, ki jih je doniral g. Zmago Jelinčič Plemeniti. Zbirko, ki se nahaja v vitrini predprostora glavne predavalnice P1, sestavljajo eksponati iz začetka lekarniškega delovanja na področju Slovenije, veliko primerkov pa sodi v dobo prvega industrijskega oblikovanja in trženja zdravil v Evropi. Del zbirke, povezan z zdravilnimi rastlinami, bo po restavriranju razstavljen na Katedri za farmacevtsko biologijo. Zmago Jelinčič Plemeniti je že desetletja povezan s farmacijo v najširšem smislu. Po končani osnovni šoli in gimnaziji Poljane je nadaljeval s študijem na ljubljanski Univerzi -na Fakulteti za farmacijo. Je član Ameriške farmacevtske zveze (AphA). Kot poznavalec naravnega zdravilstva je osnoval prvo privatno podjetje za proizvodnjo naravnih zdravil v bivši SFRJ . Leta 1989 se je vključil v politično dogajanje in sodeloval v osamosvojitveni vojni za Slovenijo. Kot politik je vodja poslanske skupine, sicer pa neprestano v stiku z umetnostjo, naravo in farmacijo. Rezultat njegovega znanja je knjiga z naslovom "Kozmetika iz rastlin". Prav tako se že desetletja ukvarja z zbirateljstvom. Kot poznavalec na področju grboslovja je priznan v širokem evropskem prostoru Mimogrede, Rodbina Jelinčič nosi plemiški naslov od septembra 1756. leta, ki ji ga je v dedno posest podelila cesarica Marija Terezija. Poleg izjemne numizmatične zbirke in znanja iz tega področja, krasijo vitrine Jelinčičevega domovanja številni lekarniški eksponati. Del te zbirke je g. Jelinčič doniral tudi Fakulteti za farmacijo, za kar se mu sodelavci fakultete najlepše zahvaljujemo. 172 farm vestn 2006; 57 FV st 2 2006 prelom 7/7/06 8:42 AM Page 173 Iz društvenega življenja Poročilo - 5th World Meeting on Pharmaceutics Biopharmaceutics and Pharamaceutical Technology Saša Baumgartner Osrednji znanstveni dogodek na področju farmacije v letu 2006 je bil 5. svetovn kongres iz farmacije, biofarmacije in farmacevtske tehnologije v Ženevi od 27. do 30. marca. Tema srečanja je bila Approaching new interfaces. Ta naslov ni bil izbran po naključju, kot je na otvoritveni slovesnosti poudaril predsednik Združenja za farmacevtsko tehnologijo v Nemčiji - APV prof. P. Kleinebudde. Približevanje mejnim površinam je mišljeno na treh različnih nivojih in sicer predstavlja srečanje: I.Nov način organizacije tovrstnega svetovnega srečanja. Poleg APV in APGI se je k organizaciji pridružilo še 9 drugih društev, med njimi tudi SFD (kot polni član). 2. Približevanje in stične točke med različnimi farmacevtskimi znanstvenimi področji 3. Povečevanje interesa univerz za industrijsko uporabnost znanstvenih izsledkov. Večino aktivnosti iz slovenskega prostora je vodila prof.dr. Julijana KristI, ki je bila tudi članica mednarodnega znanstvenega odbora. Poleg nje je v tem odboru aktivno sodeloval tudi prof.dr. Stane Srčič, magistra Jelka Dolinar pa je vršila koordinacijo v organizacijskem odboru. Pripravljalni sestanki za to veliko srečanje so se začeli že v letu 2004. Prvega se je udeležila prof.dr. Julijana KristI kot predsednica Znanstvene sekcije pri SFD. Na tem sestanku so izdelali program srečanja, načrtovali število plenarnih in vabljenih predavanj ter število prostih tem. Naredili so tudi finančno konstrukcijo celotnega projekta, ga terminsko opredelili in organizacijo peljali s švicarsko natančnostjo. Že s tega sestanka je prof.dr. Julijana KristI prinesla veliko idej, kako se da dobro organizirati tako veliko