NANOCONJUGATE ALE CICLODEXTRINELOR CU ELIBERARE NANOCONJUGATE ALE CICLODEXTRINELOR CU ELIBERARE

CONTROLATA DE PRINCIPII ACTIVE ANTI-HIV SI ANTIMICOTICE CONTROLATA DE PRINCIPII ACTIVE ANTI-HIV SI ANTIMICOTICE

(CICLOMED)(CICLOMED)

• CO.CO. Institutul de Chimie Macromoleculara „Petru Poni”, IasiInstitutul de Chimie Macromoleculara „Petru Poni”, Iasi: : conducator proiect; institut de excelenta al Academiei Romane; conducator proiect; institut de excelenta al Academiei Romane; expertizaexpertiza: fizico-chimia polimerilor, chimie supramoleculara, : fizico-chimia polimerilor, chimie supramoleculara, biochimie, materiale polimere de dimensiuni nanometrice, conjugate biochimie, materiale polimere de dimensiuni nanometrice, conjugate cu eliberare controlata a medicamentelor, polimeri conductori, cu eliberare controlata a medicamentelor, polimeri conductori, polimeri pentru protectia mediului; polimeri pentru protectia mediului; echipa: 28 cercetatori, 1 echipa: 28 cercetatori, 1 economist, 1 jurist, 6 doctoranzi.economist, 1 jurist, 6 doctoranzi.

• P1.P1. Universitatea Tehnica „Gh. Asachi”, IasiUniversitatea Tehnica „Gh. Asachi”, Iasi: : expertizaexpertiza: fizico-: fizico-chimia polimerilor, chimie supramoleculara, geluri pentru eliberare chimia polimerilor, chimie supramoleculara, geluri pentru eliberare controlata a medicamentelor, catalizatori pe suport polimer, polimeri controlata a medicamentelor, catalizatori pe suport polimer, polimeri pentru protectia mediului; pentru protectia mediului; echipa: 11 cercetatori din care 2 echipa: 11 cercetatori din care 2 doctoranzi si 2 studenti in ultimul an.doctoranzi si 2 studenti in ultimul an.

• P2.P2. Universitatea de Stiinte Agricole si Medicina Veterinara Universitatea de Stiinte Agricole si Medicina Veterinara “Ion Ionescu de la Brad”, Iasi“Ion Ionescu de la Brad”, Iasi: : expertizaexpertiza: biochimie, citologie, : biochimie, citologie, ameliorare soluri; ameliorare soluri; echipa: 7 cercetatori din care 1 doctorand si 2 echipa: 7 cercetatori din care 1 doctorand si 2 studenti la master.studenti la master.

• P3. Universitatea „Al. I. Cuza”, IasiP3. Universitatea „Al. I. Cuza”, Iasi: : expertizaexpertiza: fizico-chimia : fizico-chimia polimerilor, chimie supramoleculara, materiale polimere de polimerilor, chimie supramoleculara, materiale polimere de dimensiuni nanometrice, conjugate cu eliberare controlata a dimensiuni nanometrice, conjugate cu eliberare controlata a medicamentelor;medicamentelor; echipa: 12 cercetatori din care 3 doctorandzi si 3 echipa: 12 cercetatori din care 3 doctorandzi si 3 studenti la master.studenti la master.

• P4. Centrul de Chimie Organica „C. D. Nenitescu”, Bucuresti:P4. Centrul de Chimie Organica „C. D. Nenitescu”, Bucuresti: expertiza: aplicatii ale spectroscopiei RMN si NIR in chimia organica expertiza: aplicatii ale spectroscopiei RMN si NIR in chimia organica si organo-metal, stiinte alimentare si medicina; si organo-metal, stiinte alimentare si medicina; echipa: 2 cercetatori echipa: 2 cercetatori cu experienta, 2 doctoranzi si 1 student la master.cu experienta, 2 doctoranzi si 1 student la master.

