in vitro nem sejtes permeabilitási modellek...dr. balogh györgy tibor habilitációs tézisfüzet...

19
BUDAPESTI MŰSZAKI ÉS GAZDASÁGTUDOMÁNYI EGYETEM Szerves Kémia és Technológia Tanszék In vitro nem sejtes permeabilitási modellek a gyógyszerkutatás szolgálatában Habilitációs eljárás tézisfüzet Dr. Balogh György Tibor címzetes egyetemi docens 2018. február 7.

Upload: others

Post on 30-Mar-2021

4 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: In vitro nem sejtes permeabilitási modellek...Dr. Balogh György Tibor Habilitációs tézisfüzet 4 „dermatomed” technikával előkészített bőrön végzett 40 vegyület vizsgálatából

BUDAPESTI MŰSZAKI EacuteS GAZDASAacuteGTUDOMAacuteNYI EGYETEM

Szerves Keacutemia eacutes Technoloacutegia Tanszeacutek

In vitro nem sejtes permeabilitaacutesi modellek

a gyoacutegyszerkutataacutes szolgaacutelataacuteban

Habilitaacutecioacutes eljaacuteraacutes

teacutezisfuumlzet

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor

ciacutemzetes egyetemi docens

2018 februaacuter 7

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

2

Bevezeteacutes

Habilitaacutecioacutes teacuteziseimben bemutatott kutatoacutemunkaacutemban gyoacutegyszerjeloumllt vegyuumlletek farmakokinetikai

eacutertelemben vett beleacutepeacutesi kapukon toumlrteacutenő aacutetjutaacutesaacutet illetve egyes szoumlvetekbe toumlrteacutenő eljutaacutesaacutet

modelleztem A munkaacutemban alkalmazott illetve tovaacutebbfejlesztett modell alapjaacuteul egy maacuter koraacutebban

kidolgozott ipari igeacutenyeket is kieleacutegiacutető passziacutev gyoacutegyszertranszport folyamatokra vonatkozoacute PAMPA

(Parallel Artificial Membrane Permeability Assay) meacuterő rendszer szolgaacutelt (1 aacutebra)

1 aacutebra A szendvics elrendezeacutesű PAMPA rendszer feleacutepiacuteteacutese (Merck Millipore)

Kihasznaacutelva a modellrendszer parameacutetereinek (lipidmembraacuten oumlsszeteacutetele donor eacutes fogadoacute cellaacutek

koumlzegeacutenek pH-ja inkubaacutelaacutesi hőmeacuterseacuteklet eacutes idő) koumlnnyen vaacuteltoztathatoacute jellegeacutet haacuterom kuumlloumlnboumlző

szoumlvetspecifikus transzportfolyamatot leiacuteroacute modell finomhangolaacutesaacuteval foglalkoztam Vizsgaacutelataim

foacutekuszaacuteban a bőroumln keresztuumlliSP1

a szaacutejuumlregi vagy maacuteskeacutepp bukkaacutelis felsziacutevoacutedaacutesraSP2

valamint a

koumlzponti idegrendszeri (CNS central nervous system) hataacutes kifejeződeacuteseacutehez elengedhetetlen veacuter-agy

gaacuteton (BBB blood brain barrier) toumlrteacutenő hatoacuteanyag aacutetjutaacutesraSP3

vonatkozoacute PAMPA modellrendszerek

aacutelltak Kutatoacutemunkaacutem kiterjedt az intracellulaacuteris a hatoacuteanyagok specifikus liposzoacutema iraacutenyuacute

transzportjaacutenak modellezeacuteseacutevel a foszfolipidoacutezisra (PLD phospholipidosis) vonatkozoacute toxicitaacutesi

modellkidolgozaacutesaacutera isSP4SP5

A PAMPA-BBB modellhez kapcsoloacutedoacutean kutataacutesaim a nagy keacutemiai diverzitaacutesuacute komplex noumlveacutenyi

kivonatok vizsgaacutelataacutera is kiterjedtek mely soraacuten a modell nagyfokuacute szűreacutesi szelektaacutelaacutesi

hateacutekonysaacutegaacutera eacutes szoumlvet illetve lipidoumlsszeteacutetel-specifikus jellegeacutere alapulnak Vizsgaacutelataimban a

PAMPA minus HPLC-MS ndash NMR analitikai technikaacutek oumlsszekapcsolaacutesaacuteval sikeruumllt egy olyan szelektaacuteloacute

rendszert kialakiacutetani melynek segiacutetseacutegeacutevel diverz keacutemiai teret lefedő vaacuteltozatos floacuteragyűjtemeacutenyen

gyorsan eacutes nagy hateacutekonysaacuteggal lehetuumlnk keacutepesek uacutej CNS-specifikus hatoacuteanyagok izolaacutelaacutesaacutera eacutes

szerkezetazonosiacutetaacutesaacuteraSP6

Az iacutegy kialakiacutetott munkahipoteacutezis Ginkgo biloba kivonatokSP7

valamint

noumlveacutenyekből izolaacutelhatoacute eacutes feacutelszintetikus BBB-specifikus ekdiszteroidok izolaacutelaacutesaacuten analizaacutelaacutesaacuten eacutes

gyoacutegyszerkeacutemiai jellemzeacuteseacuten keresztuumll keruumll bemutataacutesraSP8

Az optimaacutelt PAMPA-BBB modell

oumlsszekapcsolaacutesa nagy eacuterzeacutekenyseacutegű offline analitikai moacutedszerek taacutersiacutetaacutesa reacuteveacuten sikeresen

karakterizaacutelhatoacutevaacute vaacuteltak a CNS aktiacutev vegyuumlletek fizikai keacutemiai sajaacutetsaacutegai

1 In vitro nem sejtes permeabilitaacutesi modellek kialakiacutetaacutesa fejleszteacutese

11 Az in vitro nem sejtes modellek kialakulaacutesa fejleszteacuteseacutenek iraacutenya

A gyoacutegyszerek eacutes gyoacutegyszerjeloumllt vegyuumlletek farmakokinetikai szempontboacutel fontos kompartmentek

koumlzoumltt veacutegmenő transzportfolyamatainak előrejelzeacuteseacutere aacuteltalaacutenosan elfogadott nem sejtes modell a

Kansy eacutes munkataacutersai aacuteltal 1998-ban leiacutert PAMPA rendszer1 A PAMPA egy nagy

aacuteteresztőkeacutepesseacutegű keacutet 96 lyukuacute meacuterőtaacutelcaacuteboacutel (plate) aacutelloacute szendvics elrendezeacutesű modellrendszer (1

aacutebra) A felső taacutelca vagyis a donor oldal aljaacuten hidrofoacuteb moacutedon nedvesedő PVDF (poli-vinil-

difluorin) polikarbonaacutet vagy ritkaacutebban teflon mikroszűrő (04 m) talaacutelhatoacute miacuteg a fogadoacute oldal egy

a donor meacuterőlemez geometriaacutejaacutenak megfelelő (a donor eacutes fogadoacute taacutelca cellaacutei egymaacutesba csuacuteszva

zaacuteroacutednak) szinteacuten 96 lyukuacute meacuterőtaacutelca A mesterseacuteges lipidmembraacuten a donor meacuterőtaacutelcaacuten keruumll

kialakiacutetaacutesra oly moacutedon hogy a kuumlloumlnboumlző lipideketmembraacuten komponenseket szerves parafinokban

(pl n-dodekaacuten) oldjaacutek majd az oldatot a meacuterőlemez szűrőmembraacutenjaacutera kis teacuterfogatban (3-5 l)

1Kansy M Senner F Gubernator K J Med Chem 1998 41 1007ndash10

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

3

veacutekony reacutetegben viszik fel A vizsgaacutelandoacute vegyuumlletek dimetilszulfoxiddal (DMSO) keacutesziacutetett

toumlrzsoldataacutenak eacutes a modellezni kiacutevaacutent apikaacutelis kompartmenttel (gyomor veacutekony- illetve vastagbeacutel

veacuter) azonos pH eacuterteacutekű (20 65 74) vizes puffernek a felhasznaacutelaacutesaacuteval oldatot keacutesziacutetenek A fogadoacute

meacuterőtaacutelcaacuteba aacuteltalaacutenossaacutegban az intracelullaacuteris koumlzegnek megfelelő pH 74-es puffert tesznek Attoacutel

fuumlggően hogy a donor eacutes az akceptor oldali koumlzegek pH-ja megegyezik beszeacutelhetuumlnk izo- illetve

gradiens pH elrendezeacutesű rendszerekről A keacutet meacuterőlemez egymaacutesba illeszteacuteseacutet koumlvetően a hatoacuteanyag a

donor meacuterőtaacutelca egyes cellaacuteiboacutel passziacutev transzporttal juthat aacutet a hozzaacute tartozoacute fogadoacute oldali meacuterőtaacutelca

cellaacutejaacuteba Az inkubaacutecioacutes idő eltelteacutevel a vizsgaacutelandoacute vegyuumllet penetraacutecioacutes keacuteszseacutegeacutet a donor eacutes

akceptor oldalon kialakult koncentraacutecioacutek meghataacuterozaacutesaacuten (UV spektrofotomeacuteter LCDADMS)

keresztuumll effektiacutev permeabilitaacutessal (Pe) jellemzik A permabilitaacutesi folyamat maacutesik fontos parameacutetere a

membraacutenretencioacute (MR) ami a mesterseacuteges lipidmembraacuten aacuteltal megkoumltoumltt hatoacuteanyaghaacutenyadot fejezi ki

E keacutet parameacutetert kifejező egyenlet a 2 aacutebraacuten talaacutelhatoacute

2 aacutebra Effektiacutev permeabilitaacutest (Pe) eacutes membraacutenretencioacutet (MR) kifejező egyenletek

(VA eacutes VD ndash a donor eacutes fogadoacute oldal teacuterfogata A ndash szűrőmembraacuten feluumllete CA eacutes CD ndash a donor (D) eacutes fogadoacute

(A) oldalon kialakuloacute hatoacuteanyag koncentraacutecioacute t ndash inkubaacutecioacutes idő ss ndash mesterseacuteges membraacuten teliacutetődeacutesi ideje a

vizsgaacutelt molekulaacuteval)

A PAMPA modellrendszer fentiekben bemutatott vaacuteltoztathatoacute parameacutetereit kihasznaacutelva habilitaacutecioacutes

teacuteziseimhez kapcsoloacutedoacute munkaacuteim egyik fő iraacutenya az uacutej szoumlvetspecifikus membraacutenok illetve a donor

eacutes fogadoacute cellaacutek pH-jaacutenak vaacuteltoztataacutesaacuteval a hatoacuteanyagok sejten beluumlli transzportjaacutenak modellezeacutese

voltak

2 Bőr-specifikus PAMPA rendszer fejleszteacutese

21 Bőr-specifikus ex vivo membraacuten eacutes permeabilitaacutes modellek

A bőroumln keresztuumlli transzport legfontosabb szabaacutelyzoacuteja azaz elsődleges beleacutepeacutesi kapuja a stratum

corneum melynek elhalt elszarusodott korneocitaacutein keresztuumll erőteljesen gaacutetolt a penetraacutecioacute iacutegy a

hatoacuteanyagoknak ehelyett a sejtek koumlzoumltti lipid reacutetegen kell aacutetdiffundaacutelniuk A lipid reacuteteg szerkezete

haacuterom fő komponensből eacutepuumll fel iacutegy sikerrel azonosiacutetottak benne ceramid szaacutermazeacutekokat

koleszterint valamint szabad zsiacutersavakat A stratum corneum sajaacutetos szerkezeti feleacutepiacuteteacuteseacuteből

koumlvetkezik hogy tulajdonsaacutegai jelentősen elteacuternek maacutes főkeacutent foszfolipidet tartalmazoacute a

gyoacutegyszerfelsziacutevoacutedaacutes eacutes eloszlaacutes szempontjaacuteboacutel fontos transzport membraacuteneacutetoacutel

A bőroumln keresztuumlli penetraacutecioacute modellezeacuteseacutere főkeacutent izolaacutelt humaacuten eacutes aacutellati bőrmembraacutenokat

alkalmaznak Az ilyen ex vivo vizsgaacutelatokhoz hasznaacutelhatoacute kadaacutever bőr de aacuteltalaacuteban plasztikai műteacutetek

soraacuten kimetszett bőr alkalmazaacutesaacutera is van peacutelda A hatoacuteanyagok bőroumln keresztuumlli felsziacutevoacutedaacutesaacutenak

illetve membraacutenon keresztuumlli diffuacutezioacutejaacutenak modellezeacuteseacutere a vertikaacutelis Franz diffuacutezioacutes cella az

elfogadott moacutedszer A donor eacutes az akceptor faacutezist egy mesterseacuteges illetve aacutellati vagy humaacuten membraacuten

vaacutelasztja el egymaacutestoacutel Fogadoacute oldalon 37 degC-ra termosztaacutelt foszfaacutet pufferrel (PBS pH=74)

reprezentaacuteljaacutek fizioloacutegiaacutes keringeacutes koumlruumllmeacutenyeit

22 Ex vivo bőrpenetraacutecioacutes adatok oumlsszegyűjteacutese

Az irodalomban talaacutelhatoacute Franz diffuacutezioacutes cellaacuteval veacutegzett bőr-permeabilitaacutesi adatok megadaacutesa

jelentősen elteacuterő protokoll mellett toumlrteacutent ezeacutert a kuumlloumlnboumlző laboratoacuteriumokboacutel szaacutermazoacute

eredmeacutenyeket nem lehet oumlsszehasonliacutetani Az adatheterogenitaacutes megoldaacutesaacutera kutatoacutecsoportunk Teresa

Garrigues aacuteltal vezetett munkacsoporttal (University of Valencia) egyuumlttműkoumldve heacutet vegyuumllet

(diklofenaacutek furoszemid naproxen paracetamol pefloxacin teofillin eacutes verapamil) standardizaacutelt

humaacuten bőroumln keresztuumlli in vitro permeaacutebilitaacutesaacutenak meghataacuterozaacutesaacutera keruumllt sor A meacutereacutes kaukaacutezusi

rasszba tartozoacute nők hasaacuteroacutel izolaacutelt hő-szeparaacutelt epidermiszen toumlrteacutent Modellfejleszteacuteshez az iacutegy

kapott adatkeacuteszletet (1 adatbaacutezis) hasznaacuteltuk Vizsgaacutelatainkban meacuteg tovaacutebbi keacutet adatbaacutezis keruumllt

felhasznaacutelaacutesra A 2 adatbaacutezis Lee eacutes mtsai aacuteltal 2010-ben publikaacutelt2 női haacutetroacutel szaacutermazoacute

2 Lee PH Conradi R Shanmugasundaram V Bioorg Med Chem Lett 2010 20 69ndash73

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

4

bdquodermatomedrdquo technikaacuteval előkeacutesziacutetett bőroumln veacutegzett 40 vegyuumllet vizsgaacutelataacuteboacutel lett kivaacutelasztva

melynek eredmeacutenyekeacuteppen 15 gyoacutegyszer adataival bővuumllt a fejleszteacutesre hasznaacutelhatoacute adatkeacuteszlet (ld

keacutesőbb 4 aacutebraacuten) Az ex vivo adatheterogenitaacutes hataacutesaacutet a kifejlesztett PAMPA rendszerre a 25

hatoacuteanyagot tartalmazoacute epidermis stratum corneum eacutes teljes bőr modelleken kapott a 3 adatbaacutezisba

csoportosiacutetott bőr-penetraacutecioacutes (logKp) adatok felhasznaacutelaacutesaacuteval vizsgaacuteltuk3

23 Bőr-PAMPA modell feleacutepiacuteteacutese

A mesterseacuteges modellmembraacuten kialakiacutetaacutesa a stratum corneum keacutemiai oumlsszeteacutetele alapjaacuten toumlrteacutent iacutegy

koleszterin eacutes szaacutermazeacutekai zsiacutersavak valamint ceramid analoacuteg vegyuumlleteket alkalmazaacutesaacuteboacutel indultunk

ki A termeacuteszetes membraacutenalkotoacute ceramidok magas aacuteruk eacutes instabilitaacutesuk miatt nem alkalmasak nagy

aacuteteresztőkeacutepesseacutegű modellben valoacute felhasznaacutelaacutesra Emiatt azokat a Takaacutecsneacute Novaacutek Krisztina

professzorasszony vezetette kutatoacutecsoport (Semmelweis Egyetem) aacuteltal előaacutelliacutetott vegyuumlletcsoporttal

certramidokkal helyettesiacutetettuumlk4 Az optimaacutelis mesterseacuteges membraacuten oumlsszeteacuteteleacutenek azonosiacutetaacutesa

bemutatott elteacuterő alkil oldallaacutenchosszuacutesaacuteguacute certramid szaacutermazeacutekokkal illetve elteacuterő

certramidkoleszterinsztearinsav araacuteny mellett toumlrteacutent Az 1 adatbaacutezis ex vivo adatait oumlsszevetve az

iacutegy kialakiacutetott PAMPA modellek permeabilitaacutesi adataival a legmegfelelőbbnek a C8-C18-as alkilamid

oldallaacutenchossz eacutes az 502525 membraacutenkomponens araacuteny (3 aacutebra) bizonyultak Ez utoacutebbi joacute egyezeacutest

ad a fizioloacutegiaacutes membraacutenkomponens araacutennyal A modellkialakiacutetaacutes koumlvetkező leacutepeacuteseacuteben a rendszer

hidrofil karaktereacutet kellett erősiacuteteni Ennek eacuterdekeacuteben a lipidrendszer oldaacutesaacutehoz a PAMPA modellben

aacuteltalaacutenosan hasznaacutelt n-dodekaacutent a polaacuterosabb karakterű szilikon olajra kellett csereacutelni ami jobban

segiacuteti a viacutez beeacutepuumlleacuteseacutet a mesterseacuteges membraacutenba iacutegy annak hidrofil jellegeacutet fokozza A modell

parameacutetereinek optimaacutelaacutesa soraacuten kialakiacutetott PAMPA modellrendszert bőr-PAMPA-nak (Skin

PAMPATM

) neveztuumlk el

3 aacutebra Az alkalmazott certramidok szerkezete eacutes a mesterseacuteges membraacuten komponensek araacutenyai

24 Bőr-PAMPA modell korrelaacutecioacuteja humaacuten bőroumln kapott adatokkal robusztussaacuteg eacutes

reprodukaacutelhatoacutesaacutegi vizsgaacutelatok

A fentiekben bemutatott optimaacutelt bőr-PAMPA modell előrejelző-keacutepesseacutege keacutet leacutepcsőben lett

vizsgaacutelva Első leacutepeacutesben a modell uacutegy lett beaacutelliacutetva hogy a PAMPA donor faacutezisaacutenak oumlsszeteacutetele

pontosan megegyezzen az ex vivo humaacuten vizsgaacutelatoknaacutel hasznaacutelt donor faacutezissal Ennek eacuterdekeacuteben a

donor faacutezishoz 45 polietileacuten-glikol 400 (PEG 400) nem-ionos detergenst adtunk A kapott bőr-

PAMPA permeabilitaacutesi eacuterteacutekek eacutes az ex vivo humaacuten adatok (2 adatbaacutezis) oumlsszeveteacutese (4 aacutebra) azt

mutatja hogy azonos kiacuteseacuterleti koumlruumllmeacutenyeket alkalmazva a keacutet modell permeabilitaacutesi adatai joacute

egyezeacutest mutatnak

4 aacutebra A bőr-PAMPA permeaacutebilitaacutesi eacuterteacutekek eacutes az ex vivo humaacuten penetraacutecioacutes adatok korrelaacutecioacuteja (N = 15)

3 Hadgraft J GuyR Biotech Gen Eng Rev2004 21 183ndash93 4 Sinkoacute B Paacutelfi M Beacuteni Sz Koumlkoumlsi J Takaacutecs-Novaacutek K Chem Biodiv 2009 6 1867-74

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

5

A modellvizsgaacutelat maacutesodik leacutepeacuteseacuteben a 3 adatbaacutezissal toumlrteacutenő oumlsszeveteacutes a modell bőr-preparaacutetum

tiacutepusra valoacute eacuterzeacutekenyseacutegeacutet mutatta meg Az adatbaacutezis inkubaacutecioacutes hőmeacuterseacuteklet (~25 oC eacutes 37

oC) eacutes bőr

preparaacutetum tiacutepusa (epidermis stratum corneum teljes bőr) alapjaacuten neacutegy csoportba lehetett sorolni A

korrelaacutecioacutes adatok alapjaacuten a bőr-PAMPA modell a teljes bőrre vonatkozoacute permeabilitaacutesi tulajdonsaacutegot

modellezi a legjobban (R2 = 089) azzal a megkoumlteacutessel hogy az egyes csoportok alacsony

vegyuumlletszaacutema miatt ez a koumlvetkezteteacutes statisztikailag nem tekinthető megalapozottnak csupaacuten

koumlzeliacutető becsleacutes

A modell robusztussaacutegaacutenak eacutes reprodukaacutelhatoacutesaacutegaacutenak jellemzeacuteseacutere ismeacutetelhetőseacutegi eacutes

szobahőmeacuterseacutekleten membraacuten stabilitaacutesi vizsgaacutelatokat veacutegeztuumlnk Az elkeacutesziacutetett bőr-PAMPA

membraacutenok egy heti illetve egy hoacutenapnyi taacuterolaacutest koumlvetően lettek tesztelve a modellen A

vizsgaacutelatban teljesen megegyező koumlruumllmeacutenyek koumlzoumltt 21 vegyuumllet permeaacutebilitaacutesa lett megadva A

kapott eredmeacutenyeket egymaacutes fuumlggveacutenyeacuteben aacutebraacutezolva az adatok joacute egyezeacutest adtak a lineaacuteris

regresszioacutes egyenes korrelaacutecioacutes egyuumltthatoacutejaacutenak neacutegyzete (R2) 098-nak adoacutedott Az eredmeacuteny alapjaacuten

a membraacuten szobahőmeacuterseacutekleten legalaacutebb egy hoacutenapig stabilnak valamint a moacutedszer ismeacutetelhetőseacutege

megfelelőnek mondhatoacute

3 Szaacutejnyaacutelkahaacutertya-specifikus bukkaacutelis-PAMPA permeabilitaacutesi modell fejleszteacutese

31 Szaacutejnyaacutelkahaacutertyaacuten keresztuumlli felsziacutevoacutedaacutes jelentőseacutege mentaacutelis betegseacutegek kezeleacuteseacuteben

A szaacutejnyaacutelkahaacutertyaacuten keresztuumlli hatoacuteanyagbeviteli uacutet szaacutemos előnnyel jaacuterhat a sziszteacutemaacutes hataacutes

eleacutereacuteseacutere mivel a bukkaacutelis illetve szublingvaacutelis szoumlveteken aacutet a hatoacuteanyag koumlzvetlenuumll a vena cava

superior-ba (nagy veacutena felső szakasza) jutva koumlzvetlenuumll a sziszteacutemaacutes keringeacutesbe jut elkeruumllve ezzel

az elsődleges hepatikus aacutetaacuteramlaacutest eacutes iacutegy a maacutejhoz koumltoumltt elsődleges metabolikus aacutetalakulaacutest Emellett

kikeruumllve a gasztrointesztinaacutelis traktust a gyomor- eacutes beacutelnyaacutelkahaacutertya pH vaacuteltozaacutesaitoacutel illetve

enzimatikus bontoacute folyamataitoacutel is megkiacutemeacutelhető a hatoacuteanyag ezzel az adagolaacutesi formaacuteval Teraacutepiaacutes

illetve az adagolaacutesboacutel koumlvetkező neheacutezseacutegeket is figyelembe veacuteve a bukkaacutelis adagolaacutes egyik uacutej

felhasznaacutelaacutesi teruumllete a mentaacutelis betegseacutegben szenvedők kezeleacutese lehet A betegeknek ezekben a

koacuterkeacutepekben jellemzően nincs betegseacutegtudatuk iacutegy sok esetben ellenszeguumllnek az orvosi

javaslatoknak A szaacutejnyaacutelkahaacutertyaacuten azonnal megtapadoacute eacutes felsziacutevoacutedoacute gyors hatoacuteanyag leadoacute

keacutesziacutetmeacutenyek ebben az esetben is joacute alternatiacutevaacutet nyuacutejthatnak

32 Bukkaacutelis adagolaacutesuacute antipszichotikum formulaacutecioacutek fejleszteacutese

A fentiekben bemutatott megfontolaacutesokat figyelembe veacuteve a BME Szerves Keacutemia eacutes Technoloacutegia

Tanszeacutekeacuten Marosi Gyoumlrgy eacutes Nagy Zsombor Kristoacutef vezette kutatoacutecsoporttal ceacutelul tűztuumlk ki keacutet

antipszichotikum az aripriprazol eacutes a risperidon formulaacutelaacutesaacutet szaacutejnyaacutelkahaacutertyaacuten keresztuumlli felsziacutevoacutedaacutes

eleacutereacutese eacuterdekeacuteben Mind a keacutet vegyuumllet jellemzően a rossz oldhatoacutesaacuteguacute eacutes a joacute permeabilitaacutesuacute A

keacutesziacutetmeacuteny technoloacutegiai fejleszteacutes ceacutelja hatoacuteanyagok gyors kioldoacutedaacutesuacute formulaacutejaacutenak kidolgozaacutesa

elektrosztatikus szaacutelkeacutepzeacutessel ciklodextrin citromsav eacutes PEG segeacutedanyagok alkalmazaacutesaacuteval A

vizsgaacutelt keacutet antipszichotikum formulaacutelt mintaacuteinak vizsgaacutelata a pION ceacuteg FluxTM

berendezeacuteseacutevel

toumlrteacutent A modellrendszer kifejezetten formulaacutelt mintaacutek gasztrointersztinaacutelis felsziacutevoacutedaacutes vizsgaacutelataacutera

lett kifejlesztve eacutes baacuter elrendezeacutese geometriai parameacuteterei a donor eacutes fogadoacute oldal teacuterfogata (20-20

ml) a mesterseacuteges membraacuten fogadaacutesaacutera alkalmas szűrő (PVDF) meacuterete eacutes iacutegy a lipid oldat teacuterfogata

(75 l) elteacuter sok tekintetben a PAMPA rendszer felnagyiacutetott maacutesaacutenak tekinthető Ennek megfelelően a

szaacutejnyaacutelkahaacutertyaacuten keresztuumlli felsziacutevoacutedaacutes modellezeacuteseacutere alkalmas mesterseacuteges lipidmembraacuten

kifejleszteacutese a PAMPA modellrendszeren toumlrteacutent

33 Modellfejleszteacutesben felhasznaacutelt ex vivo szaacutejnyaacutelkahaacutertya-penetraacutecioacutes adatok

A szaacutejnyaacutelkahaacutertya sejtes feleacutepiacuteteacutese az oszlopos elrendezeacutesű beacutel epiteacuteliummal szemben nagyban

hasonliacutet az oumlsszetett toumlbb reacutetegben pikkelyesen feleacutepuumllő bőr epiteacuteliumhoz A membraacuten koumlzel 50-a

polaacuteris lipidekből foszfolipid eacutes glikozilceramid szaacutermazeacutekokboacutel eacutepuumll fel5 Az aacutellatvilaacutegban mind

oumlsszeteacutetelben mind feleacutepiacuteteacutesben a serteacutes szaacutejuumlregi mukoacutezaacuteja aacutell legkoumlzelebb az embereacutehez Ennek

megfelelően az aacuteltalaacutenosan elfogadott ex vivo modellben is a serteacutes szaacutejnyaacutelkahaacutertya izolaacutetumboacutel

kiindulva veacutegzik a humaacuten bukkaacutelis felsziacutevoacutedaacutes előrejelzeacuteseacutet Franz diffuacutezioacutes cella segiacutetseacutegeacutevel A

vizsgaacutelati rendszerben a donor cella pH 68-as puffert tartalmaz ami megfelel az emberi nyaacutel aacutetlagos

5Squier CA Cox P Wertz PW J Invest Dermatol 1991 96123ndash6

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

6

pH eacuterteacutekeacutenek Az in vitro modellfejleszteacuteshez Kokate eacutes mtsai aacuteltal koumlzoumllt a fentiekkel azonos serteacutes

szaacutejuumlregi epiteacutelium izolaacutetumon (vastagsaacutega 500plusmn50 m) veacutegzett ex vivo permeabilitaacutes vizsgaacutelati

eredmeacutenyeket hasznaacuteltuk fel6

34 Bukkaacutelis-PAMPA modell feleacutepiacuteteacutese

A PAMPA alapuacute permeabilitaacutes meacutereacutes 37 plusmn 05degC-on 4 oacutera inkubaacutelaacutes mellett zajlott A

modelloptimaacutelaacutes soraacuten haacuteromfeacutele mesterseacuteges lipidmembraacuten vizsgaacutelata toumlrteacutent A lipidrendszerek

oldaacutesaacutera a Richterben maacuter koraacutebban a gasztrointesztinaacutelis (GI) felsziacutevoacutedaacutes modellezeacuteseacuteben bevaacutelt

oldoacuteszert a n-dodekaacutent alkalmaztuk a haacuterom mesterseacuteges membraacuten maga az oldoacuteszer vagyis a n-

dodekaacuten a koraacutebban optimaacutelt foszfatidilkolint eacutes koleszterint tartalmazoacute GI-specifikus membraacuten eacutes a

Squier eacutes mtsai aacuteltal publikaacutelt30

szaacutejnyaacutelkahaacutertya-specifikus lipidoumlsszeteacutetelű membraacutenok voltak

1 taacuteblaacutezat Bukkaacutelis-PAMPA modellezeacutesneacutel alkalmazott mesterseacuteges membraacutenok oumlsszeteacutetele

Membraacuten alkotoacutek

Oldoacuteszer membraacuten

(n-dodekaacuten)

GI modell

lipidoumlsszeteacutetel

(mgml dodekaacuten)

Szaacutejnyaacutelkahaacutertya- specifikus

lipidoumlsszeteacutetelli

(mgml dodekaacuten)

foszfatidilkolin - 267 80

koleszterin - 133 103

palmitinsav - 0 40

glikozilceramid - 0 60

szfingomielin - 0 33

foszfatidilinozitol - 0 08

foszfatidiletanolamin - 0 75

35 Bukkaacutelis-PAMPA modell korrelaacutecioacuteja serteacutes szaacutejnyaacutelakahaacutertyaacuten kapott adatokkal

Munkaacutenk ceacutelja a hatoacuteanyagok illetve az azokboacutel fejlesztett formulaacutecioacutek szaacutejnyaacutelkahaacutertyaacuten keresztuumlli

felsziacutevoacutedaacutesaacutet legjobban modellező n-dodekaacuten-lipid kevereacutek azonosiacutetaacutesa volt A referenciakeacutent

kivaacutelasztott serteacutes ex vivo meacutereacutesi eredmeacutenyeket felhasznaacutelva haacuterom kuumlloumlnboumlző oumlsszeteacutetelű membraacutent

tisztaacuten n-dodekaacutennal a gasztrointesztinaacutelis epiteacuteliumra illetve serteacutes szaacutejnyaacutelkahaacutertyaacutera-specifikus

oumlsszeteacutetelű lipidkevereacutekekkel kialakiacutetott PAMPA modelleket hasonliacutetottuk oumlssze Az

oumlsszehasonliacutetaacuteshoz 11 modellvegyuumlletet vaacutelasztottunk ki melyek PAMPA modellben meacutert logPe

eacuterteacutekeit vetettuumlk oumlssze az ex vivo kiacuteseacuterletekben meghataacuterozott logKp eacuterteacutekekkel Az egyes mesterseacuteges

lipidmembraacutenok eseteacuteben kapott logPe adatok eacutes az ex vivo logKp adatok lineaacuteris regresszioacuteval toumlrteacutent

oumlsszeveteacutese alapjaacuten a n-dodekaacuten alapuacute oldoacuteszer-PAMPA modell adta a legjobb korrelaacutecioacutet R2 = 081

miacuteg a GI-PAMPA eseteacuteben R2=076 eacutes a szaacutejnyaacutekahaacutertya sepcifikus-PAMPA eseteacuteben R

2=028

korrelaacutecioacutes eredmeacutenyeket kaptunk

Az eredmeacutenyek elemzeacuteseacutet egy nem-parameacuteteres a rangszaacutemkuumlloumlnbseacutegek abszoluacuteteacuterteacutek oumlsszegeacutenek

moacutedszere (SRD Sum of Ranking Differences)7 segiacutetseacutegeacutevel is elveacutegeztuumlk A moacutedszer alapjaacuten a

legkisebb rangszaacutemkuumlloumlnbseacutegű modell adatai hasonliacutetanak leginkaacutebb a referencia adatokra Az

oumlsszeveteacutes eredmeacutenyekeacuteppen a n-dodekaacuten alapuacute oldoacuteszer-PAMPA modell 14 a GI-PAMPA modell

16 miacuteg a szaacutejnyaacutelkahaacutertya-specifikus PAMPA rendszer 25 rangszaacutemkuumlloumlnbseacuteget eacutert el

Az eredmeacutenyek alapjaacuten elmondhatoacute hogy a n-dodekaacuten alapuacute oldoacuteszer-PAMPA modell aacuteltal kapott

permeabilitaacutesi adatok hasonliacutetanak leginkaacutebb az ex vivo referenciakeacutent szolgaacuteloacute adatokhoz Emiatt a

bukkaacutelis felsziacutevoacutedaacutes optimaacutelaacutesaacutera iraacutenyuloacute ideaacutelis formulaacutecioacute kivaacutelasztaacutesi kiacuteseacuterletekhez a n-dodekaacuten

alapuacute egyoldoacuteszeres optimaacutelt bukkaacutelis-PAMPA rendszer keruumllt felhasznaacutelaacutesra

36 Risperidon gyoacutegyszerkeacutesziacutetmeacutenyek bukkaacutelis-PAMPA vizsgaacutelata

A risperidon gyoacutegyszerformaacutek biohasznosulaacutesaacutenak előrejelzeacuteseacutere szolgaacuteloacute szimultaacuten kioldoacutedaacutesi eacutes

permeabilitaacutesi vizsgaacutelatok parameacutetereinek beaacutelliacutetaacutesaacutenak eacuterdekeacuteben a hatoacuteanyagot tartalmazoacute

keacutesziacutetmeacutenyek puffer oldata vagy szuszpenzioacuteja a beaacutelliacutetott bukkaacutelis-PAMPA rendszerben lettek

elővizsgaacutelva Az 5 aacutebra alapjaacuten laacutethatoacute hogy mindhaacuterom keacutesziacutetmeacuteny eseteacuten toumlbb hatoacuteanyag-

molekula jutott aacutet a bukkaacutelis-PAMPA n-dodekaacuten aacuteltal keacutepzett membraacutenjaacuten mint a tiszta

hatoacuteanyagboacutel Az eredmeacutenyből az is kitűnik hogy a HPBCD alkalmazaacutesa nagyban javiacutetotta a

6Kokate A Xiaoling L Williams PJ Singh P Jasti BR Pharm Res 2009 26(5) 1130ndash9 7Heacuteberger K Kollaacuter‐Hunek K J Chemomet 2011 25(4) 151ndash8

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

7

keacutesziacutetmeacutenyben a hatoacuteanyag permeabilitaacutesaacutet tovaacutebbaacute azt is hogy az oumlntoumltt film formulaacutecioacute

permeabilitaacutesi eredmeacutenye kiemelkedik a keacutesziacutetmeacutenyek koumlzuumll

5 aacutebra Risperidon keacutesziacutetmeacutenyek bukkaacutelis-PAMPA modell fogadoacute oldalaacuten kialakuloacute aacutetlagos hatoacuteanyag

koncentraacutecioacuteja haacuterom paacuterhuzamos meacutereacutes mellett (HPBCD hidroxipropil--ciklodextrin PVP poli-vinil-

pirrolidon)

4 Veacuterminusagy gaacutet-specifikus in vitro permeabilitaacutesi modell fejleszteacutese finomhangolaacutesa (PAMPA-

BBB)

41 Veacuter-agy gaacutet mint a koumlzponti idegrendszer beleacutepeacutesi kapuja in vivo eacutes in vitro modelljei

A veacuter-agy gaacutet (BBB) a koumlzponti idegrendszer veacutedelmeacutet szolgaacuteloacute oumlsszetett sejtrendszer mely a legtoumlbb

exogeacuten molekula agyi penetraacutecioacutejaacutet hateacutekonyan gaacutetolja A vegyuumlletek transzportjaacutet illetően a veacuter-agy

gaacutetnak vagyis az agyi kapillaacuteris erek falaacutet alkotoacute endoteacutel sejteknek kuumlloumlnoumlsen fontos a szerepe

Feleacutepiacuteteacuteseacutet tekintve elteacuter a toumlbbi szoumlvet (pl gasztrointesztinaacutelis bukkaacutelis vagy bőr) haacutemsejtjeacutetől

Membraacutenrendszeruumlk rendezettseacutege nagyobb eacutes az endoteacutel sejtek koumlzoumltti kapcsolatok (tight junction) is

sokkal szorosabb illeszkedeacutest mutat A BBB a sejtmembraacutent alkotoacute foszfolipidek oumlsszeteacuteteleacuteben is

jelentősen kuumlloumlnboumlzik a toumlbbi beleacutepeacutesi kaputoacutel A taacutepcsatorna endoteacuteljeacutenek koumlzel semleges toumllteacutesű

lipidmembraacutenjaacutehoz keacutepest a BBB membraacutenjaacuteban nagyobb mennyiseacutegben jelenleacutevő nettoacute negatiacutev

toumllteacutesű foszfatidilszerin foszfatidilinozitol eacutes foszfatidsav lipidkomponensek miatt egyuacutettal egy

negatiacutev toumllteacutesfelhőjű gaacutetat hoznak leacutetre8 Ennek koumlszoumlnhetően miacuteg az exogeacuten molekulaacutek legnagyobb

reacutesze illetve kiemelten a baacutezikus karakterű hatoacuteanyagok főkeacutent passziacutev transzport uacutetjaacuten jutnak aacutet a

veacuter-agy gaacutet endoteacutel sejtjein addig a savas karakterű vegyuumlletek szaacutemaacutera ezen az uacutetvonalon

gyakorlatilag aacutetjaacuterhatatlan a BBB

A veacuter-agy gaacuteton keresztuumll megvaloacutesuloacute transzportfolyamatok vizsgaacutelataacutera in silico in vitro eacutes in vivo

modellek egyaraacutent rendelkezeacutesre aacutellnak Az in silico technikaacutek prediktiacutev ereje jellemzően csekeacutely Az

in vivo preklinikai vizsgaacutelatokban a hatoacuteanyagok agyi penetraacutecioacutejaacutet az adott hatoacuteanyag agyi (CB)

illetve plazma (CP) koncentraacutecioacutejaacutenak haacutenyadosaacuteval illetve annak logaritmizaacutelt eacuterteacutekeacutevel a logBB

eacuterteacutekkel szoktaacutek jellemezni Baacuter nincs aacuteltalaacutenosan elfogadott logBB kuumlszoumlbeacuterteacutek a CNS aktivitaacutesra

annyi azonban elmondhatoacute hogy a rendelkezeacutesre aacutelloacute gyoacutegyszerkincs CNS-re hatoacute vegyuumlleteinek

logBB eacuterteacuteke jellemzően nagyobb mint -059 In vitro sejtes modellek koumlzuumll a gyoacutegyszeriparban szeacuteles

koumlrben elterjedtek a Caco-2 eacutes MDCK sejtvonalakon alapuloacute tesztrendszerek Ezek előnye hogy a

passziacutev transzport mellett az aktiacutev transzportot is modellezik A sejtvonalak fenntartaacutesa azonban

időigeacutenyes illetve a modell oumlsszetettseacutege miatt amit főkeacutent az aktiacutev transzporter feheacuterjeacutek eacutes

metabolizaacuteloacute enzimek jelenleacutete okoz az agyi felsziacutevoacutedaacutes jellemzeacutese illetve a modell

automatizaacutelhatoacutesaacutega neheacutezkes Alternatiacutev megoldaacuteskeacutent a BBB penetraacutecioacute modellezeacuteseacuteben is

megjelent a PAMPA technika alkalmazaacutesa Az első BBB-specifikus effektiacutev permeabilitaacutes meacutereacuteseacutere

szolgaacuteloacute PAMPA-BBB modellt 2003-ban Di eacutes mtsai koumlzoumllteacutek11

Az alapvető PAMPA elrendezeacutesben

nem toumlrteacutent vaacuteltozaacutes mesterseacuteges membraacutenkeacutent serteacutes agyi lipid extraktumot (porcine polar brain lipid

extractndash PBLE) oldottak n-dodekaacutenban a donor eacutes fogadoacute cellaacutekat a fizoloacutegiaacutes koumlzegeknek

megfelelően (plazma rarr idegsejt citoszolja) pH 74 pufferrel toumlltoumltteacutek fel A modell optimaacutelaacutesa soraacuten a

membraacutenban oldott lipid mennyiseacutegeacutenek (0-100 mgml) eacutes a lipidoldat teacuterfogataacutenak (4-20 l) hataacutesaacutet

8Kraumlmer SD Hurley JA Abbot NJ Begley DJ J Lipid Res 2002 38 557ndash65 9Doran A Obach RS Smith BJ Hosea NA Becker S Callegari E Drug Metab Dispos 2005 33 165ndash74

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

8

vizsgaacuteltaacutek A PAMPA rendszer inkubaacutecioacuteja minden esetben szobahőmeacuterseacutekleten 18 oacuteraacuten aacutet toumlrteacutent

Az egyes mesterseacuteges membraacuten oumlsszeaacutelliacutetaacutesok mellett kapott effektiacutev permeabilitaacutesi eacuterteacutekeket

Lombardo eacutes mtsai aacuteltal kidolgozott in silico logBB adatokkal10

vetetteacutek oumlssze melynek alapjaacuten a

22 mgl PBLE koncentraacutecioacute eacutes 4 l n-dodekaacutennal keacutepzett oldatteacuterfogat mutatkozott ideaacutelisnak Az

optimaacutelt modellben a meacutert effektiacutev permeabilitaacutes (Pe) ndash in silico logBB oumlsszeveteacutese alapjaacuten soroltaacutek a

vegyuumlleteket CNS+ (Pe gt 410-6

cms) eacutes CNS- (Pe lt 210-6

cms) kategoacuteriaacutekba

42 PAMPA-BBB modell fejleszteacutese inkubaacutecioacutes parameacuteterek finomhangolaacutesa

Az előző pontban leiacutertaknak megfelelően a BBB-specifikus PAMPA modell fejleszteacutes kiindulaacutesi

pontjakeacutent a Di eacutes mtsai aacuteltal kidolgozott modell szolgaacutelt A fejleszteacutes ceacutelja egy olyan PAMPA modell

kidolgozaacutesa volt ami in vivo logBB adatokkal is joacute egyezeacutest mutat eacutes alkalmas lehet vezeacutermolekula

optimaacutelaacutesi szakaszban a kis szerkezeti vaacuteltozaacutesokboacutel adoacutedoacute permeabilitaacutesi kuumlloumlnbseacutegek alapjaacuten BBB

penetraacutecioacutes sajaacutetsaacuteg szerinti sorrend felaacutelliacutetaacutesaacutera azonos szerkezeti koumlrbe eső vegyuumlletek koumlzoumltt Ennek

megfelelően a modellfejleszteacutes első leacutepeacuteseacuteben a Di eacutes mtsai aacuteltal vizsgaacutelt hatoacuteanyagok illetve

kereskedelmi uacuteton beszerezhető in vivo logBB adattal rendelkező gyoacutegyszermolekulaacutekat gyűjtoumlttuumlnk

oumlssze

A kivaacutelasztott 27 diverz szerkezeti koumlrből szaacutermazoacute vegyuumllet mind molekulatoumlmeguumlk eacutes lipofilitaacutesuk

mind az in vivo logBB eacuterteacutekuumlk szempontjaacuteboacutel szeacuteles tartomaacutenyt fednek le illetve sav-baacutezis karakteruumlk

alapjaacuten is heterogeacutennek tekinthetők (5 savas 17 baacutezikus eacutes 5 neutraacutelis) A referencia vegyuumlletek

kivaacutelasztaacutesaacutenaacutel fontos szempont volt hogy agyi felsziacutevoacutedaacutesukat aktiacutev transzporterek ne befolyaacutesoljaacutek

A vizsgaacutelt hatoacuteanyagok koumlzuumll a BBB+ vegyuumlletek irodalmi adatok alapjaacuten passziacutev diffuacutezioacuteval jutnak

be a CNS-be

A vizsgaacutelat illetve a modelloptimaacutelaacutes első leacutepeacutesekeacutent a 27 kivaacutelasztott vegyuumllet permeabilitaacutesaacutenak

meghataacuterozaacutesa az eredeti Di eacutes mtsai aacuteltal kidolgozott PAMPA-BBB moacutedszer szerint toumlrteacutent A kapott

adatokat a meacutert logPe eacuterteacutekek eacutes a megfelelő in vivo logBB adatok koumlzoumltti lineaacuteris korrelaacutecioacute (R2 =

0697) alapjaacuten elemeztuumlk A modell prediktiacutev ereje koumlzepesnek mondhatoacute

A modellfejleszteacutes a tovaacutebbiakban az 11 pontban is bemutatott a PAMPA modell fejleszteacutesi iraacutenyaacutet

maacuter koraacutebban maacutesok aacuteltal is figyelembe vett vaacuteltoztathatoacute parameacuteterek leacutepeacutesenkeacutenti finom optimaacutelaacutesa

szerint toumlrteacutent

43 PAMPA-BBB modellrendszer inkubaacutelaacutesi hőmeacuterseacuteklet eacutes idő hataacutesaacutenak vizsgaacutelata

A vaacuteltoztathatoacute parameacuteterek koumlzuumll előszoumlr az inkubaacutelaacutesi hőmeacuterseacuteklet eacutes az idő hataacutesaacutet vizsgaacuteltuk A

PAMPA rendszer parameacutetereinek optimaacutelaacutesaacutenaacutel minden esetben az effektiacutev permeabilitaacutes (logPe) eacutes az

in vivo logBB eacuterteacutekek koumlzoumltti lineaacuteris korrelaacutecioacute vaacuteltozaacutesa volt a vezeacuterparameacuteter A kiindulaacutesi

PAMPA-BBB modell (inkubaacutelaacutesi koumlruumllmeacutenyek 18 oacutera RT) előrejelzőkeacutepesseacutege (R2 = 0557) az

inkubaacutelaacutesi idő eacutes hőmeacuterseacuteklet vaacuteltozaacutesaacutetoacutel csak kis meacuterteacutekben fuumlggoumltt Baacuter a szobahőmeacuterseacutekleten 4

oacuteraacutes inkubaacutelaacutes mellett kaptuk a legjobb korrelaacutecioacutet az in vivo adatokkal (R2 = 0693) a fizioloacutegiaacutes

koumlruumllmeacutenyekre eacutes a modell gyorsiacutetaacutesaacutera valoacute toumlrekveacutes illetve a korrelaacutecioacutek koumlzoumltti kis elteacutereacutes miatt a

tovaacutebbi modelloptimaacutelaacutesi leacutepeacutesek 4 oacuteraacutes 37 oC-on toumlrteacutenő inkubaacutecioacute mellett folytak (R

2 = 0580)

44 PAMPA-BBB modellrendszer membraacuten teacuterfogataacutenak eacutes oumlsszeteacuteteleacutenek vizsgaacutelata

A mesterseacuteges PAMPA membraacuten oldoacuteszer teacuterfogataacutenak vizsgaacutelata Carrara eacutes mtsainak a

megfigyeleacuteseacuteből indult ki11

Vizsgaacutelataikban a n-dodekaacutenban illetve n-dodekaacutenn-hexaacuten 11 (VV)

araacutenyuacute kevereacutek oldoacuteszerben oldott lipidekből aacutelloacute membraacuten alkalmazaacutesakor jelentős kuumlloumlnbseacuteget

azonosiacutetottak a vizsgaacutelt vegyuumlletek permeabilitaacutesi tulajdonsaacutegaacuteban A jelenseacuteg ebben az esetben abboacutel

adoacutedik hogy az illeacutekony oldoacuteszerkomponens vagyis a n-hexaacuten elpaacuterolog a membraacuten feluumlleteacuteről azaz

valoacutejaacuteban ezzel a vizsgaacutelati moacutedszerrel a lipidmembraacuten n-dodekaacuten mennyiseacutegeacutet vagyis az oldoacuteszer

komponens teacuterfogataacutet lehet vaacuteltoztatni

Fentiek alapjaacuten a mesterseacuteges membraacuten oldoacuteszer teacuterfogataacutenak hataacutesaacutet a kuumlloumlnboumlző n-dodekaacuten eacutes n-

hexaacuten araacutenyuacute (01 13 11 31 10) elegyeiben oldott szoumlvetspecifikus PBLE-t alkalmazaacutesa mellett

vizsgaacuteltuk a kivaacutelasztott 15 referencia vegyuumlleten Ebben az esetben is a logPe eacuterteacutekek eacutes az in vivo

logBB adatok koumlzoumltti korrelaacutecioacute tovaacutebbaacute a maacuter 35 pontban bemutatott nem-parameacuteteres SRD

moacutedszer segiacutetseacutegeacutevel toumlrteacutent a modellbeaacutelliacutetaacutesok eacuterteacutekeleacutese Vizsgaacutelataink alapjaacuten elmondhatoacute hogy

10Lombardo F Blake JF Curatolo WJ J Med Chem 1996 39 4750ndash45 11 Carrara S Reali V Misiano P Dondio G Bigogno C Int J Pharm 2007 345 125ndash33

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

9

mind a korrelaacutecioacutet (R2 = 089) mind az SRD eacuterteacutekeket (18) figyelembeveacuteve az 13 n-dodekaacutenn-hexaacuten

araacutenyuacute lipidoldoacuteszer oumlsszeteacutetel alkalmazaacutesa az optimaacutelis a PAMPA-BBB modell előrejelző keacutepesseacutegeacutet

figyelembe veacuteve

A koumlvetkező leacutepeacutesben a mesterseacuteges membraacuten keacutet komponenseacutenek a PBLE mennyiseacutegeacutenek (0-

10 mV) eacutes a n-dodekaacuten teacuterfogataacutenak (125-5 l) permeabilitaacutesra gyakorolt hataacutesaacutet vizsgaacuteltuk

reacuteszletesen Az eredmeacutenyek alapjaacuten a logPe minus logBB koumlzoumltti korrelaacutecioacutet figyelembe veacuteve aacutetlagosan a

kisebb n-dodekaacuten mennyiseacutegek mellett kaptunk nagyobb korrelaacutecioacutes eacuterteacutekeket az optimaacutelis membraacuten

oumlsszeteacutetel a 10 mV PBLE ndash 125 l n-dodekaacuten mellett volt azonosiacutethatoacute (R2=089) Az eredmeacuteny

alapjaacuten megaacutellapiacutethatoacute hogy a kis n-dodekaacuten eacutes nagy PBLE mennyiseacuteg egyuumlttesen segiacutetik a

mesterseacuteges lipidmembraacuten BBB specificitaacutesaacutenak kifejeződeacuteseacutet

Abboacutel kiindulva hogy a humaacuten CNS koleszterin tartalma (23 mgg) aacutetlagosan magasabb mint maacutes

szoumlvetekeacute12

a mesterseacuteges membraacuten permeabiltaacutesi viszonyainak vaacuteltozaacutesa eacutes a koleszterin mennyiseacutege

koumlzoumltti oumlsszefuumlggeacutest is reacuteszletes vizsgaacutelatuk A koleszterin koncentraacutecioacutejaacutet 033 eacutes 166 mV koumlzoumltt

vaacuteltoztattuk A koleszterin hataacutesa mind az eredeti 5 l n-dodekaacuten mind a n-dodekaacutenn-hexaacuten 13

(VV) araacutenyuacute oldoacuteszer rendszer mellett vizsgaacutelatra keruumllt A logPe minus logBB eacuterteacutekek koumlzoumltti lineaacuteris

korrelaacutecioacute eacutes SRD parameacuteterek vaacuteltozaacutesa alapjaacuten azt talaacuteltuk hogy a keacutet oldoacuteszerrendszerben a

koleszterinnek eacuteppen ellenteacutetes hataacutesa van a PAMPA modell BBB-specifikus jellegeacutere

Miacuteg a nagyobb n-dodekaacuten tartalmuacute mesterseacuteges membraacuten alkalmazaacutesa mellett a koleszterin

mennyiseacutegeacutenek noumlveleacutese javiacutetotta a modell logBB prediktivitaacutesaacutet addig a kisebb n-dodekaacuten tartalom

mellett a noumlvekvő koleszterin tartalom hataacutesaacutera a BBB-specifikus jelleg csoumlkkeneacutest mutatott

Az eredmeacutenyek alapjaacuten toumlrekedve a PAMPA-BBB modell előrejelző keacutepesseacutegeacutenek noumlveleacuteseacutere

koumlltseacuteghateacutekonysaacutegaacutera eacutes a mesterseacuteges membraacuten oumlsszeaacutelliacutetaacutesaacutenak egyszerűsiacuteteacuteseacutere az optimaacutelis

membraacuten oumlsszeaacutelliacutetaacutesnak a 10 mV PBLE 0 mV koleszterin n-dodekaacutenn-hexaacuten 13 araacutenyuacute

oldoacuteszer adoacutedott

45 Az oldhatoacutesaacuteg javiacutetaacutesa a segeacutedoldoacuteszer hataacutesa a PAMPA-BBB modellben

Az elmuacutelt 20 eacutevben a gyoacutegyszerkutataacutesban eacutes ezen beluumll kiemelten a CNS iraacutenyuacute teraacutepiaacutes teruumlleten

egyre fokozottabb a magas lipofilitaacutesuacute eacutes ennek koumlvetkezteacuteben a vizes koumlzegben rosszul oldoacutedoacute

vegyuumlletek kezeleacuteseacutenek probleacutemaacuteja A hatoacuteanyagok fizikai keacutemiai jellemzeacuteseacuteneacutel eacutes farmakoloacutegiai

vizsgaacutelatainaacutel az aacuteltalaacutenosan elfogadott segeacutedoldoacuteszer a polaacuteris aproacutetikus sajaacutetsaacuteguacute DMSO melyet

egyuacutettal a hatoacuteanyagok oldhatoacutesaacuteg javiacutetaacutesaacutenak eacuterdekeacuteben is alkalmaznak A DMSO in vitro sejtes

permeabilitaacutesi modellekben noumlveli a sejmembraacuten permeabilitaacutesaacutet amit a foszfolipid kettősreacutetegben az

oldoacuteszer aacuteltal kialakiacutetott poacuterusokkal magyaraacuteznak13

Fentiek miatt illetve a PAMPA-BBB rendszer

rosszul oldoacutedoacute vegyuumlletekre toumlrteacutenő kiterjeszteacutese eacuterdekeacuteben megvizsgaacuteltuk a DMSO hataacutesaacutet az

optimaacutelt modell eseteacuteben is

A DMSO hataacutesaacutet a keacutet koraacutebban bemutatott n-dodekaacuten eacutes n-dodekaacutenn-hexaacuten 13

oldoacuteszerrendszerben kialakiacutetott mesterseacuteges membraacuten eseteacuteben is megvizsgaacuteltuk A DMSO

permeabilitaacutesaacutet a PAMPA akceptor oldalaacuten kialakuloacute oldoacuteszer koncentraacutecioacute meghataacuterozaacutesaacuten keresztuumll

laacutengionizaacutecioacutes detektorral kapcsolt gaacutezkromatograacutefiaacutes technikaacuteval (GCminusFID) vizsgaacuteltuk A vizsgaacutelat

alapjaacuten a n-dodekaacutenban oldott PBLE eacutes koleszterin tartalmuacute membraacuten gyakorlatilag aacutetjaacuterhatatlan a

DMSO szaacutemaacutera 10 VV koszolvenst adva a donor oldali pufferhez az akceptor oldalon 001 VV-

ban volt csupaacuten meacuterhető a DMSO jelenleacutete A n-dodekaacutenn-hexaacuten 13 elegyeacutet tartalmazoacute

lipidmembraacuten maacuter kismeacuterteacutekben aacuteteresztő a DMSO oldoacuteszerre neacutezve A donor oldalon 10 VV

kiindulaacutesi koncentraacutecioacutejuacute DMSO mellett az akceptor oldalon 018 VV-ban jelent meg az oldoacuteszer

A tovaacutebbi vizsgaacutelatokban ahol a donor eacutes fogadoacute oldali DMSO koncentraacutecioacute 5-20 VV koumlzoumltt

vaacuteltozott a maacuter optimaacutelt PAMPA-BBB modell (10 mV PBLE n-dodekaacutenn-hexaacuten 13 4 oacutera 37oC)

prediktiacutev erejeacutenek vaacuteltozaacutesaacutet koumlvettuumlk Vizsgaacutelataink alapjaacuten meacuteg 10 eacutes 15 VV DMSO alkalmazaacutesa

mellett is a logPe eacutes in vivo logBB eacuterteacutekek koumlzoumltt szoros lineaacuteris korrelaacutecioacute (R2~085) volt

tapasztalhatoacute szignifikaacutens kuumlloumlnbseacuteg neacutelkuumll 15 VV DMSO tartalom felett a korrelaacutecioacute lecsoumlkkent

(R2=068) az eredmeacutenyek reprodukaacutelhatatlannaacute eacutes iacutegy megbiacutezhatatlannaacute vaacuteltak A legjobb eredmeacutenyt

5 VV DMSO hozzaacuteadaacutesaacuteval lehetett azonosiacutetani (R2=092)

12Dietschy JM Turley SD J Lipid Res 2004 45 1375ndash97 13Notman R Noro M OMalley B Anwar J J Am Chem Soc 2006 128 13982ndash3

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

10

46 Az optimaacutelt PAMPA-BBB modell vizsgaacutelata a teljes referencia vegyuumlletkoumlroumln

A PAMPA-BBB rendszer parameacutetereinek finomhangolaacutesaacutet koumlvetően a fejleszteacutes utolsoacute leacutepeacuteseacuteben az

optimaacutelt modell megbiacutezhatoacutesaacutegaacutenak prediktiacutev erejeacutenek ellenőrzeacuteseacutere a logPe eacutes in vivo logBB adatok

korrelaacutecioacutejaacutet a teljes 27 kivaacutelasztott referenciaanyagra kiterjesztve is megvizsgaacuteltuk Az optimaacutelt

koumlruumllmeacutenyek koumlzoumltt azaz 4 oacutera 37 oC-on toumlrteacutenő inkubaacutelaacutes izo-pH (pH = 74) koumlruumllmeacutenyek 5 VV

DMSO segeacutedoldoacuteszert alkalmazva PBLE (10 mV koleszterin neacutelkuumll) membraacuten 31 n-hexaacutenn-

dodekaacuten elegyeacuteben oldva R2 = 0839 lineaacuteris korrelaacutecioacutes eacuterteacuteket kaptunk (6 aacutebra) Tekintettel arra

hogy ezt a korrelaacutecioacutes eacuterteacuteket heterogeacuten szerkezeti eacutes fizikai keacutemiai sajaacutetsaacuteguacute vegyuumlleteken eacuterte el a

modell elmondhatoacute hogy a kialakiacutetott PAMPA-BBB rendszer kellően robusztus eacutes prediktiacutev ereje

alkalmassaacute teszi CNS hataacutest mutatoacute vezeacutermolekulaacutek BBB-specifikus permeabilitaacutesaacutenak jellemzeacuteseacutere

6 aacutebra Az optimaacutelt PAMPA-BBB modellben meacutert effektiacutev permeabilitaacutes eacuterteacutekek eacutes az

in vivo logBB adatok koumlzti lineaacuteris korrelaacutecioacute

5 Foszfolipidoacutezis modellezeacutese szoumlvetspecifikus gradiens pH elrendezeacutesű PAMPA rendszerekben

51 A foszfolipidoacutezis mint gyoacutegyszermelleacutekhataacutes eacutes kialakulaacutesaacutenak mechanizmusa

A foszfolipidoacutezis (PLD) mint fizioloacutegiaacutes jelenseacuteg a foszfolipidek tuacutelzott felhalmozoacutedaacutesaacutet jelenti a

sejtek lizoszoacutemaacutejaacuteban14

aminek egyik jellemző citoloacutegiai megjeleneacutese a lamellaacuteris testek kialakulaacutesa

A jelenleg alkalmazott gyoacutegyszerkincs 5 -aacutenaacutel iacutertak le a PLD-al oumlsszefuumlggő melleacutekhataacutesokat Az

ehhez koumlthető melleacutekhataacutesok kritikus toxikoloacutegiai jellegeacutet az is bizonyiacutetja hogy 2006-ban az FDA

leacutetrehozta az bdquoFDA Phospholipidosis Working Grouprdquo-ot A megfigyeleacutesek szerint a PLD aacuteltalaacuteban a

baacutezikus vagy kationos amfifil karakterű gyoacutegyszerek (CAD ndash cationic amphiphilic drugs) kroacutenikus

adagolaacutesa mellett jelenik meg amit ezen hatoacuteanyagok lizoszoacutemaacutekba toumlrteacutenő egyiraacutenyuacute transzportjaacuteval

magyaraacuteznak Az egyiraacutenyuacute transzport soraacuten a CAD molekula a citoszoacutel koumlzegeacuteből (pH 74) a joacuteval

savasabb (pH~4) lizoszoacutemaacuteba keruumllve protonaacuteloacutedik polaritaacutesa ennek koumlszoumlnhetően megnő iacutegy a

citoszol iraacutenyuacute transzportja gaacutetolt lesz A folyamat oumlsszesseacutegeacuteben a CAD karakterű vegyuumlletek

lizoszoacutemaacuteban valoacute felhalmozoacutedaacutesaacutehoz a lizoszoacutema homeosztaacutezisaacutenak illetve ennek eredmeacutenyekeacutepp

lipid anyagcsereacutejeacutenek felborulaacutesaacutehoz vezet A folyamat koumlzvetve a foszfolipidek felhalmozoacutedaacutesaacutet

eredmeacutenyezi ami a lamellaacuteris keacutepletek kialakulaacutesaacuteval jaacuter

A PLD kuumlloumlnboumlző szoumlvetekben alakulhat ki azonban leggyakrabban a tuumldő alveolaacuteris makrofaacutegjaiban

fordul elő A folyamat aacuteltalaacuteban reverzibilis a gyoacutegyszeradagolaacutes felfuumlggeszteacuteseacutet koumlvetően a sejtek

homeosztaacutezisa helyreaacutell

52 A foszfolipidoacutezis in silico eacutes in vitro modelljei

A PLD fokozott toxicitaacutesi kockaacutezata miatt a melleacutekhataacutes előrejelzeacuteseacutere szaacutemos in silico szaacutemiacutetaacutesi

moacutedszert is kidolgoztak A modellek jellemzően gyoacutegyszeripari koumlrnyezetben lettek kifejlesztve

melyek azonos moacutedon a hatoacuteanyagok keacutet fizikai keacutemiai parameacutetereacutevel a proton-disszociaacutecioacuteval (pKa)

14Halliwell WH Toxicol Pathol 1997 25 53ndash60

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

11

eacutes a lipofilitaacutessal (logPD) suacutelyozzaacutek a melleacutekhataacutes megjeleneacuteseacutenek rizikoacutejaacutet A habilitaacutecioacute

terjedelmeacutere tekintettel ezek koumlzuumll csak kettő keruumll bemutataacutesra

Ploemen eacutes mtsai (Organon) a hatoacuteanyagok szaacutemiacutetott legbaacutezikusabb N atomjaacutehoz koumlthető cpKa

(szaacutemiacutetott pKa) eacutes clogP (szaacutemiacutetott logP) eacuterteacutekek felhasznaacutelaacutesaacuteval kuumlloumlnboumlztetteacutek meg a

foszfolipidoacutezist indukaacuteloacute (PLD+) eacutes nem indukaacuteloacute (PLD-) anyagokat A modell PLD+-nak jeloumlli

azokat a vegyuumlleteket melyekneacutel (cpKa)2+(clogP)

2 gt 90 A szabaacutely kiegeacutesziacuteteacutesekeacutent PLD- osztaacutelyba

sorolandoacute az a vegyuumllet melyre igaz hogy cpKabaacutezis lt 8 eacutes clogP lt 115

Tomizawa eacutes mtsai (Pfizer) a

vegyuumlletek clogP eacuterteacutekeacutet eacutes pH 4-en szaacutemiacutetott nettoacute toumllteacuteseacutet (NT) kombinaacutelva neacutegy (- alacsony

koumlzepes magas) kategoacuteria szerint skaacutelaacutezott modellt javasoltaacutek a PLD in silico előrejelzeacuteseacutere16

A jelenleg ismert in vitro PLD modellek elmeacuteleti haacutettereacuteben a foszfolipid eacutes a hatoacuteanyag koumlzoumltt

kialakuloacute koumllcsoumlnhataacutes jellemzeacutese aacutell A Vitovic eacutes mtsai aacuteltal kidolgozott szűrőrendszerben a

koumllcsoumlnhataacutes hateacutekonysaacutegaacutet a kritikus micellakeacutepződeacutesi koncentraacutecioacute (CMC) segiacutetseacutegeacutevel jellemzik A

96 lyukuacute meacuterőtaacutelcaacuten egyszerre 8 vegyuumlletet lehet a modellben vizsgaacutelni mivel a CMC

meghataacuterozaacutesaacutehoz egy 8-12 pontos feluumlleti feszuumlltseacuteg ndash koncentraacutecioacute goumlrbeacutet kell felvenni17

Emiatt baacuter

a moacutedszer automatizaacutelhatoacute az aacuteteresztőkeacutepesseacutege relatiacutev csekeacutelynek mondhatoacute Zhou eacutes mtsai a

modell aacuteteresztőkeacutepesseacutegeacutenek noumlveleacutese eacuterdekeacuteben fluoreszcens festeacutek (Prodan) segiacutetseacutegeacutevel

hataacuteroztaacutek meg a kritikus micellakeacutepződeacutesi koncentraacutecioacutet18

Baacuter az előző moacutedszerhez keacutepest

vegyuumlletenkeacutent kevesebb meacutereacutesi pontot kell felvenni eacutes a vizsgaacuteloacute moacutedszer is gyorsabb robusztusabb

de aacuteteresztőkeacutepesseacutege meacuteg mindig csekeacutely

PLD előrejelzeacuteseacutere kidolgozott kromatograacutefiaacutes moacutedszerek eseteacuteben foszfolipidekkel moacutedosiacutetott

aacutelloacutefaacutezist alkalmaznak Az immobilizaacutelt mesterseacuteges membraacuten (Immobilized Artificial Membrane ndash

IAM) alapuacute eacutes az elektrokinetikus kromatograacutefiaacutes (ElectroKinetic Chromatography ndash EKC)19

moacutedszerek eseteacuteben az aacutelloacutefaacutezis eacutes hatoacuteanyag koumlzoumltt kialakuloacute koumllcsoumlnhataacutes a kromatograacutefiaacutes retencioacutes

teacutenyezővel (logkAOT) jellemezhető

53 PAMPA alapuacute modell fejleszteacutese gyoacutegyszer indukaacutelta foszfolipidoacutezis előrejelzeacuteseacutere

A PLD eddig ismert in vitro modelljei a foszfolipidek eacutes a hatoacuteanyagok koumlzoumltt kialakuloacute

koumllcsoumlnhataacuteson alapuloacute vizsgaacutelati moacutedszerek A PAMPA rendszer ehhez keacutepest egy olyan uacutej

lehetőseacuteggel kecsegtetett melynek koumlszoumlnhetően a PLD felteacutetelezett mechanizmusa (12 aacutebra) a

citoszol (pH 74) - lizoszoacutema (pH~4) iraacutenyuacute transzport vaacutelik modellezhetőveacute Ennek igazolaacutesaacutera a

modellfejleszteacutes első leacutepeacuteseacuteben egy olyan adatkeacuteszlet oumlsszegyűjteacuteseacutere keruumllt sor ami a hatoacuteanyagok in

vivo in vitro vizsgaacutelatokkal illetve in silico szaacutemiacutetaacutessal alaacutetaacutemasztott PLD indukcioacutejaacutera vonatkozoacute

adatot tartalmaz Habaacuter oumlsszesen 63 referenciavegyuumlleten veacutegeztuumlk el a vizsgaacutelatokat a habilitaacutecioacute

terjedelmeacutere valoacute tekintettel csak a modellfejleszteacutesneacutel hasznaacutelt 21 hatoacuteanyag illetve a modellben

aacutelpozitiacutev vagy aacutelnegatiacutev eredmeacutenyt adoacute amlodipin(28) bupropion(38) metapirileacuten(47)

mianszerin(49) illetve eacutes a szertralin(58) klorokvin(3) eacutes fenacetin(18) adatait mutatom be

reacuteszletesen A modellbeaacutelliacutetaacutes első leacutepeacuteseacuteben a teljes in vivo PLD kockaacutezati adattal rendelkező referencia

gyűjtemeacutenyből 21 hatoacuteanyag keruumllt kivaacutelasztaacutesra (11 PLD+ eacutes 10 PLD-) A PAMPA vizsgaacutelatnaacutel keacutet

fő optimaacutelaacutesi parameacutetert a mesterseacuteges lipidmembraacuten szoumlvetspecifikus oumlsszeteacuteteleacutet eacutes a donor-fogadoacute

koumlzegek pH-jaacutet vaacuteltoztattuk A PLD szoumlveti lokalizaacutecioacuteja alapjaacuten a tuumldő a BBB a sziacutev a maacutej eacutes a

vese szoumlveti lipidoumlsszeteacutetelek megfelelő PAMPA modelleket alakiacutetottuk ki

A PAMPA rendszer maacutesik a PLD mechnizmusa szempontjaacuteboacutel kritikus parameacutetere a donor eacutes fogadoacute

cellaacutek koumlzegeacutenek pH eacuterteacuteke volt A vizsgaacutelatot ennek megfelelően haacuterom kuumlloumlnboumlző beaacutelliacutetaacutes mellett

izo-pH 40 izo-pH 74 eacutes gradiens (donorpH 74 rarr fogadoacutepH 40) meacutereacutesi elrendezeacutesekben veacutegeztuumlk A

haacuterom elrendezeacutesben kapott effektiacutev permeabilitaacutesi eacuterteacutekek vaacuteltozaacutesa illetve az in vivo PLD

kockaacutezattal valoacute korrelaacutecioacuteja a 7 aacutebraacuten laacutethatoacute Ennek megfelelően a koumlzvetlen citoszoacutel ndash liposzoacutema

iraacutenyuacute transzportot modellező gradiens pH elrendezeacutesű PAMPA rendszerben kapott eredmeacutenyek

mutattaacutek a legjobb korrelaacutecioacutet az in vivo PLD kockaacutezati adatokkal azzal a megkoumlteacutessel hogy a

15Ploemen JP Kelder J Hafmans T van de Sandt H van Burgsteden JA Saleminki PJ van Esch E Exp Toxicol Pathol 2004 55 347ndash

55 16Tomizawa K Sugano K Yamada H Horii I J Toxicol Sci 2006 31 315ndash24 17Vitovič P Alakoskela J-M Kinnunen PKJ J Med Chem 2008 51 1842ndash8 18Zhou L Geraci G Hess S Yang L Wang J Argikar U Anal Chem 2011 83 6980ndash7 19Jiang Z Reilly J J Pharm Biomed Anal 2012 61 184ndash90

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

12

permeabilitaacutesi kuumlszoumlboumlt Pe=2510-6

cms eacuterteacutekneacutel huacuteztuk meg Az elővizsgaacutelat eredmeacutenye alapjaacuten a

kivaacutelasztott gradiens pH-juacute PAMPA rendszerben toumlrteacutenő vizsgaacutelatot kiterjesztettuumlk a teljes 63

referenciavegyuumlletre A PAMPA rendszereket előrejelzőkeacutepesseacuteguumlk illetve a modelljoacutesaacuteg alapjaacuten a

negatiacutev prediktiacutev (NPV) eacutes pozitiacutev prediktiacutev eacuterteacutekuumlk (PPV) valamint a pontossaacuteguk alapjaacuten is

jellemeztuumlk

7 aacutebra Haacuterom kuumlloumlnboumlző pH elrendezeacutesű (izo-pH 40 izo-pH 74 eacutes gradiens pH (74 ndash 40) tuumldő-specifikus

PAMPA modell effektiacutev permeabiliaacutesi adatai eacutes PLD kockaacutezati osztaacutelyok szerinti korrelaacutecioacuteja (N = 21)

A teljes 63 referenciavegyuumlletre kapott Pe eacuterteacutekek in vivo PLD kockaacutezatra vonatkozoacute korrelaacutecioacutejaacutenak

joacutesaacutegi adatait (NPV PPV pontossaacuteg) oumlsszehasonliacutetottuk az in silico Ploemen eacutes Tomizawa modellek

illetve a maacutesik keacutet in vitro CMC eacutes EKC modellek adataival is (2 taacuteblaacutezat)

2 taacuteblaacutezat Az in silico in vitro nem-sejtes eacutes PAMPA modellek eredmeacutenyeinek statisztikai oumlsszehasonliacutetaacutesa

PPVd () NPV

e () Pontossaacuteg ()

In silico modellek Ploemen modell 73 86 81

Tomizawa modell 92 70 79

In vitro nem-sejtes moacutedszerek CMC

a modell (N=31) 100 75 87

EKCb modell (N=23) 92 82 87

gradiens-pH PAMPA modell

BBB 92 84 87

Maacutej 92 84 87

Tuumldő 92 89 90

Vese 92 86 89

Sziacutev 92 84 87

Baacuter a PAMPA modellekben oumlsszesen 63 vegyuumllet keruumllt vizsgaacutelatra az oumlsszehasonliacutetaacutesra kivaacutelasztott in vitro

modellek koumlzoumllt meacutereacutesi pontjai csak 31 (CMC) eacutes 23 (EKC) vegyuumllet eseteacuten voltak aacutetfedeacutesben aCMC kritikus

micellakeacutepző koncentraacutecioacute bEKC elektrokinetikus kromatograacutefia

cPS foszfatidilszerin

dPPV pozitiacutev prediktiacutev

eacuterteacutek eNPV negatiacutev prediktiacutev eacuterteacutek

Az adatok alapjaacuten laacutethatoacute hogy a beaacutelliacutetott uacutej gradiens pH elrendezeacutesű PAMPA modell PPV NPV

eacuterteacutekei eacutes pontossaacutega is aacutetlagosan nagyobb mint az in silico illetve in vitro CMC eacutes EKC

modelleknek

A szoumlvetspecifikus mesterseacuteges membraacutenok joacutesaacutegi mutatoacuteit vizsgaacutelva a tuumldő-specifikus modell

tekinthető a legjobbnak ami megfelel PLD in vivo elsődleges megjeleneacuteseacutevel eacutes bizonyiacutetja a modell

szoumlvetspecifikus jellegeacutet is Maacuter az elővizsgaacutelatok in vivo PLD adataival toumlrteacutent oumlsszeveteacutes is

raacutemutatott hogy neacutehaacuteny vegyuumllet a PAMPA modellben aacutelpozitiacutevnak illetve aacutelnegatiacutevnak adoacutedik

Ennek haacutettereacuteben a legtoumlbb esetben a vegyuumlletek fokozott metabolizmusa illetve a keacutepződő metabolit

elteacuterő PLD kockaacutezta aacutell Mindoumlssze keacutet az aacutelnegatiacutev fenacetin(18) eacutes az aacutelpozitiacutev bupropion(38)

hatoacuteanyagok eseteacuteben nem talaacuteltunk arra kiacuteseacuterletes adatot hogy a kapott ellentmondaacutest a

metabolizmusukkal magyaraacutezni tudjuk A fenacetin fő metabolitja a 4-etoxi-anilin pH-gradiens

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

13

PAMPA vizsgaacutelata soraacuten a fenacetinhez keacutepest kapott fokozott permeabilitaacutes alaacutetaacutemasztja a

metabolizmus szerepeacutet a vegyuumllet PLD sajaacutetsaacutegaacutenak alakulaacutesaacuteban A bupropion(38) metabolitjaacutenak a

hidroxibupropionnak20

is elveacutegeztuumlk a pH-gradiens PAMPA vizsgaacutelataacutet Ebben az esetben a metabolit

effektiacutev permeabilitaacutesa csak kis meacuterteacutekben csoumlkkent a kockaacutezati hataacutereacuterteacuteket nem eacuterte el (8 aacutebra) Az

eredmeacuteny alapjaacuten elmondhatoacute hogy ebben az esetben a metabolizmus csupaacuten csoumlkkenti a PLD

kockaacutezataacutet

8 aacutebra A fenacetin(18) eacutes a bupropion(38) fő metabolitjai eacutes osztaacutelyozaacutesuk a PLD modellekben

6 Noumlveacutenyi kivonatok noumlveacutenyi alapuacute hatoacuteanyagok eacutes feacutelszintetikus analoacutegjainak vizsgaacutelata eacutes

jellemzeacutese az optimaacutelt PAMPA-BBB modell felhasznaacutelaacutesaacuteval

61 Koumlzponti idegrendszerre hatoacute vegyuumlletek azonosiacutetaacutesa noumlveacutenyi kivonatokboacutel

PAMPA-BBB ndash HPLC-MS ndash NMR kapcsolt technika kidolgozaacutesa

611 Noumlveacutenyi kivonatok mint potenciaacutelis ceacutelpontok koumlzponti idegrendszeri

gyoacutegyszerkutataacutesban

A noumlveacutenyi kivonatok neurobioloacutegiai hataacutesaacutet szaacutemos etnofarmakoloacutegiai leiacuteraacutes bizonyiacutetja emiatt uacutej

hatoacuteanyagok azonosiacutetaacutesa szempontjaacuteboacutel ideaacutelis kiindulaacutesi pontot jelenthetnek koumlzponti idegrendszeri

betegseacutegekre iraacutenyuloacute kutataacutesokban21

Maacuter a CNS megbetegedeacutesekre iraacutenyuloacute gyoacutegyszerkeacutemiai

munka korai faacutezisaacuteban fontos a gyoacutegyszerjeloumllt vegyuumlletek BBB-on keresztuumlli penetraacutecioacutejaacutenak

előrejelzeacutese amire szaacutemos in silico eacutes in vitro modell aacutell rendelkezeacutesre Ez alapjaacuten egy hateacutekony

nagyfokuacute BBB szelektivitaacutessal rendelkező szűreacutesi modell nagyban segiacutethetneacute az eziraacutenyuacute CNS

kutataacutest A noumlveacutenyi eredetű kivonatok vizsgaacutelataacutenak maacutesik sarkalatos pontja a dereplikaacutecioacute vagyis a

koraacutebban maacuter leiacutert komponensek gyors azonosiacutetaacutesa ami gyorsiacutethatja az uacutej hatoacuteanyagok izolaacutelaacutesaacutenak

eacutes szerkezetazonosiacutetaacutesaacutenak folyamataacutet

Mindezek figyelembeveacuteteleacutevel keacutezenfekvőnek tűnt a maacuter 4 pontban bemutatott optimaacutelt PAMPA-

BBB modell alkalmazaacutesaacutenak kiterjeszteacutese noumlveacutenyi eredetű mintaacutek vizsgaacutelataacuteban

612 PAMPA-BBB modell kiterjeszteacutese noumlveacutenyi eredetű hatoacuteanyagok jellemzeacuteseacutere

A noumlveacutenyi hatoacuteanyagok kivonatok vizsgaacutelataacutenaacutel a PAMPA-BBB modellben az 5l 10 mV PBLE

166 mV koleszterin mellett emelt n-dodekaacutenos oldatot tartalmazoacute mesterseacuteges membraacuten keruumllt

kialakiacutetaacutesra A PAMPA modell kiterjeszthetőseacutegeacutet a noumlveacutenyi kivonatokra 23 termeacuteszetes eacutes 20

termeacuteszetes hatoacuteanyagra visszavezethető vegyuumlleten keresztuumll vizsgaacuteltuk A hatoacuteanyagok szerkezetileg

eacutes fizikai keacutemiai sajaacutetsaacuteguk alapjaacuten is vaacuteltozatosak in vivo logBB eacuterteacutekuumlk -2 eacutes 1 koumlzeacute esik

Megvizsgaacutelva a PAMPA-BBB modellben kapott logPe eacuterteacutekek eacutes az in vivo logBB adatok koumlzoumltti

lineaacuteris korrelaacutecioacutet (R2=072) a modell a noumlveacutenyi eredetű vegyuumlletek BBB penetraacutecioacutejaacutenak

előrejelzeacuteseacutere is alkalmasnak bizonyult A kapott lineaacuteris korrelaacutecioacute illetve a vizsgaacutelati pontok

elhelyezkedeacutese alapjaacuten reacuteszben oumlnkeacutenyesen de figyelembe veacuteve hogy a CNS hataacutesuacute gyoacutegyszerek

eseteacuteben aacutetlagosan a logBB gt -05 azok a noumlveacutenyi eredetű vegyuumlletek tekinthetőek BBB+-nak

melyekneacutel logPe gt -60 eacuterteacuteket kapunk az optimaacutelt PAMPA-BBB modellben

Ezt koumlvetően tekintettel a vizsgaacutelandoacute a noumlveacutenyi kivonatok vaacuteltozatos oumlsszeteacuteteleacutere szuumlkseacutegesseacute vaacutelt a

PAMPA-BBB modell fitokeacutemiai szelektivitaacutesaacutenak jellemzeacutese is Ennek eacuterdekeacuteben oumlsszesen 72

20Molnari JC Hassan HE Myers AL Eur J Drug Metab Pharmacokinet 2012 37 57ndash63 21Campos H C Rocha M D Viegas F P D Nicastro P C Fossaluzza P C Fraga C A M Barreiro E J Viegas C Jr CNS Neurol Disord Drug Targets 2011 10 240minus51

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

14

fitokeacutemiai szempontboacutel diverz noumlveacutenyi eredetű vegyuumllet BBB-specifikus permeabilitaacutesaacutet vizsgaacuteltuk

meg A 9 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy a vizsgaacutelt vegyuumlleteket oumlsszesen 4 fitokeacutemiai csalaacutedba lehet besorolni

illetve tovaacutebbi (egyeacuteb) fitokeacutemiailag fontos szerkezetű vegyuumllet is kivaacutelasztaacutesra keruumllt A vizsgaacutelat

alapjaacuten laacutethatoacute hogy a polaacuteros cukoregyseacuteget tartalmazoacute vegyuumlletek (glikozidok) eacutes a karbonsav

szaacutermazeacutekok logPe eacuterteacuteke -60 alaacute esett ami oumlsszhangban a BBB-roacutel a 41 pontban leiacutertakkal azaz a

BBB szoros illeszkedeacutesű lipid szerkezeteacutenek eacutes negatiacutev toumllteacutesfelhőjeacutenek koumlszoumlnhetően kizaacuterja a nagy

polaacuteris (pl cukoregyseacuteget) eacutesvagy negatiacutev toumllteacutest savas karakterű szerkezeti egyseacuteget hordozoacute

vegyuumlleteket Ezzel ellenteacutetben a cukoregyseacuteget nem tartalmazoacute flavonoid aglikonok a lipofil

esetenkeacutent baacutezikus szerkezeti egyseacuteget tartalmazoacute alkaloidok eacutes egyeacuteb CNS hataacutes szempontjaacuteboacutel

eacuterdekes noumlveacutenyi eredetű vegyuumlletek PAMPA-BBB permeabilitaacutesa azaz logPe eacuterteacuteke jellemzően

nagyobb volt mint -60 Az eredmeacuteny alapjaacuten elmondhatoacute volt hogy a beaacutelliacutetott modell fitokeacutemiai

eacutertelemben szelektiacutev iacutegy noumlveacutenyi kivonatok BBB-specifikus jellemzeacuteseacutere is joacutel hasznaacutelhatoacute

9 aacutebra Fitokeacutemiailag relevaacutens hatoacuteanyagok PAMPA-BBB vizsgaacutelata lineaacuteris korrelaacutecioacuteja in vivo

logBB adatokkal (N = 72)

A fenti keacutet vizsgaacutelat alapjaacuten a Richter Gedeon Nyrt eredeti kutataacutesaacutenak molekulabankjaacuteban talaacutelhatoacute

mintegy 5500 előfrakcionaacutelt (veacutekonyreacuteteg kromatograacutefia alapjaacuten maximum 10 komponenst

tartalmazoacute) noumlveacutenyi kivonatboacutel koraacutebbi szűrővizsgaacutelat alapjaacuten citotoxicitaacutest nem mutatoacute 1760 egyedi

minta PAMPA-BBB szűreacuteseacutet veacutegeztuumlk el A szűreacutesi kriteacuteriumnak mindoumlssze 125 noumlveacutenyi minta felelt

meg azaz a talaacutelati araacuteny 71 lett Az eredmeacuteny egyeacutertelműen alaacutetaacutemasztja a modell nagyfokuacute

szelektivitaacutesaacutet BBB szelektiacutev szűrőkapacitaacutesaacutet A moacutedszer fitokeacutemiai illetve hatoacuteanyag

azonosiacutetaacutesban toumlrteacutenő alkalmazhatoacutesaacutega 4 minta eseteacuten lett reacuteszletesen vizsgaacutelva A habilitaacutecioacutes teacutezis

kereteire valoacute tekintettel csak egy noumlveacutenyi kivonat a Tanacetum parthenium (őszi margitviraacuteg)

viraacutegzataacuteboacutel keacutesziacutetett kivonat vizsgaacutelataacutet mutatom be

A BBB-specifikus komponensek azonosiacutetaacutesa eacuterdekeacuteben a kivaacutelasztott kivonatokon megismeacuteteltuumlk a

PAMPA-BBB vizsgaacutelatot de ebben az esetben a rendszer donor eacutes fogadoacute cellaacuteiba deuteraacutelt viacutez

felhasznaacutelaacutesaacuteval keacuteszuumllt pufferek keruumlltek Ily moacutedon a fogadoacute oldalon megjelenő BBB-specifikus

komponensek koumlzvetlen NMR vizsgaacutelataacutera is lehetőseacuteguumlnk lett Az őszi margitviraacuteg kivonataacutenak

vizsgaacutelataacutenaacutel az előfrakcionaacutelt mintaacuteboacutel eredetileg 82 komponenst sikeruumllt HPLC-DAD technika

segiacutetseacutegeacutevel detektaacutelni ami BBB-specifikus membraacutennak koumlszoumlnhetően jelentősen megtisztult eacutes

mindoumlssze 12 noumlveacutenyi eredetű maacutesodlagos metabolitot sikeruumllt azonosiacutetani a fogadoacute Ezt koumlvetően a

donor oldat HPLC-MSMS illetve offline NMR vizsgaacutelata alapjaacuten a keacutet major komponens a

partenolid(1) eacutes a 13-dihidro-partenolid(2) szerkezeteacutet sikeruumllt meghataacuterozni Tekintettel arra hogy az

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

15

őszi margitviraacuteg a migreacuten profilaktikus kezeleacutesben ismert gyoacutegynoumlveacuteny eacutes a vizsgaacutelat alapjaacuten

azonosiacutetott partenolid antimigreacuten hataacutesaacutet toumlbb kutataacutes is igazolta22

az eredmeacuteny alaacutetaacutemasztja a

PAMPA-BBB modell alkalmazhatoacutesaacutegaacutet noumlveacutenyi kivonatok CNS-specifikus hatoacuteanyagok

azonosiacutetaacutesaacuteban is

62 Ginkgo biloba mintaacutek PAMPA-BBB vizsgaacutelta N-metilaacutelt tiramin szaacutermazeacutekok azonosiacutetaacutesa

621 A Ginkgo biloba mint neurobioloacutegiailag jelentős noumlveacuteny

A G biloba a Ginkgoaceae csalaacuted egyetlen eacutelő tagja ami nem csak az egyik legismertebb de talaacuten

legtoumlbbet vizsgaacutelt gyoacutegynoumlveacuteny is egyben Alkalmazaacutesa főkeacutent CNS eredetű megbetegedeacutesekhez

koumlthető felhasznaacutelaacutesa elsősorban korai demenciaacutes tuumlnetek kezeleacuteseacuteben ismert23

A standardizaacutelt

kivonata EGb 761 neacuteven keruumllt klinikai kiproacutebaacutelaacutesra majd forgalomba Az EGb 761 agyi veacuterkeringeacutest

javiacutetoacute eacutes neuroprotektiacutev hataacutesaacutet szaacutemos klinikai eacutes preklinikai vizsgaacutelat is alaacutetaacutemasztja24

A

standardizaacutelt leveacutelkivonat neurobioloacutegiai hataacuteseacutert felelős komponensei keacutet fontosabb fitokeacutemiailag is

joacutel ismert vegyuumlletcsalaacutednak a flavonoidoknak eacutes a terpeacuten trilaktonoknak a tagjai25

622 Ginkgo biloba kivonatok PAMPA-BBB vizsgaacutelata

Fentiek alapjaacuten eacuterdekesnek tűnt a kidolgozott PAMPA-BBB analitikai technikaacutekkal kapcsolt

dereplikaacutecioacutes strateacutegia alkalmazaacutesa a G biloba leveacutel nyers eacutes standard (EGb 761) kivonataacutenak illetve

kereskedelmi forgalomban hozzaacutefeacuterhető keacutesziacutetmeacutenyek reacuteszletesebb vizsgaacutelataacuteban is A vizsgaacutelatok

első leacutepeacuteseacutebe egy G biloba kivonatokra optimaacutelt HPLC-MSMS eljaacuteraacutes keruumllt kidolgozaacutesra A

kivonatban oumlsszesen 83 komponenst sikeruumllt elvaacutelasztani illetve a retencioacutes idő eacutes MSMS

fragmentaacutecioacute alapjaacuten 18 komponenst sikeruumllt azonosiacutetani A kiindulaacutesi PAMPA-BBB vizsgaacutelatot

megelőző kromatograacutefiaacutes keacutep alapjaacuten a mintaacuteban terpeacuten trilaktonokat flavonoid glikozidokat

flavonoid aglikonokat eacutes biflavonokat sikeruumllt azonosiacutetani Elveacutegezve a PAMPA-BBB vizsgaacutelatot

jelentősen csoumlkkent a fogadoacute oldali komponensek szaacutema oumlsszesen 19 komponenst sikeruumllt detektaacutelni

A PAMPA-BBB vizsgaacutelat alapjaacuten a flavonoid glikozidok eacutes a biflavonok nem voltak keacutepesek

penetraacutelni a mesterseacuteges BBB-specifikus membraacutenon A kromatogram BBB+ reacutegioacuteiban a

kromatogram elejeacuten talaacutelhatoacute polaacuteris komponensek illetve az extrahaacutelt ion kromatogram (EIC)

alapjaacuten detektaacutelt terpeacuten trilaktonok eacutes a flavonoid aglikonok voltak azonosiacutethatoacuteak

Az EGb 761 kivonat PAMPA-BBB vizsgaacutelataacuteban a fogadoacute oldalon sikeruumllt detektaacutelni neacutehaacuteny polaacuteros

komponenst melyeket meacuteg koraacutebban nem azonosiacutetottak G biloba kivonatokban A minta reacuteszletes

HPLC-MSMS eacutes direkt nagyfelbontaacutesuacute HR-MS vizsgaacutelata alapjaacuten keacutet komponens mz eacuterteacuteke

megfelelt a koraacutebban maacuter leiacutert protoalkaloidokkal az N-metiltiraminnal (nmt mz 152) eacutes hordeninnel

(hor mz 166) sikeruumllt e keacutet illetve tovaacutebbi keacutet -fenetilamin szaacutermazeacutekot a tiramint (tir) eacutes a

kandicint (kan) is azonosiacutetani a polaacuteros komponensek koumlzoumltt A tovaacutebbiakban vizsgaacutelataink arra

iraacutenyultak hogy a kuumlloumlnboumlző G biloba kivonatok milyen mennyiseacutegben illetve araacutenyba tartalmazzaacutek

az azonosiacutetott tiramin szaacutermazeacutekokat A komponensek mennyiseacutegi meghataacuterozaacutesa szelektiacutev

ionmonitorozaacutessal (SIM) toumlrteacutent A 10 aacutebraacuten a tiramin eacutes a haacuterom metilaacutelt szaacutermazeacutek mennyiseacutenek

eloszlaacutesa laacutethatoacute a mintaacutekban Az aacutebraacuten a citrusfeacuteleacutek leveleacuteben megtalaacutelhatoacute tiramin szaacutermazeacutekok

aacutetlagos eloszlaacutesa is laacutethatoacute ami viszonyiacutetaacutesi alapkeacutent szolgaacutel G biloba protoalkaloid tartalmaacutera hisz

baacuter minor komponenskeacutent de jellemzően ezekben a noumlveacutenyekben fordulnak elő26

A vizsgaacutelatok alapjaacuten elmondhatoacute hogy a tiramin szaacutermazeacutekok minden egyes G biloba mintaacuteban

jelen vannak A PAMPA-BBB vizsgaacutelat alapjaacuten kuumlloumln ki kell emelni a hor illetve az nmt jelenleacuteteacutet

melyek PAMPA-BBB alapjaacuten vaacuterhatoacute agyi penetraacutecioacuteja nagy illetve koumlzepes meacuterteacutekű Tekintettel a

tiramin szaacutermazeacutekok ismert adrenerg eacutes MAO-enzim inhibitor (MAOI) aktivitaacutesaacutera a kapott

eredmeacutenyek alaacutetaacutemaszthatjaacutek ezen komponensek szerepeacutet a G biloba kivonatokhoz kapcsolt MAOI

alapuacute antidepresszaacutens eacutes kedvező eacuterrendszeri veacuternyomaacutest fokozoacute hataacutesaacuteban27

Fentiek mellett a

vizsgaacutelatok arra is raacutemutattak hogy a kan mennyiseacuteg az oumlsszes vizsgaacutelt mintaacuteban kis mennyiseacutegben

22 Tassorelli C Greco R Morazzoni P Riva A Sandrini G Nappi G Cephalalgia 2005 25 612minus621 23Gauthier S Schlaefke S Clin Interv Aging 2014 9 2065ndash77 24Nash KM Shah ZA Integr Med Insights 2015 10 1ndash9 25Singh B Kaur P Gopichand RD Singh PS Fitoterapia 2008 79 401ndash18 26Servillo L Giovane A DrsquoOnofrio N Casale R Cautela D Ferrari G Balestrieri ML Castaldo D J Agric FoodChem 2014 62 2679ndash84 27Sakakibara H Ishida K Grundmann O Nakajima JI Seo S Butterweck V Minami Y Saito S Kawai Y Nakaya Y Terao J Biol Pharm Bull 2006 29 1767ndash70

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

16

ugyan de kimutathatoacute Tekintettel a kandicin ismert neurotoxikus hataacutesaacutera28

fontos lehet a kivonatok

kereskedelmi formalomban leacutevő G biloba termeacutekek monitorozaacutesa erre a komponensre is

10 aacutebra Tiramin szaacutermazeacutekok eloszlaacutesa Ginkgo biloba kivonatokban eacutes termeacutekekben illetve citrusfeacuteleacutekben

A Standard PhEur standard por B standard Minősiacutetett kereskedelmi referencia

63 Feacutelszintetikus ekdiszteroid szaacutermazeacutekok BBB-specifikus permeabilitaacutesaacutenak jellemzeacutese

631 Ekdiszteroid szaacutermazeacutekok mint portenciaacutelis gyoacutegyszerkeacutemiai ceacutelpontok

A feacutelszintetikus ekdiszteroidok PAMPA-BBB modellen toumlrteacutenő vizsgaacutelataacutera a Szegedi

Tudomaacutenyegyetemen Hunyadi Attila aacuteltal vezetett kutatoacutecsoporttal valoacute egyuumlttműkoumldeacutes kapcsaacuten

keruumllt sor Az ekdiszteroidok uacutej hataacutesteruumllete CNS-specifikus antitumor aktivitaacutes vizsgaacutelata kapcsaacuten

meruumllt fel a koumlzoumls egyuumlttműkoumldeacutes lehetőseacutege mely soraacuten a feladat a PAMPA-BBB vizsgaacutelat

segiacutetseacutegeacutevel olyan ekdiszteroid szaacutermazeacutek(ok) kivaacutelasztaacutesa volt mely(ek) hataacutesaacutet eacuterdemes a koumlltseacuteges

in vivo vizsgaacutelatban is kiproacutebaacutelni Az ekdiszteroidok a rovarokban alapvető fejlődeacutest eacutes vedleacutest

iraacutenyiacutetoacute hormonaacutelis szerepet toumlltenek be Az elmuacutelt eacutevek farmakoloacutegiai vizsgaacutelatai az aacuteltalaacutenos

anabolikus illetve az ahhoz szorosan kapcsoloacute adaptogeacuten (fizikai teljesiacutetmeacuteny fokozoacute eacutes stressz oldoacute)

hataacutes mellett raacutekellenes hataacutesaacutet is igazoltaacutek az ekdiszteroid vegyuumlletcsalaacutednak29

Ennek koumlszoumlnhetően

toumlbb ekdiszteroid tartalmuacute kivonat illetve taacuteplaacuteleacutek kiegeacutesziacutető vagy maacutes neacuteven bdquozoumlld anabolikumrdquo

keruumllt kereskedelmi forgalomba

632 Feacutelszintetikus ekdisztreoid szaacutermazeacutekok PAMPA-BBB eacutes in silico fizikai keacutemiai jellemzeacutese

A Szegedi Tudomaacutenyegyetem Farmakognoacutezia Inteacutezete aacuteltal izolaacutelt illetve előaacutelliacutetott oumlsszesen 37

termeacuteszetes vagy feacutelszintetikus ekdiszteroid szaacutermazeacutek vizsgaacutelataacutet veacutegeztuumlk el melyek szerkezete a

11 aacutebraacuten laacutethatoacute A vizsgaacutelt vegyuumlletek szerkezetuumlk alapjaacuten haacuterom alcsoportra oszthatoacutek (10 aacutebra

A minus 1-12 B minus 13-24 C minus 25-34) A haacuterom alcsoport azonos alapvaacutezzal rendelkezik Az A csoport

vegyuumlletei nem tartalmaznak dioxolaacuten gyűrűt miacuteg a B eacutes C csoport tagjai 1 eacutes 2 dioxolaacuten gyűrűvel

rendelkeznek

Első leacutepeacutesben a ACDPercepta programcsomag (ACD Labs)30

segiacutetseacutegeacutevel meghataacuteroztuk a

vegyuumlletek in silico fizikai keacutemiai parameacutetereit illetve clogBB eacuterteacutekeacutet A vegyuumlletek gyoacutegyszerkeacutemiai

eacutertelemben szeacuteles tartomaacutenyt fednek le mind molekulatoumlmeg (3625 lt MW lt 6749) polaacuteris felsziacuten

(944 lt TPSA lt 2176) szaacutemiacutetott lipofilitaacutes (-107 lt clogP lt 581) eacutes szaacutemiacutetott logBB (-200 lt

clogBB lt 072) eacuterteacutekeik alapjaacuten Ezt koumlvetően a vegyuumlletek in silico agyi penetraacutecioacuteja eacutes fizikai

keacutemiai karaktereacutenek oumlsszefuumlggeacutese a clogP illetve a TPSA eacuterteacutekek eacutes a clogBB adatok koumlzoumltti

korrelaacutecioacutejaacuten keresztuumll lett jellemezve Az eredmeacutenyek alapjaacuten a mindkeacutet esetben koumlzepes meacuterteacutekű

clogP eacutes clogBB koumlzoumltt pozitiacutev (R2 = 0707) miacuteg a TPSA eacutes a clogBB koumlzoumltt negatiacutev (R

2 = 0609)

lineaacuteris korrelaacutecioacute volt azonosiacutethatoacute A korrelaacutecioacutes eacuterteacutekek egyben arra is raacutemutattak hogy tisztaacuten in

silico adatok alapjaacuten az ekdiszteroidok BBB penetraacutecioacutejaacutenak jellemzeacutese a vegyuumlletek osztaacutelyozaacutesa

28Deguchi T Urakawa N Hayama T Ohkubo Y Jpn J Pharmacol 1963 13 143ndash59 29Bajguz A Bąkała I Talarek M Stud Nat Prod Chem 2015 45 121ndash45 30httpwwwacdlabscomproductspercepta

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

17

problematikus Ezen feluumll a vegyuumlletek TPSA eacuterteacuteke (TPSA gt 90) meacuteg az in silico becsleacutes alapjaacuten

BBB+ szaacutermazeacutekok (clogBB gt -05) eseteacuteben is kiacutevuumll esett a klasszikus gyoacutegyszerkeacutemiai teacuterre

vonatkozoacute TPSA tartomaacutenyboacutel Az elemzeacutes eredmeacutenye alaacutetaacutemasztja hogy a termeacuteszetes eredetű

vegyuumlletek gyoacutegyszerkeacutemiai szempontboacutel ortogonaacutelisak egyedi szerkezeti eacutes farmakoloacutegiai

tulajdonsaacutegot hordoznak

11 aacutebra A PAMPA-BBB modellel eacutes in silico parameacuteterekkel jellemzett feacutelszintetikus

ekdiszteroid szaacutermazeacutekok keacuteplete

Az in silico adatok ismereteacuteben az ekdisztreoid szaacutermazeacutekok vizsgaacutelataacutet ebben az esetben is a koraacutebban

noumlveacutenyi hatoacuteanyagok agyi penetraacutecioacutes sajaacutetsaacutegaacutenak jellemzeacuteseacutere kidolgozott PAMPA-BBB modell

felhasznaacutelaacutesaacuteval folytattuk A PAMPA-BBB modellben a legnagyobb BBB-specifikus penetraacutecioacutet a C

csoport vegyuumlletei mutattak Az ebbe a csoportba tartozoacute koumlzepes lipofilitaacutesuacute szaacutermazeacutekok (25 30-33)

permeabilitaacutesa eacutes membraacutenretencioacuteja is egyaraacutent magas volt Fokozott lipofilitaacutesuacute tagjai (26-29 34) viszont

vagy a mesterseacuteges lipidmembraacutenhoz koumltődtek vagy alacsony oldhatoacutesaacuteguk miatt nem voltak meacuterhetők

A szerkezet minus permeabilitaacutes oumlsszefuumlggeacutesek azonosiacutetaacutesaacutet koumlvetően a vizsgaacutelt ekdiszteroidokat PAMPA-BBB

permeabilitaacutesuk eacutes clogBB eacuterteacutekuumlk alapjaacuten is osztaacutelyoztuk A besorolaacutes ceacutelja a potenciaacutelisan magas agyi

penetraacutecioacutes sajaacutetsaacuteggal rendelkező ekdiszteroidok (logPe gt -60 eacutes clogBB gt 0) kivaacutelasztaacutes volt A

vegyuumlleteket neacutegy kategoacuteriaacuteba osztottuk A IV csoportba a PAMPA-BBB modell alapjaacuten nem penetraacuteloacute

vegyuumlletek keruumlltek melyeket tovaacutebbi keacutet alcsoportra lehetett osztani Neacutegy ekdiszteroid (10 aacutebra 16 26

29 34) eseteacuteben magas clogBB eacuterteacutekuumlk elleneacutere gaacutetolt BBB penetraacutecioacutet azonosiacutetottunk amit fokozott

lipofilitaacutesuk (clogP gt 3) eacutes nagymeacuterteacutekű membraacutenretencioacutejuk (MR gt 80) okozhatott A IV csoport

tovaacutebbi tizenegy tagja (11 aacutebra 3-9 12 23 24 37) azonos moacutedon viselkedett a keacutet modellben meacutert (MR

lt 25) eacutes becsuumllt parameacutetereik alapjaacuten hidrofil karakteruumlk voltak A III (10 aacutebra 1 2) eacutes a II (10 aacutebra

10) csoport vegyuumlleteinek a vaacuterhatoacutean alacsony illetve koumlzepes in vivo agyi penetraacutecioacutes tulajdonsaacutegaacutet

mind a PAMPA-BBB mind az in silico modell szaacutemiacutetaacutesa azonos moacutedon jelezte előre Az I csoportba a

fokozott agyi penetraacutecioacutejuacute ekdiszteroidokat soroltuk melyeket tovaacutebbi keacutet alcsoportra lehetett osztani

Tizenegy vegyuumlletneacutel (11 aacutebra 11 13-15 17-20 35 36) az in silico szaacutemiacutetaacutes (clogBBlt0) nem

taacutemasztotta alaacute a PAMPA-BBB modell előrejelzeacuteseacutet miacuteg oumlt vegyuumllet (11 aacutebra 25 30-33) eseteacuteben

aacuteltalunk meacutert in vitro eacutes az in silico adat is fokozott in vivo agyi penetraacutecioacutet jelzett előre A kapott

eredmeacutenyek illetve a gyoacutegyszerszerűseacutegre vonatkozoacute Muegge szűreacutesi kriteacuterium31

figyelembe veacuteteleacutevel a

25 31 eacutes 32 ekdiszteroid szaacutermazeacutekokat jeloumlltuumlk ki tovaacutebbi preklinikai vizsgaacutelatokra In vitro

neuroblasztomaacutes sejtvonalon veacutegzett vizsgaacutelatok alapjaacuten mind az oumlt vegyuumlletneacutel sikeruumllt igazolni a tumor

ellenes hataacutest Az aacuteltalunk kialakiacutetott szűreacutesi modell megfelelőseacutegeacutet egy időkoumlzben elveacutegzett in vivo

farmakokinetikai vizsgaacutelat is alaacutetaacutemasztotta Egyszeri doacutezisuacute intraperitoneaacutelis injekcioacutes adagolaacutest koumlvetően

a 25 ekdiszteroid szaacutermazeacutek (I csoport) szignifikaacutensan nagy mennyiseacutege volt kimutathatoacute patkaacutenyok

agyaacuteban miacuteg 3 (IV csoport) nem volt detektaacutelhatoacute32

31Muegge I Heald SL Brittelli D J Med Chem 2001 44 1841ndash6 32Kalaacutesz H Hunyadi A Tekes K Dolesal R Karvaly G Acta Chromatographica 2016 28 1ndash9

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

18

7 Teacutezisek

1 teacutezis

A certramidok mint szintetikus ceramid analoacutegok membraacutenalkotoacutekeacutent toumlrteacutenő alkalmazaacutesaacuteval illetve

optimaacutelaacutesi vizsgaacutelataink soraacuten kivaacutelasztott ideaacutelis szeacutenlaacutenchosszuacute certramid tovaacutebbaacute a koleszterin eacutes a

sztearinsav araacutenyaacutenak beaacutelliacutetaacutesaacuteval sikeruumllt kialakiacutetanunk egy az in vitro PAMPA rendszerben joacutel

alkalmazhatoacute mesterseacuteges membraacutent hatoacuteanyagok bőr penetraacutecioacute modellezeacuteseacutehez A mesterseacuteges

membraacuten oldoacutedaacutesaacuteeacutert felelős aacuteltalaacutenosan alkalmazott n-dodekaacuten szilikon olajra toumlrteacutenő csereacutejeacutevel

sikeruumllt eleacuternuumlnk a fizioloacutegiaacutes koumlruumllmeacutenyeket jobban koumlzeliacutető membraacuten hidrataacuteloacutedaacutesaacutet Oumlsszesseacutegeacuteben

elmondhatoacute hogy sikeruumllt kialakiacutetanunk egy olyan robusztus nagy aacuteteresztőkeacutepesseacutegű bőr-PAMPA

modellt ami az ex vivo humaacuten bőr permeabilitaacutesi vizsgaacutelatok eredmeacutenyeacutet joacutel visszaadja iacutegy a

gyoacutegyszerkutataacutes szaacutemaacutera alkalmas eszkoumlzkeacutent hasznaacutelhatoacute

2 teacutezis

A vizsgaacutelatok alapjaacuten sikeruumllt kidolgoznunk egy robusztus nagy aacuteteresztőkeacutepesseacutegű egykomponensű

n-dodekaacutent mint mesterseacuteges oldoacuteszer membraacutent tartalmazoacute PAMPA modellt ami alkalmas ex vivo

serteacutes bukkaacutelis mukoacutezaacuten keresztuumlli hatoacuteanyag felsziacutevoacutedaacutes modellezeacuteseacutere Ezen tuacutelmenően sikeruumllt

raacutemutatnunk hogy a kialakiacutetott bukkaacutelis-PAMPA modell formulaacutecioacutek kivaacutelasztaacutesaacuteban szimultaacuten

kioldoacutedaacutes-permeabilitaacutes vizsgaacutelatok előkeacutesziacuteteacuteseacuteben is hasznos eszkoumlz lehet

3 teacutezis

A PAMPA-BBB rendszer fejleszteacutese soraacuten optimaacuteltuk az inkubaacutecioacutes időt eacutes hőmeacuterseacutekletet a

mesterseacuteges membraacuten oumlsszeteacuteteleacutet tovaacutebbaacute a donor eacutes fogadoacute oldali koumlzegben segeacutedoldoacuteszerkeacutent

hasznaacutelt DMSO mennyiseacutegeacutet melynek eredmeacutenyekeacuteppen sikeruumllt egy a koraacutebbi in vitro nem sejtes

permeabilitaacutesi modellekhez viszonyiacutetva előrejelzőkeacutepesseacuteg eacutes meacutereacutesi ciklusidő tekinteteacuteben is

kedvezőbb modellt kialakiacutetanunk CNS-specifikus gyoacutegyszerjeloumllt vegyuumlletek permeabilitaacutesaacutenak

jellemzeacuteseacutere

4 teacutezis

A PLD kockaacutezat előrejelzeacuteseacutere iraacutenyuloacute modellfejleszteacutese soraacuten sikeruumllt bizonyiacutetanunk hogy a

(pH 74 rarr pH 40) gradiens pH elrendezeacutesű PAMPA modell alkalmas a citoszol rarr lizoszoacutema iraacutenyuacute

transzport modellezeacuteseacutere Oumlsszevetve az aacuteltalunk kialakiacutetott PAMPA modell eacutes az in vivo PLD

adatokat sikeruumllt raacutemutatnunk a szakirodalom aacuteltal javasolt egyiraacutenyuacute transzport mechanizmus

elsődleges jellegeacutere a PLD kialakulaacutesaacuteban Vizsgaacutelataink alapjaacuten igazoltuk tovaacutebbaacute hogy a PAMPA

rendszer alkalmas szoumlvetspecifikus penetraacutecioacutes folyamatok modellezeacuteseacutere is hiszen a tuumldő-specifikus

PAMPA modellel kapott kiemelkedő eredmeacuteny megfelel a PLD in vivo szoumlveti megjeleneacutes

gyakorisaacutegaacutenak A PAMPA modellben aacutelpozitiacutev eacutes aacutelnegatiacutev eredmeacutenyt adoacute hatoacuteanyagok eseteacuteben

irodalmi adatokkal eacutes sajaacutet meacutereacutesi eredmeacutenyekkel is sikeruumllt igazolnunk a metabolizmus szerepeacutet a

PLD kockaacutezat vaacuteltozaacutesaacuteban

5 teacutezis

A PAMPA-BBB modell alkalmazhatoacutesaacutegaacutet sikeruumllt kiterjesztenuumlnk noumlveacutenyi eredetű hatoacuteanyagok

BBB penetraacutecioacutejaacutenak jellemzeacuteseacutere is tovaacutebbaacute igazoltuk szelektivitaacutesaacutet fitokeacutemiai eacutertelemben is

Kihasznaacutelva a modell nagyfokuacute szelektivitaacutesaacutet sikeruumllt igazolnunk hasznaacutelhatoacutesaacutegaacutet noumlveacutenyi

kivonatok eseteacuteben is A PAMPA-BBB rendszer tesztkoumlruumllmeacutenyeinek moacutedosiacutetaacutesaacuteval (sokkomponensű

kivonatokat megemelt doacutezisban deuteraacutelt pufferben vizsgaacutelva) a fogadoacute oldali mintaacutek direkt NMR eacutes

LC-MS meacutereacuteseacutevel sikeruumllt dereplikaacutelnunk illetve uacutej BBB permeaacutebilis komponenskeacutent azonosiacutetanunk

kivaacutelasztott noumlveacutenyi kivonatok komponenseit Az eredmeacutenyek alapjaacuten igazoltuk hogy az aacuteltalunk

kialakiacutetott PAMPA-BBB ndash HPLC-MS ndash NMR kaszkaacuted egy uacutej hateacutekony megoldaacutest nyuacutejthat a

termeacuteszetes anyagokboacutel kiinduloacute koumlzponti idegrendszeri gyoacutegyszerkutataacutesban

6 teacutezis

A PAMPA-BBB - HPLC-MSMS kapcsolt technika segiacutetseacutegeacutevel Ginkgo biloba standardizaacutelt

kivonatokon sikeruumllt azonosiacutetanunk olyan BBB+ biomarkereket melyek megfeleltek az in vivo

farmakokinetikai illetve neurobioloacutegiai hataacutesukra vonatkozoacute leiacuteraacutesoknak Az eredmeacutenyeink tovaacutebbi

bizonyiacuteteacutekul szolgaacutelnak a habilitaacutecioacutem 5 teacuteziseacutehez vagyis a PAMPA-BBB technika alkalmas noumlveacutenyi

kivonatok illetve akaacuter patikai termeacutekek neurobioloacutegiailag aktiacutev komponenseinek azonosiacutetaacutesaacutera

Vizsgaacutelataink alapjaacuten G biloba kivonatokban elsőkeacutent iacutertunk le neacutegy tiramin szaacutermazeacutekot illetve ezek

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

19

mennyiseacutegi eloszlaacutesaacutet ginkgo termeacutekekben is sikeruumllt jellemeznuumlnk A kapott eredmeacutenyek alapjaacuten keacutet

tiramin szaacutermazeacutekot az N-metil-tiramint eacutes a hordenint potenciaacutelis BBB+ komponenskeacutent

azonosiacutetottuk A tiramin szaacutermazeacutekok ismert adrenerg eacutes MAO-gaacutetloacute hataacutesai alapjaacuten sikeruumllt

raacutemutatnunk lehetseacuteges szerepuumlkre a ginkgo kivonatok vaszkulaacuteris eacutes antidepresszaacutens hataacutesaacuteban

illetve a kandicin peacuteldaacutejaacuten a neurotoxikoloacutegiai kockaacutezatukra

7 teacutezis

A PAMPA-BBB modellben kapott permeabilitaacutesi adatok in silico fizikai keacutemiai eacutes clogBB

parameacuteterek illetve gyoacutegyszerszerűseacutegre vonatkozoacute szabaacutely felhasznaacutelaacutesaacuteval sikeruumllt egy olyan

oumlsszetett szűreacutesi kriteacuteriumrendszert kidolgoznunk ami alkalmasnak bizonyult feacutelszintetikus

ekdiszteroid szaacutermazeacutekok agyi penetraacutecioacutes keacuteszseacutegeacutenek osztaacutelyozaacutesaacutera A modellrendszer

alkalmazhatoacutesaacutegaacutet sikeruumllt alaacutetaacutemasztanunk in vitro farmakodinaacutemiaacutes illetve patkaacutenyokon veacutegzett in

vivo agyi penetraacutecioacutes vizsgaacutelatokkal is

8 Teacutezisek alapjaacutet keacutepező koumlzlemeacutenyek

IF Hiv

$

SP1 Sinkoacute B Garrigues TM Balogh GyT Nagy ZsK Tsinman O

Avdeef A Takaacutecs-Novaacutek K Skin-PAMPA A new method for fast

prediction of skin penetration Eur J Pharm Sci 2012 45 698-707

2987 45

SP2 Borbaacutes E Balogh A Bocz K Muumlller J Kiserdei Eacute Vigh T Sinkoacute

B Marosi A Halaacutesz A Dohaacutenyos Z Szente L Balogh GyT

Nagy ZsK In vitro dissolutionndashpermeation evaluation of an electrospun

cyclodextrin-based formulation of aripiprazole using uFluxTM

Int J

Pharm 2015 491 180-189

3994 6

SP3 Muumlller J Esső K Dargoacute G Koumlnczoumll Aacute Balogh GyT Tuning the

predictive capacity of the PAMPA-BBB model Eur J Pharm Sci 2015

79 53-60

3773 4

SP4 Balogh GyT Muumlller J Koumlnczoumll Aacute pH-gradient PAMPA-based in

vitro modell assay for drug-induced phospholipidosis in early stage of drug

discovery Eur J Pharm Sci 2013 49 81-89

3005 6

SP5 Balogh GyT Muumlller J Koumlnczoumll Aacute A model lacking relevant literature

comparsion J Pharm Biomed Anal 2015 104 47-48

3169 1

SP6 Koumlnczoumll Aacute Muumlller J Foumlldes E Beacuteni Z Veacutegh K Keacutery Aacute Balogh

GyT Applicability of a Blood-Brain Barrier Specific Artificial

Membrane Permeability Assay at the Early Stage of Natural Product-Based

CNS Drug Discovery J Nat Prod 2013 76 655-663

3285 15

SP7 Koumlnczoumll Aacute Rendes K Deacutekaacuteny M Muumlller J Riethmuumlller E Balogh

GyT Blood-brain barrier specific permeability assay reveals N-

methylated tyramine derivatives in standardized leaf extracts and herbal

products of Ginkgo biloba J Pharm Biomed Anal 2016 131 167-174

3169 -

SP8 Muumlller J Koumlnczoumll Aacute Martins A Csaacutebi J Fenyvesi F Hunyadi A

Balogh GyT BBB penetration-targeting physicochemical lead selection

Ecdysteroids as chemo-sensitizers against CNS tumors Eur J Pharm Sci

2017 96 571-577

3773 -

levelező szerző előző eacutevi impakt faktor $ fuumlggetlen hivatkozaacutesok szaacutema (2017 maacutejus 31)

Page 2: In vitro nem sejtes permeabilitási modellek...Dr. Balogh György Tibor Habilitációs tézisfüzet 4 „dermatomed” technikával előkészített bőrön végzett 40 vegyület vizsgálatából

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

2

Bevezeteacutes

Habilitaacutecioacutes teacuteziseimben bemutatott kutatoacutemunkaacutemban gyoacutegyszerjeloumllt vegyuumlletek farmakokinetikai

eacutertelemben vett beleacutepeacutesi kapukon toumlrteacutenő aacutetjutaacutesaacutet illetve egyes szoumlvetekbe toumlrteacutenő eljutaacutesaacutet

modelleztem A munkaacutemban alkalmazott illetve tovaacutebbfejlesztett modell alapjaacuteul egy maacuter koraacutebban

kidolgozott ipari igeacutenyeket is kieleacutegiacutető passziacutev gyoacutegyszertranszport folyamatokra vonatkozoacute PAMPA

(Parallel Artificial Membrane Permeability Assay) meacuterő rendszer szolgaacutelt (1 aacutebra)

1 aacutebra A szendvics elrendezeacutesű PAMPA rendszer feleacutepiacuteteacutese (Merck Millipore)

Kihasznaacutelva a modellrendszer parameacutetereinek (lipidmembraacuten oumlsszeteacutetele donor eacutes fogadoacute cellaacutek

koumlzegeacutenek pH-ja inkubaacutelaacutesi hőmeacuterseacuteklet eacutes idő) koumlnnyen vaacuteltoztathatoacute jellegeacutet haacuterom kuumlloumlnboumlző

szoumlvetspecifikus transzportfolyamatot leiacuteroacute modell finomhangolaacutesaacuteval foglalkoztam Vizsgaacutelataim

foacutekuszaacuteban a bőroumln keresztuumlliSP1

a szaacutejuumlregi vagy maacuteskeacutepp bukkaacutelis felsziacutevoacutedaacutesraSP2

valamint a

koumlzponti idegrendszeri (CNS central nervous system) hataacutes kifejeződeacuteseacutehez elengedhetetlen veacuter-agy

gaacuteton (BBB blood brain barrier) toumlrteacutenő hatoacuteanyag aacutetjutaacutesraSP3

vonatkozoacute PAMPA modellrendszerek

aacutelltak Kutatoacutemunkaacutem kiterjedt az intracellulaacuteris a hatoacuteanyagok specifikus liposzoacutema iraacutenyuacute

transzportjaacutenak modellezeacuteseacutevel a foszfolipidoacutezisra (PLD phospholipidosis) vonatkozoacute toxicitaacutesi

modellkidolgozaacutesaacutera isSP4SP5

A PAMPA-BBB modellhez kapcsoloacutedoacutean kutataacutesaim a nagy keacutemiai diverzitaacutesuacute komplex noumlveacutenyi

kivonatok vizsgaacutelataacutera is kiterjedtek mely soraacuten a modell nagyfokuacute szűreacutesi szelektaacutelaacutesi

hateacutekonysaacutegaacutera eacutes szoumlvet illetve lipidoumlsszeteacutetel-specifikus jellegeacutere alapulnak Vizsgaacutelataimban a

PAMPA minus HPLC-MS ndash NMR analitikai technikaacutek oumlsszekapcsolaacutesaacuteval sikeruumllt egy olyan szelektaacuteloacute

rendszert kialakiacutetani melynek segiacutetseacutegeacutevel diverz keacutemiai teret lefedő vaacuteltozatos floacuteragyűjtemeacutenyen

gyorsan eacutes nagy hateacutekonysaacuteggal lehetuumlnk keacutepesek uacutej CNS-specifikus hatoacuteanyagok izolaacutelaacutesaacutera eacutes

szerkezetazonosiacutetaacutesaacuteraSP6

Az iacutegy kialakiacutetott munkahipoteacutezis Ginkgo biloba kivonatokSP7

valamint

noumlveacutenyekből izolaacutelhatoacute eacutes feacutelszintetikus BBB-specifikus ekdiszteroidok izolaacutelaacutesaacuten analizaacutelaacutesaacuten eacutes

gyoacutegyszerkeacutemiai jellemzeacuteseacuten keresztuumll keruumll bemutataacutesraSP8

Az optimaacutelt PAMPA-BBB modell

oumlsszekapcsolaacutesa nagy eacuterzeacutekenyseacutegű offline analitikai moacutedszerek taacutersiacutetaacutesa reacuteveacuten sikeresen

karakterizaacutelhatoacutevaacute vaacuteltak a CNS aktiacutev vegyuumlletek fizikai keacutemiai sajaacutetsaacutegai

1 In vitro nem sejtes permeabilitaacutesi modellek kialakiacutetaacutesa fejleszteacutese

11 Az in vitro nem sejtes modellek kialakulaacutesa fejleszteacuteseacutenek iraacutenya

A gyoacutegyszerek eacutes gyoacutegyszerjeloumllt vegyuumlletek farmakokinetikai szempontboacutel fontos kompartmentek

koumlzoumltt veacutegmenő transzportfolyamatainak előrejelzeacuteseacutere aacuteltalaacutenosan elfogadott nem sejtes modell a

Kansy eacutes munkataacutersai aacuteltal 1998-ban leiacutert PAMPA rendszer1 A PAMPA egy nagy

aacuteteresztőkeacutepesseacutegű keacutet 96 lyukuacute meacuterőtaacutelcaacuteboacutel (plate) aacutelloacute szendvics elrendezeacutesű modellrendszer (1

aacutebra) A felső taacutelca vagyis a donor oldal aljaacuten hidrofoacuteb moacutedon nedvesedő PVDF (poli-vinil-

difluorin) polikarbonaacutet vagy ritkaacutebban teflon mikroszűrő (04 m) talaacutelhatoacute miacuteg a fogadoacute oldal egy

a donor meacuterőlemez geometriaacutejaacutenak megfelelő (a donor eacutes fogadoacute taacutelca cellaacutei egymaacutesba csuacuteszva

zaacuteroacutednak) szinteacuten 96 lyukuacute meacuterőtaacutelca A mesterseacuteges lipidmembraacuten a donor meacuterőtaacutelcaacuten keruumll

kialakiacutetaacutesra oly moacutedon hogy a kuumlloumlnboumlző lipideketmembraacuten komponenseket szerves parafinokban

(pl n-dodekaacuten) oldjaacutek majd az oldatot a meacuterőlemez szűrőmembraacutenjaacutera kis teacuterfogatban (3-5 l)

1Kansy M Senner F Gubernator K J Med Chem 1998 41 1007ndash10

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

3

veacutekony reacutetegben viszik fel A vizsgaacutelandoacute vegyuumlletek dimetilszulfoxiddal (DMSO) keacutesziacutetett

toumlrzsoldataacutenak eacutes a modellezni kiacutevaacutent apikaacutelis kompartmenttel (gyomor veacutekony- illetve vastagbeacutel

veacuter) azonos pH eacuterteacutekű (20 65 74) vizes puffernek a felhasznaacutelaacutesaacuteval oldatot keacutesziacutetenek A fogadoacute

meacuterőtaacutelcaacuteba aacuteltalaacutenossaacutegban az intracelullaacuteris koumlzegnek megfelelő pH 74-es puffert tesznek Attoacutel

fuumlggően hogy a donor eacutes az akceptor oldali koumlzegek pH-ja megegyezik beszeacutelhetuumlnk izo- illetve

gradiens pH elrendezeacutesű rendszerekről A keacutet meacuterőlemez egymaacutesba illeszteacuteseacutet koumlvetően a hatoacuteanyag a

donor meacuterőtaacutelca egyes cellaacuteiboacutel passziacutev transzporttal juthat aacutet a hozzaacute tartozoacute fogadoacute oldali meacuterőtaacutelca

cellaacutejaacuteba Az inkubaacutecioacutes idő eltelteacutevel a vizsgaacutelandoacute vegyuumllet penetraacutecioacutes keacuteszseacutegeacutet a donor eacutes

akceptor oldalon kialakult koncentraacutecioacutek meghataacuterozaacutesaacuten (UV spektrofotomeacuteter LCDADMS)

keresztuumll effektiacutev permeabilitaacutessal (Pe) jellemzik A permabilitaacutesi folyamat maacutesik fontos parameacutetere a

membraacutenretencioacute (MR) ami a mesterseacuteges lipidmembraacuten aacuteltal megkoumltoumltt hatoacuteanyaghaacutenyadot fejezi ki

E keacutet parameacutetert kifejező egyenlet a 2 aacutebraacuten talaacutelhatoacute

2 aacutebra Effektiacutev permeabilitaacutest (Pe) eacutes membraacutenretencioacutet (MR) kifejező egyenletek

(VA eacutes VD ndash a donor eacutes fogadoacute oldal teacuterfogata A ndash szűrőmembraacuten feluumllete CA eacutes CD ndash a donor (D) eacutes fogadoacute

(A) oldalon kialakuloacute hatoacuteanyag koncentraacutecioacute t ndash inkubaacutecioacutes idő ss ndash mesterseacuteges membraacuten teliacutetődeacutesi ideje a

vizsgaacutelt molekulaacuteval)

A PAMPA modellrendszer fentiekben bemutatott vaacuteltoztathatoacute parameacutetereit kihasznaacutelva habilitaacutecioacutes

teacuteziseimhez kapcsoloacutedoacute munkaacuteim egyik fő iraacutenya az uacutej szoumlvetspecifikus membraacutenok illetve a donor

eacutes fogadoacute cellaacutek pH-jaacutenak vaacuteltoztataacutesaacuteval a hatoacuteanyagok sejten beluumlli transzportjaacutenak modellezeacutese

voltak

2 Bőr-specifikus PAMPA rendszer fejleszteacutese

21 Bőr-specifikus ex vivo membraacuten eacutes permeabilitaacutes modellek

A bőroumln keresztuumlli transzport legfontosabb szabaacutelyzoacuteja azaz elsődleges beleacutepeacutesi kapuja a stratum

corneum melynek elhalt elszarusodott korneocitaacutein keresztuumll erőteljesen gaacutetolt a penetraacutecioacute iacutegy a

hatoacuteanyagoknak ehelyett a sejtek koumlzoumltti lipid reacutetegen kell aacutetdiffundaacutelniuk A lipid reacuteteg szerkezete

haacuterom fő komponensből eacutepuumll fel iacutegy sikerrel azonosiacutetottak benne ceramid szaacutermazeacutekokat

koleszterint valamint szabad zsiacutersavakat A stratum corneum sajaacutetos szerkezeti feleacutepiacuteteacuteseacuteből

koumlvetkezik hogy tulajdonsaacutegai jelentősen elteacuternek maacutes főkeacutent foszfolipidet tartalmazoacute a

gyoacutegyszerfelsziacutevoacutedaacutes eacutes eloszlaacutes szempontjaacuteboacutel fontos transzport membraacuteneacutetoacutel

A bőroumln keresztuumlli penetraacutecioacute modellezeacuteseacutere főkeacutent izolaacutelt humaacuten eacutes aacutellati bőrmembraacutenokat

alkalmaznak Az ilyen ex vivo vizsgaacutelatokhoz hasznaacutelhatoacute kadaacutever bőr de aacuteltalaacuteban plasztikai műteacutetek

soraacuten kimetszett bőr alkalmazaacutesaacutera is van peacutelda A hatoacuteanyagok bőroumln keresztuumlli felsziacutevoacutedaacutesaacutenak

illetve membraacutenon keresztuumlli diffuacutezioacutejaacutenak modellezeacuteseacutere a vertikaacutelis Franz diffuacutezioacutes cella az

elfogadott moacutedszer A donor eacutes az akceptor faacutezist egy mesterseacuteges illetve aacutellati vagy humaacuten membraacuten

vaacutelasztja el egymaacutestoacutel Fogadoacute oldalon 37 degC-ra termosztaacutelt foszfaacutet pufferrel (PBS pH=74)

reprezentaacuteljaacutek fizioloacutegiaacutes keringeacutes koumlruumllmeacutenyeit

22 Ex vivo bőrpenetraacutecioacutes adatok oumlsszegyűjteacutese

Az irodalomban talaacutelhatoacute Franz diffuacutezioacutes cellaacuteval veacutegzett bőr-permeabilitaacutesi adatok megadaacutesa

jelentősen elteacuterő protokoll mellett toumlrteacutent ezeacutert a kuumlloumlnboumlző laboratoacuteriumokboacutel szaacutermazoacute

eredmeacutenyeket nem lehet oumlsszehasonliacutetani Az adatheterogenitaacutes megoldaacutesaacutera kutatoacutecsoportunk Teresa

Garrigues aacuteltal vezetett munkacsoporttal (University of Valencia) egyuumlttműkoumldve heacutet vegyuumllet

(diklofenaacutek furoszemid naproxen paracetamol pefloxacin teofillin eacutes verapamil) standardizaacutelt

humaacuten bőroumln keresztuumlli in vitro permeaacutebilitaacutesaacutenak meghataacuterozaacutesaacutera keruumllt sor A meacutereacutes kaukaacutezusi

rasszba tartozoacute nők hasaacuteroacutel izolaacutelt hő-szeparaacutelt epidermiszen toumlrteacutent Modellfejleszteacuteshez az iacutegy

kapott adatkeacuteszletet (1 adatbaacutezis) hasznaacuteltuk Vizsgaacutelatainkban meacuteg tovaacutebbi keacutet adatbaacutezis keruumllt

felhasznaacutelaacutesra A 2 adatbaacutezis Lee eacutes mtsai aacuteltal 2010-ben publikaacutelt2 női haacutetroacutel szaacutermazoacute

2 Lee PH Conradi R Shanmugasundaram V Bioorg Med Chem Lett 2010 20 69ndash73

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

4

bdquodermatomedrdquo technikaacuteval előkeacutesziacutetett bőroumln veacutegzett 40 vegyuumllet vizsgaacutelataacuteboacutel lett kivaacutelasztva

melynek eredmeacutenyekeacuteppen 15 gyoacutegyszer adataival bővuumllt a fejleszteacutesre hasznaacutelhatoacute adatkeacuteszlet (ld

keacutesőbb 4 aacutebraacuten) Az ex vivo adatheterogenitaacutes hataacutesaacutet a kifejlesztett PAMPA rendszerre a 25

hatoacuteanyagot tartalmazoacute epidermis stratum corneum eacutes teljes bőr modelleken kapott a 3 adatbaacutezisba

csoportosiacutetott bőr-penetraacutecioacutes (logKp) adatok felhasznaacutelaacutesaacuteval vizsgaacuteltuk3