srečanje in da je primerno in pomembno, da pri tem dogodku vidno sodeluje tudi Slovensko farmacevtsko društvo. Na konferenci je bilo okoli 1000 udeležencev iz več kot 50 držav. Ker je srečanje pomembno tudi za širjenje prepoznavnosti Slovenije in predvsem tehnologov, smo se tudi na Izvršnem odboru Tehnološke sekcije odločili, da na srečanje pošljemo 3 svoje delegate: prof.dr. Julijano KristI, prof. dr. Staneta Srčič in doc.dr. Sašo Baumgartner. Poleg nas so se iz Slovenije konference udeležili še: izr.prof. dr. Mirjana Gašperlin asist.dr. Rok Dreu, prof.dr. Albin KristI, asist. dr. Mojca Kerec-Kos in asist. Jurij Trontelj kot predstavniki fakultete in izr.prof.dr. Franc Vrečer iz Krke. Srečanje se je začelo z uvodnim predavanjem prof. M Kerna, ki je predstavil svoje poglede na globalne trende za izboljšanje zdravja človeštva, predvsem v smislu primerne prehrane. Na tem področju lahko v bodočnosti pričakujemo velike spremembe, saj se kot nova znanstvena veda oblikuje nutrigenomika, ki teži k prilagajanju prehrane posamezniku. Pomembno je k svetovnemu napredku na področju nosilnih sistemov učinkovin prispeval prof. A.T. Florence, ki je za svoje življenjsko delo dobil nagrado »APG Research Award for outstanding achievements in the pharmaceutical sciences« Nagrado mu je na otvoritveni slovesnosti svečano izročil predsednik Združenja za galensko in industrijsko farmacijo iz Francije - APGI prof. E. Fattal. Nagrado nemškega združenja APV je iz rok njegovega predsednika prof. P. Kleinebuddeja dobil prof. CM. Lehr iz Saarbruckna, in sicer za izjemne dosežke na področju študija permeabilnosti skozi biološke membrane. Možnosti, da bo napredek v farmaciji takšen tudi v bodoče, vsekakor zagotavljajo današnji doktorandi, zato so na otvoritveni slovesnosti podelili nagrado tudi za najboljši doktorat v letu 2004/2005. Znanstveni program konference je pokrival 36 različnih področij farmacevtske tehnologije, predavanja so hkrati potekala v treh paralelnih sekcijah različnih znanstvenih področij: biomateriali, nanodelci, karakte-rizacije snovi v trdnem, procesne analizne tehnologije (PAT) in stabilnost, ciljana dostava učinkovin, dostavni sistemi za vnos genov in oligonukleotidov, farmacevtske oblike za inhaliranje, dostava proteinov in peptidov, dermalne in transdermalne farmacevtske oblike, peroralne farmacvtske oblike s prirejenim sproščanjem, transport skozi membrane, tehnološki procesi, idr. Vsak dan smo poslušali tudi plenarna predavanja, od katerih so izstopala naslednja: S. Benita iz Izraela Immunoconjugate colloidal carriers for drug targeting; K. Hostettmann iz Švice - The potential of plants as source of new drugs ter W. Arlt iz Nemčije - Innovative support materials for drug delivery. Vsak od prej naštetih vrhunskih strokovnjakov je po svoje, inovativno in vizionarsko pristopil k predstavitvi svojega področja. Izkazala se je zlasti potreba po povezovanju različnih področij znanosti. Interdisciplinarnost je in bo imperativ napredka. Poleg krajših ustnih predstavitev so v posameznih sekcijah sodelovali tudi vabljen predavatelji. Vsi udeleženci iz Slovenije smo nekako dobili vtis, da je bil znanstveni nivo ustnih predstavitev dostikrat pod pričakovanji. Po drugi strani pa so bila zelo odmevna nekatera vabljena predavanja in to predvsem večjih raziskovalnih skupin. Vodja farm vestn 2006; 57 173 FV st 2 2006 prelom 7/7/06 8:42 AM Page 174 Iz društvenega