780.000780.000 CO CO

250.000250.000 P1 P1

1.500.000,001.500.000,00

210.000 P2210.000 P2

210.000 P3210.000 P3

60.00060.000 P4 P4

END: September 15, 2008 and October 25, 2008END: September 15, 2008 and October 25, 2008

De ce ciclodextrinele?

sunt oligozaharide ciclice cu abilitati de a incapsula o larga varietate de molecule oaspete;

sunt compusi cu solubilitate marita in apa;

sunt compusi seminaturali, produsi prin conversie enzimatica;sunt produsi in peste 1000 t/an prin “green” tehnologii;

nu au efecte toxice asupra organismului, de aceea ciclodextrinele pot fi utilizate pentrul uzul uman ca ingrediente in medicamente sau produse cosmetice;

au un pret de productie acceptabil.

Structura chimica a α-, ß-, γ-ciclodextrinei Structura chimica a monomerului

glucopiranozic

Structura chimica (a) si configuratia de trunchi de con (b) a ß-ciclodextrinei

Caracteristicile structurale ale ciclodextrinelor

Parametru α-ciclodextrina ß-ciclodextrina γ-ciclodextrina

Unitati glicozidiceMasa molecularaDiametrul

cavitatii (nm)Inaltimea cavitatii

(nm)Volumul cavitatii

(mL/mol)Solubilitatea

(mg/mL)

69730,47-0,53

0,79

174

130

711350,6-0,66

0,79

262

185

812970,75-0,83

0,79

472

300

Principalele proprietati ale α-, ß-, γ-ciclodextrinei

Interactiuni gazda-oaspete ale ciclodextrinelor

Formarea complecsilor de incluziune in solutii apoase depinde de rearanjarea si mutarea moleculelor de apa interiorul cavitatii ciclodextrinei in mediul apos inconjurator si ocuparea acesteia de moleculele oaspete.

Reprezentarea schematica a asocierii-disocierii moleculelor gazda (ciclodextrina) –

oaspete.

unde g = numarul de molecule de apa ce interactioneaza cu moleculele oaspete libere, h = numarul de molecule de apa din interiorul cavitatii ciclodextrinei i = numarul de molecule de apa inlocuite de moleculele oaspete

Cele doua procese, care se desfasoara in timpul interactiei gazda-oaspete sunt:

1. Penetrarea regiunii hidrofobe a oaspetelui in cavitatea interna a ciclodextrinei (interactie hidrofoba)

2. Legarea oaspetelui organic prin formare de legaturi de hidrogen

Metode de sinteza:

Liofilizarea

Coprecipitarea

Ultrasonarea

Extruzia

Framantarea

Factori care influenteaza formarea produsilor de incluziune

Structura ciclodextrinei: dimensiunea cavitatii interne a ciclodextrinei alese trebuie sa fie adecvata dimensiunilor moleculei oaspete

Temperatura: cresterea temperaturii conduce la descresterea valorii constantei de stabilitate aparenta a complexului oaspete/ciclodextrina

PH: procesul de complexare este stimulat de valorile scazute ale pH-ului

Metoda de obtinere: liofilizarea ar fi metoda cea mai eficienta

Cosolventii: Cosolventii pot imbunatati efectul stabilizator si solubilizant al ciclodextrinelor PEG 10%

● Cresterea concentratiei oaspetelui in faza apoasa si concomitent scaderea concentratiei de ciclodextrina libera dizolvata in apa;

● Modificarea proprietatilor spectrale ale oaspetelui;

● Modificarea reactivitatii oaspetelui;

● Diminuarea volatilitatii si a difuzabilitatii compusului oaspete;

● Dupa complexare oaspetele hidrofob devine hidrofil, ceea ce conduce la o modificare a mobilitatii sale cromatografice.

Consecintele procesului de complexare a ciclodextrinelor cu medicamentele sunt:

(1) Cresterea ratei de disociere si a limitei de solubilitate (cu un factor de 101 - 103), ceea ce conduce la o imbunatatire accentuata a biodisponibilitatii medicamentului;

(2) Diminuarea efectului astringent si iritant;

(3) Eliminarea mirosurilor neplacute;

(4) Protejarea medicamentelor labile structural (ex. sensibile la oxidare rapid, greu solubile).