23 Bőr-PAMPA modell feleacutepiacuteteacutese

A mesterseacuteges modellmembraacuten kialakiacutetaacutesa a stratum corneum keacutemiai oumlsszeteacutetele alapjaacuten toumlrteacutent iacutegy

koleszterin eacutes szaacutermazeacutekai zsiacutersavak valamint ceramid analoacuteg vegyuumlleteket alkalmazaacutesaacuteboacutel indultunk

ki A termeacuteszetes membraacutenalkotoacute ceramidok magas aacuteruk eacutes instabilitaacutesuk miatt nem alkalmasak nagy

aacuteteresztőkeacutepesseacutegű modellben valoacute felhasznaacutelaacutesra Emiatt azokat a Takaacutecsneacute Novaacutek Krisztina

professzorasszony vezetette kutatoacutecsoport (Semmelweis Egyetem) aacuteltal előaacutelliacutetott vegyuumlletcsoporttal

certramidokkal helyettesiacutetettuumlk4 Az optimaacutelis mesterseacuteges membraacuten oumlsszeteacuteteleacutenek azonosiacutetaacutesa

bemutatott elteacuterő alkil oldallaacutenchosszuacutesaacuteguacute certramid szaacutermazeacutekokkal illetve elteacuterő

certramidkoleszterinsztearinsav araacuteny mellett toumlrteacutent Az 1 adatbaacutezis ex vivo adatait oumlsszevetve az

iacutegy kialakiacutetott PAMPA modellek permeabilitaacutesi adataival a legmegfelelőbbnek a C8-C18-as alkilamid

oldallaacutenchossz eacutes az 502525 membraacutenkomponens araacuteny (3 aacutebra) bizonyultak Ez utoacutebbi joacute egyezeacutest

ad a fizioloacutegiaacutes membraacutenkomponens araacutennyal A modellkialakiacutetaacutes koumlvetkező leacutepeacuteseacuteben a rendszer

hidrofil karaktereacutet kellett erősiacuteteni Ennek eacuterdekeacuteben a lipidrendszer oldaacutesaacutehoz a PAMPA modellben

aacuteltalaacutenosan hasznaacutelt n-dodekaacutent a polaacuterosabb karakterű szilikon olajra kellett csereacutelni ami jobban

segiacuteti a viacutez beeacutepuumlleacuteseacutet a mesterseacuteges membraacutenba iacutegy annak hidrofil jellegeacutet fokozza A modell

parameacutetereinek optimaacutelaacutesa soraacuten kialakiacutetott PAMPA modellrendszert bőr-PAMPA-nak (Skin

PAMPATM

) neveztuumlk el

3 aacutebra Az alkalmazott certramidok szerkezete eacutes a mesterseacuteges membraacuten komponensek araacutenyai

24 Bőr-PAMPA modell korrelaacutecioacuteja humaacuten bőroumln kapott adatokkal robusztussaacuteg eacutes

reprodukaacutelhatoacutesaacutegi vizsgaacutelatok

A fentiekben bemutatott optimaacutelt bőr-PAMPA modell előrejelző-keacutepesseacutege keacutet leacutepcsőben lett

vizsgaacutelva Első leacutepeacutesben a modell uacutegy lett beaacutelliacutetva hogy a PAMPA donor faacutezisaacutenak oumlsszeteacutetele

pontosan megegyezzen az ex vivo humaacuten vizsgaacutelatoknaacutel hasznaacutelt donor faacutezissal Ennek eacuterdekeacuteben a

donor faacutezishoz 45 polietileacuten-glikol 400 (PEG 400) nem-ionos detergenst adtunk A kapott bőr-

PAMPA permeabilitaacutesi eacuterteacutekek eacutes az ex vivo humaacuten adatok (2 adatbaacutezis) oumlsszeveteacutese (4 aacutebra) azt

mutatja hogy azonos kiacuteseacuterleti koumlruumllmeacutenyeket alkalmazva a keacutet modell permeabilitaacutesi adatai joacute

egyezeacutest mutatnak

4 aacutebra A bőr-PAMPA permeaacutebilitaacutesi eacuterteacutekek eacutes az ex vivo humaacuten penetraacutecioacutes adatok korrelaacutecioacuteja (N = 15)

3 Hadgraft J GuyR Biotech Gen Eng Rev2004 21 183ndash93 4 Sinkoacute B Paacutelfi M Beacuteni Sz Koumlkoumlsi J Takaacutecs-Novaacutek K Chem Biodiv 2009 6 1867-74

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

5

A modellvizsgaacutelat maacutesodik leacutepeacuteseacuteben a 3 adatbaacutezissal toumlrteacutenő oumlsszeveteacutes a modell bőr-preparaacutetum

tiacutepusra valoacute eacuterzeacutekenyseacutegeacutet mutatta meg Az adatbaacutezis inkubaacutecioacutes hőmeacuterseacuteklet (~25 oC eacutes 37

oC) eacutes bőr

preparaacutetum tiacutepusa (epidermis stratum corneum teljes bőr) alapjaacuten neacutegy csoportba lehetett sorolni A

korrelaacutecioacutes adatok alapjaacuten a bőr-PAMPA modell a teljes bőrre vonatkozoacute permeabilitaacutesi tulajdonsaacutegot

modellezi a legjobban (R2 = 089) azzal a megkoumlteacutessel hogy az egyes csoportok alacsony

vegyuumlletszaacutema miatt ez a koumlvetkezteteacutes statisztikailag nem tekinthető megalapozottnak csupaacuten

koumlzeliacutető becsleacutes

A modell robusztussaacutegaacutenak eacutes reprodukaacutelhatoacutesaacutegaacutenak jellemzeacuteseacutere ismeacutetelhetőseacutegi eacutes

szobahőmeacuterseacutekleten membraacuten stabilitaacutesi vizsgaacutelatokat veacutegeztuumlnk Az elkeacutesziacutetett bőr-PAMPA

membraacutenok egy heti illetve egy hoacutenapnyi taacuterolaacutest koumlvetően lettek tesztelve a modellen A

vizsgaacutelatban teljesen megegyező koumlruumllmeacutenyek koumlzoumltt 21 vegyuumllet permeaacutebilitaacutesa lett megadva A

kapott eredmeacutenyeket egymaacutes fuumlggveacutenyeacuteben aacutebraacutezolva az adatok joacute egyezeacutest adtak a lineaacuteris

regresszioacutes egyenes korrelaacutecioacutes egyuumltthatoacutejaacutenak neacutegyzete (R2) 098-nak adoacutedott Az eredmeacuteny alapjaacuten

a membraacuten szobahőmeacuterseacutekleten legalaacutebb egy hoacutenapig stabilnak valamint a moacutedszer ismeacutetelhetőseacutege

megfelelőnek mondhatoacute

3 Szaacutejnyaacutelkahaacutertya-specifikus bukkaacutelis-PAMPA permeabilitaacutesi modell fejleszteacutese

31 Szaacutejnyaacutelkahaacutertyaacuten keresztuumlli felsziacutevoacutedaacutes jelentőseacutege mentaacutelis betegseacutegek kezeleacuteseacuteben

A szaacutejnyaacutelkahaacutertyaacuten keresztuumlli hatoacuteanyagbeviteli uacutet szaacutemos előnnyel jaacuterhat a sziszteacutemaacutes hataacutes

eleacutereacuteseacutere mivel a bukkaacutelis illetve szublingvaacutelis szoumlveteken aacutet a hatoacuteanyag koumlzvetlenuumll a vena cava

superior-ba (nagy veacutena felső szakasza) jutva koumlzvetlenuumll a sziszteacutemaacutes keringeacutesbe jut elkeruumllve ezzel

az elsődleges hepatikus aacutetaacuteramlaacutest eacutes iacutegy a maacutejhoz koumltoumltt elsődleges metabolikus aacutetalakulaacutest Emellett

kikeruumllve a gasztrointesztinaacutelis traktust a gyomor- eacutes beacutelnyaacutelkahaacutertya pH vaacuteltozaacutesaitoacutel illetve

enzimatikus bontoacute folyamataitoacutel is megkiacutemeacutelhető a hatoacuteanyag ezzel az adagolaacutesi formaacuteval Teraacutepiaacutes

illetve az adagolaacutesboacutel koumlvetkező neheacutezseacutegeket is figyelembe veacuteve a bukkaacutelis adagolaacutes egyik uacutej

felhasznaacutelaacutesi teruumllete a mentaacutelis betegseacutegben szenvedők kezeleacutese lehet A betegeknek ezekben a

koacuterkeacutepekben jellemzően nincs betegseacutegtudatuk iacutegy sok esetben ellenszeguumllnek az orvosi

javaslatoknak A szaacutejnyaacutelkahaacutertyaacuten azonnal megtapadoacute eacutes felsziacutevoacutedoacute gyors hatoacuteanyag leadoacute

keacutesziacutetmeacutenyek ebben az esetben is joacute alternatiacutevaacutet nyuacutejthatnak

32 Bukkaacutelis adagolaacutesuacute antipszichotikum formulaacutecioacutek fejleszteacutese

A fentiekben bemutatott megfontolaacutesokat figyelembe veacuteve a BME Szerves Keacutemia eacutes Technoloacutegia

Tanszeacutekeacuten Marosi Gyoumlrgy eacutes Nagy Zsombor Kristoacutef vezette kutatoacutecsoporttal ceacutelul tűztuumlk ki keacutet

antipszichotikum az aripriprazol eacutes a risperidon formulaacutelaacutesaacutet szaacutejnyaacutelkahaacutertyaacuten keresztuumlli felsziacutevoacutedaacutes

eleacutereacutese eacuterdekeacuteben Mind a keacutet vegyuumllet jellemzően a rossz oldhatoacutesaacuteguacute eacutes a joacute permeabilitaacutesuacute A

keacutesziacutetmeacuteny technoloacutegiai fejleszteacutes ceacutelja hatoacuteanyagok gyors kioldoacutedaacutesuacute formulaacutejaacutenak kidolgozaacutesa

elektrosztatikus szaacutelkeacutepzeacutessel ciklodextrin citromsav eacutes PEG segeacutedanyagok alkalmazaacutesaacuteval A

vizsgaacutelt keacutet antipszichotikum formulaacutelt mintaacuteinak vizsgaacutelata a pION ceacuteg FluxTM

berendezeacuteseacutevel

toumlrteacutent A modellrendszer kifejezetten formulaacutelt mintaacutek gasztrointersztinaacutelis felsziacutevoacutedaacutes vizsgaacutelataacutera

lett kifejlesztve eacutes baacuter elrendezeacutese geometriai parameacuteterei a donor eacutes fogadoacute oldal teacuterfogata (20-20

ml) a mesterseacuteges membraacuten fogadaacutesaacutera alkalmas szűrő (PVDF) meacuterete eacutes iacutegy a lipid oldat teacuterfogata

(75 l) elteacuter sok tekintetben a PAMPA rendszer felnagyiacutetott maacutesaacutenak tekinthető Ennek megfelelően a

szaacutejnyaacutelkahaacutertyaacuten keresztuumlli felsziacutevoacutedaacutes modellezeacuteseacutere alkalmas mesterseacuteges lipidmembraacuten

kifejleszteacutese a PAMPA modellrendszeren toumlrteacutent

33 Modellfejleszteacutesben felhasznaacutelt ex vivo szaacutejnyaacutelkahaacutertya-penetraacutecioacutes adatok

A szaacutejnyaacutelkahaacutertya sejtes feleacutepiacuteteacutese az oszlopos elrendezeacutesű beacutel epiteacuteliummal szemben nagyban

hasonliacutet az oumlsszetett toumlbb reacutetegben pikkelyesen feleacutepuumllő bőr epiteacuteliumhoz A membraacuten koumlzel 50-a

polaacuteris lipidekből foszfolipid eacutes glikozilceramid szaacutermazeacutekokboacutel eacutepuumll fel5 Az aacutellatvilaacutegban mind

oumlsszeteacutetelben mind feleacutepiacuteteacutesben a serteacutes szaacutejuumlregi mukoacutezaacuteja aacutell legkoumlzelebb az embereacutehez Ennek

megfelelően az aacuteltalaacutenosan elfogadott ex vivo modellben is a serteacutes szaacutejnyaacutelkahaacutertya izolaacutetumboacutel

kiindulva veacutegzik a humaacuten bukkaacutelis felsziacutevoacutedaacutes előrejelzeacuteseacutet Franz diffuacutezioacutes cella segiacutetseacutegeacutevel A

vizsgaacutelati rendszerben a donor cella pH 68-as puffert tartalmaz ami megfelel az emberi nyaacutel aacutetlagos

5Squier CA Cox P Wertz PW J Invest Dermatol 1991 96123ndash6

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

6

pH eacuterteacutekeacutenek Az in vitro modellfejleszteacuteshez Kokate eacutes mtsai aacuteltal koumlzoumllt a fentiekkel azonos serteacutes

szaacutejuumlregi epiteacutelium izolaacutetumon (vastagsaacutega 500plusmn50 m) veacutegzett ex vivo permeabilitaacutes vizsgaacutelati

eredmeacutenyeket hasznaacuteltuk fel6

34 Bukkaacutelis-PAMPA modell feleacutepiacuteteacutese

A PAMPA alapuacute permeabilitaacutes meacutereacutes 37 plusmn 05degC-on 4 oacutera inkubaacutelaacutes mellett zajlott A

modelloptimaacutelaacutes soraacuten haacuteromfeacutele mesterseacuteges lipidmembraacuten vizsgaacutelata toumlrteacutent A lipidrendszerek

oldaacutesaacutera a Richterben maacuter koraacutebban a gasztrointesztinaacutelis (GI) felsziacutevoacutedaacutes modellezeacuteseacuteben bevaacutelt

oldoacuteszert a n-dodekaacutent alkalmaztuk a haacuterom mesterseacuteges membraacuten maga az oldoacuteszer vagyis a n-

dodekaacuten a koraacutebban optimaacutelt foszfatidilkolint eacutes koleszterint tartalmazoacute GI-specifikus membraacuten eacutes a

Squier eacutes mtsai aacuteltal publikaacutelt30

szaacutejnyaacutelkahaacutertya-specifikus lipidoumlsszeteacutetelű membraacutenok voltak

1 taacuteblaacutezat Bukkaacutelis-PAMPA modellezeacutesneacutel alkalmazott mesterseacuteges membraacutenok oumlsszeteacutetele

Membraacuten alkotoacutek

Oldoacuteszer membraacuten

(n-dodekaacuten)

GI modell

lipidoumlsszeteacutetel

(mgml dodekaacuten)

Szaacutejnyaacutelkahaacutertya- specifikus

lipidoumlsszeteacutetelli

(mgml dodekaacuten)

foszfatidilkolin - 267 80

koleszterin - 133 103

palmitinsav - 0 40

glikozilceramid - 0 60

szfingomielin - 0 33

foszfatidilinozitol - 0 08

foszfatidiletanolamin - 0 75

35 Bukkaacutelis-PAMPA modell korrelaacutecioacuteja serteacutes szaacutejnyaacutelakahaacutertyaacuten kapott adatokkal

Munkaacutenk ceacutelja a hatoacuteanyagok illetve az azokboacutel fejlesztett formulaacutecioacutek szaacutejnyaacutelkahaacutertyaacuten keresztuumlli

felsziacutevoacutedaacutesaacutet legjobban modellező n-dodekaacuten-lipid kevereacutek azonosiacutetaacutesa volt A referenciakeacutent

kivaacutelasztott serteacutes ex vivo meacutereacutesi eredmeacutenyeket felhasznaacutelva haacuterom kuumlloumlnboumlző oumlsszeteacutetelű membraacutent

tisztaacuten n-dodekaacutennal a gasztrointesztinaacutelis epiteacuteliumra illetve serteacutes szaacutejnyaacutelkahaacutertyaacutera-specifikus

oumlsszeteacutetelű lipidkevereacutekekkel kialakiacutetott PAMPA modelleket hasonliacutetottuk oumlssze Az

oumlsszehasonliacutetaacuteshoz 11 modellvegyuumlletet vaacutelasztottunk ki melyek PAMPA modellben meacutert logPe

eacuterteacutekeit vetettuumlk oumlssze az ex vivo kiacuteseacuterletekben meghataacuterozott logKp eacuterteacutekekkel Az egyes mesterseacuteges

lipidmembraacutenok eseteacuteben kapott logPe adatok eacutes az ex vivo logKp adatok lineaacuteris regresszioacuteval toumlrteacutent

oumlsszeveteacutese alapjaacuten a n-dodekaacuten alapuacute oldoacuteszer-PAMPA modell adta a legjobb korrelaacutecioacutet R2 = 081

miacuteg a GI-PAMPA eseteacuteben R2=076 eacutes a szaacutejnyaacutekahaacutertya sepcifikus-PAMPA eseteacuteben R

2=028

korrelaacutecioacutes eredmeacutenyeket kaptunk

Az eredmeacutenyek elemzeacuteseacutet egy nem-parameacuteteres a rangszaacutemkuumlloumlnbseacutegek abszoluacuteteacuterteacutek oumlsszegeacutenek

moacutedszere (SRD Sum of Ranking Differences)7 segiacutetseacutegeacutevel is elveacutegeztuumlk A moacutedszer alapjaacuten a

legkisebb rangszaacutemkuumlloumlnbseacutegű modell adatai hasonliacutetanak leginkaacutebb a referencia adatokra Az

oumlsszeveteacutes eredmeacutenyekeacuteppen a n-dodekaacuten alapuacute oldoacuteszer-PAMPA modell 14 a GI-PAMPA modell

16 miacuteg a szaacutejnyaacutelkahaacutertya-specifikus PAMPA rendszer 25 rangszaacutemkuumlloumlnbseacuteget eacutert el

Az eredmeacutenyek alapjaacuten elmondhatoacute hogy a n-dodekaacuten alapuacute oldoacuteszer-PAMPA modell aacuteltal kapott

permeabilitaacutesi adatok hasonliacutetanak leginkaacutebb az ex vivo referenciakeacutent szolgaacuteloacute adatokhoz Emiatt a

bukkaacutelis felsziacutevoacutedaacutes optimaacutelaacutesaacutera iraacutenyuloacute ideaacutelis formulaacutecioacute kivaacutelasztaacutesi kiacuteseacuterletekhez a n-dodekaacuten

alapuacute egyoldoacuteszeres optimaacutelt bukkaacutelis-PAMPA rendszer keruumllt felhasznaacutelaacutesra

36 Risperidon gyoacutegyszerkeacutesziacutetmeacutenyek bukkaacutelis-PAMPA vizsgaacutelata

A risperidon gyoacutegyszerformaacutek biohasznosulaacutesaacutenak előrejelzeacuteseacutere szolgaacuteloacute szimultaacuten kioldoacutedaacutesi eacutes

permeabilitaacutesi vizsgaacutelatok parameacutetereinek beaacutelliacutetaacutesaacutenak eacuterdekeacuteben a hatoacuteanyagot tartalmazoacute

keacutesziacutetmeacutenyek puffer oldata vagy szuszpenzioacuteja a beaacutelliacutetott bukkaacutelis-PAMPA rendszerben lettek

elővizsgaacutelva Az 5 aacutebra alapjaacuten laacutethatoacute hogy mindhaacuterom keacutesziacutetmeacuteny eseteacuten toumlbb hatoacuteanyag-

molekula jutott aacutet a bukkaacutelis-PAMPA n-dodekaacuten aacuteltal keacutepzett membraacutenjaacuten mint a tiszta

hatoacuteanyagboacutel Az eredmeacutenyből az is kitűnik hogy a HPBCD alkalmazaacutesa nagyban javiacutetotta a

6Kokate A Xiaoling L Williams PJ Singh P Jasti BR Pharm Res 2009 26(5) 1130ndash9 7Heacuteberger K Kollaacuter‐Hunek K J Chemomet 2011 25(4) 151ndash8

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

7

keacutesziacutetmeacutenyben a hatoacuteanyag permeabilitaacutesaacutet tovaacutebbaacute azt is hogy az oumlntoumltt film formulaacutecioacute

permeabilitaacutesi eredmeacutenye kiemelkedik a keacutesziacutetmeacutenyek koumlzuumll

5 aacutebra Risperidon keacutesziacutetmeacutenyek bukkaacutelis-PAMPA modell fogadoacute oldalaacuten kialakuloacute aacutetlagos hatoacuteanyag

koncentraacutecioacuteja haacuterom paacuterhuzamos meacutereacutes mellett (HPBCD hidroxipropil--ciklodextrin PVP poli-vinil-

pirrolidon)

4 Veacuterminusagy gaacutet-specifikus in vitro permeabilitaacutesi modell fejleszteacutese finomhangolaacutesa (PAMPA-

BBB)

41 Veacuter-agy gaacutet mint a koumlzponti idegrendszer beleacutepeacutesi kapuja in vivo eacutes in vitro modelljei

A veacuter-agy gaacutet (BBB) a koumlzponti idegrendszer veacutedelmeacutet szolgaacuteloacute oumlsszetett sejtrendszer mely a legtoumlbb

exogeacuten molekula agyi penetraacutecioacutejaacutet hateacutekonyan gaacutetolja A vegyuumlletek transzportjaacutet illetően a veacuter-agy

gaacutetnak vagyis az agyi kapillaacuteris erek falaacutet alkotoacute endoteacutel sejteknek kuumlloumlnoumlsen fontos a szerepe

Feleacutepiacuteteacuteseacutet tekintve elteacuter a toumlbbi szoumlvet (pl gasztrointesztinaacutelis bukkaacutelis vagy bőr) haacutemsejtjeacutetől

Membraacutenrendszeruumlk rendezettseacutege nagyobb eacutes az endoteacutel sejtek koumlzoumltti kapcsolatok (tight junction) is

sokkal szorosabb illeszkedeacutest mutat A BBB a sejtmembraacutent alkotoacute foszfolipidek oumlsszeteacuteteleacuteben is

jelentősen kuumlloumlnboumlzik a toumlbbi beleacutepeacutesi kaputoacutel A taacutepcsatorna endoteacuteljeacutenek koumlzel semleges toumllteacutesű

lipidmembraacutenjaacutehoz keacutepest a BBB membraacutenjaacuteban nagyobb mennyiseacutegben jelenleacutevő nettoacute negatiacutev

toumllteacutesű foszfatidilszerin foszfatidilinozitol eacutes foszfatidsav lipidkomponensek miatt egyuacutettal egy

negatiacutev toumllteacutesfelhőjű gaacutetat hoznak leacutetre8 Ennek koumlszoumlnhetően miacuteg az exogeacuten molekulaacutek legnagyobb

reacutesze illetve kiemelten a baacutezikus karakterű hatoacuteanyagok főkeacutent passziacutev transzport uacutetjaacuten jutnak aacutet a

veacuter-agy gaacutet endoteacutel sejtjein addig a savas karakterű vegyuumlletek szaacutemaacutera ezen az uacutetvonalon

gyakorlatilag aacutetjaacuterhatatlan a BBB

A veacuter-agy gaacuteton keresztuumll megvaloacutesuloacute transzportfolyamatok vizsgaacutelataacutera in silico in vitro eacutes in vivo

modellek egyaraacutent rendelkezeacutesre aacutellnak Az in silico technikaacutek prediktiacutev ereje jellemzően csekeacutely Az

in vivo preklinikai vizsgaacutelatokban a hatoacuteanyagok agyi penetraacutecioacutejaacutet az adott hatoacuteanyag agyi (CB)

illetve plazma (CP) koncentraacutecioacutejaacutenak haacutenyadosaacuteval illetve annak logaritmizaacutelt eacuterteacutekeacutevel a logBB

eacuterteacutekkel szoktaacutek jellemezni Baacuter nincs aacuteltalaacutenosan elfogadott logBB kuumlszoumlbeacuterteacutek a CNS aktivitaacutesra

annyi azonban elmondhatoacute hogy a rendelkezeacutesre aacutelloacute gyoacutegyszerkincs CNS-re hatoacute vegyuumlleteinek

logBB eacuterteacuteke jellemzően nagyobb mint -059 In vitro sejtes modellek koumlzuumll a gyoacutegyszeriparban szeacuteles

koumlrben elterjedtek a Caco-2 eacutes MDCK sejtvonalakon alapuloacute tesztrendszerek Ezek előnye hogy a

passziacutev transzport mellett az aktiacutev transzportot is modellezik A sejtvonalak fenntartaacutesa azonban

időigeacutenyes illetve a modell oumlsszetettseacutege miatt amit főkeacutent az aktiacutev transzporter feheacuterjeacutek eacutes

metabolizaacuteloacute enzimek jelenleacutete okoz az agyi felsziacutevoacutedaacutes jellemzeacutese illetve a modell

automatizaacutelhatoacutesaacutega neheacutezkes Alternatiacutev megoldaacuteskeacutent a BBB penetraacutecioacute modellezeacuteseacuteben is

megjelent a PAMPA technika alkalmazaacutesa Az első BBB-specifikus effektiacutev permeabilitaacutes meacutereacuteseacutere

szolgaacuteloacute PAMPA-BBB modellt 2003-ban Di eacutes mtsai koumlzoumllteacutek11

Az alapvető PAMPA elrendezeacutesben

nem toumlrteacutent vaacuteltozaacutes mesterseacuteges membraacutenkeacutent serteacutes agyi lipid extraktumot (porcine polar brain lipid

extractndash PBLE) oldottak n-dodekaacutenban a donor eacutes fogadoacute cellaacutekat a fizoloacutegiaacutes koumlzegeknek

megfelelően (plazma rarr idegsejt citoszolja) pH 74 pufferrel toumlltoumltteacutek fel A modell optimaacutelaacutesa soraacuten a

membraacutenban oldott lipid mennyiseacutegeacutenek (0-100 mgml) eacutes a lipidoldat teacuterfogataacutenak (4-20 l) hataacutesaacutet

8Kraumlmer SD Hurley JA Abbot NJ Begley DJ J Lipid Res 2002 38 557ndash65 9Doran A Obach RS Smith BJ Hosea NA Becker S Callegari E Drug Metab Dispos 2005 33 165ndash74

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

8

vizsgaacuteltaacutek A PAMPA rendszer inkubaacutecioacuteja minden esetben szobahőmeacuterseacutekleten 18 oacuteraacuten aacutet toumlrteacutent

Az egyes mesterseacuteges membraacuten oumlsszeaacutelliacutetaacutesok mellett kapott effektiacutev permeabilitaacutesi eacuterteacutekeket

Lombardo eacutes mtsai aacuteltal kidolgozott in silico logBB adatokkal10

vetetteacutek oumlssze melynek alapjaacuten a

22 mgl PBLE koncentraacutecioacute eacutes 4 l n-dodekaacutennal keacutepzett oldatteacuterfogat mutatkozott ideaacutelisnak Az

optimaacutelt modellben a meacutert effektiacutev permeabilitaacutes (Pe) ndash in silico logBB oumlsszeveteacutese alapjaacuten soroltaacutek a

vegyuumlleteket CNS+ (Pe gt 410-6

cms) eacutes CNS- (Pe lt 210-6

cms) kategoacuteriaacutekba

42 PAMPA-BBB modell fejleszteacutese inkubaacutecioacutes parameacuteterek finomhangolaacutesa

Az előző pontban leiacutertaknak megfelelően a BBB-specifikus PAMPA modell fejleszteacutes kiindulaacutesi

pontjakeacutent a Di eacutes mtsai aacuteltal kidolgozott modell szolgaacutelt A fejleszteacutes ceacutelja egy olyan PAMPA modell

kidolgozaacutesa volt ami in vivo logBB adatokkal is joacute egyezeacutest mutat eacutes alkalmas lehet vezeacutermolekula

optimaacutelaacutesi szakaszban a kis szerkezeti vaacuteltozaacutesokboacutel adoacutedoacute permeabilitaacutesi kuumlloumlnbseacutegek alapjaacuten BBB

penetraacutecioacutes sajaacutetsaacuteg szerinti sorrend felaacutelliacutetaacutesaacutera azonos szerkezeti koumlrbe eső vegyuumlletek koumlzoumltt Ennek

megfelelően a modellfejleszteacutes első leacutepeacuteseacuteben a Di eacutes mtsai aacuteltal vizsgaacutelt hatoacuteanyagok illetve

kereskedelmi uacuteton beszerezhető in vivo logBB adattal rendelkező gyoacutegyszermolekulaacutekat gyűjtoumlttuumlnk

oumlssze

A kivaacutelasztott 27 diverz szerkezeti koumlrből szaacutermazoacute vegyuumllet mind molekulatoumlmeguumlk eacutes lipofilitaacutesuk

mind az in vivo logBB eacuterteacutekuumlk szempontjaacuteboacutel szeacuteles tartomaacutenyt fednek le illetve sav-baacutezis karakteruumlk

alapjaacuten is heterogeacutennek tekinthetők (5 savas 17 baacutezikus eacutes 5 neutraacutelis) A referencia vegyuumlletek

kivaacutelasztaacutesaacutenaacutel fontos szempont volt hogy agyi felsziacutevoacutedaacutesukat aktiacutev transzporterek ne befolyaacutesoljaacutek

A vizsgaacutelt hatoacuteanyagok koumlzuumll a BBB+ vegyuumlletek irodalmi adatok alapjaacuten passziacutev diffuacutezioacuteval jutnak

be a CNS-be

A vizsgaacutelat illetve a modelloptimaacutelaacutes első leacutepeacutesekeacutent a 27 kivaacutelasztott vegyuumllet permeabilitaacutesaacutenak

meghataacuterozaacutesa az eredeti Di eacutes mtsai aacuteltal kidolgozott PAMPA-BBB moacutedszer szerint toumlrteacutent A kapott

adatokat a meacutert logPe eacuterteacutekek eacutes a megfelelő in vivo logBB adatok koumlzoumltti lineaacuteris korrelaacutecioacute (R2 =

0697) alapjaacuten elemeztuumlk A modell prediktiacutev ereje koumlzepesnek mondhatoacute

A modellfejleszteacutes a tovaacutebbiakban az 11 pontban is bemutatott a PAMPA modell fejleszteacutesi iraacutenyaacutet

maacuter koraacutebban maacutesok aacuteltal is figyelembe vett vaacuteltoztathatoacute parameacuteterek leacutepeacutesenkeacutenti finom optimaacutelaacutesa

szerint toumlrteacutent

43 PAMPA-BBB modellrendszer inkubaacutelaacutesi hőmeacuterseacuteklet eacutes idő hataacutesaacutenak vizsgaacutelata

A vaacuteltoztathatoacute parameacuteterek koumlzuumll előszoumlr az inkubaacutelaacutesi hőmeacuterseacuteklet eacutes az idő hataacutesaacutet vizsgaacuteltuk A

PAMPA rendszer parameacutetereinek optimaacutelaacutesaacutenaacutel minden esetben az effektiacutev permeabilitaacutes (logPe) eacutes az

in vivo logBB eacuterteacutekek koumlzoumltti lineaacuteris korrelaacutecioacute vaacuteltozaacutesa volt a vezeacuterparameacuteter A kiindulaacutesi

PAMPA-BBB modell (inkubaacutelaacutesi koumlruumllmeacutenyek 18 oacutera RT) előrejelzőkeacutepesseacutege (R2 = 0557) az

inkubaacutelaacutesi idő eacutes hőmeacuterseacuteklet vaacuteltozaacutesaacutetoacutel csak kis meacuterteacutekben fuumlggoumltt Baacuter a szobahőmeacuterseacutekleten 4

oacuteraacutes inkubaacutelaacutes mellett kaptuk a legjobb korrelaacutecioacutet az in vivo adatokkal (R2 = 0693) a fizioloacutegiaacutes

koumlruumllmeacutenyekre eacutes a modell gyorsiacutetaacutesaacutera valoacute toumlrekveacutes illetve a korrelaacutecioacutek koumlzoumltti kis elteacutereacutes miatt a

tovaacutebbi modelloptimaacutelaacutesi leacutepeacutesek 4 oacuteraacutes 37 oC-on toumlrteacutenő inkubaacutecioacute mellett folytak (R

2 = 0580)

44 PAMPA-BBB modellrendszer membraacuten teacuterfogataacutenak eacutes oumlsszeteacuteteleacutenek vizsgaacutelata

A mesterseacuteges PAMPA membraacuten oldoacuteszer teacuterfogataacutenak vizsgaacutelata Carrara eacutes mtsainak a

megfigyeleacuteseacuteből indult ki11

Vizsgaacutelataikban a n-dodekaacutenban illetve n-dodekaacutenn-hexaacuten 11 (VV)

araacutenyuacute kevereacutek oldoacuteszerben oldott lipidekből aacutelloacute membraacuten alkalmazaacutesakor jelentős kuumlloumlnbseacuteget

azonosiacutetottak a vizsgaacutelt vegyuumlletek permeabilitaacutesi tulajdonsaacutegaacuteban A jelenseacuteg ebben az esetben abboacutel

adoacutedik hogy az illeacutekony oldoacuteszerkomponens vagyis a n-hexaacuten elpaacuterolog a membraacuten feluumlleteacuteről azaz

valoacutejaacuteban ezzel a vizsgaacutelati moacutedszerrel a lipidmembraacuten n-dodekaacuten mennyiseacutegeacutet vagyis az oldoacuteszer

komponens teacuterfogataacutet lehet vaacuteltoztatni

Fentiek alapjaacuten a mesterseacuteges membraacuten oldoacuteszer teacuterfogataacutenak hataacutesaacutet a kuumlloumlnboumlző n-dodekaacuten eacutes n-

hexaacuten araacutenyuacute (01 13 11 31 10) elegyeiben oldott szoumlvetspecifikus PBLE-t alkalmazaacutesa mellett

vizsgaacuteltuk a kivaacutelasztott 15 referencia vegyuumlleten Ebben az esetben is a logPe eacuterteacutekek eacutes az in vivo

logBB adatok koumlzoumltti korrelaacutecioacute tovaacutebbaacute a maacuter 35 pontban bemutatott nem-parameacuteteres SRD

moacutedszer segiacutetseacutegeacutevel toumlrteacutent a modellbeaacutelliacutetaacutesok eacuterteacutekeleacutese Vizsgaacutelataink alapjaacuten elmondhatoacute hogy

10Lombardo F Blake JF Curatolo WJ J Med Chem 1996 39 4750ndash45 11 Carrara S Reali V Misiano P Dondio G Bigogno C Int J Pharm 2007 345 125ndash33

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

9

mind a korrelaacutecioacutet (R2 = 089) mind az SRD eacuterteacutekeket (18) figyelembeveacuteve az 13 n-dodekaacutenn-hexaacuten

araacutenyuacute lipidoldoacuteszer oumlsszeteacutetel alkalmazaacutesa az optimaacutelis a PAMPA-BBB modell előrejelző keacutepesseacutegeacutet

figyelembe veacuteve

A koumlvetkező leacutepeacutesben a mesterseacuteges membraacuten keacutet komponenseacutenek a PBLE mennyiseacutegeacutenek (0-

10 mV) eacutes a n-dodekaacuten teacuterfogataacutenak (125-5 l) permeabilitaacutesra gyakorolt hataacutesaacutet vizsgaacuteltuk

reacuteszletesen Az eredmeacutenyek alapjaacuten a logPe minus logBB koumlzoumltti korrelaacutecioacutet figyelembe veacuteve aacutetlagosan a

kisebb n-dodekaacuten mennyiseacutegek mellett kaptunk nagyobb korrelaacutecioacutes eacuterteacutekeket az optimaacutelis membraacuten

oumlsszeteacutetel a 10 mV PBLE ndash 125 l n-dodekaacuten mellett volt azonosiacutethatoacute (R2=089) Az eredmeacuteny

alapjaacuten megaacutellapiacutethatoacute hogy a kis n-dodekaacuten eacutes nagy PBLE mennyiseacuteg egyuumlttesen segiacutetik a

mesterseacuteges lipidmembraacuten BBB specificitaacutesaacutenak kifejeződeacuteseacutet

Abboacutel kiindulva hogy a humaacuten CNS koleszterin tartalma (23 mgg) aacutetlagosan magasabb mint maacutes

szoumlvetekeacute12

a mesterseacuteges membraacuten permeabiltaacutesi viszonyainak vaacuteltozaacutesa eacutes a koleszterin mennyiseacutege

koumlzoumltti oumlsszefuumlggeacutest is reacuteszletes vizsgaacutelatuk A koleszterin koncentraacutecioacutejaacutet 033 eacutes 166 mV koumlzoumltt

vaacuteltoztattuk A koleszterin hataacutesa mind az eredeti 5 l n-dodekaacuten mind a n-dodekaacutenn-hexaacuten 13

(VV) araacutenyuacute oldoacuteszer rendszer mellett vizsgaacutelatra keruumllt A logPe minus logBB eacuterteacutekek koumlzoumltti lineaacuteris

korrelaacutecioacute eacutes SRD parameacuteterek vaacuteltozaacutesa alapjaacuten azt talaacuteltuk hogy a keacutet oldoacuteszerrendszerben a

koleszterinnek eacuteppen ellenteacutetes hataacutesa van a PAMPA modell BBB-specifikus jellegeacutere

Miacuteg a nagyobb n-dodekaacuten tartalmuacute mesterseacuteges membraacuten alkalmazaacutesa mellett a koleszterin

mennyiseacutegeacutenek noumlveleacutese javiacutetotta a modell logBB prediktivitaacutesaacutet addig a kisebb n-dodekaacuten tartalom

mellett a noumlvekvő koleszterin tartalom hataacutesaacutera a BBB-specifikus jelleg csoumlkkeneacutest mutatott

Az eredmeacutenyek alapjaacuten toumlrekedve a PAMPA-BBB modell előrejelző keacutepesseacutegeacutenek noumlveleacuteseacutere

koumlltseacuteghateacutekonysaacutegaacutera eacutes a mesterseacuteges membraacuten oumlsszeaacutelliacutetaacutesaacutenak egyszerűsiacuteteacuteseacutere az optimaacutelis

membraacuten oumlsszeaacutelliacutetaacutesnak a 10 mV PBLE 0 mV koleszterin n-dodekaacutenn-hexaacuten 13 araacutenyuacute

oldoacuteszer adoacutedott

45 Az oldhatoacutesaacuteg javiacutetaacutesa a segeacutedoldoacuteszer hataacutesa a PAMPA-BBB modellben

Az elmuacutelt 20 eacutevben a gyoacutegyszerkutataacutesban eacutes ezen beluumll kiemelten a CNS iraacutenyuacute teraacutepiaacutes teruumlleten

egyre fokozottabb a magas lipofilitaacutesuacute eacutes ennek koumlvetkezteacuteben a vizes koumlzegben rosszul oldoacutedoacute

vegyuumlletek kezeleacuteseacutenek probleacutemaacuteja A hatoacuteanyagok fizikai keacutemiai jellemzeacuteseacuteneacutel eacutes farmakoloacutegiai

vizsgaacutelatainaacutel az aacuteltalaacutenosan elfogadott segeacutedoldoacuteszer a polaacuteris aproacutetikus sajaacutetsaacuteguacute DMSO melyet

egyuacutettal a hatoacuteanyagok oldhatoacutesaacuteg javiacutetaacutesaacutenak eacuterdekeacuteben is alkalmaznak A DMSO in vitro sejtes

permeabilitaacutesi modellekben noumlveli a sejmembraacuten permeabilitaacutesaacutet amit a foszfolipid kettősreacutetegben az

oldoacuteszer aacuteltal kialakiacutetott poacuterusokkal magyaraacuteznak13

Fentiek miatt illetve a PAMPA-BBB rendszer

rosszul oldoacutedoacute vegyuumlletekre toumlrteacutenő kiterjeszteacutese eacuterdekeacuteben megvizsgaacuteltuk a DMSO hataacutesaacutet az

optimaacutelt modell eseteacuteben is

A DMSO hataacutesaacutet a keacutet koraacutebban bemutatott n-dodekaacuten eacutes n-dodekaacutenn-hexaacuten 13

oldoacuteszerrendszerben kialakiacutetott mesterseacuteges membraacuten eseteacuteben is megvizsgaacuteltuk A DMSO

permeabilitaacutesaacutet a PAMPA akceptor oldalaacuten kialakuloacute oldoacuteszer koncentraacutecioacute meghataacuterozaacutesaacuten keresztuumll

laacutengionizaacutecioacutes detektorral kapcsolt gaacutezkromatograacutefiaacutes technikaacuteval (GCminusFID) vizsgaacuteltuk A vizsgaacutelat

alapjaacuten a n-dodekaacutenban oldott PBLE eacutes koleszterin tartalmuacute membraacuten gyakorlatilag aacutetjaacuterhatatlan a

DMSO szaacutemaacutera 10 VV koszolvenst adva a donor oldali pufferhez az akceptor oldalon 001 VV-

ban volt csupaacuten meacuterhető a DMSO jelenleacutete A n-dodekaacutenn-hexaacuten 13 elegyeacutet tartalmazoacute

lipidmembraacuten maacuter kismeacuterteacutekben aacuteteresztő a DMSO oldoacuteszerre neacutezve A donor oldalon 10 VV

kiindulaacutesi koncentraacutecioacutejuacute DMSO mellett az akceptor oldalon 018 VV-ban jelent meg az oldoacuteszer

A tovaacutebbi vizsgaacutelatokban ahol a donor eacutes fogadoacute oldali DMSO koncentraacutecioacute 5-20 VV koumlzoumltt

vaacuteltozott a maacuter optimaacutelt PAMPA-BBB modell (10 mV PBLE n-dodekaacutenn-hexaacuten 13 4 oacutera 37oC)

prediktiacutev erejeacutenek vaacuteltozaacutesaacutet koumlvettuumlk Vizsgaacutelataink alapjaacuten meacuteg 10 eacutes 15 VV DMSO alkalmazaacutesa

mellett is a logPe eacutes in vivo logBB eacuterteacutekek koumlzoumltt szoros lineaacuteris korrelaacutecioacute (R2~085) volt

tapasztalhatoacute szignifikaacutens kuumlloumlnbseacuteg neacutelkuumll 15 VV DMSO tartalom felett a korrelaacutecioacute lecsoumlkkent

(R2=068) az eredmeacutenyek reprodukaacutelhatatlannaacute eacutes iacutegy megbiacutezhatatlannaacute vaacuteltak A legjobb eredmeacutenyt

5 VV DMSO hozzaacuteadaacutesaacuteval lehetett azonosiacutetani (R2=092)

12Dietschy JM Turley SD J Lipid Res 2004 45 1375ndash97 13Notman R Noro M OMalley B Anwar J J Am Chem Soc 2006 128 13982ndash3

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

10

46 Az optimaacutelt PAMPA-BBB modell vizsgaacutelata a teljes referencia vegyuumlletkoumlroumln

A PAMPA-BBB rendszer parameacutetereinek finomhangolaacutesaacutet koumlvetően a fejleszteacutes utolsoacute leacutepeacuteseacuteben az

optimaacutelt modell megbiacutezhatoacutesaacutegaacutenak prediktiacutev erejeacutenek ellenőrzeacuteseacutere a logPe eacutes in vivo logBB adatok

korrelaacutecioacutejaacutet a teljes 27 kivaacutelasztott referenciaanyagra kiterjesztve is megvizsgaacuteltuk Az optimaacutelt

koumlruumllmeacutenyek koumlzoumltt azaz 4 oacutera 37 oC-on toumlrteacutenő inkubaacutelaacutes izo-pH (pH = 74) koumlruumllmeacutenyek 5 VV

DMSO segeacutedoldoacuteszert alkalmazva PBLE (10 mV koleszterin neacutelkuumll) membraacuten 31 n-hexaacutenn-

dodekaacuten elegyeacuteben oldva R2 = 0839 lineaacuteris korrelaacutecioacutes eacuterteacuteket kaptunk (6 aacutebra) Tekintettel arra

hogy ezt a korrelaacutecioacutes eacuterteacuteket heterogeacuten szerkezeti eacutes fizikai keacutemiai sajaacutetsaacuteguacute vegyuumlleteken eacuterte el a

modell elmondhatoacute hogy a kialakiacutetott PAMPA-BBB rendszer kellően robusztus eacutes prediktiacutev ereje

alkalmassaacute teszi CNS hataacutest mutatoacute vezeacutermolekulaacutek BBB-specifikus permeabilitaacutesaacutenak jellemzeacuteseacutere

6 aacutebra Az optimaacutelt PAMPA-BBB modellben meacutert effektiacutev permeabilitaacutes eacuterteacutekek eacutes az

in vivo logBB adatok koumlzti lineaacuteris korrelaacutecioacute

5 Foszfolipidoacutezis modellezeacutese szoumlvetspecifikus gradiens pH elrendezeacutesű PAMPA rendszerekben

51 A foszfolipidoacutezis mint gyoacutegyszermelleacutekhataacutes eacutes kialakulaacutesaacutenak mechanizmusa

A foszfolipidoacutezis (PLD) mint fizioloacutegiaacutes jelenseacuteg a foszfolipidek tuacutelzott felhalmozoacutedaacutesaacutet jelenti a

sejtek lizoszoacutemaacutejaacuteban14

aminek egyik jellemző citoloacutegiai megjeleneacutese a lamellaacuteris testek kialakulaacutesa

A jelenleg alkalmazott gyoacutegyszerkincs 5 -aacutenaacutel iacutertak le a PLD-al oumlsszefuumlggő melleacutekhataacutesokat Az

ehhez koumlthető melleacutekhataacutesok kritikus toxikoloacutegiai jellegeacutet az is bizonyiacutetja hogy 2006-ban az FDA

leacutetrehozta az bdquoFDA Phospholipidosis Working Grouprdquo-ot A megfigyeleacutesek szerint a PLD aacuteltalaacuteban a

baacutezikus vagy kationos amfifil karakterű gyoacutegyszerek (CAD ndash cationic amphiphilic drugs) kroacutenikus

adagolaacutesa mellett jelenik meg amit ezen hatoacuteanyagok lizoszoacutemaacutekba toumlrteacutenő egyiraacutenyuacute transzportjaacuteval

magyaraacuteznak Az egyiraacutenyuacute transzport soraacuten a CAD molekula a citoszoacutel koumlzegeacuteből (pH 74) a joacuteval

savasabb (pH~4) lizoszoacutemaacuteba keruumllve protonaacuteloacutedik polaritaacutesa ennek koumlszoumlnhetően megnő iacutegy a

citoszol iraacutenyuacute transzportja gaacutetolt lesz A folyamat oumlsszesseacutegeacuteben a CAD karakterű vegyuumlletek

lizoszoacutemaacuteban valoacute felhalmozoacutedaacutesaacutehoz a lizoszoacutema homeosztaacutezisaacutenak illetve ennek eredmeacutenyekeacutepp

lipid anyagcsereacutejeacutenek felborulaacutesaacutehoz vezet A folyamat koumlzvetve a foszfolipidek felhalmozoacutedaacutesaacutet

eredmeacutenyezi ami a lamellaacuteris keacutepletek kialakulaacutesaacuteval jaacuter

A PLD kuumlloumlnboumlző szoumlvetekben alakulhat ki azonban leggyakrabban a tuumldő alveolaacuteris makrofaacutegjaiban

fordul elő A folyamat aacuteltalaacuteban reverzibilis a gyoacutegyszeradagolaacutes felfuumlggeszteacuteseacutet koumlvetően a sejtek

homeosztaacutezisa helyreaacutell

52 A foszfolipidoacutezis in silico eacutes in vitro modelljei

A PLD fokozott toxicitaacutesi kockaacutezata miatt a melleacutekhataacutes előrejelzeacuteseacutere szaacutemos in silico szaacutemiacutetaacutesi

moacutedszert is kidolgoztak A modellek jellemzően gyoacutegyszeripari koumlrnyezetben lettek kifejlesztve

melyek azonos moacutedon a hatoacuteanyagok keacutet fizikai keacutemiai parameacutetereacutevel a proton-disszociaacutecioacuteval (pKa)

14Halliwell WH Toxicol Pathol 1997 25 53ndash60

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

11

eacutes a lipofilitaacutessal (logPD) suacutelyozzaacutek a melleacutekhataacutes megjeleneacuteseacutenek rizikoacutejaacutet A habilitaacutecioacute

terjedelmeacutere tekintettel ezek koumlzuumll csak kettő keruumll bemutataacutesra

Ploemen eacutes mtsai (Organon) a hatoacuteanyagok szaacutemiacutetott legbaacutezikusabb N atomjaacutehoz koumlthető cpKa

(szaacutemiacutetott pKa) eacutes clogP (szaacutemiacutetott logP) eacuterteacutekek felhasznaacutelaacutesaacuteval kuumlloumlnboumlztetteacutek meg a

foszfolipidoacutezist indukaacuteloacute (PLD+) eacutes nem indukaacuteloacute (PLD-) anyagokat A modell PLD+-nak jeloumlli

azokat a vegyuumlleteket melyekneacutel (cpKa)2+(clogP)

2 gt 90 A szabaacutely kiegeacutesziacuteteacutesekeacutent PLD- osztaacutelyba

sorolandoacute az a vegyuumllet melyre igaz hogy cpKabaacutezis lt 8 eacutes clogP lt 115

Tomizawa eacutes mtsai (Pfizer) a

vegyuumlletek clogP eacuterteacutekeacutet eacutes pH 4-en szaacutemiacutetott nettoacute toumllteacuteseacutet (NT) kombinaacutelva neacutegy (- alacsony

koumlzepes magas) kategoacuteria szerint skaacutelaacutezott modellt javasoltaacutek a PLD in silico előrejelzeacuteseacutere16

A jelenleg ismert in vitro PLD modellek elmeacuteleti haacutettereacuteben a foszfolipid eacutes a hatoacuteanyag koumlzoumltt

kialakuloacute koumllcsoumlnhataacutes jellemzeacutese aacutell A Vitovic eacutes mtsai aacuteltal kidolgozott szűrőrendszerben a

koumllcsoumlnhataacutes hateacutekonysaacutegaacutet a kritikus micellakeacutepződeacutesi koncentraacutecioacute (CMC) segiacutetseacutegeacutevel jellemzik A

96 lyukuacute meacuterőtaacutelcaacuten egyszerre 8 vegyuumlletet lehet a modellben vizsgaacutelni mivel a CMC

meghataacuterozaacutesaacutehoz egy 8-12 pontos feluumlleti feszuumlltseacuteg ndash koncentraacutecioacute goumlrbeacutet kell felvenni17

Emiatt baacuter

a moacutedszer automatizaacutelhatoacute az aacuteteresztőkeacutepesseacutege relatiacutev csekeacutelynek mondhatoacute Zhou eacutes mtsai a

modell aacuteteresztőkeacutepesseacutegeacutenek noumlveleacutese eacuterdekeacuteben fluoreszcens festeacutek (Prodan) segiacutetseacutegeacutevel

hataacuteroztaacutek meg a kritikus micellakeacutepződeacutesi koncentraacutecioacutet18

Baacuter az előző moacutedszerhez keacutepest

vegyuumlletenkeacutent kevesebb meacutereacutesi pontot kell felvenni eacutes a vizsgaacuteloacute moacutedszer is gyorsabb robusztusabb

de aacuteteresztőkeacutepesseacutege meacuteg mindig csekeacutely

PLD előrejelzeacuteseacutere kidolgozott kromatograacutefiaacutes moacutedszerek eseteacuteben foszfolipidekkel moacutedosiacutetott

aacutelloacutefaacutezist alkalmaznak Az immobilizaacutelt mesterseacuteges membraacuten (Immobilized Artificial Membrane ndash

IAM) alapuacute eacutes az elektrokinetikus kromatograacutefiaacutes (ElectroKinetic Chromatography ndash EKC)19

moacutedszerek eseteacuteben az aacutelloacutefaacutezis eacutes hatoacuteanyag koumlzoumltt kialakuloacute koumllcsoumlnhataacutes a kromatograacutefiaacutes retencioacutes

teacutenyezővel (logkAOT) jellemezhető

53 PAMPA alapuacute modell fejleszteacutese gyoacutegyszer indukaacutelta foszfolipidoacutezis előrejelzeacuteseacutere

A PLD eddig ismert in vitro modelljei a foszfolipidek eacutes a hatoacuteanyagok koumlzoumltt kialakuloacute

koumllcsoumlnhataacuteson alapuloacute vizsgaacutelati moacutedszerek A PAMPA rendszer ehhez keacutepest egy olyan uacutej

lehetőseacuteggel kecsegtetett melynek koumlszoumlnhetően a PLD felteacutetelezett mechanizmusa (12 aacutebra) a

citoszol (pH 74) - lizoszoacutema (pH~4) iraacutenyuacute transzport vaacutelik modellezhetőveacute Ennek igazolaacutesaacutera a

modellfejleszteacutes első leacutepeacuteseacuteben egy olyan adatkeacuteszlet oumlsszegyűjteacuteseacutere keruumllt sor ami a hatoacuteanyagok in

vivo in vitro vizsgaacutelatokkal illetve in silico szaacutemiacutetaacutessal alaacutetaacutemasztott PLD indukcioacutejaacutera vonatkozoacute

adatot tartalmaz Habaacuter oumlsszesen 63 referenciavegyuumlleten veacutegeztuumlk el a vizsgaacutelatokat a habilitaacutecioacute

terjedelmeacutere valoacute tekintettel csak a modellfejleszteacutesneacutel hasznaacutelt 21 hatoacuteanyag illetve a modellben

aacutelpozitiacutev vagy aacutelnegatiacutev eredmeacutenyt adoacute amlodipin(28) bupropion(38) metapirileacuten(47)

mianszerin(49) illetve eacutes a szertralin(58) klorokvin(3) eacutes fenacetin(18) adatait mutatom be

reacuteszletesen A modellbeaacutelliacutetaacutes első leacutepeacuteseacuteben a teljes in vivo PLD kockaacutezati adattal rendelkező referencia

gyűjtemeacutenyből 21 hatoacuteanyag keruumllt kivaacutelasztaacutesra (11 PLD+ eacutes 10 PLD-) A PAMPA vizsgaacutelatnaacutel keacutet

fő optimaacutelaacutesi parameacutetert a mesterseacuteges lipidmembraacuten szoumlvetspecifikus oumlsszeteacuteteleacutet eacutes a donor-fogadoacute

koumlzegek pH-jaacutet vaacuteltoztattuk A PLD szoumlveti lokalizaacutecioacuteja alapjaacuten a tuumldő a BBB a sziacutev a maacutej eacutes a

vese szoumlveti lipidoumlsszeteacutetelek megfelelő PAMPA modelleket alakiacutetottuk ki

A PAMPA rendszer maacutesik a PLD mechnizmusa szempontjaacuteboacutel kritikus parameacutetere a donor eacutes fogadoacute

cellaacutek koumlzegeacutenek pH eacuterteacuteke volt A vizsgaacutelatot ennek megfelelően haacuterom kuumlloumlnboumlző beaacutelliacutetaacutes mellett

izo-pH 40 izo-pH 74 eacutes gradiens (donorpH 74 rarr fogadoacutepH 40) meacutereacutesi elrendezeacutesekben veacutegeztuumlk A

haacuterom elrendezeacutesben kapott effektiacutev permeabilitaacutesi eacuterteacutekek vaacuteltozaacutesa illetve az in vivo PLD

kockaacutezattal valoacute korrelaacutecioacuteja a 7 aacutebraacuten laacutethatoacute Ennek megfelelően a koumlzvetlen citoszoacutel ndash liposzoacutema

iraacutenyuacute transzportot modellező gradiens pH elrendezeacutesű PAMPA rendszerben kapott eredmeacutenyek

mutattaacutek a legjobb korrelaacutecioacutet az in vivo PLD kockaacutezati adatokkal azzal a megkoumlteacutessel hogy a

15Ploemen JP Kelder J Hafmans T van de Sandt H van Burgsteden JA Saleminki PJ van Esch E Exp Toxicol Pathol 2004 55 347ndash

55 16Tomizawa K Sugano K Yamada H Horii I J Toxicol Sci 2006 31 315ndash24 17Vitovič P Alakoskela J-M Kinnunen PKJ J Med Chem 2008 51 1842ndash8 18Zhou L Geraci G Hess S Yang L Wang J Argikar U Anal Chem 2011 83 6980ndash7 19Jiang Z Reilly J J Pharm Biomed Anal 2012 61 184ndash90

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

12

permeabilitaacutesi kuumlszoumlboumlt Pe=2510-6

cms eacuterteacutekneacutel huacuteztuk meg Az elővizsgaacutelat eredmeacutenye alapjaacuten a

kivaacutelasztott gradiens pH-juacute PAMPA rendszerben toumlrteacutenő vizsgaacutelatot kiterjesztettuumlk a teljes 63

referenciavegyuumlletre A PAMPA rendszereket előrejelzőkeacutepesseacuteguumlk illetve a modelljoacutesaacuteg alapjaacuten a

negatiacutev prediktiacutev (NPV) eacutes pozitiacutev prediktiacutev eacuterteacutekuumlk (PPV) valamint a pontossaacuteguk alapjaacuten is

jellemeztuumlk

7 aacutebra Haacuterom kuumlloumlnboumlző pH elrendezeacutesű (izo-pH 40 izo-pH 74 eacutes gradiens pH (74 ndash 40) tuumldő-specifikus

PAMPA modell effektiacutev permeabiliaacutesi adatai eacutes PLD kockaacutezati osztaacutelyok szerinti korrelaacutecioacuteja (N = 21)

A teljes 63 referenciavegyuumlletre kapott Pe eacuterteacutekek in vivo PLD kockaacutezatra vonatkozoacute korrelaacutecioacutejaacutenak

joacutesaacutegi adatait (NPV PPV pontossaacuteg) oumlsszehasonliacutetottuk az in silico Ploemen eacutes Tomizawa modellek

illetve a maacutesik keacutet in vitro CMC eacutes EKC modellek adataival is (2 taacuteblaacutezat)

2 taacuteblaacutezat Az in silico in vitro nem-sejtes eacutes PAMPA modellek eredmeacutenyeinek statisztikai oumlsszehasonliacutetaacutesa

PPVd () NPV

e () Pontossaacuteg ()

In silico modellek Ploemen modell 73 86 81

Tomizawa modell 92 70 79

In vitro nem-sejtes moacutedszerek CMC

a modell (N=31) 100 75 87

EKCb modell (N=23) 92 82 87

gradiens-pH PAMPA modell

BBB 92 84 87

Maacutej 92 84 87

Tuumldő 92 89 90

Vese 92 86 89

Sziacutev 92 84 87

Baacuter a PAMPA modellekben oumlsszesen 63 vegyuumllet keruumllt vizsgaacutelatra az oumlsszehasonliacutetaacutesra kivaacutelasztott in vitro

modellek koumlzoumllt meacutereacutesi pontjai csak 31 (CMC) eacutes 23 (EKC) vegyuumllet eseteacuten voltak aacutetfedeacutesben aCMC kritikus

micellakeacutepző koncentraacutecioacute bEKC elektrokinetikus kromatograacutefia

cPS foszfatidilszerin

dPPV pozitiacutev prediktiacutev

eacuterteacutek eNPV negatiacutev prediktiacutev eacuterteacutek

Az adatok alapjaacuten laacutethatoacute hogy a beaacutelliacutetott uacutej gradiens pH elrendezeacutesű PAMPA modell PPV NPV

eacuterteacutekei eacutes pontossaacutega is aacutetlagosan nagyobb mint az in silico illetve in vitro CMC eacutes EKC

modelleknek

A szoumlvetspecifikus mesterseacuteges membraacutenok joacutesaacutegi mutatoacuteit vizsgaacutelva a tuumldő-specifikus modell

tekinthető a legjobbnak ami megfelel PLD in vivo elsődleges megjeleneacuteseacutevel eacutes bizonyiacutetja a modell

szoumlvetspecifikus jellegeacutet is Maacuter az elővizsgaacutelatok in vivo PLD adataival toumlrteacutent oumlsszeveteacutes is

raacutemutatott hogy neacutehaacuteny vegyuumllet a PAMPA modellben aacutelpozitiacutevnak illetve aacutelnegatiacutevnak adoacutedik

Ennek haacutettereacuteben a legtoumlbb esetben a vegyuumlletek fokozott metabolizmusa illetve a keacutepződő metabolit

elteacuterő PLD kockaacutezta aacutell Mindoumlssze keacutet az aacutelnegatiacutev fenacetin(18) eacutes az aacutelpozitiacutev bupropion(38)

hatoacuteanyagok eseteacuteben nem talaacuteltunk arra kiacuteseacuterletes adatot hogy a kapott ellentmondaacutest a

metabolizmusukkal magyaraacutezni tudjuk A fenacetin fő metabolitja a 4-etoxi-anilin pH-gradiens

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

13

PAMPA vizsgaacutelata soraacuten a fenacetinhez keacutepest kapott fokozott permeabilitaacutes alaacutetaacutemasztja a

metabolizmus szerepeacutet a vegyuumllet PLD sajaacutetsaacutegaacutenak alakulaacutesaacuteban A bupropion(38) metabolitjaacutenak a

hidroxibupropionnak20

is elveacutegeztuumlk a pH-gradiens PAMPA vizsgaacutelataacutet Ebben az esetben a metabolit

effektiacutev permeabilitaacutesa csak kis meacuterteacutekben csoumlkkent a kockaacutezati hataacutereacuterteacuteket nem eacuterte el (8 aacutebra) Az

eredmeacuteny alapjaacuten elmondhatoacute hogy ebben az esetben a metabolizmus csupaacuten csoumlkkenti a PLD

kockaacutezataacutet

8 aacutebra A fenacetin(18) eacutes a bupropion(38) fő metabolitjai eacutes osztaacutelyozaacutesuk a PLD modellekben

6 Noumlveacutenyi kivonatok noumlveacutenyi alapuacute hatoacuteanyagok eacutes feacutelszintetikus analoacutegjainak vizsgaacutelata eacutes

jellemzeacutese az optimaacutelt PAMPA-BBB modell felhasznaacutelaacutesaacuteval

61 Koumlzponti idegrendszerre hatoacute vegyuumlletek azonosiacutetaacutesa noumlveacutenyi kivonatokboacutel

PAMPA-BBB ndash HPLC-MS ndash NMR kapcsolt technika kidolgozaacutesa

611 Noumlveacutenyi kivonatok mint potenciaacutelis ceacutelpontok koumlzponti idegrendszeri

gyoacutegyszerkutataacutesban

A noumlveacutenyi kivonatok neurobioloacutegiai hataacutesaacutet szaacutemos etnofarmakoloacutegiai leiacuteraacutes bizonyiacutetja emiatt uacutej

hatoacuteanyagok azonosiacutetaacutesa szempontjaacuteboacutel ideaacutelis kiindulaacutesi pontot jelenthetnek koumlzponti idegrendszeri

betegseacutegekre iraacutenyuloacute kutataacutesokban21

Maacuter a CNS megbetegedeacutesekre iraacutenyuloacute gyoacutegyszerkeacutemiai

munka korai faacutezisaacuteban fontos a gyoacutegyszerjeloumllt vegyuumlletek BBB-on keresztuumlli penetraacutecioacutejaacutenak

előrejelzeacutese amire szaacutemos in silico eacutes in vitro modell aacutell rendelkezeacutesre Ez alapjaacuten egy hateacutekony

nagyfokuacute BBB szelektivitaacutessal rendelkező szűreacutesi modell nagyban segiacutethetneacute az eziraacutenyuacute CNS

kutataacutest A noumlveacutenyi eredetű kivonatok vizsgaacutelataacutenak maacutesik sarkalatos pontja a dereplikaacutecioacute vagyis a

koraacutebban maacuter leiacutert komponensek gyors azonosiacutetaacutesa ami gyorsiacutethatja az uacutej hatoacuteanyagok izolaacutelaacutesaacutenak

eacutes szerkezetazonosiacutetaacutesaacutenak folyamataacutet

Mindezek figyelembeveacuteteleacutevel keacutezenfekvőnek tűnt a maacuter 4 pontban bemutatott optimaacutelt PAMPA-

BBB modell alkalmazaacutesaacutenak kiterjeszteacutese noumlveacutenyi eredetű mintaacutek vizsgaacutelataacuteban

612 PAMPA-BBB modell kiterjeszteacutese noumlveacutenyi eredetű hatoacuteanyagok jellemzeacuteseacutere

A noumlveacutenyi hatoacuteanyagok kivonatok vizsgaacutelataacutenaacutel a PAMPA-BBB modellben az 5l 10 mV PBLE

166 mV koleszterin mellett emelt n-dodekaacutenos oldatot tartalmazoacute mesterseacuteges membraacuten keruumllt

kialakiacutetaacutesra A PAMPA modell kiterjeszthetőseacutegeacutet a noumlveacutenyi kivonatokra 23 termeacuteszetes eacutes 20

termeacuteszetes hatoacuteanyagra visszavezethető vegyuumlleten keresztuumll vizsgaacuteltuk A hatoacuteanyagok szerkezetileg

eacutes fizikai keacutemiai sajaacutetsaacuteguk alapjaacuten is vaacuteltozatosak in vivo logBB eacuterteacutekuumlk -2 eacutes 1 koumlzeacute esik

Megvizsgaacutelva a PAMPA-BBB modellben kapott logPe eacuterteacutekek eacutes az in vivo logBB adatok koumlzoumltti

lineaacuteris korrelaacutecioacutet (R2=072) a modell a noumlveacutenyi eredetű vegyuumlletek BBB penetraacutecioacutejaacutenak

előrejelzeacuteseacutere is alkalmasnak bizonyult A kapott lineaacuteris korrelaacutecioacute illetve a vizsgaacutelati pontok

elhelyezkedeacutese alapjaacuten reacuteszben oumlnkeacutenyesen de figyelembe veacuteve hogy a CNS hataacutesuacute gyoacutegyszerek

eseteacuteben aacutetlagosan a logBB gt -05 azok a noumlveacutenyi eredetű vegyuumlletek tekinthetőek BBB+-nak

melyekneacutel logPe gt -60 eacuterteacuteket kapunk az optimaacutelt PAMPA-BBB modellben

Ezt koumlvetően tekintettel a vizsgaacutelandoacute a noumlveacutenyi kivonatok vaacuteltozatos oumlsszeteacuteteleacutere szuumlkseacutegesseacute vaacutelt a

PAMPA-BBB modell fitokeacutemiai szelektivitaacutesaacutenak jellemzeacutese is Ennek eacuterdekeacuteben oumlsszesen 72

20Molnari JC Hassan HE Myers AL Eur J Drug Metab Pharmacokinet 2012 37 57ndash63 21Campos H C Rocha M D Viegas F P D Nicastro P C Fossaluzza P C Fraga C A M Barreiro E J Viegas C Jr CNS Neurol Disord Drug Targets 2011 10 240minus51

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

14

fitokeacutemiai szempontboacutel diverz noumlveacutenyi eredetű vegyuumllet BBB-specifikus permeabilitaacutesaacutet vizsgaacuteltuk

meg A 9 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy a vizsgaacutelt vegyuumlleteket oumlsszesen 4 fitokeacutemiai csalaacutedba lehet besorolni

illetve tovaacutebbi (egyeacuteb) fitokeacutemiailag fontos szerkezetű vegyuumllet is kivaacutelasztaacutesra keruumllt A vizsgaacutelat

alapjaacuten laacutethatoacute hogy a polaacuteros cukoregyseacuteget tartalmazoacute vegyuumlletek (glikozidok) eacutes a karbonsav

szaacutermazeacutekok logPe eacuterteacuteke -60 alaacute esett ami oumlsszhangban a BBB-roacutel a 41 pontban leiacutertakkal azaz a

BBB szoros illeszkedeacutesű lipid szerkezeteacutenek eacutes negatiacutev toumllteacutesfelhőjeacutenek koumlszoumlnhetően kizaacuterja a nagy

polaacuteris (pl cukoregyseacuteget) eacutesvagy negatiacutev toumllteacutest savas karakterű szerkezeti egyseacuteget hordozoacute

vegyuumlleteket Ezzel ellenteacutetben a cukoregyseacuteget nem tartalmazoacute flavonoid aglikonok a lipofil

esetenkeacutent baacutezikus szerkezeti egyseacuteget tartalmazoacute alkaloidok eacutes egyeacuteb CNS hataacutes szempontjaacuteboacutel

eacuterdekes noumlveacutenyi eredetű vegyuumlletek PAMPA-BBB permeabilitaacutesa azaz logPe eacuterteacuteke jellemzően

nagyobb volt mint -60 Az eredmeacuteny alapjaacuten elmondhatoacute volt hogy a beaacutelliacutetott modell fitokeacutemiai

eacutertelemben szelektiacutev iacutegy noumlveacutenyi kivonatok BBB-specifikus jellemzeacuteseacutere is joacutel hasznaacutelhatoacute

9 aacutebra Fitokeacutemiailag relevaacutens hatoacuteanyagok PAMPA-BBB vizsgaacutelata lineaacuteris korrelaacutecioacuteja in vivo

logBB adatokkal (N = 72)

A fenti keacutet vizsgaacutelat alapjaacuten a Richter Gedeon Nyrt eredeti kutataacutesaacutenak molekulabankjaacuteban talaacutelhatoacute

mintegy 5500 előfrakcionaacutelt (veacutekonyreacuteteg kromatograacutefia alapjaacuten maximum 10 komponenst

tartalmazoacute) noumlveacutenyi kivonatboacutel koraacutebbi szűrővizsgaacutelat alapjaacuten citotoxicitaacutest nem mutatoacute 1760 egyedi

minta PAMPA-BBB szűreacuteseacutet veacutegeztuumlk el A szűreacutesi kriteacuteriumnak mindoumlssze 125 noumlveacutenyi minta felelt

meg azaz a talaacutelati araacuteny 71 lett Az eredmeacuteny egyeacutertelműen alaacutetaacutemasztja a modell nagyfokuacute

szelektivitaacutesaacutet BBB szelektiacutev szűrőkapacitaacutesaacutet A moacutedszer fitokeacutemiai illetve hatoacuteanyag

azonosiacutetaacutesban toumlrteacutenő alkalmazhatoacutesaacutega 4 minta eseteacuten lett reacuteszletesen vizsgaacutelva A habilitaacutecioacutes teacutezis

kereteire valoacute tekintettel csak egy noumlveacutenyi kivonat a Tanacetum parthenium (őszi margitviraacuteg)

viraacutegzataacuteboacutel keacutesziacutetett kivonat vizsgaacutelataacutet mutatom be

A BBB-specifikus komponensek azonosiacutetaacutesa eacuterdekeacuteben a kivaacutelasztott kivonatokon megismeacuteteltuumlk a

PAMPA-BBB vizsgaacutelatot de ebben az esetben a rendszer donor eacutes fogadoacute cellaacuteiba deuteraacutelt viacutez

felhasznaacutelaacutesaacuteval keacuteszuumllt pufferek keruumlltek Ily moacutedon a fogadoacute oldalon megjelenő BBB-specifikus

komponensek koumlzvetlen NMR vizsgaacutelataacutera is lehetőseacuteguumlnk lett Az őszi margitviraacuteg kivonataacutenak

vizsgaacutelataacutenaacutel az előfrakcionaacutelt mintaacuteboacutel eredetileg 82 komponenst sikeruumllt HPLC-DAD technika

segiacutetseacutegeacutevel detektaacutelni ami BBB-specifikus membraacutennak koumlszoumlnhetően jelentősen megtisztult eacutes

mindoumlssze 12 noumlveacutenyi eredetű maacutesodlagos metabolitot sikeruumllt azonosiacutetani a fogadoacute Ezt koumlvetően a

donor oldat HPLC-MSMS illetve offline NMR vizsgaacutelata alapjaacuten a keacutet major komponens a

partenolid(1) eacutes a 13-dihidro-partenolid(2) szerkezeteacutet sikeruumllt meghataacuterozni Tekintettel arra hogy az

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

15

őszi margitviraacuteg a migreacuten profilaktikus kezeleacutesben ismert gyoacutegynoumlveacuteny eacutes a vizsgaacutelat alapjaacuten

azonosiacutetott partenolid antimigreacuten hataacutesaacutet toumlbb kutataacutes is igazolta22

az eredmeacuteny alaacutetaacutemasztja a

PAMPA-BBB modell alkalmazhatoacutesaacutegaacutet noumlveacutenyi kivonatok CNS-specifikus hatoacuteanyagok

azonosiacutetaacutesaacuteban is

62 Ginkgo biloba mintaacutek PAMPA-BBB vizsgaacutelta N-metilaacutelt tiramin szaacutermazeacutekok azonosiacutetaacutesa

621 A Ginkgo biloba mint neurobioloacutegiailag jelentős noumlveacuteny

A G biloba a Ginkgoaceae csalaacuted egyetlen eacutelő tagja ami nem csak az egyik legismertebb de talaacuten

legtoumlbbet vizsgaacutelt gyoacutegynoumlveacuteny is egyben Alkalmazaacutesa főkeacutent CNS eredetű megbetegedeacutesekhez

koumlthető felhasznaacutelaacutesa elsősorban korai demenciaacutes tuumlnetek kezeleacuteseacuteben ismert23

A standardizaacutelt

kivonata EGb 761 neacuteven keruumllt klinikai kiproacutebaacutelaacutesra majd forgalomba Az EGb 761 agyi veacuterkeringeacutest

javiacutetoacute eacutes neuroprotektiacutev hataacutesaacutet szaacutemos klinikai eacutes preklinikai vizsgaacutelat is alaacutetaacutemasztja24

A

standardizaacutelt leveacutelkivonat neurobioloacutegiai hataacuteseacutert felelős komponensei keacutet fontosabb fitokeacutemiailag is

joacutel ismert vegyuumlletcsalaacutednak a flavonoidoknak eacutes a terpeacuten trilaktonoknak a tagjai25

622 Ginkgo biloba kivonatok PAMPA-BBB vizsgaacutelata

Fentiek alapjaacuten eacuterdekesnek tűnt a kidolgozott PAMPA-BBB analitikai technikaacutekkal kapcsolt

dereplikaacutecioacutes strateacutegia alkalmazaacutesa a G biloba leveacutel nyers eacutes standard (EGb 761) kivonataacutenak illetve

kereskedelmi forgalomban hozzaacutefeacuterhető keacutesziacutetmeacutenyek reacuteszletesebb vizsgaacutelataacuteban is A vizsgaacutelatok

első leacutepeacuteseacutebe egy G biloba kivonatokra optimaacutelt HPLC-MSMS eljaacuteraacutes keruumllt kidolgozaacutesra A

kivonatban oumlsszesen 83 komponenst sikeruumllt elvaacutelasztani illetve a retencioacutes idő eacutes MSMS

fragmentaacutecioacute alapjaacuten 18 komponenst sikeruumllt azonosiacutetani A kiindulaacutesi PAMPA-BBB vizsgaacutelatot

megelőző kromatograacutefiaacutes keacutep alapjaacuten a mintaacuteban terpeacuten trilaktonokat flavonoid glikozidokat

flavonoid aglikonokat eacutes biflavonokat sikeruumllt azonosiacutetani Elveacutegezve a PAMPA-BBB vizsgaacutelatot

jelentősen csoumlkkent a fogadoacute oldali komponensek szaacutema oumlsszesen 19 komponenst sikeruumllt detektaacutelni

A PAMPA-BBB vizsgaacutelat alapjaacuten a flavonoid glikozidok eacutes a biflavonok nem voltak keacutepesek

penetraacutelni a mesterseacuteges BBB-specifikus membraacutenon A kromatogram BBB+ reacutegioacuteiban a

kromatogram elejeacuten talaacutelhatoacute polaacuteris komponensek illetve az extrahaacutelt ion kromatogram (EIC)

alapjaacuten detektaacutelt terpeacuten trilaktonok eacutes a flavonoid aglikonok voltak azonosiacutethatoacuteak

Az EGb 761 kivonat PAMPA-BBB vizsgaacutelataacuteban a fogadoacute oldalon sikeruumllt detektaacutelni neacutehaacuteny polaacuteros

komponenst melyeket meacuteg koraacutebban nem azonosiacutetottak G biloba kivonatokban A minta reacuteszletes

HPLC-MSMS eacutes direkt nagyfelbontaacutesuacute HR-MS vizsgaacutelata alapjaacuten keacutet komponens mz eacuterteacuteke

megfelelt a koraacutebban maacuter leiacutert protoalkaloidokkal az N-metiltiraminnal (nmt mz 152) eacutes hordeninnel

(hor mz 166) sikeruumllt e keacutet illetve tovaacutebbi keacutet -fenetilamin szaacutermazeacutekot a tiramint (tir) eacutes a

kandicint (kan) is azonosiacutetani a polaacuteros komponensek koumlzoumltt A tovaacutebbiakban vizsgaacutelataink arra

iraacutenyultak hogy a kuumlloumlnboumlző G biloba kivonatok milyen mennyiseacutegben illetve araacutenyba tartalmazzaacutek

az azonosiacutetott tiramin szaacutermazeacutekokat A komponensek mennyiseacutegi meghataacuterozaacutesa szelektiacutev

ionmonitorozaacutessal (SIM) toumlrteacutent A 10 aacutebraacuten a tiramin eacutes a haacuterom metilaacutelt szaacutermazeacutek mennyiseacutenek

eloszlaacutesa laacutethatoacute a mintaacutekban Az aacutebraacuten a citrusfeacuteleacutek leveleacuteben megtalaacutelhatoacute tiramin szaacutermazeacutekok

aacutetlagos eloszlaacutesa is laacutethatoacute ami viszonyiacutetaacutesi alapkeacutent szolgaacutel G biloba protoalkaloid tartalmaacutera hisz

baacuter minor komponenskeacutent de jellemzően ezekben a noumlveacutenyekben fordulnak elő26

A vizsgaacutelatok alapjaacuten elmondhatoacute hogy a tiramin szaacutermazeacutekok minden egyes G biloba mintaacuteban

jelen vannak A PAMPA-BBB vizsgaacutelat alapjaacuten kuumlloumln ki kell emelni a hor illetve az nmt jelenleacuteteacutet

melyek PAMPA-BBB alapjaacuten vaacuterhatoacute agyi penetraacutecioacuteja nagy illetve koumlzepes meacuterteacutekű Tekintettel a

tiramin szaacutermazeacutekok ismert adrenerg eacutes MAO-enzim inhibitor (MAOI) aktivitaacutesaacutera a kapott

eredmeacutenyek alaacutetaacutemaszthatjaacutek ezen komponensek szerepeacutet a G biloba kivonatokhoz kapcsolt MAOI

alapuacute antidepresszaacutens eacutes kedvező eacuterrendszeri veacuternyomaacutest fokozoacute hataacutesaacuteban27

Fentiek mellett a

vizsgaacutelatok arra is raacutemutattak hogy a kan mennyiseacuteg az oumlsszes vizsgaacutelt mintaacuteban kis mennyiseacutegben

22 Tassorelli C Greco R Morazzoni P Riva A Sandrini G Nappi G Cephalalgia 2005 25 612minus621 23Gauthier S Schlaefke S Clin Interv Aging 2014 9 2065ndash77 24Nash KM Shah ZA Integr Med Insights 2015 10 1ndash9 25Singh B Kaur P Gopichand RD Singh PS Fitoterapia 2008 79 401ndash18 26Servillo L Giovane A DrsquoOnofrio N Casale R Cautela D Ferrari G Balestrieri ML Castaldo D J Agric FoodChem 2014 62 2679ndash84 27Sakakibara H Ishida K Grundmann O Nakajima JI Seo S Butterweck V Minami Y Saito S Kawai Y Nakaya Y Terao J Biol Pharm Bull 2006 29 1767ndash70

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

16

ugyan de kimutathatoacute Tekintettel a kandicin ismert neurotoxikus hataacutesaacutera28

fontos lehet a kivonatok

kereskedelmi formalomban leacutevő G biloba termeacutekek monitorozaacutesa erre a komponensre is

10 aacutebra Tiramin szaacutermazeacutekok eloszlaacutesa Ginkgo biloba kivonatokban eacutes termeacutekekben illetve citrusfeacuteleacutekben

A Standard PhEur standard por B standard Minősiacutetett kereskedelmi referencia

63 Feacutelszintetikus ekdiszteroid szaacutermazeacutekok BBB-specifikus permeabilitaacutesaacutenak jellemzeacutese

631 Ekdiszteroid szaacutermazeacutekok mint portenciaacutelis gyoacutegyszerkeacutemiai ceacutelpontok

A feacutelszintetikus ekdiszteroidok PAMPA-BBB modellen toumlrteacutenő vizsgaacutelataacutera a Szegedi

Tudomaacutenyegyetemen Hunyadi Attila aacuteltal vezetett kutatoacutecsoporttal valoacute egyuumlttműkoumldeacutes kapcsaacuten

keruumllt sor Az ekdiszteroidok uacutej hataacutesteruumllete CNS-specifikus antitumor aktivitaacutes vizsgaacutelata kapcsaacuten

meruumllt fel a koumlzoumls egyuumlttműkoumldeacutes lehetőseacutege mely soraacuten a feladat a PAMPA-BBB vizsgaacutelat

segiacutetseacutegeacutevel olyan ekdiszteroid szaacutermazeacutek(ok) kivaacutelasztaacutesa volt mely(ek) hataacutesaacutet eacuterdemes a koumlltseacuteges

in vivo vizsgaacutelatban is kiproacutebaacutelni Az ekdiszteroidok a rovarokban alapvető fejlődeacutest eacutes vedleacutest

iraacutenyiacutetoacute hormonaacutelis szerepet toumlltenek be Az elmuacutelt eacutevek farmakoloacutegiai vizsgaacutelatai az aacuteltalaacutenos

anabolikus illetve az ahhoz szorosan kapcsoloacute adaptogeacuten (fizikai teljesiacutetmeacuteny fokozoacute eacutes stressz oldoacute)

hataacutes mellett raacutekellenes hataacutesaacutet is igazoltaacutek az ekdiszteroid vegyuumlletcsalaacutednak29

Ennek koumlszoumlnhetően

toumlbb ekdiszteroid tartalmuacute kivonat illetve taacuteplaacuteleacutek kiegeacutesziacutető vagy maacutes neacuteven bdquozoumlld anabolikumrdquo

keruumllt kereskedelmi forgalomba

632 Feacutelszintetikus ekdisztreoid szaacutermazeacutekok PAMPA-BBB eacutes in silico fizikai keacutemiai jellemzeacutese

A Szegedi Tudomaacutenyegyetem Farmakognoacutezia Inteacutezete aacuteltal izolaacutelt illetve előaacutelliacutetott oumlsszesen 37

termeacuteszetes vagy feacutelszintetikus ekdiszteroid szaacutermazeacutek vizsgaacutelataacutet veacutegeztuumlk el melyek szerkezete a

11 aacutebraacuten laacutethatoacute A vizsgaacutelt vegyuumlletek szerkezetuumlk alapjaacuten haacuterom alcsoportra oszthatoacutek (10 aacutebra

A minus 1-12 B minus 13-24 C minus 25-34) A haacuterom alcsoport azonos alapvaacutezzal rendelkezik Az A csoport

vegyuumlletei nem tartalmaznak dioxolaacuten gyűrűt miacuteg a B eacutes C csoport tagjai 1 eacutes 2 dioxolaacuten gyűrűvel

rendelkeznek

Első leacutepeacutesben a ACDPercepta programcsomag (ACD Labs)30

segiacutetseacutegeacutevel meghataacuteroztuk a

vegyuumlletek in silico fizikai keacutemiai parameacutetereit illetve clogBB eacuterteacutekeacutet A vegyuumlletek gyoacutegyszerkeacutemiai

eacutertelemben szeacuteles tartomaacutenyt fednek le mind molekulatoumlmeg (3625 lt MW lt 6749) polaacuteris felsziacuten

(944 lt TPSA lt 2176) szaacutemiacutetott lipofilitaacutes (-107 lt clogP lt 581) eacutes szaacutemiacutetott logBB (-200 lt

clogBB lt 072) eacuterteacutekeik alapjaacuten Ezt koumlvetően a vegyuumlletek in silico agyi penetraacutecioacuteja eacutes fizikai

keacutemiai karaktereacutenek oumlsszefuumlggeacutese a clogP illetve a TPSA eacuterteacutekek eacutes a clogBB adatok koumlzoumltti

korrelaacutecioacutejaacuten keresztuumll lett jellemezve Az eredmeacutenyek alapjaacuten a mindkeacutet esetben koumlzepes meacuterteacutekű

clogP eacutes clogBB koumlzoumltt pozitiacutev (R2 = 0707) miacuteg a TPSA eacutes a clogBB koumlzoumltt negatiacutev (R

2 = 0609)

lineaacuteris korrelaacutecioacute volt azonosiacutethatoacute A korrelaacutecioacutes eacuterteacutekek egyben arra is raacutemutattak hogy tisztaacuten in

silico adatok alapjaacuten az ekdiszteroidok BBB penetraacutecioacutejaacutenak jellemzeacutese a vegyuumlletek osztaacutelyozaacutesa

28Deguchi T Urakawa N Hayama T Ohkubo Y Jpn J Pharmacol 1963 13 143ndash59 29Bajguz A Bąkała I Talarek M Stud Nat Prod Chem 2015 45 121ndash45 30httpwwwacdlabscomproductspercepta

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

17

problematikus Ezen feluumll a vegyuumlletek TPSA eacuterteacuteke (TPSA gt 90) meacuteg az in silico becsleacutes alapjaacuten

BBB+ szaacutermazeacutekok (clogBB gt -05) eseteacuteben is kiacutevuumll esett a klasszikus gyoacutegyszerkeacutemiai teacuterre

vonatkozoacute TPSA tartomaacutenyboacutel Az elemzeacutes eredmeacutenye alaacutetaacutemasztja hogy a termeacuteszetes eredetű

vegyuumlletek gyoacutegyszerkeacutemiai szempontboacutel ortogonaacutelisak egyedi szerkezeti eacutes farmakoloacutegiai

tulajdonsaacutegot hordoznak

11 aacutebra A PAMPA-BBB modellel eacutes in silico parameacuteterekkel jellemzett feacutelszintetikus

ekdiszteroid szaacutermazeacutekok keacuteplete

Az in silico adatok ismereteacuteben az ekdisztreoid szaacutermazeacutekok vizsgaacutelataacutet ebben az esetben is a koraacutebban

noumlveacutenyi hatoacuteanyagok agyi penetraacutecioacutes sajaacutetsaacutegaacutenak jellemzeacuteseacutere kidolgozott PAMPA-BBB modell

felhasznaacutelaacutesaacuteval folytattuk A PAMPA-BBB modellben a legnagyobb BBB-specifikus penetraacutecioacutet a C

csoport vegyuumlletei mutattak Az ebbe a csoportba tartozoacute koumlzepes lipofilitaacutesuacute szaacutermazeacutekok (25 30-33)

permeabilitaacutesa eacutes membraacutenretencioacuteja is egyaraacutent magas volt Fokozott lipofilitaacutesuacute tagjai (26-29 34) viszont

vagy a mesterseacuteges lipidmembraacutenhoz koumltődtek vagy alacsony oldhatoacutesaacuteguk miatt nem voltak meacuterhetők

A szerkezet minus permeabilitaacutes oumlsszefuumlggeacutesek azonosiacutetaacutesaacutet koumlvetően a vizsgaacutelt ekdiszteroidokat PAMPA-BBB

permeabilitaacutesuk eacutes clogBB eacuterteacutekuumlk alapjaacuten is osztaacutelyoztuk A besorolaacutes ceacutelja a potenciaacutelisan magas agyi

penetraacutecioacutes sajaacutetsaacuteggal rendelkező ekdiszteroidok (logPe gt -60 eacutes clogBB gt 0) kivaacutelasztaacutes volt A

vegyuumlleteket neacutegy kategoacuteriaacuteba osztottuk A IV csoportba a PAMPA-BBB modell alapjaacuten nem penetraacuteloacute

vegyuumlletek keruumlltek melyeket tovaacutebbi keacutet alcsoportra lehetett osztani Neacutegy ekdiszteroid (10 aacutebra 16 26

29 34) eseteacuteben magas clogBB eacuterteacutekuumlk elleneacutere gaacutetolt BBB penetraacutecioacutet azonosiacutetottunk amit fokozott

lipofilitaacutesuk (clogP gt 3) eacutes nagymeacuterteacutekű membraacutenretencioacutejuk (MR gt 80) okozhatott A IV csoport

tovaacutebbi tizenegy tagja (11 aacutebra 3-9 12 23 24 37) azonos moacutedon viselkedett a keacutet modellben meacutert (MR

lt 25) eacutes becsuumllt parameacutetereik alapjaacuten hidrofil karakteruumlk voltak A III (10 aacutebra 1 2) eacutes a II (10 aacutebra

10) csoport vegyuumlleteinek a vaacuterhatoacutean alacsony illetve koumlzepes in vivo agyi penetraacutecioacutes tulajdonsaacutegaacutet

mind a PAMPA-BBB mind az in silico modell szaacutemiacutetaacutesa azonos moacutedon jelezte előre Az I csoportba a

fokozott agyi penetraacutecioacutejuacute ekdiszteroidokat soroltuk melyeket tovaacutebbi keacutet alcsoportra lehetett osztani

Tizenegy vegyuumlletneacutel (11 aacutebra 11 13-15 17-20 35 36) az in silico szaacutemiacutetaacutes (clogBBlt0) nem

taacutemasztotta alaacute a PAMPA-BBB modell előrejelzeacuteseacutet miacuteg oumlt vegyuumllet (11 aacutebra 25 30-33) eseteacuteben

aacuteltalunk meacutert in vitro eacutes az in silico adat is fokozott in vivo agyi penetraacutecioacutet jelzett előre A kapott

eredmeacutenyek illetve a gyoacutegyszerszerűseacutegre vonatkozoacute Muegge szűreacutesi kriteacuterium31

figyelembe veacuteteleacutevel a

25 31 eacutes 32 ekdiszteroid szaacutermazeacutekokat jeloumlltuumlk ki tovaacutebbi preklinikai vizsgaacutelatokra In vitro

neuroblasztomaacutes sejtvonalon veacutegzett vizsgaacutelatok alapjaacuten mind az oumlt vegyuumlletneacutel sikeruumllt igazolni a tumor

ellenes hataacutest Az aacuteltalunk kialakiacutetott szűreacutesi modell megfelelőseacutegeacutet egy időkoumlzben elveacutegzett in vivo

farmakokinetikai vizsgaacutelat is alaacutetaacutemasztotta Egyszeri doacutezisuacute intraperitoneaacutelis injekcioacutes adagolaacutest koumlvetően

a 25 ekdiszteroid szaacutermazeacutek (I csoport) szignifikaacutensan nagy mennyiseacutege volt kimutathatoacute patkaacutenyok

agyaacuteban miacuteg 3 (IV csoport) nem volt detektaacutelhatoacute32

31Muegge I Heald SL Brittelli D J Med Chem 2001 44 1841ndash6 32Kalaacutesz H Hunyadi A Tekes K Dolesal R Karvaly G Acta Chromatographica 2016 28 1ndash9

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

18

7 Teacutezisek

1 teacutezis

A certramidok mint szintetikus ceramid analoacutegok membraacutenalkotoacutekeacutent toumlrteacutenő alkalmazaacutesaacuteval illetve

optimaacutelaacutesi vizsgaacutelataink soraacuten kivaacutelasztott ideaacutelis szeacutenlaacutenchosszuacute certramid tovaacutebbaacute a koleszterin eacutes a

sztearinsav araacutenyaacutenak beaacutelliacutetaacutesaacuteval sikeruumllt kialakiacutetanunk egy az in vitro PAMPA rendszerben joacutel

alkalmazhatoacute mesterseacuteges membraacutent hatoacuteanyagok bőr penetraacutecioacute modellezeacuteseacutehez A mesterseacuteges

membraacuten oldoacutedaacutesaacuteeacutert felelős aacuteltalaacutenosan alkalmazott n-dodekaacuten szilikon olajra toumlrteacutenő csereacutejeacutevel

sikeruumllt eleacuternuumlnk a fizioloacutegiaacutes koumlruumllmeacutenyeket jobban koumlzeliacutető membraacuten hidrataacuteloacutedaacutesaacutet Oumlsszesseacutegeacuteben

elmondhatoacute hogy sikeruumllt kialakiacutetanunk egy olyan robusztus nagy aacuteteresztőkeacutepesseacutegű bőr-PAMPA

modellt ami az ex vivo humaacuten bőr permeabilitaacutesi vizsgaacutelatok eredmeacutenyeacutet joacutel visszaadja iacutegy a

gyoacutegyszerkutataacutes szaacutemaacutera alkalmas eszkoumlzkeacutent hasznaacutelhatoacute

2 teacutezis

A vizsgaacutelatok alapjaacuten sikeruumllt kidolgoznunk egy robusztus nagy aacuteteresztőkeacutepesseacutegű egykomponensű

n-dodekaacutent mint mesterseacuteges oldoacuteszer membraacutent tartalmazoacute PAMPA modellt ami alkalmas ex vivo

serteacutes bukkaacutelis mukoacutezaacuten keresztuumlli hatoacuteanyag felsziacutevoacutedaacutes modellezeacuteseacutere Ezen tuacutelmenően sikeruumllt

raacutemutatnunk hogy a kialakiacutetott bukkaacutelis-PAMPA modell formulaacutecioacutek kivaacutelasztaacutesaacuteban szimultaacuten

kioldoacutedaacutes-permeabilitaacutes vizsgaacutelatok előkeacutesziacuteteacuteseacuteben is hasznos eszkoumlz lehet

3 teacutezis

A PAMPA-BBB rendszer fejleszteacutese soraacuten optimaacuteltuk az inkubaacutecioacutes időt eacutes hőmeacuterseacutekletet a

mesterseacuteges membraacuten oumlsszeteacuteteleacutet tovaacutebbaacute a donor eacutes fogadoacute oldali koumlzegben segeacutedoldoacuteszerkeacutent

hasznaacutelt DMSO mennyiseacutegeacutet melynek eredmeacutenyekeacuteppen sikeruumllt egy a koraacutebbi in vitro nem sejtes

permeabilitaacutesi modellekhez viszonyiacutetva előrejelzőkeacutepesseacuteg eacutes meacutereacutesi ciklusidő tekinteteacuteben is

kedvezőbb modellt kialakiacutetanunk CNS-specifikus gyoacutegyszerjeloumllt vegyuumlletek permeabilitaacutesaacutenak

jellemzeacuteseacutere

4 teacutezis

A PLD kockaacutezat előrejelzeacuteseacutere iraacutenyuloacute modellfejleszteacutese soraacuten sikeruumllt bizonyiacutetanunk hogy a

(pH 74 rarr pH 40) gradiens pH elrendezeacutesű PAMPA modell alkalmas a citoszol rarr lizoszoacutema iraacutenyuacute

transzport modellezeacuteseacutere Oumlsszevetve az aacuteltalunk kialakiacutetott PAMPA modell eacutes az in vivo PLD

adatokat sikeruumllt raacutemutatnunk a szakirodalom aacuteltal javasolt egyiraacutenyuacute transzport mechanizmus

elsődleges jellegeacutere a PLD kialakulaacutesaacuteban Vizsgaacutelataink alapjaacuten igazoltuk tovaacutebbaacute hogy a PAMPA

rendszer alkalmas szoumlvetspecifikus penetraacutecioacutes folyamatok modellezeacuteseacutere is hiszen a tuumldő-specifikus

PAMPA modellel kapott kiemelkedő eredmeacuteny megfelel a PLD in vivo szoumlveti megjeleneacutes

gyakorisaacutegaacutenak A PAMPA modellben aacutelpozitiacutev eacutes aacutelnegatiacutev eredmeacutenyt adoacute hatoacuteanyagok eseteacuteben

irodalmi adatokkal eacutes sajaacutet meacutereacutesi eredmeacutenyekkel is sikeruumllt igazolnunk a metabolizmus szerepeacutet a

PLD kockaacutezat vaacuteltozaacutesaacuteban

5 teacutezis

A PAMPA-BBB modell alkalmazhatoacutesaacutegaacutet sikeruumllt kiterjesztenuumlnk noumlveacutenyi eredetű hatoacuteanyagok

BBB penetraacutecioacutejaacutenak jellemzeacuteseacutere is tovaacutebbaacute igazoltuk szelektivitaacutesaacutet fitokeacutemiai eacutertelemben is

Kihasznaacutelva a modell nagyfokuacute szelektivitaacutesaacutet sikeruumllt igazolnunk hasznaacutelhatoacutesaacutegaacutet noumlveacutenyi

kivonatok eseteacuteben is A PAMPA-BBB rendszer tesztkoumlruumllmeacutenyeinek moacutedosiacutetaacutesaacuteval (sokkomponensű

kivonatokat megemelt doacutezisban deuteraacutelt pufferben vizsgaacutelva) a fogadoacute oldali mintaacutek direkt NMR eacutes

LC-MS meacutereacuteseacutevel sikeruumllt dereplikaacutelnunk illetve uacutej BBB permeaacutebilis komponenskeacutent azonosiacutetanunk

kivaacutelasztott noumlveacutenyi kivonatok komponenseit Az eredmeacutenyek alapjaacuten igazoltuk hogy az aacuteltalunk

kialakiacutetott PAMPA-BBB ndash HPLC-MS ndash NMR kaszkaacuted egy uacutej hateacutekony megoldaacutest nyuacutejthat a

termeacuteszetes anyagokboacutel kiinduloacute koumlzponti idegrendszeri gyoacutegyszerkutataacutesban

6 teacutezis

A PAMPA-BBB - HPLC-MSMS kapcsolt technika segiacutetseacutegeacutevel Ginkgo biloba standardizaacutelt

kivonatokon sikeruumllt azonosiacutetanunk olyan BBB+ biomarkereket melyek megfeleltek az in vivo

farmakokinetikai illetve neurobioloacutegiai hataacutesukra vonatkozoacute leiacuteraacutesoknak Az eredmeacutenyeink tovaacutebbi

bizonyiacuteteacutekul szolgaacutelnak a habilitaacutecioacutem 5 teacuteziseacutehez vagyis a PAMPA-BBB technika alkalmas noumlveacutenyi

kivonatok illetve akaacuter patikai termeacutekek neurobioloacutegiailag aktiacutev komponenseinek azonosiacutetaacutesaacutera

Vizsgaacutelataink alapjaacuten G biloba kivonatokban elsőkeacutent iacutertunk le neacutegy tiramin szaacutermazeacutekot illetve ezek

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

19

mennyiseacutegi eloszlaacutesaacutet ginkgo termeacutekekben is sikeruumllt jellemeznuumlnk A kapott eredmeacutenyek alapjaacuten keacutet

tiramin szaacutermazeacutekot az N-metil-tiramint eacutes a hordenint potenciaacutelis BBB+ komponenskeacutent

azonosiacutetottuk A tiramin szaacutermazeacutekok ismert adrenerg eacutes MAO-gaacutetloacute hataacutesai alapjaacuten sikeruumllt

raacutemutatnunk lehetseacuteges szerepuumlkre a ginkgo kivonatok vaszkulaacuteris eacutes antidepresszaacutens hataacutesaacuteban

illetve a kandicin peacuteldaacutejaacuten a neurotoxikoloacutegiai kockaacutezatukra

7 teacutezis

A PAMPA-BBB modellben kapott permeabilitaacutesi adatok in silico fizikai keacutemiai eacutes clogBB

parameacuteterek illetve gyoacutegyszerszerűseacutegre vonatkozoacute szabaacutely felhasznaacutelaacutesaacuteval sikeruumllt egy olyan

oumlsszetett szűreacutesi kriteacuteriumrendszert kidolgoznunk ami alkalmasnak bizonyult feacutelszintetikus

ekdiszteroid szaacutermazeacutekok agyi penetraacutecioacutes keacuteszseacutegeacutenek osztaacutelyozaacutesaacutera A modellrendszer

alkalmazhatoacutesaacutegaacutet sikeruumllt alaacutetaacutemasztanunk in vitro farmakodinaacutemiaacutes illetve patkaacutenyokon veacutegzett in

vivo agyi penetraacutecioacutes vizsgaacutelatokkal is

8 Teacutezisek alapjaacutet keacutepező koumlzlemeacutenyek

IF Hiv

$

SP1 Sinkoacute B Garrigues TM Balogh GyT Nagy ZsK Tsinman O

Avdeef A Takaacutecs-Novaacutek K Skin-PAMPA A new method for fast

prediction of skin penetration Eur J Pharm Sci 2012 45 698-707

2987 45

SP2 Borbaacutes E Balogh A Bocz K Muumlller J Kiserdei Eacute Vigh T Sinkoacute

B Marosi A Halaacutesz A Dohaacutenyos Z Szente L Balogh GyT

Nagy ZsK In vitro dissolutionndashpermeation evaluation of an electrospun

cyclodextrin-based formulation of aripiprazole using uFluxTM

Int J

Pharm 2015 491 180-189

3994 6

SP3 Muumlller J Esső K Dargoacute G Koumlnczoumll Aacute Balogh GyT Tuning the

predictive capacity of the PAMPA-BBB model Eur J Pharm Sci 2015

79 53-60

3773 4

SP4 Balogh GyT Muumlller J Koumlnczoumll Aacute pH-gradient PAMPA-based in

vitro modell assay for drug-induced phospholipidosis in early stage of drug

discovery Eur J Pharm Sci 2013 49 81-89

3005 6

SP5 Balogh GyT Muumlller J Koumlnczoumll Aacute A model lacking relevant literature

comparsion J Pharm Biomed Anal 2015 104 47-48

3169 1

SP6 Koumlnczoumll Aacute Muumlller J Foumlldes E Beacuteni Z Veacutegh K Keacutery Aacute Balogh

GyT Applicability of a Blood-Brain Barrier Specific Artificial

Membrane Permeability Assay at the Early Stage of Natural Product-Based

CNS Drug Discovery J Nat Prod 2013 76 655-663

3285 15

SP7 Koumlnczoumll Aacute Rendes K Deacutekaacuteny M Muumlller J Riethmuumlller E Balogh

GyT Blood-brain barrier specific permeability assay reveals N-

methylated tyramine derivatives in standardized leaf extracts and herbal

products of Ginkgo biloba J Pharm Biomed Anal 2016 131 167-174

3169 -

SP8 Muumlller J Koumlnczoumll Aacute Martins A Csaacutebi J Fenyvesi F Hunyadi A

Balogh GyT BBB penetration-targeting physicochemical lead selection

Ecdysteroids as chemo-sensitizers against CNS tumors Eur J Pharm Sci

2017 96 571-577

3773 -

levelező szerző előző eacutevi impakt faktor $ fuumlggetlen hivatkozaacutesok szaacutema (2017 maacutejus 31)

Page 3: In vitro nem sejtes permeabilitási modellek...Dr. Balogh György Tibor Habilitációs tézisfüzet 4 „dermatomed” technikával előkészített bőrön végzett 40 vegyület vizsgálatából

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

3

veacutekony reacutetegben viszik fel A vizsgaacutelandoacute vegyuumlletek dimetilszulfoxiddal (DMSO) keacutesziacutetett

toumlrzsoldataacutenak eacutes a modellezni kiacutevaacutent apikaacutelis kompartmenttel (gyomor veacutekony- illetve vastagbeacutel

veacuter) azonos pH eacuterteacutekű (20 65 74) vizes puffernek a felhasznaacutelaacutesaacuteval oldatot keacutesziacutetenek A fogadoacute

meacuterőtaacutelcaacuteba aacuteltalaacutenossaacutegban az intracelullaacuteris koumlzegnek megfelelő pH 74-es puffert tesznek Attoacutel

fuumlggően hogy a donor eacutes az akceptor oldali koumlzegek pH-ja megegyezik beszeacutelhetuumlnk izo- illetve

gradiens pH elrendezeacutesű rendszerekről A keacutet meacuterőlemez egymaacutesba illeszteacuteseacutet koumlvetően a hatoacuteanyag a

donor meacuterőtaacutelca egyes cellaacuteiboacutel passziacutev transzporttal juthat aacutet a hozzaacute tartozoacute fogadoacute oldali meacuterőtaacutelca

cellaacutejaacuteba Az inkubaacutecioacutes idő eltelteacutevel a vizsgaacutelandoacute vegyuumllet penetraacutecioacutes keacuteszseacutegeacutet a donor eacutes

akceptor oldalon kialakult koncentraacutecioacutek meghataacuterozaacutesaacuten (UV spektrofotomeacuteter LCDADMS)

keresztuumll effektiacutev permeabilitaacutessal (Pe) jellemzik A permabilitaacutesi folyamat maacutesik fontos parameacutetere a

membraacutenretencioacute (MR) ami a mesterseacuteges lipidmembraacuten aacuteltal megkoumltoumltt hatoacuteanyaghaacutenyadot fejezi ki

E keacutet parameacutetert kifejező egyenlet a 2 aacutebraacuten talaacutelhatoacute

2 aacutebra Effektiacutev permeabilitaacutest (Pe) eacutes membraacutenretencioacutet (MR) kifejező egyenletek

(VA eacutes VD ndash a donor eacutes fogadoacute oldal teacuterfogata A ndash szűrőmembraacuten feluumllete CA eacutes CD ndash a donor (D) eacutes fogadoacute

(A) oldalon kialakuloacute hatoacuteanyag koncentraacutecioacute t ndash inkubaacutecioacutes idő ss ndash mesterseacuteges membraacuten teliacutetődeacutesi ideje a

vizsgaacutelt molekulaacuteval)

A PAMPA modellrendszer fentiekben bemutatott vaacuteltoztathatoacute parameacutetereit kihasznaacutelva habilitaacutecioacutes

teacuteziseimhez kapcsoloacutedoacute munkaacuteim egyik fő iraacutenya az uacutej szoumlvetspecifikus membraacutenok illetve a donor

eacutes fogadoacute cellaacutek pH-jaacutenak vaacuteltoztataacutesaacuteval a hatoacuteanyagok sejten beluumlli transzportjaacutenak modellezeacutese

voltak

2 Bőr-specifikus PAMPA rendszer fejleszteacutese

21 Bőr-specifikus ex vivo membraacuten eacutes permeabilitaacutes modellek

A bőroumln keresztuumlli transzport legfontosabb szabaacutelyzoacuteja azaz elsődleges beleacutepeacutesi kapuja a stratum

corneum melynek elhalt elszarusodott korneocitaacutein keresztuumll erőteljesen gaacutetolt a penetraacutecioacute iacutegy a

hatoacuteanyagoknak ehelyett a sejtek koumlzoumltti lipid reacutetegen kell aacutetdiffundaacutelniuk A lipid reacuteteg szerkezete

haacuterom fő komponensből eacutepuumll fel iacutegy sikerrel azonosiacutetottak benne ceramid szaacutermazeacutekokat

koleszterint valamint szabad zsiacutersavakat A stratum corneum sajaacutetos szerkezeti feleacutepiacuteteacuteseacuteből

koumlvetkezik hogy tulajdonsaacutegai jelentősen elteacuternek maacutes főkeacutent foszfolipidet tartalmazoacute a

gyoacutegyszerfelsziacutevoacutedaacutes eacutes eloszlaacutes szempontjaacuteboacutel fontos transzport membraacuteneacutetoacutel

A bőroumln keresztuumlli penetraacutecioacute modellezeacuteseacutere főkeacutent izolaacutelt humaacuten eacutes aacutellati bőrmembraacutenokat

alkalmaznak Az ilyen ex vivo vizsgaacutelatokhoz hasznaacutelhatoacute kadaacutever bőr de aacuteltalaacuteban plasztikai műteacutetek

soraacuten kimetszett bőr alkalmazaacutesaacutera is van peacutelda A hatoacuteanyagok bőroumln keresztuumlli felsziacutevoacutedaacutesaacutenak

illetve membraacutenon keresztuumlli diffuacutezioacutejaacutenak modellezeacuteseacutere a vertikaacutelis Franz diffuacutezioacutes cella az

elfogadott moacutedszer A donor eacutes az akceptor faacutezist egy mesterseacuteges illetve aacutellati vagy humaacuten membraacuten

vaacutelasztja el egymaacutestoacutel Fogadoacute oldalon 37 degC-ra termosztaacutelt foszfaacutet pufferrel (PBS pH=74)

reprezentaacuteljaacutek fizioloacutegiaacutes keringeacutes koumlruumllmeacutenyeit

22 Ex vivo bőrpenetraacutecioacutes adatok oumlsszegyűjteacutese

Az irodalomban talaacutelhatoacute Franz diffuacutezioacutes cellaacuteval veacutegzett bőr-permeabilitaacutesi adatok megadaacutesa

jelentősen elteacuterő protokoll mellett toumlrteacutent ezeacutert a kuumlloumlnboumlző laboratoacuteriumokboacutel szaacutermazoacute

eredmeacutenyeket nem lehet oumlsszehasonliacutetani Az adatheterogenitaacutes megoldaacutesaacutera kutatoacutecsoportunk Teresa

Garrigues aacuteltal vezetett munkacsoporttal (University of Valencia) egyuumlttműkoumldve heacutet vegyuumllet

(diklofenaacutek furoszemid naproxen paracetamol pefloxacin teofillin eacutes verapamil) standardizaacutelt

humaacuten bőroumln keresztuumlli in vitro permeaacutebilitaacutesaacutenak meghataacuterozaacutesaacutera keruumllt sor A meacutereacutes kaukaacutezusi

rasszba tartozoacute nők hasaacuteroacutel izolaacutelt hő-szeparaacutelt epidermiszen toumlrteacutent Modellfejleszteacuteshez az iacutegy

kapott adatkeacuteszletet (1 adatbaacutezis) hasznaacuteltuk Vizsgaacutelatainkban meacuteg tovaacutebbi keacutet adatbaacutezis keruumllt

felhasznaacutelaacutesra A 2 adatbaacutezis Lee eacutes mtsai aacuteltal 2010-ben publikaacutelt2 női haacutetroacutel szaacutermazoacute

2 Lee PH Conradi R Shanmugasundaram V Bioorg Med Chem Lett 2010 20 69ndash73

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

4

bdquodermatomedrdquo technikaacuteval előkeacutesziacutetett bőroumln veacutegzett 40 vegyuumllet vizsgaacutelataacuteboacutel lett kivaacutelasztva

melynek eredmeacutenyekeacuteppen 15 gyoacutegyszer adataival bővuumllt a fejleszteacutesre hasznaacutelhatoacute adatkeacuteszlet (ld

keacutesőbb 4 aacutebraacuten) Az ex vivo adatheterogenitaacutes hataacutesaacutet a kifejlesztett PAMPA rendszerre a 25

hatoacuteanyagot tartalmazoacute epidermis stratum corneum eacutes teljes bőr modelleken kapott a 3 adatbaacutezisba

csoportosiacutetott bőr-penetraacutecioacutes (logKp) adatok felhasznaacutelaacutesaacuteval vizsgaacuteltuk3

23 Bőr-PAMPA modell feleacutepiacuteteacutese

A mesterseacuteges modellmembraacuten kialakiacutetaacutesa a stratum corneum keacutemiai oumlsszeteacutetele alapjaacuten toumlrteacutent iacutegy

koleszterin eacutes szaacutermazeacutekai zsiacutersavak valamint ceramid analoacuteg vegyuumlleteket alkalmazaacutesaacuteboacutel indultunk

ki A termeacuteszetes membraacutenalkotoacute ceramidok magas aacuteruk eacutes instabilitaacutesuk miatt nem alkalmasak nagy

aacuteteresztőkeacutepesseacutegű modellben valoacute felhasznaacutelaacutesra Emiatt azokat a Takaacutecsneacute Novaacutek Krisztina

professzorasszony vezetette kutatoacutecsoport (Semmelweis Egyetem) aacuteltal előaacutelliacutetott vegyuumlletcsoporttal

certramidokkal helyettesiacutetettuumlk4 Az optimaacutelis mesterseacuteges membraacuten oumlsszeteacuteteleacutenek azonosiacutetaacutesa

bemutatott elteacuterő alkil oldallaacutenchosszuacutesaacuteguacute certramid szaacutermazeacutekokkal illetve elteacuterő

certramidkoleszterinsztearinsav araacuteny mellett toumlrteacutent Az 1 adatbaacutezis ex vivo adatait oumlsszevetve az

iacutegy kialakiacutetott PAMPA modellek permeabilitaacutesi adataival a legmegfelelőbbnek a C8-C18-as alkilamid

oldallaacutenchossz eacutes az 502525 membraacutenkomponens araacuteny (3 aacutebra) bizonyultak Ez utoacutebbi joacute egyezeacutest

ad a fizioloacutegiaacutes membraacutenkomponens araacutennyal A modellkialakiacutetaacutes koumlvetkező leacutepeacuteseacuteben a rendszer

hidrofil karaktereacutet kellett erősiacuteteni Ennek eacuterdekeacuteben a lipidrendszer oldaacutesaacutehoz a PAMPA modellben

aacuteltalaacutenosan hasznaacutelt n-dodekaacutent a polaacuterosabb karakterű szilikon olajra kellett csereacutelni ami jobban

segiacuteti a viacutez beeacutepuumlleacuteseacutet a mesterseacuteges membraacutenba iacutegy annak hidrofil jellegeacutet fokozza A modell

parameacutetereinek optimaacutelaacutesa soraacuten kialakiacutetott PAMPA modellrendszert bőr-PAMPA-nak (Skin

PAMPATM

) neveztuumlk el

3 aacutebra Az alkalmazott certramidok szerkezete eacutes a mesterseacuteges membraacuten komponensek araacutenyai

24 Bőr-PAMPA modell korrelaacutecioacuteja humaacuten bőroumln kapott adatokkal robusztussaacuteg eacutes

reprodukaacutelhatoacutesaacutegi vizsgaacutelatok

A fentiekben bemutatott optimaacutelt bőr-PAMPA modell előrejelző-keacutepesseacutege keacutet leacutepcsőben lett

vizsgaacutelva Első leacutepeacutesben a modell uacutegy lett beaacutelliacutetva hogy a PAMPA donor faacutezisaacutenak oumlsszeteacutetele

pontosan megegyezzen az ex vivo humaacuten vizsgaacutelatoknaacutel hasznaacutelt donor faacutezissal Ennek eacuterdekeacuteben a

donor faacutezishoz 45 polietileacuten-glikol 400 (PEG 400) nem-ionos detergenst adtunk A kapott bőr-

PAMPA permeabilitaacutesi eacuterteacutekek eacutes az ex vivo humaacuten adatok (2 adatbaacutezis) oumlsszeveteacutese (4 aacutebra) azt

mutatja hogy azonos kiacuteseacuterleti koumlruumllmeacutenyeket alkalmazva a keacutet modell permeabilitaacutesi adatai joacute

egyezeacutest mutatnak

4 aacutebra A bőr-PAMPA permeaacutebilitaacutesi eacuterteacutekek eacutes az ex vivo humaacuten penetraacutecioacutes adatok korrelaacutecioacuteja (N = 15)

3 Hadgraft J GuyR Biotech Gen Eng Rev2004 21 183ndash93 4 Sinkoacute B Paacutelfi M Beacuteni Sz Koumlkoumlsi J Takaacutecs-Novaacutek K Chem Biodiv 2009 6 1867-74

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

5

A modellvizsgaacutelat maacutesodik leacutepeacuteseacuteben a 3 adatbaacutezissal toumlrteacutenő oumlsszeveteacutes a modell bőr-preparaacutetum

tiacutepusra valoacute eacuterzeacutekenyseacutegeacutet mutatta meg Az adatbaacutezis inkubaacutecioacutes hőmeacuterseacuteklet (~25 oC eacutes 37

oC) eacutes bőr

preparaacutetum tiacutepusa (epidermis stratum corneum teljes bőr) alapjaacuten neacutegy csoportba lehetett sorolni A

korrelaacutecioacutes adatok alapjaacuten a bőr-PAMPA modell a teljes bőrre vonatkozoacute permeabilitaacutesi tulajdonsaacutegot

modellezi a legjobban (R2 = 089) azzal a megkoumlteacutessel hogy az egyes csoportok alacsony

vegyuumlletszaacutema miatt ez a koumlvetkezteteacutes statisztikailag nem tekinthető megalapozottnak csupaacuten

koumlzeliacutető becsleacutes

A modell robusztussaacutegaacutenak eacutes reprodukaacutelhatoacutesaacutegaacutenak jellemzeacuteseacutere ismeacutetelhetőseacutegi eacutes

szobahőmeacuterseacutekleten membraacuten stabilitaacutesi vizsgaacutelatokat veacutegeztuumlnk Az elkeacutesziacutetett bőr-PAMPA

membraacutenok egy heti illetve egy hoacutenapnyi taacuterolaacutest koumlvetően lettek tesztelve a modellen A

vizsgaacutelatban teljesen megegyező koumlruumllmeacutenyek koumlzoumltt 21 vegyuumllet permeaacutebilitaacutesa lett megadva A

kapott eredmeacutenyeket egymaacutes fuumlggveacutenyeacuteben aacutebraacutezolva az adatok joacute egyezeacutest adtak a lineaacuteris

regresszioacutes egyenes korrelaacutecioacutes egyuumltthatoacutejaacutenak neacutegyzete (R2) 098-nak adoacutedott Az eredmeacuteny alapjaacuten

a membraacuten szobahőmeacuterseacutekleten legalaacutebb egy hoacutenapig stabilnak valamint a moacutedszer ismeacutetelhetőseacutege

megfelelőnek mondhatoacute

3 Szaacutejnyaacutelkahaacutertya-specifikus bukkaacutelis-PAMPA permeabilitaacutesi modell fejleszteacutese

31 Szaacutejnyaacutelkahaacutertyaacuten keresztuumlli felsziacutevoacutedaacutes jelentőseacutege mentaacutelis betegseacutegek kezeleacuteseacuteben

A szaacutejnyaacutelkahaacutertyaacuten keresztuumlli hatoacuteanyagbeviteli uacutet szaacutemos előnnyel jaacuterhat a sziszteacutemaacutes hataacutes

eleacutereacuteseacutere mivel a bukkaacutelis illetve szublingvaacutelis szoumlveteken aacutet a hatoacuteanyag koumlzvetlenuumll a vena cava

superior-ba (nagy veacutena felső szakasza) jutva koumlzvetlenuumll a sziszteacutemaacutes keringeacutesbe jut elkeruumllve ezzel

az elsődleges hepatikus aacutetaacuteramlaacutest eacutes iacutegy a maacutejhoz koumltoumltt elsődleges metabolikus aacutetalakulaacutest Emellett

kikeruumllve a gasztrointesztinaacutelis traktust a gyomor- eacutes beacutelnyaacutelkahaacutertya pH vaacuteltozaacutesaitoacutel illetve

enzimatikus bontoacute folyamataitoacutel is megkiacutemeacutelhető a hatoacuteanyag ezzel az adagolaacutesi formaacuteval Teraacutepiaacutes

illetve az adagolaacutesboacutel koumlvetkező neheacutezseacutegeket is figyelembe veacuteve a bukkaacutelis adagolaacutes egyik uacutej

felhasznaacutelaacutesi teruumllete a mentaacutelis betegseacutegben szenvedők kezeleacutese lehet A betegeknek ezekben a

koacuterkeacutepekben jellemzően nincs betegseacutegtudatuk iacutegy sok esetben ellenszeguumllnek az orvosi

javaslatoknak A szaacutejnyaacutelkahaacutertyaacuten azonnal megtapadoacute eacutes felsziacutevoacutedoacute gyors hatoacuteanyag leadoacute

keacutesziacutetmeacutenyek ebben az esetben is joacute alternatiacutevaacutet nyuacutejthatnak

32 Bukkaacutelis adagolaacutesuacute antipszichotikum formulaacutecioacutek fejleszteacutese

A fentiekben bemutatott megfontolaacutesokat figyelembe veacuteve a BME Szerves Keacutemia eacutes Technoloacutegia

Tanszeacutekeacuten Marosi Gyoumlrgy eacutes Nagy Zsombor Kristoacutef vezette kutatoacutecsoporttal ceacutelul tűztuumlk ki keacutet

antipszichotikum az aripriprazol eacutes a risperidon formulaacutelaacutesaacutet szaacutejnyaacutelkahaacutertyaacuten keresztuumlli felsziacutevoacutedaacutes

eleacutereacutese eacuterdekeacuteben Mind a keacutet vegyuumllet jellemzően a rossz oldhatoacutesaacuteguacute eacutes a joacute permeabilitaacutesuacute A

keacutesziacutetmeacuteny technoloacutegiai fejleszteacutes ceacutelja hatoacuteanyagok gyors kioldoacutedaacutesuacute formulaacutejaacutenak kidolgozaacutesa

elektrosztatikus szaacutelkeacutepzeacutessel ciklodextrin citromsav eacutes PEG segeacutedanyagok alkalmazaacutesaacuteval A

vizsgaacutelt keacutet antipszichotikum formulaacutelt mintaacuteinak vizsgaacutelata a pION ceacuteg FluxTM

berendezeacuteseacutevel

toumlrteacutent A modellrendszer kifejezetten formulaacutelt mintaacutek gasztrointersztinaacutelis felsziacutevoacutedaacutes vizsgaacutelataacutera

lett kifejlesztve eacutes baacuter elrendezeacutese geometriai parameacuteterei a donor eacutes fogadoacute oldal teacuterfogata (20-20

ml) a mesterseacuteges membraacuten fogadaacutesaacutera alkalmas szűrő (PVDF) meacuterete eacutes iacutegy a lipid oldat teacuterfogata

(75 l) elteacuter sok tekintetben a PAMPA rendszer felnagyiacutetott maacutesaacutenak tekinthető Ennek megfelelően a

szaacutejnyaacutelkahaacutertyaacuten keresztuumlli felsziacutevoacutedaacutes modellezeacuteseacutere alkalmas mesterseacuteges lipidmembraacuten

kifejleszteacutese a PAMPA modellrendszeren toumlrteacutent

33 Modellfejleszteacutesben felhasznaacutelt ex vivo szaacutejnyaacutelkahaacutertya-penetraacutecioacutes adatok

A szaacutejnyaacutelkahaacutertya sejtes feleacutepiacuteteacutese az oszlopos elrendezeacutesű beacutel epiteacuteliummal szemben nagyban

hasonliacutet az oumlsszetett toumlbb reacutetegben pikkelyesen feleacutepuumllő bőr epiteacuteliumhoz A membraacuten koumlzel 50-a

polaacuteris lipidekből foszfolipid eacutes glikozilceramid szaacutermazeacutekokboacutel eacutepuumll fel5 Az aacutellatvilaacutegban mind

oumlsszeteacutetelben mind feleacutepiacuteteacutesben a serteacutes szaacutejuumlregi mukoacutezaacuteja aacutell legkoumlzelebb az embereacutehez Ennek

megfelelően az aacuteltalaacutenosan elfogadott ex vivo modellben is a serteacutes szaacutejnyaacutelkahaacutertya izolaacutetumboacutel

kiindulva veacutegzik a humaacuten bukkaacutelis felsziacutevoacutedaacutes előrejelzeacuteseacutet Franz diffuacutezioacutes cella segiacutetseacutegeacutevel A

vizsgaacutelati rendszerben a donor cella pH 68-as puffert tartalmaz ami megfelel az emberi nyaacutel aacutetlagos

5Squier CA Cox P Wertz PW J Invest Dermatol 1991 96123ndash6

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

6

pH eacuterteacutekeacutenek Az in vitro modellfejleszteacuteshez Kokate eacutes mtsai aacuteltal koumlzoumllt a fentiekkel azonos serteacutes

szaacutejuumlregi epiteacutelium izolaacutetumon (vastagsaacutega 500plusmn50 m) veacutegzett ex vivo permeabilitaacutes vizsgaacutelati

eredmeacutenyeket hasznaacuteltuk fel6

34 Bukkaacutelis-PAMPA modell feleacutepiacuteteacutese

A PAMPA alapuacute permeabilitaacutes meacutereacutes 37 plusmn 05degC-on 4 oacutera inkubaacutelaacutes mellett zajlott A

modelloptimaacutelaacutes soraacuten haacuteromfeacutele mesterseacuteges lipidmembraacuten vizsgaacutelata toumlrteacutent A lipidrendszerek

oldaacutesaacutera a Richterben maacuter koraacutebban a gasztrointesztinaacutelis (GI) felsziacutevoacutedaacutes modellezeacuteseacuteben bevaacutelt

oldoacuteszert a n-dodekaacutent alkalmaztuk a haacuterom mesterseacuteges membraacuten maga az oldoacuteszer vagyis a n-

dodekaacuten a koraacutebban optimaacutelt foszfatidilkolint eacutes koleszterint tartalmazoacute GI-specifikus membraacuten eacutes a

Squier eacutes mtsai aacuteltal publikaacutelt30

szaacutejnyaacutelkahaacutertya-specifikus lipidoumlsszeteacutetelű membraacutenok voltak

1 taacuteblaacutezat Bukkaacutelis-PAMPA modellezeacutesneacutel alkalmazott mesterseacuteges membraacutenok oumlsszeteacutetele

Membraacuten alkotoacutek

Oldoacuteszer membraacuten

(n-dodekaacuten)

GI modell

lipidoumlsszeteacutetel

(mgml dodekaacuten)

Szaacutejnyaacutelkahaacutertya- specifikus

lipidoumlsszeteacutetelli

(mgml dodekaacuten)

foszfatidilkolin - 267 80

koleszterin - 133 103

palmitinsav - 0 40

glikozilceramid - 0 60

szfingomielin - 0 33

foszfatidilinozitol - 0 08

foszfatidiletanolamin - 0 75

35 Bukkaacutelis-PAMPA modell korrelaacutecioacuteja serteacutes szaacutejnyaacutelakahaacutertyaacuten kapott adatokkal

Munkaacutenk ceacutelja a hatoacuteanyagok illetve az azokboacutel fejlesztett formulaacutecioacutek szaacutejnyaacutelkahaacutertyaacuten keresztuumlli

felsziacutevoacutedaacutesaacutet legjobban modellező n-dodekaacuten-lipid kevereacutek azonosiacutetaacutesa volt A referenciakeacutent

kivaacutelasztott serteacutes ex vivo meacutereacutesi eredmeacutenyeket felhasznaacutelva haacuterom kuumlloumlnboumlző oumlsszeteacutetelű membraacutent

tisztaacuten n-dodekaacutennal a gasztrointesztinaacutelis epiteacuteliumra illetve serteacutes szaacutejnyaacutelkahaacutertyaacutera-specifikus

oumlsszeteacutetelű lipidkevereacutekekkel kialakiacutetott PAMPA modelleket hasonliacutetottuk oumlssze Az

oumlsszehasonliacutetaacuteshoz 11 modellvegyuumlletet vaacutelasztottunk ki melyek PAMPA modellben meacutert logPe

eacuterteacutekeit vetettuumlk oumlssze az ex vivo kiacuteseacuterletekben meghataacuterozott logKp eacuterteacutekekkel Az egyes mesterseacuteges

lipidmembraacutenok eseteacuteben kapott logPe adatok eacutes az ex vivo logKp adatok lineaacuteris regresszioacuteval toumlrteacutent

oumlsszeveteacutese alapjaacuten a n-dodekaacuten alapuacute oldoacuteszer-PAMPA modell adta a legjobb korrelaacutecioacutet R2 = 081

miacuteg a GI-PAMPA eseteacuteben R2=076 eacutes a szaacutejnyaacutekahaacutertya sepcifikus-PAMPA eseteacuteben R

2=028

korrelaacutecioacutes eredmeacutenyeket kaptunk

Az eredmeacutenyek elemzeacuteseacutet egy nem-parameacuteteres a rangszaacutemkuumlloumlnbseacutegek abszoluacuteteacuterteacutek oumlsszegeacutenek

moacutedszere (SRD Sum of Ranking Differences)7 segiacutetseacutegeacutevel is elveacutegeztuumlk A moacutedszer alapjaacuten a

legkisebb rangszaacutemkuumlloumlnbseacutegű modell adatai hasonliacutetanak leginkaacutebb a referencia adatokra Az

oumlsszeveteacutes eredmeacutenyekeacuteppen a n-dodekaacuten alapuacute oldoacuteszer-PAMPA modell 14 a GI-PAMPA modell

16 miacuteg a szaacutejnyaacutelkahaacutertya-specifikus PAMPA rendszer 25 rangszaacutemkuumlloumlnbseacuteget eacutert el

Az eredmeacutenyek alapjaacuten elmondhatoacute hogy a n-dodekaacuten alapuacute oldoacuteszer-PAMPA modell aacuteltal kapott

permeabilitaacutesi adatok hasonliacutetanak leginkaacutebb az ex vivo referenciakeacutent szolgaacuteloacute adatokhoz Emiatt a

bukkaacutelis felsziacutevoacutedaacutes optimaacutelaacutesaacutera iraacutenyuloacute ideaacutelis formulaacutecioacute kivaacutelasztaacutesi kiacuteseacuterletekhez a n-dodekaacuten

alapuacute egyoldoacuteszeres optimaacutelt bukkaacutelis-PAMPA rendszer keruumllt felhasznaacutelaacutesra

36 Risperidon gyoacutegyszerkeacutesziacutetmeacutenyek bukkaacutelis-PAMPA vizsgaacutelata

A risperidon gyoacutegyszerformaacutek biohasznosulaacutesaacutenak előrejelzeacuteseacutere szolgaacuteloacute szimultaacuten kioldoacutedaacutesi eacutes

permeabilitaacutesi vizsgaacutelatok parameacutetereinek beaacutelliacutetaacutesaacutenak eacuterdekeacuteben a hatoacuteanyagot tartalmazoacute

keacutesziacutetmeacutenyek puffer oldata vagy szuszpenzioacuteja a beaacutelliacutetott bukkaacutelis-PAMPA rendszerben lettek

elővizsgaacutelva Az 5 aacutebra alapjaacuten laacutethatoacute hogy mindhaacuterom keacutesziacutetmeacuteny eseteacuten toumlbb hatoacuteanyag-

molekula jutott aacutet a bukkaacutelis-PAMPA n-dodekaacuten aacuteltal keacutepzett membraacutenjaacuten mint a tiszta

hatoacuteanyagboacutel Az eredmeacutenyből az is kitűnik hogy a HPBCD alkalmazaacutesa nagyban javiacutetotta a

6Kokate A Xiaoling L Williams PJ Singh P Jasti BR Pharm Res 2009 26(5) 1130ndash9 7Heacuteberger K Kollaacuter‐Hunek K J Chemomet 2011 25(4) 151ndash8

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

7

keacutesziacutetmeacutenyben a hatoacuteanyag permeabilitaacutesaacutet tovaacutebbaacute azt is hogy az oumlntoumltt film formulaacutecioacute

permeabilitaacutesi eredmeacutenye kiemelkedik a keacutesziacutetmeacutenyek koumlzuumll

5 aacutebra Risperidon keacutesziacutetmeacutenyek bukkaacutelis-PAMPA modell fogadoacute oldalaacuten kialakuloacute aacutetlagos hatoacuteanyag

koncentraacutecioacuteja haacuterom paacuterhuzamos meacutereacutes mellett (HPBCD hidroxipropil--ciklodextrin PVP poli-vinil-

pirrolidon)

4 Veacuterminusagy gaacutet-specifikus in vitro permeabilitaacutesi modell fejleszteacutese finomhangolaacutesa (PAMPA-

BBB)

41 Veacuter-agy gaacutet mint a koumlzponti idegrendszer beleacutepeacutesi kapuja in vivo eacutes in vitro modelljei

A veacuter-agy gaacutet (BBB) a koumlzponti idegrendszer veacutedelmeacutet szolgaacuteloacute oumlsszetett sejtrendszer mely a legtoumlbb

exogeacuten molekula agyi penetraacutecioacutejaacutet hateacutekonyan gaacutetolja A vegyuumlletek transzportjaacutet illetően a veacuter-agy

gaacutetnak vagyis az agyi kapillaacuteris erek falaacutet alkotoacute endoteacutel sejteknek kuumlloumlnoumlsen fontos a szerepe

Feleacutepiacuteteacuteseacutet tekintve elteacuter a toumlbbi szoumlvet (pl gasztrointesztinaacutelis bukkaacutelis vagy bőr) haacutemsejtjeacutetől