življenja takšne večje skupine je pregledno predstavil področje, ki se je vsebinsko dopolnjevalo še s posterji ali krajšimi predavanji. Tovrstna predstavitev posamezne raziskovalne skupine bi tudi nam lahko služila kot vzorec za boljšo prepoznavnost in odmevnost slovenske farmacije na velikih kongresih. Predstavljenih je bilo tudi okrog 600 posterjev iz različnih področij, ki so bili v povprečju ustrezne zahtevnosti in inovativnosti. Vendar znova lahko ugotavljamo, kako pomembno je za prepoznavnost enotno nastopanje. Tudi v barvi in obliki posterja, ne le v predstavljeni vsebini. Udeleženci iz Slovenije smo se predstavili z 10-imi različnimi prispevki v obliki posterjev. Obisk pri posterjih je bil zadovoljiv, razvijale so se zanimive diskusije, reševali in odpirali so se novi problemi ter porajale nove ideje. Poleg strokovnega in znanstvenega pomena ima vsaka takšna konferenca velik pomen tudi širše. Prof. Kristlova je tako vzpostavila veliko novih kontaktov z eminentnimi profesorji iz tujih držav in seveda utrdila že utečene povezave. Tako bosta k nam prišla na obisk in podala predavanje profesor H Junginger in letošnji nagrajenec prof. A.T. Florence. Profesor Junginger prihaja k nam že maja, medtem ko prof. Florence načrtuje obisk jeseni. O vseh predavanjih boste obvestila lahko prebrali na spletnih straneh Fakultete za farmacijo. Tudi prof. Srčič je zelo aktivno navezoval stike s tujimi strokovnjaki. S prof. P. Kleinebuddejem je dorekel organizacijo APV seminarja na temo peletiranja in granuliranja, ki bo v Ljubljani letos septembra. Tudi o tem boste kmalu lahko kaj prebrali na domači fakultetni strani. Imel je še pogovore o nadaljnjem poglobljenem sodelovanju s fakulteto iz Graza, Helsinkov, Budimpešte in Szegeda (Madžarska): izmenjava diplomantov, študentov v okviru Erasmus programa in »post doc« gostovanja. Mislim, da je skupina iz Slovenije reprezentativno predstavljala našo stroko. Hkrati si želim, da bi v prihodnje tako množične udeležbe načrtovali prej in nastopili še bolj enotno. Udeležba na konferenci je pokazala, da slovenski farmacevti raziskovalno na zastopanih področjih sledimo novostim in trendom znotraj farmacevtske tehnologije in bio- farmacije ter tehnološko ne zaostajamo za najbolj razvitimi. Sklep, ki ga lahko izpeljemo iz udeležbe na konferenci je tudi ta, da je danes za doseganje odmevnih znanstvenih dosežkov nujen interdisciplinarni pristop, ki na področje farmacije vpeljuje ljudi s področja medicine, kemijskega in strojnega inženirstva, fizike ter matematike. S tem farmacevti lahko operiramo z novimi orodji in tehnologijami, ki omogočijo, da se spoprimemo s stopnjo kompleksnosti znanstvenega problema v farmaciji Kongres v Ženevi je bil dobro organiziran, z inovativno vsebino, vrhunskimi predavatelji in znanja željnimi udeleženci. Najti je bilo mogoče seveda tudi nekaj pomanjkljivosti, ki jih Ljubljana, če bi bila naslednja organizatorica tega kongresa, gotovo ne bi storila! Izpadli smo le zato, ker smo majhni in zato za nekatere nezanimivi. Morda res manj kot Španci, ki so z Barcelono prireditelj naslednjega srečanja leta 2008 In na koncu: Quo vadis scientia pharmaceutics? Na to je najbolje odgovoril profesor Elias Fattal iz Francije s stavkom, ko je ugotavljal, da bodo dosežki na področjih novih tehnologij, genetike, umetne inteligence, robotike in nanotehnologije bistveno vplivali na razvoj farmacevtske