• CO:CO:(1) va realiza activitatile de cercetare-dezvoltare prevazute in planul de (1) va realiza activitatile de cercetare-dezvoltare prevazute in planul de realizare (sinteza si caracterizare (structura si proprietati fizico-chimice de compusi realizare (sinteza si caracterizare (structura si proprietati fizico-chimice de compusi de incluziune CDs/AZT si CDs/medicament antimicotic); de incluziune CDs/AZT si CDs/medicament antimicotic);

• (2) va realiza activitatile de specializare prin cercetare prevazute in planul de (2) va realiza activitatile de specializare prin cercetare prevazute in planul de realizare; (3) va realiza activitatile de diseminare prevazute in planul de realizare; realizare; (3) va realiza activitatile de diseminare prevazute in planul de realizare; (4)va realiza managementul proiectului prevazut in planul de realizare al (4)va realiza managementul proiectului prevazut in planul de realizare al proiectului.proiectului.

• P1:P1: (1) va realiza activitatile de cercetare-dezvoltare prevazute in planul de (1) va realiza activitatile de cercetare-dezvoltare prevazute in planul de realizare (sinteza si caracterizare structura si proprietati fizico-chimice) de compusi realizare (sinteza si caracterizare structura si proprietati fizico-chimice) de compusi de incluziunede incluziune; ; (2)(2) va realiza activitatile de specializare prin cercetare prevazute in va realiza activitatile de specializare prin cercetare prevazute in planul de realizareplanul de realizare; ; (3)(3) va participa la activitatile de diseminare organizate in cadrul va participa la activitatile de diseminare organizate in cadrul proiectuluiproiectului; ; (4)(4) va contribui la managementul proiectului prin persoana desemnata va contribui la managementul proiectului prin persoana desemnata in Consiliul coordonatorin Consiliul coordonator

• P2: P2: (1)(1) va realiza activitatile de cercetare-dezvoltare prevazute in planul de va realiza activitatile de cercetare-dezvoltare prevazute in planul de realizare (testarea biologica a compusilor de incluziune); (2)realizare (testarea biologica a compusilor de incluziune); (2) va participa la va participa la activitatile de diseminare organizate in cadrul proiectului; (3) va contribui la activitatile de diseminare organizate in cadrul proiectului; (3) va contribui la managementul proiectului prin persoana desemnata in Consiliul coordonator.managementul proiectului prin persoana desemnata in Consiliul coordonator.

• P3: P3: (1)(1) va realiza activitatile de cercetare dezvoltare prevazute in planul de va realiza activitatile de cercetare dezvoltare prevazute in planul de realizare (sinteza si caracterizare structura si proprietati fizico-chimice)realizare (sinteza si caracterizare structura si proprietati fizico-chimice); ; (2) va (2) va realiza activitatile de specializare prin cercetare prevazute in planul de realizarerealiza activitatile de specializare prin cercetare prevazute in planul de realizare; ; (3(3) ) va participa la activitatile de diseminare organizate in cadrul proiectuluiva participa la activitatile de diseminare organizate in cadrul proiectului; ; (4(4) ) va va contribui la managementul proiectului prin persoana desemnata in Consiliul contribui la managementul proiectului prin persoana desemnata in Consiliul coordonator.coordonator.

• P4: P4: (1).(1). va realiza activitatile de cercetare dezvoltare prevazute in planul de va realiza activitatile de cercetare dezvoltare prevazute in planul de realizare (determinarea structurala, a stoechiometriei si a constantelor de realizare (determinarea structurala, a stoechiometriei si a constantelor de stabilitate prin spectroscopie RMN)stabilitate prin spectroscopie RMN); ; (2)(2) va realiza activitatile de specializare prin va realiza activitatile de specializare prin cercetare prevazute in planul de realizarecercetare prevazute in planul de realizare; ; (3) va participa la activitatile de (3) va participa la activitatile de diseminare organizate in cadrul proiectuluidiseminare organizate in cadrul proiectului; ; (4)(4) va contribui la managementul va contribui la managementul proiectului prin persoana desemnata in Consiliul coordonator.proiectului prin persoana desemnata in Consiliul coordonator.

Va multumesc!!