Membraacutenrendszeruumlk rendezettseacutege nagyobb eacutes az endoteacutel sejtek koumlzoumltti kapcsolatok (tight junction) is

sokkal szorosabb illeszkedeacutest mutat A BBB a sejtmembraacutent alkotoacute foszfolipidek oumlsszeteacuteteleacuteben is

jelentősen kuumlloumlnboumlzik a toumlbbi beleacutepeacutesi kaputoacutel A taacutepcsatorna endoteacuteljeacutenek koumlzel semleges toumllteacutesű

lipidmembraacutenjaacutehoz keacutepest a BBB membraacutenjaacuteban nagyobb mennyiseacutegben jelenleacutevő nettoacute negatiacutev

toumllteacutesű foszfatidilszerin foszfatidilinozitol eacutes foszfatidsav lipidkomponensek miatt egyuacutettal egy

negatiacutev toumllteacutesfelhőjű gaacutetat hoznak leacutetre8 Ennek koumlszoumlnhetően miacuteg az exogeacuten molekulaacutek legnagyobb

reacutesze illetve kiemelten a baacutezikus karakterű hatoacuteanyagok főkeacutent passziacutev transzport uacutetjaacuten jutnak aacutet a

veacuter-agy gaacutet endoteacutel sejtjein addig a savas karakterű vegyuumlletek szaacutemaacutera ezen az uacutetvonalon

gyakorlatilag aacutetjaacuterhatatlan a BBB

A veacuter-agy gaacuteton keresztuumll megvaloacutesuloacute transzportfolyamatok vizsgaacutelataacutera in silico in vitro eacutes in vivo

modellek egyaraacutent rendelkezeacutesre aacutellnak Az in silico technikaacutek prediktiacutev ereje jellemzően csekeacutely Az

in vivo preklinikai vizsgaacutelatokban a hatoacuteanyagok agyi penetraacutecioacutejaacutet az adott hatoacuteanyag agyi (CB)

illetve plazma (CP) koncentraacutecioacutejaacutenak haacutenyadosaacuteval illetve annak logaritmizaacutelt eacuterteacutekeacutevel a logBB

eacuterteacutekkel szoktaacutek jellemezni Baacuter nincs aacuteltalaacutenosan elfogadott logBB kuumlszoumlbeacuterteacutek a CNS aktivitaacutesra

annyi azonban elmondhatoacute hogy a rendelkezeacutesre aacutelloacute gyoacutegyszerkincs CNS-re hatoacute vegyuumlleteinek

logBB eacuterteacuteke jellemzően nagyobb mint -059 In vitro sejtes modellek koumlzuumll a gyoacutegyszeriparban szeacuteles

koumlrben elterjedtek a Caco-2 eacutes MDCK sejtvonalakon alapuloacute tesztrendszerek Ezek előnye hogy a

passziacutev transzport mellett az aktiacutev transzportot is modellezik A sejtvonalak fenntartaacutesa azonban

időigeacutenyes illetve a modell oumlsszetettseacutege miatt amit főkeacutent az aktiacutev transzporter feheacuterjeacutek eacutes

metabolizaacuteloacute enzimek jelenleacutete okoz az agyi felsziacutevoacutedaacutes jellemzeacutese illetve a modell

automatizaacutelhatoacutesaacutega neheacutezkes Alternatiacutev megoldaacuteskeacutent a BBB penetraacutecioacute modellezeacuteseacuteben is

megjelent a PAMPA technika alkalmazaacutesa Az első BBB-specifikus effektiacutev permeabilitaacutes meacutereacuteseacutere

szolgaacuteloacute PAMPA-BBB modellt 2003-ban Di eacutes mtsai koumlzoumllteacutek11

Az alapvető PAMPA elrendezeacutesben

nem toumlrteacutent vaacuteltozaacutes mesterseacuteges membraacutenkeacutent serteacutes agyi lipid extraktumot (porcine polar brain lipid

extractndash PBLE) oldottak n-dodekaacutenban a donor eacutes fogadoacute cellaacutekat a fizoloacutegiaacutes koumlzegeknek

megfelelően (plazma rarr idegsejt citoszolja) pH 74 pufferrel toumlltoumltteacutek fel A modell optimaacutelaacutesa soraacuten a

membraacutenban oldott lipid mennyiseacutegeacutenek (0-100 mgml) eacutes a lipidoldat teacuterfogataacutenak (4-20 l) hataacutesaacutet

8Kraumlmer SD Hurley JA Abbot NJ Begley DJ J Lipid Res 2002 38 557ndash65 9Doran A Obach RS Smith BJ Hosea NA Becker S Callegari E Drug Metab Dispos 2005 33 165ndash74

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

8

vizsgaacuteltaacutek A PAMPA rendszer inkubaacutecioacuteja minden esetben szobahőmeacuterseacutekleten 18 oacuteraacuten aacutet toumlrteacutent

Az egyes mesterseacuteges membraacuten oumlsszeaacutelliacutetaacutesok mellett kapott effektiacutev permeabilitaacutesi eacuterteacutekeket

Lombardo eacutes mtsai aacuteltal kidolgozott in silico logBB adatokkal10

vetetteacutek oumlssze melynek alapjaacuten a

22 mgl PBLE koncentraacutecioacute eacutes 4 l n-dodekaacutennal keacutepzett oldatteacuterfogat mutatkozott ideaacutelisnak Az

optimaacutelt modellben a meacutert effektiacutev permeabilitaacutes (Pe) ndash in silico logBB oumlsszeveteacutese alapjaacuten soroltaacutek a

vegyuumlleteket CNS+ (Pe gt 410-6

cms) eacutes CNS- (Pe lt 210-6

cms) kategoacuteriaacutekba

42 PAMPA-BBB modell fejleszteacutese inkubaacutecioacutes parameacuteterek finomhangolaacutesa

Az előző pontban leiacutertaknak megfelelően a BBB-specifikus PAMPA modell fejleszteacutes kiindulaacutesi

pontjakeacutent a Di eacutes mtsai aacuteltal kidolgozott modell szolgaacutelt A fejleszteacutes ceacutelja egy olyan PAMPA modell

kidolgozaacutesa volt ami in vivo logBB adatokkal is joacute egyezeacutest mutat eacutes alkalmas lehet vezeacutermolekula

optimaacutelaacutesi szakaszban a kis szerkezeti vaacuteltozaacutesokboacutel adoacutedoacute permeabilitaacutesi kuumlloumlnbseacutegek alapjaacuten BBB

penetraacutecioacutes sajaacutetsaacuteg szerinti sorrend felaacutelliacutetaacutesaacutera azonos szerkezeti koumlrbe eső vegyuumlletek koumlzoumltt Ennek

megfelelően a modellfejleszteacutes első leacutepeacuteseacuteben a Di eacutes mtsai aacuteltal vizsgaacutelt hatoacuteanyagok illetve

kereskedelmi uacuteton beszerezhető in vivo logBB adattal rendelkező gyoacutegyszermolekulaacutekat gyűjtoumlttuumlnk

oumlssze

A kivaacutelasztott 27 diverz szerkezeti koumlrből szaacutermazoacute vegyuumllet mind molekulatoumlmeguumlk eacutes lipofilitaacutesuk

mind az in vivo logBB eacuterteacutekuumlk szempontjaacuteboacutel szeacuteles tartomaacutenyt fednek le illetve sav-baacutezis karakteruumlk

alapjaacuten is heterogeacutennek tekinthetők (5 savas 17 baacutezikus eacutes 5 neutraacutelis) A referencia vegyuumlletek

kivaacutelasztaacutesaacutenaacutel fontos szempont volt hogy agyi felsziacutevoacutedaacutesukat aktiacutev transzporterek ne befolyaacutesoljaacutek

A vizsgaacutelt hatoacuteanyagok koumlzuumll a BBB+ vegyuumlletek irodalmi adatok alapjaacuten passziacutev diffuacutezioacuteval jutnak

be a CNS-be

A vizsgaacutelat illetve a modelloptimaacutelaacutes első leacutepeacutesekeacutent a 27 kivaacutelasztott vegyuumllet permeabilitaacutesaacutenak

meghataacuterozaacutesa az eredeti Di eacutes mtsai aacuteltal kidolgozott PAMPA-BBB moacutedszer szerint toumlrteacutent A kapott

adatokat a meacutert logPe eacuterteacutekek eacutes a megfelelő in vivo logBB adatok koumlzoumltti lineaacuteris korrelaacutecioacute (R2 =

0697) alapjaacuten elemeztuumlk A modell prediktiacutev ereje koumlzepesnek mondhatoacute

A modellfejleszteacutes a tovaacutebbiakban az 11 pontban is bemutatott a PAMPA modell fejleszteacutesi iraacutenyaacutet

maacuter koraacutebban maacutesok aacuteltal is figyelembe vett vaacuteltoztathatoacute parameacuteterek leacutepeacutesenkeacutenti finom optimaacutelaacutesa

szerint toumlrteacutent

43 PAMPA-BBB modellrendszer inkubaacutelaacutesi hőmeacuterseacuteklet eacutes idő hataacutesaacutenak vizsgaacutelata

A vaacuteltoztathatoacute parameacuteterek koumlzuumll előszoumlr az inkubaacutelaacutesi hőmeacuterseacuteklet eacutes az idő hataacutesaacutet vizsgaacuteltuk A

PAMPA rendszer parameacutetereinek optimaacutelaacutesaacutenaacutel minden esetben az effektiacutev permeabilitaacutes (logPe) eacutes az

in vivo logBB eacuterteacutekek koumlzoumltti lineaacuteris korrelaacutecioacute vaacuteltozaacutesa volt a vezeacuterparameacuteter A kiindulaacutesi

PAMPA-BBB modell (inkubaacutelaacutesi koumlruumllmeacutenyek 18 oacutera RT) előrejelzőkeacutepesseacutege (R2 = 0557) az

inkubaacutelaacutesi idő eacutes hőmeacuterseacuteklet vaacuteltozaacutesaacutetoacutel csak kis meacuterteacutekben fuumlggoumltt Baacuter a szobahőmeacuterseacutekleten 4

oacuteraacutes inkubaacutelaacutes mellett kaptuk a legjobb korrelaacutecioacutet az in vivo adatokkal (R2 = 0693) a fizioloacutegiaacutes

koumlruumllmeacutenyekre eacutes a modell gyorsiacutetaacutesaacutera valoacute toumlrekveacutes illetve a korrelaacutecioacutek koumlzoumltti kis elteacutereacutes miatt a

tovaacutebbi modelloptimaacutelaacutesi leacutepeacutesek 4 oacuteraacutes 37 oC-on toumlrteacutenő inkubaacutecioacute mellett folytak (R

2 = 0580)

44 PAMPA-BBB modellrendszer membraacuten teacuterfogataacutenak eacutes oumlsszeteacuteteleacutenek vizsgaacutelata

A mesterseacuteges PAMPA membraacuten oldoacuteszer teacuterfogataacutenak vizsgaacutelata Carrara eacutes mtsainak a

megfigyeleacuteseacuteből indult ki11

Vizsgaacutelataikban a n-dodekaacutenban illetve n-dodekaacutenn-hexaacuten 11 (VV)

araacutenyuacute kevereacutek oldoacuteszerben oldott lipidekből aacutelloacute membraacuten alkalmazaacutesakor jelentős kuumlloumlnbseacuteget

azonosiacutetottak a vizsgaacutelt vegyuumlletek permeabilitaacutesi tulajdonsaacutegaacuteban A jelenseacuteg ebben az esetben abboacutel

adoacutedik hogy az illeacutekony oldoacuteszerkomponens vagyis a n-hexaacuten elpaacuterolog a membraacuten feluumlleteacuteről azaz

valoacutejaacuteban ezzel a vizsgaacutelati moacutedszerrel a lipidmembraacuten n-dodekaacuten mennyiseacutegeacutet vagyis az oldoacuteszer

komponens teacuterfogataacutet lehet vaacuteltoztatni

Fentiek alapjaacuten a mesterseacuteges membraacuten oldoacuteszer teacuterfogataacutenak hataacutesaacutet a kuumlloumlnboumlző n-dodekaacuten eacutes n-

hexaacuten araacutenyuacute (01 13 11 31 10) elegyeiben oldott szoumlvetspecifikus PBLE-t alkalmazaacutesa mellett

vizsgaacuteltuk a kivaacutelasztott 15 referencia vegyuumlleten Ebben az esetben is a logPe eacuterteacutekek eacutes az in vivo

logBB adatok koumlzoumltti korrelaacutecioacute tovaacutebbaacute a maacuter 35 pontban bemutatott nem-parameacuteteres SRD

moacutedszer segiacutetseacutegeacutevel toumlrteacutent a modellbeaacutelliacutetaacutesok eacuterteacutekeleacutese Vizsgaacutelataink alapjaacuten elmondhatoacute hogy

10Lombardo F Blake JF Curatolo WJ J Med Chem 1996 39 4750ndash45 11 Carrara S Reali V Misiano P Dondio G Bigogno C Int J Pharm 2007 345 125ndash33

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

9

mind a korrelaacutecioacutet (R2 = 089) mind az SRD eacuterteacutekeket (18) figyelembeveacuteve az 13 n-dodekaacutenn-hexaacuten

araacutenyuacute lipidoldoacuteszer oumlsszeteacutetel alkalmazaacutesa az optimaacutelis a PAMPA-BBB modell előrejelző keacutepesseacutegeacutet

figyelembe veacuteve

A koumlvetkező leacutepeacutesben a mesterseacuteges membraacuten keacutet komponenseacutenek a PBLE mennyiseacutegeacutenek (0-

10 mV) eacutes a n-dodekaacuten teacuterfogataacutenak (125-5 l) permeabilitaacutesra gyakorolt hataacutesaacutet vizsgaacuteltuk

reacuteszletesen Az eredmeacutenyek alapjaacuten a logPe minus logBB koumlzoumltti korrelaacutecioacutet figyelembe veacuteve aacutetlagosan a

kisebb n-dodekaacuten mennyiseacutegek mellett kaptunk nagyobb korrelaacutecioacutes eacuterteacutekeket az optimaacutelis membraacuten

oumlsszeteacutetel a 10 mV PBLE ndash 125 l n-dodekaacuten mellett volt azonosiacutethatoacute (R2=089) Az eredmeacuteny

alapjaacuten megaacutellapiacutethatoacute hogy a kis n-dodekaacuten eacutes nagy PBLE mennyiseacuteg egyuumlttesen segiacutetik a

mesterseacuteges lipidmembraacuten BBB specificitaacutesaacutenak kifejeződeacuteseacutet

Abboacutel kiindulva hogy a humaacuten CNS koleszterin tartalma (23 mgg) aacutetlagosan magasabb mint maacutes

szoumlvetekeacute12

a mesterseacuteges membraacuten permeabiltaacutesi viszonyainak vaacuteltozaacutesa eacutes a koleszterin mennyiseacutege

koumlzoumltti oumlsszefuumlggeacutest is reacuteszletes vizsgaacutelatuk A koleszterin koncentraacutecioacutejaacutet 033 eacutes 166 mV koumlzoumltt

vaacuteltoztattuk A koleszterin hataacutesa mind az eredeti 5 l n-dodekaacuten mind a n-dodekaacutenn-hexaacuten 13

(VV) araacutenyuacute oldoacuteszer rendszer mellett vizsgaacutelatra keruumllt A logPe minus logBB eacuterteacutekek koumlzoumltti lineaacuteris

korrelaacutecioacute eacutes SRD parameacuteterek vaacuteltozaacutesa alapjaacuten azt talaacuteltuk hogy a keacutet oldoacuteszerrendszerben a

koleszterinnek eacuteppen ellenteacutetes hataacutesa van a PAMPA modell BBB-specifikus jellegeacutere

Miacuteg a nagyobb n-dodekaacuten tartalmuacute mesterseacuteges membraacuten alkalmazaacutesa mellett a koleszterin

mennyiseacutegeacutenek noumlveleacutese javiacutetotta a modell logBB prediktivitaacutesaacutet addig a kisebb n-dodekaacuten tartalom

mellett a noumlvekvő koleszterin tartalom hataacutesaacutera a BBB-specifikus jelleg csoumlkkeneacutest mutatott

Az eredmeacutenyek alapjaacuten toumlrekedve a PAMPA-BBB modell előrejelző keacutepesseacutegeacutenek noumlveleacuteseacutere

koumlltseacuteghateacutekonysaacutegaacutera eacutes a mesterseacuteges membraacuten oumlsszeaacutelliacutetaacutesaacutenak egyszerűsiacuteteacuteseacutere az optimaacutelis

membraacuten oumlsszeaacutelliacutetaacutesnak a 10 mV PBLE 0 mV koleszterin n-dodekaacutenn-hexaacuten 13 araacutenyuacute

oldoacuteszer adoacutedott

45 Az oldhatoacutesaacuteg javiacutetaacutesa a segeacutedoldoacuteszer hataacutesa a PAMPA-BBB modellben

Az elmuacutelt 20 eacutevben a gyoacutegyszerkutataacutesban eacutes ezen beluumll kiemelten a CNS iraacutenyuacute teraacutepiaacutes teruumlleten

egyre fokozottabb a magas lipofilitaacutesuacute eacutes ennek koumlvetkezteacuteben a vizes koumlzegben rosszul oldoacutedoacute

vegyuumlletek kezeleacuteseacutenek probleacutemaacuteja A hatoacuteanyagok fizikai keacutemiai jellemzeacuteseacuteneacutel eacutes farmakoloacutegiai

vizsgaacutelatainaacutel az aacuteltalaacutenosan elfogadott segeacutedoldoacuteszer a polaacuteris aproacutetikus sajaacutetsaacuteguacute DMSO melyet

egyuacutettal a hatoacuteanyagok oldhatoacutesaacuteg javiacutetaacutesaacutenak eacuterdekeacuteben is alkalmaznak A DMSO in vitro sejtes

permeabilitaacutesi modellekben noumlveli a sejmembraacuten permeabilitaacutesaacutet amit a foszfolipid kettősreacutetegben az

oldoacuteszer aacuteltal kialakiacutetott poacuterusokkal magyaraacuteznak13

Fentiek miatt illetve a PAMPA-BBB rendszer

rosszul oldoacutedoacute vegyuumlletekre toumlrteacutenő kiterjeszteacutese eacuterdekeacuteben megvizsgaacuteltuk a DMSO hataacutesaacutet az

optimaacutelt modell eseteacuteben is

A DMSO hataacutesaacutet a keacutet koraacutebban bemutatott n-dodekaacuten eacutes n-dodekaacutenn-hexaacuten 13

oldoacuteszerrendszerben kialakiacutetott mesterseacuteges membraacuten eseteacuteben is megvizsgaacuteltuk A DMSO

permeabilitaacutesaacutet a PAMPA akceptor oldalaacuten kialakuloacute oldoacuteszer koncentraacutecioacute meghataacuterozaacutesaacuten keresztuumll

laacutengionizaacutecioacutes detektorral kapcsolt gaacutezkromatograacutefiaacutes technikaacuteval (GCminusFID) vizsgaacuteltuk A vizsgaacutelat

alapjaacuten a n-dodekaacutenban oldott PBLE eacutes koleszterin tartalmuacute membraacuten gyakorlatilag aacutetjaacuterhatatlan a

DMSO szaacutemaacutera 10 VV koszolvenst adva a donor oldali pufferhez az akceptor oldalon 001 VV-

ban volt csupaacuten meacuterhető a DMSO jelenleacutete A n-dodekaacutenn-hexaacuten 13 elegyeacutet tartalmazoacute

lipidmembraacuten maacuter kismeacuterteacutekben aacuteteresztő a DMSO oldoacuteszerre neacutezve A donor oldalon 10 VV

kiindulaacutesi koncentraacutecioacutejuacute DMSO mellett az akceptor oldalon 018 VV-ban jelent meg az oldoacuteszer

A tovaacutebbi vizsgaacutelatokban ahol a donor eacutes fogadoacute oldali DMSO koncentraacutecioacute 5-20 VV koumlzoumltt

vaacuteltozott a maacuter optimaacutelt PAMPA-BBB modell (10 mV PBLE n-dodekaacutenn-hexaacuten 13 4 oacutera 37oC)

prediktiacutev erejeacutenek vaacuteltozaacutesaacutet koumlvettuumlk Vizsgaacutelataink alapjaacuten meacuteg 10 eacutes 15 VV DMSO alkalmazaacutesa

mellett is a logPe eacutes in vivo logBB eacuterteacutekek koumlzoumltt szoros lineaacuteris korrelaacutecioacute (R2~085) volt

tapasztalhatoacute szignifikaacutens kuumlloumlnbseacuteg neacutelkuumll 15 VV DMSO tartalom felett a korrelaacutecioacute lecsoumlkkent

(R2=068) az eredmeacutenyek reprodukaacutelhatatlannaacute eacutes iacutegy megbiacutezhatatlannaacute vaacuteltak A legjobb eredmeacutenyt

5 VV DMSO hozzaacuteadaacutesaacuteval lehetett azonosiacutetani (R2=092)

12Dietschy JM Turley SD J Lipid Res 2004 45 1375ndash97 13Notman R Noro M OMalley B Anwar J J Am Chem Soc 2006 128 13982ndash3

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

10

46 Az optimaacutelt PAMPA-BBB modell vizsgaacutelata a teljes referencia vegyuumlletkoumlroumln

A PAMPA-BBB rendszer parameacutetereinek finomhangolaacutesaacutet koumlvetően a fejleszteacutes utolsoacute leacutepeacuteseacuteben az

optimaacutelt modell megbiacutezhatoacutesaacutegaacutenak prediktiacutev erejeacutenek ellenőrzeacuteseacutere a logPe eacutes in vivo logBB adatok

korrelaacutecioacutejaacutet a teljes 27 kivaacutelasztott referenciaanyagra kiterjesztve is megvizsgaacuteltuk Az optimaacutelt

koumlruumllmeacutenyek koumlzoumltt azaz 4 oacutera 37 oC-on toumlrteacutenő inkubaacutelaacutes izo-pH (pH = 74) koumlruumllmeacutenyek 5 VV

DMSO segeacutedoldoacuteszert alkalmazva PBLE (10 mV koleszterin neacutelkuumll) membraacuten 31 n-hexaacutenn-

dodekaacuten elegyeacuteben oldva R2 = 0839 lineaacuteris korrelaacutecioacutes eacuterteacuteket kaptunk (6 aacutebra) Tekintettel arra

hogy ezt a korrelaacutecioacutes eacuterteacuteket heterogeacuten szerkezeti eacutes fizikai keacutemiai sajaacutetsaacuteguacute vegyuumlleteken eacuterte el a

modell elmondhatoacute hogy a kialakiacutetott PAMPA-BBB rendszer kellően robusztus eacutes prediktiacutev ereje

alkalmassaacute teszi CNS hataacutest mutatoacute vezeacutermolekulaacutek BBB-specifikus permeabilitaacutesaacutenak jellemzeacuteseacutere

6 aacutebra Az optimaacutelt PAMPA-BBB modellben meacutert effektiacutev permeabilitaacutes eacuterteacutekek eacutes az

in vivo logBB adatok koumlzti lineaacuteris korrelaacutecioacute

5 Foszfolipidoacutezis modellezeacutese szoumlvetspecifikus gradiens pH elrendezeacutesű PAMPA rendszerekben

51 A foszfolipidoacutezis mint gyoacutegyszermelleacutekhataacutes eacutes kialakulaacutesaacutenak mechanizmusa

A foszfolipidoacutezis (PLD) mint fizioloacutegiaacutes jelenseacuteg a foszfolipidek tuacutelzott felhalmozoacutedaacutesaacutet jelenti a

sejtek lizoszoacutemaacutejaacuteban14

aminek egyik jellemző citoloacutegiai megjeleneacutese a lamellaacuteris testek kialakulaacutesa

A jelenleg alkalmazott gyoacutegyszerkincs 5 -aacutenaacutel iacutertak le a PLD-al oumlsszefuumlggő melleacutekhataacutesokat Az

ehhez koumlthető melleacutekhataacutesok kritikus toxikoloacutegiai jellegeacutet az is bizonyiacutetja hogy 2006-ban az FDA

leacutetrehozta az bdquoFDA Phospholipidosis Working Grouprdquo-ot A megfigyeleacutesek szerint a PLD aacuteltalaacuteban a

baacutezikus vagy kationos amfifil karakterű gyoacutegyszerek (CAD ndash cationic amphiphilic drugs) kroacutenikus

adagolaacutesa mellett jelenik meg amit ezen hatoacuteanyagok lizoszoacutemaacutekba toumlrteacutenő egyiraacutenyuacute transzportjaacuteval

magyaraacuteznak Az egyiraacutenyuacute transzport soraacuten a CAD molekula a citoszoacutel koumlzegeacuteből (pH 74) a joacuteval

savasabb (pH~4) lizoszoacutemaacuteba keruumllve protonaacuteloacutedik polaritaacutesa ennek koumlszoumlnhetően megnő iacutegy a

citoszol iraacutenyuacute transzportja gaacutetolt lesz A folyamat oumlsszesseacutegeacuteben a CAD karakterű vegyuumlletek

lizoszoacutemaacuteban valoacute felhalmozoacutedaacutesaacutehoz a lizoszoacutema homeosztaacutezisaacutenak illetve ennek eredmeacutenyekeacutepp

lipid anyagcsereacutejeacutenek felborulaacutesaacutehoz vezet A folyamat koumlzvetve a foszfolipidek felhalmozoacutedaacutesaacutet

eredmeacutenyezi ami a lamellaacuteris keacutepletek kialakulaacutesaacuteval jaacuter

A PLD kuumlloumlnboumlző szoumlvetekben alakulhat ki azonban leggyakrabban a tuumldő alveolaacuteris makrofaacutegjaiban

fordul elő A folyamat aacuteltalaacuteban reverzibilis a gyoacutegyszeradagolaacutes felfuumlggeszteacuteseacutet koumlvetően a sejtek

homeosztaacutezisa helyreaacutell

52 A foszfolipidoacutezis in silico eacutes in vitro modelljei

A PLD fokozott toxicitaacutesi kockaacutezata miatt a melleacutekhataacutes előrejelzeacuteseacutere szaacutemos in silico szaacutemiacutetaacutesi

moacutedszert is kidolgoztak A modellek jellemzően gyoacutegyszeripari koumlrnyezetben lettek kifejlesztve

melyek azonos moacutedon a hatoacuteanyagok keacutet fizikai keacutemiai parameacutetereacutevel a proton-disszociaacutecioacuteval (pKa)

14Halliwell WH Toxicol Pathol 1997 25 53ndash60

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

11

eacutes a lipofilitaacutessal (logPD) suacutelyozzaacutek a melleacutekhataacutes megjeleneacuteseacutenek rizikoacutejaacutet A habilitaacutecioacute

terjedelmeacutere tekintettel ezek koumlzuumll csak kettő keruumll bemutataacutesra

Ploemen eacutes mtsai (Organon) a hatoacuteanyagok szaacutemiacutetott legbaacutezikusabb N atomjaacutehoz koumlthető cpKa

(szaacutemiacutetott pKa) eacutes clogP (szaacutemiacutetott logP) eacuterteacutekek felhasznaacutelaacutesaacuteval kuumlloumlnboumlztetteacutek meg a

foszfolipidoacutezist indukaacuteloacute (PLD+) eacutes nem indukaacuteloacute (PLD-) anyagokat A modell PLD+-nak jeloumlli

azokat a vegyuumlleteket melyekneacutel (cpKa)2+(clogP)

2 gt 90 A szabaacutely kiegeacutesziacuteteacutesekeacutent PLD- osztaacutelyba

sorolandoacute az a vegyuumllet melyre igaz hogy cpKabaacutezis lt 8 eacutes clogP lt 115

Tomizawa eacutes mtsai (Pfizer) a

vegyuumlletek clogP eacuterteacutekeacutet eacutes pH 4-en szaacutemiacutetott nettoacute toumllteacuteseacutet (NT) kombinaacutelva neacutegy (- alacsony

koumlzepes magas) kategoacuteria szerint skaacutelaacutezott modellt javasoltaacutek a PLD in silico előrejelzeacuteseacutere16

A jelenleg ismert in vitro PLD modellek elmeacuteleti haacutettereacuteben a foszfolipid eacutes a hatoacuteanyag koumlzoumltt

kialakuloacute koumllcsoumlnhataacutes jellemzeacutese aacutell A Vitovic eacutes mtsai aacuteltal kidolgozott szűrőrendszerben a

koumllcsoumlnhataacutes hateacutekonysaacutegaacutet a kritikus micellakeacutepződeacutesi koncentraacutecioacute (CMC) segiacutetseacutegeacutevel jellemzik A

96 lyukuacute meacuterőtaacutelcaacuten egyszerre 8 vegyuumlletet lehet a modellben vizsgaacutelni mivel a CMC

meghataacuterozaacutesaacutehoz egy 8-12 pontos feluumlleti feszuumlltseacuteg ndash koncentraacutecioacute goumlrbeacutet kell felvenni17

Emiatt baacuter

a moacutedszer automatizaacutelhatoacute az aacuteteresztőkeacutepesseacutege relatiacutev csekeacutelynek mondhatoacute Zhou eacutes mtsai a

modell aacuteteresztőkeacutepesseacutegeacutenek noumlveleacutese eacuterdekeacuteben fluoreszcens festeacutek (Prodan) segiacutetseacutegeacutevel

hataacuteroztaacutek meg a kritikus micellakeacutepződeacutesi koncentraacutecioacutet18

Baacuter az előző moacutedszerhez keacutepest

vegyuumlletenkeacutent kevesebb meacutereacutesi pontot kell felvenni eacutes a vizsgaacuteloacute moacutedszer is gyorsabb robusztusabb

de aacuteteresztőkeacutepesseacutege meacuteg mindig csekeacutely

PLD előrejelzeacuteseacutere kidolgozott kromatograacutefiaacutes moacutedszerek eseteacuteben foszfolipidekkel moacutedosiacutetott

aacutelloacutefaacutezist alkalmaznak Az immobilizaacutelt mesterseacuteges membraacuten (Immobilized Artificial Membrane ndash

IAM) alapuacute eacutes az elektrokinetikus kromatograacutefiaacutes (ElectroKinetic Chromatography ndash EKC)19

moacutedszerek eseteacuteben az aacutelloacutefaacutezis eacutes hatoacuteanyag koumlzoumltt kialakuloacute koumllcsoumlnhataacutes a kromatograacutefiaacutes retencioacutes

teacutenyezővel (logkAOT) jellemezhető

53 PAMPA alapuacute modell fejleszteacutese gyoacutegyszer indukaacutelta foszfolipidoacutezis előrejelzeacuteseacutere

A PLD eddig ismert in vitro modelljei a foszfolipidek eacutes a hatoacuteanyagok koumlzoumltt kialakuloacute

koumllcsoumlnhataacuteson alapuloacute vizsgaacutelati moacutedszerek A PAMPA rendszer ehhez keacutepest egy olyan uacutej

lehetőseacuteggel kecsegtetett melynek koumlszoumlnhetően a PLD felteacutetelezett mechanizmusa (12 aacutebra) a

citoszol (pH 74) - lizoszoacutema (pH~4) iraacutenyuacute transzport vaacutelik modellezhetőveacute Ennek igazolaacutesaacutera a

modellfejleszteacutes első leacutepeacuteseacuteben egy olyan adatkeacuteszlet oumlsszegyűjteacuteseacutere keruumllt sor ami a hatoacuteanyagok in

vivo in vitro vizsgaacutelatokkal illetve in silico szaacutemiacutetaacutessal alaacutetaacutemasztott PLD indukcioacutejaacutera vonatkozoacute

adatot tartalmaz Habaacuter oumlsszesen 63 referenciavegyuumlleten veacutegeztuumlk el a vizsgaacutelatokat a habilitaacutecioacute

terjedelmeacutere valoacute tekintettel csak a modellfejleszteacutesneacutel hasznaacutelt 21 hatoacuteanyag illetve a modellben

aacutelpozitiacutev vagy aacutelnegatiacutev eredmeacutenyt adoacute amlodipin(28) bupropion(38) metapirileacuten(47)

mianszerin(49) illetve eacutes a szertralin(58) klorokvin(3) eacutes fenacetin(18) adatait mutatom be

reacuteszletesen A modellbeaacutelliacutetaacutes első leacutepeacuteseacuteben a teljes in vivo PLD kockaacutezati adattal rendelkező referencia

gyűjtemeacutenyből 21 hatoacuteanyag keruumllt kivaacutelasztaacutesra (11 PLD+ eacutes 10 PLD-) A PAMPA vizsgaacutelatnaacutel keacutet

fő optimaacutelaacutesi parameacutetert a mesterseacuteges lipidmembraacuten szoumlvetspecifikus oumlsszeteacuteteleacutet eacutes a donor-fogadoacute

koumlzegek pH-jaacutet vaacuteltoztattuk A PLD szoumlveti lokalizaacutecioacuteja alapjaacuten a tuumldő a BBB a sziacutev a maacutej eacutes a

vese szoumlveti lipidoumlsszeteacutetelek megfelelő PAMPA modelleket alakiacutetottuk ki

A PAMPA rendszer maacutesik a PLD mechnizmusa szempontjaacuteboacutel kritikus parameacutetere a donor eacutes fogadoacute

cellaacutek koumlzegeacutenek pH eacuterteacuteke volt A vizsgaacutelatot ennek megfelelően haacuterom kuumlloumlnboumlző beaacutelliacutetaacutes mellett

izo-pH 40 izo-pH 74 eacutes gradiens (donorpH 74 rarr fogadoacutepH 40) meacutereacutesi elrendezeacutesekben veacutegeztuumlk A

haacuterom elrendezeacutesben kapott effektiacutev permeabilitaacutesi eacuterteacutekek vaacuteltozaacutesa illetve az in vivo PLD

kockaacutezattal valoacute korrelaacutecioacuteja a 7 aacutebraacuten laacutethatoacute Ennek megfelelően a koumlzvetlen citoszoacutel ndash liposzoacutema

iraacutenyuacute transzportot modellező gradiens pH elrendezeacutesű PAMPA rendszerben kapott eredmeacutenyek

mutattaacutek a legjobb korrelaacutecioacutet az in vivo PLD kockaacutezati adatokkal azzal a megkoumlteacutessel hogy a

15Ploemen JP Kelder J Hafmans T van de Sandt H van Burgsteden JA Saleminki PJ van Esch E Exp Toxicol Pathol 2004 55 347ndash

55 16Tomizawa K Sugano K Yamada H Horii I J Toxicol Sci 2006 31 315ndash24 17Vitovič P Alakoskela J-M Kinnunen PKJ J Med Chem 2008 51 1842ndash8 18Zhou L Geraci G Hess S Yang L Wang J Argikar U Anal Chem 2011 83 6980ndash7 19Jiang Z Reilly J J Pharm Biomed Anal 2012 61 184ndash90

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

12

permeabilitaacutesi kuumlszoumlboumlt Pe=2510-6

cms eacuterteacutekneacutel huacuteztuk meg Az elővizsgaacutelat eredmeacutenye alapjaacuten a

kivaacutelasztott gradiens pH-juacute PAMPA rendszerben toumlrteacutenő vizsgaacutelatot kiterjesztettuumlk a teljes 63

referenciavegyuumlletre A PAMPA rendszereket előrejelzőkeacutepesseacuteguumlk illetve a modelljoacutesaacuteg alapjaacuten a

negatiacutev prediktiacutev (NPV) eacutes pozitiacutev prediktiacutev eacuterteacutekuumlk (PPV) valamint a pontossaacuteguk alapjaacuten is

jellemeztuumlk

7 aacutebra Haacuterom kuumlloumlnboumlző pH elrendezeacutesű (izo-pH 40 izo-pH 74 eacutes gradiens pH (74 ndash 40) tuumldő-specifikus

PAMPA modell effektiacutev permeabiliaacutesi adatai eacutes PLD kockaacutezati osztaacutelyok szerinti korrelaacutecioacuteja (N = 21)

A teljes 63 referenciavegyuumlletre kapott Pe eacuterteacutekek in vivo PLD kockaacutezatra vonatkozoacute korrelaacutecioacutejaacutenak

joacutesaacutegi adatait (NPV PPV pontossaacuteg) oumlsszehasonliacutetottuk az in silico Ploemen eacutes Tomizawa modellek

illetve a maacutesik keacutet in vitro CMC eacutes EKC modellek adataival is (2 taacuteblaacutezat)

2 taacuteblaacutezat Az in silico in vitro nem-sejtes eacutes PAMPA modellek eredmeacutenyeinek statisztikai oumlsszehasonliacutetaacutesa

PPVd () NPV

e () Pontossaacuteg ()

In silico modellek Ploemen modell 73 86 81

Tomizawa modell 92 70 79

In vitro nem-sejtes moacutedszerek CMC

a modell (N=31) 100 75 87

EKCb modell (N=23) 92 82 87

gradiens-pH PAMPA modell

BBB 92 84 87

Maacutej 92 84 87

Tuumldő 92 89 90

Vese 92 86 89

Sziacutev 92 84 87

Baacuter a PAMPA modellekben oumlsszesen 63 vegyuumllet keruumllt vizsgaacutelatra az oumlsszehasonliacutetaacutesra kivaacutelasztott in vitro

modellek koumlzoumllt meacutereacutesi pontjai csak 31 (CMC) eacutes 23 (EKC) vegyuumllet eseteacuten voltak aacutetfedeacutesben aCMC kritikus

micellakeacutepző koncentraacutecioacute bEKC elektrokinetikus kromatograacutefia

cPS foszfatidilszerin

dPPV pozitiacutev prediktiacutev

eacuterteacutek eNPV negatiacutev prediktiacutev eacuterteacutek

Az adatok alapjaacuten laacutethatoacute hogy a beaacutelliacutetott uacutej gradiens pH elrendezeacutesű PAMPA modell PPV NPV

eacuterteacutekei eacutes pontossaacutega is aacutetlagosan nagyobb mint az in silico illetve in vitro CMC eacutes EKC

modelleknek

A szoumlvetspecifikus mesterseacuteges membraacutenok joacutesaacutegi mutatoacuteit vizsgaacutelva a tuumldő-specifikus modell

tekinthető a legjobbnak ami megfelel PLD in vivo elsődleges megjeleneacuteseacutevel eacutes bizonyiacutetja a modell

szoumlvetspecifikus jellegeacutet is Maacuter az elővizsgaacutelatok in vivo PLD adataival toumlrteacutent oumlsszeveteacutes is

raacutemutatott hogy neacutehaacuteny vegyuumllet a PAMPA modellben aacutelpozitiacutevnak illetve aacutelnegatiacutevnak adoacutedik

Ennek haacutettereacuteben a legtoumlbb esetben a vegyuumlletek fokozott metabolizmusa illetve a keacutepződő metabolit

elteacuterő PLD kockaacutezta aacutell Mindoumlssze keacutet az aacutelnegatiacutev fenacetin(18) eacutes az aacutelpozitiacutev bupropion(38)

hatoacuteanyagok eseteacuteben nem talaacuteltunk arra kiacuteseacuterletes adatot hogy a kapott ellentmondaacutest a

metabolizmusukkal magyaraacutezni tudjuk A fenacetin fő metabolitja a 4-etoxi-anilin pH-gradiens

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

13

PAMPA vizsgaacutelata soraacuten a fenacetinhez keacutepest kapott fokozott permeabilitaacutes alaacutetaacutemasztja a

metabolizmus szerepeacutet a vegyuumllet PLD sajaacutetsaacutegaacutenak alakulaacutesaacuteban A bupropion(38) metabolitjaacutenak a

hidroxibupropionnak20

is elveacutegeztuumlk a pH-gradiens PAMPA vizsgaacutelataacutet Ebben az esetben a metabolit

effektiacutev permeabilitaacutesa csak kis meacuterteacutekben csoumlkkent a kockaacutezati hataacutereacuterteacuteket nem eacuterte el (8 aacutebra) Az

eredmeacuteny alapjaacuten elmondhatoacute hogy ebben az esetben a metabolizmus csupaacuten csoumlkkenti a PLD

kockaacutezataacutet

8 aacutebra A fenacetin(18) eacutes a bupropion(38) fő metabolitjai eacutes osztaacutelyozaacutesuk a PLD modellekben

6 Noumlveacutenyi kivonatok noumlveacutenyi alapuacute hatoacuteanyagok eacutes feacutelszintetikus analoacutegjainak vizsgaacutelata eacutes

jellemzeacutese az optimaacutelt PAMPA-BBB modell felhasznaacutelaacutesaacuteval

61 Koumlzponti idegrendszerre hatoacute vegyuumlletek azonosiacutetaacutesa noumlveacutenyi kivonatokboacutel

PAMPA-BBB ndash HPLC-MS ndash NMR kapcsolt technika kidolgozaacutesa

611 Noumlveacutenyi kivonatok mint potenciaacutelis ceacutelpontok koumlzponti idegrendszeri

gyoacutegyszerkutataacutesban

A noumlveacutenyi kivonatok neurobioloacutegiai hataacutesaacutet szaacutemos etnofarmakoloacutegiai leiacuteraacutes bizonyiacutetja emiatt uacutej

hatoacuteanyagok azonosiacutetaacutesa szempontjaacuteboacutel ideaacutelis kiindulaacutesi pontot jelenthetnek koumlzponti idegrendszeri

betegseacutegekre iraacutenyuloacute kutataacutesokban21

Maacuter a CNS megbetegedeacutesekre iraacutenyuloacute gyoacutegyszerkeacutemiai

munka korai faacutezisaacuteban fontos a gyoacutegyszerjeloumllt vegyuumlletek BBB-on keresztuumlli penetraacutecioacutejaacutenak

előrejelzeacutese amire szaacutemos in silico eacutes in vitro modell aacutell rendelkezeacutesre Ez alapjaacuten egy hateacutekony

nagyfokuacute BBB szelektivitaacutessal rendelkező szűreacutesi modell nagyban segiacutethetneacute az eziraacutenyuacute CNS

kutataacutest A noumlveacutenyi eredetű kivonatok vizsgaacutelataacutenak maacutesik sarkalatos pontja a dereplikaacutecioacute vagyis a

koraacutebban maacuter leiacutert komponensek gyors azonosiacutetaacutesa ami gyorsiacutethatja az uacutej hatoacuteanyagok izolaacutelaacutesaacutenak

eacutes szerkezetazonosiacutetaacutesaacutenak folyamataacutet

Mindezek figyelembeveacuteteleacutevel keacutezenfekvőnek tűnt a maacuter 4 pontban bemutatott optimaacutelt PAMPA-

BBB modell alkalmazaacutesaacutenak kiterjeszteacutese noumlveacutenyi eredetű mintaacutek vizsgaacutelataacuteban

612 PAMPA-BBB modell kiterjeszteacutese noumlveacutenyi eredetű hatoacuteanyagok jellemzeacuteseacutere

A noumlveacutenyi hatoacuteanyagok kivonatok vizsgaacutelataacutenaacutel a PAMPA-BBB modellben az 5l 10 mV PBLE

166 mV koleszterin mellett emelt n-dodekaacutenos oldatot tartalmazoacute mesterseacuteges membraacuten keruumllt

kialakiacutetaacutesra A PAMPA modell kiterjeszthetőseacutegeacutet a noumlveacutenyi kivonatokra 23 termeacuteszetes eacutes 20

termeacuteszetes hatoacuteanyagra visszavezethető vegyuumlleten keresztuumll vizsgaacuteltuk A hatoacuteanyagok szerkezetileg

eacutes fizikai keacutemiai sajaacutetsaacuteguk alapjaacuten is vaacuteltozatosak in vivo logBB eacuterteacutekuumlk -2 eacutes 1 koumlzeacute esik

Megvizsgaacutelva a PAMPA-BBB modellben kapott logPe eacuterteacutekek eacutes az in vivo logBB adatok koumlzoumltti

lineaacuteris korrelaacutecioacutet (R2=072) a modell a noumlveacutenyi eredetű vegyuumlletek BBB penetraacutecioacutejaacutenak

előrejelzeacuteseacutere is alkalmasnak bizonyult A kapott lineaacuteris korrelaacutecioacute illetve a vizsgaacutelati pontok

elhelyezkedeacutese alapjaacuten reacuteszben oumlnkeacutenyesen de figyelembe veacuteve hogy a CNS hataacutesuacute gyoacutegyszerek

eseteacuteben aacutetlagosan a logBB gt -05 azok a noumlveacutenyi eredetű vegyuumlletek tekinthetőek BBB+-nak

melyekneacutel logPe gt -60 eacuterteacuteket kapunk az optimaacutelt PAMPA-BBB modellben

Ezt koumlvetően tekintettel a vizsgaacutelandoacute a noumlveacutenyi kivonatok vaacuteltozatos oumlsszeteacuteteleacutere szuumlkseacutegesseacute vaacutelt a

PAMPA-BBB modell fitokeacutemiai szelektivitaacutesaacutenak jellemzeacutese is Ennek eacuterdekeacuteben oumlsszesen 72

20Molnari JC Hassan HE Myers AL Eur J Drug Metab Pharmacokinet 2012 37 57ndash63 21Campos H C Rocha M D Viegas F P D Nicastro P C Fossaluzza P C Fraga C A M Barreiro E J Viegas C Jr CNS Neurol Disord Drug Targets 2011 10 240minus51

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

14

fitokeacutemiai szempontboacutel diverz noumlveacutenyi eredetű vegyuumllet BBB-specifikus permeabilitaacutesaacutet vizsgaacuteltuk

meg A 9 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy a vizsgaacutelt vegyuumlleteket oumlsszesen 4 fitokeacutemiai csalaacutedba lehet besorolni

illetve tovaacutebbi (egyeacuteb) fitokeacutemiailag fontos szerkezetű vegyuumllet is kivaacutelasztaacutesra keruumllt A vizsgaacutelat

alapjaacuten laacutethatoacute hogy a polaacuteros cukoregyseacuteget tartalmazoacute vegyuumlletek (glikozidok) eacutes a karbonsav

szaacutermazeacutekok logPe eacuterteacuteke -60 alaacute esett ami oumlsszhangban a BBB-roacutel a 41 pontban leiacutertakkal azaz a

BBB szoros illeszkedeacutesű lipid szerkezeteacutenek eacutes negatiacutev toumllteacutesfelhőjeacutenek koumlszoumlnhetően kizaacuterja a nagy

polaacuteris (pl cukoregyseacuteget) eacutesvagy negatiacutev toumllteacutest savas karakterű szerkezeti egyseacuteget hordozoacute

vegyuumlleteket Ezzel ellenteacutetben a cukoregyseacuteget nem tartalmazoacute flavonoid aglikonok a lipofil

esetenkeacutent baacutezikus szerkezeti egyseacuteget tartalmazoacute alkaloidok eacutes egyeacuteb CNS hataacutes szempontjaacuteboacutel

eacuterdekes noumlveacutenyi eredetű vegyuumlletek PAMPA-BBB permeabilitaacutesa azaz logPe eacuterteacuteke jellemzően

nagyobb volt mint -60 Az eredmeacuteny alapjaacuten elmondhatoacute volt hogy a beaacutelliacutetott modell fitokeacutemiai

eacutertelemben szelektiacutev iacutegy noumlveacutenyi kivonatok BBB-specifikus jellemzeacuteseacutere is joacutel hasznaacutelhatoacute

9 aacutebra Fitokeacutemiailag relevaacutens hatoacuteanyagok PAMPA-BBB vizsgaacutelata lineaacuteris korrelaacutecioacuteja in vivo

logBB adatokkal (N = 72)

A fenti keacutet vizsgaacutelat alapjaacuten a Richter Gedeon Nyrt eredeti kutataacutesaacutenak molekulabankjaacuteban talaacutelhatoacute

mintegy 5500 előfrakcionaacutelt (veacutekonyreacuteteg kromatograacutefia alapjaacuten maximum 10 komponenst

tartalmazoacute) noumlveacutenyi kivonatboacutel koraacutebbi szűrővizsgaacutelat alapjaacuten citotoxicitaacutest nem mutatoacute 1760 egyedi

minta PAMPA-BBB szűreacuteseacutet veacutegeztuumlk el A szűreacutesi kriteacuteriumnak mindoumlssze 125 noumlveacutenyi minta felelt

meg azaz a talaacutelati araacuteny 71 lett Az eredmeacuteny egyeacutertelműen alaacutetaacutemasztja a modell nagyfokuacute

szelektivitaacutesaacutet BBB szelektiacutev szűrőkapacitaacutesaacutet A moacutedszer fitokeacutemiai illetve hatoacuteanyag

azonosiacutetaacutesban toumlrteacutenő alkalmazhatoacutesaacutega 4 minta eseteacuten lett reacuteszletesen vizsgaacutelva A habilitaacutecioacutes teacutezis

kereteire valoacute tekintettel csak egy noumlveacutenyi kivonat a Tanacetum parthenium (őszi margitviraacuteg)

viraacutegzataacuteboacutel keacutesziacutetett kivonat vizsgaacutelataacutet mutatom be

A BBB-specifikus komponensek azonosiacutetaacutesa eacuterdekeacuteben a kivaacutelasztott kivonatokon megismeacuteteltuumlk a

PAMPA-BBB vizsgaacutelatot de ebben az esetben a rendszer donor eacutes fogadoacute cellaacuteiba deuteraacutelt viacutez

felhasznaacutelaacutesaacuteval keacuteszuumllt pufferek keruumlltek Ily moacutedon a fogadoacute oldalon megjelenő BBB-specifikus

komponensek koumlzvetlen NMR vizsgaacutelataacutera is lehetőseacuteguumlnk lett Az őszi margitviraacuteg kivonataacutenak

vizsgaacutelataacutenaacutel az előfrakcionaacutelt mintaacuteboacutel eredetileg 82 komponenst sikeruumllt HPLC-DAD technika

segiacutetseacutegeacutevel detektaacutelni ami BBB-specifikus membraacutennak koumlszoumlnhetően jelentősen megtisztult eacutes

mindoumlssze 12 noumlveacutenyi eredetű maacutesodlagos metabolitot sikeruumllt azonosiacutetani a fogadoacute Ezt koumlvetően a

donor oldat HPLC-MSMS illetve offline NMR vizsgaacutelata alapjaacuten a keacutet major komponens a

partenolid(1) eacutes a 13-dihidro-partenolid(2) szerkezeteacutet sikeruumllt meghataacuterozni Tekintettel arra hogy az

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

15

őszi margitviraacuteg a migreacuten profilaktikus kezeleacutesben ismert gyoacutegynoumlveacuteny eacutes a vizsgaacutelat alapjaacuten

azonosiacutetott partenolid antimigreacuten hataacutesaacutet toumlbb kutataacutes is igazolta22

az eredmeacuteny alaacutetaacutemasztja a

PAMPA-BBB modell alkalmazhatoacutesaacutegaacutet noumlveacutenyi kivonatok CNS-specifikus hatoacuteanyagok

azonosiacutetaacutesaacuteban is

62 Ginkgo biloba mintaacutek PAMPA-BBB vizsgaacutelta N-metilaacutelt tiramin szaacutermazeacutekok azonosiacutetaacutesa

621 A Ginkgo biloba mint neurobioloacutegiailag jelentős noumlveacuteny

A G biloba a Ginkgoaceae csalaacuted egyetlen eacutelő tagja ami nem csak az egyik legismertebb de talaacuten

legtoumlbbet vizsgaacutelt gyoacutegynoumlveacuteny is egyben Alkalmazaacutesa főkeacutent CNS eredetű megbetegedeacutesekhez

koumlthető felhasznaacutelaacutesa elsősorban korai demenciaacutes tuumlnetek kezeleacuteseacuteben ismert23

A standardizaacutelt

kivonata EGb 761 neacuteven keruumllt klinikai kiproacutebaacutelaacutesra majd forgalomba Az EGb 761 agyi veacuterkeringeacutest

javiacutetoacute eacutes neuroprotektiacutev hataacutesaacutet szaacutemos klinikai eacutes preklinikai vizsgaacutelat is alaacutetaacutemasztja24

A

standardizaacutelt leveacutelkivonat neurobioloacutegiai hataacuteseacutert felelős komponensei keacutet fontosabb fitokeacutemiailag is

joacutel ismert vegyuumlletcsalaacutednak a flavonoidoknak eacutes a terpeacuten trilaktonoknak a tagjai25

622 Ginkgo biloba kivonatok PAMPA-BBB vizsgaacutelata

Fentiek alapjaacuten eacuterdekesnek tűnt a kidolgozott PAMPA-BBB analitikai technikaacutekkal kapcsolt

dereplikaacutecioacutes strateacutegia alkalmazaacutesa a G biloba leveacutel nyers eacutes standard (EGb 761) kivonataacutenak illetve

kereskedelmi forgalomban hozzaacutefeacuterhető keacutesziacutetmeacutenyek reacuteszletesebb vizsgaacutelataacuteban is A vizsgaacutelatok

első leacutepeacuteseacutebe egy G biloba kivonatokra optimaacutelt HPLC-MSMS eljaacuteraacutes keruumllt kidolgozaacutesra A

kivonatban oumlsszesen 83 komponenst sikeruumllt elvaacutelasztani illetve a retencioacutes idő eacutes MSMS

fragmentaacutecioacute alapjaacuten 18 komponenst sikeruumllt azonosiacutetani A kiindulaacutesi PAMPA-BBB vizsgaacutelatot

megelőző kromatograacutefiaacutes keacutep alapjaacuten a mintaacuteban terpeacuten trilaktonokat flavonoid glikozidokat

flavonoid aglikonokat eacutes biflavonokat sikeruumllt azonosiacutetani Elveacutegezve a PAMPA-BBB vizsgaacutelatot

jelentősen csoumlkkent a fogadoacute oldali komponensek szaacutema oumlsszesen 19 komponenst sikeruumllt detektaacutelni

A PAMPA-BBB vizsgaacutelat alapjaacuten a flavonoid glikozidok eacutes a biflavonok nem voltak keacutepesek

penetraacutelni a mesterseacuteges BBB-specifikus membraacutenon A kromatogram BBB+ reacutegioacuteiban a

kromatogram elejeacuten talaacutelhatoacute polaacuteris komponensek illetve az extrahaacutelt ion kromatogram (EIC)

alapjaacuten detektaacutelt terpeacuten trilaktonok eacutes a flavonoid aglikonok voltak azonosiacutethatoacuteak

Az EGb 761 kivonat PAMPA-BBB vizsgaacutelataacuteban a fogadoacute oldalon sikeruumllt detektaacutelni neacutehaacuteny polaacuteros

komponenst melyeket meacuteg koraacutebban nem azonosiacutetottak G biloba kivonatokban A minta reacuteszletes

HPLC-MSMS eacutes direkt nagyfelbontaacutesuacute HR-MS vizsgaacutelata alapjaacuten keacutet komponens mz eacuterteacuteke

megfelelt a koraacutebban maacuter leiacutert protoalkaloidokkal az N-metiltiraminnal (nmt mz 152) eacutes hordeninnel

(hor mz 166) sikeruumllt e keacutet illetve tovaacutebbi keacutet -fenetilamin szaacutermazeacutekot a tiramint (tir) eacutes a

kandicint (kan) is azonosiacutetani a polaacuteros komponensek koumlzoumltt A tovaacutebbiakban vizsgaacutelataink arra

iraacutenyultak hogy a kuumlloumlnboumlző G biloba kivonatok milyen mennyiseacutegben illetve araacutenyba tartalmazzaacutek

az azonosiacutetott tiramin szaacutermazeacutekokat A komponensek mennyiseacutegi meghataacuterozaacutesa szelektiacutev

ionmonitorozaacutessal (SIM) toumlrteacutent A 10 aacutebraacuten a tiramin eacutes a haacuterom metilaacutelt szaacutermazeacutek mennyiseacutenek

eloszlaacutesa laacutethatoacute a mintaacutekban Az aacutebraacuten a citrusfeacuteleacutek leveleacuteben megtalaacutelhatoacute tiramin szaacutermazeacutekok

aacutetlagos eloszlaacutesa is laacutethatoacute ami viszonyiacutetaacutesi alapkeacutent szolgaacutel G biloba protoalkaloid tartalmaacutera hisz

baacuter minor komponenskeacutent de jellemzően ezekben a noumlveacutenyekben fordulnak elő26

A vizsgaacutelatok alapjaacuten elmondhatoacute hogy a tiramin szaacutermazeacutekok minden egyes G biloba mintaacuteban

jelen vannak A PAMPA-BBB vizsgaacutelat alapjaacuten kuumlloumln ki kell emelni a hor illetve az nmt jelenleacuteteacutet

melyek PAMPA-BBB alapjaacuten vaacuterhatoacute agyi penetraacutecioacuteja nagy illetve koumlzepes meacuterteacutekű Tekintettel a

tiramin szaacutermazeacutekok ismert adrenerg eacutes MAO-enzim inhibitor (MAOI) aktivitaacutesaacutera a kapott

eredmeacutenyek alaacutetaacutemaszthatjaacutek ezen komponensek szerepeacutet a G biloba kivonatokhoz kapcsolt MAOI

alapuacute antidepresszaacutens eacutes kedvező eacuterrendszeri veacuternyomaacutest fokozoacute hataacutesaacuteban27

Fentiek mellett a

vizsgaacutelatok arra is raacutemutattak hogy a kan mennyiseacuteg az oumlsszes vizsgaacutelt mintaacuteban kis mennyiseacutegben

22 Tassorelli C Greco R Morazzoni P Riva A Sandrini G Nappi G Cephalalgia 2005 25 612minus621 23Gauthier S Schlaefke S Clin Interv Aging 2014 9 2065ndash77 24Nash KM Shah ZA Integr Med Insights 2015 10 1ndash9 25Singh B Kaur P Gopichand RD Singh PS Fitoterapia 2008 79 401ndash18 26Servillo L Giovane A DrsquoOnofrio N Casale R Cautela D Ferrari G Balestrieri ML Castaldo D J Agric FoodChem 2014 62 2679ndash84 27Sakakibara H Ishida K Grundmann O Nakajima JI Seo S Butterweck V Minami Y Saito S Kawai Y Nakaya Y Terao J Biol Pharm Bull 2006 29 1767ndash70

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

16

ugyan de kimutathatoacute Tekintettel a kandicin ismert neurotoxikus hataacutesaacutera28

fontos lehet a kivonatok

kereskedelmi formalomban leacutevő G biloba termeacutekek monitorozaacutesa erre a komponensre is

10 aacutebra Tiramin szaacutermazeacutekok eloszlaacutesa Ginkgo biloba kivonatokban eacutes termeacutekekben illetve citrusfeacuteleacutekben

A Standard PhEur standard por B standard Minősiacutetett kereskedelmi referencia

63 Feacutelszintetikus ekdiszteroid szaacutermazeacutekok BBB-specifikus permeabilitaacutesaacutenak jellemzeacutese

631 Ekdiszteroid szaacutermazeacutekok mint portenciaacutelis gyoacutegyszerkeacutemiai ceacutelpontok

A feacutelszintetikus ekdiszteroidok PAMPA-BBB modellen toumlrteacutenő vizsgaacutelataacutera a Szegedi

Tudomaacutenyegyetemen Hunyadi Attila aacuteltal vezetett kutatoacutecsoporttal valoacute egyuumlttműkoumldeacutes kapcsaacuten

keruumllt sor Az ekdiszteroidok uacutej hataacutesteruumllete CNS-specifikus antitumor aktivitaacutes vizsgaacutelata kapcsaacuten

meruumllt fel a koumlzoumls egyuumlttműkoumldeacutes lehetőseacutege mely soraacuten a feladat a PAMPA-BBB vizsgaacutelat

segiacutetseacutegeacutevel olyan ekdiszteroid szaacutermazeacutek(ok) kivaacutelasztaacutesa volt mely(ek) hataacutesaacutet eacuterdemes a koumlltseacuteges

in vivo vizsgaacutelatban is kiproacutebaacutelni Az ekdiszteroidok a rovarokban alapvető fejlődeacutest eacutes vedleacutest

iraacutenyiacutetoacute hormonaacutelis szerepet toumlltenek be Az elmuacutelt eacutevek farmakoloacutegiai vizsgaacutelatai az aacuteltalaacutenos

anabolikus illetve az ahhoz szorosan kapcsoloacute adaptogeacuten (fizikai teljesiacutetmeacuteny fokozoacute eacutes stressz oldoacute)

hataacutes mellett raacutekellenes hataacutesaacutet is igazoltaacutek az ekdiszteroid vegyuumlletcsalaacutednak29

Ennek koumlszoumlnhetően

toumlbb ekdiszteroid tartalmuacute kivonat illetve taacuteplaacuteleacutek kiegeacutesziacutető vagy maacutes neacuteven bdquozoumlld anabolikumrdquo

keruumllt kereskedelmi forgalomba

632 Feacutelszintetikus ekdisztreoid szaacutermazeacutekok PAMPA-BBB eacutes in silico fizikai keacutemiai jellemzeacutese

A Szegedi Tudomaacutenyegyetem Farmakognoacutezia Inteacutezete aacuteltal izolaacutelt illetve előaacutelliacutetott oumlsszesen 37

termeacuteszetes vagy feacutelszintetikus ekdiszteroid szaacutermazeacutek vizsgaacutelataacutet veacutegeztuumlk el melyek szerkezete a

11 aacutebraacuten laacutethatoacute A vizsgaacutelt vegyuumlletek szerkezetuumlk alapjaacuten haacuterom alcsoportra oszthatoacutek (10 aacutebra

A minus 1-12 B minus 13-24 C minus 25-34) A haacuterom alcsoport azonos alapvaacutezzal rendelkezik Az A csoport

vegyuumlletei nem tartalmaznak dioxolaacuten gyűrűt miacuteg a B eacutes C csoport tagjai 1 eacutes 2 dioxolaacuten gyűrűvel

rendelkeznek

Első leacutepeacutesben a ACDPercepta programcsomag (ACD Labs)30

segiacutetseacutegeacutevel meghataacuteroztuk a

vegyuumlletek in silico fizikai keacutemiai parameacutetereit illetve clogBB eacuterteacutekeacutet A vegyuumlletek gyoacutegyszerkeacutemiai

eacutertelemben szeacuteles tartomaacutenyt fednek le mind molekulatoumlmeg (3625 lt MW lt 6749) polaacuteris felsziacuten

(944 lt TPSA lt 2176) szaacutemiacutetott lipofilitaacutes (-107 lt clogP lt 581) eacutes szaacutemiacutetott logBB (-200 lt

clogBB lt 072) eacuterteacutekeik alapjaacuten Ezt koumlvetően a vegyuumlletek in silico agyi penetraacutecioacuteja eacutes fizikai

keacutemiai karaktereacutenek oumlsszefuumlggeacutese a clogP illetve a TPSA eacuterteacutekek eacutes a clogBB adatok koumlzoumltti

korrelaacutecioacutejaacuten keresztuumll lett jellemezve Az eredmeacutenyek alapjaacuten a mindkeacutet esetben koumlzepes meacuterteacutekű

clogP eacutes clogBB koumlzoumltt pozitiacutev (R2 = 0707) miacuteg a TPSA eacutes a clogBB koumlzoumltt negatiacutev (R

2 = 0609)

lineaacuteris korrelaacutecioacute volt azonosiacutethatoacute A korrelaacutecioacutes eacuterteacutekek egyben arra is raacutemutattak hogy tisztaacuten in

silico adatok alapjaacuten az ekdiszteroidok BBB penetraacutecioacutejaacutenak jellemzeacutese a vegyuumlletek osztaacutelyozaacutesa

28Deguchi T Urakawa N Hayama T Ohkubo Y Jpn J Pharmacol 1963 13 143ndash59 29Bajguz A Bąkała I Talarek M Stud Nat Prod Chem 2015 45 121ndash45 30httpwwwacdlabscomproductspercepta

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

17

problematikus Ezen feluumll a vegyuumlletek TPSA eacuterteacuteke (TPSA gt 90) meacuteg az in silico becsleacutes alapjaacuten

BBB+ szaacutermazeacutekok (clogBB gt -05) eseteacuteben is kiacutevuumll esett a klasszikus gyoacutegyszerkeacutemiai teacuterre

vonatkozoacute TPSA tartomaacutenyboacutel Az elemzeacutes eredmeacutenye alaacutetaacutemasztja hogy a termeacuteszetes eredetű

vegyuumlletek gyoacutegyszerkeacutemiai szempontboacutel ortogonaacutelisak egyedi szerkezeti eacutes farmakoloacutegiai

tulajdonsaacutegot hordoznak

11 aacutebra A PAMPA-BBB modellel eacutes in silico parameacuteterekkel jellemzett feacutelszintetikus

ekdiszteroid szaacutermazeacutekok keacuteplete

Az in silico adatok ismereteacuteben az ekdisztreoid szaacutermazeacutekok vizsgaacutelataacutet ebben az esetben is a koraacutebban

noumlveacutenyi hatoacuteanyagok agyi penetraacutecioacutes sajaacutetsaacutegaacutenak jellemzeacuteseacutere kidolgozott PAMPA-BBB modell

felhasznaacutelaacutesaacuteval folytattuk A PAMPA-BBB modellben a legnagyobb BBB-specifikus penetraacutecioacutet a C

csoport vegyuumlletei mutattak Az ebbe a csoportba tartozoacute koumlzepes lipofilitaacutesuacute szaacutermazeacutekok (25 30-33)

permeabilitaacutesa eacutes membraacutenretencioacuteja is egyaraacutent magas volt Fokozott lipofilitaacutesuacute tagjai (26-29 34) viszont

vagy a mesterseacuteges lipidmembraacutenhoz koumltődtek vagy alacsony oldhatoacutesaacuteguk miatt nem voltak meacuterhetők

A szerkezet minus permeabilitaacutes oumlsszefuumlggeacutesek azonosiacutetaacutesaacutet koumlvetően a vizsgaacutelt ekdiszteroidokat PAMPA-BBB

permeabilitaacutesuk eacutes clogBB eacuterteacutekuumlk alapjaacuten is osztaacutelyoztuk A besorolaacutes ceacutelja a potenciaacutelisan magas agyi

penetraacutecioacutes sajaacutetsaacuteggal rendelkező ekdiszteroidok (logPe gt -60 eacutes clogBB gt 0) kivaacutelasztaacutes volt A

vegyuumlleteket neacutegy kategoacuteriaacuteba osztottuk A IV csoportba a PAMPA-BBB modell alapjaacuten nem penetraacuteloacute

vegyuumlletek keruumlltek melyeket tovaacutebbi keacutet alcsoportra lehetett osztani Neacutegy ekdiszteroid (10 aacutebra 16 26

29 34) eseteacuteben magas clogBB eacuterteacutekuumlk elleneacutere gaacutetolt BBB penetraacutecioacutet azonosiacutetottunk amit fokozott

lipofilitaacutesuk (clogP gt 3) eacutes nagymeacuterteacutekű membraacutenretencioacutejuk (MR gt 80) okozhatott A IV csoport

tovaacutebbi tizenegy tagja (11 aacutebra 3-9 12 23 24 37) azonos moacutedon viselkedett a keacutet modellben meacutert (MR

lt 25) eacutes becsuumllt parameacutetereik alapjaacuten hidrofil karakteruumlk voltak A III (10 aacutebra 1 2) eacutes a II (10 aacutebra

10) csoport vegyuumlleteinek a vaacuterhatoacutean alacsony illetve koumlzepes in vivo agyi penetraacutecioacutes tulajdonsaacutegaacutet

mind a PAMPA-BBB mind az in silico modell szaacutemiacutetaacutesa azonos moacutedon jelezte előre Az I csoportba a

fokozott agyi penetraacutecioacutejuacute ekdiszteroidokat soroltuk melyeket tovaacutebbi keacutet alcsoportra lehetett osztani

Tizenegy vegyuumlletneacutel (11 aacutebra 11 13-15 17-20 35 36) az in silico szaacutemiacutetaacutes (clogBBlt0) nem

taacutemasztotta alaacute a PAMPA-BBB modell előrejelzeacuteseacutet miacuteg oumlt vegyuumllet (11 aacutebra 25 30-33) eseteacuteben

aacuteltalunk meacutert in vitro eacutes az in silico adat is fokozott in vivo agyi penetraacutecioacutet jelzett előre A kapott

eredmeacutenyek illetve a gyoacutegyszerszerűseacutegre vonatkozoacute Muegge szűreacutesi kriteacuterium31

figyelembe veacuteteleacutevel a

25 31 eacutes 32 ekdiszteroid szaacutermazeacutekokat jeloumlltuumlk ki tovaacutebbi preklinikai vizsgaacutelatokra In vitro

neuroblasztomaacutes sejtvonalon veacutegzett vizsgaacutelatok alapjaacuten mind az oumlt vegyuumlletneacutel sikeruumllt igazolni a tumor

ellenes hataacutest Az aacuteltalunk kialakiacutetott szűreacutesi modell megfelelőseacutegeacutet egy időkoumlzben elveacutegzett in vivo

farmakokinetikai vizsgaacutelat is alaacutetaacutemasztotta Egyszeri doacutezisuacute intraperitoneaacutelis injekcioacutes adagolaacutest koumlvetően

a 25 ekdiszteroid szaacutermazeacutek (I csoport) szignifikaacutensan nagy mennyiseacutege volt kimutathatoacute patkaacutenyok

agyaacuteban miacuteg 3 (IV csoport) nem volt detektaacutelhatoacute32

31Muegge I Heald SL Brittelli D J Med Chem 2001 44 1841ndash6 32Kalaacutesz H Hunyadi A Tekes K Dolesal R Karvaly G Acta Chromatographica 2016 28 1ndash9

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

18

7 Teacutezisek

1 teacutezis

A certramidok mint szintetikus ceramid analoacutegok membraacutenalkotoacutekeacutent toumlrteacutenő alkalmazaacutesaacuteval illetve

optimaacutelaacutesi vizsgaacutelataink soraacuten kivaacutelasztott ideaacutelis szeacutenlaacutenchosszuacute certramid tovaacutebbaacute a koleszterin eacutes a

sztearinsav araacutenyaacutenak beaacutelliacutetaacutesaacuteval sikeruumllt kialakiacutetanunk egy az in vitro PAMPA rendszerben joacutel

alkalmazhatoacute mesterseacuteges membraacutent hatoacuteanyagok bőr penetraacutecioacute modellezeacuteseacutehez A mesterseacuteges

membraacuten oldoacutedaacutesaacuteeacutert felelős aacuteltalaacutenosan alkalmazott n-dodekaacuten szilikon olajra toumlrteacutenő csereacutejeacutevel

sikeruumllt eleacuternuumlnk a fizioloacutegiaacutes koumlruumllmeacutenyeket jobban koumlzeliacutető membraacuten hidrataacuteloacutedaacutesaacutet Oumlsszesseacutegeacuteben

elmondhatoacute hogy sikeruumllt kialakiacutetanunk egy olyan robusztus nagy aacuteteresztőkeacutepesseacutegű bőr-PAMPA

modellt ami az ex vivo humaacuten bőr permeabilitaacutesi vizsgaacutelatok eredmeacutenyeacutet joacutel visszaadja iacutegy a

gyoacutegyszerkutataacutes szaacutemaacutera alkalmas eszkoumlzkeacutent hasznaacutelhatoacute

2 teacutezis

A vizsgaacutelatok alapjaacuten sikeruumllt kidolgoznunk egy robusztus nagy aacuteteresztőkeacutepesseacutegű egykomponensű

n-dodekaacutent mint mesterseacuteges oldoacuteszer membraacutent tartalmazoacute PAMPA modellt ami alkalmas ex vivo

serteacutes bukkaacutelis mukoacutezaacuten keresztuumlli hatoacuteanyag felsziacutevoacutedaacutes modellezeacuteseacutere Ezen tuacutelmenően sikeruumllt

raacutemutatnunk hogy a kialakiacutetott bukkaacutelis-PAMPA modell formulaacutecioacutek kivaacutelasztaacutesaacuteban szimultaacuten

kioldoacutedaacutes-permeabilitaacutes vizsgaacutelatok előkeacutesziacuteteacuteseacuteben is hasznos eszkoumlz lehet

3 teacutezis

A PAMPA-BBB rendszer fejleszteacutese soraacuten optimaacuteltuk az inkubaacutecioacutes időt eacutes hőmeacuterseacutekletet a

mesterseacuteges membraacuten oumlsszeteacuteteleacutet tovaacutebbaacute a donor eacutes fogadoacute oldali koumlzegben segeacutedoldoacuteszerkeacutent

hasznaacutelt DMSO mennyiseacutegeacutet melynek eredmeacutenyekeacuteppen sikeruumllt egy a koraacutebbi in vitro nem sejtes

permeabilitaacutesi modellekhez viszonyiacutetva előrejelzőkeacutepesseacuteg eacutes meacutereacutesi ciklusidő tekinteteacuteben is

kedvezőbb modellt kialakiacutetanunk CNS-specifikus gyoacutegyszerjeloumllt vegyuumlletek permeabilitaacutesaacutenak

jellemzeacuteseacutere

4 teacutezis

A PLD kockaacutezat előrejelzeacuteseacutere iraacutenyuloacute modellfejleszteacutese soraacuten sikeruumllt bizonyiacutetanunk hogy a

(pH 74 rarr pH 40) gradiens pH elrendezeacutesű PAMPA modell alkalmas a citoszol rarr lizoszoacutema iraacutenyuacute

transzport modellezeacuteseacutere Oumlsszevetve az aacuteltalunk kialakiacutetott PAMPA modell eacutes az in vivo PLD

adatokat sikeruumllt raacutemutatnunk a szakirodalom aacuteltal javasolt egyiraacutenyuacute transzport mechanizmus

elsődleges jellegeacutere a PLD kialakulaacutesaacuteban Vizsgaacutelataink alapjaacuten igazoltuk tovaacutebbaacute hogy a PAMPA

rendszer alkalmas szoumlvetspecifikus penetraacutecioacutes folyamatok modellezeacuteseacutere is hiszen a tuumldő-specifikus

PAMPA modellel kapott kiemelkedő eredmeacuteny megfelel a PLD in vivo szoumlveti megjeleneacutes

gyakorisaacutegaacutenak A PAMPA modellben aacutelpozitiacutev eacutes aacutelnegatiacutev eredmeacutenyt adoacute hatoacuteanyagok eseteacuteben

irodalmi adatokkal eacutes sajaacutet meacutereacutesi eredmeacutenyekkel is sikeruumllt igazolnunk a metabolizmus szerepeacutet a

PLD kockaacutezat vaacuteltozaacutesaacuteban

5 teacutezis

A PAMPA-BBB modell alkalmazhatoacutesaacutegaacutet sikeruumllt kiterjesztenuumlnk noumlveacutenyi eredetű hatoacuteanyagok

BBB penetraacutecioacutejaacutenak jellemzeacuteseacutere is tovaacutebbaacute igazoltuk szelektivitaacutesaacutet fitokeacutemiai eacutertelemben is

Kihasznaacutelva a modell nagyfokuacute szelektivitaacutesaacutet sikeruumllt igazolnunk hasznaacutelhatoacutesaacutegaacutet noumlveacutenyi

kivonatok eseteacuteben is A PAMPA-BBB rendszer tesztkoumlruumllmeacutenyeinek moacutedosiacutetaacutesaacuteval (sokkomponensű

kivonatokat megemelt doacutezisban deuteraacutelt pufferben vizsgaacutelva) a fogadoacute oldali mintaacutek direkt NMR eacutes

LC-MS meacutereacuteseacutevel sikeruumllt dereplikaacutelnunk illetve uacutej BBB permeaacutebilis komponenskeacutent azonosiacutetanunk

kivaacutelasztott noumlveacutenyi kivonatok komponenseit Az eredmeacutenyek alapjaacuten igazoltuk hogy az aacuteltalunk

kialakiacutetott PAMPA-BBB ndash HPLC-MS ndash NMR kaszkaacuted egy uacutej hateacutekony megoldaacutest nyuacutejthat a

termeacuteszetes anyagokboacutel kiinduloacute koumlzponti idegrendszeri gyoacutegyszerkutataacutesban

6 teacutezis

A PAMPA-BBB - HPLC-MSMS kapcsolt technika segiacutetseacutegeacutevel Ginkgo biloba standardizaacutelt

kivonatokon sikeruumllt azonosiacutetanunk olyan BBB+ biomarkereket melyek megfeleltek az in vivo

farmakokinetikai illetve neurobioloacutegiai hataacutesukra vonatkozoacute leiacuteraacutesoknak Az eredmeacutenyeink tovaacutebbi

bizonyiacuteteacutekul szolgaacutelnak a habilitaacutecioacutem 5 teacuteziseacutehez vagyis a PAMPA-BBB technika alkalmas noumlveacutenyi

kivonatok illetve akaacuter patikai termeacutekek neurobioloacutegiailag aktiacutev komponenseinek azonosiacutetaacutesaacutera

Vizsgaacutelataink alapjaacuten G biloba kivonatokban elsőkeacutent iacutertunk le neacutegy tiramin szaacutermazeacutekot illetve ezek

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

19

mennyiseacutegi eloszlaacutesaacutet ginkgo termeacutekekben is sikeruumllt jellemeznuumlnk A kapott eredmeacutenyek alapjaacuten keacutet

tiramin szaacutermazeacutekot az N-metil-tiramint eacutes a hordenint potenciaacutelis BBB+ komponenskeacutent

azonosiacutetottuk A tiramin szaacutermazeacutekok ismert adrenerg eacutes MAO-gaacutetloacute hataacutesai alapjaacuten sikeruumllt

raacutemutatnunk lehetseacuteges szerepuumlkre a ginkgo kivonatok vaszkulaacuteris eacutes antidepresszaacutens hataacutesaacuteban

illetve a kandicin peacuteldaacutejaacuten a neurotoxikoloacutegiai kockaacutezatukra

7 teacutezis

A PAMPA-BBB modellben kapott permeabilitaacutesi adatok in silico fizikai keacutemiai eacutes clogBB

parameacuteterek illetve gyoacutegyszerszerűseacutegre vonatkozoacute szabaacutely felhasznaacutelaacutesaacuteval sikeruumllt egy olyan

oumlsszetett szűreacutesi kriteacuteriumrendszert kidolgoznunk ami alkalmasnak bizonyult feacutelszintetikus

ekdiszteroid szaacutermazeacutekok agyi penetraacutecioacutes keacuteszseacutegeacutenek osztaacutelyozaacutesaacutera A modellrendszer

alkalmazhatoacutesaacutegaacutet sikeruumllt alaacutetaacutemasztanunk in vitro farmakodinaacutemiaacutes illetve patkaacutenyokon veacutegzett in

vivo agyi penetraacutecioacutes vizsgaacutelatokkal is

8 Teacutezisek alapjaacutet keacutepező koumlzlemeacutenyek

IF Hiv

$

SP1 Sinkoacute B Garrigues TM Balogh GyT Nagy ZsK Tsinman O

Avdeef A Takaacutecs-Novaacutek K Skin-PAMPA A new method for fast

prediction of skin penetration Eur J Pharm Sci 2012 45 698-707

2987 45

SP2 Borbaacutes E Balogh A Bocz K Muumlller J Kiserdei Eacute Vigh T Sinkoacute

B Marosi A Halaacutesz A Dohaacutenyos Z Szente L Balogh GyT

Nagy ZsK In vitro dissolutionndashpermeation evaluation of an electrospun

cyclodextrin-based formulation of aripiprazole using uFluxTM

Int J

Pharm 2015 491 180-189

3994 6

SP3 Muumlller J Esső K Dargoacute G Koumlnczoumll Aacute Balogh GyT Tuning the

predictive capacity of the PAMPA-BBB model Eur J Pharm Sci 2015

79 53-60

3773 4

SP4 Balogh GyT Muumlller J Koumlnczoumll Aacute pH-gradient PAMPA-based in

vitro modell assay for drug-induced phospholipidosis in early stage of drug

discovery Eur J Pharm Sci 2013 49 81-89

3005 6

SP5 Balogh GyT Muumlller J Koumlnczoumll Aacute A model lacking relevant literature

comparsion J Pharm Biomed Anal 2015 104 47-48

3169 1

SP6 Koumlnczoumll Aacute Muumlller J Foumlldes E Beacuteni Z Veacutegh K Keacutery Aacute Balogh

GyT Applicability of a Blood-Brain Barrier Specific Artificial

Membrane Permeability Assay at the Early Stage of Natural Product-Based

CNS Drug Discovery J Nat Prod 2013 76 655-663

3285 15

SP7 Koumlnczoumll Aacute Rendes K Deacutekaacuteny M Muumlller J Riethmuumlller E Balogh

GyT Blood-brain barrier specific permeability assay reveals N-

methylated tyramine derivatives in standardized leaf extracts and herbal

products of Ginkgo biloba J Pharm Biomed Anal 2016 131 167-174

3169 -

SP8 Muumlller J Koumlnczoumll Aacute Martins A Csaacutebi J Fenyvesi F Hunyadi A

Balogh GyT BBB penetration-targeting physicochemical lead selection

Ecdysteroids as chemo-sensitizers against CNS tumors Eur J Pharm Sci

2017 96 571-577

3773 -

levelező szerző előző eacutevi impakt faktor $ fuumlggetlen hivatkozaacutesok szaacutema (2017 maacutejus 31)

Page 4: In vitro nem sejtes permeabilitási modellek...Dr. Balogh György Tibor Habilitációs tézisfüzet 4 „dermatomed” technikával előkészített bőrön végzett 40 vegyület vizsgálatából

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

4

bdquodermatomedrdquo technikaacuteval előkeacutesziacutetett bőroumln veacutegzett 40 vegyuumllet vizsgaacutelataacuteboacutel lett kivaacutelasztva

melynek eredmeacutenyekeacuteppen 15 gyoacutegyszer adataival bővuumllt a fejleszteacutesre hasznaacutelhatoacute adatkeacuteszlet (ld

keacutesőbb 4 aacutebraacuten) Az ex vivo adatheterogenitaacutes hataacutesaacutet a kifejlesztett PAMPA rendszerre a 25

hatoacuteanyagot tartalmazoacute epidermis stratum corneum eacutes teljes bőr modelleken kapott a 3 adatbaacutezisba

csoportosiacutetott bőr-penetraacutecioacutes (logKp) adatok felhasznaacutelaacutesaacuteval vizsgaacuteltuk3

23 Bőr-PAMPA modell feleacutepiacuteteacutese

A mesterseacuteges modellmembraacuten kialakiacutetaacutesa a stratum corneum keacutemiai oumlsszeteacutetele alapjaacuten toumlrteacutent iacutegy

koleszterin eacutes szaacutermazeacutekai zsiacutersavak valamint ceramid analoacuteg vegyuumlleteket alkalmazaacutesaacuteboacutel indultunk

ki A termeacuteszetes membraacutenalkotoacute ceramidok magas aacuteruk eacutes instabilitaacutesuk miatt nem alkalmasak nagy

aacuteteresztőkeacutepesseacutegű modellben valoacute felhasznaacutelaacutesra Emiatt azokat a Takaacutecsneacute Novaacutek Krisztina

professzorasszony vezetette kutatoacutecsoport (Semmelweis Egyetem) aacuteltal előaacutelliacutetott vegyuumlletcsoporttal

certramidokkal helyettesiacutetettuumlk4 Az optimaacutelis mesterseacuteges membraacuten oumlsszeteacuteteleacutenek azonosiacutetaacutesa

bemutatott elteacuterő alkil oldallaacutenchosszuacutesaacuteguacute certramid szaacutermazeacutekokkal illetve elteacuterő

certramidkoleszterinsztearinsav araacuteny mellett toumlrteacutent Az 1 adatbaacutezis ex vivo adatait oumlsszevetve az

iacutegy kialakiacutetott PAMPA modellek permeabilitaacutesi adataival a legmegfelelőbbnek a C8-C18-as alkilamid

oldallaacutenchossz eacutes az 502525 membraacutenkomponens araacuteny (3 aacutebra) bizonyultak Ez utoacutebbi joacute egyezeacutest

ad a fizioloacutegiaacutes membraacutenkomponens araacutennyal A modellkialakiacutetaacutes koumlvetkező leacutepeacuteseacuteben a rendszer

hidrofil karaktereacutet kellett erősiacuteteni Ennek eacuterdekeacuteben a lipidrendszer oldaacutesaacutehoz a PAMPA modellben

aacuteltalaacutenosan hasznaacutelt n-dodekaacutent a polaacuterosabb karakterű szilikon olajra kellett csereacutelni ami jobban

segiacuteti a viacutez beeacutepuumlleacuteseacutet a mesterseacuteges membraacutenba iacutegy annak hidrofil jellegeacutet fokozza A modell

parameacutetereinek optimaacutelaacutesa soraacuten kialakiacutetott PAMPA modellrendszert bőr-PAMPA-nak (Skin

PAMPATM

) neveztuumlk el

3 aacutebra Az alkalmazott certramidok szerkezete eacutes a mesterseacuteges membraacuten komponensek araacutenyai

24 Bőr-PAMPA modell korrelaacutecioacuteja humaacuten bőroumln kapott adatokkal robusztussaacuteg eacutes

reprodukaacutelhatoacutesaacutegi vizsgaacutelatok

A fentiekben bemutatott optimaacutelt bőr-PAMPA modell előrejelző-keacutepesseacutege keacutet leacutepcsőben lett

vizsgaacutelva Első leacutepeacutesben a modell uacutegy lett beaacutelliacutetva hogy a PAMPA donor faacutezisaacutenak oumlsszeteacutetele

pontosan megegyezzen az ex vivo humaacuten vizsgaacutelatoknaacutel hasznaacutelt donor faacutezissal Ennek eacuterdekeacuteben a

donor faacutezishoz 45 polietileacuten-glikol 400 (PEG 400) nem-ionos detergenst adtunk A kapott bőr-

PAMPA permeabilitaacutesi eacuterteacutekek eacutes az ex vivo humaacuten adatok (2 adatbaacutezis) oumlsszeveteacutese (4 aacutebra) azt

mutatja hogy azonos kiacuteseacuterleti koumlruumllmeacutenyeket alkalmazva a keacutet modell permeabilitaacutesi adatai joacute

egyezeacutest mutatnak

4 aacutebra A bőr-PAMPA permeaacutebilitaacutesi eacuterteacutekek eacutes az ex vivo humaacuten penetraacutecioacutes adatok korrelaacutecioacuteja (N = 15)

3 Hadgraft J GuyR Biotech Gen Eng Rev2004 21 183ndash93 4 Sinkoacute B Paacutelfi M Beacuteni Sz Koumlkoumlsi J Takaacutecs-Novaacutek K Chem Biodiv 2009 6 1867-74

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

5

A modellvizsgaacutelat maacutesodik leacutepeacuteseacuteben a 3 adatbaacutezissal toumlrteacutenő oumlsszeveteacutes a modell bőr-preparaacutetum

tiacutepusra valoacute eacuterzeacutekenyseacutegeacutet mutatta meg Az adatbaacutezis inkubaacutecioacutes hőmeacuterseacuteklet (~25 oC eacutes 37

oC) eacutes bőr

preparaacutetum tiacutepusa (epidermis stratum corneum teljes bőr) alapjaacuten neacutegy csoportba lehetett sorolni A

korrelaacutecioacutes adatok alapjaacuten a bőr-PAMPA modell a teljes bőrre vonatkozoacute permeabilitaacutesi tulajdonsaacutegot

modellezi a legjobban (R2 = 089) azzal a megkoumlteacutessel hogy az egyes csoportok alacsony

vegyuumlletszaacutema miatt ez a koumlvetkezteteacutes statisztikailag nem tekinthető megalapozottnak csupaacuten

koumlzeliacutető becsleacutes

A modell robusztussaacutegaacutenak eacutes reprodukaacutelhatoacutesaacutegaacutenak jellemzeacuteseacutere ismeacutetelhetőseacutegi eacutes

szobahőmeacuterseacutekleten membraacuten stabilitaacutesi vizsgaacutelatokat veacutegeztuumlnk Az elkeacutesziacutetett bőr-PAMPA

membraacutenok egy heti illetve egy hoacutenapnyi taacuterolaacutest koumlvetően lettek tesztelve a modellen A

vizsgaacutelatban teljesen megegyező koumlruumllmeacutenyek koumlzoumltt 21 vegyuumllet permeaacutebilitaacutesa lett megadva A

kapott eredmeacutenyeket egymaacutes fuumlggveacutenyeacuteben aacutebraacutezolva az adatok joacute egyezeacutest adtak a lineaacuteris

regresszioacutes egyenes korrelaacutecioacutes egyuumltthatoacutejaacutenak neacutegyzete (R2) 098-nak adoacutedott Az eredmeacuteny alapjaacuten

a membraacuten szobahőmeacuterseacutekleten legalaacutebb egy hoacutenapig stabilnak valamint a moacutedszer ismeacutetelhetőseacutege

megfelelőnek mondhatoacute

3 Szaacutejnyaacutelkahaacutertya-specifikus bukkaacutelis-PAMPA permeabilitaacutesi modell fejleszteacutese

31 Szaacutejnyaacutelkahaacutertyaacuten keresztuumlli felsziacutevoacutedaacutes jelentőseacutege mentaacutelis betegseacutegek kezeleacuteseacuteben

A szaacutejnyaacutelkahaacutertyaacuten keresztuumlli hatoacuteanyagbeviteli uacutet szaacutemos előnnyel jaacuterhat a sziszteacutemaacutes hataacutes

eleacutereacuteseacutere mivel a bukkaacutelis illetve szublingvaacutelis szoumlveteken aacutet a hatoacuteanyag koumlzvetlenuumll a vena cava

superior-ba (nagy veacutena felső szakasza) jutva koumlzvetlenuumll a sziszteacutemaacutes keringeacutesbe jut elkeruumllve ezzel

az elsődleges hepatikus aacutetaacuteramlaacutest eacutes iacutegy a maacutejhoz koumltoumltt elsődleges metabolikus aacutetalakulaacutest Emellett

kikeruumllve a gasztrointesztinaacutelis traktust a gyomor- eacutes beacutelnyaacutelkahaacutertya pH vaacuteltozaacutesaitoacutel illetve

enzimatikus bontoacute folyamataitoacutel is megkiacutemeacutelhető a hatoacuteanyag ezzel az adagolaacutesi formaacuteval Teraacutepiaacutes

illetve az adagolaacutesboacutel koumlvetkező neheacutezseacutegeket is figyelembe veacuteve a bukkaacutelis adagolaacutes egyik uacutej

felhasznaacutelaacutesi teruumllete a mentaacutelis betegseacutegben szenvedők kezeleacutese lehet A betegeknek ezekben a

koacuterkeacutepekben jellemzően nincs betegseacutegtudatuk iacutegy sok esetben ellenszeguumllnek az orvosi

javaslatoknak A szaacutejnyaacutelkahaacutertyaacuten azonnal megtapadoacute eacutes felsziacutevoacutedoacute gyors hatoacuteanyag leadoacute

keacutesziacutetmeacutenyek ebben az esetben is joacute alternatiacutevaacutet nyuacutejthatnak

32 Bukkaacutelis adagolaacutesuacute antipszichotikum formulaacutecioacutek fejleszteacutese

A fentiekben bemutatott megfontolaacutesokat figyelembe veacuteve a BME Szerves Keacutemia eacutes Technoloacutegia

Tanszeacutekeacuten Marosi Gyoumlrgy eacutes Nagy Zsombor Kristoacutef vezette kutatoacutecsoporttal ceacutelul tűztuumlk ki keacutet

antipszichotikum az aripriprazol eacutes a risperidon formulaacutelaacutesaacutet szaacutejnyaacutelkahaacutertyaacuten keresztuumlli felsziacutevoacutedaacutes

eleacutereacutese eacuterdekeacuteben Mind a keacutet vegyuumllet jellemzően a rossz oldhatoacutesaacuteguacute eacutes a joacute permeabilitaacutesuacute A

keacutesziacutetmeacuteny technoloacutegiai fejleszteacutes ceacutelja hatoacuteanyagok gyors kioldoacutedaacutesuacute formulaacutejaacutenak kidolgozaacutesa

elektrosztatikus szaacutelkeacutepzeacutessel ciklodextrin citromsav eacutes PEG segeacutedanyagok alkalmazaacutesaacuteval A

vizsgaacutelt keacutet antipszichotikum formulaacutelt mintaacuteinak vizsgaacutelata a pION ceacuteg FluxTM

berendezeacuteseacutevel

toumlrteacutent A modellrendszer kifejezetten formulaacutelt mintaacutek gasztrointersztinaacutelis felsziacutevoacutedaacutes vizsgaacutelataacutera

lett kifejlesztve eacutes baacuter elrendezeacutese geometriai parameacuteterei a donor eacutes fogadoacute oldal teacuterfogata (20-20

ml) a mesterseacuteges membraacuten fogadaacutesaacutera alkalmas szűrő (PVDF) meacuterete eacutes iacutegy a lipid oldat teacuterfogata

(75 l) elteacuter sok tekintetben a PAMPA rendszer felnagyiacutetott maacutesaacutenak tekinthető Ennek megfelelően a

szaacutejnyaacutelkahaacutertyaacuten keresztuumlli felsziacutevoacutedaacutes modellezeacuteseacutere alkalmas mesterseacuteges lipidmembraacuten

kifejleszteacutese a PAMPA modellrendszeren toumlrteacutent

33 Modellfejleszteacutesben felhasznaacutelt ex vivo szaacutejnyaacutelkahaacutertya-penetraacutecioacutes adatok

A szaacutejnyaacutelkahaacutertya sejtes feleacutepiacuteteacutese az oszlopos elrendezeacutesű beacutel epiteacuteliummal szemben nagyban

hasonliacutet az oumlsszetett toumlbb reacutetegben pikkelyesen feleacutepuumllő bőr epiteacuteliumhoz A membraacuten koumlzel 50-a

polaacuteris lipidekből foszfolipid eacutes glikozilceramid szaacutermazeacutekokboacutel eacutepuumll fel5 Az aacutellatvilaacutegban mind

oumlsszeteacutetelben mind feleacutepiacuteteacutesben a serteacutes szaacutejuumlregi mukoacutezaacuteja aacutell legkoumlzelebb az embereacutehez Ennek

megfelelően az aacuteltalaacutenosan elfogadott ex vivo modellben is a serteacutes szaacutejnyaacutelkahaacutertya izolaacutetumboacutel

kiindulva veacutegzik a humaacuten bukkaacutelis felsziacutevoacutedaacutes előrejelzeacuteseacutet Franz diffuacutezioacutes cella segiacutetseacutegeacutevel A

vizsgaacutelati rendszerben a donor cella pH 68-as puffert tartalmaz ami megfelel az emberi nyaacutel aacutetlagos

5Squier CA Cox P Wertz PW J Invest Dermatol 1991 96123ndash6

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

6

pH eacuterteacutekeacutenek Az in vitro modellfejleszteacuteshez Kokate eacutes mtsai aacuteltal koumlzoumllt a fentiekkel azonos serteacutes

szaacutejuumlregi epiteacutelium izolaacutetumon (vastagsaacutega 500plusmn50 m) veacutegzett ex vivo permeabilitaacutes vizsgaacutelati

eredmeacutenyeket hasznaacuteltuk fel6

34 Bukkaacutelis-PAMPA modell feleacutepiacuteteacutese

A PAMPA alapuacute permeabilitaacutes meacutereacutes 37 plusmn 05degC-on 4 oacutera inkubaacutelaacutes mellett zajlott A

modelloptimaacutelaacutes soraacuten haacuteromfeacutele mesterseacuteges lipidmembraacuten vizsgaacutelata toumlrteacutent A lipidrendszerek

oldaacutesaacutera a Richterben maacuter koraacutebban a gasztrointesztinaacutelis (GI) felsziacutevoacutedaacutes modellezeacuteseacuteben bevaacutelt

oldoacuteszert a n-dodekaacutent alkalmaztuk a haacuterom mesterseacuteges membraacuten maga az oldoacuteszer vagyis a n-

dodekaacuten a koraacutebban optimaacutelt foszfatidilkolint eacutes koleszterint tartalmazoacute GI-specifikus membraacuten eacutes a

Squier eacutes mtsai aacuteltal publikaacutelt30

szaacutejnyaacutelkahaacutertya-specifikus lipidoumlsszeteacutetelű membraacutenok voltak

1 taacuteblaacutezat Bukkaacutelis-PAMPA modellezeacutesneacutel alkalmazott mesterseacuteges membraacutenok oumlsszeteacutetele

Membraacuten alkotoacutek

Oldoacuteszer membraacuten

(n-dodekaacuten)

GI modell

lipidoumlsszeteacutetel

(mgml dodekaacuten)

Szaacutejnyaacutelkahaacutertya- specifikus

lipidoumlsszeteacutetelli

(mgml dodekaacuten)

foszfatidilkolin - 267 80

koleszterin - 133 103

palmitinsav - 0 40

glikozilceramid - 0 60

szfingomielin - 0 33

foszfatidilinozitol - 0 08

foszfatidiletanolamin - 0 75

35 Bukkaacutelis-PAMPA modell korrelaacutecioacuteja serteacutes szaacutejnyaacutelakahaacutertyaacuten kapott adatokkal

Munkaacutenk ceacutelja a hatoacuteanyagok illetve az azokboacutel fejlesztett formulaacutecioacutek szaacutejnyaacutelkahaacutertyaacuten keresztuumlli

felsziacutevoacutedaacutesaacutet legjobban modellező n-dodekaacuten-lipid kevereacutek azonosiacutetaacutesa volt A referenciakeacutent

kivaacutelasztott serteacutes ex vivo meacutereacutesi eredmeacutenyeket felhasznaacutelva haacuterom kuumlloumlnboumlző oumlsszeteacutetelű membraacutent

tisztaacuten n-dodekaacutennal a gasztrointesztinaacutelis epiteacuteliumra illetve serteacutes szaacutejnyaacutelkahaacutertyaacutera-specifikus

oumlsszeteacutetelű lipidkevereacutekekkel kialakiacutetott PAMPA modelleket hasonliacutetottuk oumlssze Az

oumlsszehasonliacutetaacuteshoz 11 modellvegyuumlletet vaacutelasztottunk ki melyek PAMPA modellben meacutert logPe

eacuterteacutekeit vetettuumlk oumlssze az ex vivo kiacuteseacuterletekben meghataacuterozott logKp eacuterteacutekekkel Az egyes mesterseacuteges

lipidmembraacutenok eseteacuteben kapott logPe adatok eacutes az ex vivo logKp adatok lineaacuteris regresszioacuteval toumlrteacutent

oumlsszeveteacutese alapjaacuten a n-dodekaacuten alapuacute oldoacuteszer-PAMPA modell adta a legjobb korrelaacutecioacutet R2 = 081

miacuteg a GI-PAMPA eseteacuteben R2=076 eacutes a szaacutejnyaacutekahaacutertya sepcifikus-PAMPA eseteacuteben R

2=028

korrelaacutecioacutes eredmeacutenyeket kaptunk

Az eredmeacutenyek elemzeacuteseacutet egy nem-parameacuteteres a rangszaacutemkuumlloumlnbseacutegek abszoluacuteteacuterteacutek oumlsszegeacutenek

moacutedszere (SRD Sum of Ranking Differences)7 segiacutetseacutegeacutevel is elveacutegeztuumlk A moacutedszer alapjaacuten a

legkisebb rangszaacutemkuumlloumlnbseacutegű modell adatai hasonliacutetanak leginkaacutebb a referencia adatokra Az

oumlsszeveteacutes eredmeacutenyekeacuteppen a n-dodekaacuten alapuacute oldoacuteszer-PAMPA modell 14 a GI-PAMPA modell

16 miacuteg a szaacutejnyaacutelkahaacutertya-specifikus PAMPA rendszer 25 rangszaacutemkuumlloumlnbseacuteget eacutert el

Az eredmeacutenyek alapjaacuten elmondhatoacute hogy a n-dodekaacuten alapuacute oldoacuteszer-PAMPA modell aacuteltal kapott

permeabilitaacutesi adatok hasonliacutetanak leginkaacutebb az ex vivo referenciakeacutent szolgaacuteloacute adatokhoz Emiatt a

bukkaacutelis felsziacutevoacutedaacutes optimaacutelaacutesaacutera iraacutenyuloacute ideaacutelis formulaacutecioacute kivaacutelasztaacutesi kiacuteseacuterletekhez a n-dodekaacuten

alapuacute egyoldoacuteszeres optimaacutelt bukkaacutelis-PAMPA rendszer keruumllt felhasznaacutelaacutesra

36 Risperidon gyoacutegyszerkeacutesziacutetmeacutenyek bukkaacutelis-PAMPA vizsgaacutelata

A risperidon gyoacutegyszerformaacutek biohasznosulaacutesaacutenak előrejelzeacuteseacutere szolgaacuteloacute szimultaacuten kioldoacutedaacutesi eacutes

permeabilitaacutesi vizsgaacutelatok parameacutetereinek beaacutelliacutetaacutesaacutenak eacuterdekeacuteben a hatoacuteanyagot tartalmazoacute

keacutesziacutetmeacutenyek puffer oldata vagy szuszpenzioacuteja a beaacutelliacutetott bukkaacutelis-PAMPA rendszerben lettek

elővizsgaacutelva Az 5 aacutebra alapjaacuten laacutethatoacute hogy mindhaacuterom keacutesziacutetmeacuteny eseteacuten toumlbb hatoacuteanyag-

molekula jutott aacutet a bukkaacutelis-PAMPA n-dodekaacuten aacuteltal keacutepzett membraacutenjaacuten mint a tiszta

hatoacuteanyagboacutel Az eredmeacutenyből az is kitűnik hogy a HPBCD alkalmazaacutesa nagyban javiacutetotta a

6Kokate A Xiaoling L Williams PJ Singh P Jasti BR Pharm Res 2009 26(5) 1130ndash9 7Heacuteberger K Kollaacuter‐Hunek K J Chemomet 2011 25(4) 151ndash8

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

7

keacutesziacutetmeacutenyben a hatoacuteanyag permeabilitaacutesaacutet tovaacutebbaacute azt is hogy az oumlntoumltt film formulaacutecioacute

permeabilitaacutesi eredmeacutenye kiemelkedik a keacutesziacutetmeacutenyek koumlzuumll

5 aacutebra Risperidon keacutesziacutetmeacutenyek bukkaacutelis-PAMPA modell fogadoacute oldalaacuten kialakuloacute aacutetlagos hatoacuteanyag

koncentraacutecioacuteja haacuterom paacuterhuzamos meacutereacutes mellett (HPBCD hidroxipropil--ciklodextrin PVP poli-vinil-

pirrolidon)

4 Veacuterminusagy gaacutet-specifikus in vitro permeabilitaacutesi modell fejleszteacutese finomhangolaacutesa (PAMPA-

BBB)

41 Veacuter-agy gaacutet mint a koumlzponti idegrendszer beleacutepeacutesi kapuja in vivo eacutes in vitro modelljei

A veacuter-agy gaacutet (BBB) a koumlzponti idegrendszer veacutedelmeacutet szolgaacuteloacute oumlsszetett sejtrendszer mely a legtoumlbb

exogeacuten molekula agyi penetraacutecioacutejaacutet hateacutekonyan gaacutetolja A vegyuumlletek transzportjaacutet illetően a veacuter-agy

gaacutetnak vagyis az agyi kapillaacuteris erek falaacutet alkotoacute endoteacutel sejteknek kuumlloumlnoumlsen fontos a szerepe

Feleacutepiacuteteacuteseacutet tekintve elteacuter a toumlbbi szoumlvet (pl gasztrointesztinaacutelis bukkaacutelis vagy bőr) haacutemsejtjeacutetől

Membraacutenrendszeruumlk rendezettseacutege nagyobb eacutes az endoteacutel sejtek koumlzoumltti kapcsolatok (tight junction) is

sokkal szorosabb illeszkedeacutest mutat A BBB a sejtmembraacutent alkotoacute foszfolipidek oumlsszeteacuteteleacuteben is

jelentősen kuumlloumlnboumlzik a toumlbbi beleacutepeacutesi kaputoacutel A taacutepcsatorna endoteacuteljeacutenek koumlzel semleges toumllteacutesű

lipidmembraacutenjaacutehoz keacutepest a BBB membraacutenjaacuteban nagyobb mennyiseacutegben jelenleacutevő nettoacute negatiacutev

toumllteacutesű foszfatidilszerin foszfatidilinozitol eacutes foszfatidsav lipidkomponensek miatt egyuacutettal egy

negatiacutev toumllteacutesfelhőjű gaacutetat hoznak leacutetre8 Ennek koumlszoumlnhetően miacuteg az exogeacuten molekulaacutek legnagyobb

reacutesze illetve kiemelten a baacutezikus karakterű hatoacuteanyagok főkeacutent passziacutev transzport uacutetjaacuten jutnak aacutet a

veacuter-agy gaacutet endoteacutel sejtjein addig a savas karakterű vegyuumlletek szaacutemaacutera ezen az uacutetvonalon

gyakorlatilag aacutetjaacuterhatatlan a BBB

A veacuter-agy gaacuteton keresztuumll megvaloacutesuloacute transzportfolyamatok vizsgaacutelataacutera in silico in vitro eacutes in vivo

modellek egyaraacutent rendelkezeacutesre aacutellnak Az in silico technikaacutek prediktiacutev ereje jellemzően csekeacutely Az

in vivo preklinikai vizsgaacutelatokban a hatoacuteanyagok agyi penetraacutecioacutejaacutet az adott hatoacuteanyag agyi (CB)

illetve plazma (CP) koncentraacutecioacutejaacutenak haacutenyadosaacuteval illetve annak logaritmizaacutelt eacuterteacutekeacutevel a logBB

eacuterteacutekkel szoktaacutek jellemezni Baacuter nincs aacuteltalaacutenosan elfogadott logBB kuumlszoumlbeacuterteacutek a CNS aktivitaacutesra

annyi azonban elmondhatoacute hogy a rendelkezeacutesre aacutelloacute gyoacutegyszerkincs CNS-re hatoacute vegyuumlleteinek

logBB eacuterteacuteke jellemzően nagyobb mint -059 In vitro sejtes modellek koumlzuumll a gyoacutegyszeriparban szeacuteles

koumlrben elterjedtek a Caco-2 eacutes MDCK sejtvonalakon alapuloacute tesztrendszerek Ezek előnye hogy a

passziacutev transzport mellett az aktiacutev transzportot is modellezik A sejtvonalak fenntartaacutesa azonban

időigeacutenyes illetve a modell oumlsszetettseacutege miatt amit főkeacutent az aktiacutev transzporter feheacuterjeacutek eacutes

metabolizaacuteloacute enzimek jelenleacutete okoz az agyi felsziacutevoacutedaacutes jellemzeacutese illetve a modell

automatizaacutelhatoacutesaacutega neheacutezkes Alternatiacutev megoldaacuteskeacutent a BBB penetraacutecioacute modellezeacuteseacuteben is

megjelent a PAMPA technika alkalmazaacutesa Az első BBB-specifikus effektiacutev permeabilitaacutes meacutereacuteseacutere

szolgaacuteloacute PAMPA-BBB modellt 2003-ban Di eacutes mtsai koumlzoumllteacutek11

Az alapvető PAMPA elrendezeacutesben

nem toumlrteacutent vaacuteltozaacutes mesterseacuteges membraacutenkeacutent serteacutes agyi lipid extraktumot (porcine polar brain lipid

extractndash PBLE) oldottak n-dodekaacutenban a donor eacutes fogadoacute cellaacutekat a fizoloacutegiaacutes koumlzegeknek

megfelelően (plazma rarr idegsejt citoszolja) pH 74 pufferrel toumlltoumltteacutek fel A modell optimaacutelaacutesa soraacuten a

membraacutenban oldott lipid mennyiseacutegeacutenek (0-100 mgml) eacutes a lipidoldat teacuterfogataacutenak (4-20 l) hataacutesaacutet

8Kraumlmer SD Hurley JA Abbot NJ Begley DJ J Lipid Res 2002 38 557ndash65 9Doran A Obach RS Smith BJ Hosea NA Becker S Callegari E Drug Metab Dispos 2005 33 165ndash74

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

8

vizsgaacuteltaacutek A PAMPA rendszer inkubaacutecioacuteja minden esetben szobahőmeacuterseacutekleten 18 oacuteraacuten aacutet toumlrteacutent

Az egyes mesterseacuteges membraacuten oumlsszeaacutelliacutetaacutesok mellett kapott effektiacutev permeabilitaacutesi eacuterteacutekeket

Lombardo eacutes mtsai aacuteltal kidolgozott in silico logBB adatokkal10

vetetteacutek oumlssze melynek alapjaacuten a

22 mgl PBLE koncentraacutecioacute eacutes 4 l n-dodekaacutennal keacutepzett oldatteacuterfogat mutatkozott ideaacutelisnak Az

optimaacutelt modellben a meacutert effektiacutev permeabilitaacutes (Pe) ndash in silico logBB oumlsszeveteacutese alapjaacuten soroltaacutek a

vegyuumlleteket CNS+ (Pe gt 410-6

cms) eacutes CNS- (Pe lt 210-6

cms) kategoacuteriaacutekba

42 PAMPA-BBB modell fejleszteacutese inkubaacutecioacutes parameacuteterek finomhangolaacutesa

Az előző pontban leiacutertaknak megfelelően a BBB-specifikus PAMPA modell fejleszteacutes kiindulaacutesi

pontjakeacutent a Di eacutes mtsai aacuteltal kidolgozott modell szolgaacutelt A fejleszteacutes ceacutelja egy olyan PAMPA modell

kidolgozaacutesa volt ami in vivo logBB adatokkal is joacute egyezeacutest mutat eacutes alkalmas lehet vezeacutermolekula

optimaacutelaacutesi szakaszban a kis szerkezeti vaacuteltozaacutesokboacutel adoacutedoacute permeabilitaacutesi kuumlloumlnbseacutegek alapjaacuten BBB

penetraacutecioacutes sajaacutetsaacuteg szerinti sorrend felaacutelliacutetaacutesaacutera azonos szerkezeti koumlrbe eső vegyuumlletek koumlzoumltt Ennek

megfelelően a modellfejleszteacutes első leacutepeacuteseacuteben a Di eacutes mtsai aacuteltal vizsgaacutelt hatoacuteanyagok illetve

kereskedelmi uacuteton beszerezhető in vivo logBB adattal rendelkező gyoacutegyszermolekulaacutekat gyűjtoumlttuumlnk

oumlssze

A kivaacutelasztott 27 diverz szerkezeti koumlrből szaacutermazoacute vegyuumllet mind molekulatoumlmeguumlk eacutes lipofilitaacutesuk

mind az in vivo logBB eacuterteacutekuumlk szempontjaacuteboacutel szeacuteles tartomaacutenyt fednek le illetve sav-baacutezis karakteruumlk

alapjaacuten is heterogeacutennek tekinthetők (5 savas 17 baacutezikus eacutes 5 neutraacutelis) A referencia vegyuumlletek

kivaacutelasztaacutesaacutenaacutel fontos szempont volt hogy agyi felsziacutevoacutedaacutesukat aktiacutev transzporterek ne befolyaacutesoljaacutek

A vizsgaacutelt hatoacuteanyagok koumlzuumll a BBB+ vegyuumlletek irodalmi adatok alapjaacuten passziacutev diffuacutezioacuteval jutnak

be a CNS-be

A vizsgaacutelat illetve a modelloptimaacutelaacutes első leacutepeacutesekeacutent a 27 kivaacutelasztott vegyuumllet permeabilitaacutesaacutenak

meghataacuterozaacutesa az eredeti Di eacutes mtsai aacuteltal kidolgozott PAMPA-BBB moacutedszer szerint toumlrteacutent A kapott

adatokat a meacutert logPe eacuterteacutekek eacutes a megfelelő in vivo logBB adatok koumlzoumltti lineaacuteris korrelaacutecioacute (R2 =

0697) alapjaacuten elemeztuumlk A modell prediktiacutev ereje koumlzepesnek mondhatoacute

A modellfejleszteacutes a tovaacutebbiakban az 11 pontban is bemutatott a PAMPA modell fejleszteacutesi iraacutenyaacutet

maacuter koraacutebban maacutesok aacuteltal is figyelembe vett vaacuteltoztathatoacute parameacuteterek leacutepeacutesenkeacutenti finom optimaacutelaacutesa

szerint toumlrteacutent

43 PAMPA-BBB modellrendszer inkubaacutelaacutesi hőmeacuterseacuteklet eacutes idő hataacutesaacutenak vizsgaacutelata

A vaacuteltoztathatoacute parameacuteterek koumlzuumll előszoumlr az inkubaacutelaacutesi hőmeacuterseacuteklet eacutes az idő hataacutesaacutet vizsgaacuteltuk A

PAMPA rendszer parameacutetereinek optimaacutelaacutesaacutenaacutel minden esetben az effektiacutev permeabilitaacutes (logPe) eacutes az

in vivo logBB eacuterteacutekek koumlzoumltti lineaacuteris korrelaacutecioacute vaacuteltozaacutesa volt a vezeacuterparameacuteter A kiindulaacutesi

PAMPA-BBB modell (inkubaacutelaacutesi koumlruumllmeacutenyek 18 oacutera RT) előrejelzőkeacutepesseacutege (R2 = 0557) az

inkubaacutelaacutesi idő eacutes hőmeacuterseacuteklet vaacuteltozaacutesaacutetoacutel csak kis meacuterteacutekben fuumlggoumltt Baacuter a szobahőmeacuterseacutekleten 4

oacuteraacutes inkubaacutelaacutes mellett kaptuk a legjobb korrelaacutecioacutet az in vivo adatokkal (R2 = 0693) a fizioloacutegiaacutes

koumlruumllmeacutenyekre eacutes a modell gyorsiacutetaacutesaacutera valoacute toumlrekveacutes illetve a korrelaacutecioacutek koumlzoumltti kis elteacutereacutes miatt a

tovaacutebbi modelloptimaacutelaacutesi leacutepeacutesek 4 oacuteraacutes 37 oC-on toumlrteacutenő inkubaacutecioacute mellett folytak (R

2 = 0580)

44 PAMPA-BBB modellrendszer membraacuten teacuterfogataacutenak eacutes oumlsszeteacuteteleacutenek vizsgaacutelata

A mesterseacuteges PAMPA membraacuten oldoacuteszer teacuterfogataacutenak vizsgaacutelata Carrara eacutes mtsainak a

megfigyeleacuteseacuteből indult ki11

Vizsgaacutelataikban a n-dodekaacutenban illetve n-dodekaacutenn-hexaacuten 11 (VV)

araacutenyuacute kevereacutek oldoacuteszerben oldott lipidekből aacutelloacute membraacuten alkalmazaacutesakor jelentős kuumlloumlnbseacuteget

azonosiacutetottak a vizsgaacutelt vegyuumlletek permeabilitaacutesi tulajdonsaacutegaacuteban A jelenseacuteg ebben az esetben abboacutel

adoacutedik hogy az illeacutekony oldoacuteszerkomponens vagyis a n-hexaacuten elpaacuterolog a membraacuten feluumlleteacuteről azaz

valoacutejaacuteban ezzel a vizsgaacutelati moacutedszerrel a lipidmembraacuten n-dodekaacuten mennyiseacutegeacutet vagyis az oldoacuteszer

komponens teacuterfogataacutet lehet vaacuteltoztatni

Fentiek alapjaacuten a mesterseacuteges membraacuten oldoacuteszer teacuterfogataacutenak hataacutesaacutet a kuumlloumlnboumlző n-dodekaacuten eacutes n-

hexaacuten araacutenyuacute (01 13 11 31 10) elegyeiben oldott szoumlvetspecifikus PBLE-t alkalmazaacutesa mellett

vizsgaacuteltuk a kivaacutelasztott 15 referencia vegyuumlleten Ebben az esetben is a logPe eacuterteacutekek eacutes az in vivo

logBB adatok koumlzoumltti korrelaacutecioacute tovaacutebbaacute a maacuter 35 pontban bemutatott nem-parameacuteteres SRD

moacutedszer segiacutetseacutegeacutevel toumlrteacutent a modellbeaacutelliacutetaacutesok eacuterteacutekeleacutese Vizsgaacutelataink alapjaacuten elmondhatoacute hogy

10Lombardo F Blake JF Curatolo WJ J Med Chem 1996 39 4750ndash45 11 Carrara S Reali V Misiano P Dondio G Bigogno C Int J Pharm 2007 345 125ndash33

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

9

mind a korrelaacutecioacutet (R2 = 089) mind az SRD eacuterteacutekeket (18) figyelembeveacuteve az 13 n-dodekaacutenn-hexaacuten

araacutenyuacute lipidoldoacuteszer oumlsszeteacutetel alkalmazaacutesa az optimaacutelis a PAMPA-BBB modell előrejelző keacutepesseacutegeacutet

figyelembe veacuteve

A koumlvetkező leacutepeacutesben a mesterseacuteges membraacuten keacutet komponenseacutenek a PBLE mennyiseacutegeacutenek (0-

10 mV) eacutes a n-dodekaacuten teacuterfogataacutenak (125-5 l) permeabilitaacutesra gyakorolt hataacutesaacutet vizsgaacuteltuk

reacuteszletesen Az eredmeacutenyek alapjaacuten a logPe minus logBB koumlzoumltti korrelaacutecioacutet figyelembe veacuteve aacutetlagosan a

kisebb n-dodekaacuten mennyiseacutegek mellett kaptunk nagyobb korrelaacutecioacutes eacuterteacutekeket az optimaacutelis membraacuten

oumlsszeteacutetel a 10 mV PBLE ndash 125 l n-dodekaacuten mellett volt azonosiacutethatoacute (R2=089) Az eredmeacuteny

alapjaacuten megaacutellapiacutethatoacute hogy a kis n-dodekaacuten eacutes nagy PBLE mennyiseacuteg egyuumlttesen segiacutetik a

mesterseacuteges lipidmembraacuten BBB specificitaacutesaacutenak kifejeződeacuteseacutet

Abboacutel kiindulva hogy a humaacuten CNS koleszterin tartalma (23 mgg) aacutetlagosan magasabb mint maacutes

szoumlvetekeacute12

a mesterseacuteges membraacuten permeabiltaacutesi viszonyainak vaacuteltozaacutesa eacutes a koleszterin mennyiseacutege

koumlzoumltti oumlsszefuumlggeacutest is reacuteszletes vizsgaacutelatuk A koleszterin koncentraacutecioacutejaacutet 033 eacutes 166 mV koumlzoumltt

vaacuteltoztattuk A koleszterin hataacutesa mind az eredeti 5 l n-dodekaacuten mind a n-dodekaacutenn-hexaacuten 13

(VV) araacutenyuacute oldoacuteszer rendszer mellett vizsgaacutelatra keruumllt A logPe minus logBB eacuterteacutekek koumlzoumltti lineaacuteris

korrelaacutecioacute eacutes SRD parameacuteterek vaacuteltozaacutesa alapjaacuten azt talaacuteltuk hogy a keacutet oldoacuteszerrendszerben a

koleszterinnek eacuteppen ellenteacutetes hataacutesa van a PAMPA modell BBB-specifikus jellegeacutere

Miacuteg a nagyobb n-dodekaacuten tartalmuacute mesterseacuteges membraacuten alkalmazaacutesa mellett a koleszterin

mennyiseacutegeacutenek noumlveleacutese javiacutetotta a modell logBB prediktivitaacutesaacutet addig a kisebb n-dodekaacuten tartalom

mellett a noumlvekvő koleszterin tartalom hataacutesaacutera a BBB-specifikus jelleg csoumlkkeneacutest mutatott

Az eredmeacutenyek alapjaacuten toumlrekedve a PAMPA-BBB modell előrejelző keacutepesseacutegeacutenek noumlveleacuteseacutere

koumlltseacuteghateacutekonysaacutegaacutera eacutes a mesterseacuteges membraacuten oumlsszeaacutelliacutetaacutesaacutenak egyszerűsiacuteteacuteseacutere az optimaacutelis

membraacuten oumlsszeaacutelliacutetaacutesnak a 10 mV PBLE 0 mV koleszterin n-dodekaacutenn-hexaacuten 13 araacutenyuacute

oldoacuteszer adoacutedott

45 Az oldhatoacutesaacuteg javiacutetaacutesa a segeacutedoldoacuteszer hataacutesa a PAMPA-BBB modellben

Az elmuacutelt 20 eacutevben a gyoacutegyszerkutataacutesban eacutes ezen beluumll kiemelten a CNS iraacutenyuacute teraacutepiaacutes teruumlleten

egyre fokozottabb a magas lipofilitaacutesuacute eacutes ennek koumlvetkezteacuteben a vizes koumlzegben rosszul oldoacutedoacute

vegyuumlletek kezeleacuteseacutenek probleacutemaacuteja A hatoacuteanyagok fizikai keacutemiai jellemzeacuteseacuteneacutel eacutes farmakoloacutegiai

vizsgaacutelatainaacutel az aacuteltalaacutenosan elfogadott segeacutedoldoacuteszer a polaacuteris aproacutetikus sajaacutetsaacuteguacute DMSO melyet

egyuacutettal a hatoacuteanyagok oldhatoacutesaacuteg javiacutetaacutesaacutenak eacuterdekeacuteben is alkalmaznak A DMSO in vitro sejtes

permeabilitaacutesi modellekben noumlveli a sejmembraacuten permeabilitaacutesaacutet amit a foszfolipid kettősreacutetegben az

oldoacuteszer aacuteltal kialakiacutetott poacuterusokkal magyaraacuteznak13

Fentiek miatt illetve a PAMPA-BBB rendszer

rosszul oldoacutedoacute vegyuumlletekre toumlrteacutenő kiterjeszteacutese eacuterdekeacuteben megvizsgaacuteltuk a DMSO hataacutesaacutet az

optimaacutelt modell eseteacuteben is

A DMSO hataacutesaacutet a keacutet koraacutebban bemutatott n-dodekaacuten eacutes n-dodekaacutenn-hexaacuten 13

oldoacuteszerrendszerben kialakiacutetott mesterseacuteges membraacuten eseteacuteben is megvizsgaacuteltuk A DMSO

permeabilitaacutesaacutet a PAMPA akceptor oldalaacuten kialakuloacute oldoacuteszer koncentraacutecioacute meghataacuterozaacutesaacuten keresztuumll

laacutengionizaacutecioacutes detektorral kapcsolt gaacutezkromatograacutefiaacutes technikaacuteval (GCminusFID) vizsgaacuteltuk A vizsgaacutelat

alapjaacuten a n-dodekaacutenban oldott PBLE eacutes koleszterin tartalmuacute membraacuten gyakorlatilag aacutetjaacuterhatatlan a

DMSO szaacutemaacutera 10 VV koszolvenst adva a donor oldali pufferhez az akceptor oldalon 001 VV-

ban volt csupaacuten meacuterhető a DMSO jelenleacutete A n-dodekaacutenn-hexaacuten 13 elegyeacutet tartalmazoacute

lipidmembraacuten maacuter kismeacuterteacutekben aacuteteresztő a DMSO oldoacuteszerre neacutezve A donor oldalon 10 VV

kiindulaacutesi koncentraacutecioacutejuacute DMSO mellett az akceptor oldalon 018 VV-ban jelent meg az oldoacuteszer

A tovaacutebbi vizsgaacutelatokban ahol a donor eacutes fogadoacute oldali DMSO koncentraacutecioacute 5-20 VV koumlzoumltt

vaacuteltozott a maacuter optimaacutelt PAMPA-BBB modell (10 mV PBLE n-dodekaacutenn-hexaacuten 13 4 oacutera 37oC)

prediktiacutev erejeacutenek vaacuteltozaacutesaacutet koumlvettuumlk Vizsgaacutelataink alapjaacuten meacuteg 10 eacutes 15 VV DMSO alkalmazaacutesa

mellett is a logPe eacutes in vivo logBB eacuterteacutekek koumlzoumltt szoros lineaacuteris korrelaacutecioacute (R2~085) volt

tapasztalhatoacute szignifikaacutens kuumlloumlnbseacuteg neacutelkuumll 15 VV DMSO tartalom felett a korrelaacutecioacute lecsoumlkkent

(R2=068) az eredmeacutenyek reprodukaacutelhatatlannaacute eacutes iacutegy megbiacutezhatatlannaacute vaacuteltak A legjobb eredmeacutenyt

5 VV DMSO hozzaacuteadaacutesaacuteval lehetett azonosiacutetani (R2=092)

12Dietschy JM Turley SD J Lipid Res 2004 45 1375ndash97 13Notman R Noro M OMalley B Anwar J J Am Chem Soc 2006 128 13982ndash3

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

10

46 Az optimaacutelt PAMPA-BBB modell vizsgaacutelata a teljes referencia vegyuumlletkoumlroumln

A PAMPA-BBB rendszer parameacutetereinek finomhangolaacutesaacutet koumlvetően a fejleszteacutes utolsoacute leacutepeacuteseacuteben az

optimaacutelt modell megbiacutezhatoacutesaacutegaacutenak prediktiacutev erejeacutenek ellenőrzeacuteseacutere a logPe eacutes in vivo logBB adatok

korrelaacutecioacutejaacutet a teljes 27 kivaacutelasztott referenciaanyagra kiterjesztve is megvizsgaacuteltuk Az optimaacutelt

koumlruumllmeacutenyek koumlzoumltt azaz 4 oacutera 37 oC-on toumlrteacutenő inkubaacutelaacutes izo-pH (pH = 74) koumlruumllmeacutenyek 5 VV

DMSO segeacutedoldoacuteszert alkalmazva PBLE (10 mV koleszterin neacutelkuumll) membraacuten 31 n-hexaacutenn-

dodekaacuten elegyeacuteben oldva R2 = 0839 lineaacuteris korrelaacutecioacutes eacuterteacuteket kaptunk (6 aacutebra) Tekintettel arra

hogy ezt a korrelaacutecioacutes eacuterteacuteket heterogeacuten szerkezeti eacutes fizikai keacutemiai sajaacutetsaacuteguacute vegyuumlleteken eacuterte el a

modell elmondhatoacute hogy a kialakiacutetott PAMPA-BBB rendszer kellően robusztus eacutes prediktiacutev ereje

alkalmassaacute teszi CNS hataacutest mutatoacute vezeacutermolekulaacutek BBB-specifikus permeabilitaacutesaacutenak jellemzeacuteseacutere

6 aacutebra Az optimaacutelt PAMPA-BBB modellben meacutert effektiacutev permeabilitaacutes eacuterteacutekek eacutes az

in vivo logBB adatok koumlzti lineaacuteris korrelaacutecioacute

5 Foszfolipidoacutezis modellezeacutese szoumlvetspecifikus gradiens pH elrendezeacutesű PAMPA rendszerekben

51 A foszfolipidoacutezis mint gyoacutegyszermelleacutekhataacutes eacutes kialakulaacutesaacutenak mechanizmusa

A foszfolipidoacutezis (PLD) mint fizioloacutegiaacutes jelenseacuteg a foszfolipidek tuacutelzott felhalmozoacutedaacutesaacutet jelenti a

sejtek lizoszoacutemaacutejaacuteban14

aminek egyik jellemző citoloacutegiai megjeleneacutese a lamellaacuteris testek kialakulaacutesa

A jelenleg alkalmazott gyoacutegyszerkincs 5 -aacutenaacutel iacutertak le a PLD-al oumlsszefuumlggő melleacutekhataacutesokat Az

ehhez koumlthető melleacutekhataacutesok kritikus toxikoloacutegiai jellegeacutet az is bizonyiacutetja hogy 2006-ban az FDA

leacutetrehozta az bdquoFDA Phospholipidosis Working Grouprdquo-ot A megfigyeleacutesek szerint a PLD aacuteltalaacuteban a

baacutezikus vagy kationos amfifil karakterű gyoacutegyszerek (CAD ndash cationic amphiphilic drugs) kroacutenikus

adagolaacutesa mellett jelenik meg amit ezen hatoacuteanyagok lizoszoacutemaacutekba toumlrteacutenő egyiraacutenyuacute transzportjaacuteval

magyaraacuteznak Az egyiraacutenyuacute transzport soraacuten a CAD molekula a citoszoacutel koumlzegeacuteből (pH 74) a joacuteval

savasabb (pH~4) lizoszoacutemaacuteba keruumllve protonaacuteloacutedik polaritaacutesa ennek koumlszoumlnhetően megnő iacutegy a

citoszol iraacutenyuacute transzportja gaacutetolt lesz A folyamat oumlsszesseacutegeacuteben a CAD karakterű vegyuumlletek

lizoszoacutemaacuteban valoacute felhalmozoacutedaacutesaacutehoz a lizoszoacutema homeosztaacutezisaacutenak illetve ennek eredmeacutenyekeacutepp

lipid anyagcsereacutejeacutenek felborulaacutesaacutehoz vezet A folyamat koumlzvetve a foszfolipidek felhalmozoacutedaacutesaacutet

eredmeacutenyezi ami a lamellaacuteris keacutepletek kialakulaacutesaacuteval jaacuter

A PLD kuumlloumlnboumlző szoumlvetekben alakulhat ki azonban leggyakrabban a tuumldő alveolaacuteris makrofaacutegjaiban

fordul elő A folyamat aacuteltalaacuteban reverzibilis a gyoacutegyszeradagolaacutes felfuumlggeszteacuteseacutet koumlvetően a sejtek

homeosztaacutezisa helyreaacutell

52 A foszfolipidoacutezis in silico eacutes in vitro modelljei

A PLD fokozott toxicitaacutesi kockaacutezata miatt a melleacutekhataacutes előrejelzeacuteseacutere szaacutemos in silico szaacutemiacutetaacutesi

moacutedszert is kidolgoztak A modellek jellemzően gyoacutegyszeripari koumlrnyezetben lettek kifejlesztve

melyek azonos moacutedon a hatoacuteanyagok keacutet fizikai keacutemiai parameacutetereacutevel a proton-disszociaacutecioacuteval (pKa)

14Halliwell WH Toxicol Pathol 1997 25 53ndash60

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

11

eacutes a lipofilitaacutessal (logPD) suacutelyozzaacutek a melleacutekhataacutes megjeleneacuteseacutenek rizikoacutejaacutet A habilitaacutecioacute

terjedelmeacutere tekintettel ezek koumlzuumll csak kettő keruumll bemutataacutesra

Ploemen eacutes mtsai (Organon) a hatoacuteanyagok szaacutemiacutetott legbaacutezikusabb N atomjaacutehoz koumlthető cpKa

(szaacutemiacutetott pKa) eacutes clogP (szaacutemiacutetott logP) eacuterteacutekek felhasznaacutelaacutesaacuteval kuumlloumlnboumlztetteacutek meg a

foszfolipidoacutezist indukaacuteloacute (PLD+) eacutes nem indukaacuteloacute (PLD-) anyagokat A modell PLD+-nak jeloumlli

azokat a vegyuumlleteket melyekneacutel (cpKa)2+(clogP)

2 gt 90 A szabaacutely kiegeacutesziacuteteacutesekeacutent PLD- osztaacutelyba

sorolandoacute az a vegyuumllet melyre igaz hogy cpKabaacutezis lt 8 eacutes clogP lt 115

Tomizawa eacutes mtsai (Pfizer) a

vegyuumlletek clogP eacuterteacutekeacutet eacutes pH 4-en szaacutemiacutetott nettoacute toumllteacuteseacutet (NT) kombinaacutelva neacutegy (- alacsony

koumlzepes magas) kategoacuteria szerint skaacutelaacutezott modellt javasoltaacutek a PLD in silico előrejelzeacuteseacutere16

A jelenleg ismert in vitro PLD modellek elmeacuteleti haacutettereacuteben a foszfolipid eacutes a hatoacuteanyag koumlzoumltt

kialakuloacute koumllcsoumlnhataacutes jellemzeacutese aacutell A Vitovic eacutes mtsai aacuteltal kidolgozott szűrőrendszerben a

koumllcsoumlnhataacutes hateacutekonysaacutegaacutet a kritikus micellakeacutepződeacutesi koncentraacutecioacute (CMC) segiacutetseacutegeacutevel jellemzik A

96 lyukuacute meacuterőtaacutelcaacuten egyszerre 8 vegyuumlletet lehet a modellben vizsgaacutelni mivel a CMC

meghataacuterozaacutesaacutehoz egy 8-12 pontos feluumlleti feszuumlltseacuteg ndash koncentraacutecioacute goumlrbeacutet kell felvenni17

Emiatt baacuter

a moacutedszer automatizaacutelhatoacute az aacuteteresztőkeacutepesseacutege relatiacutev csekeacutelynek mondhatoacute Zhou eacutes mtsai a

modell aacuteteresztőkeacutepesseacutegeacutenek noumlveleacutese eacuterdekeacuteben fluoreszcens festeacutek (Prodan) segiacutetseacutegeacutevel

hataacuteroztaacutek meg a kritikus micellakeacutepződeacutesi koncentraacutecioacutet18

Baacuter az előző moacutedszerhez keacutepest

vegyuumlletenkeacutent kevesebb meacutereacutesi pontot kell felvenni eacutes a vizsgaacuteloacute moacutedszer is gyorsabb robusztusabb

de aacuteteresztőkeacutepesseacutege meacuteg mindig csekeacutely

PLD előrejelzeacuteseacutere kidolgozott kromatograacutefiaacutes moacutedszerek eseteacuteben foszfolipidekkel moacutedosiacutetott

aacutelloacutefaacutezist alkalmaznak Az immobilizaacutelt mesterseacuteges membraacuten (Immobilized Artificial Membrane ndash