tehnologije. Upam, da bomo tem trendom mogli slediti tudi mi, pa ne samo kot opazovalci, pač pa kot aktivni igralci. O tem bo odločalo tud zavedanje in uspešnost lokalne farmacevtske industrije, tudi domače. Upati je, da pri tem kratkoročni interesi dnevne politike ne bodo delali prevelike škode. ipsa 88 — Australasian Pharmaceutical licence Associate 174 farm vestn 2006; 57 FV st 2 2006 prelom 7/7/06 8:42 AM Page 175 Iz društvenega življenja 31 • skupščina SFD Portorož, 19. maj 2006 Jelka Dolinar Letošnje srečanje članov SFD, povezano z 31. skupščino je potekalo dva dneva, od 19. do 20. maja. Namenjeno je bilo obravnavi problematike lekarniških mrež in zdravljenju kožnih bolezni. Zanimiva predavanja in živahne razprave so napolnile dvorano Avditorija. Organizatorji so redno letno skupščino uvrstili v program prvega dneva srečanja, po končanem satelitskem simpoziju o lekarniških mrežah. Predstavniki društva so podali izčrpna poročila o delu in poslovanju ter predstavili načrtovane aktivnosti. Predsednik SFD je poročilo o delu predstavil po posameznih dejavnostih, s katerimi se je SFD v minulem letu ukvarjalo. Izpostavil je strokovne prireditve, založniško dejavost, sodelovanje z drugimi strokovnimi združenji doma in v svetu ter opisal prizadevanja v zvezi z razvojem farmacevtskega informacijskega centra. Sekretarka se je v poslovnem poročilu osredotočila na predstavitev stroškov pisarne SFD, ki omogočajo izvajanje osnovnih društvenih dejavnosti. Ti stroški so lansko leto znašali 29.271.602 SIT letno oz. 20 % celotne realizacije in so obsegali: stroške dela zaposlenih (47 %), izhajanje Farmacevtskega ves-tnika in Farmakona (20 %), vzdrževanja prostorov in opreme SFD (18 %), stroške delovanja FlC-a (5 %), funkcionarjev SFD in študentskega servisa (4 %), stroške članarin za mednarodne organizacije (3 %) ter davke od dohodka (3 %). Društvo je te stroške pokrilo s prihodki od članarin, z javnimi sredstvi za sofinanciranje dejavnosti Društva, z oglasi v Farmacevtskem vestniku ter s prihodki od storitev pri profitnih projektih. Struktura poslovanja SFD dokazuje, kako pomembno je, da se društvo ukvarja s profitnimi projekti, sicer bi bil program neprofitnih dejavnosti zelo osiromašen. Ohranjanje ravnotežja med profitnim in neprofitnim delom poslovanja, omogoča uresničevanje poslanstva SFD in interesov mnogih članov SFD. Predsednik nadzornega odbora dr. Janez Kerč je povzel poročilo, ki je bilo priloženo delegatskemu gradivu. Poudaril je, da morajo biti vsi projekti društva načrtovan racionalno s ciljem doseganja čim boljših rezultatov, čeprav je določena solidarnost znotraj SFD možna. Vključevanja predstavnikov SFD v izvedbo strokovnih prireditev drugih organizacij je zaželeno, vendar pod pogojem, da le-ti zagotovijo ustrezne strokovne standarde. Dr. Kerč je natančno poročal o ugotovitvah nadzornega odbora pri pregledu poslovnega poročila. Poslovanje Društva je bilo približno enako uspešno kot leta 2004, če ga ocenjujemo z vidika ostanka prihodka, ki je bil celo višji od načrtovanega. Tako prihodkov kot odhodkov pa je SFD realiziralo okoli 12 % manj kot leto poprej. Posebnost bilance 2005 je bila negativna realizacija podružnic in sekcij. Sekcija farmacevtov javnih lekarn je ustvarila največjo negativno razliko, ker je konec septembra izpeljala projekt Dan slovenskih lekarn, ki je bil vreden okoli 3,7 miliona. Financirala ga je iz ostanka prihodka iz preteklih