Thesisvoorstellen opleiding Farmaceutische Wetenschappen Academiejaar 2008-2009 Dienst FABI

1. Thesisvoorstellenopleiding Farmaceutische WetenschappenAcademiejaar 2008-2009Dienst FABI Prof. J. Smeyers-Verbeke Prof. Y. Vander Heyden Prof. J. Plaizier-Vercammen

2. Vakgroep Analytische Scheikunde en Farmaceutische Technologie • Prof. J. Smeyers-Verbeke • Prof. Y. Vander Heyden • Prof. J. Plaizier-Vercammen

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

4. Vakgroep Analytische Scheikunde en Farmaceutische Technologie Doel onderzoek: Evaluatie van nieuwe methodologieën in scheidingstechnieken • Methodeontwikkeling en -optimalisatie • Technieken: HPLC, CE, capillaire electrochromatografie • Toepassingen: Chirale scheidingen, “snelle” scheidingen, fingerprinting, geneesmiddelenanalyse Experimenteel design • Data evaluatie - Voorspellen membraanpassage van geneesmiddelen - Voorspellen van anti-oxiderende eigenschappen van plantenextracten

5. Thesisvoorstel • professor • Plaizier-Vercammen

6. Capillaire Electrochromatografie Indiana Tanret

7. Technieken verbeteren? • HPLC Miniaturisatie  CLC: capillair • CE Meer affiniteit door toevoegen van stationaire fase •  CEC ≈ combinatie HPLC + CE

8. CEC: toestel EOF • Je leert hoe • monolieten • gemaakt worden SF in capillaire kolom: monolieten

9. Polymere monolieten BMA BMA META + BMA EDMA EDMA META + BMA META + BMA

10. Polymere monolieten BMA BMA META + BMA PFS PFS PFS EDMA EDMA META + BMA META + BMA PFS EDMA EDMA BMA META + BMA  Poreus medium

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

12. Doel thesis HPLC Voordelen: ↑ efficientie? ↑ selectiviteit? ↑ resolutie? snellere runs? ... CEC

13. Experimenteel design in methode optimalisatie Bieke Dejaegher

14. Experimenteel design • Experimenteel design • set-up waarbij de onderzochte factoren tegelijkertijd gevariëerd worden  factoren één voor één variëren

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

16. Doel • Verschillende « response surface designs » in optimalisatie vergelijken, welke meest geschikt? • 3 factoren  verschillend aantal experimenten ! • Three-level full factorial designs: 33=27 exp. • Central composite designs: 23+6+min1= min 15 exp. • Box-Behnken designs: 13 exp. • Doehlert designs: 13 exp. • Uniform designs: 6 exp.

17. Doel • Verschillende « response surface designs » in optimalisatie vergelijken, welke meest geschikt? • 3 factoren  verschillend aantal experimenten ! • Three-level full factorial designs: 33=27 exp. • Central composite designs: 23+6+min1= min 15 exp. • Box-Behnken designs: 13 exp. • Doehlert designs: 13 exp. • Uniform designs: 6 exp.

18. Doel • Verschillende « response surface designs » in optimalisatie vergelijken, welke meest geschikt? • 3 factoren  verschillend aantal experimenten ! • Three-level full factorial designs: 33=27 exp. • Central composite designs: 23+6+min1= min 15 exp. • Box-Behnken designs: 13 exp. • Doehlert designs: 13 exp. • Uniform designs: 6 exp.

19. Doel • Verschillende « response surface designs » in optimalisatie vergelijken, welke meest geschikt? • 3 factoren  verschillend aantal experimenten ! • Three-level full factorial designs: 33=27 exp. • Central composite designs: 23+6+min1= min 15 exp. • Box-Behnken designs: 13 exp. • Doehlert designs: 13 exp. • Uniform designs: 6 exp.

20. Doel • Verschillende « response surface designs » in optimalisatie vergelijken, welke meest geschikt? • 3 factoren  verschillend aantal experimenten ! • Three-level full factorial designs: 33=27 exp. • Central composite designs: 23+6+min1= min 15 exp. • Box-Behnken designs: 13 exp. • Doehlert designs: 13 exp. • Uniform designs: 6 exp.

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

22. VINGERAFDRUKANALYSEvan kruiden d.m.v. HPLC/DAD Goedele Alaerts Christophe Tistaert

23. Vingerafdruk analyse van kruiden • Belang onderzoek • kwaliteit van kruiden: Vermageringskuur op basis van chinese kruiden Nefropathie: • nierdialyse • niertransplantatie 1990-1992 Verwisseling Aristolochia fangchi i.p.v.Stephania tetrandra

24. Vingerafdruk analyse van kruiden • Nood aan • identificatie kruiden • kwaliteitscontrole kruiden Kruid = complex mengsel ! ? Bepaling enkele componenten Onvoldoende voor intrinsieke kwaliteit

25. Vingerafdruk analyse van kruiden • Oplossing: fingerprints • Karakteristieke vingerafdruk • Infra Rood (IR) • Massa spectrofotometrie (MS) • Dunne laag chromatografie (DLC) • Hoge druk vloeistofchromatografie (HPLC) • Capillaire Electroforese (CE) • Chromatografische fingerprint • Geaccepteerd door WHO !