IAM) alapuacute eacutes az elektrokinetikus kromatograacutefiaacutes (ElectroKinetic Chromatography ndash EKC)19

moacutedszerek eseteacuteben az aacutelloacutefaacutezis eacutes hatoacuteanyag koumlzoumltt kialakuloacute koumllcsoumlnhataacutes a kromatograacutefiaacutes retencioacutes

teacutenyezővel (logkAOT) jellemezhető

53 PAMPA alapuacute modell fejleszteacutese gyoacutegyszer indukaacutelta foszfolipidoacutezis előrejelzeacuteseacutere

A PLD eddig ismert in vitro modelljei a foszfolipidek eacutes a hatoacuteanyagok koumlzoumltt kialakuloacute

koumllcsoumlnhataacuteson alapuloacute vizsgaacutelati moacutedszerek A PAMPA rendszer ehhez keacutepest egy olyan uacutej

lehetőseacuteggel kecsegtetett melynek koumlszoumlnhetően a PLD felteacutetelezett mechanizmusa (12 aacutebra) a

citoszol (pH 74) - lizoszoacutema (pH~4) iraacutenyuacute transzport vaacutelik modellezhetőveacute Ennek igazolaacutesaacutera a

modellfejleszteacutes első leacutepeacuteseacuteben egy olyan adatkeacuteszlet oumlsszegyűjteacuteseacutere keruumllt sor ami a hatoacuteanyagok in

vivo in vitro vizsgaacutelatokkal illetve in silico szaacutemiacutetaacutessal alaacutetaacutemasztott PLD indukcioacutejaacutera vonatkozoacute

adatot tartalmaz Habaacuter oumlsszesen 63 referenciavegyuumlleten veacutegeztuumlk el a vizsgaacutelatokat a habilitaacutecioacute

terjedelmeacutere valoacute tekintettel csak a modellfejleszteacutesneacutel hasznaacutelt 21 hatoacuteanyag illetve a modellben

aacutelpozitiacutev vagy aacutelnegatiacutev eredmeacutenyt adoacute amlodipin(28) bupropion(38) metapirileacuten(47)

mianszerin(49) illetve eacutes a szertralin(58) klorokvin(3) eacutes fenacetin(18) adatait mutatom be

reacuteszletesen A modellbeaacutelliacutetaacutes első leacutepeacuteseacuteben a teljes in vivo PLD kockaacutezati adattal rendelkező referencia

gyűjtemeacutenyből 21 hatoacuteanyag keruumllt kivaacutelasztaacutesra (11 PLD+ eacutes 10 PLD-) A PAMPA vizsgaacutelatnaacutel keacutet

fő optimaacutelaacutesi parameacutetert a mesterseacuteges lipidmembraacuten szoumlvetspecifikus oumlsszeteacuteteleacutet eacutes a donor-fogadoacute

koumlzegek pH-jaacutet vaacuteltoztattuk A PLD szoumlveti lokalizaacutecioacuteja alapjaacuten a tuumldő a BBB a sziacutev a maacutej eacutes a

vese szoumlveti lipidoumlsszeteacutetelek megfelelő PAMPA modelleket alakiacutetottuk ki

A PAMPA rendszer maacutesik a PLD mechnizmusa szempontjaacuteboacutel kritikus parameacutetere a donor eacutes fogadoacute

cellaacutek koumlzegeacutenek pH eacuterteacuteke volt A vizsgaacutelatot ennek megfelelően haacuterom kuumlloumlnboumlző beaacutelliacutetaacutes mellett

izo-pH 40 izo-pH 74 eacutes gradiens (donorpH 74 rarr fogadoacutepH 40) meacutereacutesi elrendezeacutesekben veacutegeztuumlk A

haacuterom elrendezeacutesben kapott effektiacutev permeabilitaacutesi eacuterteacutekek vaacuteltozaacutesa illetve az in vivo PLD

kockaacutezattal valoacute korrelaacutecioacuteja a 7 aacutebraacuten laacutethatoacute Ennek megfelelően a koumlzvetlen citoszoacutel ndash liposzoacutema

iraacutenyuacute transzportot modellező gradiens pH elrendezeacutesű PAMPA rendszerben kapott eredmeacutenyek

mutattaacutek a legjobb korrelaacutecioacutet az in vivo PLD kockaacutezati adatokkal azzal a megkoumlteacutessel hogy a

15Ploemen JP Kelder J Hafmans T van de Sandt H van Burgsteden JA Saleminki PJ van Esch E Exp Toxicol Pathol 2004 55 347ndash

55 16Tomizawa K Sugano K Yamada H Horii I J Toxicol Sci 2006 31 315ndash24 17Vitovič P Alakoskela J-M Kinnunen PKJ J Med Chem 2008 51 1842ndash8 18Zhou L Geraci G Hess S Yang L Wang J Argikar U Anal Chem 2011 83 6980ndash7 19Jiang Z Reilly J J Pharm Biomed Anal 2012 61 184ndash90

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

12

permeabilitaacutesi kuumlszoumlboumlt Pe=2510-6

cms eacuterteacutekneacutel huacuteztuk meg Az elővizsgaacutelat eredmeacutenye alapjaacuten a

kivaacutelasztott gradiens pH-juacute PAMPA rendszerben toumlrteacutenő vizsgaacutelatot kiterjesztettuumlk a teljes 63

referenciavegyuumlletre A PAMPA rendszereket előrejelzőkeacutepesseacuteguumlk illetve a modelljoacutesaacuteg alapjaacuten a

negatiacutev prediktiacutev (NPV) eacutes pozitiacutev prediktiacutev eacuterteacutekuumlk (PPV) valamint a pontossaacuteguk alapjaacuten is

jellemeztuumlk

7 aacutebra Haacuterom kuumlloumlnboumlző pH elrendezeacutesű (izo-pH 40 izo-pH 74 eacutes gradiens pH (74 ndash 40) tuumldő-specifikus

PAMPA modell effektiacutev permeabiliaacutesi adatai eacutes PLD kockaacutezati osztaacutelyok szerinti korrelaacutecioacuteja (N = 21)

A teljes 63 referenciavegyuumlletre kapott Pe eacuterteacutekek in vivo PLD kockaacutezatra vonatkozoacute korrelaacutecioacutejaacutenak

joacutesaacutegi adatait (NPV PPV pontossaacuteg) oumlsszehasonliacutetottuk az in silico Ploemen eacutes Tomizawa modellek

illetve a maacutesik keacutet in vitro CMC eacutes EKC modellek adataival is (2 taacuteblaacutezat)

2 taacuteblaacutezat Az in silico in vitro nem-sejtes eacutes PAMPA modellek eredmeacutenyeinek statisztikai oumlsszehasonliacutetaacutesa

PPVd () NPV

e () Pontossaacuteg ()

In silico modellek Ploemen modell 73 86 81

Tomizawa modell 92 70 79

In vitro nem-sejtes moacutedszerek CMC

a modell (N=31) 100 75 87

EKCb modell (N=23) 92 82 87

gradiens-pH PAMPA modell

BBB 92 84 87

Maacutej 92 84 87

Tuumldő 92 89 90

Vese 92 86 89

Sziacutev 92 84 87

Baacuter a PAMPA modellekben oumlsszesen 63 vegyuumllet keruumllt vizsgaacutelatra az oumlsszehasonliacutetaacutesra kivaacutelasztott in vitro

modellek koumlzoumllt meacutereacutesi pontjai csak 31 (CMC) eacutes 23 (EKC) vegyuumllet eseteacuten voltak aacutetfedeacutesben aCMC kritikus

micellakeacutepző koncentraacutecioacute bEKC elektrokinetikus kromatograacutefia

cPS foszfatidilszerin

dPPV pozitiacutev prediktiacutev

eacuterteacutek eNPV negatiacutev prediktiacutev eacuterteacutek

Az adatok alapjaacuten laacutethatoacute hogy a beaacutelliacutetott uacutej gradiens pH elrendezeacutesű PAMPA modell PPV NPV

eacuterteacutekei eacutes pontossaacutega is aacutetlagosan nagyobb mint az in silico illetve in vitro CMC eacutes EKC

modelleknek

A szoumlvetspecifikus mesterseacuteges membraacutenok joacutesaacutegi mutatoacuteit vizsgaacutelva a tuumldő-specifikus modell

tekinthető a legjobbnak ami megfelel PLD in vivo elsődleges megjeleneacuteseacutevel eacutes bizonyiacutetja a modell

szoumlvetspecifikus jellegeacutet is Maacuter az elővizsgaacutelatok in vivo PLD adataival toumlrteacutent oumlsszeveteacutes is

raacutemutatott hogy neacutehaacuteny vegyuumllet a PAMPA modellben aacutelpozitiacutevnak illetve aacutelnegatiacutevnak adoacutedik

Ennek haacutettereacuteben a legtoumlbb esetben a vegyuumlletek fokozott metabolizmusa illetve a keacutepződő metabolit

elteacuterő PLD kockaacutezta aacutell Mindoumlssze keacutet az aacutelnegatiacutev fenacetin(18) eacutes az aacutelpozitiacutev bupropion(38)

hatoacuteanyagok eseteacuteben nem talaacuteltunk arra kiacuteseacuterletes adatot hogy a kapott ellentmondaacutest a

metabolizmusukkal magyaraacutezni tudjuk A fenacetin fő metabolitja a 4-etoxi-anilin pH-gradiens

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

13

PAMPA vizsgaacutelata soraacuten a fenacetinhez keacutepest kapott fokozott permeabilitaacutes alaacutetaacutemasztja a

metabolizmus szerepeacutet a vegyuumllet PLD sajaacutetsaacutegaacutenak alakulaacutesaacuteban A bupropion(38) metabolitjaacutenak a

hidroxibupropionnak20

is elveacutegeztuumlk a pH-gradiens PAMPA vizsgaacutelataacutet Ebben az esetben a metabolit

effektiacutev permeabilitaacutesa csak kis meacuterteacutekben csoumlkkent a kockaacutezati hataacutereacuterteacuteket nem eacuterte el (8 aacutebra) Az

eredmeacuteny alapjaacuten elmondhatoacute hogy ebben az esetben a metabolizmus csupaacuten csoumlkkenti a PLD

kockaacutezataacutet

8 aacutebra A fenacetin(18) eacutes a bupropion(38) fő metabolitjai eacutes osztaacutelyozaacutesuk a PLD modellekben

6 Noumlveacutenyi kivonatok noumlveacutenyi alapuacute hatoacuteanyagok eacutes feacutelszintetikus analoacutegjainak vizsgaacutelata eacutes

jellemzeacutese az optimaacutelt PAMPA-BBB modell felhasznaacutelaacutesaacuteval

61 Koumlzponti idegrendszerre hatoacute vegyuumlletek azonosiacutetaacutesa noumlveacutenyi kivonatokboacutel

PAMPA-BBB ndash HPLC-MS ndash NMR kapcsolt technika kidolgozaacutesa

611 Noumlveacutenyi kivonatok mint potenciaacutelis ceacutelpontok koumlzponti idegrendszeri

gyoacutegyszerkutataacutesban

A noumlveacutenyi kivonatok neurobioloacutegiai hataacutesaacutet szaacutemos etnofarmakoloacutegiai leiacuteraacutes bizonyiacutetja emiatt uacutej

hatoacuteanyagok azonosiacutetaacutesa szempontjaacuteboacutel ideaacutelis kiindulaacutesi pontot jelenthetnek koumlzponti idegrendszeri

betegseacutegekre iraacutenyuloacute kutataacutesokban21

Maacuter a CNS megbetegedeacutesekre iraacutenyuloacute gyoacutegyszerkeacutemiai

munka korai faacutezisaacuteban fontos a gyoacutegyszerjeloumllt vegyuumlletek BBB-on keresztuumlli penetraacutecioacutejaacutenak

előrejelzeacutese amire szaacutemos in silico eacutes in vitro modell aacutell rendelkezeacutesre Ez alapjaacuten egy hateacutekony

nagyfokuacute BBB szelektivitaacutessal rendelkező szűreacutesi modell nagyban segiacutethetneacute az eziraacutenyuacute CNS

kutataacutest A noumlveacutenyi eredetű kivonatok vizsgaacutelataacutenak maacutesik sarkalatos pontja a dereplikaacutecioacute vagyis a

koraacutebban maacuter leiacutert komponensek gyors azonosiacutetaacutesa ami gyorsiacutethatja az uacutej hatoacuteanyagok izolaacutelaacutesaacutenak

eacutes szerkezetazonosiacutetaacutesaacutenak folyamataacutet

Mindezek figyelembeveacuteteleacutevel keacutezenfekvőnek tűnt a maacuter 4 pontban bemutatott optimaacutelt PAMPA-

BBB modell alkalmazaacutesaacutenak kiterjeszteacutese noumlveacutenyi eredetű mintaacutek vizsgaacutelataacuteban

612 PAMPA-BBB modell kiterjeszteacutese noumlveacutenyi eredetű hatoacuteanyagok jellemzeacuteseacutere

A noumlveacutenyi hatoacuteanyagok kivonatok vizsgaacutelataacutenaacutel a PAMPA-BBB modellben az 5l 10 mV PBLE

166 mV koleszterin mellett emelt n-dodekaacutenos oldatot tartalmazoacute mesterseacuteges membraacuten keruumllt

kialakiacutetaacutesra A PAMPA modell kiterjeszthetőseacutegeacutet a noumlveacutenyi kivonatokra 23 termeacuteszetes eacutes 20

termeacuteszetes hatoacuteanyagra visszavezethető vegyuumlleten keresztuumll vizsgaacuteltuk A hatoacuteanyagok szerkezetileg

eacutes fizikai keacutemiai sajaacutetsaacuteguk alapjaacuten is vaacuteltozatosak in vivo logBB eacuterteacutekuumlk -2 eacutes 1 koumlzeacute esik

Megvizsgaacutelva a PAMPA-BBB modellben kapott logPe eacuterteacutekek eacutes az in vivo logBB adatok koumlzoumltti

lineaacuteris korrelaacutecioacutet (R2=072) a modell a noumlveacutenyi eredetű vegyuumlletek BBB penetraacutecioacutejaacutenak

előrejelzeacuteseacutere is alkalmasnak bizonyult A kapott lineaacuteris korrelaacutecioacute illetve a vizsgaacutelati pontok

elhelyezkedeacutese alapjaacuten reacuteszben oumlnkeacutenyesen de figyelembe veacuteve hogy a CNS hataacutesuacute gyoacutegyszerek

eseteacuteben aacutetlagosan a logBB gt -05 azok a noumlveacutenyi eredetű vegyuumlletek tekinthetőek BBB+-nak

melyekneacutel logPe gt -60 eacuterteacuteket kapunk az optimaacutelt PAMPA-BBB modellben

Ezt koumlvetően tekintettel a vizsgaacutelandoacute a noumlveacutenyi kivonatok vaacuteltozatos oumlsszeteacuteteleacutere szuumlkseacutegesseacute vaacutelt a

PAMPA-BBB modell fitokeacutemiai szelektivitaacutesaacutenak jellemzeacutese is Ennek eacuterdekeacuteben oumlsszesen 72

20Molnari JC Hassan HE Myers AL Eur J Drug Metab Pharmacokinet 2012 37 57ndash63 21Campos H C Rocha M D Viegas F P D Nicastro P C Fossaluzza P C Fraga C A M Barreiro E J Viegas C Jr CNS Neurol Disord Drug Targets 2011 10 240minus51

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

14

fitokeacutemiai szempontboacutel diverz noumlveacutenyi eredetű vegyuumllet BBB-specifikus permeabilitaacutesaacutet vizsgaacuteltuk

meg A 9 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy a vizsgaacutelt vegyuumlleteket oumlsszesen 4 fitokeacutemiai csalaacutedba lehet besorolni

illetve tovaacutebbi (egyeacuteb) fitokeacutemiailag fontos szerkezetű vegyuumllet is kivaacutelasztaacutesra keruumllt A vizsgaacutelat

alapjaacuten laacutethatoacute hogy a polaacuteros cukoregyseacuteget tartalmazoacute vegyuumlletek (glikozidok) eacutes a karbonsav

szaacutermazeacutekok logPe eacuterteacuteke -60 alaacute esett ami oumlsszhangban a BBB-roacutel a 41 pontban leiacutertakkal azaz a

BBB szoros illeszkedeacutesű lipid szerkezeteacutenek eacutes negatiacutev toumllteacutesfelhőjeacutenek koumlszoumlnhetően kizaacuterja a nagy

polaacuteris (pl cukoregyseacuteget) eacutesvagy negatiacutev toumllteacutest savas karakterű szerkezeti egyseacuteget hordozoacute

vegyuumlleteket Ezzel ellenteacutetben a cukoregyseacuteget nem tartalmazoacute flavonoid aglikonok a lipofil

esetenkeacutent baacutezikus szerkezeti egyseacuteget tartalmazoacute alkaloidok eacutes egyeacuteb CNS hataacutes szempontjaacuteboacutel

eacuterdekes noumlveacutenyi eredetű vegyuumlletek PAMPA-BBB permeabilitaacutesa azaz logPe eacuterteacuteke jellemzően

nagyobb volt mint -60 Az eredmeacuteny alapjaacuten elmondhatoacute volt hogy a beaacutelliacutetott modell fitokeacutemiai

eacutertelemben szelektiacutev iacutegy noumlveacutenyi kivonatok BBB-specifikus jellemzeacuteseacutere is joacutel hasznaacutelhatoacute

9 aacutebra Fitokeacutemiailag relevaacutens hatoacuteanyagok PAMPA-BBB vizsgaacutelata lineaacuteris korrelaacutecioacuteja in vivo

logBB adatokkal (N = 72)

A fenti keacutet vizsgaacutelat alapjaacuten a Richter Gedeon Nyrt eredeti kutataacutesaacutenak molekulabankjaacuteban talaacutelhatoacute

mintegy 5500 előfrakcionaacutelt (veacutekonyreacuteteg kromatograacutefia alapjaacuten maximum 10 komponenst

tartalmazoacute) noumlveacutenyi kivonatboacutel koraacutebbi szűrővizsgaacutelat alapjaacuten citotoxicitaacutest nem mutatoacute 1760 egyedi

minta PAMPA-BBB szűreacuteseacutet veacutegeztuumlk el A szűreacutesi kriteacuteriumnak mindoumlssze 125 noumlveacutenyi minta felelt

meg azaz a talaacutelati araacuteny 71 lett Az eredmeacuteny egyeacutertelműen alaacutetaacutemasztja a modell nagyfokuacute

szelektivitaacutesaacutet BBB szelektiacutev szűrőkapacitaacutesaacutet A moacutedszer fitokeacutemiai illetve hatoacuteanyag

azonosiacutetaacutesban toumlrteacutenő alkalmazhatoacutesaacutega 4 minta eseteacuten lett reacuteszletesen vizsgaacutelva A habilitaacutecioacutes teacutezis

kereteire valoacute tekintettel csak egy noumlveacutenyi kivonat a Tanacetum parthenium (őszi margitviraacuteg)

viraacutegzataacuteboacutel keacutesziacutetett kivonat vizsgaacutelataacutet mutatom be

A BBB-specifikus komponensek azonosiacutetaacutesa eacuterdekeacuteben a kivaacutelasztott kivonatokon megismeacuteteltuumlk a

PAMPA-BBB vizsgaacutelatot de ebben az esetben a rendszer donor eacutes fogadoacute cellaacuteiba deuteraacutelt viacutez

felhasznaacutelaacutesaacuteval keacuteszuumllt pufferek keruumlltek Ily moacutedon a fogadoacute oldalon megjelenő BBB-specifikus

komponensek koumlzvetlen NMR vizsgaacutelataacutera is lehetőseacuteguumlnk lett Az őszi margitviraacuteg kivonataacutenak

vizsgaacutelataacutenaacutel az előfrakcionaacutelt mintaacuteboacutel eredetileg 82 komponenst sikeruumllt HPLC-DAD technika

segiacutetseacutegeacutevel detektaacutelni ami BBB-specifikus membraacutennak koumlszoumlnhetően jelentősen megtisztult eacutes

mindoumlssze 12 noumlveacutenyi eredetű maacutesodlagos metabolitot sikeruumllt azonosiacutetani a fogadoacute Ezt koumlvetően a

donor oldat HPLC-MSMS illetve offline NMR vizsgaacutelata alapjaacuten a keacutet major komponens a

partenolid(1) eacutes a 13-dihidro-partenolid(2) szerkezeteacutet sikeruumllt meghataacuterozni Tekintettel arra hogy az

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

15

őszi margitviraacuteg a migreacuten profilaktikus kezeleacutesben ismert gyoacutegynoumlveacuteny eacutes a vizsgaacutelat alapjaacuten

azonosiacutetott partenolid antimigreacuten hataacutesaacutet toumlbb kutataacutes is igazolta22

az eredmeacuteny alaacutetaacutemasztja a

PAMPA-BBB modell alkalmazhatoacutesaacutegaacutet noumlveacutenyi kivonatok CNS-specifikus hatoacuteanyagok

azonosiacutetaacutesaacuteban is

62 Ginkgo biloba mintaacutek PAMPA-BBB vizsgaacutelta N-metilaacutelt tiramin szaacutermazeacutekok azonosiacutetaacutesa

621 A Ginkgo biloba mint neurobioloacutegiailag jelentős noumlveacuteny

A G biloba a Ginkgoaceae csalaacuted egyetlen eacutelő tagja ami nem csak az egyik legismertebb de talaacuten

legtoumlbbet vizsgaacutelt gyoacutegynoumlveacuteny is egyben Alkalmazaacutesa főkeacutent CNS eredetű megbetegedeacutesekhez

koumlthető felhasznaacutelaacutesa elsősorban korai demenciaacutes tuumlnetek kezeleacuteseacuteben ismert23

A standardizaacutelt

kivonata EGb 761 neacuteven keruumllt klinikai kiproacutebaacutelaacutesra majd forgalomba Az EGb 761 agyi veacuterkeringeacutest

javiacutetoacute eacutes neuroprotektiacutev hataacutesaacutet szaacutemos klinikai eacutes preklinikai vizsgaacutelat is alaacutetaacutemasztja24

A

standardizaacutelt leveacutelkivonat neurobioloacutegiai hataacuteseacutert felelős komponensei keacutet fontosabb fitokeacutemiailag is

joacutel ismert vegyuumlletcsalaacutednak a flavonoidoknak eacutes a terpeacuten trilaktonoknak a tagjai25

622 Ginkgo biloba kivonatok PAMPA-BBB vizsgaacutelata

Fentiek alapjaacuten eacuterdekesnek tűnt a kidolgozott PAMPA-BBB analitikai technikaacutekkal kapcsolt

dereplikaacutecioacutes strateacutegia alkalmazaacutesa a G biloba leveacutel nyers eacutes standard (EGb 761) kivonataacutenak illetve

kereskedelmi forgalomban hozzaacutefeacuterhető keacutesziacutetmeacutenyek reacuteszletesebb vizsgaacutelataacuteban is A vizsgaacutelatok

első leacutepeacuteseacutebe egy G biloba kivonatokra optimaacutelt HPLC-MSMS eljaacuteraacutes keruumllt kidolgozaacutesra A

kivonatban oumlsszesen 83 komponenst sikeruumllt elvaacutelasztani illetve a retencioacutes idő eacutes MSMS

fragmentaacutecioacute alapjaacuten 18 komponenst sikeruumllt azonosiacutetani A kiindulaacutesi PAMPA-BBB vizsgaacutelatot

megelőző kromatograacutefiaacutes keacutep alapjaacuten a mintaacuteban terpeacuten trilaktonokat flavonoid glikozidokat

flavonoid aglikonokat eacutes biflavonokat sikeruumllt azonosiacutetani Elveacutegezve a PAMPA-BBB vizsgaacutelatot

jelentősen csoumlkkent a fogadoacute oldali komponensek szaacutema oumlsszesen 19 komponenst sikeruumllt detektaacutelni

A PAMPA-BBB vizsgaacutelat alapjaacuten a flavonoid glikozidok eacutes a biflavonok nem voltak keacutepesek

penetraacutelni a mesterseacuteges BBB-specifikus membraacutenon A kromatogram BBB+ reacutegioacuteiban a

kromatogram elejeacuten talaacutelhatoacute polaacuteris komponensek illetve az extrahaacutelt ion kromatogram (EIC)

alapjaacuten detektaacutelt terpeacuten trilaktonok eacutes a flavonoid aglikonok voltak azonosiacutethatoacuteak

Az EGb 761 kivonat PAMPA-BBB vizsgaacutelataacuteban a fogadoacute oldalon sikeruumllt detektaacutelni neacutehaacuteny polaacuteros

komponenst melyeket meacuteg koraacutebban nem azonosiacutetottak G biloba kivonatokban A minta reacuteszletes

HPLC-MSMS eacutes direkt nagyfelbontaacutesuacute HR-MS vizsgaacutelata alapjaacuten keacutet komponens mz eacuterteacuteke

megfelelt a koraacutebban maacuter leiacutert protoalkaloidokkal az N-metiltiraminnal (nmt mz 152) eacutes hordeninnel

(hor mz 166) sikeruumllt e keacutet illetve tovaacutebbi keacutet -fenetilamin szaacutermazeacutekot a tiramint (tir) eacutes a

kandicint (kan) is azonosiacutetani a polaacuteros komponensek koumlzoumltt A tovaacutebbiakban vizsgaacutelataink arra

iraacutenyultak hogy a kuumlloumlnboumlző G biloba kivonatok milyen mennyiseacutegben illetve araacutenyba tartalmazzaacutek

az azonosiacutetott tiramin szaacutermazeacutekokat A komponensek mennyiseacutegi meghataacuterozaacutesa szelektiacutev

ionmonitorozaacutessal (SIM) toumlrteacutent A 10 aacutebraacuten a tiramin eacutes a haacuterom metilaacutelt szaacutermazeacutek mennyiseacutenek

eloszlaacutesa laacutethatoacute a mintaacutekban Az aacutebraacuten a citrusfeacuteleacutek leveleacuteben megtalaacutelhatoacute tiramin szaacutermazeacutekok

aacutetlagos eloszlaacutesa is laacutethatoacute ami viszonyiacutetaacutesi alapkeacutent szolgaacutel G biloba protoalkaloid tartalmaacutera hisz

baacuter minor komponenskeacutent de jellemzően ezekben a noumlveacutenyekben fordulnak elő26

A vizsgaacutelatok alapjaacuten elmondhatoacute hogy a tiramin szaacutermazeacutekok minden egyes G biloba mintaacuteban

jelen vannak A PAMPA-BBB vizsgaacutelat alapjaacuten kuumlloumln ki kell emelni a hor illetve az nmt jelenleacuteteacutet

melyek PAMPA-BBB alapjaacuten vaacuterhatoacute agyi penetraacutecioacuteja nagy illetve koumlzepes meacuterteacutekű Tekintettel a

tiramin szaacutermazeacutekok ismert adrenerg eacutes MAO-enzim inhibitor (MAOI) aktivitaacutesaacutera a kapott

eredmeacutenyek alaacutetaacutemaszthatjaacutek ezen komponensek szerepeacutet a G biloba kivonatokhoz kapcsolt MAOI

alapuacute antidepresszaacutens eacutes kedvező eacuterrendszeri veacuternyomaacutest fokozoacute hataacutesaacuteban27

Fentiek mellett a

vizsgaacutelatok arra is raacutemutattak hogy a kan mennyiseacuteg az oumlsszes vizsgaacutelt mintaacuteban kis mennyiseacutegben

22 Tassorelli C Greco R Morazzoni P Riva A Sandrini G Nappi G Cephalalgia 2005 25 612minus621 23Gauthier S Schlaefke S Clin Interv Aging 2014 9 2065ndash77 24Nash KM Shah ZA Integr Med Insights 2015 10 1ndash9 25Singh B Kaur P Gopichand RD Singh PS Fitoterapia 2008 79 401ndash18 26Servillo L Giovane A DrsquoOnofrio N Casale R Cautela D Ferrari G Balestrieri ML Castaldo D J Agric FoodChem 2014 62 2679ndash84 27Sakakibara H Ishida K Grundmann O Nakajima JI Seo S Butterweck V Minami Y Saito S Kawai Y Nakaya Y Terao J Biol Pharm Bull 2006 29 1767ndash70

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

16

ugyan de kimutathatoacute Tekintettel a kandicin ismert neurotoxikus hataacutesaacutera28

fontos lehet a kivonatok

kereskedelmi formalomban leacutevő G biloba termeacutekek monitorozaacutesa erre a komponensre is

10 aacutebra Tiramin szaacutermazeacutekok eloszlaacutesa Ginkgo biloba kivonatokban eacutes termeacutekekben illetve citrusfeacuteleacutekben

A Standard PhEur standard por B standard Minősiacutetett kereskedelmi referencia

63 Feacutelszintetikus ekdiszteroid szaacutermazeacutekok BBB-specifikus permeabilitaacutesaacutenak jellemzeacutese

631 Ekdiszteroid szaacutermazeacutekok mint portenciaacutelis gyoacutegyszerkeacutemiai ceacutelpontok

A feacutelszintetikus ekdiszteroidok PAMPA-BBB modellen toumlrteacutenő vizsgaacutelataacutera a Szegedi

Tudomaacutenyegyetemen Hunyadi Attila aacuteltal vezetett kutatoacutecsoporttal valoacute egyuumlttműkoumldeacutes kapcsaacuten

keruumllt sor Az ekdiszteroidok uacutej hataacutesteruumllete CNS-specifikus antitumor aktivitaacutes vizsgaacutelata kapcsaacuten

meruumllt fel a koumlzoumls egyuumlttműkoumldeacutes lehetőseacutege mely soraacuten a feladat a PAMPA-BBB vizsgaacutelat

segiacutetseacutegeacutevel olyan ekdiszteroid szaacutermazeacutek(ok) kivaacutelasztaacutesa volt mely(ek) hataacutesaacutet eacuterdemes a koumlltseacuteges

in vivo vizsgaacutelatban is kiproacutebaacutelni Az ekdiszteroidok a rovarokban alapvető fejlődeacutest eacutes vedleacutest

iraacutenyiacutetoacute hormonaacutelis szerepet toumlltenek be Az elmuacutelt eacutevek farmakoloacutegiai vizsgaacutelatai az aacuteltalaacutenos

anabolikus illetve az ahhoz szorosan kapcsoloacute adaptogeacuten (fizikai teljesiacutetmeacuteny fokozoacute eacutes stressz oldoacute)

hataacutes mellett raacutekellenes hataacutesaacutet is igazoltaacutek az ekdiszteroid vegyuumlletcsalaacutednak29

Ennek koumlszoumlnhetően

toumlbb ekdiszteroid tartalmuacute kivonat illetve taacuteplaacuteleacutek kiegeacutesziacutető vagy maacutes neacuteven bdquozoumlld anabolikumrdquo

keruumllt kereskedelmi forgalomba

632 Feacutelszintetikus ekdisztreoid szaacutermazeacutekok PAMPA-BBB eacutes in silico fizikai keacutemiai jellemzeacutese

A Szegedi Tudomaacutenyegyetem Farmakognoacutezia Inteacutezete aacuteltal izolaacutelt illetve előaacutelliacutetott oumlsszesen 37

termeacuteszetes vagy feacutelszintetikus ekdiszteroid szaacutermazeacutek vizsgaacutelataacutet veacutegeztuumlk el melyek szerkezete a

11 aacutebraacuten laacutethatoacute A vizsgaacutelt vegyuumlletek szerkezetuumlk alapjaacuten haacuterom alcsoportra oszthatoacutek (10 aacutebra

A minus 1-12 B minus 13-24 C minus 25-34) A haacuterom alcsoport azonos alapvaacutezzal rendelkezik Az A csoport

vegyuumlletei nem tartalmaznak dioxolaacuten gyűrűt miacuteg a B eacutes C csoport tagjai 1 eacutes 2 dioxolaacuten gyűrűvel

rendelkeznek

Első leacutepeacutesben a ACDPercepta programcsomag (ACD Labs)30

segiacutetseacutegeacutevel meghataacuteroztuk a

vegyuumlletek in silico fizikai keacutemiai parameacutetereit illetve clogBB eacuterteacutekeacutet A vegyuumlletek gyoacutegyszerkeacutemiai

eacutertelemben szeacuteles tartomaacutenyt fednek le mind molekulatoumlmeg (3625 lt MW lt 6749) polaacuteris felsziacuten

(944 lt TPSA lt 2176) szaacutemiacutetott lipofilitaacutes (-107 lt clogP lt 581) eacutes szaacutemiacutetott logBB (-200 lt

clogBB lt 072) eacuterteacutekeik alapjaacuten Ezt koumlvetően a vegyuumlletek in silico agyi penetraacutecioacuteja eacutes fizikai

keacutemiai karaktereacutenek oumlsszefuumlggeacutese a clogP illetve a TPSA eacuterteacutekek eacutes a clogBB adatok koumlzoumltti

korrelaacutecioacutejaacuten keresztuumll lett jellemezve Az eredmeacutenyek alapjaacuten a mindkeacutet esetben koumlzepes meacuterteacutekű

clogP eacutes clogBB koumlzoumltt pozitiacutev (R2 = 0707) miacuteg a TPSA eacutes a clogBB koumlzoumltt negatiacutev (R

2 = 0609)

lineaacuteris korrelaacutecioacute volt azonosiacutethatoacute A korrelaacutecioacutes eacuterteacutekek egyben arra is raacutemutattak hogy tisztaacuten in

silico adatok alapjaacuten az ekdiszteroidok BBB penetraacutecioacutejaacutenak jellemzeacutese a vegyuumlletek osztaacutelyozaacutesa

28Deguchi T Urakawa N Hayama T Ohkubo Y Jpn J Pharmacol 1963 13 143ndash59 29Bajguz A Bąkała I Talarek M Stud Nat Prod Chem 2015 45 121ndash45 30httpwwwacdlabscomproductspercepta

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

17

problematikus Ezen feluumll a vegyuumlletek TPSA eacuterteacuteke (TPSA gt 90) meacuteg az in silico becsleacutes alapjaacuten

BBB+ szaacutermazeacutekok (clogBB gt -05) eseteacuteben is kiacutevuumll esett a klasszikus gyoacutegyszerkeacutemiai teacuterre

vonatkozoacute TPSA tartomaacutenyboacutel Az elemzeacutes eredmeacutenye alaacutetaacutemasztja hogy a termeacuteszetes eredetű

vegyuumlletek gyoacutegyszerkeacutemiai szempontboacutel ortogonaacutelisak egyedi szerkezeti eacutes farmakoloacutegiai

tulajdonsaacutegot hordoznak

11 aacutebra A PAMPA-BBB modellel eacutes in silico parameacuteterekkel jellemzett feacutelszintetikus

ekdiszteroid szaacutermazeacutekok keacuteplete

Az in silico adatok ismereteacuteben az ekdisztreoid szaacutermazeacutekok vizsgaacutelataacutet ebben az esetben is a koraacutebban

noumlveacutenyi hatoacuteanyagok agyi penetraacutecioacutes sajaacutetsaacutegaacutenak jellemzeacuteseacutere kidolgozott PAMPA-BBB modell

felhasznaacutelaacutesaacuteval folytattuk A PAMPA-BBB modellben a legnagyobb BBB-specifikus penetraacutecioacutet a C

csoport vegyuumlletei mutattak Az ebbe a csoportba tartozoacute koumlzepes lipofilitaacutesuacute szaacutermazeacutekok (25 30-33)

permeabilitaacutesa eacutes membraacutenretencioacuteja is egyaraacutent magas volt Fokozott lipofilitaacutesuacute tagjai (26-29 34) viszont

vagy a mesterseacuteges lipidmembraacutenhoz koumltődtek vagy alacsony oldhatoacutesaacuteguk miatt nem voltak meacuterhetők

A szerkezet minus permeabilitaacutes oumlsszefuumlggeacutesek azonosiacutetaacutesaacutet koumlvetően a vizsgaacutelt ekdiszteroidokat PAMPA-BBB

permeabilitaacutesuk eacutes clogBB eacuterteacutekuumlk alapjaacuten is osztaacutelyoztuk A besorolaacutes ceacutelja a potenciaacutelisan magas agyi

penetraacutecioacutes sajaacutetsaacuteggal rendelkező ekdiszteroidok (logPe gt -60 eacutes clogBB gt 0) kivaacutelasztaacutes volt A

vegyuumlleteket neacutegy kategoacuteriaacuteba osztottuk A IV csoportba a PAMPA-BBB modell alapjaacuten nem penetraacuteloacute

vegyuumlletek keruumlltek melyeket tovaacutebbi keacutet alcsoportra lehetett osztani Neacutegy ekdiszteroid (10 aacutebra 16 26

29 34) eseteacuteben magas clogBB eacuterteacutekuumlk elleneacutere gaacutetolt BBB penetraacutecioacutet azonosiacutetottunk amit fokozott

lipofilitaacutesuk (clogP gt 3) eacutes nagymeacuterteacutekű membraacutenretencioacutejuk (MR gt 80) okozhatott A IV csoport

tovaacutebbi tizenegy tagja (11 aacutebra 3-9 12 23 24 37) azonos moacutedon viselkedett a keacutet modellben meacutert (MR

lt 25) eacutes becsuumllt parameacutetereik alapjaacuten hidrofil karakteruumlk voltak A III (10 aacutebra 1 2) eacutes a II (10 aacutebra

10) csoport vegyuumlleteinek a vaacuterhatoacutean alacsony illetve koumlzepes in vivo agyi penetraacutecioacutes tulajdonsaacutegaacutet

mind a PAMPA-BBB mind az in silico modell szaacutemiacutetaacutesa azonos moacutedon jelezte előre Az I csoportba a

fokozott agyi penetraacutecioacutejuacute ekdiszteroidokat soroltuk melyeket tovaacutebbi keacutet alcsoportra lehetett osztani

Tizenegy vegyuumlletneacutel (11 aacutebra 11 13-15 17-20 35 36) az in silico szaacutemiacutetaacutes (clogBBlt0) nem

taacutemasztotta alaacute a PAMPA-BBB modell előrejelzeacuteseacutet miacuteg oumlt vegyuumllet (11 aacutebra 25 30-33) eseteacuteben

aacuteltalunk meacutert in vitro eacutes az in silico adat is fokozott in vivo agyi penetraacutecioacutet jelzett előre A kapott

eredmeacutenyek illetve a gyoacutegyszerszerűseacutegre vonatkozoacute Muegge szűreacutesi kriteacuterium31

figyelembe veacuteteleacutevel a

25 31 eacutes 32 ekdiszteroid szaacutermazeacutekokat jeloumlltuumlk ki tovaacutebbi preklinikai vizsgaacutelatokra In vitro

neuroblasztomaacutes sejtvonalon veacutegzett vizsgaacutelatok alapjaacuten mind az oumlt vegyuumlletneacutel sikeruumllt igazolni a tumor

ellenes hataacutest Az aacuteltalunk kialakiacutetott szűreacutesi modell megfelelőseacutegeacutet egy időkoumlzben elveacutegzett in vivo

farmakokinetikai vizsgaacutelat is alaacutetaacutemasztotta Egyszeri doacutezisuacute intraperitoneaacutelis injekcioacutes adagolaacutest koumlvetően

a 25 ekdiszteroid szaacutermazeacutek (I csoport) szignifikaacutensan nagy mennyiseacutege volt kimutathatoacute patkaacutenyok

agyaacuteban miacuteg 3 (IV csoport) nem volt detektaacutelhatoacute32

31Muegge I Heald SL Brittelli D J Med Chem 2001 44 1841ndash6 32Kalaacutesz H Hunyadi A Tekes K Dolesal R Karvaly G Acta Chromatographica 2016 28 1ndash9

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

18

7 Teacutezisek

1 teacutezis

A certramidok mint szintetikus ceramid analoacutegok membraacutenalkotoacutekeacutent toumlrteacutenő alkalmazaacutesaacuteval illetve

optimaacutelaacutesi vizsgaacutelataink soraacuten kivaacutelasztott ideaacutelis szeacutenlaacutenchosszuacute certramid tovaacutebbaacute a koleszterin eacutes a

sztearinsav araacutenyaacutenak beaacutelliacutetaacutesaacuteval sikeruumllt kialakiacutetanunk egy az in vitro PAMPA rendszerben joacutel

alkalmazhatoacute mesterseacuteges membraacutent hatoacuteanyagok bőr penetraacutecioacute modellezeacuteseacutehez A mesterseacuteges

membraacuten oldoacutedaacutesaacuteeacutert felelős aacuteltalaacutenosan alkalmazott n-dodekaacuten szilikon olajra toumlrteacutenő csereacutejeacutevel

sikeruumllt eleacuternuumlnk a fizioloacutegiaacutes koumlruumllmeacutenyeket jobban koumlzeliacutető membraacuten hidrataacuteloacutedaacutesaacutet Oumlsszesseacutegeacuteben

elmondhatoacute hogy sikeruumllt kialakiacutetanunk egy olyan robusztus nagy aacuteteresztőkeacutepesseacutegű bőr-PAMPA

modellt ami az ex vivo humaacuten bőr permeabilitaacutesi vizsgaacutelatok eredmeacutenyeacutet joacutel visszaadja iacutegy a

gyoacutegyszerkutataacutes szaacutemaacutera alkalmas eszkoumlzkeacutent hasznaacutelhatoacute

2 teacutezis

A vizsgaacutelatok alapjaacuten sikeruumllt kidolgoznunk egy robusztus nagy aacuteteresztőkeacutepesseacutegű egykomponensű

n-dodekaacutent mint mesterseacuteges oldoacuteszer membraacutent tartalmazoacute PAMPA modellt ami alkalmas ex vivo

serteacutes bukkaacutelis mukoacutezaacuten keresztuumlli hatoacuteanyag felsziacutevoacutedaacutes modellezeacuteseacutere Ezen tuacutelmenően sikeruumllt

raacutemutatnunk hogy a kialakiacutetott bukkaacutelis-PAMPA modell formulaacutecioacutek kivaacutelasztaacutesaacuteban szimultaacuten

kioldoacutedaacutes-permeabilitaacutes vizsgaacutelatok előkeacutesziacuteteacuteseacuteben is hasznos eszkoumlz lehet

3 teacutezis

A PAMPA-BBB rendszer fejleszteacutese soraacuten optimaacuteltuk az inkubaacutecioacutes időt eacutes hőmeacuterseacutekletet a

mesterseacuteges membraacuten oumlsszeteacuteteleacutet tovaacutebbaacute a donor eacutes fogadoacute oldali koumlzegben segeacutedoldoacuteszerkeacutent

hasznaacutelt DMSO mennyiseacutegeacutet melynek eredmeacutenyekeacuteppen sikeruumllt egy a koraacutebbi in vitro nem sejtes

permeabilitaacutesi modellekhez viszonyiacutetva előrejelzőkeacutepesseacuteg eacutes meacutereacutesi ciklusidő tekinteteacuteben is

kedvezőbb modellt kialakiacutetanunk CNS-specifikus gyoacutegyszerjeloumllt vegyuumlletek permeabilitaacutesaacutenak

jellemzeacuteseacutere

4 teacutezis

A PLD kockaacutezat előrejelzeacuteseacutere iraacutenyuloacute modellfejleszteacutese soraacuten sikeruumllt bizonyiacutetanunk hogy a

(pH 74 rarr pH 40) gradiens pH elrendezeacutesű PAMPA modell alkalmas a citoszol rarr lizoszoacutema iraacutenyuacute

transzport modellezeacuteseacutere Oumlsszevetve az aacuteltalunk kialakiacutetott PAMPA modell eacutes az in vivo PLD

adatokat sikeruumllt raacutemutatnunk a szakirodalom aacuteltal javasolt egyiraacutenyuacute transzport mechanizmus

elsődleges jellegeacutere a PLD kialakulaacutesaacuteban Vizsgaacutelataink alapjaacuten igazoltuk tovaacutebbaacute hogy a PAMPA

rendszer alkalmas szoumlvetspecifikus penetraacutecioacutes folyamatok modellezeacuteseacutere is hiszen a tuumldő-specifikus

PAMPA modellel kapott kiemelkedő eredmeacuteny megfelel a PLD in vivo szoumlveti megjeleneacutes

gyakorisaacutegaacutenak A PAMPA modellben aacutelpozitiacutev eacutes aacutelnegatiacutev eredmeacutenyt adoacute hatoacuteanyagok eseteacuteben

irodalmi adatokkal eacutes sajaacutet meacutereacutesi eredmeacutenyekkel is sikeruumllt igazolnunk a metabolizmus szerepeacutet a

PLD kockaacutezat vaacuteltozaacutesaacuteban

5 teacutezis

A PAMPA-BBB modell alkalmazhatoacutesaacutegaacutet sikeruumllt kiterjesztenuumlnk noumlveacutenyi eredetű hatoacuteanyagok

BBB penetraacutecioacutejaacutenak jellemzeacuteseacutere is tovaacutebbaacute igazoltuk szelektivitaacutesaacutet fitokeacutemiai eacutertelemben is

Kihasznaacutelva a modell nagyfokuacute szelektivitaacutesaacutet sikeruumllt igazolnunk hasznaacutelhatoacutesaacutegaacutet noumlveacutenyi

kivonatok eseteacuteben is A PAMPA-BBB rendszer tesztkoumlruumllmeacutenyeinek moacutedosiacutetaacutesaacuteval (sokkomponensű

kivonatokat megemelt doacutezisban deuteraacutelt pufferben vizsgaacutelva) a fogadoacute oldali mintaacutek direkt NMR eacutes

LC-MS meacutereacuteseacutevel sikeruumllt dereplikaacutelnunk illetve uacutej BBB permeaacutebilis komponenskeacutent azonosiacutetanunk

kivaacutelasztott noumlveacutenyi kivonatok komponenseit Az eredmeacutenyek alapjaacuten igazoltuk hogy az aacuteltalunk

kialakiacutetott PAMPA-BBB ndash HPLC-MS ndash NMR kaszkaacuted egy uacutej hateacutekony megoldaacutest nyuacutejthat a

termeacuteszetes anyagokboacutel kiinduloacute koumlzponti idegrendszeri gyoacutegyszerkutataacutesban

6 teacutezis

A PAMPA-BBB - HPLC-MSMS kapcsolt technika segiacutetseacutegeacutevel Ginkgo biloba standardizaacutelt

kivonatokon sikeruumllt azonosiacutetanunk olyan BBB+ biomarkereket melyek megfeleltek az in vivo

farmakokinetikai illetve neurobioloacutegiai hataacutesukra vonatkozoacute leiacuteraacutesoknak Az eredmeacutenyeink tovaacutebbi

bizonyiacuteteacutekul szolgaacutelnak a habilitaacutecioacutem 5 teacuteziseacutehez vagyis a PAMPA-BBB technika alkalmas noumlveacutenyi

kivonatok illetve akaacuter patikai termeacutekek neurobioloacutegiailag aktiacutev komponenseinek azonosiacutetaacutesaacutera

Vizsgaacutelataink alapjaacuten G biloba kivonatokban elsőkeacutent iacutertunk le neacutegy tiramin szaacutermazeacutekot illetve ezek

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

19

mennyiseacutegi eloszlaacutesaacutet ginkgo termeacutekekben is sikeruumllt jellemeznuumlnk A kapott eredmeacutenyek alapjaacuten keacutet

tiramin szaacutermazeacutekot az N-metil-tiramint eacutes a hordenint potenciaacutelis BBB+ komponenskeacutent

azonosiacutetottuk A tiramin szaacutermazeacutekok ismert adrenerg eacutes MAO-gaacutetloacute hataacutesai alapjaacuten sikeruumllt

raacutemutatnunk lehetseacuteges szerepuumlkre a ginkgo kivonatok vaszkulaacuteris eacutes antidepresszaacutens hataacutesaacuteban

illetve a kandicin peacuteldaacutejaacuten a neurotoxikoloacutegiai kockaacutezatukra

7 teacutezis

A PAMPA-BBB modellben kapott permeabilitaacutesi adatok in silico fizikai keacutemiai eacutes clogBB

parameacuteterek illetve gyoacutegyszerszerűseacutegre vonatkozoacute szabaacutely felhasznaacutelaacutesaacuteval sikeruumllt egy olyan

oumlsszetett szűreacutesi kriteacuteriumrendszert kidolgoznunk ami alkalmasnak bizonyult feacutelszintetikus

ekdiszteroid szaacutermazeacutekok agyi penetraacutecioacutes keacuteszseacutegeacutenek osztaacutelyozaacutesaacutera A modellrendszer

alkalmazhatoacutesaacutegaacutet sikeruumllt alaacutetaacutemasztanunk in vitro farmakodinaacutemiaacutes illetve patkaacutenyokon veacutegzett in

vivo agyi penetraacutecioacutes vizsgaacutelatokkal is

8 Teacutezisek alapjaacutet keacutepező koumlzlemeacutenyek

IF Hiv

$

SP1 Sinkoacute B Garrigues TM Balogh GyT Nagy ZsK Tsinman O

Avdeef A Takaacutecs-Novaacutek K Skin-PAMPA A new method for fast

prediction of skin penetration Eur J Pharm Sci 2012 45 698-707

2987 45

SP2 Borbaacutes E Balogh A Bocz K Muumlller J Kiserdei Eacute Vigh T Sinkoacute

B Marosi A Halaacutesz A Dohaacutenyos Z Szente L Balogh GyT

Nagy ZsK In vitro dissolutionndashpermeation evaluation of an electrospun

cyclodextrin-based formulation of aripiprazole using uFluxTM

Int J

Pharm 2015 491 180-189

3994 6

SP3 Muumlller J Esső K Dargoacute G Koumlnczoumll Aacute Balogh GyT Tuning the

predictive capacity of the PAMPA-BBB model Eur J Pharm Sci 2015

79 53-60

3773 4

SP4 Balogh GyT Muumlller J Koumlnczoumll Aacute pH-gradient PAMPA-based in

vitro modell assay for drug-induced phospholipidosis in early stage of drug

discovery Eur J Pharm Sci 2013 49 81-89

3005 6

SP5 Balogh GyT Muumlller J Koumlnczoumll Aacute A model lacking relevant literature

comparsion J Pharm Biomed Anal 2015 104 47-48

3169 1

SP6 Koumlnczoumll Aacute Muumlller J Foumlldes E Beacuteni Z Veacutegh K Keacutery Aacute Balogh

GyT Applicability of a Blood-Brain Barrier Specific Artificial

Membrane Permeability Assay at the Early Stage of Natural Product-Based

CNS Drug Discovery J Nat Prod 2013 76 655-663

3285 15

SP7 Koumlnczoumll Aacute Rendes K Deacutekaacuteny M Muumlller J Riethmuumlller E Balogh

GyT Blood-brain barrier specific permeability assay reveals N-

methylated tyramine derivatives in standardized leaf extracts and herbal

products of Ginkgo biloba J Pharm Biomed Anal 2016 131 167-174

3169 -

SP8 Muumlller J Koumlnczoumll Aacute Martins A Csaacutebi J Fenyvesi F Hunyadi A

Balogh GyT BBB penetration-targeting physicochemical lead selection

Ecdysteroids as chemo-sensitizers against CNS tumors Eur J Pharm Sci

2017 96 571-577

3773 -

levelező szerző előző eacutevi impakt faktor $ fuumlggetlen hivatkozaacutesok szaacutema (2017 maacutejus 31)

Page 5: In vitro nem sejtes permeabilitási modellek...Dr. Balogh György Tibor Habilitációs tézisfüzet 4 „dermatomed” technikával előkészített bőrön végzett 40 vegyület vizsgálatából

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

5

A modellvizsgaacutelat maacutesodik leacutepeacuteseacuteben a 3 adatbaacutezissal toumlrteacutenő oumlsszeveteacutes a modell bőr-preparaacutetum

tiacutepusra valoacute eacuterzeacutekenyseacutegeacutet mutatta meg Az adatbaacutezis inkubaacutecioacutes hőmeacuterseacuteklet (~25 oC eacutes 37

oC) eacutes bőr

preparaacutetum tiacutepusa (epidermis stratum corneum teljes bőr) alapjaacuten neacutegy csoportba lehetett sorolni A

korrelaacutecioacutes adatok alapjaacuten a bőr-PAMPA modell a teljes bőrre vonatkozoacute permeabilitaacutesi tulajdonsaacutegot

modellezi a legjobban (R2 = 089) azzal a megkoumlteacutessel hogy az egyes csoportok alacsony

vegyuumlletszaacutema miatt ez a koumlvetkezteteacutes statisztikailag nem tekinthető megalapozottnak csupaacuten

koumlzeliacutető becsleacutes

A modell robusztussaacutegaacutenak eacutes reprodukaacutelhatoacutesaacutegaacutenak jellemzeacuteseacutere ismeacutetelhetőseacutegi eacutes

szobahőmeacuterseacutekleten membraacuten stabilitaacutesi vizsgaacutelatokat veacutegeztuumlnk Az elkeacutesziacutetett bőr-PAMPA

membraacutenok egy heti illetve egy hoacutenapnyi taacuterolaacutest koumlvetően lettek tesztelve a modellen A

vizsgaacutelatban teljesen megegyező koumlruumllmeacutenyek koumlzoumltt 21 vegyuumllet permeaacutebilitaacutesa lett megadva A

kapott eredmeacutenyeket egymaacutes fuumlggveacutenyeacuteben aacutebraacutezolva az adatok joacute egyezeacutest adtak a lineaacuteris

regresszioacutes egyenes korrelaacutecioacutes egyuumltthatoacutejaacutenak neacutegyzete (R2) 098-nak adoacutedott Az eredmeacuteny alapjaacuten

a membraacuten szobahőmeacuterseacutekleten legalaacutebb egy hoacutenapig stabilnak valamint a moacutedszer ismeacutetelhetőseacutege

megfelelőnek mondhatoacute

3 Szaacutejnyaacutelkahaacutertya-specifikus bukkaacutelis-PAMPA permeabilitaacutesi modell fejleszteacutese

31 Szaacutejnyaacutelkahaacutertyaacuten keresztuumlli felsziacutevoacutedaacutes jelentőseacutege mentaacutelis betegseacutegek kezeleacuteseacuteben

A szaacutejnyaacutelkahaacutertyaacuten keresztuumlli hatoacuteanyagbeviteli uacutet szaacutemos előnnyel jaacuterhat a sziszteacutemaacutes hataacutes

eleacutereacuteseacutere mivel a bukkaacutelis illetve szublingvaacutelis szoumlveteken aacutet a hatoacuteanyag koumlzvetlenuumll a vena cava

superior-ba (nagy veacutena felső szakasza) jutva koumlzvetlenuumll a sziszteacutemaacutes keringeacutesbe jut elkeruumllve ezzel

az elsődleges hepatikus aacutetaacuteramlaacutest eacutes iacutegy a maacutejhoz koumltoumltt elsődleges metabolikus aacutetalakulaacutest Emellett

kikeruumllve a gasztrointesztinaacutelis traktust a gyomor- eacutes beacutelnyaacutelkahaacutertya pH vaacuteltozaacutesaitoacutel illetve

enzimatikus bontoacute folyamataitoacutel is megkiacutemeacutelhető a hatoacuteanyag ezzel az adagolaacutesi formaacuteval Teraacutepiaacutes

illetve az adagolaacutesboacutel koumlvetkező neheacutezseacutegeket is figyelembe veacuteve a bukkaacutelis adagolaacutes egyik uacutej

felhasznaacutelaacutesi teruumllete a mentaacutelis betegseacutegben szenvedők kezeleacutese lehet A betegeknek ezekben a

koacuterkeacutepekben jellemzően nincs betegseacutegtudatuk iacutegy sok esetben ellenszeguumllnek az orvosi

javaslatoknak A szaacutejnyaacutelkahaacutertyaacuten azonnal megtapadoacute eacutes felsziacutevoacutedoacute gyors hatoacuteanyag leadoacute

keacutesziacutetmeacutenyek ebben az esetben is joacute alternatiacutevaacutet nyuacutejthatnak

32 Bukkaacutelis adagolaacutesuacute antipszichotikum formulaacutecioacutek fejleszteacutese

A fentiekben bemutatott megfontolaacutesokat figyelembe veacuteve a BME Szerves Keacutemia eacutes Technoloacutegia

Tanszeacutekeacuten Marosi Gyoumlrgy eacutes Nagy Zsombor Kristoacutef vezette kutatoacutecsoporttal ceacutelul tűztuumlk ki keacutet

antipszichotikum az aripriprazol eacutes a risperidon formulaacutelaacutesaacutet szaacutejnyaacutelkahaacutertyaacuten keresztuumlli felsziacutevoacutedaacutes

eleacutereacutese eacuterdekeacuteben Mind a keacutet vegyuumllet jellemzően a rossz oldhatoacutesaacuteguacute eacutes a joacute permeabilitaacutesuacute A

keacutesziacutetmeacuteny technoloacutegiai fejleszteacutes ceacutelja hatoacuteanyagok gyors kioldoacutedaacutesuacute formulaacutejaacutenak kidolgozaacutesa

elektrosztatikus szaacutelkeacutepzeacutessel ciklodextrin citromsav eacutes PEG segeacutedanyagok alkalmazaacutesaacuteval A

vizsgaacutelt keacutet antipszichotikum formulaacutelt mintaacuteinak vizsgaacutelata a pION ceacuteg FluxTM

berendezeacuteseacutevel

toumlrteacutent A modellrendszer kifejezetten formulaacutelt mintaacutek gasztrointersztinaacutelis felsziacutevoacutedaacutes vizsgaacutelataacutera

lett kifejlesztve eacutes baacuter elrendezeacutese geometriai parameacuteterei a donor eacutes fogadoacute oldal teacuterfogata (20-20

ml) a mesterseacuteges membraacuten fogadaacutesaacutera alkalmas szűrő (PVDF) meacuterete eacutes iacutegy a lipid oldat teacuterfogata

(75 l) elteacuter sok tekintetben a PAMPA rendszer felnagyiacutetott maacutesaacutenak tekinthető Ennek megfelelően a

szaacutejnyaacutelkahaacutertyaacuten keresztuumlli felsziacutevoacutedaacutes modellezeacuteseacutere alkalmas mesterseacuteges lipidmembraacuten

kifejleszteacutese a PAMPA modellrendszeren toumlrteacutent

33 Modellfejleszteacutesben felhasznaacutelt ex vivo szaacutejnyaacutelkahaacutertya-penetraacutecioacutes adatok

A szaacutejnyaacutelkahaacutertya sejtes feleacutepiacuteteacutese az oszlopos elrendezeacutesű beacutel epiteacuteliummal szemben nagyban

hasonliacutet az oumlsszetett toumlbb reacutetegben pikkelyesen feleacutepuumllő bőr epiteacuteliumhoz A membraacuten koumlzel 50-a

polaacuteris lipidekből foszfolipid eacutes glikozilceramid szaacutermazeacutekokboacutel eacutepuumll fel5 Az aacutellatvilaacutegban mind

oumlsszeteacutetelben mind feleacutepiacuteteacutesben a serteacutes szaacutejuumlregi mukoacutezaacuteja aacutell legkoumlzelebb az embereacutehez Ennek

megfelelően az aacuteltalaacutenosan elfogadott ex vivo modellben is a serteacutes szaacutejnyaacutelkahaacutertya izolaacutetumboacutel

kiindulva veacutegzik a humaacuten bukkaacutelis felsziacutevoacutedaacutes előrejelzeacuteseacutet Franz diffuacutezioacutes cella segiacutetseacutegeacutevel A

vizsgaacutelati rendszerben a donor cella pH 68-as puffert tartalmaz ami megfelel az emberi nyaacutel aacutetlagos

5Squier CA Cox P Wertz PW J Invest Dermatol 1991 96123ndash6

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

6

pH eacuterteacutekeacutenek Az in vitro modellfejleszteacuteshez Kokate eacutes mtsai aacuteltal koumlzoumllt a fentiekkel azonos serteacutes

szaacutejuumlregi epiteacutelium izolaacutetumon (vastagsaacutega 500plusmn50 m) veacutegzett ex vivo permeabilitaacutes vizsgaacutelati

eredmeacutenyeket hasznaacuteltuk fel6

34 Bukkaacutelis-PAMPA modell feleacutepiacuteteacutese

A PAMPA alapuacute permeabilitaacutes meacutereacutes 37 plusmn 05degC-on 4 oacutera inkubaacutelaacutes mellett zajlott A

modelloptimaacutelaacutes soraacuten haacuteromfeacutele mesterseacuteges lipidmembraacuten vizsgaacutelata toumlrteacutent A lipidrendszerek

oldaacutesaacutera a Richterben maacuter koraacutebban a gasztrointesztinaacutelis (GI) felsziacutevoacutedaacutes modellezeacuteseacuteben bevaacutelt

oldoacuteszert a n-dodekaacutent alkalmaztuk a haacuterom mesterseacuteges membraacuten maga az oldoacuteszer vagyis a n-

dodekaacuten a koraacutebban optimaacutelt foszfatidilkolint eacutes koleszterint tartalmazoacute GI-specifikus membraacuten eacutes a

Squier eacutes mtsai aacuteltal publikaacutelt30

szaacutejnyaacutelkahaacutertya-specifikus lipidoumlsszeteacutetelű membraacutenok voltak

1 taacuteblaacutezat Bukkaacutelis-PAMPA modellezeacutesneacutel alkalmazott mesterseacuteges membraacutenok oumlsszeteacutetele

Membraacuten alkotoacutek

Oldoacuteszer membraacuten

(n-dodekaacuten)

GI modell

lipidoumlsszeteacutetel

(mgml dodekaacuten)

Szaacutejnyaacutelkahaacutertya- specifikus

lipidoumlsszeteacutetelli

(mgml dodekaacuten)

foszfatidilkolin - 267 80

koleszterin - 133 103

palmitinsav - 0 40

glikozilceramid - 0 60

szfingomielin - 0 33

foszfatidilinozitol - 0 08

foszfatidiletanolamin - 0 75

35 Bukkaacutelis-PAMPA modell korrelaacutecioacuteja serteacutes szaacutejnyaacutelakahaacutertyaacuten kapott adatokkal

Munkaacutenk ceacutelja a hatoacuteanyagok illetve az azokboacutel fejlesztett formulaacutecioacutek szaacutejnyaacutelkahaacutertyaacuten keresztuumlli

felsziacutevoacutedaacutesaacutet legjobban modellező n-dodekaacuten-lipid kevereacutek azonosiacutetaacutesa volt A referenciakeacutent

kivaacutelasztott serteacutes ex vivo meacutereacutesi eredmeacutenyeket felhasznaacutelva haacuterom kuumlloumlnboumlző oumlsszeteacutetelű membraacutent

tisztaacuten n-dodekaacutennal a gasztrointesztinaacutelis epiteacuteliumra illetve serteacutes szaacutejnyaacutelkahaacutertyaacutera-specifikus

oumlsszeteacutetelű lipidkevereacutekekkel kialakiacutetott PAMPA modelleket hasonliacutetottuk oumlssze Az

oumlsszehasonliacutetaacuteshoz 11 modellvegyuumlletet vaacutelasztottunk ki melyek PAMPA modellben meacutert logPe

eacuterteacutekeit vetettuumlk oumlssze az ex vivo kiacuteseacuterletekben meghataacuterozott logKp eacuterteacutekekkel Az egyes mesterseacuteges

lipidmembraacutenok eseteacuteben kapott logPe adatok eacutes az ex vivo logKp adatok lineaacuteris regresszioacuteval toumlrteacutent

oumlsszeveteacutese alapjaacuten a n-dodekaacuten alapuacute oldoacuteszer-PAMPA modell adta a legjobb korrelaacutecioacutet R2 = 081

miacuteg a GI-PAMPA eseteacuteben R2=076 eacutes a szaacutejnyaacutekahaacutertya sepcifikus-PAMPA eseteacuteben R

2=028

korrelaacutecioacutes eredmeacutenyeket kaptunk

Az eredmeacutenyek elemzeacuteseacutet egy nem-parameacuteteres a rangszaacutemkuumlloumlnbseacutegek abszoluacuteteacuterteacutek oumlsszegeacutenek

moacutedszere (SRD Sum of Ranking Differences)7 segiacutetseacutegeacutevel is elveacutegeztuumlk A moacutedszer alapjaacuten a

legkisebb rangszaacutemkuumlloumlnbseacutegű modell adatai hasonliacutetanak leginkaacutebb a referencia adatokra Az

oumlsszeveteacutes eredmeacutenyekeacuteppen a n-dodekaacuten alapuacute oldoacuteszer-PAMPA modell 14 a GI-PAMPA modell

16 miacuteg a szaacutejnyaacutelkahaacutertya-specifikus PAMPA rendszer 25 rangszaacutemkuumlloumlnbseacuteget eacutert el

Az eredmeacutenyek alapjaacuten elmondhatoacute hogy a n-dodekaacuten alapuacute oldoacuteszer-PAMPA modell aacuteltal kapott

permeabilitaacutesi adatok hasonliacutetanak leginkaacutebb az ex vivo referenciakeacutent szolgaacuteloacute adatokhoz Emiatt a

bukkaacutelis felsziacutevoacutedaacutes optimaacutelaacutesaacutera iraacutenyuloacute ideaacutelis formulaacutecioacute kivaacutelasztaacutesi kiacuteseacuterletekhez a n-dodekaacuten

alapuacute egyoldoacuteszeres optimaacutelt bukkaacutelis-PAMPA rendszer keruumllt felhasznaacutelaacutesra

36 Risperidon gyoacutegyszerkeacutesziacutetmeacutenyek bukkaacutelis-PAMPA vizsgaacutelata

A risperidon gyoacutegyszerformaacutek biohasznosulaacutesaacutenak előrejelzeacuteseacutere szolgaacuteloacute szimultaacuten kioldoacutedaacutesi eacutes

permeabilitaacutesi vizsgaacutelatok parameacutetereinek beaacutelliacutetaacutesaacutenak eacuterdekeacuteben a hatoacuteanyagot tartalmazoacute

keacutesziacutetmeacutenyek puffer oldata vagy szuszpenzioacuteja a beaacutelliacutetott bukkaacutelis-PAMPA rendszerben lettek

elővizsgaacutelva Az 5 aacutebra alapjaacuten laacutethatoacute hogy mindhaacuterom keacutesziacutetmeacuteny eseteacuten toumlbb hatoacuteanyag-

molekula jutott aacutet a bukkaacutelis-PAMPA n-dodekaacuten aacuteltal keacutepzett membraacutenjaacuten mint a tiszta

hatoacuteanyagboacutel Az eredmeacutenyből az is kitűnik hogy a HPBCD alkalmazaacutesa nagyban javiacutetotta a

6Kokate A Xiaoling L Williams PJ Singh P Jasti BR Pharm Res 2009 26(5) 1130ndash9 7Heacuteberger K Kollaacuter‐Hunek K J Chemomet 2011 25(4) 151ndash8

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

7

keacutesziacutetmeacutenyben a hatoacuteanyag permeabilitaacutesaacutet tovaacutebbaacute azt is hogy az oumlntoumltt film formulaacutecioacute

permeabilitaacutesi eredmeacutenye kiemelkedik a keacutesziacutetmeacutenyek koumlzuumll

5 aacutebra Risperidon keacutesziacutetmeacutenyek bukkaacutelis-PAMPA modell fogadoacute oldalaacuten kialakuloacute aacutetlagos hatoacuteanyag

koncentraacutecioacuteja haacuterom paacuterhuzamos meacutereacutes mellett (HPBCD hidroxipropil--ciklodextrin PVP poli-vinil-

pirrolidon)

4 Veacuterminusagy gaacutet-specifikus in vitro permeabilitaacutesi modell fejleszteacutese finomhangolaacutesa (PAMPA-

BBB)

41 Veacuter-agy gaacutet mint a koumlzponti idegrendszer beleacutepeacutesi kapuja in vivo eacutes in vitro modelljei

A veacuter-agy gaacutet (BBB) a koumlzponti idegrendszer veacutedelmeacutet szolgaacuteloacute oumlsszetett sejtrendszer mely a legtoumlbb

exogeacuten molekula agyi penetraacutecioacutejaacutet hateacutekonyan gaacutetolja A vegyuumlletek transzportjaacutet illetően a veacuter-agy

gaacutetnak vagyis az agyi kapillaacuteris erek falaacutet alkotoacute endoteacutel sejteknek kuumlloumlnoumlsen fontos a szerepe

Feleacutepiacuteteacuteseacutet tekintve elteacuter a toumlbbi szoumlvet (pl gasztrointesztinaacutelis bukkaacutelis vagy bőr) haacutemsejtjeacutetől

Membraacutenrendszeruumlk rendezettseacutege nagyobb eacutes az endoteacutel sejtek koumlzoumltti kapcsolatok (tight junction) is

sokkal szorosabb illeszkedeacutest mutat A BBB a sejtmembraacutent alkotoacute foszfolipidek oumlsszeteacuteteleacuteben is

jelentősen kuumlloumlnboumlzik a toumlbbi beleacutepeacutesi kaputoacutel A taacutepcsatorna endoteacuteljeacutenek koumlzel semleges toumllteacutesű

lipidmembraacutenjaacutehoz keacutepest a BBB membraacutenjaacuteban nagyobb mennyiseacutegben jelenleacutevő nettoacute negatiacutev

toumllteacutesű foszfatidilszerin foszfatidilinozitol eacutes foszfatidsav lipidkomponensek miatt egyuacutettal egy

negatiacutev toumllteacutesfelhőjű gaacutetat hoznak leacutetre8 Ennek koumlszoumlnhetően miacuteg az exogeacuten molekulaacutek legnagyobb

reacutesze illetve kiemelten a baacutezikus karakterű hatoacuteanyagok főkeacutent passziacutev transzport uacutetjaacuten jutnak aacutet a

veacuter-agy gaacutet endoteacutel sejtjein addig a savas karakterű vegyuumlletek szaacutemaacutera ezen az uacutetvonalon

gyakorlatilag aacutetjaacuterhatatlan a BBB

A veacuter-agy gaacuteton keresztuumll megvaloacutesuloacute transzportfolyamatok vizsgaacutelataacutera in silico in vitro eacutes in vivo

modellek egyaraacutent rendelkezeacutesre aacutellnak Az in silico technikaacutek prediktiacutev ereje jellemzően csekeacutely Az

in vivo preklinikai vizsgaacutelatokban a hatoacuteanyagok agyi penetraacutecioacutejaacutet az adott hatoacuteanyag agyi (CB)

illetve plazma (CP) koncentraacutecioacutejaacutenak haacutenyadosaacuteval illetve annak logaritmizaacutelt eacuterteacutekeacutevel a logBB

eacuterteacutekkel szoktaacutek jellemezni Baacuter nincs aacuteltalaacutenosan elfogadott logBB kuumlszoumlbeacuterteacutek a CNS aktivitaacutesra

annyi azonban elmondhatoacute hogy a rendelkezeacutesre aacutelloacute gyoacutegyszerkincs CNS-re hatoacute vegyuumlleteinek

logBB eacuterteacuteke jellemzően nagyobb mint -059 In vitro sejtes modellek koumlzuumll a gyoacutegyszeriparban szeacuteles

koumlrben elterjedtek a Caco-2 eacutes MDCK sejtvonalakon alapuloacute tesztrendszerek Ezek előnye hogy a

passziacutev transzport mellett az aktiacutev transzportot is modellezik A sejtvonalak fenntartaacutesa azonban

időigeacutenyes illetve a modell oumlsszetettseacutege miatt amit főkeacutent az aktiacutev transzporter feheacuterjeacutek eacutes

metabolizaacuteloacute enzimek jelenleacutete okoz az agyi felsziacutevoacutedaacutes jellemzeacutese illetve a modell

automatizaacutelhatoacutesaacutega neheacutezkes Alternatiacutev megoldaacuteskeacutent a BBB penetraacutecioacute modellezeacuteseacuteben is

megjelent a PAMPA technika alkalmazaacutesa Az első BBB-specifikus effektiacutev permeabilitaacutes meacutereacuteseacutere

szolgaacuteloacute PAMPA-BBB modellt 2003-ban Di eacutes mtsai koumlzoumllteacutek11

Az alapvető PAMPA elrendezeacutesben

nem toumlrteacutent vaacuteltozaacutes mesterseacuteges membraacutenkeacutent serteacutes agyi lipid extraktumot (porcine polar brain lipid

extractndash PBLE) oldottak n-dodekaacutenban a donor eacutes fogadoacute cellaacutekat a fizoloacutegiaacutes koumlzegeknek

megfelelően (plazma rarr idegsejt citoszolja) pH 74 pufferrel toumlltoumltteacutek fel A modell optimaacutelaacutesa soraacuten a

membraacutenban oldott lipid mennyiseacutegeacutenek (0-100 mgml) eacutes a lipidoldat teacuterfogataacutenak (4-20 l) hataacutesaacutet

8Kraumlmer SD Hurley JA Abbot NJ Begley DJ J Lipid Res 2002 38 557ndash65 9Doran A Obach RS Smith BJ Hosea NA Becker S Callegari E Drug Metab Dispos 2005 33 165ndash74

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

8

vizsgaacuteltaacutek A PAMPA rendszer inkubaacutecioacuteja minden esetben szobahőmeacuterseacutekleten 18 oacuteraacuten aacutet toumlrteacutent

Az egyes mesterseacuteges membraacuten oumlsszeaacutelliacutetaacutesok mellett kapott effektiacutev permeabilitaacutesi eacuterteacutekeket

Lombardo eacutes mtsai aacuteltal kidolgozott in silico logBB adatokkal10

vetetteacutek oumlssze melynek alapjaacuten a

22 mgl PBLE koncentraacutecioacute eacutes 4 l n-dodekaacutennal keacutepzett oldatteacuterfogat mutatkozott ideaacutelisnak Az

optimaacutelt modellben a meacutert effektiacutev permeabilitaacutes (Pe) ndash in silico logBB oumlsszeveteacutese alapjaacuten soroltaacutek a

vegyuumlleteket CNS+ (Pe gt 410-6

cms) eacutes CNS- (Pe lt 210-6

cms) kategoacuteriaacutekba

42 PAMPA-BBB modell fejleszteacutese inkubaacutecioacutes parameacuteterek finomhangolaacutesa

Az előző pontban leiacutertaknak megfelelően a BBB-specifikus PAMPA modell fejleszteacutes kiindulaacutesi

pontjakeacutent a Di eacutes mtsai aacuteltal kidolgozott modell szolgaacutelt A fejleszteacutes ceacutelja egy olyan PAMPA modell

kidolgozaacutesa volt ami in vivo logBB adatokkal is joacute egyezeacutest mutat eacutes alkalmas lehet vezeacutermolekula

optimaacutelaacutesi szakaszban a kis szerkezeti vaacuteltozaacutesokboacutel adoacutedoacute permeabilitaacutesi kuumlloumlnbseacutegek alapjaacuten BBB

penetraacutecioacutes sajaacutetsaacuteg szerinti sorrend felaacutelliacutetaacutesaacutera azonos szerkezeti koumlrbe eső vegyuumlletek koumlzoumltt Ennek

megfelelően a modellfejleszteacutes első leacutepeacuteseacuteben a Di eacutes mtsai aacuteltal vizsgaacutelt hatoacuteanyagok illetve

kereskedelmi uacuteton beszerezhető in vivo logBB adattal rendelkező gyoacutegyszermolekulaacutekat gyűjtoumlttuumlnk

oumlssze

A kivaacutelasztott 27 diverz szerkezeti koumlrből szaacutermazoacute vegyuumllet mind molekulatoumlmeguumlk eacutes lipofilitaacutesuk

mind az in vivo logBB eacuterteacutekuumlk szempontjaacuteboacutel szeacuteles tartomaacutenyt fednek le illetve sav-baacutezis karakteruumlk

alapjaacuten is heterogeacutennek tekinthetők (5 savas 17 baacutezikus eacutes 5 neutraacutelis) A referencia vegyuumlletek

kivaacutelasztaacutesaacutenaacutel fontos szempont volt hogy agyi felsziacutevoacutedaacutesukat aktiacutev transzporterek ne befolyaacutesoljaacutek

A vizsgaacutelt hatoacuteanyagok koumlzuumll a BBB+ vegyuumlletek irodalmi adatok alapjaacuten passziacutev diffuacutezioacuteval jutnak

be a CNS-be

A vizsgaacutelat illetve a modelloptimaacutelaacutes első leacutepeacutesekeacutent a 27 kivaacutelasztott vegyuumllet permeabilitaacutesaacutenak

meghataacuterozaacutesa az eredeti Di eacutes mtsai aacuteltal kidolgozott PAMPA-BBB moacutedszer szerint toumlrteacutent A kapott

adatokat a meacutert logPe eacuterteacutekek eacutes a megfelelő in vivo logBB adatok koumlzoumltti lineaacuteris korrelaacutecioacute (R2 =

0697) alapjaacuten elemeztuumlk A modell prediktiacutev ereje koumlzepesnek mondhatoacute

A modellfejleszteacutes a tovaacutebbiakban az 11 pontban is bemutatott a PAMPA modell fejleszteacutesi iraacutenyaacutet

maacuter koraacutebban maacutesok aacuteltal is figyelembe vett vaacuteltoztathatoacute parameacuteterek leacutepeacutesenkeacutenti finom optimaacutelaacutesa

szerint toumlrteacutent

43 PAMPA-BBB modellrendszer inkubaacutelaacutesi hőmeacuterseacuteklet eacutes idő hataacutesaacutenak vizsgaacutelata

A vaacuteltoztathatoacute parameacuteterek koumlzuumll előszoumlr az inkubaacutelaacutesi hőmeacuterseacuteklet eacutes az idő hataacutesaacutet vizsgaacuteltuk A

PAMPA rendszer parameacutetereinek optimaacutelaacutesaacutenaacutel minden esetben az effektiacutev permeabilitaacutes (logPe) eacutes az

in vivo logBB eacuterteacutekek koumlzoumltti lineaacuteris korrelaacutecioacute vaacuteltozaacutesa volt a vezeacuterparameacuteter A kiindulaacutesi

PAMPA-BBB modell (inkubaacutelaacutesi koumlruumllmeacutenyek 18 oacutera RT) előrejelzőkeacutepesseacutege (R2 = 0557) az

inkubaacutelaacutesi idő eacutes hőmeacuterseacuteklet vaacuteltozaacutesaacutetoacutel csak kis meacuterteacutekben fuumlggoumltt Baacuter a szobahőmeacuterseacutekleten 4

oacuteraacutes inkubaacutelaacutes mellett kaptuk a legjobb korrelaacutecioacutet az in vivo adatokkal (R2 = 0693) a fizioloacutegiaacutes

koumlruumllmeacutenyekre eacutes a modell gyorsiacutetaacutesaacutera valoacute toumlrekveacutes illetve a korrelaacutecioacutek koumlzoumltti kis elteacutereacutes miatt a

tovaacutebbi modelloptimaacutelaacutesi leacutepeacutesek 4 oacuteraacutes 37 oC-on toumlrteacutenő inkubaacutecioacute mellett folytak (R

2 = 0580)

44 PAMPA-BBB modellrendszer membraacuten teacuterfogataacutenak eacutes oumlsszeteacuteteleacutenek vizsgaacutelata

A mesterseacuteges PAMPA membraacuten oldoacuteszer teacuterfogataacutenak vizsgaacutelata Carrara eacutes mtsainak a

megfigyeleacuteseacuteből indult ki11

Vizsgaacutelataikban a n-dodekaacutenban illetve n-dodekaacutenn-hexaacuten 11 (VV)

araacutenyuacute kevereacutek oldoacuteszerben oldott lipidekből aacutelloacute membraacuten alkalmazaacutesakor jelentős kuumlloumlnbseacuteget

azonosiacutetottak a vizsgaacutelt vegyuumlletek permeabilitaacutesi tulajdonsaacutegaacuteban A jelenseacuteg ebben az esetben abboacutel

adoacutedik hogy az illeacutekony oldoacuteszerkomponens vagyis a n-hexaacuten elpaacuterolog a membraacuten feluumlleteacuteről azaz

valoacutejaacuteban ezzel a vizsgaacutelati moacutedszerrel a lipidmembraacuten n-dodekaacuten mennyiseacutegeacutet vagyis az oldoacuteszer

komponens teacuterfogataacutet lehet vaacuteltoztatni

Fentiek alapjaacuten a mesterseacuteges membraacuten oldoacuteszer teacuterfogataacutenak hataacutesaacutet a kuumlloumlnboumlző n-dodekaacuten eacutes n-

hexaacuten araacutenyuacute (01 13 11 31 10) elegyeiben oldott szoumlvetspecifikus PBLE-t alkalmazaacutesa mellett

vizsgaacuteltuk a kivaacutelasztott 15 referencia vegyuumlleten Ebben az esetben is a logPe eacuterteacutekek eacutes az in vivo

logBB adatok koumlzoumltti korrelaacutecioacute tovaacutebbaacute a maacuter 35 pontban bemutatott nem-parameacuteteres SRD

moacutedszer segiacutetseacutegeacutevel toumlrteacutent a modellbeaacutelliacutetaacutesok eacuterteacutekeleacutese Vizsgaacutelataink alapjaacuten elmondhatoacute hogy

10Lombardo F Blake JF Curatolo WJ J Med Chem 1996 39 4750ndash45 11 Carrara S Reali V Misiano P Dondio G Bigogno C Int J Pharm 2007 345 125ndash33

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

9

mind a korrelaacutecioacutet (R2 = 089) mind az SRD eacuterteacutekeket (18) figyelembeveacuteve az 13 n-dodekaacutenn-hexaacuten

araacutenyuacute lipidoldoacuteszer oumlsszeteacutetel alkalmazaacutesa az optimaacutelis a PAMPA-BBB modell előrejelző keacutepesseacutegeacutet

figyelembe veacuteve

A koumlvetkező leacutepeacutesben a mesterseacuteges membraacuten keacutet komponenseacutenek a PBLE mennyiseacutegeacutenek (0-

10 mV) eacutes a n-dodekaacuten teacuterfogataacutenak (125-5 l) permeabilitaacutesra gyakorolt hataacutesaacutet vizsgaacuteltuk

reacuteszletesen Az eredmeacutenyek alapjaacuten a logPe minus logBB koumlzoumltti korrelaacutecioacutet figyelembe veacuteve aacutetlagosan a

kisebb n-dodekaacuten mennyiseacutegek mellett kaptunk nagyobb korrelaacutecioacutes eacuterteacutekeket az optimaacutelis membraacuten

oumlsszeteacutetel a 10 mV PBLE ndash 125 l n-dodekaacuten mellett volt azonosiacutethatoacute (R2=089) Az eredmeacuteny

alapjaacuten megaacutellapiacutethatoacute hogy a kis n-dodekaacuten eacutes nagy PBLE mennyiseacuteg egyuumlttesen segiacutetik a

mesterseacuteges lipidmembraacuten BBB specificitaacutesaacutenak kifejeződeacuteseacutet

Abboacutel kiindulva hogy a humaacuten CNS koleszterin tartalma (23 mgg) aacutetlagosan magasabb mint maacutes

szoumlvetekeacute12

a mesterseacuteges membraacuten permeabiltaacutesi viszonyainak vaacuteltozaacutesa eacutes a koleszterin mennyiseacutege

koumlzoumltti oumlsszefuumlggeacutest is reacuteszletes vizsgaacutelatuk A koleszterin koncentraacutecioacutejaacutet 033 eacutes 166 mV koumlzoumltt

vaacuteltoztattuk A koleszterin hataacutesa mind az eredeti 5 l n-dodekaacuten mind a n-dodekaacutenn-hexaacuten 13

(VV) araacutenyuacute oldoacuteszer rendszer mellett vizsgaacutelatra keruumllt A logPe minus logBB eacuterteacutekek koumlzoumltti lineaacuteris

korrelaacutecioacute eacutes SRD parameacuteterek vaacuteltozaacutesa alapjaacuten azt talaacuteltuk hogy a keacutet oldoacuteszerrendszerben a

koleszterinnek eacuteppen ellenteacutetes hataacutesa van a PAMPA modell BBB-specifikus jellegeacutere

Miacuteg a nagyobb n-dodekaacuten tartalmuacute mesterseacuteges membraacuten alkalmazaacutesa mellett a koleszterin

mennyiseacutegeacutenek noumlveleacutese javiacutetotta a modell logBB prediktivitaacutesaacutet addig a kisebb n-dodekaacuten tartalom

mellett a noumlvekvő koleszterin tartalom hataacutesaacutera a BBB-specifikus jelleg csoumlkkeneacutest mutatott

Az eredmeacutenyek alapjaacuten toumlrekedve a PAMPA-BBB modell előrejelző keacutepesseacutegeacutenek noumlveleacuteseacutere

koumlltseacuteghateacutekonysaacutegaacutera eacutes a mesterseacuteges membraacuten oumlsszeaacutelliacutetaacutesaacutenak egyszerűsiacuteteacuteseacutere az optimaacutelis

membraacuten oumlsszeaacutelliacutetaacutesnak a 10 mV PBLE 0 mV koleszterin n-dodekaacutenn-hexaacuten 13 araacutenyuacute

oldoacuteszer adoacutedott

45 Az oldhatoacutesaacuteg javiacutetaacutesa a segeacutedoldoacuteszer hataacutesa a PAMPA-BBB modellben

Az elmuacutelt 20 eacutevben a gyoacutegyszerkutataacutesban eacutes ezen beluumll kiemelten a CNS iraacutenyuacute teraacutepiaacutes teruumlleten

egyre fokozottabb a magas lipofilitaacutesuacute eacutes ennek koumlvetkezteacuteben a vizes koumlzegben rosszul oldoacutedoacute

vegyuumlletek kezeleacuteseacutenek probleacutemaacuteja A hatoacuteanyagok fizikai keacutemiai jellemzeacuteseacuteneacutel eacutes farmakoloacutegiai

vizsgaacutelatainaacutel az aacuteltalaacutenosan elfogadott segeacutedoldoacuteszer a polaacuteris aproacutetikus sajaacutetsaacuteguacute DMSO melyet

egyuacutettal a hatoacuteanyagok oldhatoacutesaacuteg javiacutetaacutesaacutenak eacuterdekeacuteben is alkalmaznak A DMSO in vitro sejtes

permeabilitaacutesi modellekben noumlveli a sejmembraacuten permeabilitaacutesaacutet amit a foszfolipid kettősreacutetegben az

oldoacuteszer aacuteltal kialakiacutetott poacuterusokkal magyaraacuteznak13

Fentiek miatt illetve a PAMPA-BBB rendszer

rosszul oldoacutedoacute vegyuumlletekre toumlrteacutenő kiterjeszteacutese eacuterdekeacuteben megvizsgaacuteltuk a DMSO hataacutesaacutet az

optimaacutelt modell eseteacuteben is

A DMSO hataacutesaacutet a keacutet koraacutebban bemutatott n-dodekaacuten eacutes n-dodekaacutenn-hexaacuten 13

oldoacuteszerrendszerben kialakiacutetott mesterseacuteges membraacuten eseteacuteben is megvizsgaacuteltuk A DMSO

permeabilitaacutesaacutet a PAMPA akceptor oldalaacuten kialakuloacute oldoacuteszer koncentraacutecioacute meghataacuterozaacutesaacuten keresztuumll

laacutengionizaacutecioacutes detektorral kapcsolt gaacutezkromatograacutefiaacutes technikaacuteval (GCminusFID) vizsgaacuteltuk A vizsgaacutelat

alapjaacuten a n-dodekaacutenban oldott PBLE eacutes koleszterin tartalmuacute membraacuten gyakorlatilag aacutetjaacuterhatatlan a

DMSO szaacutemaacutera 10 VV koszolvenst adva a donor oldali pufferhez az akceptor oldalon 001 VV-

ban volt csupaacuten meacuterhető a DMSO jelenleacutete A n-dodekaacutenn-hexaacuten 13 elegyeacutet tartalmazoacute

lipidmembraacuten maacuter kismeacuterteacutekben aacuteteresztő a DMSO oldoacuteszerre neacutezve A donor oldalon 10 VV

kiindulaacutesi koncentraacutecioacutejuacute DMSO mellett az akceptor oldalon 018 VV-ban jelent meg az oldoacuteszer

A tovaacutebbi vizsgaacutelatokban ahol a donor eacutes fogadoacute oldali DMSO koncentraacutecioacute 5-20 VV koumlzoumltt

vaacuteltozott a maacuter optimaacutelt PAMPA-BBB modell (10 mV PBLE n-dodekaacutenn-hexaacuten 13 4 oacutera 37oC)

prediktiacutev erejeacutenek vaacuteltozaacutesaacutet koumlvettuumlk Vizsgaacutelataink alapjaacuten meacuteg 10 eacutes 15 VV DMSO alkalmazaacutesa

mellett is a logPe eacutes in vivo logBB eacuterteacutekek koumlzoumltt szoros lineaacuteris korrelaacutecioacute (R2~085) volt

tapasztalhatoacute szignifikaacutens kuumlloumlnbseacuteg neacutelkuumll 15 VV DMSO tartalom felett a korrelaacutecioacute lecsoumlkkent

(R2=068) az eredmeacutenyek reprodukaacutelhatatlannaacute eacutes iacutegy megbiacutezhatatlannaacute vaacuteltak A legjobb eredmeacutenyt

5 VV DMSO hozzaacuteadaacutesaacuteval lehetett azonosiacutetani (R2=092)

12Dietschy JM Turley SD J Lipid Res 2004 45 1375ndash97 13Notman R Noro M OMalley B Anwar J J Am Chem Soc 2006 128 13982ndash3

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

10

46 Az optimaacutelt PAMPA-BBB modell vizsgaacutelata a teljes referencia vegyuumlletkoumlroumln

A PAMPA-BBB rendszer parameacutetereinek finomhangolaacutesaacutet koumlvetően a fejleszteacutes utolsoacute leacutepeacuteseacuteben az

optimaacutelt modell megbiacutezhatoacutesaacutegaacutenak prediktiacutev erejeacutenek ellenőrzeacuteseacutere a logPe eacutes in vivo logBB adatok

korrelaacutecioacutejaacutet a teljes 27 kivaacutelasztott referenciaanyagra kiterjesztve is megvizsgaacuteltuk Az optimaacutelt

koumlruumllmeacutenyek koumlzoumltt azaz 4 oacutera 37 oC-on toumlrteacutenő inkubaacutelaacutes izo-pH (pH = 74) koumlruumllmeacutenyek 5 VV

DMSO segeacutedoldoacuteszert alkalmazva PBLE (10 mV koleszterin neacutelkuumll) membraacuten 31 n-hexaacutenn-

dodekaacuten elegyeacuteben oldva R2 = 0839 lineaacuteris korrelaacutecioacutes eacuterteacuteket kaptunk (6 aacutebra) Tekintettel arra

hogy ezt a korrelaacutecioacutes eacuterteacuteket heterogeacuten szerkezeti eacutes fizikai keacutemiai sajaacutetsaacuteguacute vegyuumlleteken eacuterte el a

modell elmondhatoacute hogy a kialakiacutetott PAMPA-BBB rendszer kellően robusztus eacutes prediktiacutev ereje

alkalmassaacute teszi CNS hataacutest mutatoacute vezeacutermolekulaacutek BBB-specifikus permeabilitaacutesaacutenak jellemzeacuteseacutere

6 aacutebra Az optimaacutelt PAMPA-BBB modellben meacutert effektiacutev permeabilitaacutes eacuterteacutekek eacutes az

in vivo logBB adatok koumlzti lineaacuteris korrelaacutecioacute

5 Foszfolipidoacutezis modellezeacutese szoumlvetspecifikus gradiens pH elrendezeacutesű PAMPA rendszerekben

51 A foszfolipidoacutezis mint gyoacutegyszermelleacutekhataacutes eacutes kialakulaacutesaacutenak mechanizmusa

A foszfolipidoacutezis (PLD) mint fizioloacutegiaacutes jelenseacuteg a foszfolipidek tuacutelzott felhalmozoacutedaacutesaacutet jelenti a

sejtek lizoszoacutemaacutejaacuteban14

aminek egyik jellemző citoloacutegiai megjeleneacutese a lamellaacuteris testek kialakulaacutesa

A jelenleg alkalmazott gyoacutegyszerkincs 5 -aacutenaacutel iacutertak le a PLD-al oumlsszefuumlggő melleacutekhataacutesokat Az

ehhez koumlthető melleacutekhataacutesok kritikus toxikoloacutegiai jellegeacutet az is bizonyiacutetja hogy 2006-ban az FDA

leacutetrehozta az bdquoFDA Phospholipidosis Working Grouprdquo-ot A megfigyeleacutesek szerint a PLD aacuteltalaacuteban a

baacutezikus vagy kationos amfifil karakterű gyoacutegyszerek (CAD ndash cationic amphiphilic drugs) kroacutenikus

adagolaacutesa mellett jelenik meg amit ezen hatoacuteanyagok lizoszoacutemaacutekba toumlrteacutenő egyiraacutenyuacute transzportjaacuteval

magyaraacuteznak Az egyiraacutenyuacute transzport soraacuten a CAD molekula a citoszoacutel koumlzegeacuteből (pH 74) a joacuteval

savasabb (pH~4) lizoszoacutemaacuteba keruumllve protonaacuteloacutedik polaritaacutesa ennek koumlszoumlnhetően megnő iacutegy a

citoszol iraacutenyuacute transzportja gaacutetolt lesz A folyamat oumlsszesseacutegeacuteben a CAD karakterű vegyuumlletek

lizoszoacutemaacuteban valoacute felhalmozoacutedaacutesaacutehoz a lizoszoacutema homeosztaacutezisaacutenak illetve ennek eredmeacutenyekeacutepp

lipid anyagcsereacutejeacutenek felborulaacutesaacutehoz vezet A folyamat koumlzvetve a foszfolipidek felhalmozoacutedaacutesaacutet

eredmeacutenyezi ami a lamellaacuteris keacutepletek kialakulaacutesaacuteval jaacuter

A PLD kuumlloumlnboumlző szoumlvetekben alakulhat ki azonban leggyakrabban a tuumldő alveolaacuteris makrofaacutegjaiban

fordul elő A folyamat aacuteltalaacuteban reverzibilis a gyoacutegyszeradagolaacutes felfuumlggeszteacuteseacutet koumlvetően a sejtek

homeosztaacutezisa helyreaacutell

52 A foszfolipidoacutezis in silico eacutes in vitro modelljei

A PLD fokozott toxicitaacutesi kockaacutezata miatt a melleacutekhataacutes előrejelzeacuteseacutere szaacutemos in silico szaacutemiacutetaacutesi

moacutedszert is kidolgoztak A modellek jellemzően gyoacutegyszeripari koumlrnyezetben lettek kifejlesztve

melyek azonos moacutedon a hatoacuteanyagok keacutet fizikai keacutemiai parameacutetereacutevel a proton-disszociaacutecioacuteval (pKa)

14Halliwell WH Toxicol Pathol 1997 25 53ndash60

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

11

eacutes a lipofilitaacutessal (logPD) suacutelyozzaacutek a melleacutekhataacutes megjeleneacuteseacutenek rizikoacutejaacutet A habilitaacutecioacute

terjedelmeacutere tekintettel ezek koumlzuumll csak kettő keruumll bemutataacutesra

Ploemen eacutes mtsai (Organon) a hatoacuteanyagok szaacutemiacutetott legbaacutezikusabb N atomjaacutehoz koumlthető cpKa

(szaacutemiacutetott pKa) eacutes clogP (szaacutemiacutetott logP) eacuterteacutekek felhasznaacutelaacutesaacuteval kuumlloumlnboumlztetteacutek meg a

foszfolipidoacutezist indukaacuteloacute (PLD+) eacutes nem indukaacuteloacute (PLD-) anyagokat A modell PLD+-nak jeloumlli

azokat a vegyuumlleteket melyekneacutel (cpKa)2+(clogP)

2 gt 90 A szabaacutely kiegeacutesziacuteteacutesekeacutent PLD- osztaacutelyba

sorolandoacute az a vegyuumllet melyre igaz hogy cpKabaacutezis lt 8 eacutes clogP lt 115

Tomizawa eacutes mtsai (Pfizer) a

vegyuumlletek clogP eacuterteacutekeacutet eacutes pH 4-en szaacutemiacutetott nettoacute toumllteacuteseacutet (NT) kombinaacutelva neacutegy (- alacsony

koumlzepes magas) kategoacuteria szerint skaacutelaacutezott modellt javasoltaacutek a PLD in silico előrejelzeacuteseacutere16

A jelenleg ismert in vitro PLD modellek elmeacuteleti haacutettereacuteben a foszfolipid eacutes a hatoacuteanyag koumlzoumltt

kialakuloacute koumllcsoumlnhataacutes jellemzeacutese aacutell A Vitovic eacutes mtsai aacuteltal kidolgozott szűrőrendszerben a

koumllcsoumlnhataacutes hateacutekonysaacutegaacutet a kritikus micellakeacutepződeacutesi koncentraacutecioacute (CMC) segiacutetseacutegeacutevel jellemzik A

96 lyukuacute meacuterőtaacutelcaacuten egyszerre 8 vegyuumlletet lehet a modellben vizsgaacutelni mivel a CMC

meghataacuterozaacutesaacutehoz egy 8-12 pontos feluumlleti feszuumlltseacuteg ndash koncentraacutecioacute goumlrbeacutet kell felvenni17

Emiatt baacuter

a moacutedszer automatizaacutelhatoacute az aacuteteresztőkeacutepesseacutege relatiacutev csekeacutelynek mondhatoacute Zhou eacutes mtsai a

modell aacuteteresztőkeacutepesseacutegeacutenek noumlveleacutese eacuterdekeacuteben fluoreszcens festeacutek (Prodan) segiacutetseacutegeacutevel

hataacuteroztaacutek meg a kritikus micellakeacutepződeacutesi koncentraacutecioacutet18

Baacuter az előző moacutedszerhez keacutepest

vegyuumlletenkeacutent kevesebb meacutereacutesi pontot kell felvenni eacutes a vizsgaacuteloacute moacutedszer is gyorsabb robusztusabb

de aacuteteresztőkeacutepesseacutege meacuteg mindig csekeacutely

PLD előrejelzeacuteseacutere kidolgozott kromatograacutefiaacutes moacutedszerek eseteacuteben foszfolipidekkel moacutedosiacutetott

aacutelloacutefaacutezist alkalmaznak Az immobilizaacutelt mesterseacuteges membraacuten (Immobilized Artificial Membrane ndash

IAM) alapuacute eacutes az elektrokinetikus kromatograacutefiaacutes (ElectroKinetic Chromatography ndash EKC)19

moacutedszerek eseteacuteben az aacutelloacutefaacutezis eacutes hatoacuteanyag koumlzoumltt kialakuloacute koumllcsoumlnhataacutes a kromatograacutefiaacutes retencioacutes

teacutenyezővel (logkAOT) jellemezhető

53 PAMPA alapuacute modell fejleszteacutese gyoacutegyszer indukaacutelta foszfolipidoacutezis előrejelzeacuteseacutere

A PLD eddig ismert in vitro modelljei a foszfolipidek eacutes a hatoacuteanyagok koumlzoumltt kialakuloacute

koumllcsoumlnhataacuteson alapuloacute vizsgaacutelati moacutedszerek A PAMPA rendszer ehhez keacutepest egy olyan uacutej

lehetőseacuteggel kecsegtetett melynek koumlszoumlnhetően a PLD felteacutetelezett mechanizmusa (12 aacutebra) a

citoszol (pH 74) - lizoszoacutema (pH~4) iraacutenyuacute transzport vaacutelik modellezhetőveacute Ennek igazolaacutesaacutera a

modellfejleszteacutes első leacutepeacuteseacuteben egy olyan adatkeacuteszlet oumlsszegyűjteacuteseacutere keruumllt sor ami a hatoacuteanyagok in

vivo in vitro vizsgaacutelatokkal illetve in silico szaacutemiacutetaacutessal alaacutetaacutemasztott PLD indukcioacutejaacutera vonatkozoacute

adatot tartalmaz Habaacuter oumlsszesen 63 referenciavegyuumlleten veacutegeztuumlk el a vizsgaacutelatokat a habilitaacutecioacute

terjedelmeacutere valoacute tekintettel csak a modellfejleszteacutesneacutel hasznaacutelt 21 hatoacuteanyag illetve a modellben

aacutelpozitiacutev vagy aacutelnegatiacutev eredmeacutenyt adoacute amlodipin(28) bupropion(38) metapirileacuten(47)

mianszerin(49) illetve eacutes a szertralin(58) klorokvin(3) eacutes fenacetin(18) adatait mutatom be

reacuteszletesen A modellbeaacutelliacutetaacutes első leacutepeacuteseacuteben a teljes in vivo PLD kockaacutezati adattal rendelkező referencia

gyűjtemeacutenyből 21 hatoacuteanyag keruumllt kivaacutelasztaacutesra (11 PLD+ eacutes 10 PLD-) A PAMPA vizsgaacutelatnaacutel keacutet

fő optimaacutelaacutesi parameacutetert a mesterseacuteges lipidmembraacuten szoumlvetspecifikus oumlsszeteacuteteleacutet eacutes a donor-fogadoacute

koumlzegek pH-jaacutet vaacuteltoztattuk A PLD szoumlveti lokalizaacutecioacuteja alapjaacuten a tuumldő a BBB a sziacutev a maacutej eacutes a

vese szoumlveti lipidoumlsszeteacutetelek megfelelő PAMPA modelleket alakiacutetottuk ki

A PAMPA rendszer maacutesik a PLD mechnizmusa szempontjaacuteboacutel kritikus parameacutetere a donor eacutes fogadoacute

cellaacutek koumlzegeacutenek pH eacuterteacuteke volt A vizsgaacutelatot ennek megfelelően haacuterom kuumlloumlnboumlző beaacutelliacutetaacutes mellett

izo-pH 40 izo-pH 74 eacutes gradiens (donorpH 74 rarr fogadoacutepH 40) meacutereacutesi elrendezeacutesekben veacutegeztuumlk A

haacuterom elrendezeacutesben kapott effektiacutev permeabilitaacutesi eacuterteacutekek vaacuteltozaacutesa illetve az in vivo PLD

kockaacutezattal valoacute korrelaacutecioacuteja a 7 aacutebraacuten laacutethatoacute Ennek megfelelően a koumlzvetlen citoszoacutel ndash liposzoacutema

iraacutenyuacute transzportot modellező gradiens pH elrendezeacutesű PAMPA rendszerben kapott eredmeacutenyek

mutattaacutek a legjobb korrelaacutecioacutet az in vivo PLD kockaacutezati adatokkal azzal a megkoumlteacutessel hogy a

15Ploemen JP Kelder J Hafmans T van de Sandt H van Burgsteden JA Saleminki PJ van Esch E Exp Toxicol Pathol 2004 55 347ndash

55 16Tomizawa K Sugano K Yamada H Horii I J Toxicol Sci 2006 31 315ndash24 17Vitovič P Alakoskela J-M Kinnunen PKJ J Med Chem 2008 51 1842ndash8 18Zhou L Geraci G Hess S Yang L Wang J Argikar U Anal Chem 2011 83 6980ndash7 19Jiang Z Reilly J J Pharm Biomed Anal 2012 61 184ndash90

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

12

permeabilitaacutesi kuumlszoumlboumlt Pe=2510-6

cms eacuterteacutekneacutel huacuteztuk meg Az elővizsgaacutelat eredmeacutenye alapjaacuten a

kivaacutelasztott gradiens pH-juacute PAMPA rendszerben toumlrteacutenő vizsgaacutelatot kiterjesztettuumlk a teljes 63

referenciavegyuumlletre A PAMPA rendszereket előrejelzőkeacutepesseacuteguumlk illetve a modelljoacutesaacuteg alapjaacuten a

negatiacutev prediktiacutev (NPV) eacutes pozitiacutev prediktiacutev eacuterteacutekuumlk (PPV) valamint a pontossaacuteguk alapjaacuten is

jellemeztuumlk

7 aacutebra Haacuterom kuumlloumlnboumlző pH elrendezeacutesű (izo-pH 40 izo-pH 74 eacutes gradiens pH (74 ndash 40) tuumldő-specifikus

PAMPA modell effektiacutev permeabiliaacutesi adatai eacutes PLD kockaacutezati osztaacutelyok szerinti korrelaacutecioacuteja (N = 21)

A teljes 63 referenciavegyuumlletre kapott Pe eacuterteacutekek in vivo PLD kockaacutezatra vonatkozoacute korrelaacutecioacutejaacutenak

joacutesaacutegi adatait (NPV PPV pontossaacuteg) oumlsszehasonliacutetottuk az in silico Ploemen eacutes Tomizawa modellek

illetve a maacutesik keacutet in vitro CMC eacutes EKC modellek adataival is (2 taacuteblaacutezat)

2 taacuteblaacutezat Az in silico in vitro nem-sejtes eacutes PAMPA modellek eredmeacutenyeinek statisztikai oumlsszehasonliacutetaacutesa

PPVd () NPV

e () Pontossaacuteg ()

In silico modellek Ploemen modell 73 86 81

Tomizawa modell 92 70 79

In vitro nem-sejtes moacutedszerek CMC

a modell (N=31) 100 75 87

EKCb modell (N=23) 92 82 87

gradiens-pH PAMPA modell

BBB 92 84 87

Maacutej 92 84 87

Tuumldő 92 89 90

Vese 92 86 89

Sziacutev 92 84 87

Baacuter a PAMPA modellekben oumlsszesen 63 vegyuumllet keruumllt vizsgaacutelatra az oumlsszehasonliacutetaacutesra kivaacutelasztott in vitro

modellek koumlzoumllt meacutereacutesi pontjai csak 31 (CMC) eacutes 23 (EKC) vegyuumllet eseteacuten voltak aacutetfedeacutesben aCMC kritikus

micellakeacutepző koncentraacutecioacute bEKC elektrokinetikus kromatograacutefia

cPS foszfatidilszerin

dPPV pozitiacutev prediktiacutev

eacuterteacutek eNPV negatiacutev prediktiacutev eacuterteacutek

Az adatok alapjaacuten laacutethatoacute hogy a beaacutelliacutetott uacutej gradiens pH elrendezeacutesű PAMPA modell PPV NPV

eacuterteacutekei eacutes pontossaacutega is aacutetlagosan nagyobb mint az in silico illetve in vitro CMC eacutes EKC

modelleknek

A szoumlvetspecifikus mesterseacuteges membraacutenok joacutesaacutegi mutatoacuteit vizsgaacutelva a tuumldő-specifikus modell

tekinthető a legjobbnak ami megfelel PLD in vivo elsődleges megjeleneacuteseacutevel eacutes bizonyiacutetja a modell

szoumlvetspecifikus jellegeacutet is Maacuter az elővizsgaacutelatok in vivo PLD adataival toumlrteacutent oumlsszeveteacutes is

raacutemutatott hogy neacutehaacuteny vegyuumllet a PAMPA modellben aacutelpozitiacutevnak illetve aacutelnegatiacutevnak adoacutedik

Ennek haacutettereacuteben a legtoumlbb esetben a vegyuumlletek fokozott metabolizmusa illetve a keacutepződő metabolit

elteacuterő PLD kockaacutezta aacutell Mindoumlssze keacutet az aacutelnegatiacutev fenacetin(18) eacutes az aacutelpozitiacutev bupropion(38)

hatoacuteanyagok eseteacuteben nem talaacuteltunk arra kiacuteseacuterletes adatot hogy a kapott ellentmondaacutest a

metabolizmusukkal magyaraacutezni tudjuk A fenacetin fő metabolitja a 4-etoxi-anilin pH-gradiens

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

13

PAMPA vizsgaacutelata soraacuten a fenacetinhez keacutepest kapott fokozott permeabilitaacutes alaacutetaacutemasztja a

metabolizmus szerepeacutet a vegyuumllet PLD sajaacutetsaacutegaacutenak alakulaacutesaacuteban A bupropion(38) metabolitjaacutenak a

hidroxibupropionnak20

is elveacutegeztuumlk a pH-gradiens PAMPA vizsgaacutelataacutet Ebben az esetben a metabolit

effektiacutev permeabilitaacutesa csak kis meacuterteacutekben csoumlkkent a kockaacutezati hataacutereacuterteacuteket nem eacuterte el (8 aacutebra) Az

eredmeacuteny alapjaacuten elmondhatoacute hogy ebben az esetben a metabolizmus csupaacuten csoumlkkenti a PLD

kockaacutezataacutet

8 aacutebra A fenacetin(18) eacutes a bupropion(38) fő metabolitjai eacutes osztaacutelyozaacutesuk a PLD modellekben

6 Noumlveacutenyi kivonatok noumlveacutenyi alapuacute hatoacuteanyagok eacutes feacutelszintetikus analoacutegjainak vizsgaacutelata eacutes

jellemzeacutese az optimaacutelt PAMPA-BBB modell felhasznaacutelaacutesaacuteval

61 Koumlzponti idegrendszerre hatoacute vegyuumlletek azonosiacutetaacutesa noumlveacutenyi kivonatokboacutel

PAMPA-BBB ndash HPLC-MS ndash NMR kapcsolt technika kidolgozaacutesa

611 Noumlveacutenyi kivonatok mint potenciaacutelis ceacutelpontok koumlzponti idegrendszeri

gyoacutegyszerkutataacutesban

A noumlveacutenyi kivonatok neurobioloacutegiai hataacutesaacutet szaacutemos etnofarmakoloacutegiai leiacuteraacutes bizonyiacutetja emiatt uacutej

hatoacuteanyagok azonosiacutetaacutesa szempontjaacuteboacutel ideaacutelis kiindulaacutesi pontot jelenthetnek koumlzponti idegrendszeri

betegseacutegekre iraacutenyuloacute kutataacutesokban21

Maacuter a CNS megbetegedeacutesekre iraacutenyuloacute gyoacutegyszerkeacutemiai

munka korai faacutezisaacuteban fontos a gyoacutegyszerjeloumllt vegyuumlletek BBB-on keresztuumlli penetraacutecioacutejaacutenak

előrejelzeacutese amire szaacutemos in silico eacutes in vitro modell aacutell rendelkezeacutesre Ez alapjaacuten egy hateacutekony

nagyfokuacute BBB szelektivitaacutessal rendelkező szűreacutesi modell nagyban segiacutethetneacute az eziraacutenyuacute CNS

kutataacutest A noumlveacutenyi eredetű kivonatok vizsgaacutelataacutenak maacutesik sarkalatos pontja a dereplikaacutecioacute vagyis a

koraacutebban maacuter leiacutert komponensek gyors azonosiacutetaacutesa ami gyorsiacutethatja az uacutej hatoacuteanyagok izolaacutelaacutesaacutenak

eacutes szerkezetazonosiacutetaacutesaacutenak folyamataacutet

Mindezek figyelembeveacuteteleacutevel keacutezenfekvőnek tűnt a maacuter 4 pontban bemutatott optimaacutelt PAMPA-

BBB modell alkalmazaacutesaacutenak kiterjeszteacutese noumlveacutenyi eredetű mintaacutek vizsgaacutelataacuteban

612 PAMPA-BBB modell kiterjeszteacutese noumlveacutenyi eredetű hatoacuteanyagok jellemzeacuteseacutere

A noumlveacutenyi hatoacuteanyagok kivonatok vizsgaacutelataacutenaacutel a PAMPA-BBB modellben az 5l 10 mV PBLE

166 mV koleszterin mellett emelt n-dodekaacutenos oldatot tartalmazoacute mesterseacuteges membraacuten keruumllt

kialakiacutetaacutesra A PAMPA modell kiterjeszthetőseacutegeacutet a noumlveacutenyi kivonatokra 23 termeacuteszetes eacutes 20

termeacuteszetes hatoacuteanyagra visszavezethető vegyuumlleten keresztuumll vizsgaacuteltuk A hatoacuteanyagok szerkezetileg

eacutes fizikai keacutemiai sajaacutetsaacuteguk alapjaacuten is vaacuteltozatosak in vivo logBB eacuterteacutekuumlk -2 eacutes 1 koumlzeacute esik

Megvizsgaacutelva a PAMPA-BBB modellben kapott logPe eacuterteacutekek eacutes az in vivo logBB adatok koumlzoumltti

lineaacuteris korrelaacutecioacutet (R2=072) a modell a noumlveacutenyi eredetű vegyuumlletek BBB penetraacutecioacutejaacutenak

előrejelzeacuteseacutere is alkalmasnak bizonyult A kapott lineaacuteris korrelaacutecioacute illetve a vizsgaacutelati pontok

elhelyezkedeacutese alapjaacuten reacuteszben oumlnkeacutenyesen de figyelembe veacuteve hogy a CNS hataacutesuacute gyoacutegyszerek

eseteacuteben aacutetlagosan a logBB gt -05 azok a noumlveacutenyi eredetű vegyuumlletek tekinthetőek BBB+-nak

melyekneacutel logPe gt -60 eacuterteacuteket kapunk az optimaacutelt PAMPA-BBB modellben

Ezt koumlvetően tekintettel a vizsgaacutelandoacute a noumlveacutenyi kivonatok vaacuteltozatos oumlsszeteacuteteleacutere szuumlkseacutegesseacute vaacutelt a

PAMPA-BBB modell fitokeacutemiai szelektivitaacutesaacutenak jellemzeacutese is Ennek eacuterdekeacuteben oumlsszesen 72

20Molnari JC Hassan HE Myers AL Eur J Drug Metab Pharmacokinet 2012 37 57ndash63 21Campos H C Rocha M D Viegas F P D Nicastro P C Fossaluzza P C Fraga C A M Barreiro E J Viegas C Jr CNS Neurol Disord Drug Targets 2011 10 240minus51

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

14

fitokeacutemiai szempontboacutel diverz noumlveacutenyi eredetű vegyuumllet BBB-specifikus permeabilitaacutesaacutet vizsgaacuteltuk

meg A 9 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy a vizsgaacutelt vegyuumlleteket oumlsszesen 4 fitokeacutemiai csalaacutedba lehet besorolni

illetve tovaacutebbi (egyeacuteb) fitokeacutemiailag fontos szerkezetű vegyuumllet is kivaacutelasztaacutesra keruumllt A vizsgaacutelat

alapjaacuten laacutethatoacute hogy a polaacuteros cukoregyseacuteget tartalmazoacute vegyuumlletek (glikozidok) eacutes a karbonsav

szaacutermazeacutekok logPe eacuterteacuteke -60 alaacute esett ami oumlsszhangban a BBB-roacutel a 41 pontban leiacutertakkal azaz a

BBB szoros illeszkedeacutesű lipid szerkezeteacutenek eacutes negatiacutev toumllteacutesfelhőjeacutenek koumlszoumlnhetően kizaacuterja a nagy

polaacuteris (pl cukoregyseacuteget) eacutesvagy negatiacutev toumllteacutest savas karakterű szerkezeti egyseacuteget hordozoacute

vegyuumlleteket Ezzel ellenteacutetben a cukoregyseacuteget nem tartalmazoacute flavonoid aglikonok a lipofil

esetenkeacutent baacutezikus szerkezeti egyseacuteget tartalmazoacute alkaloidok eacutes egyeacuteb CNS hataacutes szempontjaacuteboacutel

eacuterdekes noumlveacutenyi eredetű vegyuumlletek PAMPA-BBB permeabilitaacutesa azaz logPe eacuterteacuteke jellemzően

nagyobb volt mint -60 Az eredmeacuteny alapjaacuten elmondhatoacute volt hogy a beaacutelliacutetott modell fitokeacutemiai

eacutertelemben szelektiacutev iacutegy noumlveacutenyi kivonatok BBB-specifikus jellemzeacuteseacutere is joacutel hasznaacutelhatoacute

9 aacutebra Fitokeacutemiailag relevaacutens hatoacuteanyagok PAMPA-BBB vizsgaacutelata lineaacuteris korrelaacutecioacuteja in vivo

logBB adatokkal (N = 72)

A fenti keacutet vizsgaacutelat alapjaacuten a Richter Gedeon Nyrt eredeti kutataacutesaacutenak molekulabankjaacuteban talaacutelhatoacute

mintegy 5500 előfrakcionaacutelt (veacutekonyreacuteteg kromatograacutefia alapjaacuten maximum 10 komponenst

tartalmazoacute) noumlveacutenyi kivonatboacutel koraacutebbi szűrővizsgaacutelat alapjaacuten citotoxicitaacutest nem mutatoacute 1760 egyedi

minta PAMPA-BBB szűreacuteseacutet veacutegeztuumlk el A szűreacutesi kriteacuteriumnak mindoumlssze 125 noumlveacutenyi minta felelt

meg azaz a talaacutelati araacuteny 71 lett Az eredmeacuteny egyeacutertelműen alaacutetaacutemasztja a modell nagyfokuacute

szelektivitaacutesaacutet BBB szelektiacutev szűrőkapacitaacutesaacutet A moacutedszer fitokeacutemiai illetve hatoacuteanyag

azonosiacutetaacutesban toumlrteacutenő alkalmazhatoacutesaacutega 4 minta eseteacuten lett reacuteszletesen vizsgaacutelva A habilitaacutecioacutes teacutezis

kereteire valoacute tekintettel csak egy noumlveacutenyi kivonat a Tanacetum parthenium (őszi margitviraacuteg)

viraacutegzataacuteboacutel keacutesziacutetett kivonat vizsgaacutelataacutet mutatom be

A BBB-specifikus komponensek azonosiacutetaacutesa eacuterdekeacuteben a kivaacutelasztott kivonatokon megismeacuteteltuumlk a

PAMPA-BBB vizsgaacutelatot de ebben az esetben a rendszer donor eacutes fogadoacute cellaacuteiba deuteraacutelt viacutez

felhasznaacutelaacutesaacuteval keacuteszuumllt pufferek keruumlltek Ily moacutedon a fogadoacute oldalon megjelenő BBB-specifikus

komponensek koumlzvetlen NMR vizsgaacutelataacutera is lehetőseacuteguumlnk lett Az őszi margitviraacuteg kivonataacutenak

vizsgaacutelataacutenaacutel az előfrakcionaacutelt mintaacuteboacutel eredetileg 82 komponenst sikeruumllt HPLC-DAD technika

segiacutetseacutegeacutevel detektaacutelni ami BBB-specifikus membraacutennak koumlszoumlnhetően jelentősen megtisztult eacutes

mindoumlssze 12 noumlveacutenyi eredetű maacutesodlagos metabolitot sikeruumllt azonosiacutetani a fogadoacute Ezt koumlvetően a

donor oldat HPLC-MSMS illetve offline NMR vizsgaacutelata alapjaacuten a keacutet major komponens a

partenolid(1) eacutes a 13-dihidro-partenolid(2) szerkezeteacutet sikeruumllt meghataacuterozni Tekintettel arra hogy az

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

15

őszi margitviraacuteg a migreacuten profilaktikus kezeleacutesben ismert gyoacutegynoumlveacuteny eacutes a vizsgaacutelat alapjaacuten

azonosiacutetott partenolid antimigreacuten hataacutesaacutet toumlbb kutataacutes is igazolta22

az eredmeacuteny alaacutetaacutemasztja a

PAMPA-BBB modell alkalmazhatoacutesaacutegaacutet noumlveacutenyi kivonatok CNS-specifikus hatoacuteanyagok

azonosiacutetaacutesaacuteban is

62 Ginkgo biloba mintaacutek PAMPA-BBB vizsgaacutelta N-metilaacutelt tiramin szaacutermazeacutekok azonosiacutetaacutesa

621 A Ginkgo biloba mint neurobioloacutegiailag jelentős noumlveacuteny

A G biloba a Ginkgoaceae csalaacuted egyetlen eacutelő tagja ami nem csak az egyik legismertebb de talaacuten

legtoumlbbet vizsgaacutelt gyoacutegynoumlveacuteny is egyben Alkalmazaacutesa főkeacutent CNS eredetű megbetegedeacutesekhez

koumlthető felhasznaacutelaacutesa elsősorban korai demenciaacutes tuumlnetek kezeleacuteseacuteben ismert23

A standardizaacutelt

kivonata EGb 761 neacuteven keruumllt klinikai kiproacutebaacutelaacutesra majd forgalomba Az EGb 761 agyi veacuterkeringeacutest

javiacutetoacute eacutes neuroprotektiacutev hataacutesaacutet szaacutemos klinikai eacutes preklinikai vizsgaacutelat is alaacutetaacutemasztja24

A

standardizaacutelt leveacutelkivonat neurobioloacutegiai hataacuteseacutert felelős komponensei keacutet fontosabb fitokeacutemiailag is

joacutel ismert vegyuumlletcsalaacutednak a flavonoidoknak eacutes a terpeacuten trilaktonoknak a tagjai25

622 Ginkgo biloba kivonatok PAMPA-BBB vizsgaacutelata

Fentiek alapjaacuten eacuterdekesnek tűnt a kidolgozott PAMPA-BBB analitikai technikaacutekkal kapcsolt

dereplikaacutecioacutes strateacutegia alkalmazaacutesa a G biloba leveacutel nyers eacutes standard (EGb 761) kivonataacutenak illetve

kereskedelmi forgalomban hozzaacutefeacuterhető keacutesziacutetmeacutenyek reacuteszletesebb vizsgaacutelataacuteban is A vizsgaacutelatok

első leacutepeacuteseacutebe egy G biloba kivonatokra optimaacutelt HPLC-MSMS eljaacuteraacutes keruumllt kidolgozaacutesra A

kivonatban oumlsszesen 83 komponenst sikeruumllt elvaacutelasztani illetve a retencioacutes idő eacutes MSMS

fragmentaacutecioacute alapjaacuten 18 komponenst sikeruumllt azonosiacutetani A kiindulaacutesi PAMPA-BBB vizsgaacutelatot

megelőző kromatograacutefiaacutes keacutep alapjaacuten a mintaacuteban terpeacuten trilaktonokat flavonoid glikozidokat

flavonoid aglikonokat eacutes biflavonokat sikeruumllt azonosiacutetani Elveacutegezve a PAMPA-BBB vizsgaacutelatot

jelentősen csoumlkkent a fogadoacute oldali komponensek szaacutema oumlsszesen 19 komponenst sikeruumllt detektaacutelni

A PAMPA-BBB vizsgaacutelat alapjaacuten a flavonoid glikozidok eacutes a biflavonok nem voltak keacutepesek

penetraacutelni a mesterseacuteges BBB-specifikus membraacutenon A kromatogram BBB+ reacutegioacuteiban a

kromatogram elejeacuten talaacutelhatoacute polaacuteris komponensek illetve az extrahaacutelt ion kromatogram (EIC)

alapjaacuten detektaacutelt terpeacuten trilaktonok eacutes a flavonoid aglikonok voltak azonosiacutethatoacuteak

Az EGb 761 kivonat PAMPA-BBB vizsgaacutelataacuteban a fogadoacute oldalon sikeruumllt detektaacutelni neacutehaacuteny polaacuteros

komponenst melyeket meacuteg koraacutebban nem azonosiacutetottak G biloba kivonatokban A minta reacuteszletes

HPLC-MSMS eacutes direkt nagyfelbontaacutesuacute HR-MS vizsgaacutelata alapjaacuten keacutet komponens mz eacuterteacuteke

megfelelt a koraacutebban maacuter leiacutert protoalkaloidokkal az N-metiltiraminnal (nmt mz 152) eacutes hordeninnel

(hor mz 166) sikeruumllt e keacutet illetve tovaacutebbi keacutet -fenetilamin szaacutermazeacutekot a tiramint (tir) eacutes a

kandicint (kan) is azonosiacutetani a polaacuteros komponensek koumlzoumltt A tovaacutebbiakban vizsgaacutelataink arra

iraacutenyultak hogy a kuumlloumlnboumlző G biloba kivonatok milyen mennyiseacutegben illetve araacutenyba tartalmazzaacutek

az azonosiacutetott tiramin szaacutermazeacutekokat A komponensek mennyiseacutegi meghataacuterozaacutesa szelektiacutev

ionmonitorozaacutessal (SIM) toumlrteacutent A 10 aacutebraacuten a tiramin eacutes a haacuterom metilaacutelt szaacutermazeacutek mennyiseacutenek

eloszlaacutesa laacutethatoacute a mintaacutekban Az aacutebraacuten a citrusfeacuteleacutek leveleacuteben megtalaacutelhatoacute tiramin szaacutermazeacutekok

aacutetlagos eloszlaacutesa is laacutethatoacute ami viszonyiacutetaacutesi alapkeacutent szolgaacutel G biloba protoalkaloid tartalmaacutera hisz

baacuter minor komponenskeacutent de jellemzően ezekben a noumlveacutenyekben fordulnak elő26

A vizsgaacutelatok alapjaacuten elmondhatoacute hogy a tiramin szaacutermazeacutekok minden egyes G biloba mintaacuteban

jelen vannak A PAMPA-BBB vizsgaacutelat alapjaacuten kuumlloumln ki kell emelni a hor illetve az nmt jelenleacuteteacutet

melyek PAMPA-BBB alapjaacuten vaacuterhatoacute agyi penetraacutecioacuteja nagy illetve koumlzepes meacuterteacutekű Tekintettel a

tiramin szaacutermazeacutekok ismert adrenerg eacutes MAO-enzim inhibitor (MAOI) aktivitaacutesaacutera a kapott

eredmeacutenyek alaacutetaacutemaszthatjaacutek ezen komponensek szerepeacutet a G biloba kivonatokhoz kapcsolt MAOI

alapuacute antidepresszaacutens eacutes kedvező eacuterrendszeri veacuternyomaacutest fokozoacute hataacutesaacuteban27

Fentiek mellett a

vizsgaacutelatok arra is raacutemutattak hogy a kan mennyiseacuteg az oumlsszes vizsgaacutelt mintaacuteban kis mennyiseacutegben

22 Tassorelli C Greco R Morazzoni P Riva A Sandrini G Nappi G Cephalalgia 2005 25 612minus621 23Gauthier S Schlaefke S Clin Interv Aging 2014 9 2065ndash77 24Nash KM Shah ZA Integr Med Insights 2015 10 1ndash9 25Singh B Kaur P Gopichand RD Singh PS Fitoterapia 2008 79 401ndash18 26Servillo L Giovane A DrsquoOnofrio N Casale R Cautela D Ferrari G Balestrieri ML Castaldo D J Agric FoodChem 2014 62 2679ndash84 27Sakakibara H Ishida K Grundmann O Nakajima JI Seo S Butterweck V Minami Y Saito S Kawai Y Nakaya Y Terao J Biol Pharm Bull 2006 29 1767ndash70

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

16

ugyan de kimutathatoacute Tekintettel a kandicin ismert neurotoxikus hataacutesaacutera28

fontos lehet a kivonatok

kereskedelmi formalomban leacutevő G biloba termeacutekek monitorozaacutesa erre a komponensre is

10 aacutebra Tiramin szaacutermazeacutekok eloszlaacutesa Ginkgo biloba kivonatokban eacutes termeacutekekben illetve citrusfeacuteleacutekben

A Standard PhEur standard por B standard Minősiacutetett kereskedelmi referencia

63 Feacutelszintetikus ekdiszteroid szaacutermazeacutekok BBB-specifikus permeabilitaacutesaacutenak jellemzeacutese

631 Ekdiszteroid szaacutermazeacutekok mint portenciaacutelis gyoacutegyszerkeacutemiai ceacutelpontok

A feacutelszintetikus ekdiszteroidok PAMPA-BBB modellen toumlrteacutenő vizsgaacutelataacutera a Szegedi

Tudomaacutenyegyetemen Hunyadi Attila aacuteltal vezetett kutatoacutecsoporttal valoacute egyuumlttműkoumldeacutes kapcsaacuten

keruumllt sor Az ekdiszteroidok uacutej hataacutesteruumllete CNS-specifikus antitumor aktivitaacutes vizsgaacutelata kapcsaacuten

meruumllt fel a koumlzoumls egyuumlttműkoumldeacutes lehetőseacutege mely soraacuten a feladat a PAMPA-BBB vizsgaacutelat

segiacutetseacutegeacutevel olyan ekdiszteroid szaacutermazeacutek(ok) kivaacutelasztaacutesa volt mely(ek) hataacutesaacutet eacuterdemes a koumlltseacuteges

in vivo vizsgaacutelatban is kiproacutebaacutelni Az ekdiszteroidok a rovarokban alapvető fejlődeacutest eacutes vedleacutest

iraacutenyiacutetoacute hormonaacutelis szerepet toumlltenek be Az elmuacutelt eacutevek farmakoloacutegiai vizsgaacutelatai az aacuteltalaacutenos

anabolikus illetve az ahhoz szorosan kapcsoloacute adaptogeacuten (fizikai teljesiacutetmeacuteny fokozoacute eacutes stressz oldoacute)

hataacutes mellett raacutekellenes hataacutesaacutet is igazoltaacutek az ekdiszteroid vegyuumlletcsalaacutednak29

Ennek koumlszoumlnhetően

toumlbb ekdiszteroid tartalmuacute kivonat illetve taacuteplaacuteleacutek kiegeacutesziacutető vagy maacutes neacuteven bdquozoumlld anabolikumrdquo

keruumllt kereskedelmi forgalomba

632 Feacutelszintetikus ekdisztreoid szaacutermazeacutekok PAMPA-BBB eacutes in silico fizikai keacutemiai jellemzeacutese

A Szegedi Tudomaacutenyegyetem Farmakognoacutezia Inteacutezete aacuteltal izolaacutelt illetve előaacutelliacutetott oumlsszesen 37

termeacuteszetes vagy feacutelszintetikus ekdiszteroid szaacutermazeacutek vizsgaacutelataacutet veacutegeztuumlk el melyek szerkezete a

11 aacutebraacuten laacutethatoacute A vizsgaacutelt vegyuumlletek szerkezetuumlk alapjaacuten haacuterom alcsoportra oszthatoacutek (10 aacutebra

A minus 1-12 B minus 13-24 C minus 25-34) A haacuterom alcsoport azonos alapvaacutezzal rendelkezik Az A csoport

vegyuumlletei nem tartalmaznak dioxolaacuten gyűrűt miacuteg a B eacutes C csoport tagjai 1 eacutes 2 dioxolaacuten gyűrűvel

rendelkeznek

Első leacutepeacutesben a ACDPercepta programcsomag (ACD Labs)30

segiacutetseacutegeacutevel meghataacuteroztuk a

vegyuumlletek in silico fizikai keacutemiai parameacutetereit illetve clogBB eacuterteacutekeacutet A vegyuumlletek gyoacutegyszerkeacutemiai

eacutertelemben szeacuteles tartomaacutenyt fednek le mind molekulatoumlmeg (3625 lt MW lt 6749) polaacuteris felsziacuten

(944 lt TPSA lt 2176) szaacutemiacutetott lipofilitaacutes (-107 lt clogP lt 581) eacutes szaacutemiacutetott logBB (-200 lt

clogBB lt 072) eacuterteacutekeik alapjaacuten Ezt koumlvetően a vegyuumlletek in silico agyi penetraacutecioacuteja eacutes fizikai

keacutemiai karaktereacutenek oumlsszefuumlggeacutese a clogP illetve a TPSA eacuterteacutekek eacutes a clogBB adatok koumlzoumltti

korrelaacutecioacutejaacuten keresztuumll lett jellemezve Az eredmeacutenyek alapjaacuten a mindkeacutet esetben koumlzepes meacuterteacutekű

clogP eacutes clogBB koumlzoumltt pozitiacutev (R2 = 0707) miacuteg a TPSA eacutes a clogBB koumlzoumltt negatiacutev (R

2 = 0609)

lineaacuteris korrelaacutecioacute volt azonosiacutethatoacute A korrelaacutecioacutes eacuterteacutekek egyben arra is raacutemutattak hogy tisztaacuten in

silico adatok alapjaacuten az ekdiszteroidok BBB penetraacutecioacutejaacutenak jellemzeacutese a vegyuumlletek osztaacutelyozaacutesa

28Deguchi T Urakawa N Hayama T Ohkubo Y Jpn J Pharmacol 1963 13 143ndash59 29Bajguz A Bąkała I Talarek M Stud Nat Prod Chem 2015 45 121ndash45 30httpwwwacdlabscomproductspercepta

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

17

problematikus Ezen feluumll a vegyuumlletek TPSA eacuterteacuteke (TPSA gt 90) meacuteg az in silico becsleacutes alapjaacuten

BBB+ szaacutermazeacutekok (clogBB gt -05) eseteacuteben is kiacutevuumll esett a klasszikus gyoacutegyszerkeacutemiai teacuterre

vonatkozoacute TPSA tartomaacutenyboacutel Az elemzeacutes eredmeacutenye alaacutetaacutemasztja hogy a termeacuteszetes eredetű

vegyuumlletek gyoacutegyszerkeacutemiai szempontboacutel ortogonaacutelisak egyedi szerkezeti eacutes farmakoloacutegiai

tulajdonsaacutegot hordoznak

11 aacutebra A PAMPA-BBB modellel eacutes in silico parameacuteterekkel jellemzett feacutelszintetikus

ekdiszteroid szaacutermazeacutekok keacuteplete

Az in silico adatok ismereteacuteben az ekdisztreoid szaacutermazeacutekok vizsgaacutelataacutet ebben az esetben is a koraacutebban

noumlveacutenyi hatoacuteanyagok agyi penetraacutecioacutes sajaacutetsaacutegaacutenak jellemzeacuteseacutere kidolgozott PAMPA-BBB modell

felhasznaacutelaacutesaacuteval folytattuk A PAMPA-BBB modellben a legnagyobb BBB-specifikus penetraacutecioacutet a C

csoport vegyuumlletei mutattak Az ebbe a csoportba tartozoacute koumlzepes lipofilitaacutesuacute szaacutermazeacutekok (25 30-33)

permeabilitaacutesa eacutes membraacutenretencioacuteja is egyaraacutent magas volt Fokozott lipofilitaacutesuacute tagjai (26-29 34) viszont

vagy a mesterseacuteges lipidmembraacutenhoz koumltődtek vagy alacsony oldhatoacutesaacuteguk miatt nem voltak meacuterhetők