let, s simpozijem o Astmi pa ni uspela ustvariti zadostnega prihodka za pokritje negativne razlike. Glede na to, da je Društvo razpolagalo z rezervami, je bil sprejet dogovor, da sekcija primanjkljaj nadomesti v tem letu, da ne bi po nepotreben večali celokupnega dobička društva. Velik del ostanka prihodka iz preteklih let je porabila tudi sekcija tehnikov za izvedbo izleta v Beograd, Ljubljanska podružnica za izvedbo proslave ob 50-letnici delovanja ter Celjska podružnica za izvedbo teniškega turnirja. Delegati 31. skupščine so soglasbno potrdili poročila o delu, poslovanju in poročilo nadzornega odbora. Predsednik društva je na kratko predstavil plan dela za leto 2006. Vsebino je dopolnila predsednica organizacijskega odbora 5. skupnega simpozija iz farmacevtske kemije (5th Joint Meeting on Medicinal Chemistry) doc. dr. Lucija Peterlin Mašič, na katerem sodeluje 6 centralnoevropskih držav. Simpozij bo potekal od 17. do 21. junija 2007 v Portorožu v organizaciji Sekcije za farmacevtsko kemijo pri SFD. Organizatorji pričakujejo okrog 400 udeležencev. Predsednik strokovno organizacijskega odbora za pripravo 7. Centralnoevropskega simpozija iz farmacevtske tehnologije in biotehnologije, prof. dr. Aleš Mrhar, je delegate seznanil s pripravami na simpozij, ki je za slovenske strokovnjake zaradi svoje odmevnosti in pomena v tem delu Evrope, zelo pomemben. Prihodnje leto bo simpozij potekal v hotelu Mons v Ljubljani, od 21. do 22. septembra 2007. Predsednica Sekcije farmacevtov javnih lekarn Lidija Pavlovič je poročala o pripravah na organizacijo Drugega dneva slovenskih lekarn, ki bo 26. septembra 2006 in bo namenjen varni uporabi farmacevtskih oblik. Za ta namen bodo organizatorji izdelal brošuro, ki jo bodo prejeli vsi obiskovalci lekarn. Cilj Sekcije je, da dogodek postane tradicionalen in eden od pomembnih promotorjev lekarniške stroke. Čez dober mesec, 5. oktobra bo sledil 4. simpozij Sekcije. Delegati so potrdili načrtovane dejavnosti društva, finančni načrt in višino društvene članarine ter naročnine na Farmacevtski vestnik. Prav tako so delegati potrdili članarino za leto 2007, ki jo bo tajništvo društva obračunavalo spomladi 2007, takrat že v evropski valuti. farm vestn 2006; 57 175 FV st 2 2006 prelom 7/7/06 8:42 AM Page 176 Iz društvenega življenja članarina, vpisnina, naročnina članarina zaposleni farmacevti članarina tehniki članarina seniorji članarina študenti članarina vpisnina Članarina 2006 Članarina 2007 7.000 SIT 30 EURO 5.500 SIT 24 EURO 3.500 SIT 15 EURO 3.500 SIT 15 EURO 1.000 SIT 5 EURO naročnina na Farmacevtski vestnik 15.000 SIT 65 EURO Podelitev društvenih priznanj v letu 2006 Največja slovesnost, ki vsako leto spremlja redno letno skupščino SFD, je podelitev društvenih priznanj. Letos je tradicionalno potekala v Tartinijevem gledališču v Piranu Izvršni odbor ni prejel nobenega predloga za Minafikovo odličje, podelil pa je 7 Minarikovih priznanj. Nagrajencem sta listino izročila predsednik SFD, doc. dr. Matjaž Jeras in predsednik Odbora za podeljevanje društvenih priznanj, prof. dr. Aleš Mrhar. Priznanja so prejeli: Breda Bernot, mag. farm. Anka Bratož Linda Čičigoj, mag. farm., spec. Silvo Koder, mag. farm., spec. Marinka Kregar, mag. farm. Meta Milovanovič, mag. farm., spec Slavko Rata], mag. farm., spec Utemeljitve Magistra Breda Bernot je gradila slovensko lekarniško farmacijo v težkem povojnem obdobju. Bila je med prvimi