26. Vingerafdruk analyse van kruiden • Experimenteel deel: Fingerprint ontwikkeling en optimalisatie d.m.v. HPLC/DAD • Dataverwerking: • Hoe  kruiden onderscheiden op basis van hun fingerprints ? (Correlatiecoëfficienten of PCA) (Goedele) • Modelleren van antioxiderende / cytotoxische activiteit i.f.v. de fingerprints en identificatie van de componenten die voor de activiteit verantwoordelijk zijn. (Christophe)

27. Vingerafdruk analyse van kruiden

28. Vingerafdruk analyse van kruiden Fam. Umbellifera • Rhizoma Chuanxiong Rhizoma Ligustici <<< 0.05 % ferulic acid > 0.05 % ferulic acid

29. Vingerafdruk analyse van kruiden Chuanxiong Ligustici

30. Vingerafdruk analyse van kruiden • Experimenteel deel: Fingerprint ontwikkeling en optimalisatie d.m.v. HPLC/DAD • Dataverwerking: • Hoe  kruiden onderscheiden op basis van hun fingerprints ? (Correlatiecoëfficienten of PCA) (Goedele) • Modelleren van antioxiderende / cytotoxische activiteit i.f.v. de fingerprints en identificatie van de componenten die voor de activiteit verantwoordelijk zijn. (Christophe)

31. Vingerafdruk analyse van kruiden • Vragen / info : Goedele Alaerts Bureau G 037 Tel 02/477 45 13 Goedele.Alaerts@vub.ac.be Christophe Tistaert Bureau G 041 Tel 02/477 47 26 Christophe.Tistaert@vub.ac.be

32. SCHEIDEN VAN CHIRALE GENEESMIDDELEN Promotor: Y. Vander Heyden J. Smeyers- Verbeke Co-Promotor: H. Ates

33. OVERZICHT • Wat is chiraliteit? • Belang? • Thesisvoorstel

34. CHIRALITEIT • Centraal C-atoom • 4 verschillende substituenten • Spiegelbeelden niet identiek  Enantiomeren!

35. BELANG • Verschillend gedrag van enantiomeren in chirale media • Gevolg • Minder werking • Geen werking • Antagonistische werking • Toxische werking

36. THESISVOORSTEL • Wetgeving FDA en EMEA • Distomeer als onzuiverheid in eutomeer • Scheiden racemische mengsels • Gebruikte techniek in thesis • HPLC met polysaccharide gebaseerde SF (NPLC, RPLC, POSC)

37. THESISVOORSTEL • Toepasbaarheid van bestaande strategieën controleren • Nieuwe kolommen implementeerbaar? • Nieuwe strategieën definiëren indien nodig

38. THESISVOORSTEL

39. Voorspellen van de anti-oxiderende capaciteit van groene thee aan de hand van fingerprints Promotoren: Prof. Vander Heyden en Prof. Smeyers-Verbeke Co-promotor: Melanie Dumarey

40. 1. INLEIDING: fingerprints • Identificatie • Kwaliteitscontrole • Kwantitatieve eig. Fingerprint = chromatografisch patroon van een extract, waarin enkele farmacologisch actieve en/of chemisch karakteristieke componenten worden weergegeven

41. 2. DOEL AO capaciteit! TEAC assay AO capaciteit? Fingerprints AO capaciteit? Groene thee Dissimilaire fingerprints

42. 3. THEORIE: multivariate calibratie Technieken 1. Stepwise MLR 2. PCR 3. PLS 4. UVE-PLS 5. O-PLS Calibratieset (X) Respons (y) 3258 2850 4436 3798 3061 Calibratie model: y = f(X) AO capaciteit (TEAC assay) Fingerprints thee Voorspellen y + calibratie model X (nieuw theestaal)

43. 4. Praktisch • AO capaciteit bepalen van groene theestalen m.b.v. de TEAC assay • Fingerprints ontwikkelen op 2 dissimilaire chromatografische systemen (HPLC) • Wiskundige technieken toepassen om AO capaciteit te voorspellen gebaseerd op de fingerprints (individuele en gecombineerde fingerprints)

44. Enhancing sensitivity of a CE separation method for viral compounds Iulia Oita, Bieke Dejaegher

45. What & How? Picornaviridae CE analysis Separation based on differential migration in an electrical field Reasonable/Short analysis time Low sample&reagent volume Poliovirus (PV)  50 nm “Gentle and suitable for labile compound and microorganisms” (Glynn 1998) • Model organism: • small, • readily available, • easy to manipulate, • safe • well known Electropherogram of a PV sample 0.5 μg/100 ml IS - + PV -

46. Enhancing CE sensitivity using LIF detection –NH–C=S R R R R R R – S=C–NH NH –N=C=S –NH–C– – NH2 – NH– –NH = NH2– S –NH2 –NH–C=S NH–C=S NH NH – – NH2 NH2 – 488 nm LIF = laser induced fluorescence Laser beam Fluorescein isothiocyanate Fluorescent poliovirus particles NH2– reactive amino groups on the virus capsid Labeled virus

47. Student work • Find optimal conditions for: • Derivatization of viral sample using fluorescein isothiocyanate • Purification of labeled virus using size exclusion chromatography • Transfer CE method using UV detection to LIF detection

48. Bedankt voor jullie aandacht !! • OVERZICHT op http://www.vub.ac.be/fabi •  Thesis proposals (linker kolom)