A szerkezet minus permeabilitaacutes oumlsszefuumlggeacutesek azonosiacutetaacutesaacutet koumlvetően a vizsgaacutelt ekdiszteroidokat PAMPA-BBB

permeabilitaacutesuk eacutes clogBB eacuterteacutekuumlk alapjaacuten is osztaacutelyoztuk A besorolaacutes ceacutelja a potenciaacutelisan magas agyi

penetraacutecioacutes sajaacutetsaacuteggal rendelkező ekdiszteroidok (logPe gt -60 eacutes clogBB gt 0) kivaacutelasztaacutes volt A

vegyuumlleteket neacutegy kategoacuteriaacuteba osztottuk A IV csoportba a PAMPA-BBB modell alapjaacuten nem penetraacuteloacute

vegyuumlletek keruumlltek melyeket tovaacutebbi keacutet alcsoportra lehetett osztani Neacutegy ekdiszteroid (10 aacutebra 16 26

29 34) eseteacuteben magas clogBB eacuterteacutekuumlk elleneacutere gaacutetolt BBB penetraacutecioacutet azonosiacutetottunk amit fokozott

lipofilitaacutesuk (clogP gt 3) eacutes nagymeacuterteacutekű membraacutenretencioacutejuk (MR gt 80) okozhatott A IV csoport

tovaacutebbi tizenegy tagja (11 aacutebra 3-9 12 23 24 37) azonos moacutedon viselkedett a keacutet modellben meacutert (MR

lt 25) eacutes becsuumllt parameacutetereik alapjaacuten hidrofil karakteruumlk voltak A III (10 aacutebra 1 2) eacutes a II (10 aacutebra

10) csoport vegyuumlleteinek a vaacuterhatoacutean alacsony illetve koumlzepes in vivo agyi penetraacutecioacutes tulajdonsaacutegaacutet

mind a PAMPA-BBB mind az in silico modell szaacutemiacutetaacutesa azonos moacutedon jelezte előre Az I csoportba a

fokozott agyi penetraacutecioacutejuacute ekdiszteroidokat soroltuk melyeket tovaacutebbi keacutet alcsoportra lehetett osztani

Tizenegy vegyuumlletneacutel (11 aacutebra 11 13-15 17-20 35 36) az in silico szaacutemiacutetaacutes (clogBBlt0) nem

taacutemasztotta alaacute a PAMPA-BBB modell előrejelzeacuteseacutet miacuteg oumlt vegyuumllet (11 aacutebra 25 30-33) eseteacuteben

aacuteltalunk meacutert in vitro eacutes az in silico adat is fokozott in vivo agyi penetraacutecioacutet jelzett előre A kapott

eredmeacutenyek illetve a gyoacutegyszerszerűseacutegre vonatkozoacute Muegge szűreacutesi kriteacuterium31

figyelembe veacuteteleacutevel a

25 31 eacutes 32 ekdiszteroid szaacutermazeacutekokat jeloumlltuumlk ki tovaacutebbi preklinikai vizsgaacutelatokra In vitro

neuroblasztomaacutes sejtvonalon veacutegzett vizsgaacutelatok alapjaacuten mind az oumlt vegyuumlletneacutel sikeruumllt igazolni a tumor

ellenes hataacutest Az aacuteltalunk kialakiacutetott szűreacutesi modell megfelelőseacutegeacutet egy időkoumlzben elveacutegzett in vivo

farmakokinetikai vizsgaacutelat is alaacutetaacutemasztotta Egyszeri doacutezisuacute intraperitoneaacutelis injekcioacutes adagolaacutest koumlvetően

a 25 ekdiszteroid szaacutermazeacutek (I csoport) szignifikaacutensan nagy mennyiseacutege volt kimutathatoacute patkaacutenyok

agyaacuteban miacuteg 3 (IV csoport) nem volt detektaacutelhatoacute32

31Muegge I Heald SL Brittelli D J Med Chem 2001 44 1841ndash6 32Kalaacutesz H Hunyadi A Tekes K Dolesal R Karvaly G Acta Chromatographica 2016 28 1ndash9

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

18

7 Teacutezisek

1 teacutezis

A certramidok mint szintetikus ceramid analoacutegok membraacutenalkotoacutekeacutent toumlrteacutenő alkalmazaacutesaacuteval illetve

optimaacutelaacutesi vizsgaacutelataink soraacuten kivaacutelasztott ideaacutelis szeacutenlaacutenchosszuacute certramid tovaacutebbaacute a koleszterin eacutes a

sztearinsav araacutenyaacutenak beaacutelliacutetaacutesaacuteval sikeruumllt kialakiacutetanunk egy az in vitro PAMPA rendszerben joacutel

alkalmazhatoacute mesterseacuteges membraacutent hatoacuteanyagok bőr penetraacutecioacute modellezeacuteseacutehez A mesterseacuteges

membraacuten oldoacutedaacutesaacuteeacutert felelős aacuteltalaacutenosan alkalmazott n-dodekaacuten szilikon olajra toumlrteacutenő csereacutejeacutevel

sikeruumllt eleacuternuumlnk a fizioloacutegiaacutes koumlruumllmeacutenyeket jobban koumlzeliacutető membraacuten hidrataacuteloacutedaacutesaacutet Oumlsszesseacutegeacuteben

elmondhatoacute hogy sikeruumllt kialakiacutetanunk egy olyan robusztus nagy aacuteteresztőkeacutepesseacutegű bőr-PAMPA

modellt ami az ex vivo humaacuten bőr permeabilitaacutesi vizsgaacutelatok eredmeacutenyeacutet joacutel visszaadja iacutegy a

gyoacutegyszerkutataacutes szaacutemaacutera alkalmas eszkoumlzkeacutent hasznaacutelhatoacute

2 teacutezis

A vizsgaacutelatok alapjaacuten sikeruumllt kidolgoznunk egy robusztus nagy aacuteteresztőkeacutepesseacutegű egykomponensű

n-dodekaacutent mint mesterseacuteges oldoacuteszer membraacutent tartalmazoacute PAMPA modellt ami alkalmas ex vivo

serteacutes bukkaacutelis mukoacutezaacuten keresztuumlli hatoacuteanyag felsziacutevoacutedaacutes modellezeacuteseacutere Ezen tuacutelmenően sikeruumllt

raacutemutatnunk hogy a kialakiacutetott bukkaacutelis-PAMPA modell formulaacutecioacutek kivaacutelasztaacutesaacuteban szimultaacuten

kioldoacutedaacutes-permeabilitaacutes vizsgaacutelatok előkeacutesziacuteteacuteseacuteben is hasznos eszkoumlz lehet

3 teacutezis

A PAMPA-BBB rendszer fejleszteacutese soraacuten optimaacuteltuk az inkubaacutecioacutes időt eacutes hőmeacuterseacutekletet a

mesterseacuteges membraacuten oumlsszeteacuteteleacutet tovaacutebbaacute a donor eacutes fogadoacute oldali koumlzegben segeacutedoldoacuteszerkeacutent

hasznaacutelt DMSO mennyiseacutegeacutet melynek eredmeacutenyekeacuteppen sikeruumllt egy a koraacutebbi in vitro nem sejtes

permeabilitaacutesi modellekhez viszonyiacutetva előrejelzőkeacutepesseacuteg eacutes meacutereacutesi ciklusidő tekinteteacuteben is

kedvezőbb modellt kialakiacutetanunk CNS-specifikus gyoacutegyszerjeloumllt vegyuumlletek permeabilitaacutesaacutenak

jellemzeacuteseacutere

4 teacutezis

A PLD kockaacutezat előrejelzeacuteseacutere iraacutenyuloacute modellfejleszteacutese soraacuten sikeruumllt bizonyiacutetanunk hogy a

(pH 74 rarr pH 40) gradiens pH elrendezeacutesű PAMPA modell alkalmas a citoszol rarr lizoszoacutema iraacutenyuacute

transzport modellezeacuteseacutere Oumlsszevetve az aacuteltalunk kialakiacutetott PAMPA modell eacutes az in vivo PLD

adatokat sikeruumllt raacutemutatnunk a szakirodalom aacuteltal javasolt egyiraacutenyuacute transzport mechanizmus

elsődleges jellegeacutere a PLD kialakulaacutesaacuteban Vizsgaacutelataink alapjaacuten igazoltuk tovaacutebbaacute hogy a PAMPA

rendszer alkalmas szoumlvetspecifikus penetraacutecioacutes folyamatok modellezeacuteseacutere is hiszen a tuumldő-specifikus

PAMPA modellel kapott kiemelkedő eredmeacuteny megfelel a PLD in vivo szoumlveti megjeleneacutes

gyakorisaacutegaacutenak A PAMPA modellben aacutelpozitiacutev eacutes aacutelnegatiacutev eredmeacutenyt adoacute hatoacuteanyagok eseteacuteben

irodalmi adatokkal eacutes sajaacutet meacutereacutesi eredmeacutenyekkel is sikeruumllt igazolnunk a metabolizmus szerepeacutet a

PLD kockaacutezat vaacuteltozaacutesaacuteban

5 teacutezis

A PAMPA-BBB modell alkalmazhatoacutesaacutegaacutet sikeruumllt kiterjesztenuumlnk noumlveacutenyi eredetű hatoacuteanyagok

BBB penetraacutecioacutejaacutenak jellemzeacuteseacutere is tovaacutebbaacute igazoltuk szelektivitaacutesaacutet fitokeacutemiai eacutertelemben is

Kihasznaacutelva a modell nagyfokuacute szelektivitaacutesaacutet sikeruumllt igazolnunk hasznaacutelhatoacutesaacutegaacutet noumlveacutenyi

kivonatok eseteacuteben is A PAMPA-BBB rendszer tesztkoumlruumllmeacutenyeinek moacutedosiacutetaacutesaacuteval (sokkomponensű

kivonatokat megemelt doacutezisban deuteraacutelt pufferben vizsgaacutelva) a fogadoacute oldali mintaacutek direkt NMR eacutes

LC-MS meacutereacuteseacutevel sikeruumllt dereplikaacutelnunk illetve uacutej BBB permeaacutebilis komponenskeacutent azonosiacutetanunk

kivaacutelasztott noumlveacutenyi kivonatok komponenseit Az eredmeacutenyek alapjaacuten igazoltuk hogy az aacuteltalunk

kialakiacutetott PAMPA-BBB ndash HPLC-MS ndash NMR kaszkaacuted egy uacutej hateacutekony megoldaacutest nyuacutejthat a

termeacuteszetes anyagokboacutel kiinduloacute koumlzponti idegrendszeri gyoacutegyszerkutataacutesban

6 teacutezis

A PAMPA-BBB - HPLC-MSMS kapcsolt technika segiacutetseacutegeacutevel Ginkgo biloba standardizaacutelt

kivonatokon sikeruumllt azonosiacutetanunk olyan BBB+ biomarkereket melyek megfeleltek az in vivo

farmakokinetikai illetve neurobioloacutegiai hataacutesukra vonatkozoacute leiacuteraacutesoknak Az eredmeacutenyeink tovaacutebbi

bizonyiacuteteacutekul szolgaacutelnak a habilitaacutecioacutem 5 teacuteziseacutehez vagyis a PAMPA-BBB technika alkalmas noumlveacutenyi

kivonatok illetve akaacuter patikai termeacutekek neurobioloacutegiailag aktiacutev komponenseinek azonosiacutetaacutesaacutera

Vizsgaacutelataink alapjaacuten G biloba kivonatokban elsőkeacutent iacutertunk le neacutegy tiramin szaacutermazeacutekot illetve ezek

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

19

mennyiseacutegi eloszlaacutesaacutet ginkgo termeacutekekben is sikeruumllt jellemeznuumlnk A kapott eredmeacutenyek alapjaacuten keacutet

tiramin szaacutermazeacutekot az N-metil-tiramint eacutes a hordenint potenciaacutelis BBB+ komponenskeacutent

azonosiacutetottuk A tiramin szaacutermazeacutekok ismert adrenerg eacutes MAO-gaacutetloacute hataacutesai alapjaacuten sikeruumllt

raacutemutatnunk lehetseacuteges szerepuumlkre a ginkgo kivonatok vaszkulaacuteris eacutes antidepresszaacutens hataacutesaacuteban

illetve a kandicin peacuteldaacutejaacuten a neurotoxikoloacutegiai kockaacutezatukra

7 teacutezis

A PAMPA-BBB modellben kapott permeabilitaacutesi adatok in silico fizikai keacutemiai eacutes clogBB

parameacuteterek illetve gyoacutegyszerszerűseacutegre vonatkozoacute szabaacutely felhasznaacutelaacutesaacuteval sikeruumllt egy olyan

oumlsszetett szűreacutesi kriteacuteriumrendszert kidolgoznunk ami alkalmasnak bizonyult feacutelszintetikus

ekdiszteroid szaacutermazeacutekok agyi penetraacutecioacutes keacuteszseacutegeacutenek osztaacutelyozaacutesaacutera A modellrendszer

alkalmazhatoacutesaacutegaacutet sikeruumllt alaacutetaacutemasztanunk in vitro farmakodinaacutemiaacutes illetve patkaacutenyokon veacutegzett in

vivo agyi penetraacutecioacutes vizsgaacutelatokkal is

8 Teacutezisek alapjaacutet keacutepező koumlzlemeacutenyek

IF Hiv

$

SP1 Sinkoacute B Garrigues TM Balogh GyT Nagy ZsK Tsinman O

Avdeef A Takaacutecs-Novaacutek K Skin-PAMPA A new method for fast

prediction of skin penetration Eur J Pharm Sci 2012 45 698-707

2987 45

SP2 Borbaacutes E Balogh A Bocz K Muumlller J Kiserdei Eacute Vigh T Sinkoacute

B Marosi A Halaacutesz A Dohaacutenyos Z Szente L Balogh GyT

Nagy ZsK In vitro dissolutionndashpermeation evaluation of an electrospun

cyclodextrin-based formulation of aripiprazole using uFluxTM

Int J

Pharm 2015 491 180-189

3994 6

SP3 Muumlller J Esső K Dargoacute G Koumlnczoumll Aacute Balogh GyT Tuning the

predictive capacity of the PAMPA-BBB model Eur J Pharm Sci 2015

79 53-60

3773 4

SP4 Balogh GyT Muumlller J Koumlnczoumll Aacute pH-gradient PAMPA-based in

vitro modell assay for drug-induced phospholipidosis in early stage of drug

discovery Eur J Pharm Sci 2013 49 81-89

3005 6

SP5 Balogh GyT Muumlller J Koumlnczoumll Aacute A model lacking relevant literature

comparsion J Pharm Biomed Anal 2015 104 47-48

3169 1

SP6 Koumlnczoumll Aacute Muumlller J Foumlldes E Beacuteni Z Veacutegh K Keacutery Aacute Balogh

GyT Applicability of a Blood-Brain Barrier Specific Artificial

Membrane Permeability Assay at the Early Stage of Natural Product-Based

CNS Drug Discovery J Nat Prod 2013 76 655-663

3285 15

SP7 Koumlnczoumll Aacute Rendes K Deacutekaacuteny M Muumlller J Riethmuumlller E Balogh

GyT Blood-brain barrier specific permeability assay reveals N-

methylated tyramine derivatives in standardized leaf extracts and herbal

products of Ginkgo biloba J Pharm Biomed Anal 2016 131 167-174

3169 -

SP8 Muumlller J Koumlnczoumll Aacute Martins A Csaacutebi J Fenyvesi F Hunyadi A

Balogh GyT BBB penetration-targeting physicochemical lead selection

Ecdysteroids as chemo-sensitizers against CNS tumors Eur J Pharm Sci

2017 96 571-577

3773 -

levelező szerző előző eacutevi impakt faktor $ fuumlggetlen hivatkozaacutesok szaacutema (2017 maacutejus 31)

Page 6: In vitro nem sejtes permeabilitási modellek...Dr. Balogh György Tibor Habilitációs tézisfüzet 4 „dermatomed” technikával előkészített bőrön végzett 40 vegyület vizsgálatából

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

6

pH eacuterteacutekeacutenek Az in vitro modellfejleszteacuteshez Kokate eacutes mtsai aacuteltal koumlzoumllt a fentiekkel azonos serteacutes

szaacutejuumlregi epiteacutelium izolaacutetumon (vastagsaacutega 500plusmn50 m) veacutegzett ex vivo permeabilitaacutes vizsgaacutelati

eredmeacutenyeket hasznaacuteltuk fel6

34 Bukkaacutelis-PAMPA modell feleacutepiacuteteacutese

A PAMPA alapuacute permeabilitaacutes meacutereacutes 37 plusmn 05degC-on 4 oacutera inkubaacutelaacutes mellett zajlott A

modelloptimaacutelaacutes soraacuten haacuteromfeacutele mesterseacuteges lipidmembraacuten vizsgaacutelata toumlrteacutent A lipidrendszerek

oldaacutesaacutera a Richterben maacuter koraacutebban a gasztrointesztinaacutelis (GI) felsziacutevoacutedaacutes modellezeacuteseacuteben bevaacutelt

oldoacuteszert a n-dodekaacutent alkalmaztuk a haacuterom mesterseacuteges membraacuten maga az oldoacuteszer vagyis a n-

dodekaacuten a koraacutebban optimaacutelt foszfatidilkolint eacutes koleszterint tartalmazoacute GI-specifikus membraacuten eacutes a

Squier eacutes mtsai aacuteltal publikaacutelt30

szaacutejnyaacutelkahaacutertya-specifikus lipidoumlsszeteacutetelű membraacutenok voltak

1 taacuteblaacutezat Bukkaacutelis-PAMPA modellezeacutesneacutel alkalmazott mesterseacuteges membraacutenok oumlsszeteacutetele

Membraacuten alkotoacutek

Oldoacuteszer membraacuten

(n-dodekaacuten)

GI modell

lipidoumlsszeteacutetel

(mgml dodekaacuten)

Szaacutejnyaacutelkahaacutertya- specifikus

lipidoumlsszeteacutetelli

(mgml dodekaacuten)

foszfatidilkolin - 267 80

koleszterin - 133 103

palmitinsav - 0 40

glikozilceramid - 0 60

szfingomielin - 0 33

foszfatidilinozitol - 0 08

foszfatidiletanolamin - 0 75

35 Bukkaacutelis-PAMPA modell korrelaacutecioacuteja serteacutes szaacutejnyaacutelakahaacutertyaacuten kapott adatokkal

Munkaacutenk ceacutelja a hatoacuteanyagok illetve az azokboacutel fejlesztett formulaacutecioacutek szaacutejnyaacutelkahaacutertyaacuten keresztuumlli

felsziacutevoacutedaacutesaacutet legjobban modellező n-dodekaacuten-lipid kevereacutek azonosiacutetaacutesa volt A referenciakeacutent

kivaacutelasztott serteacutes ex vivo meacutereacutesi eredmeacutenyeket felhasznaacutelva haacuterom kuumlloumlnboumlző oumlsszeteacutetelű membraacutent

tisztaacuten n-dodekaacutennal a gasztrointesztinaacutelis epiteacuteliumra illetve serteacutes szaacutejnyaacutelkahaacutertyaacutera-specifikus

oumlsszeteacutetelű lipidkevereacutekekkel kialakiacutetott PAMPA modelleket hasonliacutetottuk oumlssze Az

oumlsszehasonliacutetaacuteshoz 11 modellvegyuumlletet vaacutelasztottunk ki melyek PAMPA modellben meacutert logPe

eacuterteacutekeit vetettuumlk oumlssze az ex vivo kiacuteseacuterletekben meghataacuterozott logKp eacuterteacutekekkel Az egyes mesterseacuteges

lipidmembraacutenok eseteacuteben kapott logPe adatok eacutes az ex vivo logKp adatok lineaacuteris regresszioacuteval toumlrteacutent

oumlsszeveteacutese alapjaacuten a n-dodekaacuten alapuacute oldoacuteszer-PAMPA modell adta a legjobb korrelaacutecioacutet R2 = 081

miacuteg a GI-PAMPA eseteacuteben R2=076 eacutes a szaacutejnyaacutekahaacutertya sepcifikus-PAMPA eseteacuteben R

2=028

korrelaacutecioacutes eredmeacutenyeket kaptunk

Az eredmeacutenyek elemzeacuteseacutet egy nem-parameacuteteres a rangszaacutemkuumlloumlnbseacutegek abszoluacuteteacuterteacutek oumlsszegeacutenek

moacutedszere (SRD Sum of Ranking Differences)7 segiacutetseacutegeacutevel is elveacutegeztuumlk A moacutedszer alapjaacuten a

legkisebb rangszaacutemkuumlloumlnbseacutegű modell adatai hasonliacutetanak leginkaacutebb a referencia adatokra Az

oumlsszeveteacutes eredmeacutenyekeacuteppen a n-dodekaacuten alapuacute oldoacuteszer-PAMPA modell 14 a GI-PAMPA modell

16 miacuteg a szaacutejnyaacutelkahaacutertya-specifikus PAMPA rendszer 25 rangszaacutemkuumlloumlnbseacuteget eacutert el

Az eredmeacutenyek alapjaacuten elmondhatoacute hogy a n-dodekaacuten alapuacute oldoacuteszer-PAMPA modell aacuteltal kapott

permeabilitaacutesi adatok hasonliacutetanak leginkaacutebb az ex vivo referenciakeacutent szolgaacuteloacute adatokhoz Emiatt a

bukkaacutelis felsziacutevoacutedaacutes optimaacutelaacutesaacutera iraacutenyuloacute ideaacutelis formulaacutecioacute kivaacutelasztaacutesi kiacuteseacuterletekhez a n-dodekaacuten

alapuacute egyoldoacuteszeres optimaacutelt bukkaacutelis-PAMPA rendszer keruumllt felhasznaacutelaacutesra

36 Risperidon gyoacutegyszerkeacutesziacutetmeacutenyek bukkaacutelis-PAMPA vizsgaacutelata

A risperidon gyoacutegyszerformaacutek biohasznosulaacutesaacutenak előrejelzeacuteseacutere szolgaacuteloacute szimultaacuten kioldoacutedaacutesi eacutes

permeabilitaacutesi vizsgaacutelatok parameacutetereinek beaacutelliacutetaacutesaacutenak eacuterdekeacuteben a hatoacuteanyagot tartalmazoacute

keacutesziacutetmeacutenyek puffer oldata vagy szuszpenzioacuteja a beaacutelliacutetott bukkaacutelis-PAMPA rendszerben lettek

elővizsgaacutelva Az 5 aacutebra alapjaacuten laacutethatoacute hogy mindhaacuterom keacutesziacutetmeacuteny eseteacuten toumlbb hatoacuteanyag-

molekula jutott aacutet a bukkaacutelis-PAMPA n-dodekaacuten aacuteltal keacutepzett membraacutenjaacuten mint a tiszta

hatoacuteanyagboacutel Az eredmeacutenyből az is kitűnik hogy a HPBCD alkalmazaacutesa nagyban javiacutetotta a

6Kokate A Xiaoling L Williams PJ Singh P Jasti BR Pharm Res 2009 26(5) 1130ndash9 7Heacuteberger K Kollaacuter‐Hunek K J Chemomet 2011 25(4) 151ndash8

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

7

keacutesziacutetmeacutenyben a hatoacuteanyag permeabilitaacutesaacutet tovaacutebbaacute azt is hogy az oumlntoumltt film formulaacutecioacute

permeabilitaacutesi eredmeacutenye kiemelkedik a keacutesziacutetmeacutenyek koumlzuumll

5 aacutebra Risperidon keacutesziacutetmeacutenyek bukkaacutelis-PAMPA modell fogadoacute oldalaacuten kialakuloacute aacutetlagos hatoacuteanyag

koncentraacutecioacuteja haacuterom paacuterhuzamos meacutereacutes mellett (HPBCD hidroxipropil--ciklodextrin PVP poli-vinil-

pirrolidon)

4 Veacuterminusagy gaacutet-specifikus in vitro permeabilitaacutesi modell fejleszteacutese finomhangolaacutesa (PAMPA-

BBB)

41 Veacuter-agy gaacutet mint a koumlzponti idegrendszer beleacutepeacutesi kapuja in vivo eacutes in vitro modelljei

A veacuter-agy gaacutet (BBB) a koumlzponti idegrendszer veacutedelmeacutet szolgaacuteloacute oumlsszetett sejtrendszer mely a legtoumlbb

exogeacuten molekula agyi penetraacutecioacutejaacutet hateacutekonyan gaacutetolja A vegyuumlletek transzportjaacutet illetően a veacuter-agy

gaacutetnak vagyis az agyi kapillaacuteris erek falaacutet alkotoacute endoteacutel sejteknek kuumlloumlnoumlsen fontos a szerepe

Feleacutepiacuteteacuteseacutet tekintve elteacuter a toumlbbi szoumlvet (pl gasztrointesztinaacutelis bukkaacutelis vagy bőr) haacutemsejtjeacutetől

Membraacutenrendszeruumlk rendezettseacutege nagyobb eacutes az endoteacutel sejtek koumlzoumltti kapcsolatok (tight junction) is

sokkal szorosabb illeszkedeacutest mutat A BBB a sejtmembraacutent alkotoacute foszfolipidek oumlsszeteacuteteleacuteben is

jelentősen kuumlloumlnboumlzik a toumlbbi beleacutepeacutesi kaputoacutel A taacutepcsatorna endoteacuteljeacutenek koumlzel semleges toumllteacutesű

lipidmembraacutenjaacutehoz keacutepest a BBB membraacutenjaacuteban nagyobb mennyiseacutegben jelenleacutevő nettoacute negatiacutev

toumllteacutesű foszfatidilszerin foszfatidilinozitol eacutes foszfatidsav lipidkomponensek miatt egyuacutettal egy

negatiacutev toumllteacutesfelhőjű gaacutetat hoznak leacutetre8 Ennek koumlszoumlnhetően miacuteg az exogeacuten molekulaacutek legnagyobb

reacutesze illetve kiemelten a baacutezikus karakterű hatoacuteanyagok főkeacutent passziacutev transzport uacutetjaacuten jutnak aacutet a

veacuter-agy gaacutet endoteacutel sejtjein addig a savas karakterű vegyuumlletek szaacutemaacutera ezen az uacutetvonalon

gyakorlatilag aacutetjaacuterhatatlan a BBB

A veacuter-agy gaacuteton keresztuumll megvaloacutesuloacute transzportfolyamatok vizsgaacutelataacutera in silico in vitro eacutes in vivo

modellek egyaraacutent rendelkezeacutesre aacutellnak Az in silico technikaacutek prediktiacutev ereje jellemzően csekeacutely Az

in vivo preklinikai vizsgaacutelatokban a hatoacuteanyagok agyi penetraacutecioacutejaacutet az adott hatoacuteanyag agyi (CB)

illetve plazma (CP) koncentraacutecioacutejaacutenak haacutenyadosaacuteval illetve annak logaritmizaacutelt eacuterteacutekeacutevel a logBB

eacuterteacutekkel szoktaacutek jellemezni Baacuter nincs aacuteltalaacutenosan elfogadott logBB kuumlszoumlbeacuterteacutek a CNS aktivitaacutesra

annyi azonban elmondhatoacute hogy a rendelkezeacutesre aacutelloacute gyoacutegyszerkincs CNS-re hatoacute vegyuumlleteinek

logBB eacuterteacuteke jellemzően nagyobb mint -059 In vitro sejtes modellek koumlzuumll a gyoacutegyszeriparban szeacuteles

koumlrben elterjedtek a Caco-2 eacutes MDCK sejtvonalakon alapuloacute tesztrendszerek Ezek előnye hogy a

passziacutev transzport mellett az aktiacutev transzportot is modellezik A sejtvonalak fenntartaacutesa azonban

időigeacutenyes illetve a modell oumlsszetettseacutege miatt amit főkeacutent az aktiacutev transzporter feheacuterjeacutek eacutes

metabolizaacuteloacute enzimek jelenleacutete okoz az agyi felsziacutevoacutedaacutes jellemzeacutese illetve a modell

automatizaacutelhatoacutesaacutega neheacutezkes Alternatiacutev megoldaacuteskeacutent a BBB penetraacutecioacute modellezeacuteseacuteben is

megjelent a PAMPA technika alkalmazaacutesa Az első BBB-specifikus effektiacutev permeabilitaacutes meacutereacuteseacutere

szolgaacuteloacute PAMPA-BBB modellt 2003-ban Di eacutes mtsai koumlzoumllteacutek11

Az alapvető PAMPA elrendezeacutesben

nem toumlrteacutent vaacuteltozaacutes mesterseacuteges membraacutenkeacutent serteacutes agyi lipid extraktumot (porcine polar brain lipid

extractndash PBLE) oldottak n-dodekaacutenban a donor eacutes fogadoacute cellaacutekat a fizoloacutegiaacutes koumlzegeknek

megfelelően (plazma rarr idegsejt citoszolja) pH 74 pufferrel toumlltoumltteacutek fel A modell optimaacutelaacutesa soraacuten a

membraacutenban oldott lipid mennyiseacutegeacutenek (0-100 mgml) eacutes a lipidoldat teacuterfogataacutenak (4-20 l) hataacutesaacutet

8Kraumlmer SD Hurley JA Abbot NJ Begley DJ J Lipid Res 2002 38 557ndash65 9Doran A Obach RS Smith BJ Hosea NA Becker S Callegari E Drug Metab Dispos 2005 33 165ndash74

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

8

vizsgaacuteltaacutek A PAMPA rendszer inkubaacutecioacuteja minden esetben szobahőmeacuterseacutekleten 18 oacuteraacuten aacutet toumlrteacutent

Az egyes mesterseacuteges membraacuten oumlsszeaacutelliacutetaacutesok mellett kapott effektiacutev permeabilitaacutesi eacuterteacutekeket

Lombardo eacutes mtsai aacuteltal kidolgozott in silico logBB adatokkal10

vetetteacutek oumlssze melynek alapjaacuten a

22 mgl PBLE koncentraacutecioacute eacutes 4 l n-dodekaacutennal keacutepzett oldatteacuterfogat mutatkozott ideaacutelisnak Az

optimaacutelt modellben a meacutert effektiacutev permeabilitaacutes (Pe) ndash in silico logBB oumlsszeveteacutese alapjaacuten soroltaacutek a

vegyuumlleteket CNS+ (Pe gt 410-6

cms) eacutes CNS- (Pe lt 210-6

cms) kategoacuteriaacutekba

42 PAMPA-BBB modell fejleszteacutese inkubaacutecioacutes parameacuteterek finomhangolaacutesa

Az előző pontban leiacutertaknak megfelelően a BBB-specifikus PAMPA modell fejleszteacutes kiindulaacutesi

pontjakeacutent a Di eacutes mtsai aacuteltal kidolgozott modell szolgaacutelt A fejleszteacutes ceacutelja egy olyan PAMPA modell

kidolgozaacutesa volt ami in vivo logBB adatokkal is joacute egyezeacutest mutat eacutes alkalmas lehet vezeacutermolekula

optimaacutelaacutesi szakaszban a kis szerkezeti vaacuteltozaacutesokboacutel adoacutedoacute permeabilitaacutesi kuumlloumlnbseacutegek alapjaacuten BBB

penetraacutecioacutes sajaacutetsaacuteg szerinti sorrend felaacutelliacutetaacutesaacutera azonos szerkezeti koumlrbe eső vegyuumlletek koumlzoumltt Ennek

megfelelően a modellfejleszteacutes első leacutepeacuteseacuteben a Di eacutes mtsai aacuteltal vizsgaacutelt hatoacuteanyagok illetve

kereskedelmi uacuteton beszerezhető in vivo logBB adattal rendelkező gyoacutegyszermolekulaacutekat gyűjtoumlttuumlnk

oumlssze

A kivaacutelasztott 27 diverz szerkezeti koumlrből szaacutermazoacute vegyuumllet mind molekulatoumlmeguumlk eacutes lipofilitaacutesuk

mind az in vivo logBB eacuterteacutekuumlk szempontjaacuteboacutel szeacuteles tartomaacutenyt fednek le illetve sav-baacutezis karakteruumlk

alapjaacuten is heterogeacutennek tekinthetők (5 savas 17 baacutezikus eacutes 5 neutraacutelis) A referencia vegyuumlletek

kivaacutelasztaacutesaacutenaacutel fontos szempont volt hogy agyi felsziacutevoacutedaacutesukat aktiacutev transzporterek ne befolyaacutesoljaacutek

A vizsgaacutelt hatoacuteanyagok koumlzuumll a BBB+ vegyuumlletek irodalmi adatok alapjaacuten passziacutev diffuacutezioacuteval jutnak

be a CNS-be

A vizsgaacutelat illetve a modelloptimaacutelaacutes első leacutepeacutesekeacutent a 27 kivaacutelasztott vegyuumllet permeabilitaacutesaacutenak

meghataacuterozaacutesa az eredeti Di eacutes mtsai aacuteltal kidolgozott PAMPA-BBB moacutedszer szerint toumlrteacutent A kapott

adatokat a meacutert logPe eacuterteacutekek eacutes a megfelelő in vivo logBB adatok koumlzoumltti lineaacuteris korrelaacutecioacute (R2 =

0697) alapjaacuten elemeztuumlk A modell prediktiacutev ereje koumlzepesnek mondhatoacute

A modellfejleszteacutes a tovaacutebbiakban az 11 pontban is bemutatott a PAMPA modell fejleszteacutesi iraacutenyaacutet

maacuter koraacutebban maacutesok aacuteltal is figyelembe vett vaacuteltoztathatoacute parameacuteterek leacutepeacutesenkeacutenti finom optimaacutelaacutesa

szerint toumlrteacutent

43 PAMPA-BBB modellrendszer inkubaacutelaacutesi hőmeacuterseacuteklet eacutes idő hataacutesaacutenak vizsgaacutelata

A vaacuteltoztathatoacute parameacuteterek koumlzuumll előszoumlr az inkubaacutelaacutesi hőmeacuterseacuteklet eacutes az idő hataacutesaacutet vizsgaacuteltuk A

PAMPA rendszer parameacutetereinek optimaacutelaacutesaacutenaacutel minden esetben az effektiacutev permeabilitaacutes (logPe) eacutes az

in vivo logBB eacuterteacutekek koumlzoumltti lineaacuteris korrelaacutecioacute vaacuteltozaacutesa volt a vezeacuterparameacuteter A kiindulaacutesi

PAMPA-BBB modell (inkubaacutelaacutesi koumlruumllmeacutenyek 18 oacutera RT) előrejelzőkeacutepesseacutege (R2 = 0557) az

inkubaacutelaacutesi idő eacutes hőmeacuterseacuteklet vaacuteltozaacutesaacutetoacutel csak kis meacuterteacutekben fuumlggoumltt Baacuter a szobahőmeacuterseacutekleten 4

oacuteraacutes inkubaacutelaacutes mellett kaptuk a legjobb korrelaacutecioacutet az in vivo adatokkal (R2 = 0693) a fizioloacutegiaacutes

koumlruumllmeacutenyekre eacutes a modell gyorsiacutetaacutesaacutera valoacute toumlrekveacutes illetve a korrelaacutecioacutek koumlzoumltti kis elteacutereacutes miatt a

tovaacutebbi modelloptimaacutelaacutesi leacutepeacutesek 4 oacuteraacutes 37 oC-on toumlrteacutenő inkubaacutecioacute mellett folytak (R

2 = 0580)

44 PAMPA-BBB modellrendszer membraacuten teacuterfogataacutenak eacutes oumlsszeteacuteteleacutenek vizsgaacutelata

A mesterseacuteges PAMPA membraacuten oldoacuteszer teacuterfogataacutenak vizsgaacutelata Carrara eacutes mtsainak a

megfigyeleacuteseacuteből indult ki11

Vizsgaacutelataikban a n-dodekaacutenban illetve n-dodekaacutenn-hexaacuten 11 (VV)

araacutenyuacute kevereacutek oldoacuteszerben oldott lipidekből aacutelloacute membraacuten alkalmazaacutesakor jelentős kuumlloumlnbseacuteget

azonosiacutetottak a vizsgaacutelt vegyuumlletek permeabilitaacutesi tulajdonsaacutegaacuteban A jelenseacuteg ebben az esetben abboacutel

adoacutedik hogy az illeacutekony oldoacuteszerkomponens vagyis a n-hexaacuten elpaacuterolog a membraacuten feluumlleteacuteről azaz

valoacutejaacuteban ezzel a vizsgaacutelati moacutedszerrel a lipidmembraacuten n-dodekaacuten mennyiseacutegeacutet vagyis az oldoacuteszer

komponens teacuterfogataacutet lehet vaacuteltoztatni

Fentiek alapjaacuten a mesterseacuteges membraacuten oldoacuteszer teacuterfogataacutenak hataacutesaacutet a kuumlloumlnboumlző n-dodekaacuten eacutes n-

hexaacuten araacutenyuacute (01 13 11 31 10) elegyeiben oldott szoumlvetspecifikus PBLE-t alkalmazaacutesa mellett

vizsgaacuteltuk a kivaacutelasztott 15 referencia vegyuumlleten Ebben az esetben is a logPe eacuterteacutekek eacutes az in vivo

logBB adatok koumlzoumltti korrelaacutecioacute tovaacutebbaacute a maacuter 35 pontban bemutatott nem-parameacuteteres SRD

moacutedszer segiacutetseacutegeacutevel toumlrteacutent a modellbeaacutelliacutetaacutesok eacuterteacutekeleacutese Vizsgaacutelataink alapjaacuten elmondhatoacute hogy

10Lombardo F Blake JF Curatolo WJ J Med Chem 1996 39 4750ndash45 11 Carrara S Reali V Misiano P Dondio G Bigogno C Int J Pharm 2007 345 125ndash33

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

9

mind a korrelaacutecioacutet (R2 = 089) mind az SRD eacuterteacutekeket (18) figyelembeveacuteve az 13 n-dodekaacutenn-hexaacuten

araacutenyuacute lipidoldoacuteszer oumlsszeteacutetel alkalmazaacutesa az optimaacutelis a PAMPA-BBB modell előrejelző keacutepesseacutegeacutet

figyelembe veacuteve

A koumlvetkező leacutepeacutesben a mesterseacuteges membraacuten keacutet komponenseacutenek a PBLE mennyiseacutegeacutenek (0-

10 mV) eacutes a n-dodekaacuten teacuterfogataacutenak (125-5 l) permeabilitaacutesra gyakorolt hataacutesaacutet vizsgaacuteltuk

reacuteszletesen Az eredmeacutenyek alapjaacuten a logPe minus logBB koumlzoumltti korrelaacutecioacutet figyelembe veacuteve aacutetlagosan a

kisebb n-dodekaacuten mennyiseacutegek mellett kaptunk nagyobb korrelaacutecioacutes eacuterteacutekeket az optimaacutelis membraacuten

oumlsszeteacutetel a 10 mV PBLE ndash 125 l n-dodekaacuten mellett volt azonosiacutethatoacute (R2=089) Az eredmeacuteny

alapjaacuten megaacutellapiacutethatoacute hogy a kis n-dodekaacuten eacutes nagy PBLE mennyiseacuteg egyuumlttesen segiacutetik a

mesterseacuteges lipidmembraacuten BBB specificitaacutesaacutenak kifejeződeacuteseacutet

Abboacutel kiindulva hogy a humaacuten CNS koleszterin tartalma (23 mgg) aacutetlagosan magasabb mint maacutes

szoumlvetekeacute12

a mesterseacuteges membraacuten permeabiltaacutesi viszonyainak vaacuteltozaacutesa eacutes a koleszterin mennyiseacutege

koumlzoumltti oumlsszefuumlggeacutest is reacuteszletes vizsgaacutelatuk A koleszterin koncentraacutecioacutejaacutet 033 eacutes 166 mV koumlzoumltt

vaacuteltoztattuk A koleszterin hataacutesa mind az eredeti 5 l n-dodekaacuten mind a n-dodekaacutenn-hexaacuten 13

(VV) araacutenyuacute oldoacuteszer rendszer mellett vizsgaacutelatra keruumllt A logPe minus logBB eacuterteacutekek koumlzoumltti lineaacuteris

korrelaacutecioacute eacutes SRD parameacuteterek vaacuteltozaacutesa alapjaacuten azt talaacuteltuk hogy a keacutet oldoacuteszerrendszerben a

koleszterinnek eacuteppen ellenteacutetes hataacutesa van a PAMPA modell BBB-specifikus jellegeacutere

Miacuteg a nagyobb n-dodekaacuten tartalmuacute mesterseacuteges membraacuten alkalmazaacutesa mellett a koleszterin

mennyiseacutegeacutenek noumlveleacutese javiacutetotta a modell logBB prediktivitaacutesaacutet addig a kisebb n-dodekaacuten tartalom

mellett a noumlvekvő koleszterin tartalom hataacutesaacutera a BBB-specifikus jelleg csoumlkkeneacutest mutatott

Az eredmeacutenyek alapjaacuten toumlrekedve a PAMPA-BBB modell előrejelző keacutepesseacutegeacutenek noumlveleacuteseacutere

koumlltseacuteghateacutekonysaacutegaacutera eacutes a mesterseacuteges membraacuten oumlsszeaacutelliacutetaacutesaacutenak egyszerűsiacuteteacuteseacutere az optimaacutelis

membraacuten oumlsszeaacutelliacutetaacutesnak a 10 mV PBLE 0 mV koleszterin n-dodekaacutenn-hexaacuten 13 araacutenyuacute

oldoacuteszer adoacutedott

45 Az oldhatoacutesaacuteg javiacutetaacutesa a segeacutedoldoacuteszer hataacutesa a PAMPA-BBB modellben

Az elmuacutelt 20 eacutevben a gyoacutegyszerkutataacutesban eacutes ezen beluumll kiemelten a CNS iraacutenyuacute teraacutepiaacutes teruumlleten

egyre fokozottabb a magas lipofilitaacutesuacute eacutes ennek koumlvetkezteacuteben a vizes koumlzegben rosszul oldoacutedoacute

vegyuumlletek kezeleacuteseacutenek probleacutemaacuteja A hatoacuteanyagok fizikai keacutemiai jellemzeacuteseacuteneacutel eacutes farmakoloacutegiai

vizsgaacutelatainaacutel az aacuteltalaacutenosan elfogadott segeacutedoldoacuteszer a polaacuteris aproacutetikus sajaacutetsaacuteguacute DMSO melyet

egyuacutettal a hatoacuteanyagok oldhatoacutesaacuteg javiacutetaacutesaacutenak eacuterdekeacuteben is alkalmaznak A DMSO in vitro sejtes

permeabilitaacutesi modellekben noumlveli a sejmembraacuten permeabilitaacutesaacutet amit a foszfolipid kettősreacutetegben az

oldoacuteszer aacuteltal kialakiacutetott poacuterusokkal magyaraacuteznak13

Fentiek miatt illetve a PAMPA-BBB rendszer

rosszul oldoacutedoacute vegyuumlletekre toumlrteacutenő kiterjeszteacutese eacuterdekeacuteben megvizsgaacuteltuk a DMSO hataacutesaacutet az

optimaacutelt modell eseteacuteben is

A DMSO hataacutesaacutet a keacutet koraacutebban bemutatott n-dodekaacuten eacutes n-dodekaacutenn-hexaacuten 13

oldoacuteszerrendszerben kialakiacutetott mesterseacuteges membraacuten eseteacuteben is megvizsgaacuteltuk A DMSO

permeabilitaacutesaacutet a PAMPA akceptor oldalaacuten kialakuloacute oldoacuteszer koncentraacutecioacute meghataacuterozaacutesaacuten keresztuumll

laacutengionizaacutecioacutes detektorral kapcsolt gaacutezkromatograacutefiaacutes technikaacuteval (GCminusFID) vizsgaacuteltuk A vizsgaacutelat

alapjaacuten a n-dodekaacutenban oldott PBLE eacutes koleszterin tartalmuacute membraacuten gyakorlatilag aacutetjaacuterhatatlan a

DMSO szaacutemaacutera 10 VV koszolvenst adva a donor oldali pufferhez az akceptor oldalon 001 VV-

ban volt csupaacuten meacuterhető a DMSO jelenleacutete A n-dodekaacutenn-hexaacuten 13 elegyeacutet tartalmazoacute

lipidmembraacuten maacuter kismeacuterteacutekben aacuteteresztő a DMSO oldoacuteszerre neacutezve A donor oldalon 10 VV

kiindulaacutesi koncentraacutecioacutejuacute DMSO mellett az akceptor oldalon 018 VV-ban jelent meg az oldoacuteszer

A tovaacutebbi vizsgaacutelatokban ahol a donor eacutes fogadoacute oldali DMSO koncentraacutecioacute 5-20 VV koumlzoumltt

vaacuteltozott a maacuter optimaacutelt PAMPA-BBB modell (10 mV PBLE n-dodekaacutenn-hexaacuten 13 4 oacutera 37oC)

prediktiacutev erejeacutenek vaacuteltozaacutesaacutet koumlvettuumlk Vizsgaacutelataink alapjaacuten meacuteg 10 eacutes 15 VV DMSO alkalmazaacutesa

mellett is a logPe eacutes in vivo logBB eacuterteacutekek koumlzoumltt szoros lineaacuteris korrelaacutecioacute (R2~085) volt

tapasztalhatoacute szignifikaacutens kuumlloumlnbseacuteg neacutelkuumll 15 VV DMSO tartalom felett a korrelaacutecioacute lecsoumlkkent

(R2=068) az eredmeacutenyek reprodukaacutelhatatlannaacute eacutes iacutegy megbiacutezhatatlannaacute vaacuteltak A legjobb eredmeacutenyt

5 VV DMSO hozzaacuteadaacutesaacuteval lehetett azonosiacutetani (R2=092)

12Dietschy JM Turley SD J Lipid Res 2004 45 1375ndash97 13Notman R Noro M OMalley B Anwar J J Am Chem Soc 2006 128 13982ndash3

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

10

46 Az optimaacutelt PAMPA-BBB modell vizsgaacutelata a teljes referencia vegyuumlletkoumlroumln

A PAMPA-BBB rendszer parameacutetereinek finomhangolaacutesaacutet koumlvetően a fejleszteacutes utolsoacute leacutepeacuteseacuteben az

optimaacutelt modell megbiacutezhatoacutesaacutegaacutenak prediktiacutev erejeacutenek ellenőrzeacuteseacutere a logPe eacutes in vivo logBB adatok

korrelaacutecioacutejaacutet a teljes 27 kivaacutelasztott referenciaanyagra kiterjesztve is megvizsgaacuteltuk Az optimaacutelt

koumlruumllmeacutenyek koumlzoumltt azaz 4 oacutera 37 oC-on toumlrteacutenő inkubaacutelaacutes izo-pH (pH = 74) koumlruumllmeacutenyek 5 VV

DMSO segeacutedoldoacuteszert alkalmazva PBLE (10 mV koleszterin neacutelkuumll) membraacuten 31 n-hexaacutenn-

dodekaacuten elegyeacuteben oldva R2 = 0839 lineaacuteris korrelaacutecioacutes eacuterteacuteket kaptunk (6 aacutebra) Tekintettel arra

hogy ezt a korrelaacutecioacutes eacuterteacuteket heterogeacuten szerkezeti eacutes fizikai keacutemiai sajaacutetsaacuteguacute vegyuumlleteken eacuterte el a

modell elmondhatoacute hogy a kialakiacutetott PAMPA-BBB rendszer kellően robusztus eacutes prediktiacutev ereje

alkalmassaacute teszi CNS hataacutest mutatoacute vezeacutermolekulaacutek BBB-specifikus permeabilitaacutesaacutenak jellemzeacuteseacutere

6 aacutebra Az optimaacutelt PAMPA-BBB modellben meacutert effektiacutev permeabilitaacutes eacuterteacutekek eacutes az

in vivo logBB adatok koumlzti lineaacuteris korrelaacutecioacute

5 Foszfolipidoacutezis modellezeacutese szoumlvetspecifikus gradiens pH elrendezeacutesű PAMPA rendszerekben

51 A foszfolipidoacutezis mint gyoacutegyszermelleacutekhataacutes eacutes kialakulaacutesaacutenak mechanizmusa

A foszfolipidoacutezis (PLD) mint fizioloacutegiaacutes jelenseacuteg a foszfolipidek tuacutelzott felhalmozoacutedaacutesaacutet jelenti a

sejtek lizoszoacutemaacutejaacuteban14

aminek egyik jellemző citoloacutegiai megjeleneacutese a lamellaacuteris testek kialakulaacutesa

A jelenleg alkalmazott gyoacutegyszerkincs 5 -aacutenaacutel iacutertak le a PLD-al oumlsszefuumlggő melleacutekhataacutesokat Az

ehhez koumlthető melleacutekhataacutesok kritikus toxikoloacutegiai jellegeacutet az is bizonyiacutetja hogy 2006-ban az FDA

leacutetrehozta az bdquoFDA Phospholipidosis Working Grouprdquo-ot A megfigyeleacutesek szerint a PLD aacuteltalaacuteban a

baacutezikus vagy kationos amfifil karakterű gyoacutegyszerek (CAD ndash cationic amphiphilic drugs) kroacutenikus

adagolaacutesa mellett jelenik meg amit ezen hatoacuteanyagok lizoszoacutemaacutekba toumlrteacutenő egyiraacutenyuacute transzportjaacuteval

magyaraacuteznak Az egyiraacutenyuacute transzport soraacuten a CAD molekula a citoszoacutel koumlzegeacuteből (pH 74) a joacuteval

savasabb (pH~4) lizoszoacutemaacuteba keruumllve protonaacuteloacutedik polaritaacutesa ennek koumlszoumlnhetően megnő iacutegy a

citoszol iraacutenyuacute transzportja gaacutetolt lesz A folyamat oumlsszesseacutegeacuteben a CAD karakterű vegyuumlletek

lizoszoacutemaacuteban valoacute felhalmozoacutedaacutesaacutehoz a lizoszoacutema homeosztaacutezisaacutenak illetve ennek eredmeacutenyekeacutepp

lipid anyagcsereacutejeacutenek felborulaacutesaacutehoz vezet A folyamat koumlzvetve a foszfolipidek felhalmozoacutedaacutesaacutet

eredmeacutenyezi ami a lamellaacuteris keacutepletek kialakulaacutesaacuteval jaacuter

A PLD kuumlloumlnboumlző szoumlvetekben alakulhat ki azonban leggyakrabban a tuumldő alveolaacuteris makrofaacutegjaiban

fordul elő A folyamat aacuteltalaacuteban reverzibilis a gyoacutegyszeradagolaacutes felfuumlggeszteacuteseacutet koumlvetően a sejtek

homeosztaacutezisa helyreaacutell

52 A foszfolipidoacutezis in silico eacutes in vitro modelljei

A PLD fokozott toxicitaacutesi kockaacutezata miatt a melleacutekhataacutes előrejelzeacuteseacutere szaacutemos in silico szaacutemiacutetaacutesi

moacutedszert is kidolgoztak A modellek jellemzően gyoacutegyszeripari koumlrnyezetben lettek kifejlesztve

melyek azonos moacutedon a hatoacuteanyagok keacutet fizikai keacutemiai parameacutetereacutevel a proton-disszociaacutecioacuteval (pKa)

14Halliwell WH Toxicol Pathol 1997 25 53ndash60

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

11

eacutes a lipofilitaacutessal (logPD) suacutelyozzaacutek a melleacutekhataacutes megjeleneacuteseacutenek rizikoacutejaacutet A habilitaacutecioacute

terjedelmeacutere tekintettel ezek koumlzuumll csak kettő keruumll bemutataacutesra

Ploemen eacutes mtsai (Organon) a hatoacuteanyagok szaacutemiacutetott legbaacutezikusabb N atomjaacutehoz koumlthető cpKa

(szaacutemiacutetott pKa) eacutes clogP (szaacutemiacutetott logP) eacuterteacutekek felhasznaacutelaacutesaacuteval kuumlloumlnboumlztetteacutek meg a

foszfolipidoacutezist indukaacuteloacute (PLD+) eacutes nem indukaacuteloacute (PLD-) anyagokat A modell PLD+-nak jeloumlli

azokat a vegyuumlleteket melyekneacutel (cpKa)2+(clogP)

2 gt 90 A szabaacutely kiegeacutesziacuteteacutesekeacutent PLD- osztaacutelyba

sorolandoacute az a vegyuumllet melyre igaz hogy cpKabaacutezis lt 8 eacutes clogP lt 115

Tomizawa eacutes mtsai (Pfizer) a

vegyuumlletek clogP eacuterteacutekeacutet eacutes pH 4-en szaacutemiacutetott nettoacute toumllteacuteseacutet (NT) kombinaacutelva neacutegy (- alacsony

koumlzepes magas) kategoacuteria szerint skaacutelaacutezott modellt javasoltaacutek a PLD in silico előrejelzeacuteseacutere16

A jelenleg ismert in vitro PLD modellek elmeacuteleti haacutettereacuteben a foszfolipid eacutes a hatoacuteanyag koumlzoumltt

kialakuloacute koumllcsoumlnhataacutes jellemzeacutese aacutell A Vitovic eacutes mtsai aacuteltal kidolgozott szűrőrendszerben a

koumllcsoumlnhataacutes hateacutekonysaacutegaacutet a kritikus micellakeacutepződeacutesi koncentraacutecioacute (CMC) segiacutetseacutegeacutevel jellemzik A

96 lyukuacute meacuterőtaacutelcaacuten egyszerre 8 vegyuumlletet lehet a modellben vizsgaacutelni mivel a CMC

meghataacuterozaacutesaacutehoz egy 8-12 pontos feluumlleti feszuumlltseacuteg ndash koncentraacutecioacute goumlrbeacutet kell felvenni17

Emiatt baacuter

a moacutedszer automatizaacutelhatoacute az aacuteteresztőkeacutepesseacutege relatiacutev csekeacutelynek mondhatoacute Zhou eacutes mtsai a

modell aacuteteresztőkeacutepesseacutegeacutenek noumlveleacutese eacuterdekeacuteben fluoreszcens festeacutek (Prodan) segiacutetseacutegeacutevel

hataacuteroztaacutek meg a kritikus micellakeacutepződeacutesi koncentraacutecioacutet18

Baacuter az előző moacutedszerhez keacutepest

vegyuumlletenkeacutent kevesebb meacutereacutesi pontot kell felvenni eacutes a vizsgaacuteloacute moacutedszer is gyorsabb robusztusabb

de aacuteteresztőkeacutepesseacutege meacuteg mindig csekeacutely

PLD előrejelzeacuteseacutere kidolgozott kromatograacutefiaacutes moacutedszerek eseteacuteben foszfolipidekkel moacutedosiacutetott

aacutelloacutefaacutezist alkalmaznak Az immobilizaacutelt mesterseacuteges membraacuten (Immobilized Artificial Membrane ndash

IAM) alapuacute eacutes az elektrokinetikus kromatograacutefiaacutes (ElectroKinetic Chromatography ndash EKC)19

moacutedszerek eseteacuteben az aacutelloacutefaacutezis eacutes hatoacuteanyag koumlzoumltt kialakuloacute koumllcsoumlnhataacutes a kromatograacutefiaacutes retencioacutes

teacutenyezővel (logkAOT) jellemezhető

53 PAMPA alapuacute modell fejleszteacutese gyoacutegyszer indukaacutelta foszfolipidoacutezis előrejelzeacuteseacutere

A PLD eddig ismert in vitro modelljei a foszfolipidek eacutes a hatoacuteanyagok koumlzoumltt kialakuloacute

koumllcsoumlnhataacuteson alapuloacute vizsgaacutelati moacutedszerek A PAMPA rendszer ehhez keacutepest egy olyan uacutej

lehetőseacuteggel kecsegtetett melynek koumlszoumlnhetően a PLD felteacutetelezett mechanizmusa (12 aacutebra) a

citoszol (pH 74) - lizoszoacutema (pH~4) iraacutenyuacute transzport vaacutelik modellezhetőveacute Ennek igazolaacutesaacutera a

modellfejleszteacutes első leacutepeacuteseacuteben egy olyan adatkeacuteszlet oumlsszegyűjteacuteseacutere keruumllt sor ami a hatoacuteanyagok in

vivo in vitro vizsgaacutelatokkal illetve in silico szaacutemiacutetaacutessal alaacutetaacutemasztott PLD indukcioacutejaacutera vonatkozoacute

adatot tartalmaz Habaacuter oumlsszesen 63 referenciavegyuumlleten veacutegeztuumlk el a vizsgaacutelatokat a habilitaacutecioacute

terjedelmeacutere valoacute tekintettel csak a modellfejleszteacutesneacutel hasznaacutelt 21 hatoacuteanyag illetve a modellben

aacutelpozitiacutev vagy aacutelnegatiacutev eredmeacutenyt adoacute amlodipin(28) bupropion(38) metapirileacuten(47)

mianszerin(49) illetve eacutes a szertralin(58) klorokvin(3) eacutes fenacetin(18) adatait mutatom be

reacuteszletesen A modellbeaacutelliacutetaacutes első leacutepeacuteseacuteben a teljes in vivo PLD kockaacutezati adattal rendelkező referencia

gyűjtemeacutenyből 21 hatoacuteanyag keruumllt kivaacutelasztaacutesra (11 PLD+ eacutes 10 PLD-) A PAMPA vizsgaacutelatnaacutel keacutet

fő optimaacutelaacutesi parameacutetert a mesterseacuteges lipidmembraacuten szoumlvetspecifikus oumlsszeteacuteteleacutet eacutes a donor-fogadoacute

koumlzegek pH-jaacutet vaacuteltoztattuk A PLD szoumlveti lokalizaacutecioacuteja alapjaacuten a tuumldő a BBB a sziacutev a maacutej eacutes a

vese szoumlveti lipidoumlsszeteacutetelek megfelelő PAMPA modelleket alakiacutetottuk ki

A PAMPA rendszer maacutesik a PLD mechnizmusa szempontjaacuteboacutel kritikus parameacutetere a donor eacutes fogadoacute

cellaacutek koumlzegeacutenek pH eacuterteacuteke volt A vizsgaacutelatot ennek megfelelően haacuterom kuumlloumlnboumlző beaacutelliacutetaacutes mellett

izo-pH 40 izo-pH 74 eacutes gradiens (donorpH 74 rarr fogadoacutepH 40) meacutereacutesi elrendezeacutesekben veacutegeztuumlk A

haacuterom elrendezeacutesben kapott effektiacutev permeabilitaacutesi eacuterteacutekek vaacuteltozaacutesa illetve az in vivo PLD

kockaacutezattal valoacute korrelaacutecioacuteja a 7 aacutebraacuten laacutethatoacute Ennek megfelelően a koumlzvetlen citoszoacutel ndash liposzoacutema

iraacutenyuacute transzportot modellező gradiens pH elrendezeacutesű PAMPA rendszerben kapott eredmeacutenyek

mutattaacutek a legjobb korrelaacutecioacutet az in vivo PLD kockaacutezati adatokkal azzal a megkoumlteacutessel hogy a

15Ploemen JP Kelder J Hafmans T van de Sandt H van Burgsteden JA Saleminki PJ van Esch E Exp Toxicol Pathol 2004 55 347ndash

55 16Tomizawa K Sugano K Yamada H Horii I J Toxicol Sci 2006 31 315ndash24 17Vitovič P Alakoskela J-M Kinnunen PKJ J Med Chem 2008 51 1842ndash8 18Zhou L Geraci G Hess S Yang L Wang J Argikar U Anal Chem 2011 83 6980ndash7 19Jiang Z Reilly J J Pharm Biomed Anal 2012 61 184ndash90

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

12

permeabilitaacutesi kuumlszoumlboumlt Pe=2510-6

cms eacuterteacutekneacutel huacuteztuk meg Az elővizsgaacutelat eredmeacutenye alapjaacuten a

kivaacutelasztott gradiens pH-juacute PAMPA rendszerben toumlrteacutenő vizsgaacutelatot kiterjesztettuumlk a teljes 63

referenciavegyuumlletre A PAMPA rendszereket előrejelzőkeacutepesseacuteguumlk illetve a modelljoacutesaacuteg alapjaacuten a

negatiacutev prediktiacutev (NPV) eacutes pozitiacutev prediktiacutev eacuterteacutekuumlk (PPV) valamint a pontossaacuteguk alapjaacuten is

jellemeztuumlk

7 aacutebra Haacuterom kuumlloumlnboumlző pH elrendezeacutesű (izo-pH 40 izo-pH 74 eacutes gradiens pH (74 ndash 40) tuumldő-specifikus

PAMPA modell effektiacutev permeabiliaacutesi adatai eacutes PLD kockaacutezati osztaacutelyok szerinti korrelaacutecioacuteja (N = 21)

A teljes 63 referenciavegyuumlletre kapott Pe eacuterteacutekek in vivo PLD kockaacutezatra vonatkozoacute korrelaacutecioacutejaacutenak

joacutesaacutegi adatait (NPV PPV pontossaacuteg) oumlsszehasonliacutetottuk az in silico Ploemen eacutes Tomizawa modellek

illetve a maacutesik keacutet in vitro CMC eacutes EKC modellek adataival is (2 taacuteblaacutezat)

2 taacuteblaacutezat Az in silico in vitro nem-sejtes eacutes PAMPA modellek eredmeacutenyeinek statisztikai oumlsszehasonliacutetaacutesa

PPVd () NPV

e () Pontossaacuteg ()

In silico modellek Ploemen modell 73 86 81

Tomizawa modell 92 70 79

In vitro nem-sejtes moacutedszerek CMC

a modell (N=31) 100 75 87

EKCb modell (N=23) 92 82 87

gradiens-pH PAMPA modell

BBB 92 84 87

Maacutej 92 84 87

Tuumldő 92 89 90

Vese 92 86 89

Sziacutev 92 84 87

Baacuter a PAMPA modellekben oumlsszesen 63 vegyuumllet keruumllt vizsgaacutelatra az oumlsszehasonliacutetaacutesra kivaacutelasztott in vitro

modellek koumlzoumllt meacutereacutesi pontjai csak 31 (CMC) eacutes 23 (EKC) vegyuumllet eseteacuten voltak aacutetfedeacutesben aCMC kritikus

micellakeacutepző koncentraacutecioacute bEKC elektrokinetikus kromatograacutefia

cPS foszfatidilszerin

dPPV pozitiacutev prediktiacutev

eacuterteacutek eNPV negatiacutev prediktiacutev eacuterteacutek

Az adatok alapjaacuten laacutethatoacute hogy a beaacutelliacutetott uacutej gradiens pH elrendezeacutesű PAMPA modell PPV NPV

eacuterteacutekei eacutes pontossaacutega is aacutetlagosan nagyobb mint az in silico illetve in vitro CMC eacutes EKC

modelleknek

A szoumlvetspecifikus mesterseacuteges membraacutenok joacutesaacutegi mutatoacuteit vizsgaacutelva a tuumldő-specifikus modell

tekinthető a legjobbnak ami megfelel PLD in vivo elsődleges megjeleneacuteseacutevel eacutes bizonyiacutetja a modell

szoumlvetspecifikus jellegeacutet is Maacuter az elővizsgaacutelatok in vivo PLD adataival toumlrteacutent oumlsszeveteacutes is

raacutemutatott hogy neacutehaacuteny vegyuumllet a PAMPA modellben aacutelpozitiacutevnak illetve aacutelnegatiacutevnak adoacutedik

Ennek haacutettereacuteben a legtoumlbb esetben a vegyuumlletek fokozott metabolizmusa illetve a keacutepződő metabolit

elteacuterő PLD kockaacutezta aacutell Mindoumlssze keacutet az aacutelnegatiacutev fenacetin(18) eacutes az aacutelpozitiacutev bupropion(38)

hatoacuteanyagok eseteacuteben nem talaacuteltunk arra kiacuteseacuterletes adatot hogy a kapott ellentmondaacutest a

metabolizmusukkal magyaraacutezni tudjuk A fenacetin fő metabolitja a 4-etoxi-anilin pH-gradiens

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

13

PAMPA vizsgaacutelata soraacuten a fenacetinhez keacutepest kapott fokozott permeabilitaacutes alaacutetaacutemasztja a

metabolizmus szerepeacutet a vegyuumllet PLD sajaacutetsaacutegaacutenak alakulaacutesaacuteban A bupropion(38) metabolitjaacutenak a

hidroxibupropionnak20

is elveacutegeztuumlk a pH-gradiens PAMPA vizsgaacutelataacutet Ebben az esetben a metabolit

effektiacutev permeabilitaacutesa csak kis meacuterteacutekben csoumlkkent a kockaacutezati hataacutereacuterteacuteket nem eacuterte el (8 aacutebra) Az

eredmeacuteny alapjaacuten elmondhatoacute hogy ebben az esetben a metabolizmus csupaacuten csoumlkkenti a PLD

kockaacutezataacutet

8 aacutebra A fenacetin(18) eacutes a bupropion(38) fő metabolitjai eacutes osztaacutelyozaacutesuk a PLD modellekben

6 Noumlveacutenyi kivonatok noumlveacutenyi alapuacute hatoacuteanyagok eacutes feacutelszintetikus analoacutegjainak vizsgaacutelata eacutes

jellemzeacutese az optimaacutelt PAMPA-BBB modell felhasznaacutelaacutesaacuteval

61 Koumlzponti idegrendszerre hatoacute vegyuumlletek azonosiacutetaacutesa noumlveacutenyi kivonatokboacutel

PAMPA-BBB ndash HPLC-MS ndash NMR kapcsolt technika kidolgozaacutesa

611 Noumlveacutenyi kivonatok mint potenciaacutelis ceacutelpontok koumlzponti idegrendszeri

gyoacutegyszerkutataacutesban

A noumlveacutenyi kivonatok neurobioloacutegiai hataacutesaacutet szaacutemos etnofarmakoloacutegiai leiacuteraacutes bizonyiacutetja emiatt uacutej

hatoacuteanyagok azonosiacutetaacutesa szempontjaacuteboacutel ideaacutelis kiindulaacutesi pontot jelenthetnek koumlzponti idegrendszeri

betegseacutegekre iraacutenyuloacute kutataacutesokban21

Maacuter a CNS megbetegedeacutesekre iraacutenyuloacute gyoacutegyszerkeacutemiai

munka korai faacutezisaacuteban fontos a gyoacutegyszerjeloumllt vegyuumlletek BBB-on keresztuumlli penetraacutecioacutejaacutenak

előrejelzeacutese amire szaacutemos in silico eacutes in vitro modell aacutell rendelkezeacutesre Ez alapjaacuten egy hateacutekony

nagyfokuacute BBB szelektivitaacutessal rendelkező szűreacutesi modell nagyban segiacutethetneacute az eziraacutenyuacute CNS

kutataacutest A noumlveacutenyi eredetű kivonatok vizsgaacutelataacutenak maacutesik sarkalatos pontja a dereplikaacutecioacute vagyis a

koraacutebban maacuter leiacutert komponensek gyors azonosiacutetaacutesa ami gyorsiacutethatja az uacutej hatoacuteanyagok izolaacutelaacutesaacutenak

eacutes szerkezetazonosiacutetaacutesaacutenak folyamataacutet

Mindezek figyelembeveacuteteleacutevel keacutezenfekvőnek tűnt a maacuter 4 pontban bemutatott optimaacutelt PAMPA-

BBB modell alkalmazaacutesaacutenak kiterjeszteacutese noumlveacutenyi eredetű mintaacutek vizsgaacutelataacuteban

612 PAMPA-BBB modell kiterjeszteacutese noumlveacutenyi eredetű hatoacuteanyagok jellemzeacuteseacutere

A noumlveacutenyi hatoacuteanyagok kivonatok vizsgaacutelataacutenaacutel a PAMPA-BBB modellben az 5l 10 mV PBLE

166 mV koleszterin mellett emelt n-dodekaacutenos oldatot tartalmazoacute mesterseacuteges membraacuten keruumllt

kialakiacutetaacutesra A PAMPA modell kiterjeszthetőseacutegeacutet a noumlveacutenyi kivonatokra 23 termeacuteszetes eacutes 20

termeacuteszetes hatoacuteanyagra visszavezethető vegyuumlleten keresztuumll vizsgaacuteltuk A hatoacuteanyagok szerkezetileg

eacutes fizikai keacutemiai sajaacutetsaacuteguk alapjaacuten is vaacuteltozatosak in vivo logBB eacuterteacutekuumlk -2 eacutes 1 koumlzeacute esik

Megvizsgaacutelva a PAMPA-BBB modellben kapott logPe eacuterteacutekek eacutes az in vivo logBB adatok koumlzoumltti

lineaacuteris korrelaacutecioacutet (R2=072) a modell a noumlveacutenyi eredetű vegyuumlletek BBB penetraacutecioacutejaacutenak

előrejelzeacuteseacutere is alkalmasnak bizonyult A kapott lineaacuteris korrelaacutecioacute illetve a vizsgaacutelati pontok

elhelyezkedeacutese alapjaacuten reacuteszben oumlnkeacutenyesen de figyelembe veacuteve hogy a CNS hataacutesuacute gyoacutegyszerek

eseteacuteben aacutetlagosan a logBB gt -05 azok a noumlveacutenyi eredetű vegyuumlletek tekinthetőek BBB+-nak

melyekneacutel logPe gt -60 eacuterteacuteket kapunk az optimaacutelt PAMPA-BBB modellben

Ezt koumlvetően tekintettel a vizsgaacutelandoacute a noumlveacutenyi kivonatok vaacuteltozatos oumlsszeteacuteteleacutere szuumlkseacutegesseacute vaacutelt a

PAMPA-BBB modell fitokeacutemiai szelektivitaacutesaacutenak jellemzeacutese is Ennek eacuterdekeacuteben oumlsszesen 72

20Molnari JC Hassan HE Myers AL Eur J Drug Metab Pharmacokinet 2012 37 57ndash63 21Campos H C Rocha M D Viegas F P D Nicastro P C Fossaluzza P C Fraga C A M Barreiro E J Viegas C Jr CNS Neurol Disord Drug Targets 2011 10 240minus51

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

14

fitokeacutemiai szempontboacutel diverz noumlveacutenyi eredetű vegyuumllet BBB-specifikus permeabilitaacutesaacutet vizsgaacuteltuk

meg A 9 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy a vizsgaacutelt vegyuumlleteket oumlsszesen 4 fitokeacutemiai csalaacutedba lehet besorolni

illetve tovaacutebbi (egyeacuteb) fitokeacutemiailag fontos szerkezetű vegyuumllet is kivaacutelasztaacutesra keruumllt A vizsgaacutelat

alapjaacuten laacutethatoacute hogy a polaacuteros cukoregyseacuteget tartalmazoacute vegyuumlletek (glikozidok) eacutes a karbonsav

szaacutermazeacutekok logPe eacuterteacuteke -60 alaacute esett ami oumlsszhangban a BBB-roacutel a 41 pontban leiacutertakkal azaz a

BBB szoros illeszkedeacutesű lipid szerkezeteacutenek eacutes negatiacutev toumllteacutesfelhőjeacutenek koumlszoumlnhetően kizaacuterja a nagy

polaacuteris (pl cukoregyseacuteget) eacutesvagy negatiacutev toumllteacutest savas karakterű szerkezeti egyseacuteget hordozoacute

vegyuumlleteket Ezzel ellenteacutetben a cukoregyseacuteget nem tartalmazoacute flavonoid aglikonok a lipofil

esetenkeacutent baacutezikus szerkezeti egyseacuteget tartalmazoacute alkaloidok eacutes egyeacuteb CNS hataacutes szempontjaacuteboacutel

eacuterdekes noumlveacutenyi eredetű vegyuumlletek PAMPA-BBB permeabilitaacutesa azaz logPe eacuterteacuteke jellemzően

nagyobb volt mint -60 Az eredmeacuteny alapjaacuten elmondhatoacute volt hogy a beaacutelliacutetott modell fitokeacutemiai

eacutertelemben szelektiacutev iacutegy noumlveacutenyi kivonatok BBB-specifikus jellemzeacuteseacutere is joacutel hasznaacutelhatoacute

9 aacutebra Fitokeacutemiailag relevaacutens hatoacuteanyagok PAMPA-BBB vizsgaacutelata lineaacuteris korrelaacutecioacuteja in vivo

logBB adatokkal (N = 72)

A fenti keacutet vizsgaacutelat alapjaacuten a Richter Gedeon Nyrt eredeti kutataacutesaacutenak molekulabankjaacuteban talaacutelhatoacute

mintegy 5500 előfrakcionaacutelt (veacutekonyreacuteteg kromatograacutefia alapjaacuten maximum 10 komponenst

tartalmazoacute) noumlveacutenyi kivonatboacutel koraacutebbi szűrővizsgaacutelat alapjaacuten citotoxicitaacutest nem mutatoacute 1760 egyedi

minta PAMPA-BBB szűreacuteseacutet veacutegeztuumlk el A szűreacutesi kriteacuteriumnak mindoumlssze 125 noumlveacutenyi minta felelt

meg azaz a talaacutelati araacuteny 71 lett Az eredmeacuteny egyeacutertelműen alaacutetaacutemasztja a modell nagyfokuacute

szelektivitaacutesaacutet BBB szelektiacutev szűrőkapacitaacutesaacutet A moacutedszer fitokeacutemiai illetve hatoacuteanyag

azonosiacutetaacutesban toumlrteacutenő alkalmazhatoacutesaacutega 4 minta eseteacuten lett reacuteszletesen vizsgaacutelva A habilitaacutecioacutes teacutezis

kereteire valoacute tekintettel csak egy noumlveacutenyi kivonat a Tanacetum parthenium (őszi margitviraacuteg)

viraacutegzataacuteboacutel keacutesziacutetett kivonat vizsgaacutelataacutet mutatom be

A BBB-specifikus komponensek azonosiacutetaacutesa eacuterdekeacuteben a kivaacutelasztott kivonatokon megismeacuteteltuumlk a

PAMPA-BBB vizsgaacutelatot de ebben az esetben a rendszer donor eacutes fogadoacute cellaacuteiba deuteraacutelt viacutez

felhasznaacutelaacutesaacuteval keacuteszuumllt pufferek keruumlltek Ily moacutedon a fogadoacute oldalon megjelenő BBB-specifikus

komponensek koumlzvetlen NMR vizsgaacutelataacutera is lehetőseacuteguumlnk lett Az őszi margitviraacuteg kivonataacutenak

vizsgaacutelataacutenaacutel az előfrakcionaacutelt mintaacuteboacutel eredetileg 82 komponenst sikeruumllt HPLC-DAD technika

segiacutetseacutegeacutevel detektaacutelni ami BBB-specifikus membraacutennak koumlszoumlnhetően jelentősen megtisztult eacutes

mindoumlssze 12 noumlveacutenyi eredetű maacutesodlagos metabolitot sikeruumllt azonosiacutetani a fogadoacute Ezt koumlvetően a

donor oldat HPLC-MSMS illetve offline NMR vizsgaacutelata alapjaacuten a keacutet major komponens a

partenolid(1) eacutes a 13-dihidro-partenolid(2) szerkezeteacutet sikeruumllt meghataacuterozni Tekintettel arra hogy az

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

15

őszi margitviraacuteg a migreacuten profilaktikus kezeleacutesben ismert gyoacutegynoumlveacuteny eacutes a vizsgaacutelat alapjaacuten

azonosiacutetott partenolid antimigreacuten hataacutesaacutet toumlbb kutataacutes is igazolta22

az eredmeacuteny alaacutetaacutemasztja a

PAMPA-BBB modell alkalmazhatoacutesaacutegaacutet noumlveacutenyi kivonatok CNS-specifikus hatoacuteanyagok

azonosiacutetaacutesaacuteban is

62 Ginkgo biloba mintaacutek PAMPA-BBB vizsgaacutelta N-metilaacutelt tiramin szaacutermazeacutekok azonosiacutetaacutesa

621 A Ginkgo biloba mint neurobioloacutegiailag jelentős noumlveacuteny

A G biloba a Ginkgoaceae csalaacuted egyetlen eacutelő tagja ami nem csak az egyik legismertebb de talaacuten

legtoumlbbet vizsgaacutelt gyoacutegynoumlveacuteny is egyben Alkalmazaacutesa főkeacutent CNS eredetű megbetegedeacutesekhez

koumlthető felhasznaacutelaacutesa elsősorban korai demenciaacutes tuumlnetek kezeleacuteseacuteben ismert23

A standardizaacutelt

kivonata EGb 761 neacuteven keruumllt klinikai kiproacutebaacutelaacutesra majd forgalomba Az EGb 761 agyi veacuterkeringeacutest

javiacutetoacute eacutes neuroprotektiacutev hataacutesaacutet szaacutemos klinikai eacutes preklinikai vizsgaacutelat is alaacutetaacutemasztja24

A

standardizaacutelt leveacutelkivonat neurobioloacutegiai hataacuteseacutert felelős komponensei keacutet fontosabb fitokeacutemiailag is

joacutel ismert vegyuumlletcsalaacutednak a flavonoidoknak eacutes a terpeacuten trilaktonoknak a tagjai25

622 Ginkgo biloba kivonatok PAMPA-BBB vizsgaacutelata

Fentiek alapjaacuten eacuterdekesnek tűnt a kidolgozott PAMPA-BBB analitikai technikaacutekkal kapcsolt

dereplikaacutecioacutes strateacutegia alkalmazaacutesa a G biloba leveacutel nyers eacutes standard (EGb 761) kivonataacutenak illetve

kereskedelmi forgalomban hozzaacutefeacuterhető keacutesziacutetmeacutenyek reacuteszletesebb vizsgaacutelataacuteban is A vizsgaacutelatok

első leacutepeacuteseacutebe egy G biloba kivonatokra optimaacutelt HPLC-MSMS eljaacuteraacutes keruumllt kidolgozaacutesra A

kivonatban oumlsszesen 83 komponenst sikeruumllt elvaacutelasztani illetve a retencioacutes idő eacutes MSMS

fragmentaacutecioacute alapjaacuten 18 komponenst sikeruumllt azonosiacutetani A kiindulaacutesi PAMPA-BBB vizsgaacutelatot

megelőző kromatograacutefiaacutes keacutep alapjaacuten a mintaacuteban terpeacuten trilaktonokat flavonoid glikozidokat

flavonoid aglikonokat eacutes biflavonokat sikeruumllt azonosiacutetani Elveacutegezve a PAMPA-BBB vizsgaacutelatot

jelentősen csoumlkkent a fogadoacute oldali komponensek szaacutema oumlsszesen 19 komponenst sikeruumllt detektaacutelni

A PAMPA-BBB vizsgaacutelat alapjaacuten a flavonoid glikozidok eacutes a biflavonok nem voltak keacutepesek

penetraacutelni a mesterseacuteges BBB-specifikus membraacutenon A kromatogram BBB+ reacutegioacuteiban a

kromatogram elejeacuten talaacutelhatoacute polaacuteris komponensek illetve az extrahaacutelt ion kromatogram (EIC)

alapjaacuten detektaacutelt terpeacuten trilaktonok eacutes a flavonoid aglikonok voltak azonosiacutethatoacuteak

Az EGb 761 kivonat PAMPA-BBB vizsgaacutelataacuteban a fogadoacute oldalon sikeruumllt detektaacutelni neacutehaacuteny polaacuteros

komponenst melyeket meacuteg koraacutebban nem azonosiacutetottak G biloba kivonatokban A minta reacuteszletes

HPLC-MSMS eacutes direkt nagyfelbontaacutesuacute HR-MS vizsgaacutelata alapjaacuten keacutet komponens mz eacuterteacuteke

megfelelt a koraacutebban maacuter leiacutert protoalkaloidokkal az N-metiltiraminnal (nmt mz 152) eacutes hordeninnel

(hor mz 166) sikeruumllt e keacutet illetve tovaacutebbi keacutet -fenetilamin szaacutermazeacutekot a tiramint (tir) eacutes a

kandicint (kan) is azonosiacutetani a polaacuteros komponensek koumlzoumltt A tovaacutebbiakban vizsgaacutelataink arra

iraacutenyultak hogy a kuumlloumlnboumlző G biloba kivonatok milyen mennyiseacutegben illetve araacutenyba tartalmazzaacutek

az azonosiacutetott tiramin szaacutermazeacutekokat A komponensek mennyiseacutegi meghataacuterozaacutesa szelektiacutev

ionmonitorozaacutessal (SIM) toumlrteacutent A 10 aacutebraacuten a tiramin eacutes a haacuterom metilaacutelt szaacutermazeacutek mennyiseacutenek

eloszlaacutesa laacutethatoacute a mintaacutekban Az aacutebraacuten a citrusfeacuteleacutek leveleacuteben megtalaacutelhatoacute tiramin szaacutermazeacutekok

aacutetlagos eloszlaacutesa is laacutethatoacute ami viszonyiacutetaacutesi alapkeacutent szolgaacutel G biloba protoalkaloid tartalmaacutera hisz

baacuter minor komponenskeacutent de jellemzően ezekben a noumlveacutenyekben fordulnak elő26

A vizsgaacutelatok alapjaacuten elmondhatoacute hogy a tiramin szaacutermazeacutekok minden egyes G biloba mintaacuteban

jelen vannak A PAMPA-BBB vizsgaacutelat alapjaacuten kuumlloumln ki kell emelni a hor illetve az nmt jelenleacuteteacutet

melyek PAMPA-BBB alapjaacuten vaacuterhatoacute agyi penetraacutecioacuteja nagy illetve koumlzepes meacuterteacutekű Tekintettel a

tiramin szaacutermazeacutekok ismert adrenerg eacutes MAO-enzim inhibitor (MAOI) aktivitaacutesaacutera a kapott

eredmeacutenyek alaacutetaacutemaszthatjaacutek ezen komponensek szerepeacutet a G biloba kivonatokhoz kapcsolt MAOI

alapuacute antidepresszaacutens eacutes kedvező eacuterrendszeri veacuternyomaacutest fokozoacute hataacutesaacuteban27

Fentiek mellett a

vizsgaacutelatok arra is raacutemutattak hogy a kan mennyiseacuteg az oumlsszes vizsgaacutelt mintaacuteban kis mennyiseacutegben

22 Tassorelli C Greco R Morazzoni P Riva A Sandrini G Nappi G Cephalalgia 2005 25 612minus621 23Gauthier S Schlaefke S Clin Interv Aging 2014 9 2065ndash77 24Nash KM Shah ZA Integr Med Insights 2015 10 1ndash9 25Singh B Kaur P Gopichand RD Singh PS Fitoterapia 2008 79 401ndash18 26Servillo L Giovane A DrsquoOnofrio N Casale R Cautela D Ferrari G Balestrieri ML Castaldo D J Agric FoodChem 2014 62 2679ndash84 27Sakakibara H Ishida K Grundmann O Nakajima JI Seo S Butterweck V Minami Y Saito S Kawai Y Nakaya Y Terao J Biol Pharm Bull 2006 29 1767ndash70

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

16

ugyan de kimutathatoacute Tekintettel a kandicin ismert neurotoxikus hataacutesaacutera28

fontos lehet a kivonatok

kereskedelmi formalomban leacutevő G biloba termeacutekek monitorozaacutesa erre a komponensre is

10 aacutebra Tiramin szaacutermazeacutekok eloszlaacutesa Ginkgo biloba kivonatokban eacutes termeacutekekben illetve citrusfeacuteleacutekben

A Standard PhEur standard por B standard Minősiacutetett kereskedelmi referencia

63 Feacutelszintetikus ekdiszteroid szaacutermazeacutekok BBB-specifikus permeabilitaacutesaacutenak jellemzeacutese

631 Ekdiszteroid szaacutermazeacutekok mint portenciaacutelis gyoacutegyszerkeacutemiai ceacutelpontok

A feacutelszintetikus ekdiszteroidok PAMPA-BBB modellen toumlrteacutenő vizsgaacutelataacutera a Szegedi

Tudomaacutenyegyetemen Hunyadi Attila aacuteltal vezetett kutatoacutecsoporttal valoacute egyuumlttműkoumldeacutes kapcsaacuten

keruumllt sor Az ekdiszteroidok uacutej hataacutesteruumllete CNS-specifikus antitumor aktivitaacutes vizsgaacutelata kapcsaacuten

meruumllt fel a koumlzoumls egyuumlttműkoumldeacutes lehetőseacutege mely soraacuten a feladat a PAMPA-BBB vizsgaacutelat

segiacutetseacutegeacutevel olyan ekdiszteroid szaacutermazeacutek(ok) kivaacutelasztaacutesa volt mely(ek) hataacutesaacutet eacuterdemes a koumlltseacuteges

in vivo vizsgaacutelatban is kiproacutebaacutelni Az ekdiszteroidok a rovarokban alapvető fejlődeacutest eacutes vedleacutest

iraacutenyiacutetoacute hormonaacutelis szerepet toumlltenek be Az elmuacutelt eacutevek farmakoloacutegiai vizsgaacutelatai az aacuteltalaacutenos

anabolikus illetve az ahhoz szorosan kapcsoloacute adaptogeacuten (fizikai teljesiacutetmeacuteny fokozoacute eacutes stressz oldoacute)

hataacutes mellett raacutekellenes hataacutesaacutet is igazoltaacutek az ekdiszteroid vegyuumlletcsalaacutednak29

Ennek koumlszoumlnhetően

toumlbb ekdiszteroid tartalmuacute kivonat illetve taacuteplaacuteleacutek kiegeacutesziacutető vagy maacutes neacuteven bdquozoumlld anabolikumrdquo

keruumllt kereskedelmi forgalomba

632 Feacutelszintetikus ekdisztreoid szaacutermazeacutekok PAMPA-BBB eacutes in silico fizikai keacutemiai jellemzeacutese

A Szegedi Tudomaacutenyegyetem Farmakognoacutezia Inteacutezete aacuteltal izolaacutelt illetve előaacutelliacutetott oumlsszesen 37

termeacuteszetes vagy feacutelszintetikus ekdiszteroid szaacutermazeacutek vizsgaacutelataacutet veacutegeztuumlk el melyek szerkezete a

11 aacutebraacuten laacutethatoacute A vizsgaacutelt vegyuumlletek szerkezetuumlk alapjaacuten haacuterom alcsoportra oszthatoacutek (10 aacutebra

A minus 1-12 B minus 13-24 C minus 25-34) A haacuterom alcsoport azonos alapvaacutezzal rendelkezik Az A csoport

vegyuumlletei nem tartalmaznak dioxolaacuten gyűrűt miacuteg a B eacutes C csoport tagjai 1 eacutes 2 dioxolaacuten gyűrűvel

rendelkeznek

Első leacutepeacutesben a ACDPercepta programcsomag (ACD Labs)30

segiacutetseacutegeacutevel meghataacuteroztuk a

vegyuumlletek in silico fizikai keacutemiai parameacutetereit illetve clogBB eacuterteacutekeacutet A vegyuumlletek gyoacutegyszerkeacutemiai

eacutertelemben szeacuteles tartomaacutenyt fednek le mind molekulatoumlmeg (3625 lt MW lt 6749) polaacuteris felsziacuten

(944 lt TPSA lt 2176) szaacutemiacutetott lipofilitaacutes (-107 lt clogP lt 581) eacutes szaacutemiacutetott logBB (-200 lt

clogBB lt 072) eacuterteacutekeik alapjaacuten Ezt koumlvetően a vegyuumlletek in silico agyi penetraacutecioacuteja eacutes fizikai

keacutemiai karaktereacutenek oumlsszefuumlggeacutese a clogP illetve a TPSA eacuterteacutekek eacutes a clogBB adatok koumlzoumltti

korrelaacutecioacutejaacuten keresztuumll lett jellemezve Az eredmeacutenyek alapjaacuten a mindkeacutet esetben koumlzepes meacuterteacutekű

clogP eacutes clogBB koumlzoumltt pozitiacutev (R2 = 0707) miacuteg a TPSA eacutes a clogBB koumlzoumltt negatiacutev (R

2 = 0609)

lineaacuteris korrelaacutecioacute volt azonosiacutethatoacute A korrelaacutecioacutes eacuterteacutekek egyben arra is raacutemutattak hogy tisztaacuten in

silico adatok alapjaacuten az ekdiszteroidok BBB penetraacutecioacutejaacutenak jellemzeacutese a vegyuumlletek osztaacutelyozaacutesa

28Deguchi T Urakawa N Hayama T Ohkubo Y Jpn J Pharmacol 1963 13 143ndash59 29Bajguz A Bąkała I Talarek M Stud Nat Prod Chem 2015 45 121ndash45 30httpwwwacdlabscomproductspercepta

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

17

problematikus Ezen feluumll a vegyuumlletek TPSA eacuterteacuteke (TPSA gt 90) meacuteg az in silico becsleacutes alapjaacuten

BBB+ szaacutermazeacutekok (clogBB gt -05) eseteacuteben is kiacutevuumll esett a klasszikus gyoacutegyszerkeacutemiai teacuterre

vonatkozoacute TPSA tartomaacutenyboacutel Az elemzeacutes eredmeacutenye alaacutetaacutemasztja hogy a termeacuteszetes eredetű

vegyuumlletek gyoacutegyszerkeacutemiai szempontboacutel ortogonaacutelisak egyedi szerkezeti eacutes farmakoloacutegiai

tulajdonsaacutegot hordoznak

11 aacutebra A PAMPA-BBB modellel eacutes in silico parameacuteterekkel jellemzett feacutelszintetikus

ekdiszteroid szaacutermazeacutekok keacuteplete

Az in silico adatok ismereteacuteben az ekdisztreoid szaacutermazeacutekok vizsgaacutelataacutet ebben az esetben is a koraacutebban

noumlveacutenyi hatoacuteanyagok agyi penetraacutecioacutes sajaacutetsaacutegaacutenak jellemzeacuteseacutere kidolgozott PAMPA-BBB modell

felhasznaacutelaacutesaacuteval folytattuk A PAMPA-BBB modellben a legnagyobb BBB-specifikus penetraacutecioacutet a C

csoport vegyuumlletei mutattak Az ebbe a csoportba tartozoacute koumlzepes lipofilitaacutesuacute szaacutermazeacutekok (25 30-33)

permeabilitaacutesa eacutes membraacutenretencioacuteja is egyaraacutent magas volt Fokozott lipofilitaacutesuacute tagjai (26-29 34) viszont

vagy a mesterseacuteges lipidmembraacutenhoz koumltődtek vagy alacsony oldhatoacutesaacuteguk miatt nem voltak meacuterhetők

A szerkezet minus permeabilitaacutes oumlsszefuumlggeacutesek azonosiacutetaacutesaacutet koumlvetően a vizsgaacutelt ekdiszteroidokat PAMPA-BBB

permeabilitaacutesuk eacutes clogBB eacuterteacutekuumlk alapjaacuten is osztaacutelyoztuk A besorolaacutes ceacutelja a potenciaacutelisan magas agyi

penetraacutecioacutes sajaacutetsaacuteggal rendelkező ekdiszteroidok (logPe gt -60 eacutes clogBB gt 0) kivaacutelasztaacutes volt A

vegyuumlleteket neacutegy kategoacuteriaacuteba osztottuk A IV csoportba a PAMPA-BBB modell alapjaacuten nem penetraacuteloacute

vegyuumlletek keruumlltek melyeket tovaacutebbi keacutet alcsoportra lehetett osztani Neacutegy ekdiszteroid (10 aacutebra 16 26

29 34) eseteacuteben magas clogBB eacuterteacutekuumlk elleneacutere gaacutetolt BBB penetraacutecioacutet azonosiacutetottunk amit fokozott

lipofilitaacutesuk (clogP gt 3) eacutes nagymeacuterteacutekű membraacutenretencioacutejuk (MR gt 80) okozhatott A IV csoport

tovaacutebbi tizenegy tagja (11 aacutebra 3-9 12 23 24 37) azonos moacutedon viselkedett a keacutet modellben meacutert (MR

lt 25) eacutes becsuumllt parameacutetereik alapjaacuten hidrofil karakteruumlk voltak A III (10 aacutebra 1 2) eacutes a II (10 aacutebra

10) csoport vegyuumlleteinek a vaacuterhatoacutean alacsony illetve koumlzepes in vivo agyi penetraacutecioacutes tulajdonsaacutegaacutet

mind a PAMPA-BBB mind az in silico modell szaacutemiacutetaacutesa azonos moacutedon jelezte előre Az I csoportba a

fokozott agyi penetraacutecioacutejuacute ekdiszteroidokat soroltuk melyeket tovaacutebbi keacutet alcsoportra lehetett osztani

Tizenegy vegyuumlletneacutel (11 aacutebra 11 13-15 17-20 35 36) az in silico szaacutemiacutetaacutes (clogBBlt0) nem

taacutemasztotta alaacute a PAMPA-BBB modell előrejelzeacuteseacutet miacuteg oumlt vegyuumllet (11 aacutebra 25 30-33) eseteacuteben

aacuteltalunk meacutert in vitro eacutes az in silico adat is fokozott in vivo agyi penetraacutecioacutet jelzett előre A kapott

eredmeacutenyek illetve a gyoacutegyszerszerűseacutegre vonatkozoacute Muegge szűreacutesi kriteacuterium31

figyelembe veacuteteleacutevel a

25 31 eacutes 32 ekdiszteroid szaacutermazeacutekokat jeloumlltuumlk ki tovaacutebbi preklinikai vizsgaacutelatokra In vitro

neuroblasztomaacutes sejtvonalon veacutegzett vizsgaacutelatok alapjaacuten mind az oumlt vegyuumlletneacutel sikeruumllt igazolni a tumor

ellenes hataacutest Az aacuteltalunk kialakiacutetott szűreacutesi modell megfelelőseacutegeacutet egy időkoumlzben elveacutegzett in vivo

farmakokinetikai vizsgaacutelat is alaacutetaacutemasztotta Egyszeri doacutezisuacute intraperitoneaacutelis injekcioacutes adagolaacutest koumlvetően

a 25 ekdiszteroid szaacutermazeacutek (I csoport) szignifikaacutensan nagy mennyiseacutege volt kimutathatoacute patkaacutenyok

agyaacuteban miacuteg 3 (IV csoport) nem volt detektaacutelhatoacute32

31Muegge I Heald SL Brittelli D J Med Chem 2001 44 1841ndash6 32Kalaacutesz H Hunyadi A Tekes K Dolesal R Karvaly G Acta Chromatographica 2016 28 1ndash9

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

18

7 Teacutezisek

1 teacutezis

A certramidok mint szintetikus ceramid analoacutegok membraacutenalkotoacutekeacutent toumlrteacutenő alkalmazaacutesaacuteval illetve

optimaacutelaacutesi vizsgaacutelataink soraacuten kivaacutelasztott ideaacutelis szeacutenlaacutenchosszuacute certramid tovaacutebbaacute a koleszterin eacutes a

sztearinsav araacutenyaacutenak beaacutelliacutetaacutesaacuteval sikeruumllt kialakiacutetanunk egy az in vitro PAMPA rendszerben joacutel

alkalmazhatoacute mesterseacuteges membraacutent hatoacuteanyagok bőr penetraacutecioacute modellezeacuteseacutehez A mesterseacuteges

membraacuten oldoacutedaacutesaacuteeacutert felelős aacuteltalaacutenosan alkalmazott n-dodekaacuten szilikon olajra toumlrteacutenő csereacutejeacutevel

sikeruumllt eleacuternuumlnk a fizioloacutegiaacutes koumlruumllmeacutenyeket jobban koumlzeliacutető membraacuten hidrataacuteloacutedaacutesaacutet Oumlsszesseacutegeacuteben

elmondhatoacute hogy sikeruumllt kialakiacutetanunk egy olyan robusztus nagy aacuteteresztőkeacutepesseacutegű bőr-PAMPA

modellt ami az ex vivo humaacuten bőr permeabilitaacutesi vizsgaacutelatok eredmeacutenyeacutet joacutel visszaadja iacutegy a

gyoacutegyszerkutataacutes szaacutemaacutera alkalmas eszkoumlzkeacutent hasznaacutelhatoacute

2 teacutezis

A vizsgaacutelatok alapjaacuten sikeruumllt kidolgoznunk egy robusztus nagy aacuteteresztőkeacutepesseacutegű egykomponensű

n-dodekaacutent mint mesterseacuteges oldoacuteszer membraacutent tartalmazoacute PAMPA modellt ami alkalmas ex vivo

serteacutes bukkaacutelis mukoacutezaacuten keresztuumlli hatoacuteanyag felsziacutevoacutedaacutes modellezeacuteseacutere Ezen tuacutelmenően sikeruumllt

raacutemutatnunk hogy a kialakiacutetott bukkaacutelis-PAMPA modell formulaacutecioacutek kivaacutelasztaacutesaacuteban szimultaacuten

kioldoacutedaacutes-permeabilitaacutes vizsgaacutelatok előkeacutesziacuteteacuteseacuteben is hasznos eszkoumlz lehet

3 teacutezis

A PAMPA-BBB rendszer fejleszteacutese soraacuten optimaacuteltuk az inkubaacutecioacutes időt eacutes hőmeacuterseacutekletet a

mesterseacuteges membraacuten oumlsszeteacuteteleacutet tovaacutebbaacute a donor eacutes fogadoacute oldali koumlzegben segeacutedoldoacuteszerkeacutent

hasznaacutelt DMSO mennyiseacutegeacutet melynek eredmeacutenyekeacuteppen sikeruumllt egy a koraacutebbi in vitro nem sejtes

permeabilitaacutesi modellekhez viszonyiacutetva előrejelzőkeacutepesseacuteg eacutes meacutereacutesi ciklusidő tekinteteacuteben is

kedvezőbb modellt kialakiacutetanunk CNS-specifikus gyoacutegyszerjeloumllt vegyuumlletek permeabilitaacutesaacutenak

jellemzeacuteseacutere

4 teacutezis

A PLD kockaacutezat előrejelzeacuteseacutere iraacutenyuloacute modellfejleszteacutese soraacuten sikeruumllt bizonyiacutetanunk hogy a

(pH 74 rarr pH 40) gradiens pH elrendezeacutesű PAMPA modell alkalmas a citoszol rarr lizoszoacutema iraacutenyuacute

transzport modellezeacuteseacutere Oumlsszevetve az aacuteltalunk kialakiacutetott PAMPA modell eacutes az in vivo PLD

adatokat sikeruumllt raacutemutatnunk a szakirodalom aacuteltal javasolt egyiraacutenyuacute transzport mechanizmus

elsődleges jellegeacutere a PLD kialakulaacutesaacuteban Vizsgaacutelataink alapjaacuten igazoltuk tovaacutebbaacute hogy a PAMPA

rendszer alkalmas szoumlvetspecifikus penetraacutecioacutes folyamatok modellezeacuteseacutere is hiszen a tuumldő-specifikus

PAMPA modellel kapott kiemelkedő eredmeacuteny megfelel a PLD in vivo szoumlveti megjeleneacutes

gyakorisaacutegaacutenak A PAMPA modellben aacutelpozitiacutev eacutes aacutelnegatiacutev eredmeacutenyt adoacute hatoacuteanyagok eseteacuteben

irodalmi adatokkal eacutes sajaacutet meacutereacutesi eredmeacutenyekkel is sikeruumllt igazolnunk a metabolizmus szerepeacutet a

PLD kockaacutezat vaacuteltozaacutesaacuteban

5 teacutezis

A PAMPA-BBB modell alkalmazhatoacutesaacutegaacutet sikeruumllt kiterjesztenuumlnk noumlveacutenyi eredetű hatoacuteanyagok

BBB penetraacutecioacutejaacutenak jellemzeacuteseacutere is tovaacutebbaacute igazoltuk szelektivitaacutesaacutet fitokeacutemiai eacutertelemben is

Kihasznaacutelva a modell nagyfokuacute szelektivitaacutesaacutet sikeruumllt igazolnunk hasznaacutelhatoacutesaacutegaacutet noumlveacutenyi

kivonatok eseteacuteben is A PAMPA-BBB rendszer tesztkoumlruumllmeacutenyeinek moacutedosiacutetaacutesaacuteval (sokkomponensű

kivonatokat megemelt doacutezisban deuteraacutelt pufferben vizsgaacutelva) a fogadoacute oldali mintaacutek direkt NMR eacutes

LC-MS meacutereacuteseacutevel sikeruumllt dereplikaacutelnunk illetve uacutej BBB permeaacutebilis komponenskeacutent azonosiacutetanunk

kivaacutelasztott noumlveacutenyi kivonatok komponenseit Az eredmeacutenyek alapjaacuten igazoltuk hogy az aacuteltalunk

kialakiacutetott PAMPA-BBB ndash HPLC-MS ndash NMR kaszkaacuted egy uacutej hateacutekony megoldaacutest nyuacutejthat a

termeacuteszetes anyagokboacutel kiinduloacute koumlzponti idegrendszeri gyoacutegyszerkutataacutesban

6 teacutezis

A PAMPA-BBB - HPLC-MSMS kapcsolt technika segiacutetseacutegeacutevel Ginkgo biloba standardizaacutelt

kivonatokon sikeruumllt azonosiacutetanunk olyan BBB+ biomarkereket melyek megfeleltek az in vivo

farmakokinetikai illetve neurobioloacutegiai hataacutesukra vonatkozoacute leiacuteraacutesoknak Az eredmeacutenyeink tovaacutebbi

bizonyiacuteteacutekul szolgaacutelnak a habilitaacutecioacutem 5 teacuteziseacutehez vagyis a PAMPA-BBB technika alkalmas noumlveacutenyi

kivonatok illetve akaacuter patikai termeacutekek neurobioloacutegiailag aktiacutev komponenseinek azonosiacutetaacutesaacutera

Vizsgaacutelataink alapjaacuten G biloba kivonatokban elsőkeacutent iacutertunk le neacutegy tiramin szaacutermazeacutekot illetve ezek

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

19

mennyiseacutegi eloszlaacutesaacutet ginkgo termeacutekekben is sikeruumllt jellemeznuumlnk A kapott eredmeacutenyek alapjaacuten keacutet

tiramin szaacutermazeacutekot az N-metil-tiramint eacutes a hordenint potenciaacutelis BBB+ komponenskeacutent

azonosiacutetottuk A tiramin szaacutermazeacutekok ismert adrenerg eacutes MAO-gaacutetloacute hataacutesai alapjaacuten sikeruumllt

raacutemutatnunk lehetseacuteges szerepuumlkre a ginkgo kivonatok vaszkulaacuteris eacutes antidepresszaacutens hataacutesaacuteban

illetve a kandicin peacuteldaacutejaacuten a neurotoxikoloacutegiai kockaacutezatukra

7 teacutezis

A PAMPA-BBB modellben kapott permeabilitaacutesi adatok in silico fizikai keacutemiai eacutes clogBB

parameacuteterek illetve gyoacutegyszerszerűseacutegre vonatkozoacute szabaacutely felhasznaacutelaacutesaacuteval sikeruumllt egy olyan

oumlsszetett szűreacutesi kriteacuteriumrendszert kidolgoznunk ami alkalmasnak bizonyult feacutelszintetikus

ekdiszteroid szaacutermazeacutekok agyi penetraacutecioacutes keacuteszseacutegeacutenek osztaacutelyozaacutesaacutera A modellrendszer

alkalmazhatoacutesaacutegaacutet sikeruumllt alaacutetaacutemasztanunk in vitro farmakodinaacutemiaacutes illetve patkaacutenyokon veacutegzett in

vivo agyi penetraacutecioacutes vizsgaacutelatokkal is

8 Teacutezisek alapjaacutet keacutepező koumlzlemeacutenyek

IF Hiv

$

SP1 Sinkoacute B Garrigues TM Balogh GyT Nagy ZsK Tsinman O

Avdeef A Takaacutecs-Novaacutek K Skin-PAMPA A new method for fast

prediction of skin penetration Eur J Pharm Sci 2012 45 698-707

2987 45

SP2 Borbaacutes E Balogh A Bocz K Muumlller J Kiserdei Eacute Vigh T Sinkoacute

B Marosi A Halaacutesz A Dohaacutenyos Z Szente L Balogh GyT

Nagy ZsK In vitro dissolutionndashpermeation evaluation of an electrospun

cyclodextrin-based formulation of aripiprazole using uFluxTM

Int J

Pharm 2015 491 180-189

3994 6

SP3 Muumlller J Esső K Dargoacute G Koumlnczoumll Aacute Balogh GyT Tuning the

predictive capacity of the PAMPA-BBB model Eur J Pharm Sci 2015

79 53-60

3773 4

SP4 Balogh GyT Muumlller J Koumlnczoumll Aacute pH-gradient PAMPA-based in

vitro modell assay for drug-induced phospholipidosis in early stage of drug

discovery Eur J Pharm Sci 2013 49 81-89

3005 6

SP5 Balogh GyT Muumlller J Koumlnczoumll Aacute A model lacking relevant literature

comparsion J Pharm Biomed Anal 2015 104 47-48

3169 1

SP6 Koumlnczoumll Aacute Muumlller J Foumlldes E Beacuteni Z Veacutegh K Keacutery Aacute Balogh

GyT Applicability of a Blood-Brain Barrier Specific Artificial

Membrane Permeability Assay at the Early Stage of Natural Product-Based

CNS Drug Discovery J Nat Prod 2013 76 655-663

3285 15

SP7 Koumlnczoumll Aacute Rendes K Deacutekaacuteny M Muumlller J Riethmuumlller E Balogh

GyT Blood-brain barrier specific permeability assay reveals N-

methylated tyramine derivatives in standardized leaf extracts and herbal

products of Ginkgo biloba J Pharm Biomed Anal 2016 131 167-174

3169 -

SP8 Muumlller J Koumlnczoumll Aacute Martins A Csaacutebi J Fenyvesi F Hunyadi A

Balogh GyT BBB penetration-targeting physicochemical lead selection

Ecdysteroids as chemo-sensitizers against CNS tumors Eur J Pharm Sci

2017 96 571-577

3773 -

levelező szerző előző eacutevi impakt faktor $ fuumlggetlen hivatkozaacutesok szaacutema (2017 maacutejus 31)

Page 7: In vitro nem sejtes permeabilitási modellek...Dr. Balogh György Tibor Habilitációs tézisfüzet 4 „dermatomed” technikával előkészített bőrön végzett 40 vegyület vizsgálatából

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

7

keacutesziacutetmeacutenyben a hatoacuteanyag permeabilitaacutesaacutet tovaacutebbaacute azt is hogy az oumlntoumltt film formulaacutecioacute

permeabilitaacutesi eredmeacutenye kiemelkedik a keacutesziacutetmeacutenyek koumlzuumll

5 aacutebra Risperidon keacutesziacutetmeacutenyek bukkaacutelis-PAMPA modell fogadoacute oldalaacuten kialakuloacute aacutetlagos hatoacuteanyag

koncentraacutecioacuteja haacuterom paacuterhuzamos meacutereacutes mellett (HPBCD hidroxipropil--ciklodextrin PVP poli-vinil-

pirrolidon)

4 Veacuterminusagy gaacutet-specifikus in vitro permeabilitaacutesi modell fejleszteacutese finomhangolaacutesa (PAMPA-

BBB)

41 Veacuter-agy gaacutet mint a koumlzponti idegrendszer beleacutepeacutesi kapuja in vivo eacutes in vitro modelljei

A veacuter-agy gaacutet (BBB) a koumlzponti idegrendszer veacutedelmeacutet szolgaacuteloacute oumlsszetett sejtrendszer mely a legtoumlbb

exogeacuten molekula agyi penetraacutecioacutejaacutet hateacutekonyan gaacutetolja A vegyuumlletek transzportjaacutet illetően a veacuter-agy

gaacutetnak vagyis az agyi kapillaacuteris erek falaacutet alkotoacute endoteacutel sejteknek kuumlloumlnoumlsen fontos a szerepe

Feleacutepiacuteteacuteseacutet tekintve elteacuter a toumlbbi szoumlvet (pl gasztrointesztinaacutelis bukkaacutelis vagy bőr) haacutemsejtjeacutetől

Membraacutenrendszeruumlk rendezettseacutege nagyobb eacutes az endoteacutel sejtek koumlzoumltti kapcsolatok (tight junction) is

sokkal szorosabb illeszkedeacutest mutat A BBB a sejtmembraacutent alkotoacute foszfolipidek oumlsszeteacuteteleacuteben is

jelentősen kuumlloumlnboumlzik a toumlbbi beleacutepeacutesi kaputoacutel A taacutepcsatorna endoteacuteljeacutenek koumlzel semleges toumllteacutesű

lipidmembraacutenjaacutehoz keacutepest a BBB membraacutenjaacuteban nagyobb mennyiseacutegben jelenleacutevő nettoacute negatiacutev

toumllteacutesű foszfatidilszerin foszfatidilinozitol eacutes foszfatidsav lipidkomponensek miatt egyuacutettal egy

negatiacutev toumllteacutesfelhőjű gaacutetat hoznak leacutetre8 Ennek koumlszoumlnhetően miacuteg az exogeacuten molekulaacutek legnagyobb

reacutesze illetve kiemelten a baacutezikus karakterű hatoacuteanyagok főkeacutent passziacutev transzport uacutetjaacuten jutnak aacutet a

veacuter-agy gaacutet endoteacutel sejtjein addig a savas karakterű vegyuumlletek szaacutemaacutera ezen az uacutetvonalon

gyakorlatilag aacutetjaacuterhatatlan a BBB

A veacuter-agy gaacuteton keresztuumll megvaloacutesuloacute transzportfolyamatok vizsgaacutelataacutera in silico in vitro eacutes in vivo

modellek egyaraacutent rendelkezeacutesre aacutellnak Az in silico technikaacutek prediktiacutev ereje jellemzően csekeacutely Az

in vivo preklinikai vizsgaacutelatokban a hatoacuteanyagok agyi penetraacutecioacutejaacutet az adott hatoacuteanyag agyi (CB)

illetve plazma (CP) koncentraacutecioacutejaacutenak haacutenyadosaacuteval illetve annak logaritmizaacutelt eacuterteacutekeacutevel a logBB

eacuterteacutekkel szoktaacutek jellemezni Baacuter nincs aacuteltalaacutenosan elfogadott logBB kuumlszoumlbeacuterteacutek a CNS aktivitaacutesra

annyi azonban elmondhatoacute hogy a rendelkezeacutesre aacutelloacute gyoacutegyszerkincs CNS-re hatoacute vegyuumlleteinek

logBB eacuterteacuteke jellemzően nagyobb mint -059 In vitro sejtes modellek koumlzuumll a gyoacutegyszeriparban szeacuteles

koumlrben elterjedtek a Caco-2 eacutes MDCK sejtvonalakon alapuloacute tesztrendszerek Ezek előnye hogy a

passziacutev transzport mellett az aktiacutev transzportot is modellezik A sejtvonalak fenntartaacutesa azonban

időigeacutenyes illetve a modell oumlsszetettseacutege miatt amit főkeacutent az aktiacutev transzporter feheacuterjeacutek eacutes

metabolizaacuteloacute enzimek jelenleacutete okoz az agyi felsziacutevoacutedaacutes jellemzeacutese illetve a modell

automatizaacutelhatoacutesaacutega neheacutezkes Alternatiacutev megoldaacuteskeacutent a BBB penetraacutecioacute modellezeacuteseacuteben is

megjelent a PAMPA technika alkalmazaacutesa Az első BBB-specifikus effektiacutev permeabilitaacutes meacutereacuteseacutere

szolgaacuteloacute PAMPA-BBB modellt 2003-ban Di eacutes mtsai koumlzoumllteacutek11

Az alapvető PAMPA elrendezeacutesben

nem toumlrteacutent vaacuteltozaacutes mesterseacuteges membraacutenkeacutent serteacutes agyi lipid extraktumot (porcine polar brain lipid

extractndash PBLE) oldottak n-dodekaacutenban a donor eacutes fogadoacute cellaacutekat a fizoloacutegiaacutes koumlzegeknek

megfelelően (plazma rarr idegsejt citoszolja) pH 74 pufferrel toumlltoumltteacutek fel A modell optimaacutelaacutesa soraacuten a

membraacutenban oldott lipid mennyiseacutegeacutenek (0-100 mgml) eacutes a lipidoldat teacuterfogataacutenak (4-20 l) hataacutesaacutet

8Kraumlmer SD Hurley JA Abbot NJ Begley DJ J Lipid Res 2002 38 557ndash65 9Doran A Obach RS Smith BJ Hosea NA Becker S Callegari E Drug Metab Dispos 2005 33 165ndash74

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

8

vizsgaacuteltaacutek A PAMPA rendszer inkubaacutecioacuteja minden esetben szobahőmeacuterseacutekleten 18 oacuteraacuten aacutet toumlrteacutent

Az egyes mesterseacuteges membraacuten oumlsszeaacutelliacutetaacutesok mellett kapott effektiacutev permeabilitaacutesi eacuterteacutekeket

Lombardo eacutes mtsai aacuteltal kidolgozott in silico logBB adatokkal10

vetetteacutek oumlssze melynek alapjaacuten a

22 mgl PBLE koncentraacutecioacute eacutes 4 l n-dodekaacutennal keacutepzett oldatteacuterfogat mutatkozott ideaacutelisnak Az

optimaacutelt modellben a meacutert effektiacutev permeabilitaacutes (Pe) ndash in silico logBB oumlsszeveteacutese alapjaacuten soroltaacutek a

vegyuumlleteket CNS+ (Pe gt 410-6

cms) eacutes CNS- (Pe lt 210-6

cms) kategoacuteriaacutekba

42 PAMPA-BBB modell fejleszteacutese inkubaacutecioacutes parameacuteterek finomhangolaacutesa

Az előző pontban leiacutertaknak megfelelően a BBB-specifikus PAMPA modell fejleszteacutes kiindulaacutesi

pontjakeacutent a Di eacutes mtsai aacuteltal kidolgozott modell szolgaacutelt A fejleszteacutes ceacutelja egy olyan PAMPA modell

kidolgozaacutesa volt ami in vivo logBB adatokkal is joacute egyezeacutest mutat eacutes alkalmas lehet vezeacutermolekula

optimaacutelaacutesi szakaszban a kis szerkezeti vaacuteltozaacutesokboacutel adoacutedoacute permeabilitaacutesi kuumlloumlnbseacutegek alapjaacuten BBB

penetraacutecioacutes sajaacutetsaacuteg szerinti sorrend felaacutelliacutetaacutesaacutera azonos szerkezeti koumlrbe eső vegyuumlletek koumlzoumltt Ennek

megfelelően a modellfejleszteacutes első leacutepeacuteseacuteben a Di eacutes mtsai aacuteltal vizsgaacutelt hatoacuteanyagok illetve

kereskedelmi uacuteton beszerezhető in vivo logBB adattal rendelkező gyoacutegyszermolekulaacutekat gyűjtoumlttuumlnk

oumlssze

A kivaacutelasztott 27 diverz szerkezeti koumlrből szaacutermazoacute vegyuumllet mind molekulatoumlmeguumlk eacutes lipofilitaacutesuk

mind az in vivo logBB eacuterteacutekuumlk szempontjaacuteboacutel szeacuteles tartomaacutenyt fednek le illetve sav-baacutezis karakteruumlk

alapjaacuten is heterogeacutennek tekinthetők (5 savas 17 baacutezikus eacutes 5 neutraacutelis) A referencia vegyuumlletek

kivaacutelasztaacutesaacutenaacutel fontos szempont volt hogy agyi felsziacutevoacutedaacutesukat aktiacutev transzporterek ne befolyaacutesoljaacutek

A vizsgaacutelt hatoacuteanyagok koumlzuumll a BBB+ vegyuumlletek irodalmi adatok alapjaacuten passziacutev diffuacutezioacuteval jutnak

be a CNS-be

A vizsgaacutelat illetve a modelloptimaacutelaacutes első leacutepeacutesekeacutent a 27 kivaacutelasztott vegyuumllet permeabilitaacutesaacutenak

meghataacuterozaacutesa az eredeti Di eacutes mtsai aacuteltal kidolgozott PAMPA-BBB moacutedszer szerint toumlrteacutent A kapott

adatokat a meacutert logPe eacuterteacutekek eacutes a megfelelő in vivo logBB adatok koumlzoumltti lineaacuteris korrelaacutecioacute (R2 =

0697) alapjaacuten elemeztuumlk A modell prediktiacutev ereje koumlzepesnek mondhatoacute

A modellfejleszteacutes a tovaacutebbiakban az 11 pontban is bemutatott a PAMPA modell fejleszteacutesi iraacutenyaacutet

maacuter koraacutebban maacutesok aacuteltal is figyelembe vett vaacuteltoztathatoacute parameacuteterek leacutepeacutesenkeacutenti finom optimaacutelaacutesa

szerint toumlrteacutent

43 PAMPA-BBB modellrendszer inkubaacutelaacutesi hőmeacuterseacuteklet eacutes idő hataacutesaacutenak vizsgaacutelata

A vaacuteltoztathatoacute parameacuteterek koumlzuumll előszoumlr az inkubaacutelaacutesi hőmeacuterseacuteklet eacutes az idő hataacutesaacutet vizsgaacuteltuk A

PAMPA rendszer parameacutetereinek optimaacutelaacutesaacutenaacutel minden esetben az effektiacutev permeabilitaacutes (logPe) eacutes az

in vivo logBB eacuterteacutekek koumlzoumltti lineaacuteris korrelaacutecioacute vaacuteltozaacutesa volt a vezeacuterparameacuteter A kiindulaacutesi

PAMPA-BBB modell (inkubaacutelaacutesi koumlruumllmeacutenyek 18 oacutera RT) előrejelzőkeacutepesseacutege (R2 = 0557) az

inkubaacutelaacutesi idő eacutes hőmeacuterseacuteklet vaacuteltozaacutesaacutetoacutel csak kis meacuterteacutekben fuumlggoumltt Baacuter a szobahőmeacuterseacutekleten 4

oacuteraacutes inkubaacutelaacutes mellett kaptuk a legjobb korrelaacutecioacutet az in vivo adatokkal (R2 = 0693) a fizioloacutegiaacutes

koumlruumllmeacutenyekre eacutes a modell gyorsiacutetaacutesaacutera valoacute toumlrekveacutes illetve a korrelaacutecioacutek koumlzoumltti kis elteacutereacutes miatt a

tovaacutebbi modelloptimaacutelaacutesi leacutepeacutesek 4 oacuteraacutes 37 oC-on toumlrteacutenő inkubaacutecioacute mellett folytak (R

2 = 0580)

44 PAMPA-BBB modellrendszer membraacuten teacuterfogataacutenak eacutes oumlsszeteacuteteleacutenek vizsgaacutelata

A mesterseacuteges PAMPA membraacuten oldoacuteszer teacuterfogataacutenak vizsgaacutelata Carrara eacutes mtsainak a

megfigyeleacuteseacuteből indult ki11

Vizsgaacutelataikban a n-dodekaacutenban illetve n-dodekaacutenn-hexaacuten 11 (VV)

araacutenyuacute kevereacutek oldoacuteszerben oldott lipidekből aacutelloacute membraacuten alkalmazaacutesakor jelentős kuumlloumlnbseacuteget

azonosiacutetottak a vizsgaacutelt vegyuumlletek permeabilitaacutesi tulajdonsaacutegaacuteban A jelenseacuteg ebben az esetben abboacutel

adoacutedik hogy az illeacutekony oldoacuteszerkomponens vagyis a n-hexaacuten elpaacuterolog a membraacuten feluumlleteacuteről azaz

valoacutejaacuteban ezzel a vizsgaacutelati moacutedszerrel a lipidmembraacuten n-dodekaacuten mennyiseacutegeacutet vagyis az oldoacuteszer

komponens teacuterfogataacutet lehet vaacuteltoztatni

Fentiek alapjaacuten a mesterseacuteges membraacuten oldoacuteszer teacuterfogataacutenak hataacutesaacutet a kuumlloumlnboumlző n-dodekaacuten eacutes n-

hexaacuten araacutenyuacute (01 13 11 31 10) elegyeiben oldott szoumlvetspecifikus PBLE-t alkalmazaacutesa mellett

vizsgaacuteltuk a kivaacutelasztott 15 referencia vegyuumlleten Ebben az esetben is a logPe eacuterteacutekek eacutes az in vivo

logBB adatok koumlzoumltti korrelaacutecioacute tovaacutebbaacute a maacuter 35 pontban bemutatott nem-parameacuteteres SRD

moacutedszer segiacutetseacutegeacutevel toumlrteacutent a modellbeaacutelliacutetaacutesok eacuterteacutekeleacutese Vizsgaacutelataink alapjaacuten elmondhatoacute hogy

10Lombardo F Blake JF Curatolo WJ J Med Chem 1996 39 4750ndash45 11 Carrara S Reali V Misiano P Dondio G Bigogno C Int J Pharm 2007 345 125ndash33

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

9

mind a korrelaacutecioacutet (R2 = 089) mind az SRD eacuterteacutekeket (18) figyelembeveacuteve az 13 n-dodekaacutenn-hexaacuten

araacutenyuacute lipidoldoacuteszer oumlsszeteacutetel alkalmazaacutesa az optimaacutelis a PAMPA-BBB modell előrejelző keacutepesseacutegeacutet

figyelembe veacuteve

A koumlvetkező leacutepeacutesben a mesterseacuteges membraacuten keacutet komponenseacutenek a PBLE mennyiseacutegeacutenek (0-

10 mV) eacutes a n-dodekaacuten teacuterfogataacutenak (125-5 l) permeabilitaacutesra gyakorolt hataacutesaacutet vizsgaacuteltuk

reacuteszletesen Az eredmeacutenyek alapjaacuten a logPe minus logBB koumlzoumltti korrelaacutecioacutet figyelembe veacuteve aacutetlagosan a

kisebb n-dodekaacuten mennyiseacutegek mellett kaptunk nagyobb korrelaacutecioacutes eacuterteacutekeket az optimaacutelis membraacuten

oumlsszeteacutetel a 10 mV PBLE ndash 125 l n-dodekaacuten mellett volt azonosiacutethatoacute (R2=089) Az eredmeacuteny

alapjaacuten megaacutellapiacutethatoacute hogy a kis n-dodekaacuten eacutes nagy PBLE mennyiseacuteg egyuumlttesen segiacutetik a

mesterseacuteges lipidmembraacuten BBB specificitaacutesaacutenak kifejeződeacuteseacutet

Abboacutel kiindulva hogy a humaacuten CNS koleszterin tartalma (23 mgg) aacutetlagosan magasabb mint maacutes

szoumlvetekeacute12

a mesterseacuteges membraacuten permeabiltaacutesi viszonyainak vaacuteltozaacutesa eacutes a koleszterin mennyiseacutege

koumlzoumltti oumlsszefuumlggeacutest is reacuteszletes vizsgaacutelatuk A koleszterin koncentraacutecioacutejaacutet 033 eacutes 166 mV koumlzoumltt

vaacuteltoztattuk A koleszterin hataacutesa mind az eredeti 5 l n-dodekaacuten mind a n-dodekaacutenn-hexaacuten 13

(VV) araacutenyuacute oldoacuteszer rendszer mellett vizsgaacutelatra keruumllt A logPe minus logBB eacuterteacutekek koumlzoumltti lineaacuteris

korrelaacutecioacute eacutes SRD parameacuteterek vaacuteltozaacutesa alapjaacuten azt talaacuteltuk hogy a keacutet oldoacuteszerrendszerben a

koleszterinnek eacuteppen ellenteacutetes hataacutesa van a PAMPA modell BBB-specifikus jellegeacutere

Miacuteg a nagyobb n-dodekaacuten tartalmuacute mesterseacuteges membraacuten alkalmazaacutesa mellett a koleszterin

mennyiseacutegeacutenek noumlveleacutese javiacutetotta a modell logBB prediktivitaacutesaacutet addig a kisebb n-dodekaacuten tartalom

mellett a noumlvekvő koleszterin tartalom hataacutesaacutera a BBB-specifikus jelleg csoumlkkeneacutest mutatott

Az eredmeacutenyek alapjaacuten toumlrekedve a PAMPA-BBB modell előrejelző keacutepesseacutegeacutenek noumlveleacuteseacutere

koumlltseacuteghateacutekonysaacutegaacutera eacutes a mesterseacuteges membraacuten oumlsszeaacutelliacutetaacutesaacutenak egyszerűsiacuteteacuteseacutere az optimaacutelis

membraacuten oumlsszeaacutelliacutetaacutesnak a 10 mV PBLE 0 mV koleszterin n-dodekaacutenn-hexaacuten 13 araacutenyuacute

oldoacuteszer adoacutedott

45 Az oldhatoacutesaacuteg javiacutetaacutesa a segeacutedoldoacuteszer hataacutesa a PAMPA-BBB modellben

Az elmuacutelt 20 eacutevben a gyoacutegyszerkutataacutesban eacutes ezen beluumll kiemelten a CNS iraacutenyuacute teraacutepiaacutes teruumlleten

egyre fokozottabb a magas lipofilitaacutesuacute eacutes ennek koumlvetkezteacuteben a vizes koumlzegben rosszul oldoacutedoacute

vegyuumlletek kezeleacuteseacutenek probleacutemaacuteja A hatoacuteanyagok fizikai keacutemiai jellemzeacuteseacuteneacutel eacutes farmakoloacutegiai

vizsgaacutelatainaacutel az aacuteltalaacutenosan elfogadott segeacutedoldoacuteszer a polaacuteris aproacutetikus sajaacutetsaacuteguacute DMSO melyet

egyuacutettal a hatoacuteanyagok oldhatoacutesaacuteg javiacutetaacutesaacutenak eacuterdekeacuteben is alkalmaznak A DMSO in vitro sejtes

permeabilitaacutesi modellekben noumlveli a sejmembraacuten permeabilitaacutesaacutet amit a foszfolipid kettősreacutetegben az

oldoacuteszer aacuteltal kialakiacutetott poacuterusokkal magyaraacuteznak13

Fentiek miatt illetve a PAMPA-BBB rendszer

rosszul oldoacutedoacute vegyuumlletekre toumlrteacutenő kiterjeszteacutese eacuterdekeacuteben megvizsgaacuteltuk a DMSO hataacutesaacutet az

optimaacutelt modell eseteacuteben is

A DMSO hataacutesaacutet a keacutet koraacutebban bemutatott n-dodekaacuten eacutes n-dodekaacutenn-hexaacuten 13

oldoacuteszerrendszerben kialakiacutetott mesterseacuteges membraacuten eseteacuteben is megvizsgaacuteltuk A DMSO

permeabilitaacutesaacutet a PAMPA akceptor oldalaacuten kialakuloacute oldoacuteszer koncentraacutecioacute meghataacuterozaacutesaacuten keresztuumll

laacutengionizaacutecioacutes detektorral kapcsolt gaacutezkromatograacutefiaacutes technikaacuteval (GCminusFID) vizsgaacuteltuk A vizsgaacutelat

alapjaacuten a n-dodekaacutenban oldott PBLE eacutes koleszterin tartalmuacute membraacuten gyakorlatilag aacutetjaacuterhatatlan a

DMSO szaacutemaacutera 10 VV koszolvenst adva a donor oldali pufferhez az akceptor oldalon 001 VV-

ban volt csupaacuten meacuterhető a DMSO jelenleacutete A n-dodekaacutenn-hexaacuten 13 elegyeacutet tartalmazoacute

lipidmembraacuten maacuter kismeacuterteacutekben aacuteteresztő a DMSO oldoacuteszerre neacutezve A donor oldalon 10 VV

kiindulaacutesi koncentraacutecioacutejuacute DMSO mellett az akceptor oldalon 018 VV-ban jelent meg az oldoacuteszer

A tovaacutebbi vizsgaacutelatokban ahol a donor eacutes fogadoacute oldali DMSO koncentraacutecioacute 5-20 VV koumlzoumltt

vaacuteltozott a maacuter optimaacutelt PAMPA-BBB modell (10 mV PBLE n-dodekaacutenn-hexaacuten 13 4 oacutera 37oC)

prediktiacutev erejeacutenek vaacuteltozaacutesaacutet koumlvettuumlk Vizsgaacutelataink alapjaacuten meacuteg 10 eacutes 15 VV DMSO alkalmazaacutesa

mellett is a logPe eacutes in vivo logBB eacuterteacutekek koumlzoumltt szoros lineaacuteris korrelaacutecioacute (R2~085) volt

tapasztalhatoacute szignifikaacutens kuumlloumlnbseacuteg neacutelkuumll 15 VV DMSO tartalom felett a korrelaacutecioacute lecsoumlkkent

(R2=068) az eredmeacutenyek reprodukaacutelhatatlannaacute eacutes iacutegy megbiacutezhatatlannaacute vaacuteltak A legjobb eredmeacutenyt

5 VV DMSO hozzaacuteadaacutesaacuteval lehetett azonosiacutetani (R2=092)

12Dietschy JM Turley SD J Lipid Res 2004 45 1375ndash97 13Notman R Noro M OMalley B Anwar J J Am Chem Soc 2006 128 13982ndash3

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

10

46 Az optimaacutelt PAMPA-BBB modell vizsgaacutelata a teljes referencia vegyuumlletkoumlroumln

A PAMPA-BBB rendszer parameacutetereinek finomhangolaacutesaacutet koumlvetően a fejleszteacutes utolsoacute leacutepeacuteseacuteben az

optimaacutelt modell megbiacutezhatoacutesaacutegaacutenak prediktiacutev erejeacutenek ellenőrzeacuteseacutere a logPe eacutes in vivo logBB adatok

korrelaacutecioacutejaacutet a teljes 27 kivaacutelasztott referenciaanyagra kiterjesztve is megvizsgaacuteltuk Az optimaacutelt

koumlruumllmeacutenyek koumlzoumltt azaz 4 oacutera 37 oC-on toumlrteacutenő inkubaacutelaacutes izo-pH (pH = 74) koumlruumllmeacutenyek 5 VV

DMSO segeacutedoldoacuteszert alkalmazva PBLE (10 mV koleszterin neacutelkuumll) membraacuten 31 n-hexaacutenn-

dodekaacuten elegyeacuteben oldva R2 = 0839 lineaacuteris korrelaacutecioacutes eacuterteacuteket kaptunk (6 aacutebra) Tekintettel arra

hogy ezt a korrelaacutecioacutes eacuterteacuteket heterogeacuten szerkezeti eacutes fizikai keacutemiai sajaacutetsaacuteguacute vegyuumlleteken eacuterte el a

modell elmondhatoacute hogy a kialakiacutetott PAMPA-BBB rendszer kellően robusztus eacutes prediktiacutev ereje

alkalmassaacute teszi CNS hataacutest mutatoacute vezeacutermolekulaacutek BBB-specifikus permeabilitaacutesaacutenak jellemzeacuteseacutere

6 aacutebra Az optimaacutelt PAMPA-BBB modellben meacutert effektiacutev permeabilitaacutes eacuterteacutekek eacutes az

in vivo logBB adatok koumlzti lineaacuteris korrelaacutecioacute

5 Foszfolipidoacutezis modellezeacutese szoumlvetspecifikus gradiens pH elrendezeacutesű PAMPA rendszerekben

51 A foszfolipidoacutezis mint gyoacutegyszermelleacutekhataacutes eacutes kialakulaacutesaacutenak mechanizmusa

A foszfolipidoacutezis (PLD) mint fizioloacutegiaacutes jelenseacuteg a foszfolipidek tuacutelzott felhalmozoacutedaacutesaacutet jelenti a

sejtek lizoszoacutemaacutejaacuteban14

aminek egyik jellemző citoloacutegiai megjeleneacutese a lamellaacuteris testek kialakulaacutesa

A jelenleg alkalmazott gyoacutegyszerkincs 5 -aacutenaacutel iacutertak le a PLD-al oumlsszefuumlggő melleacutekhataacutesokat Az

ehhez koumlthető melleacutekhataacutesok kritikus toxikoloacutegiai jellegeacutet az is bizonyiacutetja hogy 2006-ban az FDA

leacutetrehozta az bdquoFDA Phospholipidosis Working Grouprdquo-ot A megfigyeleacutesek szerint a PLD aacuteltalaacuteban a

baacutezikus vagy kationos amfifil karakterű gyoacutegyszerek (CAD ndash cationic amphiphilic drugs) kroacutenikus

adagolaacutesa mellett jelenik meg amit ezen hatoacuteanyagok lizoszoacutemaacutekba toumlrteacutenő egyiraacutenyuacute transzportjaacuteval

magyaraacuteznak Az egyiraacutenyuacute transzport soraacuten a CAD molekula a citoszoacutel koumlzegeacuteből (pH 74) a joacuteval

savasabb (pH~4) lizoszoacutemaacuteba keruumllve protonaacuteloacutedik polaritaacutesa ennek koumlszoumlnhetően megnő iacutegy a

citoszol iraacutenyuacute transzportja gaacutetolt lesz A folyamat oumlsszesseacutegeacuteben a CAD karakterű vegyuumlletek

lizoszoacutemaacuteban valoacute felhalmozoacutedaacutesaacutehoz a lizoszoacutema homeosztaacutezisaacutenak illetve ennek eredmeacutenyekeacutepp

lipid anyagcsereacutejeacutenek felborulaacutesaacutehoz vezet A folyamat koumlzvetve a foszfolipidek felhalmozoacutedaacutesaacutet

eredmeacutenyezi ami a lamellaacuteris keacutepletek kialakulaacutesaacuteval jaacuter