farmacevti, ki so leta 1950 podprli ustanovitev Slovenskega farmacevtskega društva, postala je aktivna članica in mu ostala zvesta do danes. V šestedestih letih je bila blagajničarka društva, več let je bila članica upravnega odbora in kasneje nadzornega odbora. O njeni predanosti stroki pričajo številna priznanja, ki jih je prejela za svoje delo v lekarni Miklošič in za sodelovanje s SFD Izvršni odbor podeljuje Minafikovo priznanje magistri Bredi Bernot za njen prispevek k razvoju lekarniške farmacije. Vedoželjnost je vspodbujala Anko Bratož k nenehnemu izpopolnjevanju na področju oblikovanja zdravil. Bogate izkušnje ji omogočajo tvorno vključevanje v raziskovalno skupino razvojnega oddelka v Krki pri uvajanju novih tehnologij v proizvodnjo poltrdnih farmacevtskih oblik. Z optimizmom in strpnostjo nenehno prispeva k vzdrževanju pozitivnega komunikacijskega vzdušja in ima veliko zaslug za ohranjanje čvrstih in dobrih odnosov med člani Dolenjske podružnice. Brez tehnične podpore, ki jo gospa Anka Bratož nudi Dolenjski podružnici, bi bila realizacija zastavljenih ciljev veliko težja. Za zavzeto organizacijsko delo podeljuje izvršn odbor gospe Anki Bratož Minafikovo priznanje. Magistra Linda Čičigoj sodi med tiste farmacevte, ki svoj poklic opravljajo kot obvezno dolžnost in ljubiteljsko dejavnost hkrati. Odlikuje jo umirjen in zaupljiv odnost do bolnikov in mladih lekarniških kadrov, ki jih kot mentorica že več let vodi. Na podlag izkušenj in znanj, ki si jih je pridobila na različnih strokovnih izpopolnjevanjih o homeopatiji, si prizadeva za njeno priznavanje znotraj zdravstevne zakonodaje. S predavanji strokovni in laični javnosti ter z organizacijskim delom za Primorsko podružnico in Homeopatsko sekcijo, ki ju je vodila kar dva mandata, je magistra Linda Čičigoj veliko prispevala k promociji poklica farmacevta, za kar ji izvršni odbor podeljuje Minafikovo priznanje. Magister Silvo Koder, ki si je delovne izkušnje nabiral v bolnišnični lekarni v Mariboru, sprva kot farmacevt receptar, potem kot analitik in nazadnje kot predstojnik lekarne, ima velike zasluge za prepoznavnost bolnišničnega farmacevta in njegovo vključevanje v zdravstveni team. Mesto asistenta za farmakologijo na novi Medicinski fakulteti v Mariboru, potrjuje strokovni ugled, Prejemniki Minarikovih priznanj v letu 2006 v dvorani 176 farm vestn 2006; 57 FV st 2 2006 prelom 7/7/06 8:42 AM Page 177 Iz društvenega življenja Prejemniki Minafikovih priznanj ki si ga je pridobil kot bolnišnični farmacevt v Mariborski bolnišnici. Magister Koder goji pripadnost Slovenskemu farmacevtskemu društvu tudi na neformalni ravni z organizacijo odmevnih smučarskih tekmovanj. Za njegovo zavzeto strokovno delo in povezovalno vlogo mu 10 podeljuje Minafikovo priznanje Magistra Marinka Kregar že 20 let tvorno sodeluje pri tehnološkem razvoju Krke. S sodelavci ji je uspelo uveljaviti mnoge novosti v proizvodnem procesu, s čimer je veliko prispevala k širjenju trga Krkinih izdelkov. Svoje izkušnje prenaša z zgledi in prek predavanj na mlade strokovne kadre v vlogi mentorice. Službene obveznosti je vedno povezovala z delom v SFD. Dva mandata je vodila Dolenjsko podružnico in ima velike zasluge za povezovanje kolegov iz industrije in lekarništva. Za njeno strokovno in organizacijsko delo v Krki in v Dolenjski podružnici ji izvršni odbor podeljuje Minafikovo priznanje Magistra Meto Milovanovič poznajo