A PLD kuumlloumlnboumlző szoumlvetekben alakulhat ki azonban leggyakrabban a tuumldő alveolaacuteris makrofaacutegjaiban

fordul elő A folyamat aacuteltalaacuteban reverzibilis a gyoacutegyszeradagolaacutes felfuumlggeszteacuteseacutet koumlvetően a sejtek

homeosztaacutezisa helyreaacutell

52 A foszfolipidoacutezis in silico eacutes in vitro modelljei

A PLD fokozott toxicitaacutesi kockaacutezata miatt a melleacutekhataacutes előrejelzeacuteseacutere szaacutemos in silico szaacutemiacutetaacutesi

moacutedszert is kidolgoztak A modellek jellemzően gyoacutegyszeripari koumlrnyezetben lettek kifejlesztve

melyek azonos moacutedon a hatoacuteanyagok keacutet fizikai keacutemiai parameacutetereacutevel a proton-disszociaacutecioacuteval (pKa)

14Halliwell WH Toxicol Pathol 1997 25 53ndash60

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

11

eacutes a lipofilitaacutessal (logPD) suacutelyozzaacutek a melleacutekhataacutes megjeleneacuteseacutenek rizikoacutejaacutet A habilitaacutecioacute

terjedelmeacutere tekintettel ezek koumlzuumll csak kettő keruumll bemutataacutesra

Ploemen eacutes mtsai (Organon) a hatoacuteanyagok szaacutemiacutetott legbaacutezikusabb N atomjaacutehoz koumlthető cpKa

(szaacutemiacutetott pKa) eacutes clogP (szaacutemiacutetott logP) eacuterteacutekek felhasznaacutelaacutesaacuteval kuumlloumlnboumlztetteacutek meg a

foszfolipidoacutezist indukaacuteloacute (PLD+) eacutes nem indukaacuteloacute (PLD-) anyagokat A modell PLD+-nak jeloumlli

azokat a vegyuumlleteket melyekneacutel (cpKa)2+(clogP)

2 gt 90 A szabaacutely kiegeacutesziacuteteacutesekeacutent PLD- osztaacutelyba

sorolandoacute az a vegyuumllet melyre igaz hogy cpKabaacutezis lt 8 eacutes clogP lt 115

Tomizawa eacutes mtsai (Pfizer) a

vegyuumlletek clogP eacuterteacutekeacutet eacutes pH 4-en szaacutemiacutetott nettoacute toumllteacuteseacutet (NT) kombinaacutelva neacutegy (- alacsony

koumlzepes magas) kategoacuteria szerint skaacutelaacutezott modellt javasoltaacutek a PLD in silico előrejelzeacuteseacutere16

A jelenleg ismert in vitro PLD modellek elmeacuteleti haacutettereacuteben a foszfolipid eacutes a hatoacuteanyag koumlzoumltt

kialakuloacute koumllcsoumlnhataacutes jellemzeacutese aacutell A Vitovic eacutes mtsai aacuteltal kidolgozott szűrőrendszerben a

koumllcsoumlnhataacutes hateacutekonysaacutegaacutet a kritikus micellakeacutepződeacutesi koncentraacutecioacute (CMC) segiacutetseacutegeacutevel jellemzik A

96 lyukuacute meacuterőtaacutelcaacuten egyszerre 8 vegyuumlletet lehet a modellben vizsgaacutelni mivel a CMC

meghataacuterozaacutesaacutehoz egy 8-12 pontos feluumlleti feszuumlltseacuteg ndash koncentraacutecioacute goumlrbeacutet kell felvenni17

Emiatt baacuter

a moacutedszer automatizaacutelhatoacute az aacuteteresztőkeacutepesseacutege relatiacutev csekeacutelynek mondhatoacute Zhou eacutes mtsai a

modell aacuteteresztőkeacutepesseacutegeacutenek noumlveleacutese eacuterdekeacuteben fluoreszcens festeacutek (Prodan) segiacutetseacutegeacutevel

hataacuteroztaacutek meg a kritikus micellakeacutepződeacutesi koncentraacutecioacutet18

Baacuter az előző moacutedszerhez keacutepest

vegyuumlletenkeacutent kevesebb meacutereacutesi pontot kell felvenni eacutes a vizsgaacuteloacute moacutedszer is gyorsabb robusztusabb

de aacuteteresztőkeacutepesseacutege meacuteg mindig csekeacutely

PLD előrejelzeacuteseacutere kidolgozott kromatograacutefiaacutes moacutedszerek eseteacuteben foszfolipidekkel moacutedosiacutetott

aacutelloacutefaacutezist alkalmaznak Az immobilizaacutelt mesterseacuteges membraacuten (Immobilized Artificial Membrane ndash

IAM) alapuacute eacutes az elektrokinetikus kromatograacutefiaacutes (ElectroKinetic Chromatography ndash EKC)19

moacutedszerek eseteacuteben az aacutelloacutefaacutezis eacutes hatoacuteanyag koumlzoumltt kialakuloacute koumllcsoumlnhataacutes a kromatograacutefiaacutes retencioacutes

teacutenyezővel (logkAOT) jellemezhető

53 PAMPA alapuacute modell fejleszteacutese gyoacutegyszer indukaacutelta foszfolipidoacutezis előrejelzeacuteseacutere

A PLD eddig ismert in vitro modelljei a foszfolipidek eacutes a hatoacuteanyagok koumlzoumltt kialakuloacute

koumllcsoumlnhataacuteson alapuloacute vizsgaacutelati moacutedszerek A PAMPA rendszer ehhez keacutepest egy olyan uacutej

lehetőseacuteggel kecsegtetett melynek koumlszoumlnhetően a PLD felteacutetelezett mechanizmusa (12 aacutebra) a

citoszol (pH 74) - lizoszoacutema (pH~4) iraacutenyuacute transzport vaacutelik modellezhetőveacute Ennek igazolaacutesaacutera a

modellfejleszteacutes első leacutepeacuteseacuteben egy olyan adatkeacuteszlet oumlsszegyűjteacuteseacutere keruumllt sor ami a hatoacuteanyagok in

vivo in vitro vizsgaacutelatokkal illetve in silico szaacutemiacutetaacutessal alaacutetaacutemasztott PLD indukcioacutejaacutera vonatkozoacute

adatot tartalmaz Habaacuter oumlsszesen 63 referenciavegyuumlleten veacutegeztuumlk el a vizsgaacutelatokat a habilitaacutecioacute

terjedelmeacutere valoacute tekintettel csak a modellfejleszteacutesneacutel hasznaacutelt 21 hatoacuteanyag illetve a modellben

aacutelpozitiacutev vagy aacutelnegatiacutev eredmeacutenyt adoacute amlodipin(28) bupropion(38) metapirileacuten(47)

mianszerin(49) illetve eacutes a szertralin(58) klorokvin(3) eacutes fenacetin(18) adatait mutatom be

reacuteszletesen A modellbeaacutelliacutetaacutes első leacutepeacuteseacuteben a teljes in vivo PLD kockaacutezati adattal rendelkező referencia

gyűjtemeacutenyből 21 hatoacuteanyag keruumllt kivaacutelasztaacutesra (11 PLD+ eacutes 10 PLD-) A PAMPA vizsgaacutelatnaacutel keacutet

fő optimaacutelaacutesi parameacutetert a mesterseacuteges lipidmembraacuten szoumlvetspecifikus oumlsszeteacuteteleacutet eacutes a donor-fogadoacute

koumlzegek pH-jaacutet vaacuteltoztattuk A PLD szoumlveti lokalizaacutecioacuteja alapjaacuten a tuumldő a BBB a sziacutev a maacutej eacutes a

vese szoumlveti lipidoumlsszeteacutetelek megfelelő PAMPA modelleket alakiacutetottuk ki

A PAMPA rendszer maacutesik a PLD mechnizmusa szempontjaacuteboacutel kritikus parameacutetere a donor eacutes fogadoacute

cellaacutek koumlzegeacutenek pH eacuterteacuteke volt A vizsgaacutelatot ennek megfelelően haacuterom kuumlloumlnboumlző beaacutelliacutetaacutes mellett

izo-pH 40 izo-pH 74 eacutes gradiens (donorpH 74 rarr fogadoacutepH 40) meacutereacutesi elrendezeacutesekben veacutegeztuumlk A

haacuterom elrendezeacutesben kapott effektiacutev permeabilitaacutesi eacuterteacutekek vaacuteltozaacutesa illetve az in vivo PLD

kockaacutezattal valoacute korrelaacutecioacuteja a 7 aacutebraacuten laacutethatoacute Ennek megfelelően a koumlzvetlen citoszoacutel ndash liposzoacutema

iraacutenyuacute transzportot modellező gradiens pH elrendezeacutesű PAMPA rendszerben kapott eredmeacutenyek

mutattaacutek a legjobb korrelaacutecioacutet az in vivo PLD kockaacutezati adatokkal azzal a megkoumlteacutessel hogy a

15Ploemen JP Kelder J Hafmans T van de Sandt H van Burgsteden JA Saleminki PJ van Esch E Exp Toxicol Pathol 2004 55 347ndash

55 16Tomizawa K Sugano K Yamada H Horii I J Toxicol Sci 2006 31 315ndash24 17Vitovič P Alakoskela J-M Kinnunen PKJ J Med Chem 2008 51 1842ndash8 18Zhou L Geraci G Hess S Yang L Wang J Argikar U Anal Chem 2011 83 6980ndash7 19Jiang Z Reilly J J Pharm Biomed Anal 2012 61 184ndash90

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

12

permeabilitaacutesi kuumlszoumlboumlt Pe=2510-6

cms eacuterteacutekneacutel huacuteztuk meg Az elővizsgaacutelat eredmeacutenye alapjaacuten a

kivaacutelasztott gradiens pH-juacute PAMPA rendszerben toumlrteacutenő vizsgaacutelatot kiterjesztettuumlk a teljes 63

referenciavegyuumlletre A PAMPA rendszereket előrejelzőkeacutepesseacuteguumlk illetve a modelljoacutesaacuteg alapjaacuten a

negatiacutev prediktiacutev (NPV) eacutes pozitiacutev prediktiacutev eacuterteacutekuumlk (PPV) valamint a pontossaacuteguk alapjaacuten is

jellemeztuumlk

7 aacutebra Haacuterom kuumlloumlnboumlző pH elrendezeacutesű (izo-pH 40 izo-pH 74 eacutes gradiens pH (74 ndash 40) tuumldő-specifikus

PAMPA modell effektiacutev permeabiliaacutesi adatai eacutes PLD kockaacutezati osztaacutelyok szerinti korrelaacutecioacuteja (N = 21)

A teljes 63 referenciavegyuumlletre kapott Pe eacuterteacutekek in vivo PLD kockaacutezatra vonatkozoacute korrelaacutecioacutejaacutenak

joacutesaacutegi adatait (NPV PPV pontossaacuteg) oumlsszehasonliacutetottuk az in silico Ploemen eacutes Tomizawa modellek

illetve a maacutesik keacutet in vitro CMC eacutes EKC modellek adataival is (2 taacuteblaacutezat)

2 taacuteblaacutezat Az in silico in vitro nem-sejtes eacutes PAMPA modellek eredmeacutenyeinek statisztikai oumlsszehasonliacutetaacutesa

PPVd () NPV

e () Pontossaacuteg ()

In silico modellek Ploemen modell 73 86 81

Tomizawa modell 92 70 79

In vitro nem-sejtes moacutedszerek CMC

a modell (N=31) 100 75 87

EKCb modell (N=23) 92 82 87

gradiens-pH PAMPA modell

BBB 92 84 87

Maacutej 92 84 87

Tuumldő 92 89 90

Vese 92 86 89

Sziacutev 92 84 87

Baacuter a PAMPA modellekben oumlsszesen 63 vegyuumllet keruumllt vizsgaacutelatra az oumlsszehasonliacutetaacutesra kivaacutelasztott in vitro

modellek koumlzoumllt meacutereacutesi pontjai csak 31 (CMC) eacutes 23 (EKC) vegyuumllet eseteacuten voltak aacutetfedeacutesben aCMC kritikus

micellakeacutepző koncentraacutecioacute bEKC elektrokinetikus kromatograacutefia

cPS foszfatidilszerin

dPPV pozitiacutev prediktiacutev

eacuterteacutek eNPV negatiacutev prediktiacutev eacuterteacutek

Az adatok alapjaacuten laacutethatoacute hogy a beaacutelliacutetott uacutej gradiens pH elrendezeacutesű PAMPA modell PPV NPV

eacuterteacutekei eacutes pontossaacutega is aacutetlagosan nagyobb mint az in silico illetve in vitro CMC eacutes EKC

modelleknek

A szoumlvetspecifikus mesterseacuteges membraacutenok joacutesaacutegi mutatoacuteit vizsgaacutelva a tuumldő-specifikus modell

tekinthető a legjobbnak ami megfelel PLD in vivo elsődleges megjeleneacuteseacutevel eacutes bizonyiacutetja a modell

szoumlvetspecifikus jellegeacutet is Maacuter az elővizsgaacutelatok in vivo PLD adataival toumlrteacutent oumlsszeveteacutes is

raacutemutatott hogy neacutehaacuteny vegyuumllet a PAMPA modellben aacutelpozitiacutevnak illetve aacutelnegatiacutevnak adoacutedik

Ennek haacutettereacuteben a legtoumlbb esetben a vegyuumlletek fokozott metabolizmusa illetve a keacutepződő metabolit

elteacuterő PLD kockaacutezta aacutell Mindoumlssze keacutet az aacutelnegatiacutev fenacetin(18) eacutes az aacutelpozitiacutev bupropion(38)

hatoacuteanyagok eseteacuteben nem talaacuteltunk arra kiacuteseacuterletes adatot hogy a kapott ellentmondaacutest a

metabolizmusukkal magyaraacutezni tudjuk A fenacetin fő metabolitja a 4-etoxi-anilin pH-gradiens

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

13

PAMPA vizsgaacutelata soraacuten a fenacetinhez keacutepest kapott fokozott permeabilitaacutes alaacutetaacutemasztja a

metabolizmus szerepeacutet a vegyuumllet PLD sajaacutetsaacutegaacutenak alakulaacutesaacuteban A bupropion(38) metabolitjaacutenak a

hidroxibupropionnak20

is elveacutegeztuumlk a pH-gradiens PAMPA vizsgaacutelataacutet Ebben az esetben a metabolit

effektiacutev permeabilitaacutesa csak kis meacuterteacutekben csoumlkkent a kockaacutezati hataacutereacuterteacuteket nem eacuterte el (8 aacutebra) Az

eredmeacuteny alapjaacuten elmondhatoacute hogy ebben az esetben a metabolizmus csupaacuten csoumlkkenti a PLD

kockaacutezataacutet

8 aacutebra A fenacetin(18) eacutes a bupropion(38) fő metabolitjai eacutes osztaacutelyozaacutesuk a PLD modellekben

6 Noumlveacutenyi kivonatok noumlveacutenyi alapuacute hatoacuteanyagok eacutes feacutelszintetikus analoacutegjainak vizsgaacutelata eacutes

jellemzeacutese az optimaacutelt PAMPA-BBB modell felhasznaacutelaacutesaacuteval

61 Koumlzponti idegrendszerre hatoacute vegyuumlletek azonosiacutetaacutesa noumlveacutenyi kivonatokboacutel

PAMPA-BBB ndash HPLC-MS ndash NMR kapcsolt technika kidolgozaacutesa

611 Noumlveacutenyi kivonatok mint potenciaacutelis ceacutelpontok koumlzponti idegrendszeri

gyoacutegyszerkutataacutesban

A noumlveacutenyi kivonatok neurobioloacutegiai hataacutesaacutet szaacutemos etnofarmakoloacutegiai leiacuteraacutes bizonyiacutetja emiatt uacutej

hatoacuteanyagok azonosiacutetaacutesa szempontjaacuteboacutel ideaacutelis kiindulaacutesi pontot jelenthetnek koumlzponti idegrendszeri

betegseacutegekre iraacutenyuloacute kutataacutesokban21

Maacuter a CNS megbetegedeacutesekre iraacutenyuloacute gyoacutegyszerkeacutemiai

munka korai faacutezisaacuteban fontos a gyoacutegyszerjeloumllt vegyuumlletek BBB-on keresztuumlli penetraacutecioacutejaacutenak

előrejelzeacutese amire szaacutemos in silico eacutes in vitro modell aacutell rendelkezeacutesre Ez alapjaacuten egy hateacutekony

nagyfokuacute BBB szelektivitaacutessal rendelkező szűreacutesi modell nagyban segiacutethetneacute az eziraacutenyuacute CNS

kutataacutest A noumlveacutenyi eredetű kivonatok vizsgaacutelataacutenak maacutesik sarkalatos pontja a dereplikaacutecioacute vagyis a

koraacutebban maacuter leiacutert komponensek gyors azonosiacutetaacutesa ami gyorsiacutethatja az uacutej hatoacuteanyagok izolaacutelaacutesaacutenak

eacutes szerkezetazonosiacutetaacutesaacutenak folyamataacutet

Mindezek figyelembeveacuteteleacutevel keacutezenfekvőnek tűnt a maacuter 4 pontban bemutatott optimaacutelt PAMPA-

BBB modell alkalmazaacutesaacutenak kiterjeszteacutese noumlveacutenyi eredetű mintaacutek vizsgaacutelataacuteban

612 PAMPA-BBB modell kiterjeszteacutese noumlveacutenyi eredetű hatoacuteanyagok jellemzeacuteseacutere

A noumlveacutenyi hatoacuteanyagok kivonatok vizsgaacutelataacutenaacutel a PAMPA-BBB modellben az 5l 10 mV PBLE

166 mV koleszterin mellett emelt n-dodekaacutenos oldatot tartalmazoacute mesterseacuteges membraacuten keruumllt

kialakiacutetaacutesra A PAMPA modell kiterjeszthetőseacutegeacutet a noumlveacutenyi kivonatokra 23 termeacuteszetes eacutes 20

termeacuteszetes hatoacuteanyagra visszavezethető vegyuumlleten keresztuumll vizsgaacuteltuk A hatoacuteanyagok szerkezetileg

eacutes fizikai keacutemiai sajaacutetsaacuteguk alapjaacuten is vaacuteltozatosak in vivo logBB eacuterteacutekuumlk -2 eacutes 1 koumlzeacute esik

Megvizsgaacutelva a PAMPA-BBB modellben kapott logPe eacuterteacutekek eacutes az in vivo logBB adatok koumlzoumltti

lineaacuteris korrelaacutecioacutet (R2=072) a modell a noumlveacutenyi eredetű vegyuumlletek BBB penetraacutecioacutejaacutenak

előrejelzeacuteseacutere is alkalmasnak bizonyult A kapott lineaacuteris korrelaacutecioacute illetve a vizsgaacutelati pontok

elhelyezkedeacutese alapjaacuten reacuteszben oumlnkeacutenyesen de figyelembe veacuteve hogy a CNS hataacutesuacute gyoacutegyszerek

eseteacuteben aacutetlagosan a logBB gt -05 azok a noumlveacutenyi eredetű vegyuumlletek tekinthetőek BBB+-nak

melyekneacutel logPe gt -60 eacuterteacuteket kapunk az optimaacutelt PAMPA-BBB modellben

Ezt koumlvetően tekintettel a vizsgaacutelandoacute a noumlveacutenyi kivonatok vaacuteltozatos oumlsszeteacuteteleacutere szuumlkseacutegesseacute vaacutelt a

PAMPA-BBB modell fitokeacutemiai szelektivitaacutesaacutenak jellemzeacutese is Ennek eacuterdekeacuteben oumlsszesen 72

20Molnari JC Hassan HE Myers AL Eur J Drug Metab Pharmacokinet 2012 37 57ndash63 21Campos H C Rocha M D Viegas F P D Nicastro P C Fossaluzza P C Fraga C A M Barreiro E J Viegas C Jr CNS Neurol Disord Drug Targets 2011 10 240minus51

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

14

fitokeacutemiai szempontboacutel diverz noumlveacutenyi eredetű vegyuumllet BBB-specifikus permeabilitaacutesaacutet vizsgaacuteltuk

meg A 9 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy a vizsgaacutelt vegyuumlleteket oumlsszesen 4 fitokeacutemiai csalaacutedba lehet besorolni

illetve tovaacutebbi (egyeacuteb) fitokeacutemiailag fontos szerkezetű vegyuumllet is kivaacutelasztaacutesra keruumllt A vizsgaacutelat

alapjaacuten laacutethatoacute hogy a polaacuteros cukoregyseacuteget tartalmazoacute vegyuumlletek (glikozidok) eacutes a karbonsav

szaacutermazeacutekok logPe eacuterteacuteke -60 alaacute esett ami oumlsszhangban a BBB-roacutel a 41 pontban leiacutertakkal azaz a

BBB szoros illeszkedeacutesű lipid szerkezeteacutenek eacutes negatiacutev toumllteacutesfelhőjeacutenek koumlszoumlnhetően kizaacuterja a nagy

polaacuteris (pl cukoregyseacuteget) eacutesvagy negatiacutev toumllteacutest savas karakterű szerkezeti egyseacuteget hordozoacute

vegyuumlleteket Ezzel ellenteacutetben a cukoregyseacuteget nem tartalmazoacute flavonoid aglikonok a lipofil

esetenkeacutent baacutezikus szerkezeti egyseacuteget tartalmazoacute alkaloidok eacutes egyeacuteb CNS hataacutes szempontjaacuteboacutel

eacuterdekes noumlveacutenyi eredetű vegyuumlletek PAMPA-BBB permeabilitaacutesa azaz logPe eacuterteacuteke jellemzően

nagyobb volt mint -60 Az eredmeacuteny alapjaacuten elmondhatoacute volt hogy a beaacutelliacutetott modell fitokeacutemiai

eacutertelemben szelektiacutev iacutegy noumlveacutenyi kivonatok BBB-specifikus jellemzeacuteseacutere is joacutel hasznaacutelhatoacute

9 aacutebra Fitokeacutemiailag relevaacutens hatoacuteanyagok PAMPA-BBB vizsgaacutelata lineaacuteris korrelaacutecioacuteja in vivo

logBB adatokkal (N = 72)

A fenti keacutet vizsgaacutelat alapjaacuten a Richter Gedeon Nyrt eredeti kutataacutesaacutenak molekulabankjaacuteban talaacutelhatoacute

mintegy 5500 előfrakcionaacutelt (veacutekonyreacuteteg kromatograacutefia alapjaacuten maximum 10 komponenst

tartalmazoacute) noumlveacutenyi kivonatboacutel koraacutebbi szűrővizsgaacutelat alapjaacuten citotoxicitaacutest nem mutatoacute 1760 egyedi

minta PAMPA-BBB szűreacuteseacutet veacutegeztuumlk el A szűreacutesi kriteacuteriumnak mindoumlssze 125 noumlveacutenyi minta felelt

meg azaz a talaacutelati araacuteny 71 lett Az eredmeacuteny egyeacutertelműen alaacutetaacutemasztja a modell nagyfokuacute

szelektivitaacutesaacutet BBB szelektiacutev szűrőkapacitaacutesaacutet A moacutedszer fitokeacutemiai illetve hatoacuteanyag

azonosiacutetaacutesban toumlrteacutenő alkalmazhatoacutesaacutega 4 minta eseteacuten lett reacuteszletesen vizsgaacutelva A habilitaacutecioacutes teacutezis

kereteire valoacute tekintettel csak egy noumlveacutenyi kivonat a Tanacetum parthenium (őszi margitviraacuteg)

viraacutegzataacuteboacutel keacutesziacutetett kivonat vizsgaacutelataacutet mutatom be

A BBB-specifikus komponensek azonosiacutetaacutesa eacuterdekeacuteben a kivaacutelasztott kivonatokon megismeacuteteltuumlk a

PAMPA-BBB vizsgaacutelatot de ebben az esetben a rendszer donor eacutes fogadoacute cellaacuteiba deuteraacutelt viacutez

felhasznaacutelaacutesaacuteval keacuteszuumllt pufferek keruumlltek Ily moacutedon a fogadoacute oldalon megjelenő BBB-specifikus

komponensek koumlzvetlen NMR vizsgaacutelataacutera is lehetőseacuteguumlnk lett Az őszi margitviraacuteg kivonataacutenak

vizsgaacutelataacutenaacutel az előfrakcionaacutelt mintaacuteboacutel eredetileg 82 komponenst sikeruumllt HPLC-DAD technika

segiacutetseacutegeacutevel detektaacutelni ami BBB-specifikus membraacutennak koumlszoumlnhetően jelentősen megtisztult eacutes

mindoumlssze 12 noumlveacutenyi eredetű maacutesodlagos metabolitot sikeruumllt azonosiacutetani a fogadoacute Ezt koumlvetően a

donor oldat HPLC-MSMS illetve offline NMR vizsgaacutelata alapjaacuten a keacutet major komponens a

partenolid(1) eacutes a 13-dihidro-partenolid(2) szerkezeteacutet sikeruumllt meghataacuterozni Tekintettel arra hogy az

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

15

őszi margitviraacuteg a migreacuten profilaktikus kezeleacutesben ismert gyoacutegynoumlveacuteny eacutes a vizsgaacutelat alapjaacuten

azonosiacutetott partenolid antimigreacuten hataacutesaacutet toumlbb kutataacutes is igazolta22

az eredmeacuteny alaacutetaacutemasztja a

PAMPA-BBB modell alkalmazhatoacutesaacutegaacutet noumlveacutenyi kivonatok CNS-specifikus hatoacuteanyagok

azonosiacutetaacutesaacuteban is

62 Ginkgo biloba mintaacutek PAMPA-BBB vizsgaacutelta N-metilaacutelt tiramin szaacutermazeacutekok azonosiacutetaacutesa

621 A Ginkgo biloba mint neurobioloacutegiailag jelentős noumlveacuteny

A G biloba a Ginkgoaceae csalaacuted egyetlen eacutelő tagja ami nem csak az egyik legismertebb de talaacuten

legtoumlbbet vizsgaacutelt gyoacutegynoumlveacuteny is egyben Alkalmazaacutesa főkeacutent CNS eredetű megbetegedeacutesekhez

koumlthető felhasznaacutelaacutesa elsősorban korai demenciaacutes tuumlnetek kezeleacuteseacuteben ismert23

A standardizaacutelt

kivonata EGb 761 neacuteven keruumllt klinikai kiproacutebaacutelaacutesra majd forgalomba Az EGb 761 agyi veacuterkeringeacutest

javiacutetoacute eacutes neuroprotektiacutev hataacutesaacutet szaacutemos klinikai eacutes preklinikai vizsgaacutelat is alaacutetaacutemasztja24

A

standardizaacutelt leveacutelkivonat neurobioloacutegiai hataacuteseacutert felelős komponensei keacutet fontosabb fitokeacutemiailag is

joacutel ismert vegyuumlletcsalaacutednak a flavonoidoknak eacutes a terpeacuten trilaktonoknak a tagjai25

622 Ginkgo biloba kivonatok PAMPA-BBB vizsgaacutelata

Fentiek alapjaacuten eacuterdekesnek tűnt a kidolgozott PAMPA-BBB analitikai technikaacutekkal kapcsolt

dereplikaacutecioacutes strateacutegia alkalmazaacutesa a G biloba leveacutel nyers eacutes standard (EGb 761) kivonataacutenak illetve

kereskedelmi forgalomban hozzaacutefeacuterhető keacutesziacutetmeacutenyek reacuteszletesebb vizsgaacutelataacuteban is A vizsgaacutelatok

első leacutepeacuteseacutebe egy G biloba kivonatokra optimaacutelt HPLC-MSMS eljaacuteraacutes keruumllt kidolgozaacutesra A

kivonatban oumlsszesen 83 komponenst sikeruumllt elvaacutelasztani illetve a retencioacutes idő eacutes MSMS

fragmentaacutecioacute alapjaacuten 18 komponenst sikeruumllt azonosiacutetani A kiindulaacutesi PAMPA-BBB vizsgaacutelatot

megelőző kromatograacutefiaacutes keacutep alapjaacuten a mintaacuteban terpeacuten trilaktonokat flavonoid glikozidokat

flavonoid aglikonokat eacutes biflavonokat sikeruumllt azonosiacutetani Elveacutegezve a PAMPA-BBB vizsgaacutelatot

jelentősen csoumlkkent a fogadoacute oldali komponensek szaacutema oumlsszesen 19 komponenst sikeruumllt detektaacutelni

A PAMPA-BBB vizsgaacutelat alapjaacuten a flavonoid glikozidok eacutes a biflavonok nem voltak keacutepesek

penetraacutelni a mesterseacuteges BBB-specifikus membraacutenon A kromatogram BBB+ reacutegioacuteiban a

kromatogram elejeacuten talaacutelhatoacute polaacuteris komponensek illetve az extrahaacutelt ion kromatogram (EIC)

alapjaacuten detektaacutelt terpeacuten trilaktonok eacutes a flavonoid aglikonok voltak azonosiacutethatoacuteak

Az EGb 761 kivonat PAMPA-BBB vizsgaacutelataacuteban a fogadoacute oldalon sikeruumllt detektaacutelni neacutehaacuteny polaacuteros

komponenst melyeket meacuteg koraacutebban nem azonosiacutetottak G biloba kivonatokban A minta reacuteszletes

HPLC-MSMS eacutes direkt nagyfelbontaacutesuacute HR-MS vizsgaacutelata alapjaacuten keacutet komponens mz eacuterteacuteke

megfelelt a koraacutebban maacuter leiacutert protoalkaloidokkal az N-metiltiraminnal (nmt mz 152) eacutes hordeninnel

(hor mz 166) sikeruumllt e keacutet illetve tovaacutebbi keacutet -fenetilamin szaacutermazeacutekot a tiramint (tir) eacutes a

kandicint (kan) is azonosiacutetani a polaacuteros komponensek koumlzoumltt A tovaacutebbiakban vizsgaacutelataink arra

iraacutenyultak hogy a kuumlloumlnboumlző G biloba kivonatok milyen mennyiseacutegben illetve araacutenyba tartalmazzaacutek

az azonosiacutetott tiramin szaacutermazeacutekokat A komponensek mennyiseacutegi meghataacuterozaacutesa szelektiacutev

ionmonitorozaacutessal (SIM) toumlrteacutent A 10 aacutebraacuten a tiramin eacutes a haacuterom metilaacutelt szaacutermazeacutek mennyiseacutenek

eloszlaacutesa laacutethatoacute a mintaacutekban Az aacutebraacuten a citrusfeacuteleacutek leveleacuteben megtalaacutelhatoacute tiramin szaacutermazeacutekok

aacutetlagos eloszlaacutesa is laacutethatoacute ami viszonyiacutetaacutesi alapkeacutent szolgaacutel G biloba protoalkaloid tartalmaacutera hisz

baacuter minor komponenskeacutent de jellemzően ezekben a noumlveacutenyekben fordulnak elő26

A vizsgaacutelatok alapjaacuten elmondhatoacute hogy a tiramin szaacutermazeacutekok minden egyes G biloba mintaacuteban

jelen vannak A PAMPA-BBB vizsgaacutelat alapjaacuten kuumlloumln ki kell emelni a hor illetve az nmt jelenleacuteteacutet

melyek PAMPA-BBB alapjaacuten vaacuterhatoacute agyi penetraacutecioacuteja nagy illetve koumlzepes meacuterteacutekű Tekintettel a

tiramin szaacutermazeacutekok ismert adrenerg eacutes MAO-enzim inhibitor (MAOI) aktivitaacutesaacutera a kapott

eredmeacutenyek alaacutetaacutemaszthatjaacutek ezen komponensek szerepeacutet a G biloba kivonatokhoz kapcsolt MAOI

alapuacute antidepresszaacutens eacutes kedvező eacuterrendszeri veacuternyomaacutest fokozoacute hataacutesaacuteban27

Fentiek mellett a

vizsgaacutelatok arra is raacutemutattak hogy a kan mennyiseacuteg az oumlsszes vizsgaacutelt mintaacuteban kis mennyiseacutegben

22 Tassorelli C Greco R Morazzoni P Riva A Sandrini G Nappi G Cephalalgia 2005 25 612minus621 23Gauthier S Schlaefke S Clin Interv Aging 2014 9 2065ndash77 24Nash KM Shah ZA Integr Med Insights 2015 10 1ndash9 25Singh B Kaur P Gopichand RD Singh PS Fitoterapia 2008 79 401ndash18 26Servillo L Giovane A DrsquoOnofrio N Casale R Cautela D Ferrari G Balestrieri ML Castaldo D J Agric FoodChem 2014 62 2679ndash84 27Sakakibara H Ishida K Grundmann O Nakajima JI Seo S Butterweck V Minami Y Saito S Kawai Y Nakaya Y Terao J Biol Pharm Bull 2006 29 1767ndash70

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

16

ugyan de kimutathatoacute Tekintettel a kandicin ismert neurotoxikus hataacutesaacutera28

fontos lehet a kivonatok

kereskedelmi formalomban leacutevő G biloba termeacutekek monitorozaacutesa erre a komponensre is

10 aacutebra Tiramin szaacutermazeacutekok eloszlaacutesa Ginkgo biloba kivonatokban eacutes termeacutekekben illetve citrusfeacuteleacutekben

A Standard PhEur standard por B standard Minősiacutetett kereskedelmi referencia

63 Feacutelszintetikus ekdiszteroid szaacutermazeacutekok BBB-specifikus permeabilitaacutesaacutenak jellemzeacutese

631 Ekdiszteroid szaacutermazeacutekok mint portenciaacutelis gyoacutegyszerkeacutemiai ceacutelpontok

A feacutelszintetikus ekdiszteroidok PAMPA-BBB modellen toumlrteacutenő vizsgaacutelataacutera a Szegedi

Tudomaacutenyegyetemen Hunyadi Attila aacuteltal vezetett kutatoacutecsoporttal valoacute egyuumlttműkoumldeacutes kapcsaacuten

keruumllt sor Az ekdiszteroidok uacutej hataacutesteruumllete CNS-specifikus antitumor aktivitaacutes vizsgaacutelata kapcsaacuten

meruumllt fel a koumlzoumls egyuumlttműkoumldeacutes lehetőseacutege mely soraacuten a feladat a PAMPA-BBB vizsgaacutelat

segiacutetseacutegeacutevel olyan ekdiszteroid szaacutermazeacutek(ok) kivaacutelasztaacutesa volt mely(ek) hataacutesaacutet eacuterdemes a koumlltseacuteges

in vivo vizsgaacutelatban is kiproacutebaacutelni Az ekdiszteroidok a rovarokban alapvető fejlődeacutest eacutes vedleacutest

iraacutenyiacutetoacute hormonaacutelis szerepet toumlltenek be Az elmuacutelt eacutevek farmakoloacutegiai vizsgaacutelatai az aacuteltalaacutenos

anabolikus illetve az ahhoz szorosan kapcsoloacute adaptogeacuten (fizikai teljesiacutetmeacuteny fokozoacute eacutes stressz oldoacute)

hataacutes mellett raacutekellenes hataacutesaacutet is igazoltaacutek az ekdiszteroid vegyuumlletcsalaacutednak29

Ennek koumlszoumlnhetően

toumlbb ekdiszteroid tartalmuacute kivonat illetve taacuteplaacuteleacutek kiegeacutesziacutető vagy maacutes neacuteven bdquozoumlld anabolikumrdquo

keruumllt kereskedelmi forgalomba

632 Feacutelszintetikus ekdisztreoid szaacutermazeacutekok PAMPA-BBB eacutes in silico fizikai keacutemiai jellemzeacutese

A Szegedi Tudomaacutenyegyetem Farmakognoacutezia Inteacutezete aacuteltal izolaacutelt illetve előaacutelliacutetott oumlsszesen 37

termeacuteszetes vagy feacutelszintetikus ekdiszteroid szaacutermazeacutek vizsgaacutelataacutet veacutegeztuumlk el melyek szerkezete a

11 aacutebraacuten laacutethatoacute A vizsgaacutelt vegyuumlletek szerkezetuumlk alapjaacuten haacuterom alcsoportra oszthatoacutek (10 aacutebra

A minus 1-12 B minus 13-24 C minus 25-34) A haacuterom alcsoport azonos alapvaacutezzal rendelkezik Az A csoport

vegyuumlletei nem tartalmaznak dioxolaacuten gyűrűt miacuteg a B eacutes C csoport tagjai 1 eacutes 2 dioxolaacuten gyűrűvel

rendelkeznek

Első leacutepeacutesben a ACDPercepta programcsomag (ACD Labs)30

segiacutetseacutegeacutevel meghataacuteroztuk a

vegyuumlletek in silico fizikai keacutemiai parameacutetereit illetve clogBB eacuterteacutekeacutet A vegyuumlletek gyoacutegyszerkeacutemiai

eacutertelemben szeacuteles tartomaacutenyt fednek le mind molekulatoumlmeg (3625 lt MW lt 6749) polaacuteris felsziacuten

(944 lt TPSA lt 2176) szaacutemiacutetott lipofilitaacutes (-107 lt clogP lt 581) eacutes szaacutemiacutetott logBB (-200 lt

clogBB lt 072) eacuterteacutekeik alapjaacuten Ezt koumlvetően a vegyuumlletek in silico agyi penetraacutecioacuteja eacutes fizikai

keacutemiai karaktereacutenek oumlsszefuumlggeacutese a clogP illetve a TPSA eacuterteacutekek eacutes a clogBB adatok koumlzoumltti

korrelaacutecioacutejaacuten keresztuumll lett jellemezve Az eredmeacutenyek alapjaacuten a mindkeacutet esetben koumlzepes meacuterteacutekű

clogP eacutes clogBB koumlzoumltt pozitiacutev (R2 = 0707) miacuteg a TPSA eacutes a clogBB koumlzoumltt negatiacutev (R

2 = 0609)

lineaacuteris korrelaacutecioacute volt azonosiacutethatoacute A korrelaacutecioacutes eacuterteacutekek egyben arra is raacutemutattak hogy tisztaacuten in

silico adatok alapjaacuten az ekdiszteroidok BBB penetraacutecioacutejaacutenak jellemzeacutese a vegyuumlletek osztaacutelyozaacutesa

28Deguchi T Urakawa N Hayama T Ohkubo Y Jpn J Pharmacol 1963 13 143ndash59 29Bajguz A Bąkała I Talarek M Stud Nat Prod Chem 2015 45 121ndash45 30httpwwwacdlabscomproductspercepta

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

17

problematikus Ezen feluumll a vegyuumlletek TPSA eacuterteacuteke (TPSA gt 90) meacuteg az in silico becsleacutes alapjaacuten

BBB+ szaacutermazeacutekok (clogBB gt -05) eseteacuteben is kiacutevuumll esett a klasszikus gyoacutegyszerkeacutemiai teacuterre

vonatkozoacute TPSA tartomaacutenyboacutel Az elemzeacutes eredmeacutenye alaacutetaacutemasztja hogy a termeacuteszetes eredetű

vegyuumlletek gyoacutegyszerkeacutemiai szempontboacutel ortogonaacutelisak egyedi szerkezeti eacutes farmakoloacutegiai

tulajdonsaacutegot hordoznak

11 aacutebra A PAMPA-BBB modellel eacutes in silico parameacuteterekkel jellemzett feacutelszintetikus

ekdiszteroid szaacutermazeacutekok keacuteplete

Az in silico adatok ismereteacuteben az ekdisztreoid szaacutermazeacutekok vizsgaacutelataacutet ebben az esetben is a koraacutebban

noumlveacutenyi hatoacuteanyagok agyi penetraacutecioacutes sajaacutetsaacutegaacutenak jellemzeacuteseacutere kidolgozott PAMPA-BBB modell

felhasznaacutelaacutesaacuteval folytattuk A PAMPA-BBB modellben a legnagyobb BBB-specifikus penetraacutecioacutet a C

csoport vegyuumlletei mutattak Az ebbe a csoportba tartozoacute koumlzepes lipofilitaacutesuacute szaacutermazeacutekok (25 30-33)

permeabilitaacutesa eacutes membraacutenretencioacuteja is egyaraacutent magas volt Fokozott lipofilitaacutesuacute tagjai (26-29 34) viszont

vagy a mesterseacuteges lipidmembraacutenhoz koumltődtek vagy alacsony oldhatoacutesaacuteguk miatt nem voltak meacuterhetők

A szerkezet minus permeabilitaacutes oumlsszefuumlggeacutesek azonosiacutetaacutesaacutet koumlvetően a vizsgaacutelt ekdiszteroidokat PAMPA-BBB

permeabilitaacutesuk eacutes clogBB eacuterteacutekuumlk alapjaacuten is osztaacutelyoztuk A besorolaacutes ceacutelja a potenciaacutelisan magas agyi

penetraacutecioacutes sajaacutetsaacuteggal rendelkező ekdiszteroidok (logPe gt -60 eacutes clogBB gt 0) kivaacutelasztaacutes volt A

vegyuumlleteket neacutegy kategoacuteriaacuteba osztottuk A IV csoportba a PAMPA-BBB modell alapjaacuten nem penetraacuteloacute

vegyuumlletek keruumlltek melyeket tovaacutebbi keacutet alcsoportra lehetett osztani Neacutegy ekdiszteroid (10 aacutebra 16 26

29 34) eseteacuteben magas clogBB eacuterteacutekuumlk elleneacutere gaacutetolt BBB penetraacutecioacutet azonosiacutetottunk amit fokozott

lipofilitaacutesuk (clogP gt 3) eacutes nagymeacuterteacutekű membraacutenretencioacutejuk (MR gt 80) okozhatott A IV csoport

tovaacutebbi tizenegy tagja (11 aacutebra 3-9 12 23 24 37) azonos moacutedon viselkedett a keacutet modellben meacutert (MR

lt 25) eacutes becsuumllt parameacutetereik alapjaacuten hidrofil karakteruumlk voltak A III (10 aacutebra 1 2) eacutes a II (10 aacutebra

10) csoport vegyuumlleteinek a vaacuterhatoacutean alacsony illetve koumlzepes in vivo agyi penetraacutecioacutes tulajdonsaacutegaacutet

mind a PAMPA-BBB mind az in silico modell szaacutemiacutetaacutesa azonos moacutedon jelezte előre Az I csoportba a

fokozott agyi penetraacutecioacutejuacute ekdiszteroidokat soroltuk melyeket tovaacutebbi keacutet alcsoportra lehetett osztani

Tizenegy vegyuumlletneacutel (11 aacutebra 11 13-15 17-20 35 36) az in silico szaacutemiacutetaacutes (clogBBlt0) nem

taacutemasztotta alaacute a PAMPA-BBB modell előrejelzeacuteseacutet miacuteg oumlt vegyuumllet (11 aacutebra 25 30-33) eseteacuteben

aacuteltalunk meacutert in vitro eacutes az in silico adat is fokozott in vivo agyi penetraacutecioacutet jelzett előre A kapott

eredmeacutenyek illetve a gyoacutegyszerszerűseacutegre vonatkozoacute Muegge szűreacutesi kriteacuterium31

figyelembe veacuteteleacutevel a

25 31 eacutes 32 ekdiszteroid szaacutermazeacutekokat jeloumlltuumlk ki tovaacutebbi preklinikai vizsgaacutelatokra In vitro

neuroblasztomaacutes sejtvonalon veacutegzett vizsgaacutelatok alapjaacuten mind az oumlt vegyuumlletneacutel sikeruumllt igazolni a tumor

ellenes hataacutest Az aacuteltalunk kialakiacutetott szűreacutesi modell megfelelőseacutegeacutet egy időkoumlzben elveacutegzett in vivo

farmakokinetikai vizsgaacutelat is alaacutetaacutemasztotta Egyszeri doacutezisuacute intraperitoneaacutelis injekcioacutes adagolaacutest koumlvetően

a 25 ekdiszteroid szaacutermazeacutek (I csoport) szignifikaacutensan nagy mennyiseacutege volt kimutathatoacute patkaacutenyok

agyaacuteban miacuteg 3 (IV csoport) nem volt detektaacutelhatoacute32

31Muegge I Heald SL Brittelli D J Med Chem 2001 44 1841ndash6 32Kalaacutesz H Hunyadi A Tekes K Dolesal R Karvaly G Acta Chromatographica 2016 28 1ndash9

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

18

7 Teacutezisek

1 teacutezis

A certramidok mint szintetikus ceramid analoacutegok membraacutenalkotoacutekeacutent toumlrteacutenő alkalmazaacutesaacuteval illetve

optimaacutelaacutesi vizsgaacutelataink soraacuten kivaacutelasztott ideaacutelis szeacutenlaacutenchosszuacute certramid tovaacutebbaacute a koleszterin eacutes a

sztearinsav araacutenyaacutenak beaacutelliacutetaacutesaacuteval sikeruumllt kialakiacutetanunk egy az in vitro PAMPA rendszerben joacutel

alkalmazhatoacute mesterseacuteges membraacutent hatoacuteanyagok bőr penetraacutecioacute modellezeacuteseacutehez A mesterseacuteges

membraacuten oldoacutedaacutesaacuteeacutert felelős aacuteltalaacutenosan alkalmazott n-dodekaacuten szilikon olajra toumlrteacutenő csereacutejeacutevel

sikeruumllt eleacuternuumlnk a fizioloacutegiaacutes koumlruumllmeacutenyeket jobban koumlzeliacutető membraacuten hidrataacuteloacutedaacutesaacutet Oumlsszesseacutegeacuteben

elmondhatoacute hogy sikeruumllt kialakiacutetanunk egy olyan robusztus nagy aacuteteresztőkeacutepesseacutegű bőr-PAMPA

modellt ami az ex vivo humaacuten bőr permeabilitaacutesi vizsgaacutelatok eredmeacutenyeacutet joacutel visszaadja iacutegy a

gyoacutegyszerkutataacutes szaacutemaacutera alkalmas eszkoumlzkeacutent hasznaacutelhatoacute

2 teacutezis

A vizsgaacutelatok alapjaacuten sikeruumllt kidolgoznunk egy robusztus nagy aacuteteresztőkeacutepesseacutegű egykomponensű

n-dodekaacutent mint mesterseacuteges oldoacuteszer membraacutent tartalmazoacute PAMPA modellt ami alkalmas ex vivo

serteacutes bukkaacutelis mukoacutezaacuten keresztuumlli hatoacuteanyag felsziacutevoacutedaacutes modellezeacuteseacutere Ezen tuacutelmenően sikeruumllt

raacutemutatnunk hogy a kialakiacutetott bukkaacutelis-PAMPA modell formulaacutecioacutek kivaacutelasztaacutesaacuteban szimultaacuten

kioldoacutedaacutes-permeabilitaacutes vizsgaacutelatok előkeacutesziacuteteacuteseacuteben is hasznos eszkoumlz lehet

3 teacutezis

A PAMPA-BBB rendszer fejleszteacutese soraacuten optimaacuteltuk az inkubaacutecioacutes időt eacutes hőmeacuterseacutekletet a

mesterseacuteges membraacuten oumlsszeteacuteteleacutet tovaacutebbaacute a donor eacutes fogadoacute oldali koumlzegben segeacutedoldoacuteszerkeacutent

hasznaacutelt DMSO mennyiseacutegeacutet melynek eredmeacutenyekeacuteppen sikeruumllt egy a koraacutebbi in vitro nem sejtes

permeabilitaacutesi modellekhez viszonyiacutetva előrejelzőkeacutepesseacuteg eacutes meacutereacutesi ciklusidő tekinteteacuteben is

kedvezőbb modellt kialakiacutetanunk CNS-specifikus gyoacutegyszerjeloumllt vegyuumlletek permeabilitaacutesaacutenak

jellemzeacuteseacutere

4 teacutezis

A PLD kockaacutezat előrejelzeacuteseacutere iraacutenyuloacute modellfejleszteacutese soraacuten sikeruumllt bizonyiacutetanunk hogy a

(pH 74 rarr pH 40) gradiens pH elrendezeacutesű PAMPA modell alkalmas a citoszol rarr lizoszoacutema iraacutenyuacute

transzport modellezeacuteseacutere Oumlsszevetve az aacuteltalunk kialakiacutetott PAMPA modell eacutes az in vivo PLD

adatokat sikeruumllt raacutemutatnunk a szakirodalom aacuteltal javasolt egyiraacutenyuacute transzport mechanizmus

elsődleges jellegeacutere a PLD kialakulaacutesaacuteban Vizsgaacutelataink alapjaacuten igazoltuk tovaacutebbaacute hogy a PAMPA

rendszer alkalmas szoumlvetspecifikus penetraacutecioacutes folyamatok modellezeacuteseacutere is hiszen a tuumldő-specifikus

PAMPA modellel kapott kiemelkedő eredmeacuteny megfelel a PLD in vivo szoumlveti megjeleneacutes

gyakorisaacutegaacutenak A PAMPA modellben aacutelpozitiacutev eacutes aacutelnegatiacutev eredmeacutenyt adoacute hatoacuteanyagok eseteacuteben

irodalmi adatokkal eacutes sajaacutet meacutereacutesi eredmeacutenyekkel is sikeruumllt igazolnunk a metabolizmus szerepeacutet a

PLD kockaacutezat vaacuteltozaacutesaacuteban

5 teacutezis

A PAMPA-BBB modell alkalmazhatoacutesaacutegaacutet sikeruumllt kiterjesztenuumlnk noumlveacutenyi eredetű hatoacuteanyagok

BBB penetraacutecioacutejaacutenak jellemzeacuteseacutere is tovaacutebbaacute igazoltuk szelektivitaacutesaacutet fitokeacutemiai eacutertelemben is

Kihasznaacutelva a modell nagyfokuacute szelektivitaacutesaacutet sikeruumllt igazolnunk hasznaacutelhatoacutesaacutegaacutet noumlveacutenyi

kivonatok eseteacuteben is A PAMPA-BBB rendszer tesztkoumlruumllmeacutenyeinek moacutedosiacutetaacutesaacuteval (sokkomponensű

kivonatokat megemelt doacutezisban deuteraacutelt pufferben vizsgaacutelva) a fogadoacute oldali mintaacutek direkt NMR eacutes

LC-MS meacutereacuteseacutevel sikeruumllt dereplikaacutelnunk illetve uacutej BBB permeaacutebilis komponenskeacutent azonosiacutetanunk

kivaacutelasztott noumlveacutenyi kivonatok komponenseit Az eredmeacutenyek alapjaacuten igazoltuk hogy az aacuteltalunk

kialakiacutetott PAMPA-BBB ndash HPLC-MS ndash NMR kaszkaacuted egy uacutej hateacutekony megoldaacutest nyuacutejthat a

termeacuteszetes anyagokboacutel kiinduloacute koumlzponti idegrendszeri gyoacutegyszerkutataacutesban

6 teacutezis

A PAMPA-BBB - HPLC-MSMS kapcsolt technika segiacutetseacutegeacutevel Ginkgo biloba standardizaacutelt

kivonatokon sikeruumllt azonosiacutetanunk olyan BBB+ biomarkereket melyek megfeleltek az in vivo

farmakokinetikai illetve neurobioloacutegiai hataacutesukra vonatkozoacute leiacuteraacutesoknak Az eredmeacutenyeink tovaacutebbi

bizonyiacuteteacutekul szolgaacutelnak a habilitaacutecioacutem 5 teacuteziseacutehez vagyis a PAMPA-BBB technika alkalmas noumlveacutenyi

kivonatok illetve akaacuter patikai termeacutekek neurobioloacutegiailag aktiacutev komponenseinek azonosiacutetaacutesaacutera

Vizsgaacutelataink alapjaacuten G biloba kivonatokban elsőkeacutent iacutertunk le neacutegy tiramin szaacutermazeacutekot illetve ezek

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

19

mennyiseacutegi eloszlaacutesaacutet ginkgo termeacutekekben is sikeruumllt jellemeznuumlnk A kapott eredmeacutenyek alapjaacuten keacutet

tiramin szaacutermazeacutekot az N-metil-tiramint eacutes a hordenint potenciaacutelis BBB+ komponenskeacutent

azonosiacutetottuk A tiramin szaacutermazeacutekok ismert adrenerg eacutes MAO-gaacutetloacute hataacutesai alapjaacuten sikeruumllt

raacutemutatnunk lehetseacuteges szerepuumlkre a ginkgo kivonatok vaszkulaacuteris eacutes antidepresszaacutens hataacutesaacuteban

illetve a kandicin peacuteldaacutejaacuten a neurotoxikoloacutegiai kockaacutezatukra

7 teacutezis

A PAMPA-BBB modellben kapott permeabilitaacutesi adatok in silico fizikai keacutemiai eacutes clogBB

parameacuteterek illetve gyoacutegyszerszerűseacutegre vonatkozoacute szabaacutely felhasznaacutelaacutesaacuteval sikeruumllt egy olyan

oumlsszetett szűreacutesi kriteacuteriumrendszert kidolgoznunk ami alkalmasnak bizonyult feacutelszintetikus

ekdiszteroid szaacutermazeacutekok agyi penetraacutecioacutes keacuteszseacutegeacutenek osztaacutelyozaacutesaacutera A modellrendszer

alkalmazhatoacutesaacutegaacutet sikeruumllt alaacutetaacutemasztanunk in vitro farmakodinaacutemiaacutes illetve patkaacutenyokon veacutegzett in

vivo agyi penetraacutecioacutes vizsgaacutelatokkal is

8 Teacutezisek alapjaacutet keacutepező koumlzlemeacutenyek

IF Hiv

$

SP1 Sinkoacute B Garrigues TM Balogh GyT Nagy ZsK Tsinman O

Avdeef A Takaacutecs-Novaacutek K Skin-PAMPA A new method for fast

prediction of skin penetration Eur J Pharm Sci 2012 45 698-707

2987 45

SP2 Borbaacutes E Balogh A Bocz K Muumlller J Kiserdei Eacute Vigh T Sinkoacute

B Marosi A Halaacutesz A Dohaacutenyos Z Szente L Balogh GyT

Nagy ZsK In vitro dissolutionndashpermeation evaluation of an electrospun

cyclodextrin-based formulation of aripiprazole using uFluxTM

Int J

Pharm 2015 491 180-189

3994 6

SP3 Muumlller J Esső K Dargoacute G Koumlnczoumll Aacute Balogh GyT Tuning the

predictive capacity of the PAMPA-BBB model Eur J Pharm Sci 2015

79 53-60

3773 4

SP4 Balogh GyT Muumlller J Koumlnczoumll Aacute pH-gradient PAMPA-based in

vitro modell assay for drug-induced phospholipidosis in early stage of drug

discovery Eur J Pharm Sci 2013 49 81-89

3005 6

SP5 Balogh GyT Muumlller J Koumlnczoumll Aacute A model lacking relevant literature

comparsion J Pharm Biomed Anal 2015 104 47-48

3169 1

SP6 Koumlnczoumll Aacute Muumlller J Foumlldes E Beacuteni Z Veacutegh K Keacutery Aacute Balogh

GyT Applicability of a Blood-Brain Barrier Specific Artificial

Membrane Permeability Assay at the Early Stage of Natural Product-Based

CNS Drug Discovery J Nat Prod 2013 76 655-663

3285 15

SP7 Koumlnczoumll Aacute Rendes K Deacutekaacuteny M Muumlller J Riethmuumlller E Balogh

GyT Blood-brain barrier specific permeability assay reveals N-

methylated tyramine derivatives in standardized leaf extracts and herbal

products of Ginkgo biloba J Pharm Biomed Anal 2016 131 167-174

3169 -

SP8 Muumlller J Koumlnczoumll Aacute Martins A Csaacutebi J Fenyvesi F Hunyadi A

Balogh GyT BBB penetration-targeting physicochemical lead selection

Ecdysteroids as chemo-sensitizers against CNS tumors Eur J Pharm Sci

2017 96 571-577

3773 -

levelező szerző előző eacutevi impakt faktor $ fuumlggetlen hivatkozaacutesok szaacutema (2017 maacutejus 31)

Page 8: In vitro nem sejtes permeabilitási modellek...Dr. Balogh György Tibor Habilitációs tézisfüzet 4 „dermatomed” technikával előkészített bőrön végzett 40 vegyület vizsgálatából

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

8

vizsgaacuteltaacutek A PAMPA rendszer inkubaacutecioacuteja minden esetben szobahőmeacuterseacutekleten 18 oacuteraacuten aacutet toumlrteacutent

Az egyes mesterseacuteges membraacuten oumlsszeaacutelliacutetaacutesok mellett kapott effektiacutev permeabilitaacutesi eacuterteacutekeket

Lombardo eacutes mtsai aacuteltal kidolgozott in silico logBB adatokkal10

vetetteacutek oumlssze melynek alapjaacuten a

22 mgl PBLE koncentraacutecioacute eacutes 4 l n-dodekaacutennal keacutepzett oldatteacuterfogat mutatkozott ideaacutelisnak Az

optimaacutelt modellben a meacutert effektiacutev permeabilitaacutes (Pe) ndash in silico logBB oumlsszeveteacutese alapjaacuten soroltaacutek a

vegyuumlleteket CNS+ (Pe gt 410-6

cms) eacutes CNS- (Pe lt 210-6

cms) kategoacuteriaacutekba

42 PAMPA-BBB modell fejleszteacutese inkubaacutecioacutes parameacuteterek finomhangolaacutesa

Az előző pontban leiacutertaknak megfelelően a BBB-specifikus PAMPA modell fejleszteacutes kiindulaacutesi

pontjakeacutent a Di eacutes mtsai aacuteltal kidolgozott modell szolgaacutelt A fejleszteacutes ceacutelja egy olyan PAMPA modell

kidolgozaacutesa volt ami in vivo logBB adatokkal is joacute egyezeacutest mutat eacutes alkalmas lehet vezeacutermolekula

optimaacutelaacutesi szakaszban a kis szerkezeti vaacuteltozaacutesokboacutel adoacutedoacute permeabilitaacutesi kuumlloumlnbseacutegek alapjaacuten BBB

penetraacutecioacutes sajaacutetsaacuteg szerinti sorrend felaacutelliacutetaacutesaacutera azonos szerkezeti koumlrbe eső vegyuumlletek koumlzoumltt Ennek

megfelelően a modellfejleszteacutes első leacutepeacuteseacuteben a Di eacutes mtsai aacuteltal vizsgaacutelt hatoacuteanyagok illetve

kereskedelmi uacuteton beszerezhető in vivo logBB adattal rendelkező gyoacutegyszermolekulaacutekat gyűjtoumlttuumlnk

oumlssze

A kivaacutelasztott 27 diverz szerkezeti koumlrből szaacutermazoacute vegyuumllet mind molekulatoumlmeguumlk eacutes lipofilitaacutesuk

mind az in vivo logBB eacuterteacutekuumlk szempontjaacuteboacutel szeacuteles tartomaacutenyt fednek le illetve sav-baacutezis karakteruumlk

alapjaacuten is heterogeacutennek tekinthetők (5 savas 17 baacutezikus eacutes 5 neutraacutelis) A referencia vegyuumlletek

kivaacutelasztaacutesaacutenaacutel fontos szempont volt hogy agyi felsziacutevoacutedaacutesukat aktiacutev transzporterek ne befolyaacutesoljaacutek

A vizsgaacutelt hatoacuteanyagok koumlzuumll a BBB+ vegyuumlletek irodalmi adatok alapjaacuten passziacutev diffuacutezioacuteval jutnak

be a CNS-be

A vizsgaacutelat illetve a modelloptimaacutelaacutes első leacutepeacutesekeacutent a 27 kivaacutelasztott vegyuumllet permeabilitaacutesaacutenak

meghataacuterozaacutesa az eredeti Di eacutes mtsai aacuteltal kidolgozott PAMPA-BBB moacutedszer szerint toumlrteacutent A kapott

adatokat a meacutert logPe eacuterteacutekek eacutes a megfelelő in vivo logBB adatok koumlzoumltti lineaacuteris korrelaacutecioacute (R2 =

0697) alapjaacuten elemeztuumlk A modell prediktiacutev ereje koumlzepesnek mondhatoacute

A modellfejleszteacutes a tovaacutebbiakban az 11 pontban is bemutatott a PAMPA modell fejleszteacutesi iraacutenyaacutet

maacuter koraacutebban maacutesok aacuteltal is figyelembe vett vaacuteltoztathatoacute parameacuteterek leacutepeacutesenkeacutenti finom optimaacutelaacutesa

szerint toumlrteacutent

43 PAMPA-BBB modellrendszer inkubaacutelaacutesi hőmeacuterseacuteklet eacutes idő hataacutesaacutenak vizsgaacutelata

A vaacuteltoztathatoacute parameacuteterek koumlzuumll előszoumlr az inkubaacutelaacutesi hőmeacuterseacuteklet eacutes az idő hataacutesaacutet vizsgaacuteltuk A

PAMPA rendszer parameacutetereinek optimaacutelaacutesaacutenaacutel minden esetben az effektiacutev permeabilitaacutes (logPe) eacutes az

in vivo logBB eacuterteacutekek koumlzoumltti lineaacuteris korrelaacutecioacute vaacuteltozaacutesa volt a vezeacuterparameacuteter A kiindulaacutesi

PAMPA-BBB modell (inkubaacutelaacutesi koumlruumllmeacutenyek 18 oacutera RT) előrejelzőkeacutepesseacutege (R2 = 0557) az

inkubaacutelaacutesi idő eacutes hőmeacuterseacuteklet vaacuteltozaacutesaacutetoacutel csak kis meacuterteacutekben fuumlggoumltt Baacuter a szobahőmeacuterseacutekleten 4

oacuteraacutes inkubaacutelaacutes mellett kaptuk a legjobb korrelaacutecioacutet az in vivo adatokkal (R2 = 0693) a fizioloacutegiaacutes

koumlruumllmeacutenyekre eacutes a modell gyorsiacutetaacutesaacutera valoacute toumlrekveacutes illetve a korrelaacutecioacutek koumlzoumltti kis elteacutereacutes miatt a

tovaacutebbi modelloptimaacutelaacutesi leacutepeacutesek 4 oacuteraacutes 37 oC-on toumlrteacutenő inkubaacutecioacute mellett folytak (R

2 = 0580)

44 PAMPA-BBB modellrendszer membraacuten teacuterfogataacutenak eacutes oumlsszeteacuteteleacutenek vizsgaacutelata

A mesterseacuteges PAMPA membraacuten oldoacuteszer teacuterfogataacutenak vizsgaacutelata Carrara eacutes mtsainak a

megfigyeleacuteseacuteből indult ki11

Vizsgaacutelataikban a n-dodekaacutenban illetve n-dodekaacutenn-hexaacuten 11 (VV)

araacutenyuacute kevereacutek oldoacuteszerben oldott lipidekből aacutelloacute membraacuten alkalmazaacutesakor jelentős kuumlloumlnbseacuteget

azonosiacutetottak a vizsgaacutelt vegyuumlletek permeabilitaacutesi tulajdonsaacutegaacuteban A jelenseacuteg ebben az esetben abboacutel

adoacutedik hogy az illeacutekony oldoacuteszerkomponens vagyis a n-hexaacuten elpaacuterolog a membraacuten feluumlleteacuteről azaz

valoacutejaacuteban ezzel a vizsgaacutelati moacutedszerrel a lipidmembraacuten n-dodekaacuten mennyiseacutegeacutet vagyis az oldoacuteszer

komponens teacuterfogataacutet lehet vaacuteltoztatni

Fentiek alapjaacuten a mesterseacuteges membraacuten oldoacuteszer teacuterfogataacutenak hataacutesaacutet a kuumlloumlnboumlző n-dodekaacuten eacutes n-

hexaacuten araacutenyuacute (01 13 11 31 10) elegyeiben oldott szoumlvetspecifikus PBLE-t alkalmazaacutesa mellett

vizsgaacuteltuk a kivaacutelasztott 15 referencia vegyuumlleten Ebben az esetben is a logPe eacuterteacutekek eacutes az in vivo

logBB adatok koumlzoumltti korrelaacutecioacute tovaacutebbaacute a maacuter 35 pontban bemutatott nem-parameacuteteres SRD

moacutedszer segiacutetseacutegeacutevel toumlrteacutent a modellbeaacutelliacutetaacutesok eacuterteacutekeleacutese Vizsgaacutelataink alapjaacuten elmondhatoacute hogy

10Lombardo F Blake JF Curatolo WJ J Med Chem 1996 39 4750ndash45 11 Carrara S Reali V Misiano P Dondio G Bigogno C Int J Pharm 2007 345 125ndash33

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

9

mind a korrelaacutecioacutet (R2 = 089) mind az SRD eacuterteacutekeket (18) figyelembeveacuteve az 13 n-dodekaacutenn-hexaacuten

araacutenyuacute lipidoldoacuteszer oumlsszeteacutetel alkalmazaacutesa az optimaacutelis a PAMPA-BBB modell előrejelző keacutepesseacutegeacutet

figyelembe veacuteve

A koumlvetkező leacutepeacutesben a mesterseacuteges membraacuten keacutet komponenseacutenek a PBLE mennyiseacutegeacutenek (0-

10 mV) eacutes a n-dodekaacuten teacuterfogataacutenak (125-5 l) permeabilitaacutesra gyakorolt hataacutesaacutet vizsgaacuteltuk

reacuteszletesen Az eredmeacutenyek alapjaacuten a logPe minus logBB koumlzoumltti korrelaacutecioacutet figyelembe veacuteve aacutetlagosan a

kisebb n-dodekaacuten mennyiseacutegek mellett kaptunk nagyobb korrelaacutecioacutes eacuterteacutekeket az optimaacutelis membraacuten

oumlsszeteacutetel a 10 mV PBLE ndash 125 l n-dodekaacuten mellett volt azonosiacutethatoacute (R2=089) Az eredmeacuteny

alapjaacuten megaacutellapiacutethatoacute hogy a kis n-dodekaacuten eacutes nagy PBLE mennyiseacuteg egyuumlttesen segiacutetik a

mesterseacuteges lipidmembraacuten BBB specificitaacutesaacutenak kifejeződeacuteseacutet

Abboacutel kiindulva hogy a humaacuten CNS koleszterin tartalma (23 mgg) aacutetlagosan magasabb mint maacutes

szoumlvetekeacute12

a mesterseacuteges membraacuten permeabiltaacutesi viszonyainak vaacuteltozaacutesa eacutes a koleszterin mennyiseacutege

koumlzoumltti oumlsszefuumlggeacutest is reacuteszletes vizsgaacutelatuk A koleszterin koncentraacutecioacutejaacutet 033 eacutes 166 mV koumlzoumltt

vaacuteltoztattuk A koleszterin hataacutesa mind az eredeti 5 l n-dodekaacuten mind a n-dodekaacutenn-hexaacuten 13

(VV) araacutenyuacute oldoacuteszer rendszer mellett vizsgaacutelatra keruumllt A logPe minus logBB eacuterteacutekek koumlzoumltti lineaacuteris

korrelaacutecioacute eacutes SRD parameacuteterek vaacuteltozaacutesa alapjaacuten azt talaacuteltuk hogy a keacutet oldoacuteszerrendszerben a

koleszterinnek eacuteppen ellenteacutetes hataacutesa van a PAMPA modell BBB-specifikus jellegeacutere

Miacuteg a nagyobb n-dodekaacuten tartalmuacute mesterseacuteges membraacuten alkalmazaacutesa mellett a koleszterin

mennyiseacutegeacutenek noumlveleacutese javiacutetotta a modell logBB prediktivitaacutesaacutet addig a kisebb n-dodekaacuten tartalom

mellett a noumlvekvő koleszterin tartalom hataacutesaacutera a BBB-specifikus jelleg csoumlkkeneacutest mutatott

Az eredmeacutenyek alapjaacuten toumlrekedve a PAMPA-BBB modell előrejelző keacutepesseacutegeacutenek noumlveleacuteseacutere

koumlltseacuteghateacutekonysaacutegaacutera eacutes a mesterseacuteges membraacuten oumlsszeaacutelliacutetaacutesaacutenak egyszerűsiacuteteacuteseacutere az optimaacutelis

membraacuten oumlsszeaacutelliacutetaacutesnak a 10 mV PBLE 0 mV koleszterin n-dodekaacutenn-hexaacuten 13 araacutenyuacute

oldoacuteszer adoacutedott

45 Az oldhatoacutesaacuteg javiacutetaacutesa a segeacutedoldoacuteszer hataacutesa a PAMPA-BBB modellben

Az elmuacutelt 20 eacutevben a gyoacutegyszerkutataacutesban eacutes ezen beluumll kiemelten a CNS iraacutenyuacute teraacutepiaacutes teruumlleten

egyre fokozottabb a magas lipofilitaacutesuacute eacutes ennek koumlvetkezteacuteben a vizes koumlzegben rosszul oldoacutedoacute

vegyuumlletek kezeleacuteseacutenek probleacutemaacuteja A hatoacuteanyagok fizikai keacutemiai jellemzeacuteseacuteneacutel eacutes farmakoloacutegiai

vizsgaacutelatainaacutel az aacuteltalaacutenosan elfogadott segeacutedoldoacuteszer a polaacuteris aproacutetikus sajaacutetsaacuteguacute DMSO melyet

egyuacutettal a hatoacuteanyagok oldhatoacutesaacuteg javiacutetaacutesaacutenak eacuterdekeacuteben is alkalmaznak A DMSO in vitro sejtes

permeabilitaacutesi modellekben noumlveli a sejmembraacuten permeabilitaacutesaacutet amit a foszfolipid kettősreacutetegben az

oldoacuteszer aacuteltal kialakiacutetott poacuterusokkal magyaraacuteznak13

Fentiek miatt illetve a PAMPA-BBB rendszer

rosszul oldoacutedoacute vegyuumlletekre toumlrteacutenő kiterjeszteacutese eacuterdekeacuteben megvizsgaacuteltuk a DMSO hataacutesaacutet az

optimaacutelt modell eseteacuteben is

A DMSO hataacutesaacutet a keacutet koraacutebban bemutatott n-dodekaacuten eacutes n-dodekaacutenn-hexaacuten 13

oldoacuteszerrendszerben kialakiacutetott mesterseacuteges membraacuten eseteacuteben is megvizsgaacuteltuk A DMSO

permeabilitaacutesaacutet a PAMPA akceptor oldalaacuten kialakuloacute oldoacuteszer koncentraacutecioacute meghataacuterozaacutesaacuten keresztuumll

laacutengionizaacutecioacutes detektorral kapcsolt gaacutezkromatograacutefiaacutes technikaacuteval (GCminusFID) vizsgaacuteltuk A vizsgaacutelat

alapjaacuten a n-dodekaacutenban oldott PBLE eacutes koleszterin tartalmuacute membraacuten gyakorlatilag aacutetjaacuterhatatlan a

DMSO szaacutemaacutera 10 VV koszolvenst adva a donor oldali pufferhez az akceptor oldalon 001 VV-

ban volt csupaacuten meacuterhető a DMSO jelenleacutete A n-dodekaacutenn-hexaacuten 13 elegyeacutet tartalmazoacute

lipidmembraacuten maacuter kismeacuterteacutekben aacuteteresztő a DMSO oldoacuteszerre neacutezve A donor oldalon 10 VV

kiindulaacutesi koncentraacutecioacutejuacute DMSO mellett az akceptor oldalon 018 VV-ban jelent meg az oldoacuteszer

A tovaacutebbi vizsgaacutelatokban ahol a donor eacutes fogadoacute oldali DMSO koncentraacutecioacute 5-20 VV koumlzoumltt

vaacuteltozott a maacuter optimaacutelt PAMPA-BBB modell (10 mV PBLE n-dodekaacutenn-hexaacuten 13 4 oacutera 37oC)

prediktiacutev erejeacutenek vaacuteltozaacutesaacutet koumlvettuumlk Vizsgaacutelataink alapjaacuten meacuteg 10 eacutes 15 VV DMSO alkalmazaacutesa

mellett is a logPe eacutes in vivo logBB eacuterteacutekek koumlzoumltt szoros lineaacuteris korrelaacutecioacute (R2~085) volt

tapasztalhatoacute szignifikaacutens kuumlloumlnbseacuteg neacutelkuumll 15 VV DMSO tartalom felett a korrelaacutecioacute lecsoumlkkent

(R2=068) az eredmeacutenyek reprodukaacutelhatatlannaacute eacutes iacutegy megbiacutezhatatlannaacute vaacuteltak A legjobb eredmeacutenyt

5 VV DMSO hozzaacuteadaacutesaacuteval lehetett azonosiacutetani (R2=092)

12Dietschy JM Turley SD J Lipid Res 2004 45 1375ndash97 13Notman R Noro M OMalley B Anwar J J Am Chem Soc 2006 128 13982ndash3

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

10

46 Az optimaacutelt PAMPA-BBB modell vizsgaacutelata a teljes referencia vegyuumlletkoumlroumln

A PAMPA-BBB rendszer parameacutetereinek finomhangolaacutesaacutet koumlvetően a fejleszteacutes utolsoacute leacutepeacuteseacuteben az

optimaacutelt modell megbiacutezhatoacutesaacutegaacutenak prediktiacutev erejeacutenek ellenőrzeacuteseacutere a logPe eacutes in vivo logBB adatok

korrelaacutecioacutejaacutet a teljes 27 kivaacutelasztott referenciaanyagra kiterjesztve is megvizsgaacuteltuk Az optimaacutelt

koumlruumllmeacutenyek koumlzoumltt azaz 4 oacutera 37 oC-on toumlrteacutenő inkubaacutelaacutes izo-pH (pH = 74) koumlruumllmeacutenyek 5 VV

DMSO segeacutedoldoacuteszert alkalmazva PBLE (10 mV koleszterin neacutelkuumll) membraacuten 31 n-hexaacutenn-

dodekaacuten elegyeacuteben oldva R2 = 0839 lineaacuteris korrelaacutecioacutes eacuterteacuteket kaptunk (6 aacutebra) Tekintettel arra

hogy ezt a korrelaacutecioacutes eacuterteacuteket heterogeacuten szerkezeti eacutes fizikai keacutemiai sajaacutetsaacuteguacute vegyuumlleteken eacuterte el a

modell elmondhatoacute hogy a kialakiacutetott PAMPA-BBB rendszer kellően robusztus eacutes prediktiacutev ereje

alkalmassaacute teszi CNS hataacutest mutatoacute vezeacutermolekulaacutek BBB-specifikus permeabilitaacutesaacutenak jellemzeacuteseacutere

6 aacutebra Az optimaacutelt PAMPA-BBB modellben meacutert effektiacutev permeabilitaacutes eacuterteacutekek eacutes az

in vivo logBB adatok koumlzti lineaacuteris korrelaacutecioacute

5 Foszfolipidoacutezis modellezeacutese szoumlvetspecifikus gradiens pH elrendezeacutesű PAMPA rendszerekben

51 A foszfolipidoacutezis mint gyoacutegyszermelleacutekhataacutes eacutes kialakulaacutesaacutenak mechanizmusa

A foszfolipidoacutezis (PLD) mint fizioloacutegiaacutes jelenseacuteg a foszfolipidek tuacutelzott felhalmozoacutedaacutesaacutet jelenti a

sejtek lizoszoacutemaacutejaacuteban14

aminek egyik jellemző citoloacutegiai megjeleneacutese a lamellaacuteris testek kialakulaacutesa

A jelenleg alkalmazott gyoacutegyszerkincs 5 -aacutenaacutel iacutertak le a PLD-al oumlsszefuumlggő melleacutekhataacutesokat Az

ehhez koumlthető melleacutekhataacutesok kritikus toxikoloacutegiai jellegeacutet az is bizonyiacutetja hogy 2006-ban az FDA

leacutetrehozta az bdquoFDA Phospholipidosis Working Grouprdquo-ot A megfigyeleacutesek szerint a PLD aacuteltalaacuteban a

baacutezikus vagy kationos amfifil karakterű gyoacutegyszerek (CAD ndash cationic amphiphilic drugs) kroacutenikus

adagolaacutesa mellett jelenik meg amit ezen hatoacuteanyagok lizoszoacutemaacutekba toumlrteacutenő egyiraacutenyuacute transzportjaacuteval

magyaraacuteznak Az egyiraacutenyuacute transzport soraacuten a CAD molekula a citoszoacutel koumlzegeacuteből (pH 74) a joacuteval

savasabb (pH~4) lizoszoacutemaacuteba keruumllve protonaacuteloacutedik polaritaacutesa ennek koumlszoumlnhetően megnő iacutegy a

citoszol iraacutenyuacute transzportja gaacutetolt lesz A folyamat oumlsszesseacutegeacuteben a CAD karakterű vegyuumlletek

lizoszoacutemaacuteban valoacute felhalmozoacutedaacutesaacutehoz a lizoszoacutema homeosztaacutezisaacutenak illetve ennek eredmeacutenyekeacutepp

lipid anyagcsereacutejeacutenek felborulaacutesaacutehoz vezet A folyamat koumlzvetve a foszfolipidek felhalmozoacutedaacutesaacutet

eredmeacutenyezi ami a lamellaacuteris keacutepletek kialakulaacutesaacuteval jaacuter

A PLD kuumlloumlnboumlző szoumlvetekben alakulhat ki azonban leggyakrabban a tuumldő alveolaacuteris makrofaacutegjaiban

fordul elő A folyamat aacuteltalaacuteban reverzibilis a gyoacutegyszeradagolaacutes felfuumlggeszteacuteseacutet koumlvetően a sejtek

homeosztaacutezisa helyreaacutell

52 A foszfolipidoacutezis in silico eacutes in vitro modelljei

A PLD fokozott toxicitaacutesi kockaacutezata miatt a melleacutekhataacutes előrejelzeacuteseacutere szaacutemos in silico szaacutemiacutetaacutesi

moacutedszert is kidolgoztak A modellek jellemzően gyoacutegyszeripari koumlrnyezetben lettek kifejlesztve

melyek azonos moacutedon a hatoacuteanyagok keacutet fizikai keacutemiai parameacutetereacutevel a proton-disszociaacutecioacuteval (pKa)

14Halliwell WH Toxicol Pathol 1997 25 53ndash60

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

11

eacutes a lipofilitaacutessal (logPD) suacutelyozzaacutek a melleacutekhataacutes megjeleneacuteseacutenek rizikoacutejaacutet A habilitaacutecioacute

terjedelmeacutere tekintettel ezek koumlzuumll csak kettő keruumll bemutataacutesra

Ploemen eacutes mtsai (Organon) a hatoacuteanyagok szaacutemiacutetott legbaacutezikusabb N atomjaacutehoz koumlthető cpKa

(szaacutemiacutetott pKa) eacutes clogP (szaacutemiacutetott logP) eacuterteacutekek felhasznaacutelaacutesaacuteval kuumlloumlnboumlztetteacutek meg a

foszfolipidoacutezist indukaacuteloacute (PLD+) eacutes nem indukaacuteloacute (PLD-) anyagokat A modell PLD+-nak jeloumlli

azokat a vegyuumlleteket melyekneacutel (cpKa)2+(clogP)

2 gt 90 A szabaacutely kiegeacutesziacuteteacutesekeacutent PLD- osztaacutelyba

sorolandoacute az a vegyuumllet melyre igaz hogy cpKabaacutezis lt 8 eacutes clogP lt 115

Tomizawa eacutes mtsai (Pfizer) a

vegyuumlletek clogP eacuterteacutekeacutet eacutes pH 4-en szaacutemiacutetott nettoacute toumllteacuteseacutet (NT) kombinaacutelva neacutegy (- alacsony

koumlzepes magas) kategoacuteria szerint skaacutelaacutezott modellt javasoltaacutek a PLD in silico előrejelzeacuteseacutere16

A jelenleg ismert in vitro PLD modellek elmeacuteleti haacutettereacuteben a foszfolipid eacutes a hatoacuteanyag koumlzoumltt

kialakuloacute koumllcsoumlnhataacutes jellemzeacutese aacutell A Vitovic eacutes mtsai aacuteltal kidolgozott szűrőrendszerben a

koumllcsoumlnhataacutes hateacutekonysaacutegaacutet a kritikus micellakeacutepződeacutesi koncentraacutecioacute (CMC) segiacutetseacutegeacutevel jellemzik A

96 lyukuacute meacuterőtaacutelcaacuten egyszerre 8 vegyuumlletet lehet a modellben vizsgaacutelni mivel a CMC

meghataacuterozaacutesaacutehoz egy 8-12 pontos feluumlleti feszuumlltseacuteg ndash koncentraacutecioacute goumlrbeacutet kell felvenni17

Emiatt baacuter

a moacutedszer automatizaacutelhatoacute az aacuteteresztőkeacutepesseacutege relatiacutev csekeacutelynek mondhatoacute Zhou eacutes mtsai a

modell aacuteteresztőkeacutepesseacutegeacutenek noumlveleacutese eacuterdekeacuteben fluoreszcens festeacutek (Prodan) segiacutetseacutegeacutevel

hataacuteroztaacutek meg a kritikus micellakeacutepződeacutesi koncentraacutecioacutet18

Baacuter az előző moacutedszerhez keacutepest

vegyuumlletenkeacutent kevesebb meacutereacutesi pontot kell felvenni eacutes a vizsgaacuteloacute moacutedszer is gyorsabb robusztusabb

de aacuteteresztőkeacutepesseacutege meacuteg mindig csekeacutely

PLD előrejelzeacuteseacutere kidolgozott kromatograacutefiaacutes moacutedszerek eseteacuteben foszfolipidekkel moacutedosiacutetott

aacutelloacutefaacutezist alkalmaznak Az immobilizaacutelt mesterseacuteges membraacuten (Immobilized Artificial Membrane ndash

IAM) alapuacute eacutes az elektrokinetikus kromatograacutefiaacutes (ElectroKinetic Chromatography ndash EKC)19

moacutedszerek eseteacuteben az aacutelloacutefaacutezis eacutes hatoacuteanyag koumlzoumltt kialakuloacute koumllcsoumlnhataacutes a kromatograacutefiaacutes retencioacutes

teacutenyezővel (logkAOT) jellemezhető

53 PAMPA alapuacute modell fejleszteacutese gyoacutegyszer indukaacutelta foszfolipidoacutezis előrejelzeacuteseacutere

A PLD eddig ismert in vitro modelljei a foszfolipidek eacutes a hatoacuteanyagok koumlzoumltt kialakuloacute

koumllcsoumlnhataacuteson alapuloacute vizsgaacutelati moacutedszerek A PAMPA rendszer ehhez keacutepest egy olyan uacutej

lehetőseacuteggel kecsegtetett melynek koumlszoumlnhetően a PLD felteacutetelezett mechanizmusa (12 aacutebra) a

citoszol (pH 74) - lizoszoacutema (pH~4) iraacutenyuacute transzport vaacutelik modellezhetőveacute Ennek igazolaacutesaacutera a

modellfejleszteacutes első leacutepeacuteseacuteben egy olyan adatkeacuteszlet oumlsszegyűjteacuteseacutere keruumllt sor ami a hatoacuteanyagok in

vivo in vitro vizsgaacutelatokkal illetve in silico szaacutemiacutetaacutessal alaacutetaacutemasztott PLD indukcioacutejaacutera vonatkozoacute

adatot tartalmaz Habaacuter oumlsszesen 63 referenciavegyuumlleten veacutegeztuumlk el a vizsgaacutelatokat a habilitaacutecioacute

terjedelmeacutere valoacute tekintettel csak a modellfejleszteacutesneacutel hasznaacutelt 21 hatoacuteanyag illetve a modellben

aacutelpozitiacutev vagy aacutelnegatiacutev eredmeacutenyt adoacute amlodipin(28) bupropion(38) metapirileacuten(47)

mianszerin(49) illetve eacutes a szertralin(58) klorokvin(3) eacutes fenacetin(18) adatait mutatom be

reacuteszletesen A modellbeaacutelliacutetaacutes első leacutepeacuteseacuteben a teljes in vivo PLD kockaacutezati adattal rendelkező referencia

gyűjtemeacutenyből 21 hatoacuteanyag keruumllt kivaacutelasztaacutesra (11 PLD+ eacutes 10 PLD-) A PAMPA vizsgaacutelatnaacutel keacutet

fő optimaacutelaacutesi parameacutetert a mesterseacuteges lipidmembraacuten szoumlvetspecifikus oumlsszeteacuteteleacutet eacutes a donor-fogadoacute

koumlzegek pH-jaacutet vaacuteltoztattuk A PLD szoumlveti lokalizaacutecioacuteja alapjaacuten a tuumldő a BBB a sziacutev a maacutej eacutes a

vese szoumlveti lipidoumlsszeteacutetelek megfelelő PAMPA modelleket alakiacutetottuk ki

A PAMPA rendszer maacutesik a PLD mechnizmusa szempontjaacuteboacutel kritikus parameacutetere a donor eacutes fogadoacute

cellaacutek koumlzegeacutenek pH eacuterteacuteke volt A vizsgaacutelatot ennek megfelelően haacuterom kuumlloumlnboumlző beaacutelliacutetaacutes mellett

izo-pH 40 izo-pH 74 eacutes gradiens (donorpH 74 rarr fogadoacutepH 40) meacutereacutesi elrendezeacutesekben veacutegeztuumlk A

haacuterom elrendezeacutesben kapott effektiacutev permeabilitaacutesi eacuterteacutekek vaacuteltozaacutesa illetve az in vivo PLD

kockaacutezattal valoacute korrelaacutecioacuteja a 7 aacutebraacuten laacutethatoacute Ennek megfelelően a koumlzvetlen citoszoacutel ndash liposzoacutema

iraacutenyuacute transzportot modellező gradiens pH elrendezeacutesű PAMPA rendszerben kapott eredmeacutenyek

mutattaacutek a legjobb korrelaacutecioacutet az in vivo PLD kockaacutezati adatokkal azzal a megkoumlteacutessel hogy a

15Ploemen JP Kelder J Hafmans T van de Sandt H van Burgsteden JA Saleminki PJ van Esch E Exp Toxicol Pathol 2004 55 347ndash

55 16Tomizawa K Sugano K Yamada H Horii I J Toxicol Sci 2006 31 315ndash24 17Vitovič P Alakoskela J-M Kinnunen PKJ J Med Chem 2008 51 1842ndash8 18Zhou L Geraci G Hess S Yang L Wang J Argikar U Anal Chem 2011 83 6980ndash7 19Jiang Z Reilly J J Pharm Biomed Anal 2012 61 184ndash90

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

12

permeabilitaacutesi kuumlszoumlboumlt Pe=2510-6

cms eacuterteacutekneacutel huacuteztuk meg Az elővizsgaacutelat eredmeacutenye alapjaacuten a

kivaacutelasztott gradiens pH-juacute PAMPA rendszerben toumlrteacutenő vizsgaacutelatot kiterjesztettuumlk a teljes 63

referenciavegyuumlletre A PAMPA rendszereket előrejelzőkeacutepesseacuteguumlk illetve a modelljoacutesaacuteg alapjaacuten a

negatiacutev prediktiacutev (NPV) eacutes pozitiacutev prediktiacutev eacuterteacutekuumlk (PPV) valamint a pontossaacuteguk alapjaacuten is

jellemeztuumlk

7 aacutebra Haacuterom kuumlloumlnboumlző pH elrendezeacutesű (izo-pH 40 izo-pH 74 eacutes gradiens pH (74 ndash 40) tuumldő-specifikus

PAMPA modell effektiacutev permeabiliaacutesi adatai eacutes PLD kockaacutezati osztaacutelyok szerinti korrelaacutecioacuteja (N = 21)

A teljes 63 referenciavegyuumlletre kapott Pe eacuterteacutekek in vivo PLD kockaacutezatra vonatkozoacute korrelaacutecioacutejaacutenak

joacutesaacutegi adatait (NPV PPV pontossaacuteg) oumlsszehasonliacutetottuk az in silico Ploemen eacutes Tomizawa modellek

illetve a maacutesik keacutet in vitro CMC eacutes EKC modellek adataival is (2 taacuteblaacutezat)

2 taacuteblaacutezat Az in silico in vitro nem-sejtes eacutes PAMPA modellek eredmeacutenyeinek statisztikai oumlsszehasonliacutetaacutesa

PPVd () NPV

e () Pontossaacuteg ()

In silico modellek Ploemen modell 73 86 81

Tomizawa modell 92 70 79

In vitro nem-sejtes moacutedszerek CMC

a modell (N=31) 100 75 87

EKCb modell (N=23) 92 82 87

gradiens-pH PAMPA modell

BBB 92 84 87

Maacutej 92 84 87

Tuumldő 92 89 90

Vese 92 86 89

Sziacutev 92 84 87

Baacuter a PAMPA modellekben oumlsszesen 63 vegyuumllet keruumllt vizsgaacutelatra az oumlsszehasonliacutetaacutesra kivaacutelasztott in vitro

modellek koumlzoumllt meacutereacutesi pontjai csak 31 (CMC) eacutes 23 (EKC) vegyuumllet eseteacuten voltak aacutetfedeacutesben aCMC kritikus

micellakeacutepző koncentraacutecioacute bEKC elektrokinetikus kromatograacutefia

cPS foszfatidilszerin

dPPV pozitiacutev prediktiacutev

eacuterteacutek eNPV negatiacutev prediktiacutev eacuterteacutek

Az adatok alapjaacuten laacutethatoacute hogy a beaacutelliacutetott uacutej gradiens pH elrendezeacutesű PAMPA modell PPV NPV

eacuterteacutekei eacutes pontossaacutega is aacutetlagosan nagyobb mint az in silico illetve in vitro CMC eacutes EKC

modelleknek

A szoumlvetspecifikus mesterseacuteges membraacutenok joacutesaacutegi mutatoacuteit vizsgaacutelva a tuumldő-specifikus modell

tekinthető a legjobbnak ami megfelel PLD in vivo elsődleges megjeleneacuteseacutevel eacutes bizonyiacutetja a modell

szoumlvetspecifikus jellegeacutet is Maacuter az elővizsgaacutelatok in vivo PLD adataival toumlrteacutent oumlsszeveteacutes is

raacutemutatott hogy neacutehaacuteny vegyuumllet a PAMPA modellben aacutelpozitiacutevnak illetve aacutelnegatiacutevnak adoacutedik

Ennek haacutettereacuteben a legtoumlbb esetben a vegyuumlletek fokozott metabolizmusa illetve a keacutepződő metabolit

elteacuterő PLD kockaacutezta aacutell Mindoumlssze keacutet az aacutelnegatiacutev fenacetin(18) eacutes az aacutelpozitiacutev bupropion(38)

hatoacuteanyagok eseteacuteben nem talaacuteltunk arra kiacuteseacuterletes adatot hogy a kapott ellentmondaacutest a

metabolizmusukkal magyaraacutezni tudjuk A fenacetin fő metabolitja a 4-etoxi-anilin pH-gradiens

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

13

PAMPA vizsgaacutelata soraacuten a fenacetinhez keacutepest kapott fokozott permeabilitaacutes alaacutetaacutemasztja a

metabolizmus szerepeacutet a vegyuumllet PLD sajaacutetsaacutegaacutenak alakulaacutesaacuteban A bupropion(38) metabolitjaacutenak a

hidroxibupropionnak20

is elveacutegeztuumlk a pH-gradiens PAMPA vizsgaacutelataacutet Ebben az esetben a metabolit

effektiacutev permeabilitaacutesa csak kis meacuterteacutekben csoumlkkent a kockaacutezati hataacutereacuterteacuteket nem eacuterte el (8 aacutebra) Az

eredmeacuteny alapjaacuten elmondhatoacute hogy ebben az esetben a metabolizmus csupaacuten csoumlkkenti a PLD

kockaacutezataacutet

8 aacutebra A fenacetin(18) eacutes a bupropion(38) fő metabolitjai eacutes osztaacutelyozaacutesuk a PLD modellekben

6 Noumlveacutenyi kivonatok noumlveacutenyi alapuacute hatoacuteanyagok eacutes feacutelszintetikus analoacutegjainak vizsgaacutelata eacutes

jellemzeacutese az optimaacutelt PAMPA-BBB modell felhasznaacutelaacutesaacuteval

61 Koumlzponti idegrendszerre hatoacute vegyuumlletek azonosiacutetaacutesa noumlveacutenyi kivonatokboacutel

PAMPA-BBB ndash HPLC-MS ndash NMR kapcsolt technika kidolgozaacutesa

611 Noumlveacutenyi kivonatok mint potenciaacutelis ceacutelpontok koumlzponti idegrendszeri

gyoacutegyszerkutataacutesban

A noumlveacutenyi kivonatok neurobioloacutegiai hataacutesaacutet szaacutemos etnofarmakoloacutegiai leiacuteraacutes bizonyiacutetja emiatt uacutej

hatoacuteanyagok azonosiacutetaacutesa szempontjaacuteboacutel ideaacutelis kiindulaacutesi pontot jelenthetnek koumlzponti idegrendszeri

betegseacutegekre iraacutenyuloacute kutataacutesokban21

Maacuter a CNS megbetegedeacutesekre iraacutenyuloacute gyoacutegyszerkeacutemiai

munka korai faacutezisaacuteban fontos a gyoacutegyszerjeloumllt vegyuumlletek BBB-on keresztuumlli penetraacutecioacutejaacutenak

előrejelzeacutese amire szaacutemos in silico eacutes in vitro modell aacutell rendelkezeacutesre Ez alapjaacuten egy hateacutekony

nagyfokuacute BBB szelektivitaacutessal rendelkező szűreacutesi modell nagyban segiacutethetneacute az eziraacutenyuacute CNS

kutataacutest A noumlveacutenyi eredetű kivonatok vizsgaacutelataacutenak maacutesik sarkalatos pontja a dereplikaacutecioacute vagyis a

koraacutebban maacuter leiacutert komponensek gyors azonosiacutetaacutesa ami gyorsiacutethatja az uacutej hatoacuteanyagok izolaacutelaacutesaacutenak

eacutes szerkezetazonosiacutetaacutesaacutenak folyamataacutet

Mindezek figyelembeveacuteteleacutevel keacutezenfekvőnek tűnt a maacuter 4 pontban bemutatott optimaacutelt PAMPA-

BBB modell alkalmazaacutesaacutenak kiterjeszteacutese noumlveacutenyi eredetű mintaacutek vizsgaacutelataacuteban

612 PAMPA-BBB modell kiterjeszteacutese noumlveacutenyi eredetű hatoacuteanyagok jellemzeacuteseacutere

A noumlveacutenyi hatoacuteanyagok kivonatok vizsgaacutelataacutenaacutel a PAMPA-BBB modellben az 5l 10 mV PBLE

166 mV koleszterin mellett emelt n-dodekaacutenos oldatot tartalmazoacute mesterseacuteges membraacuten keruumllt

kialakiacutetaacutesra A PAMPA modell kiterjeszthetőseacutegeacutet a noumlveacutenyi kivonatokra 23 termeacuteszetes eacutes 20

termeacuteszetes hatoacuteanyagra visszavezethető vegyuumlleten keresztuumll vizsgaacuteltuk A hatoacuteanyagok szerkezetileg

eacutes fizikai keacutemiai sajaacutetsaacuteguk alapjaacuten is vaacuteltozatosak in vivo logBB eacuterteacutekuumlk -2 eacutes 1 koumlzeacute esik

Megvizsgaacutelva a PAMPA-BBB modellben kapott logPe eacuterteacutekek eacutes az in vivo logBB adatok koumlzoumltti

lineaacuteris korrelaacutecioacutet (R2=072) a modell a noumlveacutenyi eredetű vegyuumlletek BBB penetraacutecioacutejaacutenak

előrejelzeacuteseacutere is alkalmasnak bizonyult A kapott lineaacuteris korrelaacutecioacute illetve a vizsgaacutelati pontok

elhelyezkedeacutese alapjaacuten reacuteszben oumlnkeacutenyesen de figyelembe veacuteve hogy a CNS hataacutesuacute gyoacutegyszerek

eseteacuteben aacutetlagosan a logBB gt -05 azok a noumlveacutenyi eredetű vegyuumlletek tekinthetőek BBB+-nak

melyekneacutel logPe gt -60 eacuterteacuteket kapunk az optimaacutelt PAMPA-BBB modellben

Ezt koumlvetően tekintettel a vizsgaacutelandoacute a noumlveacutenyi kivonatok vaacuteltozatos oumlsszeteacuteteleacutere szuumlkseacutegesseacute vaacutelt a

PAMPA-BBB modell fitokeacutemiai szelektivitaacutesaacutenak jellemzeacutese is Ennek eacuterdekeacuteben oumlsszesen 72

20Molnari JC Hassan HE Myers AL Eur J Drug Metab Pharmacokinet 2012 37 57ndash63 21Campos H C Rocha M D Viegas F P D Nicastro P C Fossaluzza P C Fraga C A M Barreiro E J Viegas C Jr CNS Neurol Disord Drug Targets 2011 10 240minus51

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

14

fitokeacutemiai szempontboacutel diverz noumlveacutenyi eredetű vegyuumllet BBB-specifikus permeabilitaacutesaacutet vizsgaacuteltuk

meg A 9 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy a vizsgaacutelt vegyuumlleteket oumlsszesen 4 fitokeacutemiai csalaacutedba lehet besorolni

illetve tovaacutebbi (egyeacuteb) fitokeacutemiailag fontos szerkezetű vegyuumllet is kivaacutelasztaacutesra keruumllt A vizsgaacutelat

alapjaacuten laacutethatoacute hogy a polaacuteros cukoregyseacuteget tartalmazoacute vegyuumlletek (glikozidok) eacutes a karbonsav

szaacutermazeacutekok logPe eacuterteacuteke -60 alaacute esett ami oumlsszhangban a BBB-roacutel a 41 pontban leiacutertakkal azaz a

BBB szoros illeszkedeacutesű lipid szerkezeteacutenek eacutes negatiacutev toumllteacutesfelhőjeacutenek koumlszoumlnhetően kizaacuterja a nagy

polaacuteris (pl cukoregyseacuteget) eacutesvagy negatiacutev toumllteacutest savas karakterű szerkezeti egyseacuteget hordozoacute

vegyuumlleteket Ezzel ellenteacutetben a cukoregyseacuteget nem tartalmazoacute flavonoid aglikonok a lipofil

esetenkeacutent baacutezikus szerkezeti egyseacuteget tartalmazoacute alkaloidok eacutes egyeacuteb CNS hataacutes szempontjaacuteboacutel

eacuterdekes noumlveacutenyi eredetű vegyuumlletek PAMPA-BBB permeabilitaacutesa azaz logPe eacuterteacuteke jellemzően

nagyobb volt mint -60 Az eredmeacuteny alapjaacuten elmondhatoacute volt hogy a beaacutelliacutetott modell fitokeacutemiai

eacutertelemben szelektiacutev iacutegy noumlveacutenyi kivonatok BBB-specifikus jellemzeacuteseacutere is joacutel hasznaacutelhatoacute

9 aacutebra Fitokeacutemiailag relevaacutens hatoacuteanyagok PAMPA-BBB vizsgaacutelata lineaacuteris korrelaacutecioacuteja in vivo

logBB adatokkal (N = 72)

A fenti keacutet vizsgaacutelat alapjaacuten a Richter Gedeon Nyrt eredeti kutataacutesaacutenak molekulabankjaacuteban talaacutelhatoacute

mintegy 5500 előfrakcionaacutelt (veacutekonyreacuteteg kromatograacutefia alapjaacuten maximum 10 komponenst

tartalmazoacute) noumlveacutenyi kivonatboacutel koraacutebbi szűrővizsgaacutelat alapjaacuten citotoxicitaacutest nem mutatoacute 1760 egyedi

minta PAMPA-BBB szűreacuteseacutet veacutegeztuumlk el A szűreacutesi kriteacuteriumnak mindoumlssze 125 noumlveacutenyi minta felelt

meg azaz a talaacutelati araacuteny 71 lett Az eredmeacuteny egyeacutertelműen alaacutetaacutemasztja a modell nagyfokuacute

szelektivitaacutesaacutet BBB szelektiacutev szűrőkapacitaacutesaacutet A moacutedszer fitokeacutemiai illetve hatoacuteanyag

azonosiacutetaacutesban toumlrteacutenő alkalmazhatoacutesaacutega 4 minta eseteacuten lett reacuteszletesen vizsgaacutelva A habilitaacutecioacutes teacutezis

kereteire valoacute tekintettel csak egy noumlveacutenyi kivonat a Tanacetum parthenium (őszi margitviraacuteg)

viraacutegzataacuteboacutel keacutesziacutetett kivonat vizsgaacutelataacutet mutatom be

A BBB-specifikus komponensek azonosiacutetaacutesa eacuterdekeacuteben a kivaacutelasztott kivonatokon megismeacuteteltuumlk a

PAMPA-BBB vizsgaacutelatot de ebben az esetben a rendszer donor eacutes fogadoacute cellaacuteiba deuteraacutelt viacutez

felhasznaacutelaacutesaacuteval keacuteszuumllt pufferek keruumlltek Ily moacutedon a fogadoacute oldalon megjelenő BBB-specifikus

komponensek koumlzvetlen NMR vizsgaacutelataacutera is lehetőseacuteguumlnk lett Az őszi margitviraacuteg kivonataacutenak

vizsgaacutelataacutenaacutel az előfrakcionaacutelt mintaacuteboacutel eredetileg 82 komponenst sikeruumllt HPLC-DAD technika

segiacutetseacutegeacutevel detektaacutelni ami BBB-specifikus membraacutennak koumlszoumlnhetően jelentősen megtisztult eacutes

mindoumlssze 12 noumlveacutenyi eredetű maacutesodlagos metabolitot sikeruumllt azonosiacutetani a fogadoacute Ezt koumlvetően a

donor oldat HPLC-MSMS illetve offline NMR vizsgaacutelata alapjaacuten a keacutet major komponens a

partenolid(1) eacutes a 13-dihidro-partenolid(2) szerkezeteacutet sikeruumllt meghataacuterozni Tekintettel arra hogy az

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

15

őszi margitviraacuteg a migreacuten profilaktikus kezeleacutesben ismert gyoacutegynoumlveacuteny eacutes a vizsgaacutelat alapjaacuten

azonosiacutetott partenolid antimigreacuten hataacutesaacutet toumlbb kutataacutes is igazolta22

az eredmeacuteny alaacutetaacutemasztja a

PAMPA-BBB modell alkalmazhatoacutesaacutegaacutet noumlveacutenyi kivonatok CNS-specifikus hatoacuteanyagok

azonosiacutetaacutesaacuteban is

62 Ginkgo biloba mintaacutek PAMPA-BBB vizsgaacutelta N-metilaacutelt tiramin szaacutermazeacutekok azonosiacutetaacutesa

621 A Ginkgo biloba mint neurobioloacutegiailag jelentős noumlveacuteny

A G biloba a Ginkgoaceae csalaacuted egyetlen eacutelő tagja ami nem csak az egyik legismertebb de talaacuten

legtoumlbbet vizsgaacutelt gyoacutegynoumlveacuteny is egyben Alkalmazaacutesa főkeacutent CNS eredetű megbetegedeacutesekhez

koumlthető felhasznaacutelaacutesa elsősorban korai demenciaacutes tuumlnetek kezeleacuteseacuteben ismert23

A standardizaacutelt

kivonata EGb 761 neacuteven keruumllt klinikai kiproacutebaacutelaacutesra majd forgalomba Az EGb 761 agyi veacuterkeringeacutest

javiacutetoacute eacutes neuroprotektiacutev hataacutesaacutet szaacutemos klinikai eacutes preklinikai vizsgaacutelat is alaacutetaacutemasztja24

A

standardizaacutelt leveacutelkivonat neurobioloacutegiai hataacuteseacutert felelős komponensei keacutet fontosabb fitokeacutemiailag is

joacutel ismert vegyuumlletcsalaacutednak a flavonoidoknak eacutes a terpeacuten trilaktonoknak a tagjai25

622 Ginkgo biloba kivonatok PAMPA-BBB vizsgaacutelata

Fentiek alapjaacuten eacuterdekesnek tűnt a kidolgozott PAMPA-BBB analitikai technikaacutekkal kapcsolt

dereplikaacutecioacutes strateacutegia alkalmazaacutesa a G biloba leveacutel nyers eacutes standard (EGb 761) kivonataacutenak illetve

kereskedelmi forgalomban hozzaacutefeacuterhető keacutesziacutetmeacutenyek reacuteszletesebb vizsgaacutelataacuteban is A vizsgaacutelatok

első leacutepeacuteseacutebe egy G biloba kivonatokra optimaacutelt HPLC-MSMS eljaacuteraacutes keruumllt kidolgozaacutesra A

kivonatban oumlsszesen 83 komponenst sikeruumllt elvaacutelasztani illetve a retencioacutes idő eacutes MSMS

fragmentaacutecioacute alapjaacuten 18 komponenst sikeruumllt azonosiacutetani A kiindulaacutesi PAMPA-BBB vizsgaacutelatot

megelőző kromatograacutefiaacutes keacutep alapjaacuten a mintaacuteban terpeacuten trilaktonokat flavonoid glikozidokat

flavonoid aglikonokat eacutes biflavonokat sikeruumllt azonosiacutetani Elveacutegezve a PAMPA-BBB vizsgaacutelatot

jelentősen csoumlkkent a fogadoacute oldali komponensek szaacutema oumlsszesen 19 komponenst sikeruumllt detektaacutelni

A PAMPA-BBB vizsgaacutelat alapjaacuten a flavonoid glikozidok eacutes a biflavonok nem voltak keacutepesek

penetraacutelni a mesterseacuteges BBB-specifikus membraacutenon A kromatogram BBB+ reacutegioacuteiban a

kromatogram elejeacuten talaacutelhatoacute polaacuteris komponensek illetve az extrahaacutelt ion kromatogram (EIC)

alapjaacuten detektaacutelt terpeacuten trilaktonok eacutes a flavonoid aglikonok voltak azonosiacutethatoacuteak

Az EGb 761 kivonat PAMPA-BBB vizsgaacutelataacuteban a fogadoacute oldalon sikeruumllt detektaacutelni neacutehaacuteny polaacuteros

komponenst melyeket meacuteg koraacutebban nem azonosiacutetottak G biloba kivonatokban A minta reacuteszletes

HPLC-MSMS eacutes direkt nagyfelbontaacutesuacute HR-MS vizsgaacutelata alapjaacuten keacutet komponens mz eacuterteacuteke

megfelelt a koraacutebban maacuter leiacutert protoalkaloidokkal az N-metiltiraminnal (nmt mz 152) eacutes hordeninnel

(hor mz 166) sikeruumllt e keacutet illetve tovaacutebbi keacutet -fenetilamin szaacutermazeacutekot a tiramint (tir) eacutes a

kandicint (kan) is azonosiacutetani a polaacuteros komponensek koumlzoumltt A tovaacutebbiakban vizsgaacutelataink arra

iraacutenyultak hogy a kuumlloumlnboumlző G biloba kivonatok milyen mennyiseacutegben illetve araacutenyba tartalmazzaacutek

az azonosiacutetott tiramin szaacutermazeacutekokat A komponensek mennyiseacutegi meghataacuterozaacutesa szelektiacutev

ionmonitorozaacutessal (SIM) toumlrteacutent A 10 aacutebraacuten a tiramin eacutes a haacuterom metilaacutelt szaacutermazeacutek mennyiseacutenek

eloszlaacutesa laacutethatoacute a mintaacutekban Az aacutebraacuten a citrusfeacuteleacutek leveleacuteben megtalaacutelhatoacute tiramin szaacutermazeacutekok

aacutetlagos eloszlaacutesa is laacutethatoacute ami viszonyiacutetaacutesi alapkeacutent szolgaacutel G biloba protoalkaloid tartalmaacutera hisz

baacuter minor komponenskeacutent de jellemzően ezekben a noumlveacutenyekben fordulnak elő26

A vizsgaacutelatok alapjaacuten elmondhatoacute hogy a tiramin szaacutermazeacutekok minden egyes G biloba mintaacuteban

jelen vannak A PAMPA-BBB vizsgaacutelat alapjaacuten kuumlloumln ki kell emelni a hor illetve az nmt jelenleacuteteacutet

melyek PAMPA-BBB alapjaacuten vaacuterhatoacute agyi penetraacutecioacuteja nagy illetve koumlzepes meacuterteacutekű Tekintettel a

tiramin szaacutermazeacutekok ismert adrenerg eacutes MAO-enzim inhibitor (MAOI) aktivitaacutesaacutera a kapott

eredmeacutenyek alaacutetaacutemaszthatjaacutek ezen komponensek szerepeacutet a G biloba kivonatokhoz kapcsolt MAOI

alapuacute antidepresszaacutens eacutes kedvező eacuterrendszeri veacuternyomaacutest fokozoacute hataacutesaacuteban27

Fentiek mellett a

vizsgaacutelatok arra is raacutemutattak hogy a kan mennyiseacuteg az oumlsszes vizsgaacutelt mintaacuteban kis mennyiseacutegben

22 Tassorelli C Greco R Morazzoni P Riva A Sandrini G Nappi G Cephalalgia 2005 25 612minus621 23Gauthier S Schlaefke S Clin Interv Aging 2014 9 2065ndash77 24Nash KM Shah ZA Integr Med Insights 2015 10 1ndash9 25Singh B Kaur P Gopichand RD Singh PS Fitoterapia 2008 79 401ndash18 26Servillo L Giovane A DrsquoOnofrio N Casale R Cautela D Ferrari G Balestrieri ML Castaldo D J Agric FoodChem 2014 62 2679ndash84 27Sakakibara H Ishida K Grundmann O Nakajima JI Seo S Butterweck V Minami Y Saito S Kawai Y Nakaya Y Terao J Biol Pharm Bull 2006 29 1767ndash70

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

16

ugyan de kimutathatoacute Tekintettel a kandicin ismert neurotoxikus hataacutesaacutera28

fontos lehet a kivonatok

kereskedelmi formalomban leacutevő G biloba termeacutekek monitorozaacutesa erre a komponensre is

10 aacutebra Tiramin szaacutermazeacutekok eloszlaacutesa Ginkgo biloba kivonatokban eacutes termeacutekekben illetve citrusfeacuteleacutekben

A Standard PhEur standard por B standard Minősiacutetett kereskedelmi referencia

63 Feacutelszintetikus ekdiszteroid szaacutermazeacutekok BBB-specifikus permeabilitaacutesaacutenak jellemzeacutese

631 Ekdiszteroid szaacutermazeacutekok mint portenciaacutelis gyoacutegyszerkeacutemiai ceacutelpontok

A feacutelszintetikus ekdiszteroidok PAMPA-BBB modellen toumlrteacutenő vizsgaacutelataacutera a Szegedi

Tudomaacutenyegyetemen Hunyadi Attila aacuteltal vezetett kutatoacutecsoporttal valoacute egyuumlttműkoumldeacutes kapcsaacuten

keruumllt sor Az ekdiszteroidok uacutej hataacutesteruumllete CNS-specifikus antitumor aktivitaacutes vizsgaacutelata kapcsaacuten

meruumllt fel a koumlzoumls egyuumlttműkoumldeacutes lehetőseacutege mely soraacuten a feladat a PAMPA-BBB vizsgaacutelat

segiacutetseacutegeacutevel olyan ekdiszteroid szaacutermazeacutek(ok) kivaacutelasztaacutesa volt mely(ek) hataacutesaacutet eacuterdemes a koumlltseacuteges

in vivo vizsgaacutelatban is kiproacutebaacutelni Az ekdiszteroidok a rovarokban alapvető fejlődeacutest eacutes vedleacutest

iraacutenyiacutetoacute hormonaacutelis szerepet toumlltenek be Az elmuacutelt eacutevek farmakoloacutegiai vizsgaacutelatai az aacuteltalaacutenos

anabolikus illetve az ahhoz szorosan kapcsoloacute adaptogeacuten (fizikai teljesiacutetmeacuteny fokozoacute eacutes stressz oldoacute)

hataacutes mellett raacutekellenes hataacutesaacutet is igazoltaacutek az ekdiszteroid vegyuumlletcsalaacutednak29

Ennek koumlszoumlnhetően

toumlbb ekdiszteroid tartalmuacute kivonat illetve taacuteplaacuteleacutek kiegeacutesziacutető vagy maacutes neacuteven bdquozoumlld anabolikumrdquo

keruumllt kereskedelmi forgalomba

632 Feacutelszintetikus ekdisztreoid szaacutermazeacutekok PAMPA-BBB eacutes in silico fizikai keacutemiai jellemzeacutese

A Szegedi Tudomaacutenyegyetem Farmakognoacutezia Inteacutezete aacuteltal izolaacutelt illetve előaacutelliacutetott oumlsszesen 37

termeacuteszetes vagy feacutelszintetikus ekdiszteroid szaacutermazeacutek vizsgaacutelataacutet veacutegeztuumlk el melyek szerkezete a

11 aacutebraacuten laacutethatoacute A vizsgaacutelt vegyuumlletek szerkezetuumlk alapjaacuten haacuterom alcsoportra oszthatoacutek (10 aacutebra

A minus 1-12 B minus 13-24 C minus 25-34) A haacuterom alcsoport azonos alapvaacutezzal rendelkezik Az A csoport

vegyuumlletei nem tartalmaznak dioxolaacuten gyűrűt miacuteg a B eacutes C csoport tagjai 1 eacutes 2 dioxolaacuten gyűrűvel

rendelkeznek

Első leacutepeacutesben a ACDPercepta programcsomag (ACD Labs)30

segiacutetseacutegeacutevel meghataacuteroztuk a

vegyuumlletek in silico fizikai keacutemiai parameacutetereit illetve clogBB eacuterteacutekeacutet A vegyuumlletek gyoacutegyszerkeacutemiai

eacutertelemben szeacuteles tartomaacutenyt fednek le mind molekulatoumlmeg (3625 lt MW lt 6749) polaacuteris felsziacuten

(944 lt TPSA lt 2176) szaacutemiacutetott lipofilitaacutes (-107 lt clogP lt 581) eacutes szaacutemiacutetott logBB (-200 lt

clogBB lt 072) eacuterteacutekeik alapjaacuten Ezt koumlvetően a vegyuumlletek in silico agyi penetraacutecioacuteja eacutes fizikai

keacutemiai karaktereacutenek oumlsszefuumlggeacutese a clogP illetve a TPSA eacuterteacutekek eacutes a clogBB adatok koumlzoumltti

korrelaacutecioacutejaacuten keresztuumll lett jellemezve Az eredmeacutenyek alapjaacuten a mindkeacutet esetben koumlzepes meacuterteacutekű

clogP eacutes clogBB koumlzoumltt pozitiacutev (R2 = 0707) miacuteg a TPSA eacutes a clogBB koumlzoumltt negatiacutev (R

2 = 0609)

lineaacuteris korrelaacutecioacute volt azonosiacutethatoacute A korrelaacutecioacutes eacuterteacutekek egyben arra is raacutemutattak hogy tisztaacuten in

silico adatok alapjaacuten az ekdiszteroidok BBB penetraacutecioacutejaacutenak jellemzeacutese a vegyuumlletek osztaacutelyozaacutesa

28Deguchi T Urakawa N Hayama T Ohkubo Y Jpn J Pharmacol 1963 13 143ndash59 29Bajguz A Bąkała I Talarek M Stud Nat Prod Chem 2015 45 121ndash45 30httpwwwacdlabscomproductspercepta

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

17

problematikus Ezen feluumll a vegyuumlletek TPSA eacuterteacuteke (TPSA gt 90) meacuteg az in silico becsleacutes alapjaacuten

BBB+ szaacutermazeacutekok (clogBB gt -05) eseteacuteben is kiacutevuumll esett a klasszikus gyoacutegyszerkeacutemiai teacuterre

vonatkozoacute TPSA tartomaacutenyboacutel Az elemzeacutes eredmeacutenye alaacutetaacutemasztja hogy a termeacuteszetes eredetű

vegyuumlletek gyoacutegyszerkeacutemiai szempontboacutel ortogonaacutelisak egyedi szerkezeti eacutes farmakoloacutegiai

tulajdonsaacutegot hordoznak

11 aacutebra A PAMPA-BBB modellel eacutes in silico parameacuteterekkel jellemzett feacutelszintetikus

ekdiszteroid szaacutermazeacutekok keacuteplete

Az in silico adatok ismereteacuteben az ekdisztreoid szaacutermazeacutekok vizsgaacutelataacutet ebben az esetben is a koraacutebban

noumlveacutenyi hatoacuteanyagok agyi penetraacutecioacutes sajaacutetsaacutegaacutenak jellemzeacuteseacutere kidolgozott PAMPA-BBB modell

felhasznaacutelaacutesaacuteval folytattuk A PAMPA-BBB modellben a legnagyobb BBB-specifikus penetraacutecioacutet a C

csoport vegyuumlletei mutattak Az ebbe a csoportba tartozoacute koumlzepes lipofilitaacutesuacute szaacutermazeacutekok (25 30-33)

permeabilitaacutesa eacutes membraacutenretencioacuteja is egyaraacutent magas volt Fokozott lipofilitaacutesuacute tagjai (26-29 34) viszont

vagy a mesterseacuteges lipidmembraacutenhoz koumltődtek vagy alacsony oldhatoacutesaacuteguk miatt nem voltak meacuterhetők

A szerkezet minus permeabilitaacutes oumlsszefuumlggeacutesek azonosiacutetaacutesaacutet koumlvetően a vizsgaacutelt ekdiszteroidokat PAMPA-BBB

permeabilitaacutesuk eacutes clogBB eacuterteacutekuumlk alapjaacuten is osztaacutelyoztuk A besorolaacutes ceacutelja a potenciaacutelisan magas agyi

penetraacutecioacutes sajaacutetsaacuteggal rendelkező ekdiszteroidok (logPe gt -60 eacutes clogBB gt 0) kivaacutelasztaacutes volt A

vegyuumlleteket neacutegy kategoacuteriaacuteba osztottuk A IV csoportba a PAMPA-BBB modell alapjaacuten nem penetraacuteloacute

vegyuumlletek keruumlltek melyeket tovaacutebbi keacutet alcsoportra lehetett osztani Neacutegy ekdiszteroid (10 aacutebra 16 26

29 34) eseteacuteben magas clogBB eacuterteacutekuumlk elleneacutere gaacutetolt BBB penetraacutecioacutet azonosiacutetottunk amit fokozott

lipofilitaacutesuk (clogP gt 3) eacutes nagymeacuterteacutekű membraacutenretencioacutejuk (MR gt 80) okozhatott A IV csoport

tovaacutebbi tizenegy tagja (11 aacutebra 3-9 12 23 24 37) azonos moacutedon viselkedett a keacutet modellben meacutert (MR

lt 25) eacutes becsuumllt parameacutetereik alapjaacuten hidrofil karakteruumlk voltak A III (10 aacutebra 1 2) eacutes a II (10 aacutebra

10) csoport vegyuumlleteinek a vaacuterhatoacutean alacsony illetve koumlzepes in vivo agyi penetraacutecioacutes tulajdonsaacutegaacutet

mind a PAMPA-BBB mind az in silico modell szaacutemiacutetaacutesa azonos moacutedon jelezte előre Az I csoportba a

fokozott agyi penetraacutecioacutejuacute ekdiszteroidokat soroltuk melyeket tovaacutebbi keacutet alcsoportra lehetett osztani

Tizenegy vegyuumlletneacutel (11 aacutebra 11 13-15 17-20 35 36) az in silico szaacutemiacutetaacutes (clogBBlt0) nem

taacutemasztotta alaacute a PAMPA-BBB modell előrejelzeacuteseacutet miacuteg oumlt vegyuumllet (11 aacutebra 25 30-33) eseteacuteben

aacuteltalunk meacutert in vitro eacutes az in silico adat is fokozott in vivo agyi penetraacutecioacutet jelzett előre A kapott

eredmeacutenyek illetve a gyoacutegyszerszerűseacutegre vonatkozoacute Muegge szűreacutesi kriteacuterium31

figyelembe veacuteteleacutevel a

25 31 eacutes 32 ekdiszteroid szaacutermazeacutekokat jeloumlltuumlk ki tovaacutebbi preklinikai vizsgaacutelatokra In vitro

neuroblasztomaacutes sejtvonalon veacutegzett vizsgaacutelatok alapjaacuten mind az oumlt vegyuumlletneacutel sikeruumllt igazolni a tumor

ellenes hataacutest Az aacuteltalunk kialakiacutetott szűreacutesi modell megfelelőseacutegeacutet egy időkoumlzben elveacutegzett in vivo

farmakokinetikai vizsgaacutelat is alaacutetaacutemasztotta Egyszeri doacutezisuacute intraperitoneaacutelis injekcioacutes adagolaacutest koumlvetően

a 25 ekdiszteroid szaacutermazeacutek (I csoport) szignifikaacutensan nagy mennyiseacutege volt kimutathatoacute patkaacutenyok

agyaacuteban miacuteg 3 (IV csoport) nem volt detektaacutelhatoacute32

31Muegge I Heald SL Brittelli D J Med Chem 2001 44 1841ndash6 32Kalaacutesz H Hunyadi A Tekes K Dolesal R Karvaly G Acta Chromatographica 2016 28 1ndash9

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

18

7 Teacutezisek

1 teacutezis

A certramidok mint szintetikus ceramid analoacutegok membraacutenalkotoacutekeacutent toumlrteacutenő alkalmazaacutesaacuteval illetve

optimaacutelaacutesi vizsgaacutelataink soraacuten kivaacutelasztott ideaacutelis szeacutenlaacutenchosszuacute certramid tovaacutebbaacute a koleszterin eacutes a

sztearinsav araacutenyaacutenak beaacutelliacutetaacutesaacuteval sikeruumllt kialakiacutetanunk egy az in vitro PAMPA rendszerben joacutel

alkalmazhatoacute mesterseacuteges membraacutent hatoacuteanyagok bőr penetraacutecioacute modellezeacuteseacutehez A mesterseacuteges

membraacuten oldoacutedaacutesaacuteeacutert felelős aacuteltalaacutenosan alkalmazott n-dodekaacuten szilikon olajra toumlrteacutenő csereacutejeacutevel

sikeruumllt eleacuternuumlnk a fizioloacutegiaacutes koumlruumllmeacutenyeket jobban koumlzeliacutető membraacuten hidrataacuteloacutedaacutesaacutet Oumlsszesseacutegeacuteben

elmondhatoacute hogy sikeruumllt kialakiacutetanunk egy olyan robusztus nagy aacuteteresztőkeacutepesseacutegű bőr-PAMPA

modellt ami az ex vivo humaacuten bőr permeabilitaacutesi vizsgaacutelatok eredmeacutenyeacutet joacutel visszaadja iacutegy a

gyoacutegyszerkutataacutes szaacutemaacutera alkalmas eszkoumlzkeacutent hasznaacutelhatoacute

2 teacutezis

A vizsgaacutelatok alapjaacuten sikeruumllt kidolgoznunk egy robusztus nagy aacuteteresztőkeacutepesseacutegű egykomponensű

n-dodekaacutent mint mesterseacuteges oldoacuteszer membraacutent tartalmazoacute PAMPA modellt ami alkalmas ex vivo

serteacutes bukkaacutelis mukoacutezaacuten keresztuumlli hatoacuteanyag felsziacutevoacutedaacutes modellezeacuteseacutere Ezen tuacutelmenően sikeruumllt

raacutemutatnunk hogy a kialakiacutetott bukkaacutelis-PAMPA modell formulaacutecioacutek kivaacutelasztaacutesaacuteban szimultaacuten

kioldoacutedaacutes-permeabilitaacutes vizsgaacutelatok előkeacutesziacuteteacuteseacuteben is hasznos eszkoumlz lehet

3 teacutezis

A PAMPA-BBB rendszer fejleszteacutese soraacuten optimaacuteltuk az inkubaacutecioacutes időt eacutes hőmeacuterseacutekletet a

mesterseacuteges membraacuten oumlsszeteacuteteleacutet tovaacutebbaacute a donor eacutes fogadoacute oldali koumlzegben segeacutedoldoacuteszerkeacutent

hasznaacutelt DMSO mennyiseacutegeacutet melynek eredmeacutenyekeacuteppen sikeruumllt egy a koraacutebbi in vitro nem sejtes

permeabilitaacutesi modellekhez viszonyiacutetva előrejelzőkeacutepesseacuteg eacutes meacutereacutesi ciklusidő tekinteteacuteben is

kedvezőbb modellt kialakiacutetanunk CNS-specifikus gyoacutegyszerjeloumllt vegyuumlletek permeabilitaacutesaacutenak

jellemzeacuteseacutere

4 teacutezis

A PLD kockaacutezat előrejelzeacuteseacutere iraacutenyuloacute modellfejleszteacutese soraacuten sikeruumllt bizonyiacutetanunk hogy a

(pH 74 rarr pH 40) gradiens pH elrendezeacutesű PAMPA modell alkalmas a citoszol rarr lizoszoacutema iraacutenyuacute

transzport modellezeacuteseacutere Oumlsszevetve az aacuteltalunk kialakiacutetott PAMPA modell eacutes az in vivo PLD

adatokat sikeruumllt raacutemutatnunk a szakirodalom aacuteltal javasolt egyiraacutenyuacute transzport mechanizmus

elsődleges jellegeacutere a PLD kialakulaacutesaacuteban Vizsgaacutelataink alapjaacuten igazoltuk tovaacutebbaacute hogy a PAMPA

rendszer alkalmas szoumlvetspecifikus penetraacutecioacutes folyamatok modellezeacuteseacutere is hiszen a tuumldő-specifikus

PAMPA modellel kapott kiemelkedő eredmeacuteny megfelel a PLD in vivo szoumlveti megjeleneacutes

gyakorisaacutegaacutenak A PAMPA modellben aacutelpozitiacutev eacutes aacutelnegatiacutev eredmeacutenyt adoacute hatoacuteanyagok eseteacuteben

irodalmi adatokkal eacutes sajaacutet meacutereacutesi eredmeacutenyekkel is sikeruumllt igazolnunk a metabolizmus szerepeacutet a

PLD kockaacutezat vaacuteltozaacutesaacuteban

5 teacutezis

A PAMPA-BBB modell alkalmazhatoacutesaacutegaacutet sikeruumllt kiterjesztenuumlnk noumlveacutenyi eredetű hatoacuteanyagok

BBB penetraacutecioacutejaacutenak jellemzeacuteseacutere is tovaacutebbaacute igazoltuk szelektivitaacutesaacutet fitokeacutemiai eacutertelemben is

Kihasznaacutelva a modell nagyfokuacute szelektivitaacutesaacutet sikeruumllt igazolnunk hasznaacutelhatoacutesaacutegaacutet noumlveacutenyi

kivonatok eseteacuteben is A PAMPA-BBB rendszer tesztkoumlruumllmeacutenyeinek moacutedosiacutetaacutesaacuteval (sokkomponensű

kivonatokat megemelt doacutezisban deuteraacutelt pufferben vizsgaacutelva) a fogadoacute oldali mintaacutek direkt NMR eacutes

LC-MS meacutereacuteseacutevel sikeruumllt dereplikaacutelnunk illetve uacutej BBB permeaacutebilis komponenskeacutent azonosiacutetanunk

kivaacutelasztott noumlveacutenyi kivonatok komponenseit Az eredmeacutenyek alapjaacuten igazoltuk hogy az aacuteltalunk

kialakiacutetott PAMPA-BBB ndash HPLC-MS ndash NMR kaszkaacuted egy uacutej hateacutekony megoldaacutest nyuacutejthat a

termeacuteszetes anyagokboacutel kiinduloacute koumlzponti idegrendszeri gyoacutegyszerkutataacutesban

6 teacutezis

A PAMPA-BBB - HPLC-MSMS kapcsolt technika segiacutetseacutegeacutevel Ginkgo biloba standardizaacutelt

kivonatokon sikeruumllt azonosiacutetanunk olyan BBB+ biomarkereket melyek megfeleltek az in vivo

farmakokinetikai illetve neurobioloacutegiai hataacutesukra vonatkozoacute leiacuteraacutesoknak Az eredmeacutenyeink tovaacutebbi

bizonyiacuteteacutekul szolgaacutelnak a habilitaacutecioacutem 5 teacuteziseacutehez vagyis a PAMPA-BBB technika alkalmas noumlveacutenyi

kivonatok illetve akaacuter patikai termeacutekek neurobioloacutegiailag aktiacutev komponenseinek azonosiacutetaacutesaacutera

Vizsgaacutelataink alapjaacuten G biloba kivonatokban elsőkeacutent iacutertunk le neacutegy tiramin szaacutermazeacutekot illetve ezek

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

19

mennyiseacutegi eloszlaacutesaacutet ginkgo termeacutekekben is sikeruumllt jellemeznuumlnk A kapott eredmeacutenyek alapjaacuten keacutet

tiramin szaacutermazeacutekot az N-metil-tiramint eacutes a hordenint potenciaacutelis BBB+ komponenskeacutent

azonosiacutetottuk A tiramin szaacutermazeacutekok ismert adrenerg eacutes MAO-gaacutetloacute hataacutesai alapjaacuten sikeruumllt

raacutemutatnunk lehetseacuteges szerepuumlkre a ginkgo kivonatok vaszkulaacuteris eacutes antidepresszaacutens hataacutesaacuteban

illetve a kandicin peacuteldaacutejaacuten a neurotoxikoloacutegiai kockaacutezatukra

7 teacutezis

A PAMPA-BBB modellben kapott permeabilitaacutesi adatok in silico fizikai keacutemiai eacutes clogBB

parameacuteterek illetve gyoacutegyszerszerűseacutegre vonatkozoacute szabaacutely felhasznaacutelaacutesaacuteval sikeruumllt egy olyan

oumlsszetett szűreacutesi kriteacuteriumrendszert kidolgoznunk ami alkalmasnak bizonyult feacutelszintetikus

ekdiszteroid szaacutermazeacutekok agyi penetraacutecioacutes keacuteszseacutegeacutenek osztaacutelyozaacutesaacutera A modellrendszer

alkalmazhatoacutesaacutegaacutet sikeruumllt alaacutetaacutemasztanunk in vitro farmakodinaacutemiaacutes illetve patkaacutenyokon veacutegzett in

vivo agyi penetraacutecioacutes vizsgaacutelatokkal is

8 Teacutezisek alapjaacutet keacutepező koumlzlemeacutenyek

IF Hiv

$

SP1 Sinkoacute B Garrigues TM Balogh GyT Nagy ZsK Tsinman O

Avdeef A Takaacutecs-Novaacutek K Skin-PAMPA A new method for fast

prediction of skin penetration Eur J Pharm Sci 2012 45 698-707

2987 45

SP2 Borbaacutes E Balogh A Bocz K Muumlller J Kiserdei Eacute Vigh T Sinkoacute

B Marosi A Halaacutesz A Dohaacutenyos Z Szente L Balogh GyT

Nagy ZsK In vitro dissolutionndashpermeation evaluation of an electrospun

cyclodextrin-based formulation of aripiprazole using uFluxTM

Int J

Pharm 2015 491 180-189

3994 6

SP3 Muumlller J Esső K Dargoacute G Koumlnczoumll Aacute Balogh GyT Tuning the

predictive capacity of the PAMPA-BBB model Eur J Pharm Sci 2015

79 53-60

3773 4

SP4 Balogh GyT Muumlller J Koumlnczoumll Aacute pH-gradient PAMPA-based in

vitro modell assay for drug-induced phospholipidosis in early stage of drug

discovery Eur J Pharm Sci 2013 49 81-89

3005 6

SP5 Balogh GyT Muumlller J Koumlnczoumll Aacute A model lacking relevant literature

comparsion J Pharm Biomed Anal 2015 104 47-48

3169 1

SP6 Koumlnczoumll Aacute Muumlller J Foumlldes E Beacuteni Z Veacutegh K Keacutery Aacute Balogh

GyT Applicability of a Blood-Brain Barrier Specific Artificial

Membrane Permeability Assay at the Early Stage of Natural Product-Based

CNS Drug Discovery J Nat Prod 2013 76 655-663

3285 15

SP7 Koumlnczoumll Aacute Rendes K Deacutekaacuteny M Muumlller J Riethmuumlller E Balogh

GyT Blood-brain barrier specific permeability assay reveals N-

methylated tyramine derivatives in standardized leaf extracts and herbal

products of Ginkgo biloba J Pharm Biomed Anal 2016 131 167-174

3169 -

SP8 Muumlller J Koumlnczoumll Aacute Martins A Csaacutebi J Fenyvesi F Hunyadi A

Balogh GyT BBB penetration-targeting physicochemical lead selection

Ecdysteroids as chemo-sensitizers against CNS tumors Eur J Pharm Sci

2017 96 571-577

3773 -

levelező szerző előző eacutevi impakt faktor $ fuumlggetlen hivatkozaacutesok szaacutema (2017 maacutejus 31)

Page 9: In vitro nem sejtes permeabilitási modellek...Dr. Balogh György Tibor Habilitációs tézisfüzet 4 „dermatomed” technikával előkészített bőrön végzett 40 vegyület vizsgálatából