številne generacije še iz obdobja, ko je bila zaposlena na IVZ in je s prispevki s področja predpisovanja zdravil sodelovala v strokovnih časopisih. Poleg upravljanja zasebne lekarne se danes ukvarja tudi z mentorskim delom, preko LZS vodi projekt farmacevtske skrbi za bolnike z hipertenzijo, sodeluje v okviru CINDI programa, o izkušnjah v tujini in doma je večkrat tudi predavala in objavila več člankov. Sodeluje v strokovnih organih LZS, MZ in SFD. Za obsežno strokovno in publicistično delo, podeljuje 10 Minafikovo priznanje magistri Meti Milovanovič Častni gostje simpozija (z leve: Aleš Sussinger, Borut Štrukelj, Uroš Urleb, Martina Cvelbar, Julijana Kristl, Aleš Mrhar in Matjaž Jeras). farm vestn 2006; 57 177 FV st 2 2006 prelom 7/7/06 8:42 AM Page 17S Iz društvenega življenja Številka 5, zmagovito omizje šaljivega kviza. Magistra Slavka Rataja odlikuje izjemna vsestranskost, ki jo najbolj cenijo njegovi kolegi iz Celjske podružnice in javnega zavoda Celjske lekarne. Uspel je organizirati kontrolno analizni laboratorij, z občasnim delom v oficini pa ohranja neposredni stik z lekarniško službo. Aktivno sodeluje v strokovnih organih LZS in MZ, je avtor številnih strokovnih prispevkov, na Srednji zdravstveni šoli v Celju že deset let predava farmakologijo, svojo ljubiteljsko nagnjenost do zgodovine je najbolj prepričljivo izrazil ob 50-letnici Celjske podružnice. V vlog predsednika, tajnika ali pa samo člana odbora Celjske podružnice je s predanim delom obogatil strokovno dejavnost podružnice in veliko prispeval za ugled stroke, zato mu izvršni odbor podeljuje Minafikovo priznanje. Čustveno prevzet, se je z izbranimi besedami, v imenu prejemnikov priznanj, zahvalil Slavko Rataj: »Spoštovani gospod predsednik Slovenskega farmacevtskega društva, spoštovani gospod Predsednik Odbora za podeljevanje društvenih priznanj, spoštovane kolegice, dragi kolegi V veliko čast mi je, da se Vam lahko zahvalim v imenu prejemnikov društvenih priznanj za leto 2006. Semel tantum in anno ridet Apolo, enkrat v letu se smeje Apolon, je Šaljivi kvizje poživil družabni del programa ob 31. skupščini SFD. Povezovala sta ga dr. Aleš Mlinaric in prof. dr. Samo Kreft, pobudnik tega dogodka. kot pripovedujejo dovtipno povedala Katarina Schweighofer, mati skladateljev in zdravnikov Ipavcev iz Šentjurja, ko je kot mlada deklica na Dunaju ugotovila, da je priložnosti za praznovanje v življenju malo. Vsako leto se nasmeje Apolon tudi nam, ko se zberemo tu na obali v razcvetu pomladne svežine. Sedem nas je letošnjih prejemnikov priznanj. Število sedem po starem izročilu predstavlja celovitost, popolnost. Tud slovenska pesem poje o sedmih rožah, ki jih je ljuba povezala v šopek svojemu ljubemu Trije smo tudi študijski kolegi. Iz javnih in bolnišničnih lekarn prihajamo in iz farmacevtske industrije. Proti poldnevu življenja gremo, ko se človek že rahlo umiri in bolj trezno sprejema odločitve in življenjski modrosti, ki se je tekom ustvarjalnih let osebnega in poklicnega življenja izkristalizirala v osebnost spoštovane kolegice Brede Bernot, ki ji pripada častno mesto med nami in ki svežini šopka letošnjih nagrajencev dodaja posebno žlahtnost. S hvaležnostjo se ob naših učiteljih spominjam profesorja Karbe, ki nas je štipendiste Zavoda za farmacijo znal tako prepričljivo navduševati za farmacevtski poklic, za znanost, za stroko in nam s svojim neuničljivim optimizmom vlival pogum. Imel