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

9

mind a korrelaacutecioacutet (R2 = 089) mind az SRD eacuterteacutekeket (18) figyelembeveacuteve az 13 n-dodekaacutenn-hexaacuten

araacutenyuacute lipidoldoacuteszer oumlsszeteacutetel alkalmazaacutesa az optimaacutelis a PAMPA-BBB modell előrejelző keacutepesseacutegeacutet

figyelembe veacuteve

A koumlvetkező leacutepeacutesben a mesterseacuteges membraacuten keacutet komponenseacutenek a PBLE mennyiseacutegeacutenek (0-

10 mV) eacutes a n-dodekaacuten teacuterfogataacutenak (125-5 l) permeabilitaacutesra gyakorolt hataacutesaacutet vizsgaacuteltuk

reacuteszletesen Az eredmeacutenyek alapjaacuten a logPe minus logBB koumlzoumltti korrelaacutecioacutet figyelembe veacuteve aacutetlagosan a

kisebb n-dodekaacuten mennyiseacutegek mellett kaptunk nagyobb korrelaacutecioacutes eacuterteacutekeket az optimaacutelis membraacuten

oumlsszeteacutetel a 10 mV PBLE ndash 125 l n-dodekaacuten mellett volt azonosiacutethatoacute (R2=089) Az eredmeacuteny

alapjaacuten megaacutellapiacutethatoacute hogy a kis n-dodekaacuten eacutes nagy PBLE mennyiseacuteg egyuumlttesen segiacutetik a

mesterseacuteges lipidmembraacuten BBB specificitaacutesaacutenak kifejeződeacuteseacutet

Abboacutel kiindulva hogy a humaacuten CNS koleszterin tartalma (23 mgg) aacutetlagosan magasabb mint maacutes

szoumlvetekeacute12

a mesterseacuteges membraacuten permeabiltaacutesi viszonyainak vaacuteltozaacutesa eacutes a koleszterin mennyiseacutege

koumlzoumltti oumlsszefuumlggeacutest is reacuteszletes vizsgaacutelatuk A koleszterin koncentraacutecioacutejaacutet 033 eacutes 166 mV koumlzoumltt

vaacuteltoztattuk A koleszterin hataacutesa mind az eredeti 5 l n-dodekaacuten mind a n-dodekaacutenn-hexaacuten 13

(VV) araacutenyuacute oldoacuteszer rendszer mellett vizsgaacutelatra keruumllt A logPe minus logBB eacuterteacutekek koumlzoumltti lineaacuteris

korrelaacutecioacute eacutes SRD parameacuteterek vaacuteltozaacutesa alapjaacuten azt talaacuteltuk hogy a keacutet oldoacuteszerrendszerben a

koleszterinnek eacuteppen ellenteacutetes hataacutesa van a PAMPA modell BBB-specifikus jellegeacutere

Miacuteg a nagyobb n-dodekaacuten tartalmuacute mesterseacuteges membraacuten alkalmazaacutesa mellett a koleszterin

mennyiseacutegeacutenek noumlveleacutese javiacutetotta a modell logBB prediktivitaacutesaacutet addig a kisebb n-dodekaacuten tartalom

mellett a noumlvekvő koleszterin tartalom hataacutesaacutera a BBB-specifikus jelleg csoumlkkeneacutest mutatott

Az eredmeacutenyek alapjaacuten toumlrekedve a PAMPA-BBB modell előrejelző keacutepesseacutegeacutenek noumlveleacuteseacutere

koumlltseacuteghateacutekonysaacutegaacutera eacutes a mesterseacuteges membraacuten oumlsszeaacutelliacutetaacutesaacutenak egyszerűsiacuteteacuteseacutere az optimaacutelis

membraacuten oumlsszeaacutelliacutetaacutesnak a 10 mV PBLE 0 mV koleszterin n-dodekaacutenn-hexaacuten 13 araacutenyuacute

oldoacuteszer adoacutedott

45 Az oldhatoacutesaacuteg javiacutetaacutesa a segeacutedoldoacuteszer hataacutesa a PAMPA-BBB modellben

Az elmuacutelt 20 eacutevben a gyoacutegyszerkutataacutesban eacutes ezen beluumll kiemelten a CNS iraacutenyuacute teraacutepiaacutes teruumlleten

egyre fokozottabb a magas lipofilitaacutesuacute eacutes ennek koumlvetkezteacuteben a vizes koumlzegben rosszul oldoacutedoacute

vegyuumlletek kezeleacuteseacutenek probleacutemaacuteja A hatoacuteanyagok fizikai keacutemiai jellemzeacuteseacuteneacutel eacutes farmakoloacutegiai

vizsgaacutelatainaacutel az aacuteltalaacutenosan elfogadott segeacutedoldoacuteszer a polaacuteris aproacutetikus sajaacutetsaacuteguacute DMSO melyet

egyuacutettal a hatoacuteanyagok oldhatoacutesaacuteg javiacutetaacutesaacutenak eacuterdekeacuteben is alkalmaznak A DMSO in vitro sejtes

permeabilitaacutesi modellekben noumlveli a sejmembraacuten permeabilitaacutesaacutet amit a foszfolipid kettősreacutetegben az

oldoacuteszer aacuteltal kialakiacutetott poacuterusokkal magyaraacuteznak13

Fentiek miatt illetve a PAMPA-BBB rendszer

rosszul oldoacutedoacute vegyuumlletekre toumlrteacutenő kiterjeszteacutese eacuterdekeacuteben megvizsgaacuteltuk a DMSO hataacutesaacutet az

optimaacutelt modell eseteacuteben is

A DMSO hataacutesaacutet a keacutet koraacutebban bemutatott n-dodekaacuten eacutes n-dodekaacutenn-hexaacuten 13

oldoacuteszerrendszerben kialakiacutetott mesterseacuteges membraacuten eseteacuteben is megvizsgaacuteltuk A DMSO

permeabilitaacutesaacutet a PAMPA akceptor oldalaacuten kialakuloacute oldoacuteszer koncentraacutecioacute meghataacuterozaacutesaacuten keresztuumll

laacutengionizaacutecioacutes detektorral kapcsolt gaacutezkromatograacutefiaacutes technikaacuteval (GCminusFID) vizsgaacuteltuk A vizsgaacutelat

alapjaacuten a n-dodekaacutenban oldott PBLE eacutes koleszterin tartalmuacute membraacuten gyakorlatilag aacutetjaacuterhatatlan a

DMSO szaacutemaacutera 10 VV koszolvenst adva a donor oldali pufferhez az akceptor oldalon 001 VV-

ban volt csupaacuten meacuterhető a DMSO jelenleacutete A n-dodekaacutenn-hexaacuten 13 elegyeacutet tartalmazoacute

lipidmembraacuten maacuter kismeacuterteacutekben aacuteteresztő a DMSO oldoacuteszerre neacutezve A donor oldalon 10 VV

kiindulaacutesi koncentraacutecioacutejuacute DMSO mellett az akceptor oldalon 018 VV-ban jelent meg az oldoacuteszer

A tovaacutebbi vizsgaacutelatokban ahol a donor eacutes fogadoacute oldali DMSO koncentraacutecioacute 5-20 VV koumlzoumltt

vaacuteltozott a maacuter optimaacutelt PAMPA-BBB modell (10 mV PBLE n-dodekaacutenn-hexaacuten 13 4 oacutera 37oC)

prediktiacutev erejeacutenek vaacuteltozaacutesaacutet koumlvettuumlk Vizsgaacutelataink alapjaacuten meacuteg 10 eacutes 15 VV DMSO alkalmazaacutesa

mellett is a logPe eacutes in vivo logBB eacuterteacutekek koumlzoumltt szoros lineaacuteris korrelaacutecioacute (R2~085) volt

tapasztalhatoacute szignifikaacutens kuumlloumlnbseacuteg neacutelkuumll 15 VV DMSO tartalom felett a korrelaacutecioacute lecsoumlkkent

(R2=068) az eredmeacutenyek reprodukaacutelhatatlannaacute eacutes iacutegy megbiacutezhatatlannaacute vaacuteltak A legjobb eredmeacutenyt

5 VV DMSO hozzaacuteadaacutesaacuteval lehetett azonosiacutetani (R2=092)

12Dietschy JM Turley SD J Lipid Res 2004 45 1375ndash97 13Notman R Noro M OMalley B Anwar J J Am Chem Soc 2006 128 13982ndash3

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

10

46 Az optimaacutelt PAMPA-BBB modell vizsgaacutelata a teljes referencia vegyuumlletkoumlroumln

A PAMPA-BBB rendszer parameacutetereinek finomhangolaacutesaacutet koumlvetően a fejleszteacutes utolsoacute leacutepeacuteseacuteben az

optimaacutelt modell megbiacutezhatoacutesaacutegaacutenak prediktiacutev erejeacutenek ellenőrzeacuteseacutere a logPe eacutes in vivo logBB adatok

korrelaacutecioacutejaacutet a teljes 27 kivaacutelasztott referenciaanyagra kiterjesztve is megvizsgaacuteltuk Az optimaacutelt

koumlruumllmeacutenyek koumlzoumltt azaz 4 oacutera 37 oC-on toumlrteacutenő inkubaacutelaacutes izo-pH (pH = 74) koumlruumllmeacutenyek 5 VV

DMSO segeacutedoldoacuteszert alkalmazva PBLE (10 mV koleszterin neacutelkuumll) membraacuten 31 n-hexaacutenn-

dodekaacuten elegyeacuteben oldva R2 = 0839 lineaacuteris korrelaacutecioacutes eacuterteacuteket kaptunk (6 aacutebra) Tekintettel arra

hogy ezt a korrelaacutecioacutes eacuterteacuteket heterogeacuten szerkezeti eacutes fizikai keacutemiai sajaacutetsaacuteguacute vegyuumlleteken eacuterte el a

modell elmondhatoacute hogy a kialakiacutetott PAMPA-BBB rendszer kellően robusztus eacutes prediktiacutev ereje

alkalmassaacute teszi CNS hataacutest mutatoacute vezeacutermolekulaacutek BBB-specifikus permeabilitaacutesaacutenak jellemzeacuteseacutere

6 aacutebra Az optimaacutelt PAMPA-BBB modellben meacutert effektiacutev permeabilitaacutes eacuterteacutekek eacutes az

in vivo logBB adatok koumlzti lineaacuteris korrelaacutecioacute

5 Foszfolipidoacutezis modellezeacutese szoumlvetspecifikus gradiens pH elrendezeacutesű PAMPA rendszerekben

51 A foszfolipidoacutezis mint gyoacutegyszermelleacutekhataacutes eacutes kialakulaacutesaacutenak mechanizmusa

A foszfolipidoacutezis (PLD) mint fizioloacutegiaacutes jelenseacuteg a foszfolipidek tuacutelzott felhalmozoacutedaacutesaacutet jelenti a

sejtek lizoszoacutemaacutejaacuteban14

aminek egyik jellemző citoloacutegiai megjeleneacutese a lamellaacuteris testek kialakulaacutesa

A jelenleg alkalmazott gyoacutegyszerkincs 5 -aacutenaacutel iacutertak le a PLD-al oumlsszefuumlggő melleacutekhataacutesokat Az

ehhez koumlthető melleacutekhataacutesok kritikus toxikoloacutegiai jellegeacutet az is bizonyiacutetja hogy 2006-ban az FDA

leacutetrehozta az bdquoFDA Phospholipidosis Working Grouprdquo-ot A megfigyeleacutesek szerint a PLD aacuteltalaacuteban a

baacutezikus vagy kationos amfifil karakterű gyoacutegyszerek (CAD ndash cationic amphiphilic drugs) kroacutenikus

adagolaacutesa mellett jelenik meg amit ezen hatoacuteanyagok lizoszoacutemaacutekba toumlrteacutenő egyiraacutenyuacute transzportjaacuteval

magyaraacuteznak Az egyiraacutenyuacute transzport soraacuten a CAD molekula a citoszoacutel koumlzegeacuteből (pH 74) a joacuteval

savasabb (pH~4) lizoszoacutemaacuteba keruumllve protonaacuteloacutedik polaritaacutesa ennek koumlszoumlnhetően megnő iacutegy a

citoszol iraacutenyuacute transzportja gaacutetolt lesz A folyamat oumlsszesseacutegeacuteben a CAD karakterű vegyuumlletek

lizoszoacutemaacuteban valoacute felhalmozoacutedaacutesaacutehoz a lizoszoacutema homeosztaacutezisaacutenak illetve ennek eredmeacutenyekeacutepp

lipid anyagcsereacutejeacutenek felborulaacutesaacutehoz vezet A folyamat koumlzvetve a foszfolipidek felhalmozoacutedaacutesaacutet

eredmeacutenyezi ami a lamellaacuteris keacutepletek kialakulaacutesaacuteval jaacuter

A PLD kuumlloumlnboumlző szoumlvetekben alakulhat ki azonban leggyakrabban a tuumldő alveolaacuteris makrofaacutegjaiban

fordul elő A folyamat aacuteltalaacuteban reverzibilis a gyoacutegyszeradagolaacutes felfuumlggeszteacuteseacutet koumlvetően a sejtek

homeosztaacutezisa helyreaacutell

52 A foszfolipidoacutezis in silico eacutes in vitro modelljei

A PLD fokozott toxicitaacutesi kockaacutezata miatt a melleacutekhataacutes előrejelzeacuteseacutere szaacutemos in silico szaacutemiacutetaacutesi

moacutedszert is kidolgoztak A modellek jellemzően gyoacutegyszeripari koumlrnyezetben lettek kifejlesztve

melyek azonos moacutedon a hatoacuteanyagok keacutet fizikai keacutemiai parameacutetereacutevel a proton-disszociaacutecioacuteval (pKa)

14Halliwell WH Toxicol Pathol 1997 25 53ndash60

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

11

eacutes a lipofilitaacutessal (logPD) suacutelyozzaacutek a melleacutekhataacutes megjeleneacuteseacutenek rizikoacutejaacutet A habilitaacutecioacute

terjedelmeacutere tekintettel ezek koumlzuumll csak kettő keruumll bemutataacutesra

Ploemen eacutes mtsai (Organon) a hatoacuteanyagok szaacutemiacutetott legbaacutezikusabb N atomjaacutehoz koumlthető cpKa

(szaacutemiacutetott pKa) eacutes clogP (szaacutemiacutetott logP) eacuterteacutekek felhasznaacutelaacutesaacuteval kuumlloumlnboumlztetteacutek meg a

foszfolipidoacutezist indukaacuteloacute (PLD+) eacutes nem indukaacuteloacute (PLD-) anyagokat A modell PLD+-nak jeloumlli

azokat a vegyuumlleteket melyekneacutel (cpKa)2+(clogP)

2 gt 90 A szabaacutely kiegeacutesziacuteteacutesekeacutent PLD- osztaacutelyba

sorolandoacute az a vegyuumllet melyre igaz hogy cpKabaacutezis lt 8 eacutes clogP lt 115

Tomizawa eacutes mtsai (Pfizer) a

vegyuumlletek clogP eacuterteacutekeacutet eacutes pH 4-en szaacutemiacutetott nettoacute toumllteacuteseacutet (NT) kombinaacutelva neacutegy (- alacsony

koumlzepes magas) kategoacuteria szerint skaacutelaacutezott modellt javasoltaacutek a PLD in silico előrejelzeacuteseacutere16

A jelenleg ismert in vitro PLD modellek elmeacuteleti haacutettereacuteben a foszfolipid eacutes a hatoacuteanyag koumlzoumltt

kialakuloacute koumllcsoumlnhataacutes jellemzeacutese aacutell A Vitovic eacutes mtsai aacuteltal kidolgozott szűrőrendszerben a

koumllcsoumlnhataacutes hateacutekonysaacutegaacutet a kritikus micellakeacutepződeacutesi koncentraacutecioacute (CMC) segiacutetseacutegeacutevel jellemzik A

96 lyukuacute meacuterőtaacutelcaacuten egyszerre 8 vegyuumlletet lehet a modellben vizsgaacutelni mivel a CMC

meghataacuterozaacutesaacutehoz egy 8-12 pontos feluumlleti feszuumlltseacuteg ndash koncentraacutecioacute goumlrbeacutet kell felvenni17

Emiatt baacuter

a moacutedszer automatizaacutelhatoacute az aacuteteresztőkeacutepesseacutege relatiacutev csekeacutelynek mondhatoacute Zhou eacutes mtsai a

modell aacuteteresztőkeacutepesseacutegeacutenek noumlveleacutese eacuterdekeacuteben fluoreszcens festeacutek (Prodan) segiacutetseacutegeacutevel

hataacuteroztaacutek meg a kritikus micellakeacutepződeacutesi koncentraacutecioacutet18

Baacuter az előző moacutedszerhez keacutepest

vegyuumlletenkeacutent kevesebb meacutereacutesi pontot kell felvenni eacutes a vizsgaacuteloacute moacutedszer is gyorsabb robusztusabb

de aacuteteresztőkeacutepesseacutege meacuteg mindig csekeacutely

PLD előrejelzeacuteseacutere kidolgozott kromatograacutefiaacutes moacutedszerek eseteacuteben foszfolipidekkel moacutedosiacutetott

aacutelloacutefaacutezist alkalmaznak Az immobilizaacutelt mesterseacuteges membraacuten (Immobilized Artificial Membrane ndash

IAM) alapuacute eacutes az elektrokinetikus kromatograacutefiaacutes (ElectroKinetic Chromatography ndash EKC)19

moacutedszerek eseteacuteben az aacutelloacutefaacutezis eacutes hatoacuteanyag koumlzoumltt kialakuloacute koumllcsoumlnhataacutes a kromatograacutefiaacutes retencioacutes

teacutenyezővel (logkAOT) jellemezhető

53 PAMPA alapuacute modell fejleszteacutese gyoacutegyszer indukaacutelta foszfolipidoacutezis előrejelzeacuteseacutere

A PLD eddig ismert in vitro modelljei a foszfolipidek eacutes a hatoacuteanyagok koumlzoumltt kialakuloacute

koumllcsoumlnhataacuteson alapuloacute vizsgaacutelati moacutedszerek A PAMPA rendszer ehhez keacutepest egy olyan uacutej

lehetőseacuteggel kecsegtetett melynek koumlszoumlnhetően a PLD felteacutetelezett mechanizmusa (12 aacutebra) a

citoszol (pH 74) - lizoszoacutema (pH~4) iraacutenyuacute transzport vaacutelik modellezhetőveacute Ennek igazolaacutesaacutera a

modellfejleszteacutes első leacutepeacuteseacuteben egy olyan adatkeacuteszlet oumlsszegyűjteacuteseacutere keruumllt sor ami a hatoacuteanyagok in

vivo in vitro vizsgaacutelatokkal illetve in silico szaacutemiacutetaacutessal alaacutetaacutemasztott PLD indukcioacutejaacutera vonatkozoacute

adatot tartalmaz Habaacuter oumlsszesen 63 referenciavegyuumlleten veacutegeztuumlk el a vizsgaacutelatokat a habilitaacutecioacute

terjedelmeacutere valoacute tekintettel csak a modellfejleszteacutesneacutel hasznaacutelt 21 hatoacuteanyag illetve a modellben

aacutelpozitiacutev vagy aacutelnegatiacutev eredmeacutenyt adoacute amlodipin(28) bupropion(38) metapirileacuten(47)

mianszerin(49) illetve eacutes a szertralin(58) klorokvin(3) eacutes fenacetin(18) adatait mutatom be

reacuteszletesen A modellbeaacutelliacutetaacutes első leacutepeacuteseacuteben a teljes in vivo PLD kockaacutezati adattal rendelkező referencia

gyűjtemeacutenyből 21 hatoacuteanyag keruumllt kivaacutelasztaacutesra (11 PLD+ eacutes 10 PLD-) A PAMPA vizsgaacutelatnaacutel keacutet

fő optimaacutelaacutesi parameacutetert a mesterseacuteges lipidmembraacuten szoumlvetspecifikus oumlsszeteacuteteleacutet eacutes a donor-fogadoacute

koumlzegek pH-jaacutet vaacuteltoztattuk A PLD szoumlveti lokalizaacutecioacuteja alapjaacuten a tuumldő a BBB a sziacutev a maacutej eacutes a

vese szoumlveti lipidoumlsszeteacutetelek megfelelő PAMPA modelleket alakiacutetottuk ki

A PAMPA rendszer maacutesik a PLD mechnizmusa szempontjaacuteboacutel kritikus parameacutetere a donor eacutes fogadoacute

cellaacutek koumlzegeacutenek pH eacuterteacuteke volt A vizsgaacutelatot ennek megfelelően haacuterom kuumlloumlnboumlző beaacutelliacutetaacutes mellett

izo-pH 40 izo-pH 74 eacutes gradiens (donorpH 74 rarr fogadoacutepH 40) meacutereacutesi elrendezeacutesekben veacutegeztuumlk A

haacuterom elrendezeacutesben kapott effektiacutev permeabilitaacutesi eacuterteacutekek vaacuteltozaacutesa illetve az in vivo PLD

kockaacutezattal valoacute korrelaacutecioacuteja a 7 aacutebraacuten laacutethatoacute Ennek megfelelően a koumlzvetlen citoszoacutel ndash liposzoacutema

iraacutenyuacute transzportot modellező gradiens pH elrendezeacutesű PAMPA rendszerben kapott eredmeacutenyek

mutattaacutek a legjobb korrelaacutecioacutet az in vivo PLD kockaacutezati adatokkal azzal a megkoumlteacutessel hogy a

15Ploemen JP Kelder J Hafmans T van de Sandt H van Burgsteden JA Saleminki PJ van Esch E Exp Toxicol Pathol 2004 55 347ndash

55 16Tomizawa K Sugano K Yamada H Horii I J Toxicol Sci 2006 31 315ndash24 17Vitovič P Alakoskela J-M Kinnunen PKJ J Med Chem 2008 51 1842ndash8 18Zhou L Geraci G Hess S Yang L Wang J Argikar U Anal Chem 2011 83 6980ndash7 19Jiang Z Reilly J J Pharm Biomed Anal 2012 61 184ndash90

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

12

permeabilitaacutesi kuumlszoumlboumlt Pe=2510-6

cms eacuterteacutekneacutel huacuteztuk meg Az elővizsgaacutelat eredmeacutenye alapjaacuten a

kivaacutelasztott gradiens pH-juacute PAMPA rendszerben toumlrteacutenő vizsgaacutelatot kiterjesztettuumlk a teljes 63

referenciavegyuumlletre A PAMPA rendszereket előrejelzőkeacutepesseacuteguumlk illetve a modelljoacutesaacuteg alapjaacuten a

negatiacutev prediktiacutev (NPV) eacutes pozitiacutev prediktiacutev eacuterteacutekuumlk (PPV) valamint a pontossaacuteguk alapjaacuten is

jellemeztuumlk

7 aacutebra Haacuterom kuumlloumlnboumlző pH elrendezeacutesű (izo-pH 40 izo-pH 74 eacutes gradiens pH (74 ndash 40) tuumldő-specifikus

PAMPA modell effektiacutev permeabiliaacutesi adatai eacutes PLD kockaacutezati osztaacutelyok szerinti korrelaacutecioacuteja (N = 21)

A teljes 63 referenciavegyuumlletre kapott Pe eacuterteacutekek in vivo PLD kockaacutezatra vonatkozoacute korrelaacutecioacutejaacutenak

joacutesaacutegi adatait (NPV PPV pontossaacuteg) oumlsszehasonliacutetottuk az in silico Ploemen eacutes Tomizawa modellek

illetve a maacutesik keacutet in vitro CMC eacutes EKC modellek adataival is (2 taacuteblaacutezat)

2 taacuteblaacutezat Az in silico in vitro nem-sejtes eacutes PAMPA modellek eredmeacutenyeinek statisztikai oumlsszehasonliacutetaacutesa

PPVd () NPV

e () Pontossaacuteg ()

In silico modellek Ploemen modell 73 86 81

Tomizawa modell 92 70 79

In vitro nem-sejtes moacutedszerek CMC

a modell (N=31) 100 75 87

EKCb modell (N=23) 92 82 87

gradiens-pH PAMPA modell

BBB 92 84 87

Maacutej 92 84 87

Tuumldő 92 89 90

Vese 92 86 89

Sziacutev 92 84 87

Baacuter a PAMPA modellekben oumlsszesen 63 vegyuumllet keruumllt vizsgaacutelatra az oumlsszehasonliacutetaacutesra kivaacutelasztott in vitro

modellek koumlzoumllt meacutereacutesi pontjai csak 31 (CMC) eacutes 23 (EKC) vegyuumllet eseteacuten voltak aacutetfedeacutesben aCMC kritikus

micellakeacutepző koncentraacutecioacute bEKC elektrokinetikus kromatograacutefia

cPS foszfatidilszerin

dPPV pozitiacutev prediktiacutev

eacuterteacutek eNPV negatiacutev prediktiacutev eacuterteacutek

Az adatok alapjaacuten laacutethatoacute hogy a beaacutelliacutetott uacutej gradiens pH elrendezeacutesű PAMPA modell PPV NPV

eacuterteacutekei eacutes pontossaacutega is aacutetlagosan nagyobb mint az in silico illetve in vitro CMC eacutes EKC

modelleknek

A szoumlvetspecifikus mesterseacuteges membraacutenok joacutesaacutegi mutatoacuteit vizsgaacutelva a tuumldő-specifikus modell

tekinthető a legjobbnak ami megfelel PLD in vivo elsődleges megjeleneacuteseacutevel eacutes bizonyiacutetja a modell

szoumlvetspecifikus jellegeacutet is Maacuter az elővizsgaacutelatok in vivo PLD adataival toumlrteacutent oumlsszeveteacutes is

raacutemutatott hogy neacutehaacuteny vegyuumllet a PAMPA modellben aacutelpozitiacutevnak illetve aacutelnegatiacutevnak adoacutedik

Ennek haacutettereacuteben a legtoumlbb esetben a vegyuumlletek fokozott metabolizmusa illetve a keacutepződő metabolit

elteacuterő PLD kockaacutezta aacutell Mindoumlssze keacutet az aacutelnegatiacutev fenacetin(18) eacutes az aacutelpozitiacutev bupropion(38)

hatoacuteanyagok eseteacuteben nem talaacuteltunk arra kiacuteseacuterletes adatot hogy a kapott ellentmondaacutest a

metabolizmusukkal magyaraacutezni tudjuk A fenacetin fő metabolitja a 4-etoxi-anilin pH-gradiens

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

13

PAMPA vizsgaacutelata soraacuten a fenacetinhez keacutepest kapott fokozott permeabilitaacutes alaacutetaacutemasztja a

metabolizmus szerepeacutet a vegyuumllet PLD sajaacutetsaacutegaacutenak alakulaacutesaacuteban A bupropion(38) metabolitjaacutenak a

hidroxibupropionnak20

is elveacutegeztuumlk a pH-gradiens PAMPA vizsgaacutelataacutet Ebben az esetben a metabolit

effektiacutev permeabilitaacutesa csak kis meacuterteacutekben csoumlkkent a kockaacutezati hataacutereacuterteacuteket nem eacuterte el (8 aacutebra) Az

eredmeacuteny alapjaacuten elmondhatoacute hogy ebben az esetben a metabolizmus csupaacuten csoumlkkenti a PLD

kockaacutezataacutet

8 aacutebra A fenacetin(18) eacutes a bupropion(38) fő metabolitjai eacutes osztaacutelyozaacutesuk a PLD modellekben

6 Noumlveacutenyi kivonatok noumlveacutenyi alapuacute hatoacuteanyagok eacutes feacutelszintetikus analoacutegjainak vizsgaacutelata eacutes

jellemzeacutese az optimaacutelt PAMPA-BBB modell felhasznaacutelaacutesaacuteval

61 Koumlzponti idegrendszerre hatoacute vegyuumlletek azonosiacutetaacutesa noumlveacutenyi kivonatokboacutel

PAMPA-BBB ndash HPLC-MS ndash NMR kapcsolt technika kidolgozaacutesa

611 Noumlveacutenyi kivonatok mint potenciaacutelis ceacutelpontok koumlzponti idegrendszeri

gyoacutegyszerkutataacutesban

A noumlveacutenyi kivonatok neurobioloacutegiai hataacutesaacutet szaacutemos etnofarmakoloacutegiai leiacuteraacutes bizonyiacutetja emiatt uacutej

hatoacuteanyagok azonosiacutetaacutesa szempontjaacuteboacutel ideaacutelis kiindulaacutesi pontot jelenthetnek koumlzponti idegrendszeri

betegseacutegekre iraacutenyuloacute kutataacutesokban21

Maacuter a CNS megbetegedeacutesekre iraacutenyuloacute gyoacutegyszerkeacutemiai

munka korai faacutezisaacuteban fontos a gyoacutegyszerjeloumllt vegyuumlletek BBB-on keresztuumlli penetraacutecioacutejaacutenak

előrejelzeacutese amire szaacutemos in silico eacutes in vitro modell aacutell rendelkezeacutesre Ez alapjaacuten egy hateacutekony

nagyfokuacute BBB szelektivitaacutessal rendelkező szűreacutesi modell nagyban segiacutethetneacute az eziraacutenyuacute CNS

kutataacutest A noumlveacutenyi eredetű kivonatok vizsgaacutelataacutenak maacutesik sarkalatos pontja a dereplikaacutecioacute vagyis a

koraacutebban maacuter leiacutert komponensek gyors azonosiacutetaacutesa ami gyorsiacutethatja az uacutej hatoacuteanyagok izolaacutelaacutesaacutenak

eacutes szerkezetazonosiacutetaacutesaacutenak folyamataacutet

Mindezek figyelembeveacuteteleacutevel keacutezenfekvőnek tűnt a maacuter 4 pontban bemutatott optimaacutelt PAMPA-

BBB modell alkalmazaacutesaacutenak kiterjeszteacutese noumlveacutenyi eredetű mintaacutek vizsgaacutelataacuteban

612 PAMPA-BBB modell kiterjeszteacutese noumlveacutenyi eredetű hatoacuteanyagok jellemzeacuteseacutere

A noumlveacutenyi hatoacuteanyagok kivonatok vizsgaacutelataacutenaacutel a PAMPA-BBB modellben az 5l 10 mV PBLE

166 mV koleszterin mellett emelt n-dodekaacutenos oldatot tartalmazoacute mesterseacuteges membraacuten keruumllt

kialakiacutetaacutesra A PAMPA modell kiterjeszthetőseacutegeacutet a noumlveacutenyi kivonatokra 23 termeacuteszetes eacutes 20

termeacuteszetes hatoacuteanyagra visszavezethető vegyuumlleten keresztuumll vizsgaacuteltuk A hatoacuteanyagok szerkezetileg

eacutes fizikai keacutemiai sajaacutetsaacuteguk alapjaacuten is vaacuteltozatosak in vivo logBB eacuterteacutekuumlk -2 eacutes 1 koumlzeacute esik

Megvizsgaacutelva a PAMPA-BBB modellben kapott logPe eacuterteacutekek eacutes az in vivo logBB adatok koumlzoumltti

lineaacuteris korrelaacutecioacutet (R2=072) a modell a noumlveacutenyi eredetű vegyuumlletek BBB penetraacutecioacutejaacutenak

előrejelzeacuteseacutere is alkalmasnak bizonyult A kapott lineaacuteris korrelaacutecioacute illetve a vizsgaacutelati pontok

elhelyezkedeacutese alapjaacuten reacuteszben oumlnkeacutenyesen de figyelembe veacuteve hogy a CNS hataacutesuacute gyoacutegyszerek

eseteacuteben aacutetlagosan a logBB gt -05 azok a noumlveacutenyi eredetű vegyuumlletek tekinthetőek BBB+-nak

melyekneacutel logPe gt -60 eacuterteacuteket kapunk az optimaacutelt PAMPA-BBB modellben

Ezt koumlvetően tekintettel a vizsgaacutelandoacute a noumlveacutenyi kivonatok vaacuteltozatos oumlsszeteacuteteleacutere szuumlkseacutegesseacute vaacutelt a

PAMPA-BBB modell fitokeacutemiai szelektivitaacutesaacutenak jellemzeacutese is Ennek eacuterdekeacuteben oumlsszesen 72

20Molnari JC Hassan HE Myers AL Eur J Drug Metab Pharmacokinet 2012 37 57ndash63 21Campos H C Rocha M D Viegas F P D Nicastro P C Fossaluzza P C Fraga C A M Barreiro E J Viegas C Jr CNS Neurol Disord Drug Targets 2011 10 240minus51

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

14

fitokeacutemiai szempontboacutel diverz noumlveacutenyi eredetű vegyuumllet BBB-specifikus permeabilitaacutesaacutet vizsgaacuteltuk

meg A 9 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy a vizsgaacutelt vegyuumlleteket oumlsszesen 4 fitokeacutemiai csalaacutedba lehet besorolni

illetve tovaacutebbi (egyeacuteb) fitokeacutemiailag fontos szerkezetű vegyuumllet is kivaacutelasztaacutesra keruumllt A vizsgaacutelat

alapjaacuten laacutethatoacute hogy a polaacuteros cukoregyseacuteget tartalmazoacute vegyuumlletek (glikozidok) eacutes a karbonsav

szaacutermazeacutekok logPe eacuterteacuteke -60 alaacute esett ami oumlsszhangban a BBB-roacutel a 41 pontban leiacutertakkal azaz a

BBB szoros illeszkedeacutesű lipid szerkezeteacutenek eacutes negatiacutev toumllteacutesfelhőjeacutenek koumlszoumlnhetően kizaacuterja a nagy

polaacuteris (pl cukoregyseacuteget) eacutesvagy negatiacutev toumllteacutest savas karakterű szerkezeti egyseacuteget hordozoacute

vegyuumlleteket Ezzel ellenteacutetben a cukoregyseacuteget nem tartalmazoacute flavonoid aglikonok a lipofil

esetenkeacutent baacutezikus szerkezeti egyseacuteget tartalmazoacute alkaloidok eacutes egyeacuteb CNS hataacutes szempontjaacuteboacutel

eacuterdekes noumlveacutenyi eredetű vegyuumlletek PAMPA-BBB permeabilitaacutesa azaz logPe eacuterteacuteke jellemzően

nagyobb volt mint -60 Az eredmeacuteny alapjaacuten elmondhatoacute volt hogy a beaacutelliacutetott modell fitokeacutemiai

eacutertelemben szelektiacutev iacutegy noumlveacutenyi kivonatok BBB-specifikus jellemzeacuteseacutere is joacutel hasznaacutelhatoacute

9 aacutebra Fitokeacutemiailag relevaacutens hatoacuteanyagok PAMPA-BBB vizsgaacutelata lineaacuteris korrelaacutecioacuteja in vivo

logBB adatokkal (N = 72)

A fenti keacutet vizsgaacutelat alapjaacuten a Richter Gedeon Nyrt eredeti kutataacutesaacutenak molekulabankjaacuteban talaacutelhatoacute

mintegy 5500 előfrakcionaacutelt (veacutekonyreacuteteg kromatograacutefia alapjaacuten maximum 10 komponenst

tartalmazoacute) noumlveacutenyi kivonatboacutel koraacutebbi szűrővizsgaacutelat alapjaacuten citotoxicitaacutest nem mutatoacute 1760 egyedi

minta PAMPA-BBB szűreacuteseacutet veacutegeztuumlk el A szűreacutesi kriteacuteriumnak mindoumlssze 125 noumlveacutenyi minta felelt

meg azaz a talaacutelati araacuteny 71 lett Az eredmeacuteny egyeacutertelműen alaacutetaacutemasztja a modell nagyfokuacute

szelektivitaacutesaacutet BBB szelektiacutev szűrőkapacitaacutesaacutet A moacutedszer fitokeacutemiai illetve hatoacuteanyag

azonosiacutetaacutesban toumlrteacutenő alkalmazhatoacutesaacutega 4 minta eseteacuten lett reacuteszletesen vizsgaacutelva A habilitaacutecioacutes teacutezis

kereteire valoacute tekintettel csak egy noumlveacutenyi kivonat a Tanacetum parthenium (őszi margitviraacuteg)

viraacutegzataacuteboacutel keacutesziacutetett kivonat vizsgaacutelataacutet mutatom be

A BBB-specifikus komponensek azonosiacutetaacutesa eacuterdekeacuteben a kivaacutelasztott kivonatokon megismeacuteteltuumlk a

PAMPA-BBB vizsgaacutelatot de ebben az esetben a rendszer donor eacutes fogadoacute cellaacuteiba deuteraacutelt viacutez

felhasznaacutelaacutesaacuteval keacuteszuumllt pufferek keruumlltek Ily moacutedon a fogadoacute oldalon megjelenő BBB-specifikus

komponensek koumlzvetlen NMR vizsgaacutelataacutera is lehetőseacuteguumlnk lett Az őszi margitviraacuteg kivonataacutenak

vizsgaacutelataacutenaacutel az előfrakcionaacutelt mintaacuteboacutel eredetileg 82 komponenst sikeruumllt HPLC-DAD technika

segiacutetseacutegeacutevel detektaacutelni ami BBB-specifikus membraacutennak koumlszoumlnhetően jelentősen megtisztult eacutes

mindoumlssze 12 noumlveacutenyi eredetű maacutesodlagos metabolitot sikeruumllt azonosiacutetani a fogadoacute Ezt koumlvetően a

donor oldat HPLC-MSMS illetve offline NMR vizsgaacutelata alapjaacuten a keacutet major komponens a

partenolid(1) eacutes a 13-dihidro-partenolid(2) szerkezeteacutet sikeruumllt meghataacuterozni Tekintettel arra hogy az

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

15

őszi margitviraacuteg a migreacuten profilaktikus kezeleacutesben ismert gyoacutegynoumlveacuteny eacutes a vizsgaacutelat alapjaacuten

azonosiacutetott partenolid antimigreacuten hataacutesaacutet toumlbb kutataacutes is igazolta22

az eredmeacuteny alaacutetaacutemasztja a

PAMPA-BBB modell alkalmazhatoacutesaacutegaacutet noumlveacutenyi kivonatok CNS-specifikus hatoacuteanyagok

azonosiacutetaacutesaacuteban is

62 Ginkgo biloba mintaacutek PAMPA-BBB vizsgaacutelta N-metilaacutelt tiramin szaacutermazeacutekok azonosiacutetaacutesa

621 A Ginkgo biloba mint neurobioloacutegiailag jelentős noumlveacuteny

A G biloba a Ginkgoaceae csalaacuted egyetlen eacutelő tagja ami nem csak az egyik legismertebb de talaacuten

legtoumlbbet vizsgaacutelt gyoacutegynoumlveacuteny is egyben Alkalmazaacutesa főkeacutent CNS eredetű megbetegedeacutesekhez

koumlthető felhasznaacutelaacutesa elsősorban korai demenciaacutes tuumlnetek kezeleacuteseacuteben ismert23

A standardizaacutelt

kivonata EGb 761 neacuteven keruumllt klinikai kiproacutebaacutelaacutesra majd forgalomba Az EGb 761 agyi veacuterkeringeacutest

javiacutetoacute eacutes neuroprotektiacutev hataacutesaacutet szaacutemos klinikai eacutes preklinikai vizsgaacutelat is alaacutetaacutemasztja24

A

standardizaacutelt leveacutelkivonat neurobioloacutegiai hataacuteseacutert felelős komponensei keacutet fontosabb fitokeacutemiailag is

joacutel ismert vegyuumlletcsalaacutednak a flavonoidoknak eacutes a terpeacuten trilaktonoknak a tagjai25

622 Ginkgo biloba kivonatok PAMPA-BBB vizsgaacutelata

Fentiek alapjaacuten eacuterdekesnek tűnt a kidolgozott PAMPA-BBB analitikai technikaacutekkal kapcsolt

dereplikaacutecioacutes strateacutegia alkalmazaacutesa a G biloba leveacutel nyers eacutes standard (EGb 761) kivonataacutenak illetve

kereskedelmi forgalomban hozzaacutefeacuterhető keacutesziacutetmeacutenyek reacuteszletesebb vizsgaacutelataacuteban is A vizsgaacutelatok

első leacutepeacuteseacutebe egy G biloba kivonatokra optimaacutelt HPLC-MSMS eljaacuteraacutes keruumllt kidolgozaacutesra A

kivonatban oumlsszesen 83 komponenst sikeruumllt elvaacutelasztani illetve a retencioacutes idő eacutes MSMS

fragmentaacutecioacute alapjaacuten 18 komponenst sikeruumllt azonosiacutetani A kiindulaacutesi PAMPA-BBB vizsgaacutelatot

megelőző kromatograacutefiaacutes keacutep alapjaacuten a mintaacuteban terpeacuten trilaktonokat flavonoid glikozidokat

flavonoid aglikonokat eacutes biflavonokat sikeruumllt azonosiacutetani Elveacutegezve a PAMPA-BBB vizsgaacutelatot

jelentősen csoumlkkent a fogadoacute oldali komponensek szaacutema oumlsszesen 19 komponenst sikeruumllt detektaacutelni

A PAMPA-BBB vizsgaacutelat alapjaacuten a flavonoid glikozidok eacutes a biflavonok nem voltak keacutepesek

penetraacutelni a mesterseacuteges BBB-specifikus membraacutenon A kromatogram BBB+ reacutegioacuteiban a

kromatogram elejeacuten talaacutelhatoacute polaacuteris komponensek illetve az extrahaacutelt ion kromatogram (EIC)

alapjaacuten detektaacutelt terpeacuten trilaktonok eacutes a flavonoid aglikonok voltak azonosiacutethatoacuteak

Az EGb 761 kivonat PAMPA-BBB vizsgaacutelataacuteban a fogadoacute oldalon sikeruumllt detektaacutelni neacutehaacuteny polaacuteros

komponenst melyeket meacuteg koraacutebban nem azonosiacutetottak G biloba kivonatokban A minta reacuteszletes

HPLC-MSMS eacutes direkt nagyfelbontaacutesuacute HR-MS vizsgaacutelata alapjaacuten keacutet komponens mz eacuterteacuteke

megfelelt a koraacutebban maacuter leiacutert protoalkaloidokkal az N-metiltiraminnal (nmt mz 152) eacutes hordeninnel

(hor mz 166) sikeruumllt e keacutet illetve tovaacutebbi keacutet -fenetilamin szaacutermazeacutekot a tiramint (tir) eacutes a

kandicint (kan) is azonosiacutetani a polaacuteros komponensek koumlzoumltt A tovaacutebbiakban vizsgaacutelataink arra

iraacutenyultak hogy a kuumlloumlnboumlző G biloba kivonatok milyen mennyiseacutegben illetve araacutenyba tartalmazzaacutek

az azonosiacutetott tiramin szaacutermazeacutekokat A komponensek mennyiseacutegi meghataacuterozaacutesa szelektiacutev

ionmonitorozaacutessal (SIM) toumlrteacutent A 10 aacutebraacuten a tiramin eacutes a haacuterom metilaacutelt szaacutermazeacutek mennyiseacutenek

eloszlaacutesa laacutethatoacute a mintaacutekban Az aacutebraacuten a citrusfeacuteleacutek leveleacuteben megtalaacutelhatoacute tiramin szaacutermazeacutekok

aacutetlagos eloszlaacutesa is laacutethatoacute ami viszonyiacutetaacutesi alapkeacutent szolgaacutel G biloba protoalkaloid tartalmaacutera hisz

baacuter minor komponenskeacutent de jellemzően ezekben a noumlveacutenyekben fordulnak elő26

A vizsgaacutelatok alapjaacuten elmondhatoacute hogy a tiramin szaacutermazeacutekok minden egyes G biloba mintaacuteban

jelen vannak A PAMPA-BBB vizsgaacutelat alapjaacuten kuumlloumln ki kell emelni a hor illetve az nmt jelenleacuteteacutet

melyek PAMPA-BBB alapjaacuten vaacuterhatoacute agyi penetraacutecioacuteja nagy illetve koumlzepes meacuterteacutekű Tekintettel a

tiramin szaacutermazeacutekok ismert adrenerg eacutes MAO-enzim inhibitor (MAOI) aktivitaacutesaacutera a kapott

eredmeacutenyek alaacutetaacutemaszthatjaacutek ezen komponensek szerepeacutet a G biloba kivonatokhoz kapcsolt MAOI

alapuacute antidepresszaacutens eacutes kedvező eacuterrendszeri veacuternyomaacutest fokozoacute hataacutesaacuteban27

Fentiek mellett a

vizsgaacutelatok arra is raacutemutattak hogy a kan mennyiseacuteg az oumlsszes vizsgaacutelt mintaacuteban kis mennyiseacutegben

22 Tassorelli C Greco R Morazzoni P Riva A Sandrini G Nappi G Cephalalgia 2005 25 612minus621 23Gauthier S Schlaefke S Clin Interv Aging 2014 9 2065ndash77 24Nash KM Shah ZA Integr Med Insights 2015 10 1ndash9 25Singh B Kaur P Gopichand RD Singh PS Fitoterapia 2008 79 401ndash18 26Servillo L Giovane A DrsquoOnofrio N Casale R Cautela D Ferrari G Balestrieri ML Castaldo D J Agric FoodChem 2014 62 2679ndash84 27Sakakibara H Ishida K Grundmann O Nakajima JI Seo S Butterweck V Minami Y Saito S Kawai Y Nakaya Y Terao J Biol Pharm Bull 2006 29 1767ndash70

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

16

ugyan de kimutathatoacute Tekintettel a kandicin ismert neurotoxikus hataacutesaacutera28

fontos lehet a kivonatok

kereskedelmi formalomban leacutevő G biloba termeacutekek monitorozaacutesa erre a komponensre is

10 aacutebra Tiramin szaacutermazeacutekok eloszlaacutesa Ginkgo biloba kivonatokban eacutes termeacutekekben illetve citrusfeacuteleacutekben

A Standard PhEur standard por B standard Minősiacutetett kereskedelmi referencia

63 Feacutelszintetikus ekdiszteroid szaacutermazeacutekok BBB-specifikus permeabilitaacutesaacutenak jellemzeacutese

631 Ekdiszteroid szaacutermazeacutekok mint portenciaacutelis gyoacutegyszerkeacutemiai ceacutelpontok

A feacutelszintetikus ekdiszteroidok PAMPA-BBB modellen toumlrteacutenő vizsgaacutelataacutera a Szegedi

Tudomaacutenyegyetemen Hunyadi Attila aacuteltal vezetett kutatoacutecsoporttal valoacute egyuumlttműkoumldeacutes kapcsaacuten

keruumllt sor Az ekdiszteroidok uacutej hataacutesteruumllete CNS-specifikus antitumor aktivitaacutes vizsgaacutelata kapcsaacuten

meruumllt fel a koumlzoumls egyuumlttműkoumldeacutes lehetőseacutege mely soraacuten a feladat a PAMPA-BBB vizsgaacutelat

segiacutetseacutegeacutevel olyan ekdiszteroid szaacutermazeacutek(ok) kivaacutelasztaacutesa volt mely(ek) hataacutesaacutet eacuterdemes a koumlltseacuteges

in vivo vizsgaacutelatban is kiproacutebaacutelni Az ekdiszteroidok a rovarokban alapvető fejlődeacutest eacutes vedleacutest

iraacutenyiacutetoacute hormonaacutelis szerepet toumlltenek be Az elmuacutelt eacutevek farmakoloacutegiai vizsgaacutelatai az aacuteltalaacutenos

anabolikus illetve az ahhoz szorosan kapcsoloacute adaptogeacuten (fizikai teljesiacutetmeacuteny fokozoacute eacutes stressz oldoacute)

hataacutes mellett raacutekellenes hataacutesaacutet is igazoltaacutek az ekdiszteroid vegyuumlletcsalaacutednak29

Ennek koumlszoumlnhetően

toumlbb ekdiszteroid tartalmuacute kivonat illetve taacuteplaacuteleacutek kiegeacutesziacutető vagy maacutes neacuteven bdquozoumlld anabolikumrdquo

keruumllt kereskedelmi forgalomba

632 Feacutelszintetikus ekdisztreoid szaacutermazeacutekok PAMPA-BBB eacutes in silico fizikai keacutemiai jellemzeacutese

A Szegedi Tudomaacutenyegyetem Farmakognoacutezia Inteacutezete aacuteltal izolaacutelt illetve előaacutelliacutetott oumlsszesen 37

termeacuteszetes vagy feacutelszintetikus ekdiszteroid szaacutermazeacutek vizsgaacutelataacutet veacutegeztuumlk el melyek szerkezete a

11 aacutebraacuten laacutethatoacute A vizsgaacutelt vegyuumlletek szerkezetuumlk alapjaacuten haacuterom alcsoportra oszthatoacutek (10 aacutebra

A minus 1-12 B minus 13-24 C minus 25-34) A haacuterom alcsoport azonos alapvaacutezzal rendelkezik Az A csoport

vegyuumlletei nem tartalmaznak dioxolaacuten gyűrűt miacuteg a B eacutes C csoport tagjai 1 eacutes 2 dioxolaacuten gyűrűvel

rendelkeznek

Első leacutepeacutesben a ACDPercepta programcsomag (ACD Labs)30

segiacutetseacutegeacutevel meghataacuteroztuk a

vegyuumlletek in silico fizikai keacutemiai parameacutetereit illetve clogBB eacuterteacutekeacutet A vegyuumlletek gyoacutegyszerkeacutemiai

eacutertelemben szeacuteles tartomaacutenyt fednek le mind molekulatoumlmeg (3625 lt MW lt 6749) polaacuteris felsziacuten

(944 lt TPSA lt 2176) szaacutemiacutetott lipofilitaacutes (-107 lt clogP lt 581) eacutes szaacutemiacutetott logBB (-200 lt

clogBB lt 072) eacuterteacutekeik alapjaacuten Ezt koumlvetően a vegyuumlletek in silico agyi penetraacutecioacuteja eacutes fizikai

keacutemiai karaktereacutenek oumlsszefuumlggeacutese a clogP illetve a TPSA eacuterteacutekek eacutes a clogBB adatok koumlzoumltti

korrelaacutecioacutejaacuten keresztuumll lett jellemezve Az eredmeacutenyek alapjaacuten a mindkeacutet esetben koumlzepes meacuterteacutekű

clogP eacutes clogBB koumlzoumltt pozitiacutev (R2 = 0707) miacuteg a TPSA eacutes a clogBB koumlzoumltt negatiacutev (R

2 = 0609)

lineaacuteris korrelaacutecioacute volt azonosiacutethatoacute A korrelaacutecioacutes eacuterteacutekek egyben arra is raacutemutattak hogy tisztaacuten in

silico adatok alapjaacuten az ekdiszteroidok BBB penetraacutecioacutejaacutenak jellemzeacutese a vegyuumlletek osztaacutelyozaacutesa

28Deguchi T Urakawa N Hayama T Ohkubo Y Jpn J Pharmacol 1963 13 143ndash59 29Bajguz A Bąkała I Talarek M Stud Nat Prod Chem 2015 45 121ndash45 30httpwwwacdlabscomproductspercepta

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

17

problematikus Ezen feluumll a vegyuumlletek TPSA eacuterteacuteke (TPSA gt 90) meacuteg az in silico becsleacutes alapjaacuten

BBB+ szaacutermazeacutekok (clogBB gt -05) eseteacuteben is kiacutevuumll esett a klasszikus gyoacutegyszerkeacutemiai teacuterre

vonatkozoacute TPSA tartomaacutenyboacutel Az elemzeacutes eredmeacutenye alaacutetaacutemasztja hogy a termeacuteszetes eredetű

vegyuumlletek gyoacutegyszerkeacutemiai szempontboacutel ortogonaacutelisak egyedi szerkezeti eacutes farmakoloacutegiai

tulajdonsaacutegot hordoznak

11 aacutebra A PAMPA-BBB modellel eacutes in silico parameacuteterekkel jellemzett feacutelszintetikus

ekdiszteroid szaacutermazeacutekok keacuteplete

Az in silico adatok ismereteacuteben az ekdisztreoid szaacutermazeacutekok vizsgaacutelataacutet ebben az esetben is a koraacutebban

noumlveacutenyi hatoacuteanyagok agyi penetraacutecioacutes sajaacutetsaacutegaacutenak jellemzeacuteseacutere kidolgozott PAMPA-BBB modell

felhasznaacutelaacutesaacuteval folytattuk A PAMPA-BBB modellben a legnagyobb BBB-specifikus penetraacutecioacutet a C

csoport vegyuumlletei mutattak Az ebbe a csoportba tartozoacute koumlzepes lipofilitaacutesuacute szaacutermazeacutekok (25 30-33)

permeabilitaacutesa eacutes membraacutenretencioacuteja is egyaraacutent magas volt Fokozott lipofilitaacutesuacute tagjai (26-29 34) viszont

vagy a mesterseacuteges lipidmembraacutenhoz koumltődtek vagy alacsony oldhatoacutesaacuteguk miatt nem voltak meacuterhetők

A szerkezet minus permeabilitaacutes oumlsszefuumlggeacutesek azonosiacutetaacutesaacutet koumlvetően a vizsgaacutelt ekdiszteroidokat PAMPA-BBB

permeabilitaacutesuk eacutes clogBB eacuterteacutekuumlk alapjaacuten is osztaacutelyoztuk A besorolaacutes ceacutelja a potenciaacutelisan magas agyi

penetraacutecioacutes sajaacutetsaacuteggal rendelkező ekdiszteroidok (logPe gt -60 eacutes clogBB gt 0) kivaacutelasztaacutes volt A

vegyuumlleteket neacutegy kategoacuteriaacuteba osztottuk A IV csoportba a PAMPA-BBB modell alapjaacuten nem penetraacuteloacute

vegyuumlletek keruumlltek melyeket tovaacutebbi keacutet alcsoportra lehetett osztani Neacutegy ekdiszteroid (10 aacutebra 16 26

29 34) eseteacuteben magas clogBB eacuterteacutekuumlk elleneacutere gaacutetolt BBB penetraacutecioacutet azonosiacutetottunk amit fokozott

lipofilitaacutesuk (clogP gt 3) eacutes nagymeacuterteacutekű membraacutenretencioacutejuk (MR gt 80) okozhatott A IV csoport

tovaacutebbi tizenegy tagja (11 aacutebra 3-9 12 23 24 37) azonos moacutedon viselkedett a keacutet modellben meacutert (MR

lt 25) eacutes becsuumllt parameacutetereik alapjaacuten hidrofil karakteruumlk voltak A III (10 aacutebra 1 2) eacutes a II (10 aacutebra

10) csoport vegyuumlleteinek a vaacuterhatoacutean alacsony illetve koumlzepes in vivo agyi penetraacutecioacutes tulajdonsaacutegaacutet

mind a PAMPA-BBB mind az in silico modell szaacutemiacutetaacutesa azonos moacutedon jelezte előre Az I csoportba a

fokozott agyi penetraacutecioacutejuacute ekdiszteroidokat soroltuk melyeket tovaacutebbi keacutet alcsoportra lehetett osztani

Tizenegy vegyuumlletneacutel (11 aacutebra 11 13-15 17-20 35 36) az in silico szaacutemiacutetaacutes (clogBBlt0) nem

taacutemasztotta alaacute a PAMPA-BBB modell előrejelzeacuteseacutet miacuteg oumlt vegyuumllet (11 aacutebra 25 30-33) eseteacuteben

aacuteltalunk meacutert in vitro eacutes az in silico adat is fokozott in vivo agyi penetraacutecioacutet jelzett előre A kapott

eredmeacutenyek illetve a gyoacutegyszerszerűseacutegre vonatkozoacute Muegge szűreacutesi kriteacuterium31

figyelembe veacuteteleacutevel a

25 31 eacutes 32 ekdiszteroid szaacutermazeacutekokat jeloumlltuumlk ki tovaacutebbi preklinikai vizsgaacutelatokra In vitro

neuroblasztomaacutes sejtvonalon veacutegzett vizsgaacutelatok alapjaacuten mind az oumlt vegyuumlletneacutel sikeruumllt igazolni a tumor

ellenes hataacutest Az aacuteltalunk kialakiacutetott szűreacutesi modell megfelelőseacutegeacutet egy időkoumlzben elveacutegzett in vivo

farmakokinetikai vizsgaacutelat is alaacutetaacutemasztotta Egyszeri doacutezisuacute intraperitoneaacutelis injekcioacutes adagolaacutest koumlvetően

a 25 ekdiszteroid szaacutermazeacutek (I csoport) szignifikaacutensan nagy mennyiseacutege volt kimutathatoacute patkaacutenyok

agyaacuteban miacuteg 3 (IV csoport) nem volt detektaacutelhatoacute32

31Muegge I Heald SL Brittelli D J Med Chem 2001 44 1841ndash6 32Kalaacutesz H Hunyadi A Tekes K Dolesal R Karvaly G Acta Chromatographica 2016 28 1ndash9

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

18

7 Teacutezisek

1 teacutezis

A certramidok mint szintetikus ceramid analoacutegok membraacutenalkotoacutekeacutent toumlrteacutenő alkalmazaacutesaacuteval illetve

optimaacutelaacutesi vizsgaacutelataink soraacuten kivaacutelasztott ideaacutelis szeacutenlaacutenchosszuacute certramid tovaacutebbaacute a koleszterin eacutes a

sztearinsav araacutenyaacutenak beaacutelliacutetaacutesaacuteval sikeruumllt kialakiacutetanunk egy az in vitro PAMPA rendszerben joacutel

alkalmazhatoacute mesterseacuteges membraacutent hatoacuteanyagok bőr penetraacutecioacute modellezeacuteseacutehez A mesterseacuteges

membraacuten oldoacutedaacutesaacuteeacutert felelős aacuteltalaacutenosan alkalmazott n-dodekaacuten szilikon olajra toumlrteacutenő csereacutejeacutevel

sikeruumllt eleacuternuumlnk a fizioloacutegiaacutes koumlruumllmeacutenyeket jobban koumlzeliacutető membraacuten hidrataacuteloacutedaacutesaacutet Oumlsszesseacutegeacuteben

elmondhatoacute hogy sikeruumllt kialakiacutetanunk egy olyan robusztus nagy aacuteteresztőkeacutepesseacutegű bőr-PAMPA

modellt ami az ex vivo humaacuten bőr permeabilitaacutesi vizsgaacutelatok eredmeacutenyeacutet joacutel visszaadja iacutegy a

gyoacutegyszerkutataacutes szaacutemaacutera alkalmas eszkoumlzkeacutent hasznaacutelhatoacute

2 teacutezis

A vizsgaacutelatok alapjaacuten sikeruumllt kidolgoznunk egy robusztus nagy aacuteteresztőkeacutepesseacutegű egykomponensű

n-dodekaacutent mint mesterseacuteges oldoacuteszer membraacutent tartalmazoacute PAMPA modellt ami alkalmas ex vivo

serteacutes bukkaacutelis mukoacutezaacuten keresztuumlli hatoacuteanyag felsziacutevoacutedaacutes modellezeacuteseacutere Ezen tuacutelmenően sikeruumllt

raacutemutatnunk hogy a kialakiacutetott bukkaacutelis-PAMPA modell formulaacutecioacutek kivaacutelasztaacutesaacuteban szimultaacuten

kioldoacutedaacutes-permeabilitaacutes vizsgaacutelatok előkeacutesziacuteteacuteseacuteben is hasznos eszkoumlz lehet

3 teacutezis

A PAMPA-BBB rendszer fejleszteacutese soraacuten optimaacuteltuk az inkubaacutecioacutes időt eacutes hőmeacuterseacutekletet a

mesterseacuteges membraacuten oumlsszeteacuteteleacutet tovaacutebbaacute a donor eacutes fogadoacute oldali koumlzegben segeacutedoldoacuteszerkeacutent

hasznaacutelt DMSO mennyiseacutegeacutet melynek eredmeacutenyekeacuteppen sikeruumllt egy a koraacutebbi in vitro nem sejtes

permeabilitaacutesi modellekhez viszonyiacutetva előrejelzőkeacutepesseacuteg eacutes meacutereacutesi ciklusidő tekinteteacuteben is

kedvezőbb modellt kialakiacutetanunk CNS-specifikus gyoacutegyszerjeloumllt vegyuumlletek permeabilitaacutesaacutenak

jellemzeacuteseacutere

4 teacutezis

A PLD kockaacutezat előrejelzeacuteseacutere iraacutenyuloacute modellfejleszteacutese soraacuten sikeruumllt bizonyiacutetanunk hogy a

(pH 74 rarr pH 40) gradiens pH elrendezeacutesű PAMPA modell alkalmas a citoszol rarr lizoszoacutema iraacutenyuacute

transzport modellezeacuteseacutere Oumlsszevetve az aacuteltalunk kialakiacutetott PAMPA modell eacutes az in vivo PLD

adatokat sikeruumllt raacutemutatnunk a szakirodalom aacuteltal javasolt egyiraacutenyuacute transzport mechanizmus

elsődleges jellegeacutere a PLD kialakulaacutesaacuteban Vizsgaacutelataink alapjaacuten igazoltuk tovaacutebbaacute hogy a PAMPA

rendszer alkalmas szoumlvetspecifikus penetraacutecioacutes folyamatok modellezeacuteseacutere is hiszen a tuumldő-specifikus

PAMPA modellel kapott kiemelkedő eredmeacuteny megfelel a PLD in vivo szoumlveti megjeleneacutes

gyakorisaacutegaacutenak A PAMPA modellben aacutelpozitiacutev eacutes aacutelnegatiacutev eredmeacutenyt adoacute hatoacuteanyagok eseteacuteben

irodalmi adatokkal eacutes sajaacutet meacutereacutesi eredmeacutenyekkel is sikeruumllt igazolnunk a metabolizmus szerepeacutet a

PLD kockaacutezat vaacuteltozaacutesaacuteban

5 teacutezis

A PAMPA-BBB modell alkalmazhatoacutesaacutegaacutet sikeruumllt kiterjesztenuumlnk noumlveacutenyi eredetű hatoacuteanyagok

BBB penetraacutecioacutejaacutenak jellemzeacuteseacutere is tovaacutebbaacute igazoltuk szelektivitaacutesaacutet fitokeacutemiai eacutertelemben is

Kihasznaacutelva a modell nagyfokuacute szelektivitaacutesaacutet sikeruumllt igazolnunk hasznaacutelhatoacutesaacutegaacutet noumlveacutenyi

kivonatok eseteacuteben is A PAMPA-BBB rendszer tesztkoumlruumllmeacutenyeinek moacutedosiacutetaacutesaacuteval (sokkomponensű

kivonatokat megemelt doacutezisban deuteraacutelt pufferben vizsgaacutelva) a fogadoacute oldali mintaacutek direkt NMR eacutes

LC-MS meacutereacuteseacutevel sikeruumllt dereplikaacutelnunk illetve uacutej BBB permeaacutebilis komponenskeacutent azonosiacutetanunk

kivaacutelasztott noumlveacutenyi kivonatok komponenseit Az eredmeacutenyek alapjaacuten igazoltuk hogy az aacuteltalunk

kialakiacutetott PAMPA-BBB ndash HPLC-MS ndash NMR kaszkaacuted egy uacutej hateacutekony megoldaacutest nyuacutejthat a

termeacuteszetes anyagokboacutel kiinduloacute koumlzponti idegrendszeri gyoacutegyszerkutataacutesban

6 teacutezis

A PAMPA-BBB - HPLC-MSMS kapcsolt technika segiacutetseacutegeacutevel Ginkgo biloba standardizaacutelt

kivonatokon sikeruumllt azonosiacutetanunk olyan BBB+ biomarkereket melyek megfeleltek az in vivo

farmakokinetikai illetve neurobioloacutegiai hataacutesukra vonatkozoacute leiacuteraacutesoknak Az eredmeacutenyeink tovaacutebbi

bizonyiacuteteacutekul szolgaacutelnak a habilitaacutecioacutem 5 teacuteziseacutehez vagyis a PAMPA-BBB technika alkalmas noumlveacutenyi

kivonatok illetve akaacuter patikai termeacutekek neurobioloacutegiailag aktiacutev komponenseinek azonosiacutetaacutesaacutera

Vizsgaacutelataink alapjaacuten G biloba kivonatokban elsőkeacutent iacutertunk le neacutegy tiramin szaacutermazeacutekot illetve ezek

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

19

mennyiseacutegi eloszlaacutesaacutet ginkgo termeacutekekben is sikeruumllt jellemeznuumlnk A kapott eredmeacutenyek alapjaacuten keacutet

tiramin szaacutermazeacutekot az N-metil-tiramint eacutes a hordenint potenciaacutelis BBB+ komponenskeacutent

azonosiacutetottuk A tiramin szaacutermazeacutekok ismert adrenerg eacutes MAO-gaacutetloacute hataacutesai alapjaacuten sikeruumllt

raacutemutatnunk lehetseacuteges szerepuumlkre a ginkgo kivonatok vaszkulaacuteris eacutes antidepresszaacutens hataacutesaacuteban

illetve a kandicin peacuteldaacutejaacuten a neurotoxikoloacutegiai kockaacutezatukra

7 teacutezis

A PAMPA-BBB modellben kapott permeabilitaacutesi adatok in silico fizikai keacutemiai eacutes clogBB

parameacuteterek illetve gyoacutegyszerszerűseacutegre vonatkozoacute szabaacutely felhasznaacutelaacutesaacuteval sikeruumllt egy olyan

oumlsszetett szűreacutesi kriteacuteriumrendszert kidolgoznunk ami alkalmasnak bizonyult feacutelszintetikus

ekdiszteroid szaacutermazeacutekok agyi penetraacutecioacutes keacuteszseacutegeacutenek osztaacutelyozaacutesaacutera A modellrendszer

alkalmazhatoacutesaacutegaacutet sikeruumllt alaacutetaacutemasztanunk in vitro farmakodinaacutemiaacutes illetve patkaacutenyokon veacutegzett in

vivo agyi penetraacutecioacutes vizsgaacutelatokkal is

8 Teacutezisek alapjaacutet keacutepező koumlzlemeacutenyek

IF Hiv

$

SP1 Sinkoacute B Garrigues TM Balogh GyT Nagy ZsK Tsinman O

Avdeef A Takaacutecs-Novaacutek K Skin-PAMPA A new method for fast

prediction of skin penetration Eur J Pharm Sci 2012 45 698-707

2987 45

SP2 Borbaacutes E Balogh A Bocz K Muumlller J Kiserdei Eacute Vigh T Sinkoacute

B Marosi A Halaacutesz A Dohaacutenyos Z Szente L Balogh GyT

Nagy ZsK In vitro dissolutionndashpermeation evaluation of an electrospun

cyclodextrin-based formulation of aripiprazole using uFluxTM

Int J

Pharm 2015 491 180-189

3994 6

SP3 Muumlller J Esső K Dargoacute G Koumlnczoumll Aacute Balogh GyT Tuning the

predictive capacity of the PAMPA-BBB model Eur J Pharm Sci 2015

79 53-60

3773 4

SP4 Balogh GyT Muumlller J Koumlnczoumll Aacute pH-gradient PAMPA-based in

vitro modell assay for drug-induced phospholipidosis in early stage of drug

discovery Eur J Pharm Sci 2013 49 81-89

3005 6

SP5 Balogh GyT Muumlller J Koumlnczoumll Aacute A model lacking relevant literature

comparsion J Pharm Biomed Anal 2015 104 47-48

3169 1

SP6 Koumlnczoumll Aacute Muumlller J Foumlldes E Beacuteni Z Veacutegh K Keacutery Aacute Balogh

GyT Applicability of a Blood-Brain Barrier Specific Artificial

Membrane Permeability Assay at the Early Stage of Natural Product-Based

CNS Drug Discovery J Nat Prod 2013 76 655-663

3285 15

SP7 Koumlnczoumll Aacute Rendes K Deacutekaacuteny M Muumlller J Riethmuumlller E Balogh

GyT Blood-brain barrier specific permeability assay reveals N-

methylated tyramine derivatives in standardized leaf extracts and herbal

products of Ginkgo biloba J Pharm Biomed Anal 2016 131 167-174

3169 -

SP8 Muumlller J Koumlnczoumll Aacute Martins A Csaacutebi J Fenyvesi F Hunyadi A

Balogh GyT BBB penetration-targeting physicochemical lead selection

Ecdysteroids as chemo-sensitizers against CNS tumors Eur J Pharm Sci

2017 96 571-577

3773 -

levelező szerző előző eacutevi impakt faktor $ fuumlggetlen hivatkozaacutesok szaacutema (2017 maacutejus 31)

Page 10: In vitro nem sejtes permeabilitási modellek...Dr. Balogh György Tibor Habilitációs tézisfüzet 4 „dermatomed” technikával előkészített bőrön végzett 40 vegyület vizsgálatából

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

10

46 Az optimaacutelt PAMPA-BBB modell vizsgaacutelata a teljes referencia vegyuumlletkoumlroumln

A PAMPA-BBB rendszer parameacutetereinek finomhangolaacutesaacutet koumlvetően a fejleszteacutes utolsoacute leacutepeacuteseacuteben az

optimaacutelt modell megbiacutezhatoacutesaacutegaacutenak prediktiacutev erejeacutenek ellenőrzeacuteseacutere a logPe eacutes in vivo logBB adatok

korrelaacutecioacutejaacutet a teljes 27 kivaacutelasztott referenciaanyagra kiterjesztve is megvizsgaacuteltuk Az optimaacutelt

koumlruumllmeacutenyek koumlzoumltt azaz 4 oacutera 37 oC-on toumlrteacutenő inkubaacutelaacutes izo-pH (pH = 74) koumlruumllmeacutenyek 5 VV

DMSO segeacutedoldoacuteszert alkalmazva PBLE (10 mV koleszterin neacutelkuumll) membraacuten 31 n-hexaacutenn-

dodekaacuten elegyeacuteben oldva R2 = 0839 lineaacuteris korrelaacutecioacutes eacuterteacuteket kaptunk (6 aacutebra) Tekintettel arra

hogy ezt a korrelaacutecioacutes eacuterteacuteket heterogeacuten szerkezeti eacutes fizikai keacutemiai sajaacutetsaacuteguacute vegyuumlleteken eacuterte el a

modell elmondhatoacute hogy a kialakiacutetott PAMPA-BBB rendszer kellően robusztus eacutes prediktiacutev ereje

alkalmassaacute teszi CNS hataacutest mutatoacute vezeacutermolekulaacutek BBB-specifikus permeabilitaacutesaacutenak jellemzeacuteseacutere

6 aacutebra Az optimaacutelt PAMPA-BBB modellben meacutert effektiacutev permeabilitaacutes eacuterteacutekek eacutes az

in vivo logBB adatok koumlzti lineaacuteris korrelaacutecioacute

5 Foszfolipidoacutezis modellezeacutese szoumlvetspecifikus gradiens pH elrendezeacutesű PAMPA rendszerekben

51 A foszfolipidoacutezis mint gyoacutegyszermelleacutekhataacutes eacutes kialakulaacutesaacutenak mechanizmusa

A foszfolipidoacutezis (PLD) mint fizioloacutegiaacutes jelenseacuteg a foszfolipidek tuacutelzott felhalmozoacutedaacutesaacutet jelenti a

sejtek lizoszoacutemaacutejaacuteban14

aminek egyik jellemző citoloacutegiai megjeleneacutese a lamellaacuteris testek kialakulaacutesa

A jelenleg alkalmazott gyoacutegyszerkincs 5 -aacutenaacutel iacutertak le a PLD-al oumlsszefuumlggő melleacutekhataacutesokat Az

ehhez koumlthető melleacutekhataacutesok kritikus toxikoloacutegiai jellegeacutet az is bizonyiacutetja hogy 2006-ban az FDA

leacutetrehozta az bdquoFDA Phospholipidosis Working Grouprdquo-ot A megfigyeleacutesek szerint a PLD aacuteltalaacuteban a

baacutezikus vagy kationos amfifil karakterű gyoacutegyszerek (CAD ndash cationic amphiphilic drugs) kroacutenikus

adagolaacutesa mellett jelenik meg amit ezen hatoacuteanyagok lizoszoacutemaacutekba toumlrteacutenő egyiraacutenyuacute transzportjaacuteval

magyaraacuteznak Az egyiraacutenyuacute transzport soraacuten a CAD molekula a citoszoacutel koumlzegeacuteből (pH 74) a joacuteval

savasabb (pH~4) lizoszoacutemaacuteba keruumllve protonaacuteloacutedik polaritaacutesa ennek koumlszoumlnhetően megnő iacutegy a

citoszol iraacutenyuacute transzportja gaacutetolt lesz A folyamat oumlsszesseacutegeacuteben a CAD karakterű vegyuumlletek

lizoszoacutemaacuteban valoacute felhalmozoacutedaacutesaacutehoz a lizoszoacutema homeosztaacutezisaacutenak illetve ennek eredmeacutenyekeacutepp

lipid anyagcsereacutejeacutenek felborulaacutesaacutehoz vezet A folyamat koumlzvetve a foszfolipidek felhalmozoacutedaacutesaacutet

eredmeacutenyezi ami a lamellaacuteris keacutepletek kialakulaacutesaacuteval jaacuter

A PLD kuumlloumlnboumlző szoumlvetekben alakulhat ki azonban leggyakrabban a tuumldő alveolaacuteris makrofaacutegjaiban

fordul elő A folyamat aacuteltalaacuteban reverzibilis a gyoacutegyszeradagolaacutes felfuumlggeszteacuteseacutet koumlvetően a sejtek

homeosztaacutezisa helyreaacutell

52 A foszfolipidoacutezis in silico eacutes in vitro modelljei

A PLD fokozott toxicitaacutesi kockaacutezata miatt a melleacutekhataacutes előrejelzeacuteseacutere szaacutemos in silico szaacutemiacutetaacutesi

moacutedszert is kidolgoztak A modellek jellemzően gyoacutegyszeripari koumlrnyezetben lettek kifejlesztve

melyek azonos moacutedon a hatoacuteanyagok keacutet fizikai keacutemiai parameacutetereacutevel a proton-disszociaacutecioacuteval (pKa)

14Halliwell WH Toxicol Pathol 1997 25 53ndash60

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

11

eacutes a lipofilitaacutessal (logPD) suacutelyozzaacutek a melleacutekhataacutes megjeleneacuteseacutenek rizikoacutejaacutet A habilitaacutecioacute

terjedelmeacutere tekintettel ezek koumlzuumll csak kettő keruumll bemutataacutesra

Ploemen eacutes mtsai (Organon) a hatoacuteanyagok szaacutemiacutetott legbaacutezikusabb N atomjaacutehoz koumlthető cpKa

(szaacutemiacutetott pKa) eacutes clogP (szaacutemiacutetott logP) eacuterteacutekek felhasznaacutelaacutesaacuteval kuumlloumlnboumlztetteacutek meg a

foszfolipidoacutezist indukaacuteloacute (PLD+) eacutes nem indukaacuteloacute (PLD-) anyagokat A modell PLD+-nak jeloumlli

azokat a vegyuumlleteket melyekneacutel (cpKa)2+(clogP)

2 gt 90 A szabaacutely kiegeacutesziacuteteacutesekeacutent PLD- osztaacutelyba

sorolandoacute az a vegyuumllet melyre igaz hogy cpKabaacutezis lt 8 eacutes clogP lt 115

Tomizawa eacutes mtsai (Pfizer) a

vegyuumlletek clogP eacuterteacutekeacutet eacutes pH 4-en szaacutemiacutetott nettoacute toumllteacuteseacutet (NT) kombinaacutelva neacutegy (- alacsony

koumlzepes magas) kategoacuteria szerint skaacutelaacutezott modellt javasoltaacutek a PLD in silico előrejelzeacuteseacutere16

A jelenleg ismert in vitro PLD modellek elmeacuteleti haacutettereacuteben a foszfolipid eacutes a hatoacuteanyag koumlzoumltt

kialakuloacute koumllcsoumlnhataacutes jellemzeacutese aacutell A Vitovic eacutes mtsai aacuteltal kidolgozott szűrőrendszerben a

koumllcsoumlnhataacutes hateacutekonysaacutegaacutet a kritikus micellakeacutepződeacutesi koncentraacutecioacute (CMC) segiacutetseacutegeacutevel jellemzik A

96 lyukuacute meacuterőtaacutelcaacuten egyszerre 8 vegyuumlletet lehet a modellben vizsgaacutelni mivel a CMC

meghataacuterozaacutesaacutehoz egy 8-12 pontos feluumlleti feszuumlltseacuteg ndash koncentraacutecioacute goumlrbeacutet kell felvenni17

Emiatt baacuter

a moacutedszer automatizaacutelhatoacute az aacuteteresztőkeacutepesseacutege relatiacutev csekeacutelynek mondhatoacute Zhou eacutes mtsai a

modell aacuteteresztőkeacutepesseacutegeacutenek noumlveleacutese eacuterdekeacuteben fluoreszcens festeacutek (Prodan) segiacutetseacutegeacutevel

hataacuteroztaacutek meg a kritikus micellakeacutepződeacutesi koncentraacutecioacutet18

Baacuter az előző moacutedszerhez keacutepest

vegyuumlletenkeacutent kevesebb meacutereacutesi pontot kell felvenni eacutes a vizsgaacuteloacute moacutedszer is gyorsabb robusztusabb

de aacuteteresztőkeacutepesseacutege meacuteg mindig csekeacutely

PLD előrejelzeacuteseacutere kidolgozott kromatograacutefiaacutes moacutedszerek eseteacuteben foszfolipidekkel moacutedosiacutetott

aacutelloacutefaacutezist alkalmaznak Az immobilizaacutelt mesterseacuteges membraacuten (Immobilized Artificial Membrane ndash

IAM) alapuacute eacutes az elektrokinetikus kromatograacutefiaacutes (ElectroKinetic Chromatography ndash EKC)19

moacutedszerek eseteacuteben az aacutelloacutefaacutezis eacutes hatoacuteanyag koumlzoumltt kialakuloacute koumllcsoumlnhataacutes a kromatograacutefiaacutes retencioacutes

teacutenyezővel (logkAOT) jellemezhető

53 PAMPA alapuacute modell fejleszteacutese gyoacutegyszer indukaacutelta foszfolipidoacutezis előrejelzeacuteseacutere

A PLD eddig ismert in vitro modelljei a foszfolipidek eacutes a hatoacuteanyagok koumlzoumltt kialakuloacute

koumllcsoumlnhataacuteson alapuloacute vizsgaacutelati moacutedszerek A PAMPA rendszer ehhez keacutepest egy olyan uacutej

lehetőseacuteggel kecsegtetett melynek koumlszoumlnhetően a PLD felteacutetelezett mechanizmusa (12 aacutebra) a

citoszol (pH 74) - lizoszoacutema (pH~4) iraacutenyuacute transzport vaacutelik modellezhetőveacute Ennek igazolaacutesaacutera a

modellfejleszteacutes első leacutepeacuteseacuteben egy olyan adatkeacuteszlet oumlsszegyűjteacuteseacutere keruumllt sor ami a hatoacuteanyagok in

vivo in vitro vizsgaacutelatokkal illetve in silico szaacutemiacutetaacutessal alaacutetaacutemasztott PLD indukcioacutejaacutera vonatkozoacute

adatot tartalmaz Habaacuter oumlsszesen 63 referenciavegyuumlleten veacutegeztuumlk el a vizsgaacutelatokat a habilitaacutecioacute

terjedelmeacutere valoacute tekintettel csak a modellfejleszteacutesneacutel hasznaacutelt 21 hatoacuteanyag illetve a modellben

aacutelpozitiacutev vagy aacutelnegatiacutev eredmeacutenyt adoacute amlodipin(28) bupropion(38) metapirileacuten(47)

mianszerin(49) illetve eacutes a szertralin(58) klorokvin(3) eacutes fenacetin(18) adatait mutatom be

reacuteszletesen A modellbeaacutelliacutetaacutes első leacutepeacuteseacuteben a teljes in vivo PLD kockaacutezati adattal rendelkező referencia

gyűjtemeacutenyből 21 hatoacuteanyag keruumllt kivaacutelasztaacutesra (11 PLD+ eacutes 10 PLD-) A PAMPA vizsgaacutelatnaacutel keacutet

fő optimaacutelaacutesi parameacutetert a mesterseacuteges lipidmembraacuten szoumlvetspecifikus oumlsszeteacuteteleacutet eacutes a donor-fogadoacute

koumlzegek pH-jaacutet vaacuteltoztattuk A PLD szoumlveti lokalizaacutecioacuteja alapjaacuten a tuumldő a BBB a sziacutev a maacutej eacutes a

vese szoumlveti lipidoumlsszeteacutetelek megfelelő PAMPA modelleket alakiacutetottuk ki

A PAMPA rendszer maacutesik a PLD mechnizmusa szempontjaacuteboacutel kritikus parameacutetere a donor eacutes fogadoacute

cellaacutek koumlzegeacutenek pH eacuterteacuteke volt A vizsgaacutelatot ennek megfelelően haacuterom kuumlloumlnboumlző beaacutelliacutetaacutes mellett

izo-pH 40 izo-pH 74 eacutes gradiens (donorpH 74 rarr fogadoacutepH 40) meacutereacutesi elrendezeacutesekben veacutegeztuumlk A

haacuterom elrendezeacutesben kapott effektiacutev permeabilitaacutesi eacuterteacutekek vaacuteltozaacutesa illetve az in vivo PLD

kockaacutezattal valoacute korrelaacutecioacuteja a 7 aacutebraacuten laacutethatoacute Ennek megfelelően a koumlzvetlen citoszoacutel ndash liposzoacutema

iraacutenyuacute transzportot modellező gradiens pH elrendezeacutesű PAMPA rendszerben kapott eredmeacutenyek

mutattaacutek a legjobb korrelaacutecioacutet az in vivo PLD kockaacutezati adatokkal azzal a megkoumlteacutessel hogy a

15Ploemen JP Kelder J Hafmans T van de Sandt H van Burgsteden JA Saleminki PJ van Esch E Exp Toxicol Pathol 2004 55 347ndash

55 16Tomizawa K Sugano K Yamada H Horii I J Toxicol Sci 2006 31 315ndash24 17Vitovič P Alakoskela J-M Kinnunen PKJ J Med Chem 2008 51 1842ndash8 18Zhou L Geraci G Hess S Yang L Wang J Argikar U Anal Chem 2011 83 6980ndash7 19Jiang Z Reilly J J Pharm Biomed Anal 2012 61 184ndash90

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

12

permeabilitaacutesi kuumlszoumlboumlt Pe=2510-6

cms eacuterteacutekneacutel huacuteztuk meg Az elővizsgaacutelat eredmeacutenye alapjaacuten a

kivaacutelasztott gradiens pH-juacute PAMPA rendszerben toumlrteacutenő vizsgaacutelatot kiterjesztettuumlk a teljes 63

referenciavegyuumlletre A PAMPA rendszereket előrejelzőkeacutepesseacuteguumlk illetve a modelljoacutesaacuteg alapjaacuten a

negatiacutev prediktiacutev (NPV) eacutes pozitiacutev prediktiacutev eacuterteacutekuumlk (PPV) valamint a pontossaacuteguk alapjaacuten is

jellemeztuumlk

7 aacutebra Haacuterom kuumlloumlnboumlző pH elrendezeacutesű (izo-pH 40 izo-pH 74 eacutes gradiens pH (74 ndash 40) tuumldő-specifikus

PAMPA modell effektiacutev permeabiliaacutesi adatai eacutes PLD kockaacutezati osztaacutelyok szerinti korrelaacutecioacuteja (N = 21)

A teljes 63 referenciavegyuumlletre kapott Pe eacuterteacutekek in vivo PLD kockaacutezatra vonatkozoacute korrelaacutecioacutejaacutenak

joacutesaacutegi adatait (NPV PPV pontossaacuteg) oumlsszehasonliacutetottuk az in silico Ploemen eacutes Tomizawa modellek

illetve a maacutesik keacutet in vitro CMC eacutes EKC modellek adataival is (2 taacuteblaacutezat)

2 taacuteblaacutezat Az in silico in vitro nem-sejtes eacutes PAMPA modellek eredmeacutenyeinek statisztikai oumlsszehasonliacutetaacutesa

PPVd () NPV

e () Pontossaacuteg ()

In silico modellek Ploemen modell 73 86 81

Tomizawa modell 92 70 79

In vitro nem-sejtes moacutedszerek CMC

a modell (N=31) 100 75 87

EKCb modell (N=23) 92 82 87

gradiens-pH PAMPA modell

BBB 92 84 87

Maacutej 92 84 87

Tuumldő 92 89 90

Vese 92 86 89

Sziacutev 92 84 87

Baacuter a PAMPA modellekben oumlsszesen 63 vegyuumllet keruumllt vizsgaacutelatra az oumlsszehasonliacutetaacutesra kivaacutelasztott in vitro

modellek koumlzoumllt meacutereacutesi pontjai csak 31 (CMC) eacutes 23 (EKC) vegyuumllet eseteacuten voltak aacutetfedeacutesben aCMC kritikus

micellakeacutepző koncentraacutecioacute bEKC elektrokinetikus kromatograacutefia

cPS foszfatidilszerin

dPPV pozitiacutev prediktiacutev

eacuterteacutek eNPV negatiacutev prediktiacutev eacuterteacutek

Az adatok alapjaacuten laacutethatoacute hogy a beaacutelliacutetott uacutej gradiens pH elrendezeacutesű PAMPA modell PPV NPV

eacuterteacutekei eacutes pontossaacutega is aacutetlagosan nagyobb mint az in silico illetve in vitro CMC eacutes EKC

modelleknek

A szoumlvetspecifikus mesterseacuteges membraacutenok joacutesaacutegi mutatoacuteit vizsgaacutelva a tuumldő-specifikus modell

tekinthető a legjobbnak ami megfelel PLD in vivo elsődleges megjeleneacuteseacutevel eacutes bizonyiacutetja a modell

szoumlvetspecifikus jellegeacutet is Maacuter az elővizsgaacutelatok in vivo PLD adataival toumlrteacutent oumlsszeveteacutes is

raacutemutatott hogy neacutehaacuteny vegyuumllet a PAMPA modellben aacutelpozitiacutevnak illetve aacutelnegatiacutevnak adoacutedik

Ennek haacutettereacuteben a legtoumlbb esetben a vegyuumlletek fokozott metabolizmusa illetve a keacutepződő metabolit

elteacuterő PLD kockaacutezta aacutell Mindoumlssze keacutet az aacutelnegatiacutev fenacetin(18) eacutes az aacutelpozitiacutev bupropion(38)

hatoacuteanyagok eseteacuteben nem talaacuteltunk arra kiacuteseacuterletes adatot hogy a kapott ellentmondaacutest a

metabolizmusukkal magyaraacutezni tudjuk A fenacetin fő metabolitja a 4-etoxi-anilin pH-gradiens

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

13

PAMPA vizsgaacutelata soraacuten a fenacetinhez keacutepest kapott fokozott permeabilitaacutes alaacutetaacutemasztja a

metabolizmus szerepeacutet a vegyuumllet PLD sajaacutetsaacutegaacutenak alakulaacutesaacuteban A bupropion(38) metabolitjaacutenak a

hidroxibupropionnak20

is elveacutegeztuumlk a pH-gradiens PAMPA vizsgaacutelataacutet Ebben az esetben a metabolit

effektiacutev permeabilitaacutesa csak kis meacuterteacutekben csoumlkkent a kockaacutezati hataacutereacuterteacuteket nem eacuterte el (8 aacutebra) Az

eredmeacuteny alapjaacuten elmondhatoacute hogy ebben az esetben a metabolizmus csupaacuten csoumlkkenti a PLD

kockaacutezataacutet

8 aacutebra A fenacetin(18) eacutes a bupropion(38) fő metabolitjai eacutes osztaacutelyozaacutesuk a PLD modellekben

6 Noumlveacutenyi kivonatok noumlveacutenyi alapuacute hatoacuteanyagok eacutes feacutelszintetikus analoacutegjainak vizsgaacutelata eacutes

jellemzeacutese az optimaacutelt PAMPA-BBB modell felhasznaacutelaacutesaacuteval

61 Koumlzponti idegrendszerre hatoacute vegyuumlletek azonosiacutetaacutesa noumlveacutenyi kivonatokboacutel

PAMPA-BBB ndash HPLC-MS ndash NMR kapcsolt technika kidolgozaacutesa

611 Noumlveacutenyi kivonatok mint potenciaacutelis ceacutelpontok koumlzponti idegrendszeri

gyoacutegyszerkutataacutesban

A noumlveacutenyi kivonatok neurobioloacutegiai hataacutesaacutet szaacutemos etnofarmakoloacutegiai leiacuteraacutes bizonyiacutetja emiatt uacutej

hatoacuteanyagok azonosiacutetaacutesa szempontjaacuteboacutel ideaacutelis kiindulaacutesi pontot jelenthetnek koumlzponti idegrendszeri

betegseacutegekre iraacutenyuloacute kutataacutesokban21

Maacuter a CNS megbetegedeacutesekre iraacutenyuloacute gyoacutegyszerkeacutemiai

munka korai faacutezisaacuteban fontos a gyoacutegyszerjeloumllt vegyuumlletek BBB-on keresztuumlli penetraacutecioacutejaacutenak

előrejelzeacutese amire szaacutemos in silico eacutes in vitro modell aacutell rendelkezeacutesre Ez alapjaacuten egy hateacutekony

nagyfokuacute BBB szelektivitaacutessal rendelkező szűreacutesi modell nagyban segiacutethetneacute az eziraacutenyuacute CNS

kutataacutest A noumlveacutenyi eredetű kivonatok vizsgaacutelataacutenak maacutesik sarkalatos pontja a dereplikaacutecioacute vagyis a

koraacutebban maacuter leiacutert komponensek gyors azonosiacutetaacutesa ami gyorsiacutethatja az uacutej hatoacuteanyagok izolaacutelaacutesaacutenak

eacutes szerkezetazonosiacutetaacutesaacutenak folyamataacutet

Mindezek figyelembeveacuteteleacutevel keacutezenfekvőnek tűnt a maacuter 4 pontban bemutatott optimaacutelt PAMPA-

BBB modell alkalmazaacutesaacutenak kiterjeszteacutese noumlveacutenyi eredetű mintaacutek vizsgaacutelataacuteban

612 PAMPA-BBB modell kiterjeszteacutese noumlveacutenyi eredetű hatoacuteanyagok jellemzeacuteseacutere

A noumlveacutenyi hatoacuteanyagok kivonatok vizsgaacutelataacutenaacutel a PAMPA-BBB modellben az 5l 10 mV PBLE

166 mV koleszterin mellett emelt n-dodekaacutenos oldatot tartalmazoacute mesterseacuteges membraacuten keruumllt

kialakiacutetaacutesra A PAMPA modell kiterjeszthetőseacutegeacutet a noumlveacutenyi kivonatokra 23 termeacuteszetes eacutes 20

termeacuteszetes hatoacuteanyagra visszavezethető vegyuumlleten keresztuumll vizsgaacuteltuk A hatoacuteanyagok szerkezetileg

eacutes fizikai keacutemiai sajaacutetsaacuteguk alapjaacuten is vaacuteltozatosak in vivo logBB eacuterteacutekuumlk -2 eacutes 1 koumlzeacute esik

Megvizsgaacutelva a PAMPA-BBB modellben kapott logPe eacuterteacutekek eacutes az in vivo logBB adatok koumlzoumltti

lineaacuteris korrelaacutecioacutet (R2=072) a modell a noumlveacutenyi eredetű vegyuumlletek BBB penetraacutecioacutejaacutenak

előrejelzeacuteseacutere is alkalmasnak bizonyult A kapott lineaacuteris korrelaacutecioacute illetve a vizsgaacutelati pontok

elhelyezkedeacutese alapjaacuten reacuteszben oumlnkeacutenyesen de figyelembe veacuteve hogy a CNS hataacutesuacute gyoacutegyszerek

eseteacuteben aacutetlagosan a logBB gt -05 azok a noumlveacutenyi eredetű vegyuumlletek tekinthetőek BBB+-nak

melyekneacutel logPe gt -60 eacuterteacuteket kapunk az optimaacutelt PAMPA-BBB modellben

Ezt koumlvetően tekintettel a vizsgaacutelandoacute a noumlveacutenyi kivonatok vaacuteltozatos oumlsszeteacuteteleacutere szuumlkseacutegesseacute vaacutelt a

PAMPA-BBB modell fitokeacutemiai szelektivitaacutesaacutenak jellemzeacutese is Ennek eacuterdekeacuteben oumlsszesen 72

20Molnari JC Hassan HE Myers AL Eur J Drug Metab Pharmacokinet 2012 37 57ndash63 21Campos H C Rocha M D Viegas F P D Nicastro P C Fossaluzza P C Fraga C A M Barreiro E J Viegas C Jr CNS Neurol Disord Drug Targets 2011 10 240minus51

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

14

fitokeacutemiai szempontboacutel diverz noumlveacutenyi eredetű vegyuumllet BBB-specifikus permeabilitaacutesaacutet vizsgaacuteltuk

meg A 9 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy a vizsgaacutelt vegyuumlleteket oumlsszesen 4 fitokeacutemiai csalaacutedba lehet besorolni

illetve tovaacutebbi (egyeacuteb) fitokeacutemiailag fontos szerkezetű vegyuumllet is kivaacutelasztaacutesra keruumllt A vizsgaacutelat

alapjaacuten laacutethatoacute hogy a polaacuteros cukoregyseacuteget tartalmazoacute vegyuumlletek (glikozidok) eacutes a karbonsav

szaacutermazeacutekok logPe eacuterteacuteke -60 alaacute esett ami oumlsszhangban a BBB-roacutel a 41 pontban leiacutertakkal azaz a

BBB szoros illeszkedeacutesű lipid szerkezeteacutenek eacutes negatiacutev toumllteacutesfelhőjeacutenek koumlszoumlnhetően kizaacuterja a nagy

polaacuteris (pl cukoregyseacuteget) eacutesvagy negatiacutev toumllteacutest savas karakterű szerkezeti egyseacuteget hordozoacute

vegyuumlleteket Ezzel ellenteacutetben a cukoregyseacuteget nem tartalmazoacute flavonoid aglikonok a lipofil

esetenkeacutent baacutezikus szerkezeti egyseacuteget tartalmazoacute alkaloidok eacutes egyeacuteb CNS hataacutes szempontjaacuteboacutel

eacuterdekes noumlveacutenyi eredetű vegyuumlletek PAMPA-BBB permeabilitaacutesa azaz logPe eacuterteacuteke jellemzően

nagyobb volt mint -60 Az eredmeacuteny alapjaacuten elmondhatoacute volt hogy a beaacutelliacutetott modell fitokeacutemiai

eacutertelemben szelektiacutev iacutegy noumlveacutenyi kivonatok BBB-specifikus jellemzeacuteseacutere is joacutel hasznaacutelhatoacute

9 aacutebra Fitokeacutemiailag relevaacutens hatoacuteanyagok PAMPA-BBB vizsgaacutelata lineaacuteris korrelaacutecioacuteja in vivo

logBB adatokkal (N = 72)

A fenti keacutet vizsgaacutelat alapjaacuten a Richter Gedeon Nyrt eredeti kutataacutesaacutenak molekulabankjaacuteban talaacutelhatoacute

mintegy 5500 előfrakcionaacutelt (veacutekonyreacuteteg kromatograacutefia alapjaacuten maximum 10 komponenst

tartalmazoacute) noumlveacutenyi kivonatboacutel koraacutebbi szűrővizsgaacutelat alapjaacuten citotoxicitaacutest nem mutatoacute 1760 egyedi

minta PAMPA-BBB szűreacuteseacutet veacutegeztuumlk el A szűreacutesi kriteacuteriumnak mindoumlssze 125 noumlveacutenyi minta felelt

meg azaz a talaacutelati araacuteny 71 lett Az eredmeacuteny egyeacutertelműen alaacutetaacutemasztja a modell nagyfokuacute

szelektivitaacutesaacutet BBB szelektiacutev szűrőkapacitaacutesaacutet A moacutedszer fitokeacutemiai illetve hatoacuteanyag

azonosiacutetaacutesban toumlrteacutenő alkalmazhatoacutesaacutega 4 minta eseteacuten lett reacuteszletesen vizsgaacutelva A habilitaacutecioacutes teacutezis

kereteire valoacute tekintettel csak egy noumlveacutenyi kivonat a Tanacetum parthenium (őszi margitviraacuteg)

viraacutegzataacuteboacutel keacutesziacutetett kivonat vizsgaacutelataacutet mutatom be

A BBB-specifikus komponensek azonosiacutetaacutesa eacuterdekeacuteben a kivaacutelasztott kivonatokon megismeacuteteltuumlk a

PAMPA-BBB vizsgaacutelatot de ebben az esetben a rendszer donor eacutes fogadoacute cellaacuteiba deuteraacutelt viacutez

felhasznaacutelaacutesaacuteval keacuteszuumllt pufferek keruumlltek Ily moacutedon a fogadoacute oldalon megjelenő BBB-specifikus

komponensek koumlzvetlen NMR vizsgaacutelataacutera is lehetőseacuteguumlnk lett Az őszi margitviraacuteg kivonataacutenak

vizsgaacutelataacutenaacutel az előfrakcionaacutelt mintaacuteboacutel eredetileg 82 komponenst sikeruumllt HPLC-DAD technika

segiacutetseacutegeacutevel detektaacutelni ami BBB-specifikus membraacutennak koumlszoumlnhetően jelentősen megtisztult eacutes

mindoumlssze 12 noumlveacutenyi eredetű maacutesodlagos metabolitot sikeruumllt azonosiacutetani a fogadoacute Ezt koumlvetően a

donor oldat HPLC-MSMS illetve offline NMR vizsgaacutelata alapjaacuten a keacutet major komponens a

partenolid(1) eacutes a 13-dihidro-partenolid(2) szerkezeteacutet sikeruumllt meghataacuterozni Tekintettel arra hogy az

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

15

őszi margitviraacuteg a migreacuten profilaktikus kezeleacutesben ismert gyoacutegynoumlveacuteny eacutes a vizsgaacutelat alapjaacuten

azonosiacutetott partenolid antimigreacuten hataacutesaacutet toumlbb kutataacutes is igazolta22

az eredmeacuteny alaacutetaacutemasztja a

PAMPA-BBB modell alkalmazhatoacutesaacutegaacutet noumlveacutenyi kivonatok CNS-specifikus hatoacuteanyagok

azonosiacutetaacutesaacuteban is

62 Ginkgo biloba mintaacutek PAMPA-BBB vizsgaacutelta N-metilaacutelt tiramin szaacutermazeacutekok azonosiacutetaacutesa

621 A Ginkgo biloba mint neurobioloacutegiailag jelentős noumlveacuteny

A G biloba a Ginkgoaceae csalaacuted egyetlen eacutelő tagja ami nem csak az egyik legismertebb de talaacuten

legtoumlbbet vizsgaacutelt gyoacutegynoumlveacuteny is egyben Alkalmazaacutesa főkeacutent CNS eredetű megbetegedeacutesekhez

koumlthető felhasznaacutelaacutesa elsősorban korai demenciaacutes tuumlnetek kezeleacuteseacuteben ismert23

A standardizaacutelt

kivonata EGb 761 neacuteven keruumllt klinikai kiproacutebaacutelaacutesra majd forgalomba Az EGb 761 agyi veacuterkeringeacutest

javiacutetoacute eacutes neuroprotektiacutev hataacutesaacutet szaacutemos klinikai eacutes preklinikai vizsgaacutelat is alaacutetaacutemasztja24

A

standardizaacutelt leveacutelkivonat neurobioloacutegiai hataacuteseacutert felelős komponensei keacutet fontosabb fitokeacutemiailag is

joacutel ismert vegyuumlletcsalaacutednak a flavonoidoknak eacutes a terpeacuten trilaktonoknak a tagjai25

622 Ginkgo biloba kivonatok PAMPA-BBB vizsgaacutelata

Fentiek alapjaacuten eacuterdekesnek tűnt a kidolgozott PAMPA-BBB analitikai technikaacutekkal kapcsolt

dereplikaacutecioacutes strateacutegia alkalmazaacutesa a G biloba leveacutel nyers eacutes standard (EGb 761) kivonataacutenak illetve

kereskedelmi forgalomban hozzaacutefeacuterhető keacutesziacutetmeacutenyek reacuteszletesebb vizsgaacutelataacuteban is A vizsgaacutelatok

első leacutepeacuteseacutebe egy G biloba kivonatokra optimaacutelt HPLC-MSMS eljaacuteraacutes keruumllt kidolgozaacutesra A

kivonatban oumlsszesen 83 komponenst sikeruumllt elvaacutelasztani illetve a retencioacutes idő eacutes MSMS

fragmentaacutecioacute alapjaacuten 18 komponenst sikeruumllt azonosiacutetani A kiindulaacutesi PAMPA-BBB vizsgaacutelatot

megelőző kromatograacutefiaacutes keacutep alapjaacuten a mintaacuteban terpeacuten trilaktonokat flavonoid glikozidokat

flavonoid aglikonokat eacutes biflavonokat sikeruumllt azonosiacutetani Elveacutegezve a PAMPA-BBB vizsgaacutelatot

jelentősen csoumlkkent a fogadoacute oldali komponensek szaacutema oumlsszesen 19 komponenst sikeruumllt detektaacutelni

A PAMPA-BBB vizsgaacutelat alapjaacuten a flavonoid glikozidok eacutes a biflavonok nem voltak keacutepesek

penetraacutelni a mesterseacuteges BBB-specifikus membraacutenon A kromatogram BBB+ reacutegioacuteiban a

kromatogram elejeacuten talaacutelhatoacute polaacuteris komponensek illetve az extrahaacutelt ion kromatogram (EIC)

alapjaacuten detektaacutelt terpeacuten trilaktonok eacutes a flavonoid aglikonok voltak azonosiacutethatoacuteak

Az EGb 761 kivonat PAMPA-BBB vizsgaacutelataacuteban a fogadoacute oldalon sikeruumllt detektaacutelni neacutehaacuteny polaacuteros

komponenst melyeket meacuteg koraacutebban nem azonosiacutetottak G biloba kivonatokban A minta reacuteszletes

HPLC-MSMS eacutes direkt nagyfelbontaacutesuacute HR-MS vizsgaacutelata alapjaacuten keacutet komponens mz eacuterteacuteke

megfelelt a koraacutebban maacuter leiacutert protoalkaloidokkal az N-metiltiraminnal (nmt mz 152) eacutes hordeninnel

(hor mz 166) sikeruumllt e keacutet illetve tovaacutebbi keacutet -fenetilamin szaacutermazeacutekot a tiramint (tir) eacutes a

kandicint (kan) is azonosiacutetani a polaacuteros komponensek koumlzoumltt A tovaacutebbiakban vizsgaacutelataink arra

iraacutenyultak hogy a kuumlloumlnboumlző G biloba kivonatok milyen mennyiseacutegben illetve araacutenyba tartalmazzaacutek

az azonosiacutetott tiramin szaacutermazeacutekokat A komponensek mennyiseacutegi meghataacuterozaacutesa szelektiacutev

ionmonitorozaacutessal (SIM) toumlrteacutent A 10 aacutebraacuten a tiramin eacutes a haacuterom metilaacutelt szaacutermazeacutek mennyiseacutenek

eloszlaacutesa laacutethatoacute a mintaacutekban Az aacutebraacuten a citrusfeacuteleacutek leveleacuteben megtalaacutelhatoacute tiramin szaacutermazeacutekok

aacutetlagos eloszlaacutesa is laacutethatoacute ami viszonyiacutetaacutesi alapkeacutent szolgaacutel G biloba protoalkaloid tartalmaacutera hisz

baacuter minor komponenskeacutent de jellemzően ezekben a noumlveacutenyekben fordulnak elő26

A vizsgaacutelatok alapjaacuten elmondhatoacute hogy a tiramin szaacutermazeacutekok minden egyes G biloba mintaacuteban

jelen vannak A PAMPA-BBB vizsgaacutelat alapjaacuten kuumlloumln ki kell emelni a hor illetve az nmt jelenleacuteteacutet

melyek PAMPA-BBB alapjaacuten vaacuterhatoacute agyi penetraacutecioacuteja nagy illetve koumlzepes meacuterteacutekű Tekintettel a

tiramin szaacutermazeacutekok ismert adrenerg eacutes MAO-enzim inhibitor (MAOI) aktivitaacutesaacutera a kapott

eredmeacutenyek alaacutetaacutemaszthatjaacutek ezen komponensek szerepeacutet a G biloba kivonatokhoz kapcsolt MAOI

alapuacute antidepresszaacutens eacutes kedvező eacuterrendszeri veacuternyomaacutest fokozoacute hataacutesaacuteban27

Fentiek mellett a

vizsgaacutelatok arra is raacutemutattak hogy a kan mennyiseacuteg az oumlsszes vizsgaacutelt mintaacuteban kis mennyiseacutegben

22 Tassorelli C Greco R Morazzoni P Riva A Sandrini G Nappi G Cephalalgia 2005 25 612minus621 23Gauthier S Schlaefke S Clin Interv Aging 2014 9 2065ndash77 24Nash KM Shah ZA Integr Med Insights 2015 10 1ndash9 25Singh B Kaur P Gopichand RD Singh PS Fitoterapia 2008 79 401ndash18 26Servillo L Giovane A DrsquoOnofrio N Casale R Cautela D Ferrari G Balestrieri ML Castaldo D J Agric FoodChem 2014 62 2679ndash84 27Sakakibara H Ishida K Grundmann O Nakajima JI Seo S Butterweck V Minami Y Saito S Kawai Y Nakaya Y Terao J Biol Pharm Bull 2006 29 1767ndash70

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

16

ugyan de kimutathatoacute Tekintettel a kandicin ismert neurotoxikus hataacutesaacutera28

fontos lehet a kivonatok

kereskedelmi formalomban leacutevő G biloba termeacutekek monitorozaacutesa erre a komponensre is

10 aacutebra Tiramin szaacutermazeacutekok eloszlaacutesa Ginkgo biloba kivonatokban eacutes termeacutekekben illetve citrusfeacuteleacutekben

A Standard PhEur standard por B standard Minősiacutetett kereskedelmi referencia

63 Feacutelszintetikus ekdiszteroid szaacutermazeacutekok BBB-specifikus permeabilitaacutesaacutenak jellemzeacutese

631 Ekdiszteroid szaacutermazeacutekok mint portenciaacutelis gyoacutegyszerkeacutemiai ceacutelpontok

A feacutelszintetikus ekdiszteroidok PAMPA-BBB modellen toumlrteacutenő vizsgaacutelataacutera a Szegedi

Tudomaacutenyegyetemen Hunyadi Attila aacuteltal vezetett kutatoacutecsoporttal valoacute egyuumlttműkoumldeacutes kapcsaacuten

keruumllt sor Az ekdiszteroidok uacutej hataacutesteruumllete CNS-specifikus antitumor aktivitaacutes vizsgaacutelata kapcsaacuten

meruumllt fel a koumlzoumls egyuumlttműkoumldeacutes lehetőseacutege mely soraacuten a feladat a PAMPA-BBB vizsgaacutelat

segiacutetseacutegeacutevel olyan ekdiszteroid szaacutermazeacutek(ok) kivaacutelasztaacutesa volt mely(ek) hataacutesaacutet eacuterdemes a koumlltseacuteges

in vivo vizsgaacutelatban is kiproacutebaacutelni Az ekdiszteroidok a rovarokban alapvető fejlődeacutest eacutes vedleacutest

iraacutenyiacutetoacute hormonaacutelis szerepet toumlltenek be Az elmuacutelt eacutevek farmakoloacutegiai vizsgaacutelatai az aacuteltalaacutenos

anabolikus illetve az ahhoz szorosan kapcsoloacute adaptogeacuten (fizikai teljesiacutetmeacuteny fokozoacute eacutes stressz oldoacute)

hataacutes mellett raacutekellenes hataacutesaacutet is igazoltaacutek az ekdiszteroid vegyuumlletcsalaacutednak29

Ennek koumlszoumlnhetően

toumlbb ekdiszteroid tartalmuacute kivonat illetve taacuteplaacuteleacutek kiegeacutesziacutető vagy maacutes neacuteven bdquozoumlld anabolikumrdquo

keruumllt kereskedelmi forgalomba

632 Feacutelszintetikus ekdisztreoid szaacutermazeacutekok PAMPA-BBB eacutes in silico fizikai keacutemiai jellemzeacutese

A Szegedi Tudomaacutenyegyetem Farmakognoacutezia Inteacutezete aacuteltal izolaacutelt illetve előaacutelliacutetott oumlsszesen 37

termeacuteszetes vagy feacutelszintetikus ekdiszteroid szaacutermazeacutek vizsgaacutelataacutet veacutegeztuumlk el melyek szerkezete a

11 aacutebraacuten laacutethatoacute A vizsgaacutelt vegyuumlletek szerkezetuumlk alapjaacuten haacuterom alcsoportra oszthatoacutek (10 aacutebra

A minus 1-12 B minus 13-24 C minus 25-34) A haacuterom alcsoport azonos alapvaacutezzal rendelkezik Az A csoport

vegyuumlletei nem tartalmaznak dioxolaacuten gyűrűt miacuteg a B eacutes C csoport tagjai 1 eacutes 2 dioxolaacuten gyűrűvel

rendelkeznek

Első leacutepeacutesben a ACDPercepta programcsomag (ACD Labs)30

segiacutetseacutegeacutevel meghataacuteroztuk a

vegyuumlletek in silico fizikai keacutemiai parameacutetereit illetve clogBB eacuterteacutekeacutet A vegyuumlletek gyoacutegyszerkeacutemiai

eacutertelemben szeacuteles tartomaacutenyt fednek le mind molekulatoumlmeg (3625 lt MW lt 6749) polaacuteris felsziacuten

(944 lt TPSA lt 2176) szaacutemiacutetott lipofilitaacutes (-107 lt clogP lt 581) eacutes szaacutemiacutetott logBB (-200 lt

clogBB lt 072) eacuterteacutekeik alapjaacuten Ezt koumlvetően a vegyuumlletek in silico agyi penetraacutecioacuteja eacutes fizikai

keacutemiai karaktereacutenek oumlsszefuumlggeacutese a clogP illetve a TPSA eacuterteacutekek eacutes a clogBB adatok koumlzoumltti

korrelaacutecioacutejaacuten keresztuumll lett jellemezve Az eredmeacutenyek alapjaacuten a mindkeacutet esetben koumlzepes meacuterteacutekű

clogP eacutes clogBB koumlzoumltt pozitiacutev (R2 = 0707) miacuteg a TPSA eacutes a clogBB koumlzoumltt negatiacutev (R

2 = 0609)

lineaacuteris korrelaacutecioacute volt azonosiacutethatoacute A korrelaacutecioacutes eacuterteacutekek egyben arra is raacutemutattak hogy tisztaacuten in

silico adatok alapjaacuten az ekdiszteroidok BBB penetraacutecioacutejaacutenak jellemzeacutese a vegyuumlletek osztaacutelyozaacutesa

28Deguchi T Urakawa N Hayama T Ohkubo Y Jpn J Pharmacol 1963 13 143ndash59 29Bajguz A Bąkała I Talarek M Stud Nat Prod Chem 2015 45 121ndash45 30httpwwwacdlabscomproductspercepta

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

17

problematikus Ezen feluumll a vegyuumlletek TPSA eacuterteacuteke (TPSA gt 90) meacuteg az in silico becsleacutes alapjaacuten

BBB+ szaacutermazeacutekok (clogBB gt -05) eseteacuteben is kiacutevuumll esett a klasszikus gyoacutegyszerkeacutemiai teacuterre

vonatkozoacute TPSA tartomaacutenyboacutel Az elemzeacutes eredmeacutenye alaacutetaacutemasztja hogy a termeacuteszetes eredetű

vegyuumlletek gyoacutegyszerkeacutemiai szempontboacutel ortogonaacutelisak egyedi szerkezeti eacutes farmakoloacutegiai

tulajdonsaacutegot hordoznak

11 aacutebra A PAMPA-BBB modellel eacutes in silico parameacuteterekkel jellemzett feacutelszintetikus

ekdiszteroid szaacutermazeacutekok keacuteplete

Az in silico adatok ismereteacuteben az ekdisztreoid szaacutermazeacutekok vizsgaacutelataacutet ebben az esetben is a koraacutebban

noumlveacutenyi hatoacuteanyagok agyi penetraacutecioacutes sajaacutetsaacutegaacutenak jellemzeacuteseacutere kidolgozott PAMPA-BBB modell

felhasznaacutelaacutesaacuteval folytattuk A PAMPA-BBB modellben a legnagyobb BBB-specifikus penetraacutecioacutet a C

csoport vegyuumlletei mutattak Az ebbe a csoportba tartozoacute koumlzepes lipofilitaacutesuacute szaacutermazeacutekok (25 30-33)

permeabilitaacutesa eacutes membraacutenretencioacuteja is egyaraacutent magas volt Fokozott lipofilitaacutesuacute tagjai (26-29 34) viszont

vagy a mesterseacuteges lipidmembraacutenhoz koumltődtek vagy alacsony oldhatoacutesaacuteguk miatt nem voltak meacuterhetők

A szerkezet minus permeabilitaacutes oumlsszefuumlggeacutesek azonosiacutetaacutesaacutet koumlvetően a vizsgaacutelt ekdiszteroidokat PAMPA-BBB

permeabilitaacutesuk eacutes clogBB eacuterteacutekuumlk alapjaacuten is osztaacutelyoztuk A besorolaacutes ceacutelja a potenciaacutelisan magas agyi

penetraacutecioacutes sajaacutetsaacuteggal rendelkező ekdiszteroidok (logPe gt -60 eacutes clogBB gt 0) kivaacutelasztaacutes volt A

vegyuumlleteket neacutegy kategoacuteriaacuteba osztottuk A IV csoportba a PAMPA-BBB modell alapjaacuten nem penetraacuteloacute

vegyuumlletek keruumlltek melyeket tovaacutebbi keacutet alcsoportra lehetett osztani Neacutegy ekdiszteroid (10 aacutebra 16 26

29 34) eseteacuteben magas clogBB eacuterteacutekuumlk elleneacutere gaacutetolt BBB penetraacutecioacutet azonosiacutetottunk amit fokozott

lipofilitaacutesuk (clogP gt 3) eacutes nagymeacuterteacutekű membraacutenretencioacutejuk (MR gt 80) okozhatott A IV csoport

tovaacutebbi tizenegy tagja (11 aacutebra 3-9 12 23 24 37) azonos moacutedon viselkedett a keacutet modellben meacutert (MR

lt 25) eacutes becsuumllt parameacutetereik alapjaacuten hidrofil karakteruumlk voltak A III (10 aacutebra 1 2) eacutes a II (10 aacutebra

10) csoport vegyuumlleteinek a vaacuterhatoacutean alacsony illetve koumlzepes in vivo agyi penetraacutecioacutes tulajdonsaacutegaacutet

mind a PAMPA-BBB mind az in silico modell szaacutemiacutetaacutesa azonos moacutedon jelezte előre Az I csoportba a

fokozott agyi penetraacutecioacutejuacute ekdiszteroidokat soroltuk melyeket tovaacutebbi keacutet alcsoportra lehetett osztani

Tizenegy vegyuumlletneacutel (11 aacutebra 11 13-15 17-20 35 36) az in silico szaacutemiacutetaacutes (clogBBlt0) nem

taacutemasztotta alaacute a PAMPA-BBB modell előrejelzeacuteseacutet miacuteg oumlt vegyuumllet (11 aacutebra 25 30-33) eseteacuteben

aacuteltalunk meacutert in vitro eacutes az in silico adat is fokozott in vivo agyi penetraacutecioacutet jelzett előre A kapott

eredmeacutenyek illetve a gyoacutegyszerszerűseacutegre vonatkozoacute Muegge szűreacutesi kriteacuterium31

figyelembe veacuteteleacutevel a

25 31 eacutes 32 ekdiszteroid szaacutermazeacutekokat jeloumlltuumlk ki tovaacutebbi preklinikai vizsgaacutelatokra In vitro

neuroblasztomaacutes sejtvonalon veacutegzett vizsgaacutelatok alapjaacuten mind az oumlt vegyuumlletneacutel sikeruumllt igazolni a tumor

ellenes hataacutest Az aacuteltalunk kialakiacutetott szűreacutesi modell megfelelőseacutegeacutet egy időkoumlzben elveacutegzett in vivo

farmakokinetikai vizsgaacutelat is alaacutetaacutemasztotta Egyszeri doacutezisuacute intraperitoneaacutelis injekcioacutes adagolaacutest koumlvetően

a 25 ekdiszteroid szaacutermazeacutek (I csoport) szignifikaacutensan nagy mennyiseacutege volt kimutathatoacute patkaacutenyok

agyaacuteban miacuteg 3 (IV csoport) nem volt detektaacutelhatoacute32

31Muegge I Heald SL Brittelli D J Med Chem 2001 44 1841ndash6 32Kalaacutesz H Hunyadi A Tekes K Dolesal R Karvaly G Acta Chromatographica 2016 28 1ndash9

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

18

7 Teacutezisek

1 teacutezis

A certramidok mint szintetikus ceramid analoacutegok membraacutenalkotoacutekeacutent toumlrteacutenő alkalmazaacutesaacuteval illetve

optimaacutelaacutesi vizsgaacutelataink soraacuten kivaacutelasztott ideaacutelis szeacutenlaacutenchosszuacute certramid tovaacutebbaacute a koleszterin eacutes a

sztearinsav araacutenyaacutenak beaacutelliacutetaacutesaacuteval sikeruumllt kialakiacutetanunk egy az in vitro PAMPA rendszerben joacutel

alkalmazhatoacute mesterseacuteges membraacutent hatoacuteanyagok bőr penetraacutecioacute modellezeacuteseacutehez A mesterseacuteges

membraacuten oldoacutedaacutesaacuteeacutert felelős aacuteltalaacutenosan alkalmazott n-dodekaacuten szilikon olajra toumlrteacutenő csereacutejeacutevel

sikeruumllt eleacuternuumlnk a fizioloacutegiaacutes koumlruumllmeacutenyeket jobban koumlzeliacutető membraacuten hidrataacuteloacutedaacutesaacutet Oumlsszesseacutegeacuteben

elmondhatoacute hogy sikeruumllt kialakiacutetanunk egy olyan robusztus nagy aacuteteresztőkeacutepesseacutegű bőr-PAMPA

modellt ami az ex vivo humaacuten bőr permeabilitaacutesi vizsgaacutelatok eredmeacutenyeacutet joacutel visszaadja iacutegy a

gyoacutegyszerkutataacutes szaacutemaacutera alkalmas eszkoumlzkeacutent hasznaacutelhatoacute

2 teacutezis

A vizsgaacutelatok alapjaacuten sikeruumllt kidolgoznunk egy robusztus nagy aacuteteresztőkeacutepesseacutegű egykomponensű

n-dodekaacutent mint mesterseacuteges oldoacuteszer membraacutent tartalmazoacute PAMPA modellt ami alkalmas ex vivo

serteacutes bukkaacutelis mukoacutezaacuten keresztuumlli hatoacuteanyag felsziacutevoacutedaacutes modellezeacuteseacutere Ezen tuacutelmenően sikeruumllt

raacutemutatnunk hogy a kialakiacutetott bukkaacutelis-PAMPA modell formulaacutecioacutek kivaacutelasztaacutesaacuteban szimultaacuten

kioldoacutedaacutes-permeabilitaacutes vizsgaacutelatok előkeacutesziacuteteacuteseacuteben is hasznos eszkoumlz lehet

3 teacutezis

A PAMPA-BBB rendszer fejleszteacutese soraacuten optimaacuteltuk az inkubaacutecioacutes időt eacutes hőmeacuterseacutekletet a

mesterseacuteges membraacuten oumlsszeteacuteteleacutet tovaacutebbaacute a donor eacutes fogadoacute oldali koumlzegben segeacutedoldoacuteszerkeacutent

hasznaacutelt DMSO mennyiseacutegeacutet melynek eredmeacutenyekeacuteppen sikeruumllt egy a koraacutebbi in vitro nem sejtes

permeabilitaacutesi modellekhez viszonyiacutetva előrejelzőkeacutepesseacuteg eacutes meacutereacutesi ciklusidő tekinteteacuteben is

kedvezőbb modellt kialakiacutetanunk CNS-specifikus gyoacutegyszerjeloumllt vegyuumlletek permeabilitaacutesaacutenak

jellemzeacuteseacutere

4 teacutezis

A PLD kockaacutezat előrejelzeacuteseacutere iraacutenyuloacute modellfejleszteacutese soraacuten sikeruumllt bizonyiacutetanunk hogy a

(pH 74 rarr pH 40) gradiens pH elrendezeacutesű PAMPA modell alkalmas a citoszol rarr lizoszoacutema iraacutenyuacute

transzport modellezeacuteseacutere Oumlsszevetve az aacuteltalunk kialakiacutetott PAMPA modell eacutes az in vivo PLD

adatokat sikeruumllt raacutemutatnunk a szakirodalom aacuteltal javasolt egyiraacutenyuacute transzport mechanizmus

elsődleges jellegeacutere a PLD kialakulaacutesaacuteban Vizsgaacutelataink alapjaacuten igazoltuk tovaacutebbaacute hogy a PAMPA

rendszer alkalmas szoumlvetspecifikus penetraacutecioacutes folyamatok modellezeacuteseacutere is hiszen a tuumldő-specifikus

PAMPA modellel kapott kiemelkedő eredmeacuteny megfelel a PLD in vivo szoumlveti megjeleneacutes

gyakorisaacutegaacutenak A PAMPA modellben aacutelpozitiacutev eacutes aacutelnegatiacutev eredmeacutenyt adoacute hatoacuteanyagok eseteacuteben

irodalmi adatokkal eacutes sajaacutet meacutereacutesi eredmeacutenyekkel is sikeruumllt igazolnunk a metabolizmus szerepeacutet a

PLD kockaacutezat vaacuteltozaacutesaacuteban

5 teacutezis

A PAMPA-BBB modell alkalmazhatoacutesaacutegaacutet sikeruumllt kiterjesztenuumlnk noumlveacutenyi eredetű hatoacuteanyagok

BBB penetraacutecioacutejaacutenak jellemzeacuteseacutere is tovaacutebbaacute igazoltuk szelektivitaacutesaacutet fitokeacutemiai eacutertelemben is

Kihasznaacutelva a modell nagyfokuacute szelektivitaacutesaacutet sikeruumllt igazolnunk hasznaacutelhatoacutesaacutegaacutet noumlveacutenyi

kivonatok eseteacuteben is A PAMPA-BBB rendszer tesztkoumlruumllmeacutenyeinek moacutedosiacutetaacutesaacuteval (sokkomponensű

kivonatokat megemelt doacutezisban deuteraacutelt pufferben vizsgaacutelva) a fogadoacute oldali mintaacutek direkt NMR eacutes

LC-MS meacutereacuteseacutevel sikeruumllt dereplikaacutelnunk illetve uacutej BBB permeaacutebilis komponenskeacutent azonosiacutetanunk

kivaacutelasztott noumlveacutenyi kivonatok komponenseit Az eredmeacutenyek alapjaacuten igazoltuk hogy az aacuteltalunk

kialakiacutetott PAMPA-BBB ndash HPLC-MS ndash NMR kaszkaacuted egy uacutej hateacutekony megoldaacutest nyuacutejthat a

termeacuteszetes anyagokboacutel kiinduloacute koumlzponti idegrendszeri gyoacutegyszerkutataacutesban

6 teacutezis

A PAMPA-BBB - HPLC-MSMS kapcsolt technika segiacutetseacutegeacutevel Ginkgo biloba standardizaacutelt

kivonatokon sikeruumllt azonosiacutetanunk olyan BBB+ biomarkereket melyek megfeleltek az in vivo

farmakokinetikai illetve neurobioloacutegiai hataacutesukra vonatkozoacute leiacuteraacutesoknak Az eredmeacutenyeink tovaacutebbi

bizonyiacuteteacutekul szolgaacutelnak a habilitaacutecioacutem 5 teacuteziseacutehez vagyis a PAMPA-BBB technika alkalmas noumlveacutenyi

kivonatok illetve akaacuter patikai termeacutekek neurobioloacutegiailag aktiacutev komponenseinek azonosiacutetaacutesaacutera

Vizsgaacutelataink alapjaacuten G biloba kivonatokban elsőkeacutent iacutertunk le neacutegy tiramin szaacutermazeacutekot illetve ezek

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

19

mennyiseacutegi eloszlaacutesaacutet ginkgo termeacutekekben is sikeruumllt jellemeznuumlnk A kapott eredmeacutenyek alapjaacuten keacutet

tiramin szaacutermazeacutekot az N-metil-tiramint eacutes a hordenint potenciaacutelis BBB+ komponenskeacutent

azonosiacutetottuk A tiramin szaacutermazeacutekok ismert adrenerg eacutes MAO-gaacutetloacute hataacutesai alapjaacuten sikeruumllt

raacutemutatnunk lehetseacuteges szerepuumlkre a ginkgo kivonatok vaszkulaacuteris eacutes antidepresszaacutens hataacutesaacuteban

illetve a kandicin peacuteldaacutejaacuten a neurotoxikoloacutegiai kockaacutezatukra

7 teacutezis

A PAMPA-BBB modellben kapott permeabilitaacutesi adatok in silico fizikai keacutemiai eacutes clogBB

parameacuteterek illetve gyoacutegyszerszerűseacutegre vonatkozoacute szabaacutely felhasznaacutelaacutesaacuteval sikeruumllt egy olyan

oumlsszetett szűreacutesi kriteacuteriumrendszert kidolgoznunk ami alkalmasnak bizonyult feacutelszintetikus

ekdiszteroid szaacutermazeacutekok agyi penetraacutecioacutes keacuteszseacutegeacutenek osztaacutelyozaacutesaacutera A modellrendszer

alkalmazhatoacutesaacutegaacutet sikeruumllt alaacutetaacutemasztanunk in vitro farmakodinaacutemiaacutes illetve patkaacutenyokon veacutegzett in

vivo agyi penetraacutecioacutes vizsgaacutelatokkal is

8 Teacutezisek alapjaacutet keacutepező koumlzlemeacutenyek

IF Hiv

$

SP1 Sinkoacute B Garrigues TM Balogh GyT Nagy ZsK Tsinman O

Avdeef A Takaacutecs-Novaacutek K Skin-PAMPA A new method for fast

prediction of skin penetration Eur J Pharm Sci 2012 45 698-707

2987 45

SP2 Borbaacutes E Balogh A Bocz K Muumlller J Kiserdei Eacute Vigh T Sinkoacute

B Marosi A Halaacutesz A Dohaacutenyos Z Szente L Balogh GyT

Nagy ZsK In vitro dissolutionndashpermeation evaluation of an electrospun

cyclodextrin-based formulation of aripiprazole using uFluxTM

Int J

Pharm 2015 491 180-189

3994 6

SP3 Muumlller J Esső K Dargoacute G Koumlnczoumll Aacute Balogh GyT Tuning the

predictive capacity of the PAMPA-BBB model Eur J Pharm Sci 2015

79 53-60

3773 4

SP4 Balogh GyT Muumlller J Koumlnczoumll Aacute pH-gradient PAMPA-based in

vitro modell assay for drug-induced phospholipidosis in early stage of drug

discovery Eur J Pharm Sci 2013 49 81-89

3005 6

SP5 Balogh GyT Muumlller J Koumlnczoumll Aacute A model lacking relevant literature

comparsion J Pharm Biomed Anal 2015 104 47-48

3169 1

SP6 Koumlnczoumll Aacute Muumlller J Foumlldes E Beacuteni Z Veacutegh K Keacutery Aacute Balogh

GyT Applicability of a Blood-Brain Barrier Specific Artificial

Membrane Permeability Assay at the Early Stage of Natural Product-Based

CNS Drug Discovery J Nat Prod 2013 76 655-663

3285 15

SP7 Koumlnczoumll Aacute Rendes K Deacutekaacuteny M Muumlller J Riethmuumlller E Balogh

GyT Blood-brain barrier specific permeability assay reveals N-

methylated tyramine derivatives in standardized leaf extracts and herbal

products of Ginkgo biloba J Pharm Biomed Anal 2016 131 167-174

3169 -

SP8 Muumlller J Koumlnczoumll Aacute Martins A Csaacutebi J Fenyvesi F Hunyadi A

Balogh GyT BBB penetration-targeting physicochemical lead selection

Ecdysteroids as chemo-sensitizers against CNS tumors Eur J Pharm Sci

2017 96 571-577

3773 -

levelező szerző előző eacutevi impakt faktor $ fuumlggetlen hivatkozaacutesok szaacutema (2017 maacutejus 31)

Page 11: In vitro nem sejtes permeabilitási modellek...Dr. Balogh György Tibor Habilitációs tézisfüzet 4 „dermatomed” technikával előkészített bőrön végzett 40 vegyület vizsgálatából

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

11

eacutes a lipofilitaacutessal (logPD) suacutelyozzaacutek a melleacutekhataacutes megjeleneacuteseacutenek rizikoacutejaacutet A habilitaacutecioacute

terjedelmeacutere tekintettel ezek koumlzuumll csak kettő keruumll bemutataacutesra

Ploemen eacutes mtsai (Organon) a hatoacuteanyagok szaacutemiacutetott legbaacutezikusabb N atomjaacutehoz koumlthető cpKa

(szaacutemiacutetott pKa) eacutes clogP (szaacutemiacutetott logP) eacuterteacutekek felhasznaacutelaacutesaacuteval kuumlloumlnboumlztetteacutek meg a

foszfolipidoacutezist indukaacuteloacute (PLD+) eacutes nem indukaacuteloacute (PLD-) anyagokat A modell PLD+-nak jeloumlli

azokat a vegyuumlleteket melyekneacutel (cpKa)2+(clogP)

2 gt 90 A szabaacutely kiegeacutesziacuteteacutesekeacutent PLD- osztaacutelyba

sorolandoacute az a vegyuumllet melyre igaz hogy cpKabaacutezis lt 8 eacutes clogP lt 115

Tomizawa eacutes mtsai (Pfizer) a

vegyuumlletek clogP eacuterteacutekeacutet eacutes pH 4-en szaacutemiacutetott nettoacute toumllteacuteseacutet (NT) kombinaacutelva neacutegy (- alacsony

koumlzepes magas) kategoacuteria szerint skaacutelaacutezott modellt javasoltaacutek a PLD in silico előrejelzeacuteseacutere16

A jelenleg ismert in vitro PLD modellek elmeacuteleti haacutettereacuteben a foszfolipid eacutes a hatoacuteanyag koumlzoumltt

kialakuloacute koumllcsoumlnhataacutes jellemzeacutese aacutell A Vitovic eacutes mtsai aacuteltal kidolgozott szűrőrendszerben a

koumllcsoumlnhataacutes hateacutekonysaacutegaacutet a kritikus micellakeacutepződeacutesi koncentraacutecioacute (CMC) segiacutetseacutegeacutevel jellemzik A

96 lyukuacute meacuterőtaacutelcaacuten egyszerre 8 vegyuumlletet lehet a modellben vizsgaacutelni mivel a CMC

meghataacuterozaacutesaacutehoz egy 8-12 pontos feluumlleti feszuumlltseacuteg ndash koncentraacutecioacute goumlrbeacutet kell felvenni17

Emiatt baacuter

a moacutedszer automatizaacutelhatoacute az aacuteteresztőkeacutepesseacutege relatiacutev csekeacutelynek mondhatoacute Zhou eacutes mtsai a

modell aacuteteresztőkeacutepesseacutegeacutenek noumlveleacutese eacuterdekeacuteben fluoreszcens festeacutek (Prodan) segiacutetseacutegeacutevel

hataacuteroztaacutek meg a kritikus micellakeacutepződeacutesi koncentraacutecioacutet18

Baacuter az előző moacutedszerhez keacutepest

vegyuumlletenkeacutent kevesebb meacutereacutesi pontot kell felvenni eacutes a vizsgaacuteloacute moacutedszer is gyorsabb robusztusabb

de aacuteteresztőkeacutepesseacutege meacuteg mindig csekeacutely

PLD előrejelzeacuteseacutere kidolgozott kromatograacutefiaacutes moacutedszerek eseteacuteben foszfolipidekkel moacutedosiacutetott

aacutelloacutefaacutezist alkalmaznak Az immobilizaacutelt mesterseacuteges membraacuten (Immobilized Artificial Membrane ndash