je vizijo in poznal je pot. Dandanes smo tud zato lahko ponosni na našo farmacevtsko fakulteto in Slovensko farmacevtsko društvo, ki je v preteklosti uspelo odigrati vidno vlogo pri razvoju in promociji stroke in poklica, ki ga je potrebno promovirati vsaki generaciji. Da bi to zmogli tudi v času, ki prihaja in v katerem so, kot pravijo, spremembe edina stalnica v življenju človeka in stroke je potrebno spoštovati prednike in misliti na potomce Spoštovani Zato na svoj način in s svojimi prizadevanj gradimo naš čas in z našimi medčloveškimi odnosi dajemo vsebino in kakovost času, v katerem živimo. Saj podobne ptice letimo skupaj. Dobljena priznanja nam pri tem predstavljajo vzpodbudo in obvezo za nadaljne delovanje v korist nas vseh. Hvala vam I« 178 farm vestn 2006; 57 FV st 2 2006 prelom 7/7/06 8:42 AM Page 179 Iz društvenega življenja V avli Avditorija so se spletale nove vezi in utrjevala stara znanstva. DRUGI DAN SLOVENSKIH LEKARN 26. september 2006 organizator Sekcija farmacevtov javnih lekarn pri SFD 26. septembra praznujemo Dan slovenskih lekarn. Ob tej priložnosti bo Slovensko farmacevtsko društvo pripravilo knjižico s koristnimi nasveti in informacijami o varni uporabi različnih farmacevtskih oblik: za peroralno uporabo, za uporabo na koži, za rektalno in vaginalno uporabo, za oko, nos in uho, za inhaliranje. farm vestn 2006; 57 179 FV st 2 2006 prelom 7/7/06 8:42 AM Page 180 Dolenjski farmacevti v Hemofarmu Anka Bratož Po lanski nepozabni ekskurziji v Sarajevo smo člani Dolenjske podružnice za letos izbrali Beograd in Vršac. Prijetno smo združili s koristnim in obiskali farmacevtski koncem Hemofarm. Sprejela nas je direktorica Centra za PR ga. Gordana Lazič Velovan v avli, ki jo imenujejo Galerija Hemofarma in v kateri so dan prej odprli razstavo z imenom Pariz v Vršcu Razstavljene slike so umetnine največjih srbskih umetnikov, ki so živeli ali še živijo in delajo v Parizu. Hemofarm je zelo uspešna srbska farmacevtska tovarna, ki je začela delati leta 1960 s 60 ljudmi in ima danes 3000 zaposlenih Vsako leto 1. junija praznujejo Dan firme, ko povabijo svoje nekdanje sodelavce in nagradijo sodelavce za stalnost, to je za 10, 15, 20, 25, 30, 35 in 40 let dela. Letos so imeli tudi Dan odprtih vrat, ko je tovarno obiskalo nad 750 ljudi. Zelo so ponosni na poslovanje, lani so povečali izvoz za 42 %, njihove delnice stalno rastejo. V avgustu bodo odprli novo tovarno v Obninsku v Rusiji, s proizvodnjo trdnih oblik za respiratorne kardiovaskularne in gastrointestinalne bolezni. Po dobrodošlici smo si ogledali del skladišča in proizvodnje. O našem obisku je poročala osrednja lokalna televizija. Popoldne smo si ogledali mesto Vršac, ki ima bogato kulturno in duhovno dediščino, večer pa preživeli na turistični kmetiji v vinorodni Gudurici ob dobri domači hrani in pijači in ob zvokih starogradskih pesmi. Naslednji dan smo spoznavali srbsko prestolnico, ki je pravo evropsko mesto, dan pa zaključili na znameniti Skadarliji v restavraciji Tri šešira. Zadnji dan smo Beograd spoznavali z ladjice, ki nas je vozila po narasli Donavi in kljub deževnemu vremenu uživali na splavu na Savi, kjer smo imeli kosilo. Trije dnevi preživeti v odličnem razpoloženju so nas napolnili z energijo, novimi prijateljstvi in nepozabnimi doživetji, za kar ima zasluge tudi naša vodička Marjana Antič. Pred vhodom v podjetje Sprejem v podjetju Hemofarm 180 farm vestn 2006; 57