IAM) alapuacute eacutes az elektrokinetikus kromatograacutefiaacutes (ElectroKinetic Chromatography ndash EKC)19

moacutedszerek eseteacuteben az aacutelloacutefaacutezis eacutes hatoacuteanyag koumlzoumltt kialakuloacute koumllcsoumlnhataacutes a kromatograacutefiaacutes retencioacutes

teacutenyezővel (logkAOT) jellemezhető

53 PAMPA alapuacute modell fejleszteacutese gyoacutegyszer indukaacutelta foszfolipidoacutezis előrejelzeacuteseacutere

A PLD eddig ismert in vitro modelljei a foszfolipidek eacutes a hatoacuteanyagok koumlzoumltt kialakuloacute

koumllcsoumlnhataacuteson alapuloacute vizsgaacutelati moacutedszerek A PAMPA rendszer ehhez keacutepest egy olyan uacutej

lehetőseacuteggel kecsegtetett melynek koumlszoumlnhetően a PLD felteacutetelezett mechanizmusa (12 aacutebra) a

citoszol (pH 74) - lizoszoacutema (pH~4) iraacutenyuacute transzport vaacutelik modellezhetőveacute Ennek igazolaacutesaacutera a

modellfejleszteacutes első leacutepeacuteseacuteben egy olyan adatkeacuteszlet oumlsszegyűjteacuteseacutere keruumllt sor ami a hatoacuteanyagok in

vivo in vitro vizsgaacutelatokkal illetve in silico szaacutemiacutetaacutessal alaacutetaacutemasztott PLD indukcioacutejaacutera vonatkozoacute

adatot tartalmaz Habaacuter oumlsszesen 63 referenciavegyuumlleten veacutegeztuumlk el a vizsgaacutelatokat a habilitaacutecioacute

terjedelmeacutere valoacute tekintettel csak a modellfejleszteacutesneacutel hasznaacutelt 21 hatoacuteanyag illetve a modellben

aacutelpozitiacutev vagy aacutelnegatiacutev eredmeacutenyt adoacute amlodipin(28) bupropion(38) metapirileacuten(47)

mianszerin(49) illetve eacutes a szertralin(58) klorokvin(3) eacutes fenacetin(18) adatait mutatom be

reacuteszletesen A modellbeaacutelliacutetaacutes első leacutepeacuteseacuteben a teljes in vivo PLD kockaacutezati adattal rendelkező referencia

gyűjtemeacutenyből 21 hatoacuteanyag keruumllt kivaacutelasztaacutesra (11 PLD+ eacutes 10 PLD-) A PAMPA vizsgaacutelatnaacutel keacutet

fő optimaacutelaacutesi parameacutetert a mesterseacuteges lipidmembraacuten szoumlvetspecifikus oumlsszeteacuteteleacutet eacutes a donor-fogadoacute

koumlzegek pH-jaacutet vaacuteltoztattuk A PLD szoumlveti lokalizaacutecioacuteja alapjaacuten a tuumldő a BBB a sziacutev a maacutej eacutes a

vese szoumlveti lipidoumlsszeteacutetelek megfelelő PAMPA modelleket alakiacutetottuk ki

A PAMPA rendszer maacutesik a PLD mechnizmusa szempontjaacuteboacutel kritikus parameacutetere a donor eacutes fogadoacute

cellaacutek koumlzegeacutenek pH eacuterteacuteke volt A vizsgaacutelatot ennek megfelelően haacuterom kuumlloumlnboumlző beaacutelliacutetaacutes mellett

izo-pH 40 izo-pH 74 eacutes gradiens (donorpH 74 rarr fogadoacutepH 40) meacutereacutesi elrendezeacutesekben veacutegeztuumlk A

haacuterom elrendezeacutesben kapott effektiacutev permeabilitaacutesi eacuterteacutekek vaacuteltozaacutesa illetve az in vivo PLD

kockaacutezattal valoacute korrelaacutecioacuteja a 7 aacutebraacuten laacutethatoacute Ennek megfelelően a koumlzvetlen citoszoacutel ndash liposzoacutema

iraacutenyuacute transzportot modellező gradiens pH elrendezeacutesű PAMPA rendszerben kapott eredmeacutenyek

mutattaacutek a legjobb korrelaacutecioacutet az in vivo PLD kockaacutezati adatokkal azzal a megkoumlteacutessel hogy a

15Ploemen JP Kelder J Hafmans T van de Sandt H van Burgsteden JA Saleminki PJ van Esch E Exp Toxicol Pathol 2004 55 347ndash

55 16Tomizawa K Sugano K Yamada H Horii I J Toxicol Sci 2006 31 315ndash24 17Vitovič P Alakoskela J-M Kinnunen PKJ J Med Chem 2008 51 1842ndash8 18Zhou L Geraci G Hess S Yang L Wang J Argikar U Anal Chem 2011 83 6980ndash7 19Jiang Z Reilly J J Pharm Biomed Anal 2012 61 184ndash90

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

12

permeabilitaacutesi kuumlszoumlboumlt Pe=2510-6

cms eacuterteacutekneacutel huacuteztuk meg Az elővizsgaacutelat eredmeacutenye alapjaacuten a

kivaacutelasztott gradiens pH-juacute PAMPA rendszerben toumlrteacutenő vizsgaacutelatot kiterjesztettuumlk a teljes 63

referenciavegyuumlletre A PAMPA rendszereket előrejelzőkeacutepesseacuteguumlk illetve a modelljoacutesaacuteg alapjaacuten a

negatiacutev prediktiacutev (NPV) eacutes pozitiacutev prediktiacutev eacuterteacutekuumlk (PPV) valamint a pontossaacuteguk alapjaacuten is

jellemeztuumlk

7 aacutebra Haacuterom kuumlloumlnboumlző pH elrendezeacutesű (izo-pH 40 izo-pH 74 eacutes gradiens pH (74 ndash 40) tuumldő-specifikus

PAMPA modell effektiacutev permeabiliaacutesi adatai eacutes PLD kockaacutezati osztaacutelyok szerinti korrelaacutecioacuteja (N = 21)

A teljes 63 referenciavegyuumlletre kapott Pe eacuterteacutekek in vivo PLD kockaacutezatra vonatkozoacute korrelaacutecioacutejaacutenak

joacutesaacutegi adatait (NPV PPV pontossaacuteg) oumlsszehasonliacutetottuk az in silico Ploemen eacutes Tomizawa modellek

illetve a maacutesik keacutet in vitro CMC eacutes EKC modellek adataival is (2 taacuteblaacutezat)

2 taacuteblaacutezat Az in silico in vitro nem-sejtes eacutes PAMPA modellek eredmeacutenyeinek statisztikai oumlsszehasonliacutetaacutesa

PPVd () NPV

e () Pontossaacuteg ()

In silico modellek Ploemen modell 73 86 81

Tomizawa modell 92 70 79

In vitro nem-sejtes moacutedszerek CMC

a modell (N=31) 100 75 87

EKCb modell (N=23) 92 82 87

gradiens-pH PAMPA modell

BBB 92 84 87

Maacutej 92 84 87

Tuumldő 92 89 90

Vese 92 86 89

Sziacutev 92 84 87

Baacuter a PAMPA modellekben oumlsszesen 63 vegyuumllet keruumllt vizsgaacutelatra az oumlsszehasonliacutetaacutesra kivaacutelasztott in vitro

modellek koumlzoumllt meacutereacutesi pontjai csak 31 (CMC) eacutes 23 (EKC) vegyuumllet eseteacuten voltak aacutetfedeacutesben aCMC kritikus

micellakeacutepző koncentraacutecioacute bEKC elektrokinetikus kromatograacutefia

cPS foszfatidilszerin

dPPV pozitiacutev prediktiacutev

eacuterteacutek eNPV negatiacutev prediktiacutev eacuterteacutek

Az adatok alapjaacuten laacutethatoacute hogy a beaacutelliacutetott uacutej gradiens pH elrendezeacutesű PAMPA modell PPV NPV

eacuterteacutekei eacutes pontossaacutega is aacutetlagosan nagyobb mint az in silico illetve in vitro CMC eacutes EKC

modelleknek

A szoumlvetspecifikus mesterseacuteges membraacutenok joacutesaacutegi mutatoacuteit vizsgaacutelva a tuumldő-specifikus modell

tekinthető a legjobbnak ami megfelel PLD in vivo elsődleges megjeleneacuteseacutevel eacutes bizonyiacutetja a modell

szoumlvetspecifikus jellegeacutet is Maacuter az elővizsgaacutelatok in vivo PLD adataival toumlrteacutent oumlsszeveteacutes is

raacutemutatott hogy neacutehaacuteny vegyuumllet a PAMPA modellben aacutelpozitiacutevnak illetve aacutelnegatiacutevnak adoacutedik

Ennek haacutettereacuteben a legtoumlbb esetben a vegyuumlletek fokozott metabolizmusa illetve a keacutepződő metabolit

elteacuterő PLD kockaacutezta aacutell Mindoumlssze keacutet az aacutelnegatiacutev fenacetin(18) eacutes az aacutelpozitiacutev bupropion(38)

hatoacuteanyagok eseteacuteben nem talaacuteltunk arra kiacuteseacuterletes adatot hogy a kapott ellentmondaacutest a

metabolizmusukkal magyaraacutezni tudjuk A fenacetin fő metabolitja a 4-etoxi-anilin pH-gradiens

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

13

PAMPA vizsgaacutelata soraacuten a fenacetinhez keacutepest kapott fokozott permeabilitaacutes alaacutetaacutemasztja a

metabolizmus szerepeacutet a vegyuumllet PLD sajaacutetsaacutegaacutenak alakulaacutesaacuteban A bupropion(38) metabolitjaacutenak a

hidroxibupropionnak20

is elveacutegeztuumlk a pH-gradiens PAMPA vizsgaacutelataacutet Ebben az esetben a metabolit

effektiacutev permeabilitaacutesa csak kis meacuterteacutekben csoumlkkent a kockaacutezati hataacutereacuterteacuteket nem eacuterte el (8 aacutebra) Az

eredmeacuteny alapjaacuten elmondhatoacute hogy ebben az esetben a metabolizmus csupaacuten csoumlkkenti a PLD

kockaacutezataacutet

8 aacutebra A fenacetin(18) eacutes a bupropion(38) fő metabolitjai eacutes osztaacutelyozaacutesuk a PLD modellekben

6 Noumlveacutenyi kivonatok noumlveacutenyi alapuacute hatoacuteanyagok eacutes feacutelszintetikus analoacutegjainak vizsgaacutelata eacutes

jellemzeacutese az optimaacutelt PAMPA-BBB modell felhasznaacutelaacutesaacuteval

61 Koumlzponti idegrendszerre hatoacute vegyuumlletek azonosiacutetaacutesa noumlveacutenyi kivonatokboacutel

PAMPA-BBB ndash HPLC-MS ndash NMR kapcsolt technika kidolgozaacutesa

611 Noumlveacutenyi kivonatok mint potenciaacutelis ceacutelpontok koumlzponti idegrendszeri

gyoacutegyszerkutataacutesban

A noumlveacutenyi kivonatok neurobioloacutegiai hataacutesaacutet szaacutemos etnofarmakoloacutegiai leiacuteraacutes bizonyiacutetja emiatt uacutej

hatoacuteanyagok azonosiacutetaacutesa szempontjaacuteboacutel ideaacutelis kiindulaacutesi pontot jelenthetnek koumlzponti idegrendszeri

betegseacutegekre iraacutenyuloacute kutataacutesokban21

Maacuter a CNS megbetegedeacutesekre iraacutenyuloacute gyoacutegyszerkeacutemiai

munka korai faacutezisaacuteban fontos a gyoacutegyszerjeloumllt vegyuumlletek BBB-on keresztuumlli penetraacutecioacutejaacutenak

előrejelzeacutese amire szaacutemos in silico eacutes in vitro modell aacutell rendelkezeacutesre Ez alapjaacuten egy hateacutekony

nagyfokuacute BBB szelektivitaacutessal rendelkező szűreacutesi modell nagyban segiacutethetneacute az eziraacutenyuacute CNS

kutataacutest A noumlveacutenyi eredetű kivonatok vizsgaacutelataacutenak maacutesik sarkalatos pontja a dereplikaacutecioacute vagyis a

koraacutebban maacuter leiacutert komponensek gyors azonosiacutetaacutesa ami gyorsiacutethatja az uacutej hatoacuteanyagok izolaacutelaacutesaacutenak

eacutes szerkezetazonosiacutetaacutesaacutenak folyamataacutet

Mindezek figyelembeveacuteteleacutevel keacutezenfekvőnek tűnt a maacuter 4 pontban bemutatott optimaacutelt PAMPA-

BBB modell alkalmazaacutesaacutenak kiterjeszteacutese noumlveacutenyi eredetű mintaacutek vizsgaacutelataacuteban

612 PAMPA-BBB modell kiterjeszteacutese noumlveacutenyi eredetű hatoacuteanyagok jellemzeacuteseacutere

A noumlveacutenyi hatoacuteanyagok kivonatok vizsgaacutelataacutenaacutel a PAMPA-BBB modellben az 5l 10 mV PBLE

166 mV koleszterin mellett emelt n-dodekaacutenos oldatot tartalmazoacute mesterseacuteges membraacuten keruumllt

kialakiacutetaacutesra A PAMPA modell kiterjeszthetőseacutegeacutet a noumlveacutenyi kivonatokra 23 termeacuteszetes eacutes 20

termeacuteszetes hatoacuteanyagra visszavezethető vegyuumlleten keresztuumll vizsgaacuteltuk A hatoacuteanyagok szerkezetileg

eacutes fizikai keacutemiai sajaacutetsaacuteguk alapjaacuten is vaacuteltozatosak in vivo logBB eacuterteacutekuumlk -2 eacutes 1 koumlzeacute esik

Megvizsgaacutelva a PAMPA-BBB modellben kapott logPe eacuterteacutekek eacutes az in vivo logBB adatok koumlzoumltti

lineaacuteris korrelaacutecioacutet (R2=072) a modell a noumlveacutenyi eredetű vegyuumlletek BBB penetraacutecioacutejaacutenak

előrejelzeacuteseacutere is alkalmasnak bizonyult A kapott lineaacuteris korrelaacutecioacute illetve a vizsgaacutelati pontok

elhelyezkedeacutese alapjaacuten reacuteszben oumlnkeacutenyesen de figyelembe veacuteve hogy a CNS hataacutesuacute gyoacutegyszerek

eseteacuteben aacutetlagosan a logBB gt -05 azok a noumlveacutenyi eredetű vegyuumlletek tekinthetőek BBB+-nak

melyekneacutel logPe gt -60 eacuterteacuteket kapunk az optimaacutelt PAMPA-BBB modellben

Ezt koumlvetően tekintettel a vizsgaacutelandoacute a noumlveacutenyi kivonatok vaacuteltozatos oumlsszeteacuteteleacutere szuumlkseacutegesseacute vaacutelt a

PAMPA-BBB modell fitokeacutemiai szelektivitaacutesaacutenak jellemzeacutese is Ennek eacuterdekeacuteben oumlsszesen 72

20Molnari JC Hassan HE Myers AL Eur J Drug Metab Pharmacokinet 2012 37 57ndash63 21Campos H C Rocha M D Viegas F P D Nicastro P C Fossaluzza P C Fraga C A M Barreiro E J Viegas C Jr CNS Neurol Disord Drug Targets 2011 10 240minus51

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

14

fitokeacutemiai szempontboacutel diverz noumlveacutenyi eredetű vegyuumllet BBB-specifikus permeabilitaacutesaacutet vizsgaacuteltuk

meg A 9 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy a vizsgaacutelt vegyuumlleteket oumlsszesen 4 fitokeacutemiai csalaacutedba lehet besorolni

illetve tovaacutebbi (egyeacuteb) fitokeacutemiailag fontos szerkezetű vegyuumllet is kivaacutelasztaacutesra keruumllt A vizsgaacutelat

alapjaacuten laacutethatoacute hogy a polaacuteros cukoregyseacuteget tartalmazoacute vegyuumlletek (glikozidok) eacutes a karbonsav

szaacutermazeacutekok logPe eacuterteacuteke -60 alaacute esett ami oumlsszhangban a BBB-roacutel a 41 pontban leiacutertakkal azaz a

BBB szoros illeszkedeacutesű lipid szerkezeteacutenek eacutes negatiacutev toumllteacutesfelhőjeacutenek koumlszoumlnhetően kizaacuterja a nagy

polaacuteris (pl cukoregyseacuteget) eacutesvagy negatiacutev toumllteacutest savas karakterű szerkezeti egyseacuteget hordozoacute

vegyuumlleteket Ezzel ellenteacutetben a cukoregyseacuteget nem tartalmazoacute flavonoid aglikonok a lipofil

esetenkeacutent baacutezikus szerkezeti egyseacuteget tartalmazoacute alkaloidok eacutes egyeacuteb CNS hataacutes szempontjaacuteboacutel

eacuterdekes noumlveacutenyi eredetű vegyuumlletek PAMPA-BBB permeabilitaacutesa azaz logPe eacuterteacuteke jellemzően

nagyobb volt mint -60 Az eredmeacuteny alapjaacuten elmondhatoacute volt hogy a beaacutelliacutetott modell fitokeacutemiai

eacutertelemben szelektiacutev iacutegy noumlveacutenyi kivonatok BBB-specifikus jellemzeacuteseacutere is joacutel hasznaacutelhatoacute

9 aacutebra Fitokeacutemiailag relevaacutens hatoacuteanyagok PAMPA-BBB vizsgaacutelata lineaacuteris korrelaacutecioacuteja in vivo

logBB adatokkal (N = 72)

A fenti keacutet vizsgaacutelat alapjaacuten a Richter Gedeon Nyrt eredeti kutataacutesaacutenak molekulabankjaacuteban talaacutelhatoacute

mintegy 5500 előfrakcionaacutelt (veacutekonyreacuteteg kromatograacutefia alapjaacuten maximum 10 komponenst

tartalmazoacute) noumlveacutenyi kivonatboacutel koraacutebbi szűrővizsgaacutelat alapjaacuten citotoxicitaacutest nem mutatoacute 1760 egyedi

minta PAMPA-BBB szűreacuteseacutet veacutegeztuumlk el A szűreacutesi kriteacuteriumnak mindoumlssze 125 noumlveacutenyi minta felelt

meg azaz a talaacutelati araacuteny 71 lett Az eredmeacuteny egyeacutertelműen alaacutetaacutemasztja a modell nagyfokuacute

szelektivitaacutesaacutet BBB szelektiacutev szűrőkapacitaacutesaacutet A moacutedszer fitokeacutemiai illetve hatoacuteanyag

azonosiacutetaacutesban toumlrteacutenő alkalmazhatoacutesaacutega 4 minta eseteacuten lett reacuteszletesen vizsgaacutelva A habilitaacutecioacutes teacutezis

kereteire valoacute tekintettel csak egy noumlveacutenyi kivonat a Tanacetum parthenium (őszi margitviraacuteg)

viraacutegzataacuteboacutel keacutesziacutetett kivonat vizsgaacutelataacutet mutatom be

A BBB-specifikus komponensek azonosiacutetaacutesa eacuterdekeacuteben a kivaacutelasztott kivonatokon megismeacuteteltuumlk a

PAMPA-BBB vizsgaacutelatot de ebben az esetben a rendszer donor eacutes fogadoacute cellaacuteiba deuteraacutelt viacutez

felhasznaacutelaacutesaacuteval keacuteszuumllt pufferek keruumlltek Ily moacutedon a fogadoacute oldalon megjelenő BBB-specifikus

komponensek koumlzvetlen NMR vizsgaacutelataacutera is lehetőseacuteguumlnk lett Az őszi margitviraacuteg kivonataacutenak

vizsgaacutelataacutenaacutel az előfrakcionaacutelt mintaacuteboacutel eredetileg 82 komponenst sikeruumllt HPLC-DAD technika

segiacutetseacutegeacutevel detektaacutelni ami BBB-specifikus membraacutennak koumlszoumlnhetően jelentősen megtisztult eacutes

mindoumlssze 12 noumlveacutenyi eredetű maacutesodlagos metabolitot sikeruumllt azonosiacutetani a fogadoacute Ezt koumlvetően a

donor oldat HPLC-MSMS illetve offline NMR vizsgaacutelata alapjaacuten a keacutet major komponens a

partenolid(1) eacutes a 13-dihidro-partenolid(2) szerkezeteacutet sikeruumllt meghataacuterozni Tekintettel arra hogy az

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

15

őszi margitviraacuteg a migreacuten profilaktikus kezeleacutesben ismert gyoacutegynoumlveacuteny eacutes a vizsgaacutelat alapjaacuten

azonosiacutetott partenolid antimigreacuten hataacutesaacutet toumlbb kutataacutes is igazolta22

az eredmeacuteny alaacutetaacutemasztja a

PAMPA-BBB modell alkalmazhatoacutesaacutegaacutet noumlveacutenyi kivonatok CNS-specifikus hatoacuteanyagok

azonosiacutetaacutesaacuteban is

62 Ginkgo biloba mintaacutek PAMPA-BBB vizsgaacutelta N-metilaacutelt tiramin szaacutermazeacutekok azonosiacutetaacutesa

621 A Ginkgo biloba mint neurobioloacutegiailag jelentős noumlveacuteny

A G biloba a Ginkgoaceae csalaacuted egyetlen eacutelő tagja ami nem csak az egyik legismertebb de talaacuten

legtoumlbbet vizsgaacutelt gyoacutegynoumlveacuteny is egyben Alkalmazaacutesa főkeacutent CNS eredetű megbetegedeacutesekhez

koumlthető felhasznaacutelaacutesa elsősorban korai demenciaacutes tuumlnetek kezeleacuteseacuteben ismert23

A standardizaacutelt

kivonata EGb 761 neacuteven keruumllt klinikai kiproacutebaacutelaacutesra majd forgalomba Az EGb 761 agyi veacuterkeringeacutest

javiacutetoacute eacutes neuroprotektiacutev hataacutesaacutet szaacutemos klinikai eacutes preklinikai vizsgaacutelat is alaacutetaacutemasztja24

A

standardizaacutelt leveacutelkivonat neurobioloacutegiai hataacuteseacutert felelős komponensei keacutet fontosabb fitokeacutemiailag is

joacutel ismert vegyuumlletcsalaacutednak a flavonoidoknak eacutes a terpeacuten trilaktonoknak a tagjai25

622 Ginkgo biloba kivonatok PAMPA-BBB vizsgaacutelata

Fentiek alapjaacuten eacuterdekesnek tűnt a kidolgozott PAMPA-BBB analitikai technikaacutekkal kapcsolt

dereplikaacutecioacutes strateacutegia alkalmazaacutesa a G biloba leveacutel nyers eacutes standard (EGb 761) kivonataacutenak illetve

kereskedelmi forgalomban hozzaacutefeacuterhető keacutesziacutetmeacutenyek reacuteszletesebb vizsgaacutelataacuteban is A vizsgaacutelatok

első leacutepeacuteseacutebe egy G biloba kivonatokra optimaacutelt HPLC-MSMS eljaacuteraacutes keruumllt kidolgozaacutesra A

kivonatban oumlsszesen 83 komponenst sikeruumllt elvaacutelasztani illetve a retencioacutes idő eacutes MSMS

fragmentaacutecioacute alapjaacuten 18 komponenst sikeruumllt azonosiacutetani A kiindulaacutesi PAMPA-BBB vizsgaacutelatot

megelőző kromatograacutefiaacutes keacutep alapjaacuten a mintaacuteban terpeacuten trilaktonokat flavonoid glikozidokat

flavonoid aglikonokat eacutes biflavonokat sikeruumllt azonosiacutetani Elveacutegezve a PAMPA-BBB vizsgaacutelatot

jelentősen csoumlkkent a fogadoacute oldali komponensek szaacutema oumlsszesen 19 komponenst sikeruumllt detektaacutelni

A PAMPA-BBB vizsgaacutelat alapjaacuten a flavonoid glikozidok eacutes a biflavonok nem voltak keacutepesek

penetraacutelni a mesterseacuteges BBB-specifikus membraacutenon A kromatogram BBB+ reacutegioacuteiban a

kromatogram elejeacuten talaacutelhatoacute polaacuteris komponensek illetve az extrahaacutelt ion kromatogram (EIC)

alapjaacuten detektaacutelt terpeacuten trilaktonok eacutes a flavonoid aglikonok voltak azonosiacutethatoacuteak

Az EGb 761 kivonat PAMPA-BBB vizsgaacutelataacuteban a fogadoacute oldalon sikeruumllt detektaacutelni neacutehaacuteny polaacuteros

komponenst melyeket meacuteg koraacutebban nem azonosiacutetottak G biloba kivonatokban A minta reacuteszletes

HPLC-MSMS eacutes direkt nagyfelbontaacutesuacute HR-MS vizsgaacutelata alapjaacuten keacutet komponens mz eacuterteacuteke

megfelelt a koraacutebban maacuter leiacutert protoalkaloidokkal az N-metiltiraminnal (nmt mz 152) eacutes hordeninnel

(hor mz 166) sikeruumllt e keacutet illetve tovaacutebbi keacutet -fenetilamin szaacutermazeacutekot a tiramint (tir) eacutes a

kandicint (kan) is azonosiacutetani a polaacuteros komponensek koumlzoumltt A tovaacutebbiakban vizsgaacutelataink arra

iraacutenyultak hogy a kuumlloumlnboumlző G biloba kivonatok milyen mennyiseacutegben illetve araacutenyba tartalmazzaacutek

az azonosiacutetott tiramin szaacutermazeacutekokat A komponensek mennyiseacutegi meghataacuterozaacutesa szelektiacutev

ionmonitorozaacutessal (SIM) toumlrteacutent A 10 aacutebraacuten a tiramin eacutes a haacuterom metilaacutelt szaacutermazeacutek mennyiseacutenek

eloszlaacutesa laacutethatoacute a mintaacutekban Az aacutebraacuten a citrusfeacuteleacutek leveleacuteben megtalaacutelhatoacute tiramin szaacutermazeacutekok

aacutetlagos eloszlaacutesa is laacutethatoacute ami viszonyiacutetaacutesi alapkeacutent szolgaacutel G biloba protoalkaloid tartalmaacutera hisz

baacuter minor komponenskeacutent de jellemzően ezekben a noumlveacutenyekben fordulnak elő26

A vizsgaacutelatok alapjaacuten elmondhatoacute hogy a tiramin szaacutermazeacutekok minden egyes G biloba mintaacuteban

jelen vannak A PAMPA-BBB vizsgaacutelat alapjaacuten kuumlloumln ki kell emelni a hor illetve az nmt jelenleacuteteacutet

melyek PAMPA-BBB alapjaacuten vaacuterhatoacute agyi penetraacutecioacuteja nagy illetve koumlzepes meacuterteacutekű Tekintettel a

tiramin szaacutermazeacutekok ismert adrenerg eacutes MAO-enzim inhibitor (MAOI) aktivitaacutesaacutera a kapott

eredmeacutenyek alaacutetaacutemaszthatjaacutek ezen komponensek szerepeacutet a G biloba kivonatokhoz kapcsolt MAOI

alapuacute antidepresszaacutens eacutes kedvező eacuterrendszeri veacuternyomaacutest fokozoacute hataacutesaacuteban27

Fentiek mellett a

vizsgaacutelatok arra is raacutemutattak hogy a kan mennyiseacuteg az oumlsszes vizsgaacutelt mintaacuteban kis mennyiseacutegben

22 Tassorelli C Greco R Morazzoni P Riva A Sandrini G Nappi G Cephalalgia 2005 25 612minus621 23Gauthier S Schlaefke S Clin Interv Aging 2014 9 2065ndash77 24Nash KM Shah ZA Integr Med Insights 2015 10 1ndash9 25Singh B Kaur P Gopichand RD Singh PS Fitoterapia 2008 79 401ndash18 26Servillo L Giovane A DrsquoOnofrio N Casale R Cautela D Ferrari G Balestrieri ML Castaldo D J Agric FoodChem 2014 62 2679ndash84 27Sakakibara H Ishida K Grundmann O Nakajima JI Seo S Butterweck V Minami Y Saito S Kawai Y Nakaya Y Terao J Biol Pharm Bull 2006 29 1767ndash70

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

16

ugyan de kimutathatoacute Tekintettel a kandicin ismert neurotoxikus hataacutesaacutera28

fontos lehet a kivonatok

kereskedelmi formalomban leacutevő G biloba termeacutekek monitorozaacutesa erre a komponensre is

10 aacutebra Tiramin szaacutermazeacutekok eloszlaacutesa Ginkgo biloba kivonatokban eacutes termeacutekekben illetve citrusfeacuteleacutekben

A Standard PhEur standard por B standard Minősiacutetett kereskedelmi referencia

63 Feacutelszintetikus ekdiszteroid szaacutermazeacutekok BBB-specifikus permeabilitaacutesaacutenak jellemzeacutese

631 Ekdiszteroid szaacutermazeacutekok mint portenciaacutelis gyoacutegyszerkeacutemiai ceacutelpontok

A feacutelszintetikus ekdiszteroidok PAMPA-BBB modellen toumlrteacutenő vizsgaacutelataacutera a Szegedi

Tudomaacutenyegyetemen Hunyadi Attila aacuteltal vezetett kutatoacutecsoporttal valoacute egyuumlttműkoumldeacutes kapcsaacuten

keruumllt sor Az ekdiszteroidok uacutej hataacutesteruumllete CNS-specifikus antitumor aktivitaacutes vizsgaacutelata kapcsaacuten

meruumllt fel a koumlzoumls egyuumlttműkoumldeacutes lehetőseacutege mely soraacuten a feladat a PAMPA-BBB vizsgaacutelat

segiacutetseacutegeacutevel olyan ekdiszteroid szaacutermazeacutek(ok) kivaacutelasztaacutesa volt mely(ek) hataacutesaacutet eacuterdemes a koumlltseacuteges

in vivo vizsgaacutelatban is kiproacutebaacutelni Az ekdiszteroidok a rovarokban alapvető fejlődeacutest eacutes vedleacutest

iraacutenyiacutetoacute hormonaacutelis szerepet toumlltenek be Az elmuacutelt eacutevek farmakoloacutegiai vizsgaacutelatai az aacuteltalaacutenos

anabolikus illetve az ahhoz szorosan kapcsoloacute adaptogeacuten (fizikai teljesiacutetmeacuteny fokozoacute eacutes stressz oldoacute)

hataacutes mellett raacutekellenes hataacutesaacutet is igazoltaacutek az ekdiszteroid vegyuumlletcsalaacutednak29

Ennek koumlszoumlnhetően

toumlbb ekdiszteroid tartalmuacute kivonat illetve taacuteplaacuteleacutek kiegeacutesziacutető vagy maacutes neacuteven bdquozoumlld anabolikumrdquo

keruumllt kereskedelmi forgalomba

632 Feacutelszintetikus ekdisztreoid szaacutermazeacutekok PAMPA-BBB eacutes in silico fizikai keacutemiai jellemzeacutese

A Szegedi Tudomaacutenyegyetem Farmakognoacutezia Inteacutezete aacuteltal izolaacutelt illetve előaacutelliacutetott oumlsszesen 37

termeacuteszetes vagy feacutelszintetikus ekdiszteroid szaacutermazeacutek vizsgaacutelataacutet veacutegeztuumlk el melyek szerkezete a

11 aacutebraacuten laacutethatoacute A vizsgaacutelt vegyuumlletek szerkezetuumlk alapjaacuten haacuterom alcsoportra oszthatoacutek (10 aacutebra

A minus 1-12 B minus 13-24 C minus 25-34) A haacuterom alcsoport azonos alapvaacutezzal rendelkezik Az A csoport

vegyuumlletei nem tartalmaznak dioxolaacuten gyűrűt miacuteg a B eacutes C csoport tagjai 1 eacutes 2 dioxolaacuten gyűrűvel

rendelkeznek

Első leacutepeacutesben a ACDPercepta programcsomag (ACD Labs)30

segiacutetseacutegeacutevel meghataacuteroztuk a

vegyuumlletek in silico fizikai keacutemiai parameacutetereit illetve clogBB eacuterteacutekeacutet A vegyuumlletek gyoacutegyszerkeacutemiai

eacutertelemben szeacuteles tartomaacutenyt fednek le mind molekulatoumlmeg (3625 lt MW lt 6749) polaacuteris felsziacuten

(944 lt TPSA lt 2176) szaacutemiacutetott lipofilitaacutes (-107 lt clogP lt 581) eacutes szaacutemiacutetott logBB (-200 lt

clogBB lt 072) eacuterteacutekeik alapjaacuten Ezt koumlvetően a vegyuumlletek in silico agyi penetraacutecioacuteja eacutes fizikai

keacutemiai karaktereacutenek oumlsszefuumlggeacutese a clogP illetve a TPSA eacuterteacutekek eacutes a clogBB adatok koumlzoumltti

korrelaacutecioacutejaacuten keresztuumll lett jellemezve Az eredmeacutenyek alapjaacuten a mindkeacutet esetben koumlzepes meacuterteacutekű

clogP eacutes clogBB koumlzoumltt pozitiacutev (R2 = 0707) miacuteg a TPSA eacutes a clogBB koumlzoumltt negatiacutev (R

2 = 0609)

lineaacuteris korrelaacutecioacute volt azonosiacutethatoacute A korrelaacutecioacutes eacuterteacutekek egyben arra is raacutemutattak hogy tisztaacuten in

silico adatok alapjaacuten az ekdiszteroidok BBB penetraacutecioacutejaacutenak jellemzeacutese a vegyuumlletek osztaacutelyozaacutesa

28Deguchi T Urakawa N Hayama T Ohkubo Y Jpn J Pharmacol 1963 13 143ndash59 29Bajguz A Bąkała I Talarek M Stud Nat Prod Chem 2015 45 121ndash45 30httpwwwacdlabscomproductspercepta

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

17

problematikus Ezen feluumll a vegyuumlletek TPSA eacuterteacuteke (TPSA gt 90) meacuteg az in silico becsleacutes alapjaacuten

BBB+ szaacutermazeacutekok (clogBB gt -05) eseteacuteben is kiacutevuumll esett a klasszikus gyoacutegyszerkeacutemiai teacuterre

vonatkozoacute TPSA tartomaacutenyboacutel Az elemzeacutes eredmeacutenye alaacutetaacutemasztja hogy a termeacuteszetes eredetű

vegyuumlletek gyoacutegyszerkeacutemiai szempontboacutel ortogonaacutelisak egyedi szerkezeti eacutes farmakoloacutegiai

tulajdonsaacutegot hordoznak

11 aacutebra A PAMPA-BBB modellel eacutes in silico parameacuteterekkel jellemzett feacutelszintetikus

ekdiszteroid szaacutermazeacutekok keacuteplete

Az in silico adatok ismereteacuteben az ekdisztreoid szaacutermazeacutekok vizsgaacutelataacutet ebben az esetben is a koraacutebban

noumlveacutenyi hatoacuteanyagok agyi penetraacutecioacutes sajaacutetsaacutegaacutenak jellemzeacuteseacutere kidolgozott PAMPA-BBB modell

felhasznaacutelaacutesaacuteval folytattuk A PAMPA-BBB modellben a legnagyobb BBB-specifikus penetraacutecioacutet a C

csoport vegyuumlletei mutattak Az ebbe a csoportba tartozoacute koumlzepes lipofilitaacutesuacute szaacutermazeacutekok (25 30-33)

permeabilitaacutesa eacutes membraacutenretencioacuteja is egyaraacutent magas volt Fokozott lipofilitaacutesuacute tagjai (26-29 34) viszont

vagy a mesterseacuteges lipidmembraacutenhoz koumltődtek vagy alacsony oldhatoacutesaacuteguk miatt nem voltak meacuterhetők

A szerkezet minus permeabilitaacutes oumlsszefuumlggeacutesek azonosiacutetaacutesaacutet koumlvetően a vizsgaacutelt ekdiszteroidokat PAMPA-BBB

permeabilitaacutesuk eacutes clogBB eacuterteacutekuumlk alapjaacuten is osztaacutelyoztuk A besorolaacutes ceacutelja a potenciaacutelisan magas agyi

penetraacutecioacutes sajaacutetsaacuteggal rendelkező ekdiszteroidok (logPe gt -60 eacutes clogBB gt 0) kivaacutelasztaacutes volt A

vegyuumlleteket neacutegy kategoacuteriaacuteba osztottuk A IV csoportba a PAMPA-BBB modell alapjaacuten nem penetraacuteloacute

vegyuumlletek keruumlltek melyeket tovaacutebbi keacutet alcsoportra lehetett osztani Neacutegy ekdiszteroid (10 aacutebra 16 26

29 34) eseteacuteben magas clogBB eacuterteacutekuumlk elleneacutere gaacutetolt BBB penetraacutecioacutet azonosiacutetottunk amit fokozott

lipofilitaacutesuk (clogP gt 3) eacutes nagymeacuterteacutekű membraacutenretencioacutejuk (MR gt 80) okozhatott A IV csoport

tovaacutebbi tizenegy tagja (11 aacutebra 3-9 12 23 24 37) azonos moacutedon viselkedett a keacutet modellben meacutert (MR

lt 25) eacutes becsuumllt parameacutetereik alapjaacuten hidrofil karakteruumlk voltak A III (10 aacutebra 1 2) eacutes a II (10 aacutebra

10) csoport vegyuumlleteinek a vaacuterhatoacutean alacsony illetve koumlzepes in vivo agyi penetraacutecioacutes tulajdonsaacutegaacutet

mind a PAMPA-BBB mind az in silico modell szaacutemiacutetaacutesa azonos moacutedon jelezte előre Az I csoportba a

fokozott agyi penetraacutecioacutejuacute ekdiszteroidokat soroltuk melyeket tovaacutebbi keacutet alcsoportra lehetett osztani

Tizenegy vegyuumlletneacutel (11 aacutebra 11 13-15 17-20 35 36) az in silico szaacutemiacutetaacutes (clogBBlt0) nem

taacutemasztotta alaacute a PAMPA-BBB modell előrejelzeacuteseacutet miacuteg oumlt vegyuumllet (11 aacutebra 25 30-33) eseteacuteben

aacuteltalunk meacutert in vitro eacutes az in silico adat is fokozott in vivo agyi penetraacutecioacutet jelzett előre A kapott

eredmeacutenyek illetve a gyoacutegyszerszerűseacutegre vonatkozoacute Muegge szűreacutesi kriteacuterium31

figyelembe veacuteteleacutevel a

25 31 eacutes 32 ekdiszteroid szaacutermazeacutekokat jeloumlltuumlk ki tovaacutebbi preklinikai vizsgaacutelatokra In vitro

neuroblasztomaacutes sejtvonalon veacutegzett vizsgaacutelatok alapjaacuten mind az oumlt vegyuumlletneacutel sikeruumllt igazolni a tumor

ellenes hataacutest Az aacuteltalunk kialakiacutetott szűreacutesi modell megfelelőseacutegeacutet egy időkoumlzben elveacutegzett in vivo

farmakokinetikai vizsgaacutelat is alaacutetaacutemasztotta Egyszeri doacutezisuacute intraperitoneaacutelis injekcioacutes adagolaacutest koumlvetően

a 25 ekdiszteroid szaacutermazeacutek (I csoport) szignifikaacutensan nagy mennyiseacutege volt kimutathatoacute patkaacutenyok

agyaacuteban miacuteg 3 (IV csoport) nem volt detektaacutelhatoacute32

31Muegge I Heald SL Brittelli D J Med Chem 2001 44 1841ndash6 32Kalaacutesz H Hunyadi A Tekes K Dolesal R Karvaly G Acta Chromatographica 2016 28 1ndash9

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

18

7 Teacutezisek

1 teacutezis

A certramidok mint szintetikus ceramid analoacutegok membraacutenalkotoacutekeacutent toumlrteacutenő alkalmazaacutesaacuteval illetve

optimaacutelaacutesi vizsgaacutelataink soraacuten kivaacutelasztott ideaacutelis szeacutenlaacutenchosszuacute certramid tovaacutebbaacute a koleszterin eacutes a

sztearinsav araacutenyaacutenak beaacutelliacutetaacutesaacuteval sikeruumllt kialakiacutetanunk egy az in vitro PAMPA rendszerben joacutel

alkalmazhatoacute mesterseacuteges membraacutent hatoacuteanyagok bőr penetraacutecioacute modellezeacuteseacutehez A mesterseacuteges

membraacuten oldoacutedaacutesaacuteeacutert felelős aacuteltalaacutenosan alkalmazott n-dodekaacuten szilikon olajra toumlrteacutenő csereacutejeacutevel

sikeruumllt eleacuternuumlnk a fizioloacutegiaacutes koumlruumllmeacutenyeket jobban koumlzeliacutető membraacuten hidrataacuteloacutedaacutesaacutet Oumlsszesseacutegeacuteben

elmondhatoacute hogy sikeruumllt kialakiacutetanunk egy olyan robusztus nagy aacuteteresztőkeacutepesseacutegű bőr-PAMPA

modellt ami az ex vivo humaacuten bőr permeabilitaacutesi vizsgaacutelatok eredmeacutenyeacutet joacutel visszaadja iacutegy a

gyoacutegyszerkutataacutes szaacutemaacutera alkalmas eszkoumlzkeacutent hasznaacutelhatoacute

2 teacutezis

A vizsgaacutelatok alapjaacuten sikeruumllt kidolgoznunk egy robusztus nagy aacuteteresztőkeacutepesseacutegű egykomponensű

n-dodekaacutent mint mesterseacuteges oldoacuteszer membraacutent tartalmazoacute PAMPA modellt ami alkalmas ex vivo

serteacutes bukkaacutelis mukoacutezaacuten keresztuumlli hatoacuteanyag felsziacutevoacutedaacutes modellezeacuteseacutere Ezen tuacutelmenően sikeruumllt

raacutemutatnunk hogy a kialakiacutetott bukkaacutelis-PAMPA modell formulaacutecioacutek kivaacutelasztaacutesaacuteban szimultaacuten

kioldoacutedaacutes-permeabilitaacutes vizsgaacutelatok előkeacutesziacuteteacuteseacuteben is hasznos eszkoumlz lehet

3 teacutezis

A PAMPA-BBB rendszer fejleszteacutese soraacuten optimaacuteltuk az inkubaacutecioacutes időt eacutes hőmeacuterseacutekletet a

mesterseacuteges membraacuten oumlsszeteacuteteleacutet tovaacutebbaacute a donor eacutes fogadoacute oldali koumlzegben segeacutedoldoacuteszerkeacutent

hasznaacutelt DMSO mennyiseacutegeacutet melynek eredmeacutenyekeacuteppen sikeruumllt egy a koraacutebbi in vitro nem sejtes

permeabilitaacutesi modellekhez viszonyiacutetva előrejelzőkeacutepesseacuteg eacutes meacutereacutesi ciklusidő tekinteteacuteben is

kedvezőbb modellt kialakiacutetanunk CNS-specifikus gyoacutegyszerjeloumllt vegyuumlletek permeabilitaacutesaacutenak

jellemzeacuteseacutere

4 teacutezis

A PLD kockaacutezat előrejelzeacuteseacutere iraacutenyuloacute modellfejleszteacutese soraacuten sikeruumllt bizonyiacutetanunk hogy a

(pH 74 rarr pH 40) gradiens pH elrendezeacutesű PAMPA modell alkalmas a citoszol rarr lizoszoacutema iraacutenyuacute

transzport modellezeacuteseacutere Oumlsszevetve az aacuteltalunk kialakiacutetott PAMPA modell eacutes az in vivo PLD

adatokat sikeruumllt raacutemutatnunk a szakirodalom aacuteltal javasolt egyiraacutenyuacute transzport mechanizmus

elsődleges jellegeacutere a PLD kialakulaacutesaacuteban Vizsgaacutelataink alapjaacuten igazoltuk tovaacutebbaacute hogy a PAMPA

rendszer alkalmas szoumlvetspecifikus penetraacutecioacutes folyamatok modellezeacuteseacutere is hiszen a tuumldő-specifikus

PAMPA modellel kapott kiemelkedő eredmeacuteny megfelel a PLD in vivo szoumlveti megjeleneacutes

gyakorisaacutegaacutenak A PAMPA modellben aacutelpozitiacutev eacutes aacutelnegatiacutev eredmeacutenyt adoacute hatoacuteanyagok eseteacuteben

irodalmi adatokkal eacutes sajaacutet meacutereacutesi eredmeacutenyekkel is sikeruumllt igazolnunk a metabolizmus szerepeacutet a

PLD kockaacutezat vaacuteltozaacutesaacuteban

5 teacutezis

A PAMPA-BBB modell alkalmazhatoacutesaacutegaacutet sikeruumllt kiterjesztenuumlnk noumlveacutenyi eredetű hatoacuteanyagok

BBB penetraacutecioacutejaacutenak jellemzeacuteseacutere is tovaacutebbaacute igazoltuk szelektivitaacutesaacutet fitokeacutemiai eacutertelemben is

Kihasznaacutelva a modell nagyfokuacute szelektivitaacutesaacutet sikeruumllt igazolnunk hasznaacutelhatoacutesaacutegaacutet noumlveacutenyi

kivonatok eseteacuteben is A PAMPA-BBB rendszer tesztkoumlruumllmeacutenyeinek moacutedosiacutetaacutesaacuteval (sokkomponensű

kivonatokat megemelt doacutezisban deuteraacutelt pufferben vizsgaacutelva) a fogadoacute oldali mintaacutek direkt NMR eacutes

LC-MS meacutereacuteseacutevel sikeruumllt dereplikaacutelnunk illetve uacutej BBB permeaacutebilis komponenskeacutent azonosiacutetanunk

kivaacutelasztott noumlveacutenyi kivonatok komponenseit Az eredmeacutenyek alapjaacuten igazoltuk hogy az aacuteltalunk

kialakiacutetott PAMPA-BBB ndash HPLC-MS ndash NMR kaszkaacuted egy uacutej hateacutekony megoldaacutest nyuacutejthat a

termeacuteszetes anyagokboacutel kiinduloacute koumlzponti idegrendszeri gyoacutegyszerkutataacutesban

6 teacutezis

A PAMPA-BBB - HPLC-MSMS kapcsolt technika segiacutetseacutegeacutevel Ginkgo biloba standardizaacutelt

kivonatokon sikeruumllt azonosiacutetanunk olyan BBB+ biomarkereket melyek megfeleltek az in vivo

farmakokinetikai illetve neurobioloacutegiai hataacutesukra vonatkozoacute leiacuteraacutesoknak Az eredmeacutenyeink tovaacutebbi

bizonyiacuteteacutekul szolgaacutelnak a habilitaacutecioacutem 5 teacuteziseacutehez vagyis a PAMPA-BBB technika alkalmas noumlveacutenyi

kivonatok illetve akaacuter patikai termeacutekek neurobioloacutegiailag aktiacutev komponenseinek azonosiacutetaacutesaacutera

Vizsgaacutelataink alapjaacuten G biloba kivonatokban elsőkeacutent iacutertunk le neacutegy tiramin szaacutermazeacutekot illetve ezek

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

19

mennyiseacutegi eloszlaacutesaacutet ginkgo termeacutekekben is sikeruumllt jellemeznuumlnk A kapott eredmeacutenyek alapjaacuten keacutet

tiramin szaacutermazeacutekot az N-metil-tiramint eacutes a hordenint potenciaacutelis BBB+ komponenskeacutent

azonosiacutetottuk A tiramin szaacutermazeacutekok ismert adrenerg eacutes MAO-gaacutetloacute hataacutesai alapjaacuten sikeruumllt

raacutemutatnunk lehetseacuteges szerepuumlkre a ginkgo kivonatok vaszkulaacuteris eacutes antidepresszaacutens hataacutesaacuteban

illetve a kandicin peacuteldaacutejaacuten a neurotoxikoloacutegiai kockaacutezatukra

7 teacutezis

A PAMPA-BBB modellben kapott permeabilitaacutesi adatok in silico fizikai keacutemiai eacutes clogBB

parameacuteterek illetve gyoacutegyszerszerűseacutegre vonatkozoacute szabaacutely felhasznaacutelaacutesaacuteval sikeruumllt egy olyan

oumlsszetett szűreacutesi kriteacuteriumrendszert kidolgoznunk ami alkalmasnak bizonyult feacutelszintetikus

ekdiszteroid szaacutermazeacutekok agyi penetraacutecioacutes keacuteszseacutegeacutenek osztaacutelyozaacutesaacutera A modellrendszer

alkalmazhatoacutesaacutegaacutet sikeruumllt alaacutetaacutemasztanunk in vitro farmakodinaacutemiaacutes illetve patkaacutenyokon veacutegzett in

vivo agyi penetraacutecioacutes vizsgaacutelatokkal is

8 Teacutezisek alapjaacutet keacutepező koumlzlemeacutenyek

IF Hiv

$

SP1 Sinkoacute B Garrigues TM Balogh GyT Nagy ZsK Tsinman O

Avdeef A Takaacutecs-Novaacutek K Skin-PAMPA A new method for fast

prediction of skin penetration Eur J Pharm Sci 2012 45 698-707

2987 45

SP2 Borbaacutes E Balogh A Bocz K Muumlller J Kiserdei Eacute Vigh T Sinkoacute

B Marosi A Halaacutesz A Dohaacutenyos Z Szente L Balogh GyT

Nagy ZsK In vitro dissolutionndashpermeation evaluation of an electrospun

cyclodextrin-based formulation of aripiprazole using uFluxTM

Int J

Pharm 2015 491 180-189

3994 6

SP3 Muumlller J Esső K Dargoacute G Koumlnczoumll Aacute Balogh GyT Tuning the

predictive capacity of the PAMPA-BBB model Eur J Pharm Sci 2015

79 53-60

3773 4

SP4 Balogh GyT Muumlller J Koumlnczoumll Aacute pH-gradient PAMPA-based in

vitro modell assay for drug-induced phospholipidosis in early stage of drug

discovery Eur J Pharm Sci 2013 49 81-89

3005 6

SP5 Balogh GyT Muumlller J Koumlnczoumll Aacute A model lacking relevant literature

comparsion J Pharm Biomed Anal 2015 104 47-48

3169 1

SP6 Koumlnczoumll Aacute Muumlller J Foumlldes E Beacuteni Z Veacutegh K Keacutery Aacute Balogh

GyT Applicability of a Blood-Brain Barrier Specific Artificial

Membrane Permeability Assay at the Early Stage of Natural Product-Based

CNS Drug Discovery J Nat Prod 2013 76 655-663

3285 15

SP7 Koumlnczoumll Aacute Rendes K Deacutekaacuteny M Muumlller J Riethmuumlller E Balogh

GyT Blood-brain barrier specific permeability assay reveals N-

methylated tyramine derivatives in standardized leaf extracts and herbal

products of Ginkgo biloba J Pharm Biomed Anal 2016 131 167-174

3169 -

SP8 Muumlller J Koumlnczoumll Aacute Martins A Csaacutebi J Fenyvesi F Hunyadi A

Balogh GyT BBB penetration-targeting physicochemical lead selection

Ecdysteroids as chemo-sensitizers against CNS tumors Eur J Pharm Sci

2017 96 571-577

3773 -

levelező szerző előző eacutevi impakt faktor $ fuumlggetlen hivatkozaacutesok szaacutema (2017 maacutejus 31)

Page 12: In vitro nem sejtes permeabilitási modellek...Dr. Balogh György Tibor Habilitációs tézisfüzet 4 „dermatomed” technikával előkészített bőrön végzett 40 vegyület vizsgálatából

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

12

permeabilitaacutesi kuumlszoumlboumlt Pe=2510-6

cms eacuterteacutekneacutel huacuteztuk meg Az elővizsgaacutelat eredmeacutenye alapjaacuten a

kivaacutelasztott gradiens pH-juacute PAMPA rendszerben toumlrteacutenő vizsgaacutelatot kiterjesztettuumlk a teljes 63

referenciavegyuumlletre A PAMPA rendszereket előrejelzőkeacutepesseacuteguumlk illetve a modelljoacutesaacuteg alapjaacuten a

negatiacutev prediktiacutev (NPV) eacutes pozitiacutev prediktiacutev eacuterteacutekuumlk (PPV) valamint a pontossaacuteguk alapjaacuten is

jellemeztuumlk

7 aacutebra Haacuterom kuumlloumlnboumlző pH elrendezeacutesű (izo-pH 40 izo-pH 74 eacutes gradiens pH (74 ndash 40) tuumldő-specifikus

PAMPA modell effektiacutev permeabiliaacutesi adatai eacutes PLD kockaacutezati osztaacutelyok szerinti korrelaacutecioacuteja (N = 21)

A teljes 63 referenciavegyuumlletre kapott Pe eacuterteacutekek in vivo PLD kockaacutezatra vonatkozoacute korrelaacutecioacutejaacutenak

joacutesaacutegi adatait (NPV PPV pontossaacuteg) oumlsszehasonliacutetottuk az in silico Ploemen eacutes Tomizawa modellek

illetve a maacutesik keacutet in vitro CMC eacutes EKC modellek adataival is (2 taacuteblaacutezat)

2 taacuteblaacutezat Az in silico in vitro nem-sejtes eacutes PAMPA modellek eredmeacutenyeinek statisztikai oumlsszehasonliacutetaacutesa

PPVd () NPV

e () Pontossaacuteg ()

In silico modellek Ploemen modell 73 86 81

Tomizawa modell 92 70 79

In vitro nem-sejtes moacutedszerek CMC

a modell (N=31) 100 75 87

EKCb modell (N=23) 92 82 87

gradiens-pH PAMPA modell

BBB 92 84 87

Maacutej 92 84 87

Tuumldő 92 89 90

Vese 92 86 89

Sziacutev 92 84 87

Baacuter a PAMPA modellekben oumlsszesen 63 vegyuumllet keruumllt vizsgaacutelatra az oumlsszehasonliacutetaacutesra kivaacutelasztott in vitro

modellek koumlzoumllt meacutereacutesi pontjai csak 31 (CMC) eacutes 23 (EKC) vegyuumllet eseteacuten voltak aacutetfedeacutesben aCMC kritikus

micellakeacutepző koncentraacutecioacute bEKC elektrokinetikus kromatograacutefia

cPS foszfatidilszerin

dPPV pozitiacutev prediktiacutev

eacuterteacutek eNPV negatiacutev prediktiacutev eacuterteacutek

Az adatok alapjaacuten laacutethatoacute hogy a beaacutelliacutetott uacutej gradiens pH elrendezeacutesű PAMPA modell PPV NPV

eacuterteacutekei eacutes pontossaacutega is aacutetlagosan nagyobb mint az in silico illetve in vitro CMC eacutes EKC

modelleknek

A szoumlvetspecifikus mesterseacuteges membraacutenok joacutesaacutegi mutatoacuteit vizsgaacutelva a tuumldő-specifikus modell

tekinthető a legjobbnak ami megfelel PLD in vivo elsődleges megjeleneacuteseacutevel eacutes bizonyiacutetja a modell

szoumlvetspecifikus jellegeacutet is Maacuter az elővizsgaacutelatok in vivo PLD adataival toumlrteacutent oumlsszeveteacutes is

raacutemutatott hogy neacutehaacuteny vegyuumllet a PAMPA modellben aacutelpozitiacutevnak illetve aacutelnegatiacutevnak adoacutedik

Ennek haacutettereacuteben a legtoumlbb esetben a vegyuumlletek fokozott metabolizmusa illetve a keacutepződő metabolit

elteacuterő PLD kockaacutezta aacutell Mindoumlssze keacutet az aacutelnegatiacutev fenacetin(18) eacutes az aacutelpozitiacutev bupropion(38)

hatoacuteanyagok eseteacuteben nem talaacuteltunk arra kiacuteseacuterletes adatot hogy a kapott ellentmondaacutest a

metabolizmusukkal magyaraacutezni tudjuk A fenacetin fő metabolitja a 4-etoxi-anilin pH-gradiens

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

13

PAMPA vizsgaacutelata soraacuten a fenacetinhez keacutepest kapott fokozott permeabilitaacutes alaacutetaacutemasztja a

metabolizmus szerepeacutet a vegyuumllet PLD sajaacutetsaacutegaacutenak alakulaacutesaacuteban A bupropion(38) metabolitjaacutenak a

hidroxibupropionnak20

is elveacutegeztuumlk a pH-gradiens PAMPA vizsgaacutelataacutet Ebben az esetben a metabolit

effektiacutev permeabilitaacutesa csak kis meacuterteacutekben csoumlkkent a kockaacutezati hataacutereacuterteacuteket nem eacuterte el (8 aacutebra) Az

eredmeacuteny alapjaacuten elmondhatoacute hogy ebben az esetben a metabolizmus csupaacuten csoumlkkenti a PLD

kockaacutezataacutet

8 aacutebra A fenacetin(18) eacutes a bupropion(38) fő metabolitjai eacutes osztaacutelyozaacutesuk a PLD modellekben

6 Noumlveacutenyi kivonatok noumlveacutenyi alapuacute hatoacuteanyagok eacutes feacutelszintetikus analoacutegjainak vizsgaacutelata eacutes

jellemzeacutese az optimaacutelt PAMPA-BBB modell felhasznaacutelaacutesaacuteval

61 Koumlzponti idegrendszerre hatoacute vegyuumlletek azonosiacutetaacutesa noumlveacutenyi kivonatokboacutel

PAMPA-BBB ndash HPLC-MS ndash NMR kapcsolt technika kidolgozaacutesa

611 Noumlveacutenyi kivonatok mint potenciaacutelis ceacutelpontok koumlzponti idegrendszeri

gyoacutegyszerkutataacutesban

A noumlveacutenyi kivonatok neurobioloacutegiai hataacutesaacutet szaacutemos etnofarmakoloacutegiai leiacuteraacutes bizonyiacutetja emiatt uacutej

hatoacuteanyagok azonosiacutetaacutesa szempontjaacuteboacutel ideaacutelis kiindulaacutesi pontot jelenthetnek koumlzponti idegrendszeri

betegseacutegekre iraacutenyuloacute kutataacutesokban21

Maacuter a CNS megbetegedeacutesekre iraacutenyuloacute gyoacutegyszerkeacutemiai

munka korai faacutezisaacuteban fontos a gyoacutegyszerjeloumllt vegyuumlletek BBB-on keresztuumlli penetraacutecioacutejaacutenak

előrejelzeacutese amire szaacutemos in silico eacutes in vitro modell aacutell rendelkezeacutesre Ez alapjaacuten egy hateacutekony

nagyfokuacute BBB szelektivitaacutessal rendelkező szűreacutesi modell nagyban segiacutethetneacute az eziraacutenyuacute CNS

kutataacutest A noumlveacutenyi eredetű kivonatok vizsgaacutelataacutenak maacutesik sarkalatos pontja a dereplikaacutecioacute vagyis a

koraacutebban maacuter leiacutert komponensek gyors azonosiacutetaacutesa ami gyorsiacutethatja az uacutej hatoacuteanyagok izolaacutelaacutesaacutenak

eacutes szerkezetazonosiacutetaacutesaacutenak folyamataacutet

Mindezek figyelembeveacuteteleacutevel keacutezenfekvőnek tűnt a maacuter 4 pontban bemutatott optimaacutelt PAMPA-

BBB modell alkalmazaacutesaacutenak kiterjeszteacutese noumlveacutenyi eredetű mintaacutek vizsgaacutelataacuteban

612 PAMPA-BBB modell kiterjeszteacutese noumlveacutenyi eredetű hatoacuteanyagok jellemzeacuteseacutere

A noumlveacutenyi hatoacuteanyagok kivonatok vizsgaacutelataacutenaacutel a PAMPA-BBB modellben az 5l 10 mV PBLE

166 mV koleszterin mellett emelt n-dodekaacutenos oldatot tartalmazoacute mesterseacuteges membraacuten keruumllt

kialakiacutetaacutesra A PAMPA modell kiterjeszthetőseacutegeacutet a noumlveacutenyi kivonatokra 23 termeacuteszetes eacutes 20

termeacuteszetes hatoacuteanyagra visszavezethető vegyuumlleten keresztuumll vizsgaacuteltuk A hatoacuteanyagok szerkezetileg

eacutes fizikai keacutemiai sajaacutetsaacuteguk alapjaacuten is vaacuteltozatosak in vivo logBB eacuterteacutekuumlk -2 eacutes 1 koumlzeacute esik

Megvizsgaacutelva a PAMPA-BBB modellben kapott logPe eacuterteacutekek eacutes az in vivo logBB adatok koumlzoumltti

lineaacuteris korrelaacutecioacutet (R2=072) a modell a noumlveacutenyi eredetű vegyuumlletek BBB penetraacutecioacutejaacutenak

előrejelzeacuteseacutere is alkalmasnak bizonyult A kapott lineaacuteris korrelaacutecioacute illetve a vizsgaacutelati pontok

elhelyezkedeacutese alapjaacuten reacuteszben oumlnkeacutenyesen de figyelembe veacuteve hogy a CNS hataacutesuacute gyoacutegyszerek

eseteacuteben aacutetlagosan a logBB gt -05 azok a noumlveacutenyi eredetű vegyuumlletek tekinthetőek BBB+-nak

melyekneacutel logPe gt -60 eacuterteacuteket kapunk az optimaacutelt PAMPA-BBB modellben

Ezt koumlvetően tekintettel a vizsgaacutelandoacute a noumlveacutenyi kivonatok vaacuteltozatos oumlsszeteacuteteleacutere szuumlkseacutegesseacute vaacutelt a

PAMPA-BBB modell fitokeacutemiai szelektivitaacutesaacutenak jellemzeacutese is Ennek eacuterdekeacuteben oumlsszesen 72

20Molnari JC Hassan HE Myers AL Eur J Drug Metab Pharmacokinet 2012 37 57ndash63 21Campos H C Rocha M D Viegas F P D Nicastro P C Fossaluzza P C Fraga C A M Barreiro E J Viegas C Jr CNS Neurol Disord Drug Targets 2011 10 240minus51

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

14

fitokeacutemiai szempontboacutel diverz noumlveacutenyi eredetű vegyuumllet BBB-specifikus permeabilitaacutesaacutet vizsgaacuteltuk

meg A 9 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy a vizsgaacutelt vegyuumlleteket oumlsszesen 4 fitokeacutemiai csalaacutedba lehet besorolni

illetve tovaacutebbi (egyeacuteb) fitokeacutemiailag fontos szerkezetű vegyuumllet is kivaacutelasztaacutesra keruumllt A vizsgaacutelat

alapjaacuten laacutethatoacute hogy a polaacuteros cukoregyseacuteget tartalmazoacute vegyuumlletek (glikozidok) eacutes a karbonsav

szaacutermazeacutekok logPe eacuterteacuteke -60 alaacute esett ami oumlsszhangban a BBB-roacutel a 41 pontban leiacutertakkal azaz a

BBB szoros illeszkedeacutesű lipid szerkezeteacutenek eacutes negatiacutev toumllteacutesfelhőjeacutenek koumlszoumlnhetően kizaacuterja a nagy

polaacuteris (pl cukoregyseacuteget) eacutesvagy negatiacutev toumllteacutest savas karakterű szerkezeti egyseacuteget hordozoacute

vegyuumlleteket Ezzel ellenteacutetben a cukoregyseacuteget nem tartalmazoacute flavonoid aglikonok a lipofil

esetenkeacutent baacutezikus szerkezeti egyseacuteget tartalmazoacute alkaloidok eacutes egyeacuteb CNS hataacutes szempontjaacuteboacutel

eacuterdekes noumlveacutenyi eredetű vegyuumlletek PAMPA-BBB permeabilitaacutesa azaz logPe eacuterteacuteke jellemzően

nagyobb volt mint -60 Az eredmeacuteny alapjaacuten elmondhatoacute volt hogy a beaacutelliacutetott modell fitokeacutemiai

eacutertelemben szelektiacutev iacutegy noumlveacutenyi kivonatok BBB-specifikus jellemzeacuteseacutere is joacutel hasznaacutelhatoacute

9 aacutebra Fitokeacutemiailag relevaacutens hatoacuteanyagok PAMPA-BBB vizsgaacutelata lineaacuteris korrelaacutecioacuteja in vivo

logBB adatokkal (N = 72)

A fenti keacutet vizsgaacutelat alapjaacuten a Richter Gedeon Nyrt eredeti kutataacutesaacutenak molekulabankjaacuteban talaacutelhatoacute

mintegy 5500 előfrakcionaacutelt (veacutekonyreacuteteg kromatograacutefia alapjaacuten maximum 10 komponenst

tartalmazoacute) noumlveacutenyi kivonatboacutel koraacutebbi szűrővizsgaacutelat alapjaacuten citotoxicitaacutest nem mutatoacute 1760 egyedi

minta PAMPA-BBB szűreacuteseacutet veacutegeztuumlk el A szűreacutesi kriteacuteriumnak mindoumlssze 125 noumlveacutenyi minta felelt

meg azaz a talaacutelati araacuteny 71 lett Az eredmeacuteny egyeacutertelműen alaacutetaacutemasztja a modell nagyfokuacute

szelektivitaacutesaacutet BBB szelektiacutev szűrőkapacitaacutesaacutet A moacutedszer fitokeacutemiai illetve hatoacuteanyag

azonosiacutetaacutesban toumlrteacutenő alkalmazhatoacutesaacutega 4 minta eseteacuten lett reacuteszletesen vizsgaacutelva A habilitaacutecioacutes teacutezis

kereteire valoacute tekintettel csak egy noumlveacutenyi kivonat a Tanacetum parthenium (őszi margitviraacuteg)

viraacutegzataacuteboacutel keacutesziacutetett kivonat vizsgaacutelataacutet mutatom be

A BBB-specifikus komponensek azonosiacutetaacutesa eacuterdekeacuteben a kivaacutelasztott kivonatokon megismeacuteteltuumlk a

PAMPA-BBB vizsgaacutelatot de ebben az esetben a rendszer donor eacutes fogadoacute cellaacuteiba deuteraacutelt viacutez

felhasznaacutelaacutesaacuteval keacuteszuumllt pufferek keruumlltek Ily moacutedon a fogadoacute oldalon megjelenő BBB-specifikus

komponensek koumlzvetlen NMR vizsgaacutelataacutera is lehetőseacuteguumlnk lett Az őszi margitviraacuteg kivonataacutenak

vizsgaacutelataacutenaacutel az előfrakcionaacutelt mintaacuteboacutel eredetileg 82 komponenst sikeruumllt HPLC-DAD technika

segiacutetseacutegeacutevel detektaacutelni ami BBB-specifikus membraacutennak koumlszoumlnhetően jelentősen megtisztult eacutes

mindoumlssze 12 noumlveacutenyi eredetű maacutesodlagos metabolitot sikeruumllt azonosiacutetani a fogadoacute Ezt koumlvetően a

donor oldat HPLC-MSMS illetve offline NMR vizsgaacutelata alapjaacuten a keacutet major komponens a

partenolid(1) eacutes a 13-dihidro-partenolid(2) szerkezeteacutet sikeruumllt meghataacuterozni Tekintettel arra hogy az

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

15

őszi margitviraacuteg a migreacuten profilaktikus kezeleacutesben ismert gyoacutegynoumlveacuteny eacutes a vizsgaacutelat alapjaacuten

azonosiacutetott partenolid antimigreacuten hataacutesaacutet toumlbb kutataacutes is igazolta22

az eredmeacuteny alaacutetaacutemasztja a

PAMPA-BBB modell alkalmazhatoacutesaacutegaacutet noumlveacutenyi kivonatok CNS-specifikus hatoacuteanyagok

azonosiacutetaacutesaacuteban is

62 Ginkgo biloba mintaacutek PAMPA-BBB vizsgaacutelta N-metilaacutelt tiramin szaacutermazeacutekok azonosiacutetaacutesa

621 A Ginkgo biloba mint neurobioloacutegiailag jelentős noumlveacuteny

A G biloba a Ginkgoaceae csalaacuted egyetlen eacutelő tagja ami nem csak az egyik legismertebb de talaacuten

legtoumlbbet vizsgaacutelt gyoacutegynoumlveacuteny is egyben Alkalmazaacutesa főkeacutent CNS eredetű megbetegedeacutesekhez

koumlthető felhasznaacutelaacutesa elsősorban korai demenciaacutes tuumlnetek kezeleacuteseacuteben ismert23

A standardizaacutelt

kivonata EGb 761 neacuteven keruumllt klinikai kiproacutebaacutelaacutesra majd forgalomba Az EGb 761 agyi veacuterkeringeacutest

javiacutetoacute eacutes neuroprotektiacutev hataacutesaacutet szaacutemos klinikai eacutes preklinikai vizsgaacutelat is alaacutetaacutemasztja24

A

standardizaacutelt leveacutelkivonat neurobioloacutegiai hataacuteseacutert felelős komponensei keacutet fontosabb fitokeacutemiailag is

joacutel ismert vegyuumlletcsalaacutednak a flavonoidoknak eacutes a terpeacuten trilaktonoknak a tagjai25

622 Ginkgo biloba kivonatok PAMPA-BBB vizsgaacutelata

Fentiek alapjaacuten eacuterdekesnek tűnt a kidolgozott PAMPA-BBB analitikai technikaacutekkal kapcsolt

dereplikaacutecioacutes strateacutegia alkalmazaacutesa a G biloba leveacutel nyers eacutes standard (EGb 761) kivonataacutenak illetve

kereskedelmi forgalomban hozzaacutefeacuterhető keacutesziacutetmeacutenyek reacuteszletesebb vizsgaacutelataacuteban is A vizsgaacutelatok

első leacutepeacuteseacutebe egy G biloba kivonatokra optimaacutelt HPLC-MSMS eljaacuteraacutes keruumllt kidolgozaacutesra A

kivonatban oumlsszesen 83 komponenst sikeruumllt elvaacutelasztani illetve a retencioacutes idő eacutes MSMS

fragmentaacutecioacute alapjaacuten 18 komponenst sikeruumllt azonosiacutetani A kiindulaacutesi PAMPA-BBB vizsgaacutelatot

megelőző kromatograacutefiaacutes keacutep alapjaacuten a mintaacuteban terpeacuten trilaktonokat flavonoid glikozidokat

flavonoid aglikonokat eacutes biflavonokat sikeruumllt azonosiacutetani Elveacutegezve a PAMPA-BBB vizsgaacutelatot

jelentősen csoumlkkent a fogadoacute oldali komponensek szaacutema oumlsszesen 19 komponenst sikeruumllt detektaacutelni

A PAMPA-BBB vizsgaacutelat alapjaacuten a flavonoid glikozidok eacutes a biflavonok nem voltak keacutepesek

penetraacutelni a mesterseacuteges BBB-specifikus membraacutenon A kromatogram BBB+ reacutegioacuteiban a

kromatogram elejeacuten talaacutelhatoacute polaacuteris komponensek illetve az extrahaacutelt ion kromatogram (EIC)

alapjaacuten detektaacutelt terpeacuten trilaktonok eacutes a flavonoid aglikonok voltak azonosiacutethatoacuteak

Az EGb 761 kivonat PAMPA-BBB vizsgaacutelataacuteban a fogadoacute oldalon sikeruumllt detektaacutelni neacutehaacuteny polaacuteros

komponenst melyeket meacuteg koraacutebban nem azonosiacutetottak G biloba kivonatokban A minta reacuteszletes

HPLC-MSMS eacutes direkt nagyfelbontaacutesuacute HR-MS vizsgaacutelata alapjaacuten keacutet komponens mz eacuterteacuteke

megfelelt a koraacutebban maacuter leiacutert protoalkaloidokkal az N-metiltiraminnal (nmt mz 152) eacutes hordeninnel

(hor mz 166) sikeruumllt e keacutet illetve tovaacutebbi keacutet -fenetilamin szaacutermazeacutekot a tiramint (tir) eacutes a

kandicint (kan) is azonosiacutetani a polaacuteros komponensek koumlzoumltt A tovaacutebbiakban vizsgaacutelataink arra

iraacutenyultak hogy a kuumlloumlnboumlző G biloba kivonatok milyen mennyiseacutegben illetve araacutenyba tartalmazzaacutek

az azonosiacutetott tiramin szaacutermazeacutekokat A komponensek mennyiseacutegi meghataacuterozaacutesa szelektiacutev

ionmonitorozaacutessal (SIM) toumlrteacutent A 10 aacutebraacuten a tiramin eacutes a haacuterom metilaacutelt szaacutermazeacutek mennyiseacutenek

eloszlaacutesa laacutethatoacute a mintaacutekban Az aacutebraacuten a citrusfeacuteleacutek leveleacuteben megtalaacutelhatoacute tiramin szaacutermazeacutekok

aacutetlagos eloszlaacutesa is laacutethatoacute ami viszonyiacutetaacutesi alapkeacutent szolgaacutel G biloba protoalkaloid tartalmaacutera hisz

baacuter minor komponenskeacutent de jellemzően ezekben a noumlveacutenyekben fordulnak elő26

A vizsgaacutelatok alapjaacuten elmondhatoacute hogy a tiramin szaacutermazeacutekok minden egyes G biloba mintaacuteban

jelen vannak A PAMPA-BBB vizsgaacutelat alapjaacuten kuumlloumln ki kell emelni a hor illetve az nmt jelenleacuteteacutet

melyek PAMPA-BBB alapjaacuten vaacuterhatoacute agyi penetraacutecioacuteja nagy illetve koumlzepes meacuterteacutekű Tekintettel a

tiramin szaacutermazeacutekok ismert adrenerg eacutes MAO-enzim inhibitor (MAOI) aktivitaacutesaacutera a kapott

eredmeacutenyek alaacutetaacutemaszthatjaacutek ezen komponensek szerepeacutet a G biloba kivonatokhoz kapcsolt MAOI

alapuacute antidepresszaacutens eacutes kedvező eacuterrendszeri veacuternyomaacutest fokozoacute hataacutesaacuteban27

Fentiek mellett a

vizsgaacutelatok arra is raacutemutattak hogy a kan mennyiseacuteg az oumlsszes vizsgaacutelt mintaacuteban kis mennyiseacutegben

22 Tassorelli C Greco R Morazzoni P Riva A Sandrini G Nappi G Cephalalgia 2005 25 612minus621 23Gauthier S Schlaefke S Clin Interv Aging 2014 9 2065ndash77 24Nash KM Shah ZA Integr Med Insights 2015 10 1ndash9 25Singh B Kaur P Gopichand RD Singh PS Fitoterapia 2008 79 401ndash18 26Servillo L Giovane A DrsquoOnofrio N Casale R Cautela D Ferrari G Balestrieri ML Castaldo D J Agric FoodChem 2014 62 2679ndash84 27Sakakibara H Ishida K Grundmann O Nakajima JI Seo S Butterweck V Minami Y Saito S Kawai Y Nakaya Y Terao J Biol Pharm Bull 2006 29 1767ndash70

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

16

ugyan de kimutathatoacute Tekintettel a kandicin ismert neurotoxikus hataacutesaacutera28

fontos lehet a kivonatok

kereskedelmi formalomban leacutevő G biloba termeacutekek monitorozaacutesa erre a komponensre is

10 aacutebra Tiramin szaacutermazeacutekok eloszlaacutesa Ginkgo biloba kivonatokban eacutes termeacutekekben illetve citrusfeacuteleacutekben

A Standard PhEur standard por B standard Minősiacutetett kereskedelmi referencia

63 Feacutelszintetikus ekdiszteroid szaacutermazeacutekok BBB-specifikus permeabilitaacutesaacutenak jellemzeacutese

631 Ekdiszteroid szaacutermazeacutekok mint portenciaacutelis gyoacutegyszerkeacutemiai ceacutelpontok

A feacutelszintetikus ekdiszteroidok PAMPA-BBB modellen toumlrteacutenő vizsgaacutelataacutera a Szegedi

Tudomaacutenyegyetemen Hunyadi Attila aacuteltal vezetett kutatoacutecsoporttal valoacute egyuumlttműkoumldeacutes kapcsaacuten

keruumllt sor Az ekdiszteroidok uacutej hataacutesteruumllete CNS-specifikus antitumor aktivitaacutes vizsgaacutelata kapcsaacuten

meruumllt fel a koumlzoumls egyuumlttműkoumldeacutes lehetőseacutege mely soraacuten a feladat a PAMPA-BBB vizsgaacutelat

segiacutetseacutegeacutevel olyan ekdiszteroid szaacutermazeacutek(ok) kivaacutelasztaacutesa volt mely(ek) hataacutesaacutet eacuterdemes a koumlltseacuteges

in vivo vizsgaacutelatban is kiproacutebaacutelni Az ekdiszteroidok a rovarokban alapvető fejlődeacutest eacutes vedleacutest

iraacutenyiacutetoacute hormonaacutelis szerepet toumlltenek be Az elmuacutelt eacutevek farmakoloacutegiai vizsgaacutelatai az aacuteltalaacutenos

anabolikus illetve az ahhoz szorosan kapcsoloacute adaptogeacuten (fizikai teljesiacutetmeacuteny fokozoacute eacutes stressz oldoacute)

hataacutes mellett raacutekellenes hataacutesaacutet is igazoltaacutek az ekdiszteroid vegyuumlletcsalaacutednak29

Ennek koumlszoumlnhetően

toumlbb ekdiszteroid tartalmuacute kivonat illetve taacuteplaacuteleacutek kiegeacutesziacutető vagy maacutes neacuteven bdquozoumlld anabolikumrdquo

keruumllt kereskedelmi forgalomba

632 Feacutelszintetikus ekdisztreoid szaacutermazeacutekok PAMPA-BBB eacutes in silico fizikai keacutemiai jellemzeacutese

A Szegedi Tudomaacutenyegyetem Farmakognoacutezia Inteacutezete aacuteltal izolaacutelt illetve előaacutelliacutetott oumlsszesen 37

termeacuteszetes vagy feacutelszintetikus ekdiszteroid szaacutermazeacutek vizsgaacutelataacutet veacutegeztuumlk el melyek szerkezete a

11 aacutebraacuten laacutethatoacute A vizsgaacutelt vegyuumlletek szerkezetuumlk alapjaacuten haacuterom alcsoportra oszthatoacutek (10 aacutebra

A minus 1-12 B minus 13-24 C minus 25-34) A haacuterom alcsoport azonos alapvaacutezzal rendelkezik Az A csoport

vegyuumlletei nem tartalmaznak dioxolaacuten gyűrűt miacuteg a B eacutes C csoport tagjai 1 eacutes 2 dioxolaacuten gyűrűvel

rendelkeznek

Első leacutepeacutesben a ACDPercepta programcsomag (ACD Labs)30

segiacutetseacutegeacutevel meghataacuteroztuk a

vegyuumlletek in silico fizikai keacutemiai parameacutetereit illetve clogBB eacuterteacutekeacutet A vegyuumlletek gyoacutegyszerkeacutemiai

eacutertelemben szeacuteles tartomaacutenyt fednek le mind molekulatoumlmeg (3625 lt MW lt 6749) polaacuteris felsziacuten

(944 lt TPSA lt 2176) szaacutemiacutetott lipofilitaacutes (-107 lt clogP lt 581) eacutes szaacutemiacutetott logBB (-200 lt

clogBB lt 072) eacuterteacutekeik alapjaacuten Ezt koumlvetően a vegyuumlletek in silico agyi penetraacutecioacuteja eacutes fizikai

keacutemiai karaktereacutenek oumlsszefuumlggeacutese a clogP illetve a TPSA eacuterteacutekek eacutes a clogBB adatok koumlzoumltti

korrelaacutecioacutejaacuten keresztuumll lett jellemezve Az eredmeacutenyek alapjaacuten a mindkeacutet esetben koumlzepes meacuterteacutekű

clogP eacutes clogBB koumlzoumltt pozitiacutev (R2 = 0707) miacuteg a TPSA eacutes a clogBB koumlzoumltt negatiacutev (R

2 = 0609)

lineaacuteris korrelaacutecioacute volt azonosiacutethatoacute A korrelaacutecioacutes eacuterteacutekek egyben arra is raacutemutattak hogy tisztaacuten in

silico adatok alapjaacuten az ekdiszteroidok BBB penetraacutecioacutejaacutenak jellemzeacutese a vegyuumlletek osztaacutelyozaacutesa

28Deguchi T Urakawa N Hayama T Ohkubo Y Jpn J Pharmacol 1963 13 143ndash59 29Bajguz A Bąkała I Talarek M Stud Nat Prod Chem 2015 45 121ndash45 30httpwwwacdlabscomproductspercepta

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

17

problematikus Ezen feluumll a vegyuumlletek TPSA eacuterteacuteke (TPSA gt 90) meacuteg az in silico becsleacutes alapjaacuten

BBB+ szaacutermazeacutekok (clogBB gt -05) eseteacuteben is kiacutevuumll esett a klasszikus gyoacutegyszerkeacutemiai teacuterre

vonatkozoacute TPSA tartomaacutenyboacutel Az elemzeacutes eredmeacutenye alaacutetaacutemasztja hogy a termeacuteszetes eredetű

vegyuumlletek gyoacutegyszerkeacutemiai szempontboacutel ortogonaacutelisak egyedi szerkezeti eacutes farmakoloacutegiai

tulajdonsaacutegot hordoznak

11 aacutebra A PAMPA-BBB modellel eacutes in silico parameacuteterekkel jellemzett feacutelszintetikus

ekdiszteroid szaacutermazeacutekok keacuteplete

Az in silico adatok ismereteacuteben az ekdisztreoid szaacutermazeacutekok vizsgaacutelataacutet ebben az esetben is a koraacutebban

noumlveacutenyi hatoacuteanyagok agyi penetraacutecioacutes sajaacutetsaacutegaacutenak jellemzeacuteseacutere kidolgozott PAMPA-BBB modell

felhasznaacutelaacutesaacuteval folytattuk A PAMPA-BBB modellben a legnagyobb BBB-specifikus penetraacutecioacutet a C

csoport vegyuumlletei mutattak Az ebbe a csoportba tartozoacute koumlzepes lipofilitaacutesuacute szaacutermazeacutekok (25 30-33)

permeabilitaacutesa eacutes membraacutenretencioacuteja is egyaraacutent magas volt Fokozott lipofilitaacutesuacute tagjai (26-29 34) viszont

vagy a mesterseacuteges lipidmembraacutenhoz koumltődtek vagy alacsony oldhatoacutesaacuteguk miatt nem voltak meacuterhetők

A szerkezet minus permeabilitaacutes oumlsszefuumlggeacutesek azonosiacutetaacutesaacutet koumlvetően a vizsgaacutelt ekdiszteroidokat PAMPA-BBB

permeabilitaacutesuk eacutes clogBB eacuterteacutekuumlk alapjaacuten is osztaacutelyoztuk A besorolaacutes ceacutelja a potenciaacutelisan magas agyi

penetraacutecioacutes sajaacutetsaacuteggal rendelkező ekdiszteroidok (logPe gt -60 eacutes clogBB gt 0) kivaacutelasztaacutes volt A

vegyuumlleteket neacutegy kategoacuteriaacuteba osztottuk A IV csoportba a PAMPA-BBB modell alapjaacuten nem penetraacuteloacute

vegyuumlletek keruumlltek melyeket tovaacutebbi keacutet alcsoportra lehetett osztani Neacutegy ekdiszteroid (10 aacutebra 16 26

29 34) eseteacuteben magas clogBB eacuterteacutekuumlk elleneacutere gaacutetolt BBB penetraacutecioacutet azonosiacutetottunk amit fokozott

lipofilitaacutesuk (clogP gt 3) eacutes nagymeacuterteacutekű membraacutenretencioacutejuk (MR gt 80) okozhatott A IV csoport

tovaacutebbi tizenegy tagja (11 aacutebra 3-9 12 23 24 37) azonos moacutedon viselkedett a keacutet modellben meacutert (MR

lt 25) eacutes becsuumllt parameacutetereik alapjaacuten hidrofil karakteruumlk voltak A III (10 aacutebra 1 2) eacutes a II (10 aacutebra

10) csoport vegyuumlleteinek a vaacuterhatoacutean alacsony illetve koumlzepes in vivo agyi penetraacutecioacutes tulajdonsaacutegaacutet

mind a PAMPA-BBB mind az in silico modell szaacutemiacutetaacutesa azonos moacutedon jelezte előre Az I csoportba a

fokozott agyi penetraacutecioacutejuacute ekdiszteroidokat soroltuk melyeket tovaacutebbi keacutet alcsoportra lehetett osztani

Tizenegy vegyuumlletneacutel (11 aacutebra 11 13-15 17-20 35 36) az in silico szaacutemiacutetaacutes (clogBBlt0) nem

taacutemasztotta alaacute a PAMPA-BBB modell előrejelzeacuteseacutet miacuteg oumlt vegyuumllet (11 aacutebra 25 30-33) eseteacuteben

aacuteltalunk meacutert in vitro eacutes az in silico adat is fokozott in vivo agyi penetraacutecioacutet jelzett előre A kapott

eredmeacutenyek illetve a gyoacutegyszerszerűseacutegre vonatkozoacute Muegge szűreacutesi kriteacuterium31

figyelembe veacuteteleacutevel a

25 31 eacutes 32 ekdiszteroid szaacutermazeacutekokat jeloumlltuumlk ki tovaacutebbi preklinikai vizsgaacutelatokra In vitro

neuroblasztomaacutes sejtvonalon veacutegzett vizsgaacutelatok alapjaacuten mind az oumlt vegyuumlletneacutel sikeruumllt igazolni a tumor

ellenes hataacutest Az aacuteltalunk kialakiacutetott szűreacutesi modell megfelelőseacutegeacutet egy időkoumlzben elveacutegzett in vivo

farmakokinetikai vizsgaacutelat is alaacutetaacutemasztotta Egyszeri doacutezisuacute intraperitoneaacutelis injekcioacutes adagolaacutest koumlvetően

a 25 ekdiszteroid szaacutermazeacutek (I csoport) szignifikaacutensan nagy mennyiseacutege volt kimutathatoacute patkaacutenyok

agyaacuteban miacuteg 3 (IV csoport) nem volt detektaacutelhatoacute32

31Muegge I Heald SL Brittelli D J Med Chem 2001 44 1841ndash6 32Kalaacutesz H Hunyadi A Tekes K Dolesal R Karvaly G Acta Chromatographica 2016 28 1ndash9

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

18

7 Teacutezisek

1 teacutezis

A certramidok mint szintetikus ceramid analoacutegok membraacutenalkotoacutekeacutent toumlrteacutenő alkalmazaacutesaacuteval illetve

optimaacutelaacutesi vizsgaacutelataink soraacuten kivaacutelasztott ideaacutelis szeacutenlaacutenchosszuacute certramid tovaacutebbaacute a koleszterin eacutes a

sztearinsav araacutenyaacutenak beaacutelliacutetaacutesaacuteval sikeruumllt kialakiacutetanunk egy az in vitro PAMPA rendszerben joacutel

alkalmazhatoacute mesterseacuteges membraacutent hatoacuteanyagok bőr penetraacutecioacute modellezeacuteseacutehez A mesterseacuteges

membraacuten oldoacutedaacutesaacuteeacutert felelős aacuteltalaacutenosan alkalmazott n-dodekaacuten szilikon olajra toumlrteacutenő csereacutejeacutevel

sikeruumllt eleacuternuumlnk a fizioloacutegiaacutes koumlruumllmeacutenyeket jobban koumlzeliacutető membraacuten hidrataacuteloacutedaacutesaacutet Oumlsszesseacutegeacuteben

elmondhatoacute hogy sikeruumllt kialakiacutetanunk egy olyan robusztus nagy aacuteteresztőkeacutepesseacutegű bőr-PAMPA

modellt ami az ex vivo humaacuten bőr permeabilitaacutesi vizsgaacutelatok eredmeacutenyeacutet joacutel visszaadja iacutegy a

gyoacutegyszerkutataacutes szaacutemaacutera alkalmas eszkoumlzkeacutent hasznaacutelhatoacute

2 teacutezis

A vizsgaacutelatok alapjaacuten sikeruumllt kidolgoznunk egy robusztus nagy aacuteteresztőkeacutepesseacutegű egykomponensű

n-dodekaacutent mint mesterseacuteges oldoacuteszer membraacutent tartalmazoacute PAMPA modellt ami alkalmas ex vivo

serteacutes bukkaacutelis mukoacutezaacuten keresztuumlli hatoacuteanyag felsziacutevoacutedaacutes modellezeacuteseacutere Ezen tuacutelmenően sikeruumllt

raacutemutatnunk hogy a kialakiacutetott bukkaacutelis-PAMPA modell formulaacutecioacutek kivaacutelasztaacutesaacuteban szimultaacuten

kioldoacutedaacutes-permeabilitaacutes vizsgaacutelatok előkeacutesziacuteteacuteseacuteben is hasznos eszkoumlz lehet

3 teacutezis

A PAMPA-BBB rendszer fejleszteacutese soraacuten optimaacuteltuk az inkubaacutecioacutes időt eacutes hőmeacuterseacutekletet a

mesterseacuteges membraacuten oumlsszeteacuteteleacutet tovaacutebbaacute a donor eacutes fogadoacute oldali koumlzegben segeacutedoldoacuteszerkeacutent

hasznaacutelt DMSO mennyiseacutegeacutet melynek eredmeacutenyekeacuteppen sikeruumllt egy a koraacutebbi in vitro nem sejtes

permeabilitaacutesi modellekhez viszonyiacutetva előrejelzőkeacutepesseacuteg eacutes meacutereacutesi ciklusidő tekinteteacuteben is

kedvezőbb modellt kialakiacutetanunk CNS-specifikus gyoacutegyszerjeloumllt vegyuumlletek permeabilitaacutesaacutenak

jellemzeacuteseacutere

4 teacutezis

A PLD kockaacutezat előrejelzeacuteseacutere iraacutenyuloacute modellfejleszteacutese soraacuten sikeruumllt bizonyiacutetanunk hogy a

(pH 74 rarr pH 40) gradiens pH elrendezeacutesű PAMPA modell alkalmas a citoszol rarr lizoszoacutema iraacutenyuacute

transzport modellezeacuteseacutere Oumlsszevetve az aacuteltalunk kialakiacutetott PAMPA modell eacutes az in vivo PLD

adatokat sikeruumllt raacutemutatnunk a szakirodalom aacuteltal javasolt egyiraacutenyuacute transzport mechanizmus

elsődleges jellegeacutere a PLD kialakulaacutesaacuteban Vizsgaacutelataink alapjaacuten igazoltuk tovaacutebbaacute hogy a PAMPA

rendszer alkalmas szoumlvetspecifikus penetraacutecioacutes folyamatok modellezeacuteseacutere is hiszen a tuumldő-specifikus

PAMPA modellel kapott kiemelkedő eredmeacuteny megfelel a PLD in vivo szoumlveti megjeleneacutes

gyakorisaacutegaacutenak A PAMPA modellben aacutelpozitiacutev eacutes aacutelnegatiacutev eredmeacutenyt adoacute hatoacuteanyagok eseteacuteben

irodalmi adatokkal eacutes sajaacutet meacutereacutesi eredmeacutenyekkel is sikeruumllt igazolnunk a metabolizmus szerepeacutet a

PLD kockaacutezat vaacuteltozaacutesaacuteban

5 teacutezis

A PAMPA-BBB modell alkalmazhatoacutesaacutegaacutet sikeruumllt kiterjesztenuumlnk noumlveacutenyi eredetű hatoacuteanyagok

BBB penetraacutecioacutejaacutenak jellemzeacuteseacutere is tovaacutebbaacute igazoltuk szelektivitaacutesaacutet fitokeacutemiai eacutertelemben is

Kihasznaacutelva a modell nagyfokuacute szelektivitaacutesaacutet sikeruumllt igazolnunk hasznaacutelhatoacutesaacutegaacutet noumlveacutenyi

kivonatok eseteacuteben is A PAMPA-BBB rendszer tesztkoumlruumllmeacutenyeinek moacutedosiacutetaacutesaacuteval (sokkomponensű

kivonatokat megemelt doacutezisban deuteraacutelt pufferben vizsgaacutelva) a fogadoacute oldali mintaacutek direkt NMR eacutes

LC-MS meacutereacuteseacutevel sikeruumllt dereplikaacutelnunk illetve uacutej BBB permeaacutebilis komponenskeacutent azonosiacutetanunk

kivaacutelasztott noumlveacutenyi kivonatok komponenseit Az eredmeacutenyek alapjaacuten igazoltuk hogy az aacuteltalunk

kialakiacutetott PAMPA-BBB ndash HPLC-MS ndash NMR kaszkaacuted egy uacutej hateacutekony megoldaacutest nyuacutejthat a

termeacuteszetes anyagokboacutel kiinduloacute koumlzponti idegrendszeri gyoacutegyszerkutataacutesban

6 teacutezis

A PAMPA-BBB - HPLC-MSMS kapcsolt technika segiacutetseacutegeacutevel Ginkgo biloba standardizaacutelt

kivonatokon sikeruumllt azonosiacutetanunk olyan BBB+ biomarkereket melyek megfeleltek az in vivo

farmakokinetikai illetve neurobioloacutegiai hataacutesukra vonatkozoacute leiacuteraacutesoknak Az eredmeacutenyeink tovaacutebbi

bizonyiacuteteacutekul szolgaacutelnak a habilitaacutecioacutem 5 teacuteziseacutehez vagyis a PAMPA-BBB technika alkalmas noumlveacutenyi

kivonatok illetve akaacuter patikai termeacutekek neurobioloacutegiailag aktiacutev komponenseinek azonosiacutetaacutesaacutera

Vizsgaacutelataink alapjaacuten G biloba kivonatokban elsőkeacutent iacutertunk le neacutegy tiramin szaacutermazeacutekot illetve ezek

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

19

mennyiseacutegi eloszlaacutesaacutet ginkgo termeacutekekben is sikeruumllt jellemeznuumlnk A kapott eredmeacutenyek alapjaacuten keacutet

tiramin szaacutermazeacutekot az N-metil-tiramint eacutes a hordenint potenciaacutelis BBB+ komponenskeacutent

azonosiacutetottuk A tiramin szaacutermazeacutekok ismert adrenerg eacutes MAO-gaacutetloacute hataacutesai alapjaacuten sikeruumllt

raacutemutatnunk lehetseacuteges szerepuumlkre a ginkgo kivonatok vaszkulaacuteris eacutes antidepresszaacutens hataacutesaacuteban

illetve a kandicin peacuteldaacutejaacuten a neurotoxikoloacutegiai kockaacutezatukra

7 teacutezis

A PAMPA-BBB modellben kapott permeabilitaacutesi adatok in silico fizikai keacutemiai eacutes clogBB

parameacuteterek illetve gyoacutegyszerszerűseacutegre vonatkozoacute szabaacutely felhasznaacutelaacutesaacuteval sikeruumllt egy olyan

oumlsszetett szűreacutesi kriteacuteriumrendszert kidolgoznunk ami alkalmasnak bizonyult feacutelszintetikus

ekdiszteroid szaacutermazeacutekok agyi penetraacutecioacutes keacuteszseacutegeacutenek osztaacutelyozaacutesaacutera A modellrendszer

alkalmazhatoacutesaacutegaacutet sikeruumllt alaacutetaacutemasztanunk in vitro farmakodinaacutemiaacutes illetve patkaacutenyokon veacutegzett in

vivo agyi penetraacutecioacutes vizsgaacutelatokkal is

8 Teacutezisek alapjaacutet keacutepező koumlzlemeacutenyek

IF Hiv

$

SP1 Sinkoacute B Garrigues TM Balogh GyT Nagy ZsK Tsinman O

Avdeef A Takaacutecs-Novaacutek K Skin-PAMPA A new method for fast

prediction of skin penetration Eur J Pharm Sci 2012 45 698-707

2987 45

SP2 Borbaacutes E Balogh A Bocz K Muumlller J Kiserdei Eacute Vigh T Sinkoacute

B Marosi A Halaacutesz A Dohaacutenyos Z Szente L Balogh GyT

Nagy ZsK In vitro dissolutionndashpermeation evaluation of an electrospun

cyclodextrin-based formulation of aripiprazole using uFluxTM

Int J

Pharm 2015 491 180-189

3994 6

SP3 Muumlller J Esső K Dargoacute G Koumlnczoumll Aacute Balogh GyT Tuning the

predictive capacity of the PAMPA-BBB model Eur J Pharm Sci 2015

79 53-60

3773 4

SP4 Balogh GyT Muumlller J Koumlnczoumll Aacute pH-gradient PAMPA-based in

vitro modell assay for drug-induced phospholipidosis in early stage of drug

discovery Eur J Pharm Sci 2013 49 81-89

3005 6

SP5 Balogh GyT Muumlller J Koumlnczoumll Aacute A model lacking relevant literature

comparsion J Pharm Biomed Anal 2015 104 47-48

3169 1

SP6 Koumlnczoumll Aacute Muumlller J Foumlldes E Beacuteni Z Veacutegh K Keacutery Aacute Balogh

GyT Applicability of a Blood-Brain Barrier Specific Artificial

Membrane Permeability Assay at the Early Stage of Natural Product-Based

CNS Drug Discovery J Nat Prod 2013 76 655-663

3285 15

SP7 Koumlnczoumll Aacute Rendes K Deacutekaacuteny M Muumlller J Riethmuumlller E Balogh

GyT Blood-brain barrier specific permeability assay reveals N-

methylated tyramine derivatives in standardized leaf extracts and herbal

products of Ginkgo biloba J Pharm Biomed Anal 2016 131 167-174

3169 -

SP8 Muumlller J Koumlnczoumll Aacute Martins A Csaacutebi J Fenyvesi F Hunyadi A

Balogh GyT BBB penetration-targeting physicochemical lead selection

Ecdysteroids as chemo-sensitizers against CNS tumors Eur J Pharm Sci

2017 96 571-577

3773 -

levelező szerző előző eacutevi impakt faktor $ fuumlggetlen hivatkozaacutesok szaacutema (2017 maacutejus 31)

Page 13: In vitro nem sejtes permeabilitási modellek...Dr. Balogh György Tibor Habilitációs tézisfüzet 4 „dermatomed” technikával előkészített bőrön végzett 40 vegyület vizsgálatából

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

13

PAMPA vizsgaacutelata soraacuten a fenacetinhez keacutepest kapott fokozott permeabilitaacutes alaacutetaacutemasztja a

metabolizmus szerepeacutet a vegyuumllet PLD sajaacutetsaacutegaacutenak alakulaacutesaacuteban A bupropion(38) metabolitjaacutenak a

hidroxibupropionnak20

is elveacutegeztuumlk a pH-gradiens PAMPA vizsgaacutelataacutet Ebben az esetben a metabolit

effektiacutev permeabilitaacutesa csak kis meacuterteacutekben csoumlkkent a kockaacutezati hataacutereacuterteacuteket nem eacuterte el (8 aacutebra) Az

eredmeacuteny alapjaacuten elmondhatoacute hogy ebben az esetben a metabolizmus csupaacuten csoumlkkenti a PLD

kockaacutezataacutet

8 aacutebra A fenacetin(18) eacutes a bupropion(38) fő metabolitjai eacutes osztaacutelyozaacutesuk a PLD modellekben

6 Noumlveacutenyi kivonatok noumlveacutenyi alapuacute hatoacuteanyagok eacutes feacutelszintetikus analoacutegjainak vizsgaacutelata eacutes

jellemzeacutese az optimaacutelt PAMPA-BBB modell felhasznaacutelaacutesaacuteval

61 Koumlzponti idegrendszerre hatoacute vegyuumlletek azonosiacutetaacutesa noumlveacutenyi kivonatokboacutel

PAMPA-BBB ndash HPLC-MS ndash NMR kapcsolt technika kidolgozaacutesa

611 Noumlveacutenyi kivonatok mint potenciaacutelis ceacutelpontok koumlzponti idegrendszeri

gyoacutegyszerkutataacutesban

A noumlveacutenyi kivonatok neurobioloacutegiai hataacutesaacutet szaacutemos etnofarmakoloacutegiai leiacuteraacutes bizonyiacutetja emiatt uacutej

hatoacuteanyagok azonosiacutetaacutesa szempontjaacuteboacutel ideaacutelis kiindulaacutesi pontot jelenthetnek koumlzponti idegrendszeri

betegseacutegekre iraacutenyuloacute kutataacutesokban21

Maacuter a CNS megbetegedeacutesekre iraacutenyuloacute gyoacutegyszerkeacutemiai

munka korai faacutezisaacuteban fontos a gyoacutegyszerjeloumllt vegyuumlletek BBB-on keresztuumlli penetraacutecioacutejaacutenak

előrejelzeacutese amire szaacutemos in silico eacutes in vitro modell aacutell rendelkezeacutesre Ez alapjaacuten egy hateacutekony

nagyfokuacute BBB szelektivitaacutessal rendelkező szűreacutesi modell nagyban segiacutethetneacute az eziraacutenyuacute CNS

kutataacutest A noumlveacutenyi eredetű kivonatok vizsgaacutelataacutenak maacutesik sarkalatos pontja a dereplikaacutecioacute vagyis a

koraacutebban maacuter leiacutert komponensek gyors azonosiacutetaacutesa ami gyorsiacutethatja az uacutej hatoacuteanyagok izolaacutelaacutesaacutenak

eacutes szerkezetazonosiacutetaacutesaacutenak folyamataacutet

Mindezek figyelembeveacuteteleacutevel keacutezenfekvőnek tűnt a maacuter 4 pontban bemutatott optimaacutelt PAMPA-

BBB modell alkalmazaacutesaacutenak kiterjeszteacutese noumlveacutenyi eredetű mintaacutek vizsgaacutelataacuteban

612 PAMPA-BBB modell kiterjeszteacutese noumlveacutenyi eredetű hatoacuteanyagok jellemzeacuteseacutere

A noumlveacutenyi hatoacuteanyagok kivonatok vizsgaacutelataacutenaacutel a PAMPA-BBB modellben az 5l 10 mV PBLE

166 mV koleszterin mellett emelt n-dodekaacutenos oldatot tartalmazoacute mesterseacuteges membraacuten keruumllt

kialakiacutetaacutesra A PAMPA modell kiterjeszthetőseacutegeacutet a noumlveacutenyi kivonatokra 23 termeacuteszetes eacutes 20

termeacuteszetes hatoacuteanyagra visszavezethető vegyuumlleten keresztuumll vizsgaacuteltuk A hatoacuteanyagok szerkezetileg

eacutes fizikai keacutemiai sajaacutetsaacuteguk alapjaacuten is vaacuteltozatosak in vivo logBB eacuterteacutekuumlk -2 eacutes 1 koumlzeacute esik

Megvizsgaacutelva a PAMPA-BBB modellben kapott logPe eacuterteacutekek eacutes az in vivo logBB adatok koumlzoumltti

lineaacuteris korrelaacutecioacutet (R2=072) a modell a noumlveacutenyi eredetű vegyuumlletek BBB penetraacutecioacutejaacutenak

előrejelzeacuteseacutere is alkalmasnak bizonyult A kapott lineaacuteris korrelaacutecioacute illetve a vizsgaacutelati pontok

elhelyezkedeacutese alapjaacuten reacuteszben oumlnkeacutenyesen de figyelembe veacuteve hogy a CNS hataacutesuacute gyoacutegyszerek

eseteacuteben aacutetlagosan a logBB gt -05 azok a noumlveacutenyi eredetű vegyuumlletek tekinthetőek BBB+-nak

melyekneacutel logPe gt -60 eacuterteacuteket kapunk az optimaacutelt PAMPA-BBB modellben

Ezt koumlvetően tekintettel a vizsgaacutelandoacute a noumlveacutenyi kivonatok vaacuteltozatos oumlsszeteacuteteleacutere szuumlkseacutegesseacute vaacutelt a

PAMPA-BBB modell fitokeacutemiai szelektivitaacutesaacutenak jellemzeacutese is Ennek eacuterdekeacuteben oumlsszesen 72

20Molnari JC Hassan HE Myers AL Eur J Drug Metab Pharmacokinet 2012 37 57ndash63 21Campos H C Rocha M D Viegas F P D Nicastro P C Fossaluzza P C Fraga C A M Barreiro E J Viegas C Jr CNS Neurol Disord Drug Targets 2011 10 240minus51

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

14

fitokeacutemiai szempontboacutel diverz noumlveacutenyi eredetű vegyuumllet BBB-specifikus permeabilitaacutesaacutet vizsgaacuteltuk

meg A 9 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy a vizsgaacutelt vegyuumlleteket oumlsszesen 4 fitokeacutemiai csalaacutedba lehet besorolni

illetve tovaacutebbi (egyeacuteb) fitokeacutemiailag fontos szerkezetű vegyuumllet is kivaacutelasztaacutesra keruumllt A vizsgaacutelat

alapjaacuten laacutethatoacute hogy a polaacuteros cukoregyseacuteget tartalmazoacute vegyuumlletek (glikozidok) eacutes a karbonsav

szaacutermazeacutekok logPe eacuterteacuteke -60 alaacute esett ami oumlsszhangban a BBB-roacutel a 41 pontban leiacutertakkal azaz a

BBB szoros illeszkedeacutesű lipid szerkezeteacutenek eacutes negatiacutev toumllteacutesfelhőjeacutenek koumlszoumlnhetően kizaacuterja a nagy

polaacuteris (pl cukoregyseacuteget) eacutesvagy negatiacutev toumllteacutest savas karakterű szerkezeti egyseacuteget hordozoacute

vegyuumlleteket Ezzel ellenteacutetben a cukoregyseacuteget nem tartalmazoacute flavonoid aglikonok a lipofil

esetenkeacutent baacutezikus szerkezeti egyseacuteget tartalmazoacute alkaloidok eacutes egyeacuteb CNS hataacutes szempontjaacuteboacutel

eacuterdekes noumlveacutenyi eredetű vegyuumlletek PAMPA-BBB permeabilitaacutesa azaz logPe eacuterteacuteke jellemzően

nagyobb volt mint -60 Az eredmeacuteny alapjaacuten elmondhatoacute volt hogy a beaacutelliacutetott modell fitokeacutemiai

eacutertelemben szelektiacutev iacutegy noumlveacutenyi kivonatok BBB-specifikus jellemzeacuteseacutere is joacutel hasznaacutelhatoacute

9 aacutebra Fitokeacutemiailag relevaacutens hatoacuteanyagok PAMPA-BBB vizsgaacutelata lineaacuteris korrelaacutecioacuteja in vivo

logBB adatokkal (N = 72)

A fenti keacutet vizsgaacutelat alapjaacuten a Richter Gedeon Nyrt eredeti kutataacutesaacutenak molekulabankjaacuteban talaacutelhatoacute

mintegy 5500 előfrakcionaacutelt (veacutekonyreacuteteg kromatograacutefia alapjaacuten maximum 10 komponenst

tartalmazoacute) noumlveacutenyi kivonatboacutel koraacutebbi szűrővizsgaacutelat alapjaacuten citotoxicitaacutest nem mutatoacute 1760 egyedi

minta PAMPA-BBB szűreacuteseacutet veacutegeztuumlk el A szűreacutesi kriteacuteriumnak mindoumlssze 125 noumlveacutenyi minta felelt

meg azaz a talaacutelati araacuteny 71 lett Az eredmeacuteny egyeacutertelműen alaacutetaacutemasztja a modell nagyfokuacute

szelektivitaacutesaacutet BBB szelektiacutev szűrőkapacitaacutesaacutet A moacutedszer fitokeacutemiai illetve hatoacuteanyag

azonosiacutetaacutesban toumlrteacutenő alkalmazhatoacutesaacutega 4 minta eseteacuten lett reacuteszletesen vizsgaacutelva A habilitaacutecioacutes teacutezis

kereteire valoacute tekintettel csak egy noumlveacutenyi kivonat a Tanacetum parthenium (őszi margitviraacuteg)

viraacutegzataacuteboacutel keacutesziacutetett kivonat vizsgaacutelataacutet mutatom be

A BBB-specifikus komponensek azonosiacutetaacutesa eacuterdekeacuteben a kivaacutelasztott kivonatokon megismeacuteteltuumlk a

PAMPA-BBB vizsgaacutelatot de ebben az esetben a rendszer donor eacutes fogadoacute cellaacuteiba deuteraacutelt viacutez

felhasznaacutelaacutesaacuteval keacuteszuumllt pufferek keruumlltek Ily moacutedon a fogadoacute oldalon megjelenő BBB-specifikus

komponensek koumlzvetlen NMR vizsgaacutelataacutera is lehetőseacuteguumlnk lett Az őszi margitviraacuteg kivonataacutenak

vizsgaacutelataacutenaacutel az előfrakcionaacutelt mintaacuteboacutel eredetileg 82 komponenst sikeruumllt HPLC-DAD technika

segiacutetseacutegeacutevel detektaacutelni ami BBB-specifikus membraacutennak koumlszoumlnhetően jelentősen megtisztult eacutes

mindoumlssze 12 noumlveacutenyi eredetű maacutesodlagos metabolitot sikeruumllt azonosiacutetani a fogadoacute Ezt koumlvetően a

donor oldat HPLC-MSMS illetve offline NMR vizsgaacutelata alapjaacuten a keacutet major komponens a

partenolid(1) eacutes a 13-dihidro-partenolid(2) szerkezeteacutet sikeruumllt meghataacuterozni Tekintettel arra hogy az

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

15

őszi margitviraacuteg a migreacuten profilaktikus kezeleacutesben ismert gyoacutegynoumlveacuteny eacutes a vizsgaacutelat alapjaacuten

azonosiacutetott partenolid antimigreacuten hataacutesaacutet toumlbb kutataacutes is igazolta22

az eredmeacuteny alaacutetaacutemasztja a

PAMPA-BBB modell alkalmazhatoacutesaacutegaacutet noumlveacutenyi kivonatok CNS-specifikus hatoacuteanyagok

azonosiacutetaacutesaacuteban is

62 Ginkgo biloba mintaacutek PAMPA-BBB vizsgaacutelta N-metilaacutelt tiramin szaacutermazeacutekok azonosiacutetaacutesa

621 A Ginkgo biloba mint neurobioloacutegiailag jelentős noumlveacuteny

A G biloba a Ginkgoaceae csalaacuted egyetlen eacutelő tagja ami nem csak az egyik legismertebb de talaacuten

legtoumlbbet vizsgaacutelt gyoacutegynoumlveacuteny is egyben Alkalmazaacutesa főkeacutent CNS eredetű megbetegedeacutesekhez

koumlthető felhasznaacutelaacutesa elsősorban korai demenciaacutes tuumlnetek kezeleacuteseacuteben ismert23

A standardizaacutelt

kivonata EGb 761 neacuteven keruumllt klinikai kiproacutebaacutelaacutesra majd forgalomba Az EGb 761 agyi veacuterkeringeacutest

javiacutetoacute eacutes neuroprotektiacutev hataacutesaacutet szaacutemos klinikai eacutes preklinikai vizsgaacutelat is alaacutetaacutemasztja24

A

standardizaacutelt leveacutelkivonat neurobioloacutegiai hataacuteseacutert felelős komponensei keacutet fontosabb fitokeacutemiailag is

joacutel ismert vegyuumlletcsalaacutednak a flavonoidoknak eacutes a terpeacuten trilaktonoknak a tagjai25

622 Ginkgo biloba kivonatok PAMPA-BBB vizsgaacutelata

Fentiek alapjaacuten eacuterdekesnek tűnt a kidolgozott PAMPA-BBB analitikai technikaacutekkal kapcsolt

dereplikaacutecioacutes strateacutegia alkalmazaacutesa a G biloba leveacutel nyers eacutes standard (EGb 761) kivonataacutenak illetve

kereskedelmi forgalomban hozzaacutefeacuterhető keacutesziacutetmeacutenyek reacuteszletesebb vizsgaacutelataacuteban is A vizsgaacutelatok

első leacutepeacuteseacutebe egy G biloba kivonatokra optimaacutelt HPLC-MSMS eljaacuteraacutes keruumllt kidolgozaacutesra A

kivonatban oumlsszesen 83 komponenst sikeruumllt elvaacutelasztani illetve a retencioacutes idő eacutes MSMS

fragmentaacutecioacute alapjaacuten 18 komponenst sikeruumllt azonosiacutetani A kiindulaacutesi PAMPA-BBB vizsgaacutelatot

megelőző kromatograacutefiaacutes keacutep alapjaacuten a mintaacuteban terpeacuten trilaktonokat flavonoid glikozidokat

flavonoid aglikonokat eacutes biflavonokat sikeruumllt azonosiacutetani Elveacutegezve a PAMPA-BBB vizsgaacutelatot

jelentősen csoumlkkent a fogadoacute oldali komponensek szaacutema oumlsszesen 19 komponenst sikeruumllt detektaacutelni

A PAMPA-BBB vizsgaacutelat alapjaacuten a flavonoid glikozidok eacutes a biflavonok nem voltak keacutepesek

penetraacutelni a mesterseacuteges BBB-specifikus membraacutenon A kromatogram BBB+ reacutegioacuteiban a

kromatogram elejeacuten talaacutelhatoacute polaacuteris komponensek illetve az extrahaacutelt ion kromatogram (EIC)

alapjaacuten detektaacutelt terpeacuten trilaktonok eacutes a flavonoid aglikonok voltak azonosiacutethatoacuteak

Az EGb 761 kivonat PAMPA-BBB vizsgaacutelataacuteban a fogadoacute oldalon sikeruumllt detektaacutelni neacutehaacuteny polaacuteros

komponenst melyeket meacuteg koraacutebban nem azonosiacutetottak G biloba kivonatokban A minta reacuteszletes

HPLC-MSMS eacutes direkt nagyfelbontaacutesuacute HR-MS vizsgaacutelata alapjaacuten keacutet komponens mz eacuterteacuteke

megfelelt a koraacutebban maacuter leiacutert protoalkaloidokkal az N-metiltiraminnal (nmt mz 152) eacutes hordeninnel

(hor mz 166) sikeruumllt e keacutet illetve tovaacutebbi keacutet -fenetilamin szaacutermazeacutekot a tiramint (tir) eacutes a

kandicint (kan) is azonosiacutetani a polaacuteros komponensek koumlzoumltt A tovaacutebbiakban vizsgaacutelataink arra

iraacutenyultak hogy a kuumlloumlnboumlző G biloba kivonatok milyen mennyiseacutegben illetve araacutenyba tartalmazzaacutek

az azonosiacutetott tiramin szaacutermazeacutekokat A komponensek mennyiseacutegi meghataacuterozaacutesa szelektiacutev

ionmonitorozaacutessal (SIM) toumlrteacutent A 10 aacutebraacuten a tiramin eacutes a haacuterom metilaacutelt szaacutermazeacutek mennyiseacutenek

eloszlaacutesa laacutethatoacute a mintaacutekban Az aacutebraacuten a citrusfeacuteleacutek leveleacuteben megtalaacutelhatoacute tiramin szaacutermazeacutekok

aacutetlagos eloszlaacutesa is laacutethatoacute ami viszonyiacutetaacutesi alapkeacutent szolgaacutel G biloba protoalkaloid tartalmaacutera hisz

baacuter minor komponenskeacutent de jellemzően ezekben a noumlveacutenyekben fordulnak elő26

A vizsgaacutelatok alapjaacuten elmondhatoacute hogy a tiramin szaacutermazeacutekok minden egyes G biloba mintaacuteban

jelen vannak A PAMPA-BBB vizsgaacutelat alapjaacuten kuumlloumln ki kell emelni a hor illetve az nmt jelenleacuteteacutet

melyek PAMPA-BBB alapjaacuten vaacuterhatoacute agyi penetraacutecioacuteja nagy illetve koumlzepes meacuterteacutekű Tekintettel a

tiramin szaacutermazeacutekok ismert adrenerg eacutes MAO-enzim inhibitor (MAOI) aktivitaacutesaacutera a kapott

eredmeacutenyek alaacutetaacutemaszthatjaacutek ezen komponensek szerepeacutet a G biloba kivonatokhoz kapcsolt MAOI

alapuacute antidepresszaacutens eacutes kedvező eacuterrendszeri veacuternyomaacutest fokozoacute hataacutesaacuteban27

Fentiek mellett a

vizsgaacutelatok arra is raacutemutattak hogy a kan mennyiseacuteg az oumlsszes vizsgaacutelt mintaacuteban kis mennyiseacutegben

22 Tassorelli C Greco R Morazzoni P Riva A Sandrini G Nappi G Cephalalgia 2005 25 612minus621 23Gauthier S Schlaefke S Clin Interv Aging 2014 9 2065ndash77 24Nash KM Shah ZA Integr Med Insights 2015 10 1ndash9 25Singh B Kaur P Gopichand RD Singh PS Fitoterapia 2008 79 401ndash18 26Servillo L Giovane A DrsquoOnofrio N Casale R Cautela D Ferrari G Balestrieri ML Castaldo D J Agric FoodChem 2014 62 2679ndash84 27Sakakibara H Ishida K Grundmann O Nakajima JI Seo S Butterweck V Minami Y Saito S Kawai Y Nakaya Y Terao J Biol Pharm Bull 2006 29 1767ndash70

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

16

ugyan de kimutathatoacute Tekintettel a kandicin ismert neurotoxikus hataacutesaacutera28

fontos lehet a kivonatok

kereskedelmi formalomban leacutevő G biloba termeacutekek monitorozaacutesa erre a komponensre is

10 aacutebra Tiramin szaacutermazeacutekok eloszlaacutesa Ginkgo biloba kivonatokban eacutes termeacutekekben illetve citrusfeacuteleacutekben

A Standard PhEur standard por B standard Minősiacutetett kereskedelmi referencia

63 Feacutelszintetikus ekdiszteroid szaacutermazeacutekok BBB-specifikus permeabilitaacutesaacutenak jellemzeacutese

631 Ekdiszteroid szaacutermazeacutekok mint portenciaacutelis gyoacutegyszerkeacutemiai ceacutelpontok

A feacutelszintetikus ekdiszteroidok PAMPA-BBB modellen toumlrteacutenő vizsgaacutelataacutera a Szegedi

Tudomaacutenyegyetemen Hunyadi Attila aacuteltal vezetett kutatoacutecsoporttal valoacute egyuumlttműkoumldeacutes kapcsaacuten

keruumllt sor Az ekdiszteroidok uacutej hataacutesteruumllete CNS-specifikus antitumor aktivitaacutes vizsgaacutelata kapcsaacuten

meruumllt fel a koumlzoumls egyuumlttműkoumldeacutes lehetőseacutege mely soraacuten a feladat a PAMPA-BBB vizsgaacutelat

segiacutetseacutegeacutevel olyan ekdiszteroid szaacutermazeacutek(ok) kivaacutelasztaacutesa volt mely(ek) hataacutesaacutet eacuterdemes a koumlltseacuteges

in vivo vizsgaacutelatban is kiproacutebaacutelni Az ekdiszteroidok a rovarokban alapvető fejlődeacutest eacutes vedleacutest

iraacutenyiacutetoacute hormonaacutelis szerepet toumlltenek be Az elmuacutelt eacutevek farmakoloacutegiai vizsgaacutelatai az aacuteltalaacutenos

anabolikus illetve az ahhoz szorosan kapcsoloacute adaptogeacuten (fizikai teljesiacutetmeacuteny fokozoacute eacutes stressz oldoacute)

hataacutes mellett raacutekellenes hataacutesaacutet is igazoltaacutek az ekdiszteroid vegyuumlletcsalaacutednak29

Ennek koumlszoumlnhetően

toumlbb ekdiszteroid tartalmuacute kivonat illetve taacuteplaacuteleacutek kiegeacutesziacutető vagy maacutes neacuteven bdquozoumlld anabolikumrdquo

keruumllt kereskedelmi forgalomba

632 Feacutelszintetikus ekdisztreoid szaacutermazeacutekok PAMPA-BBB eacutes in silico fizikai keacutemiai jellemzeacutese

A Szegedi Tudomaacutenyegyetem Farmakognoacutezia Inteacutezete aacuteltal izolaacutelt illetve előaacutelliacutetott oumlsszesen 37

termeacuteszetes vagy feacutelszintetikus ekdiszteroid szaacutermazeacutek vizsgaacutelataacutet veacutegeztuumlk el melyek szerkezete a

11 aacutebraacuten laacutethatoacute A vizsgaacutelt vegyuumlletek szerkezetuumlk alapjaacuten haacuterom alcsoportra oszthatoacutek (10 aacutebra

A minus 1-12 B minus 13-24 C minus 25-34) A haacuterom alcsoport azonos alapvaacutezzal rendelkezik Az A csoport

vegyuumlletei nem tartalmaznak dioxolaacuten gyűrűt miacuteg a B eacutes C csoport tagjai 1 eacutes 2 dioxolaacuten gyűrűvel

rendelkeznek

Első leacutepeacutesben a ACDPercepta programcsomag (ACD Labs)30

segiacutetseacutegeacutevel meghataacuteroztuk a

vegyuumlletek in silico fizikai keacutemiai parameacutetereit illetve clogBB eacuterteacutekeacutet A vegyuumlletek gyoacutegyszerkeacutemiai

eacutertelemben szeacuteles tartomaacutenyt fednek le mind molekulatoumlmeg (3625 lt MW lt 6749) polaacuteris felsziacuten

(944 lt TPSA lt 2176) szaacutemiacutetott lipofilitaacutes (-107 lt clogP lt 581) eacutes szaacutemiacutetott logBB (-200 lt

clogBB lt 072) eacuterteacutekeik alapjaacuten Ezt koumlvetően a vegyuumlletek in silico agyi penetraacutecioacuteja eacutes fizikai

keacutemiai karaktereacutenek oumlsszefuumlggeacutese a clogP illetve a TPSA eacuterteacutekek eacutes a clogBB adatok koumlzoumltti

korrelaacutecioacutejaacuten keresztuumll lett jellemezve Az eredmeacutenyek alapjaacuten a mindkeacutet esetben koumlzepes meacuterteacutekű

clogP eacutes clogBB koumlzoumltt pozitiacutev (R2 = 0707) miacuteg a TPSA eacutes a clogBB koumlzoumltt negatiacutev (R

2 = 0609)

lineaacuteris korrelaacutecioacute volt azonosiacutethatoacute A korrelaacutecioacutes eacuterteacutekek egyben arra is raacutemutattak hogy tisztaacuten in

silico adatok alapjaacuten az ekdiszteroidok BBB penetraacutecioacutejaacutenak jellemzeacutese a vegyuumlletek osztaacutelyozaacutesa

28Deguchi T Urakawa N Hayama T Ohkubo Y Jpn J Pharmacol 1963 13 143ndash59 29Bajguz A Bąkała I Talarek M Stud Nat Prod Chem 2015 45 121ndash45 30httpwwwacdlabscomproductspercepta

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

17

problematikus Ezen feluumll a vegyuumlletek TPSA eacuterteacuteke (TPSA gt 90) meacuteg az in silico becsleacutes alapjaacuten

BBB+ szaacutermazeacutekok (clogBB gt -05) eseteacuteben is kiacutevuumll esett a klasszikus gyoacutegyszerkeacutemiai teacuterre

vonatkozoacute TPSA tartomaacutenyboacutel Az elemzeacutes eredmeacutenye alaacutetaacutemasztja hogy a termeacuteszetes eredetű

vegyuumlletek gyoacutegyszerkeacutemiai szempontboacutel ortogonaacutelisak egyedi szerkezeti eacutes farmakoloacutegiai

tulajdonsaacutegot hordoznak

11 aacutebra A PAMPA-BBB modellel eacutes in silico parameacuteterekkel jellemzett feacutelszintetikus

ekdiszteroid szaacutermazeacutekok keacuteplete

Az in silico adatok ismereteacuteben az ekdisztreoid szaacutermazeacutekok vizsgaacutelataacutet ebben az esetben is a koraacutebban

noumlveacutenyi hatoacuteanyagok agyi penetraacutecioacutes sajaacutetsaacutegaacutenak jellemzeacuteseacutere kidolgozott PAMPA-BBB modell

felhasznaacutelaacutesaacuteval folytattuk A PAMPA-BBB modellben a legnagyobb BBB-specifikus penetraacutecioacutet a C

csoport vegyuumlletei mutattak Az ebbe a csoportba tartozoacute koumlzepes lipofilitaacutesuacute szaacutermazeacutekok (25 30-33)

permeabilitaacutesa eacutes membraacutenretencioacuteja is egyaraacutent magas volt Fokozott lipofilitaacutesuacute tagjai (26-29 34) viszont

vagy a mesterseacuteges lipidmembraacutenhoz koumltődtek vagy alacsony oldhatoacutesaacuteguk miatt nem voltak meacuterhetők

A szerkezet minus permeabilitaacutes oumlsszefuumlggeacutesek azonosiacutetaacutesaacutet koumlvetően a vizsgaacutelt ekdiszteroidokat PAMPA-BBB

permeabilitaacutesuk eacutes clogBB eacuterteacutekuumlk alapjaacuten is osztaacutelyoztuk A besorolaacutes ceacutelja a potenciaacutelisan magas agyi

penetraacutecioacutes sajaacutetsaacuteggal rendelkező ekdiszteroidok (logPe gt -60 eacutes clogBB gt 0) kivaacutelasztaacutes volt A

vegyuumlleteket neacutegy kategoacuteriaacuteba osztottuk A IV csoportba a PAMPA-BBB modell alapjaacuten nem penetraacuteloacute

vegyuumlletek keruumlltek melyeket tovaacutebbi keacutet alcsoportra lehetett osztani Neacutegy ekdiszteroid (10 aacutebra 16 26

29 34) eseteacuteben magas clogBB eacuterteacutekuumlk elleneacutere gaacutetolt BBB penetraacutecioacutet azonosiacutetottunk amit fokozott

lipofilitaacutesuk (clogP gt 3) eacutes nagymeacuterteacutekű membraacutenretencioacutejuk (MR gt 80) okozhatott A IV csoport

tovaacutebbi tizenegy tagja (11 aacutebra 3-9 12 23 24 37) azonos moacutedon viselkedett a keacutet modellben meacutert (MR

lt 25) eacutes becsuumllt parameacutetereik alapjaacuten hidrofil karakteruumlk voltak A III (10 aacutebra 1 2) eacutes a II (10 aacutebra

10) csoport vegyuumlleteinek a vaacuterhatoacutean alacsony illetve koumlzepes in vivo agyi penetraacutecioacutes tulajdonsaacutegaacutet

mind a PAMPA-BBB mind az in silico modell szaacutemiacutetaacutesa azonos moacutedon jelezte előre Az I csoportba a

fokozott agyi penetraacutecioacutejuacute ekdiszteroidokat soroltuk melyeket tovaacutebbi keacutet alcsoportra lehetett osztani

Tizenegy vegyuumlletneacutel (11 aacutebra 11 13-15 17-20 35 36) az in silico szaacutemiacutetaacutes (clogBBlt0) nem

taacutemasztotta alaacute a PAMPA-BBB modell előrejelzeacuteseacutet miacuteg oumlt vegyuumllet (11 aacutebra 25 30-33) eseteacuteben

aacuteltalunk meacutert in vitro eacutes az in silico adat is fokozott in vivo agyi penetraacutecioacutet jelzett előre A kapott

eredmeacutenyek illetve a gyoacutegyszerszerűseacutegre vonatkozoacute Muegge szűreacutesi kriteacuterium31

figyelembe veacuteteleacutevel a

25 31 eacutes 32 ekdiszteroid szaacutermazeacutekokat jeloumlltuumlk ki tovaacutebbi preklinikai vizsgaacutelatokra In vitro

neuroblasztomaacutes sejtvonalon veacutegzett vizsgaacutelatok alapjaacuten mind az oumlt vegyuumlletneacutel sikeruumllt igazolni a tumor

ellenes hataacutest Az aacuteltalunk kialakiacutetott szűreacutesi modell megfelelőseacutegeacutet egy időkoumlzben elveacutegzett in vivo

farmakokinetikai vizsgaacutelat is alaacutetaacutemasztotta Egyszeri doacutezisuacute intraperitoneaacutelis injekcioacutes adagolaacutest koumlvetően

a 25 ekdiszteroid szaacutermazeacutek (I csoport) szignifikaacutensan nagy mennyiseacutege volt kimutathatoacute patkaacutenyok

agyaacuteban miacuteg 3 (IV csoport) nem volt detektaacutelhatoacute32

31Muegge I Heald SL Brittelli D J Med Chem 2001 44 1841ndash6 32Kalaacutesz H Hunyadi A Tekes K Dolesal R Karvaly G Acta Chromatographica 2016 28 1ndash9

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

18

7 Teacutezisek

1 teacutezis

A certramidok mint szintetikus ceramid analoacutegok membraacutenalkotoacutekeacutent toumlrteacutenő alkalmazaacutesaacuteval illetve

optimaacutelaacutesi vizsgaacutelataink soraacuten kivaacutelasztott ideaacutelis szeacutenlaacutenchosszuacute certramid tovaacutebbaacute a koleszterin eacutes a

sztearinsav araacutenyaacutenak beaacutelliacutetaacutesaacuteval sikeruumllt kialakiacutetanunk egy az in vitro PAMPA rendszerben joacutel

alkalmazhatoacute mesterseacuteges membraacutent hatoacuteanyagok bőr penetraacutecioacute modellezeacuteseacutehez A mesterseacuteges

membraacuten oldoacutedaacutesaacuteeacutert felelős aacuteltalaacutenosan alkalmazott n-dodekaacuten szilikon olajra toumlrteacutenő csereacutejeacutevel

sikeruumllt eleacuternuumlnk a fizioloacutegiaacutes koumlruumllmeacutenyeket jobban koumlzeliacutető membraacuten hidrataacuteloacutedaacutesaacutet Oumlsszesseacutegeacuteben

elmondhatoacute hogy sikeruumllt kialakiacutetanunk egy olyan robusztus nagy aacuteteresztőkeacutepesseacutegű bőr-PAMPA

modellt ami az ex vivo humaacuten bőr permeabilitaacutesi vizsgaacutelatok eredmeacutenyeacutet joacutel visszaadja iacutegy a

gyoacutegyszerkutataacutes szaacutemaacutera alkalmas eszkoumlzkeacutent hasznaacutelhatoacute

2 teacutezis

A vizsgaacutelatok alapjaacuten sikeruumllt kidolgoznunk egy robusztus nagy aacuteteresztőkeacutepesseacutegű egykomponensű

n-dodekaacutent mint mesterseacuteges oldoacuteszer membraacutent tartalmazoacute PAMPA modellt ami alkalmas ex vivo

serteacutes bukkaacutelis mukoacutezaacuten keresztuumlli hatoacuteanyag felsziacutevoacutedaacutes modellezeacuteseacutere Ezen tuacutelmenően sikeruumllt

raacutemutatnunk hogy a kialakiacutetott bukkaacutelis-PAMPA modell formulaacutecioacutek kivaacutelasztaacutesaacuteban szimultaacuten

kioldoacutedaacutes-permeabilitaacutes vizsgaacutelatok előkeacutesziacuteteacuteseacuteben is hasznos eszkoumlz lehet

3 teacutezis

A PAMPA-BBB rendszer fejleszteacutese soraacuten optimaacuteltuk az inkubaacutecioacutes időt eacutes hőmeacuterseacutekletet a

mesterseacuteges membraacuten oumlsszeteacuteteleacutet tovaacutebbaacute a donor eacutes fogadoacute oldali koumlzegben segeacutedoldoacuteszerkeacutent

hasznaacutelt DMSO mennyiseacutegeacutet melynek eredmeacutenyekeacuteppen sikeruumllt egy a koraacutebbi in vitro nem sejtes

permeabilitaacutesi modellekhez viszonyiacutetva előrejelzőkeacutepesseacuteg eacutes meacutereacutesi ciklusidő tekinteteacuteben is

kedvezőbb modellt kialakiacutetanunk CNS-specifikus gyoacutegyszerjeloumllt vegyuumlletek permeabilitaacutesaacutenak

jellemzeacuteseacutere

4 teacutezis

A PLD kockaacutezat előrejelzeacuteseacutere iraacutenyuloacute modellfejleszteacutese soraacuten sikeruumllt bizonyiacutetanunk hogy a

(pH 74 rarr pH 40) gradiens pH elrendezeacutesű PAMPA modell alkalmas a citoszol rarr lizoszoacutema iraacutenyuacute

transzport modellezeacuteseacutere Oumlsszevetve az aacuteltalunk kialakiacutetott PAMPA modell eacutes az in vivo PLD

adatokat sikeruumllt raacutemutatnunk a szakirodalom aacuteltal javasolt egyiraacutenyuacute transzport mechanizmus

elsődleges jellegeacutere a PLD kialakulaacutesaacuteban Vizsgaacutelataink alapjaacuten igazoltuk tovaacutebbaacute hogy a PAMPA

rendszer alkalmas szoumlvetspecifikus penetraacutecioacutes folyamatok modellezeacuteseacutere is hiszen a tuumldő-specifikus

PAMPA modellel kapott kiemelkedő eredmeacuteny megfelel a PLD in vivo szoumlveti megjeleneacutes

gyakorisaacutegaacutenak A PAMPA modellben aacutelpozitiacutev eacutes aacutelnegatiacutev eredmeacutenyt adoacute hatoacuteanyagok eseteacuteben

irodalmi adatokkal eacutes sajaacutet meacutereacutesi eredmeacutenyekkel is sikeruumllt igazolnunk a metabolizmus szerepeacutet a

PLD kockaacutezat vaacuteltozaacutesaacuteban

5 teacutezis

A PAMPA-BBB modell alkalmazhatoacutesaacutegaacutet sikeruumllt kiterjesztenuumlnk noumlveacutenyi eredetű hatoacuteanyagok

BBB penetraacutecioacutejaacutenak jellemzeacuteseacutere is tovaacutebbaacute igazoltuk szelektivitaacutesaacutet fitokeacutemiai eacutertelemben is

Kihasznaacutelva a modell nagyfokuacute szelektivitaacutesaacutet sikeruumllt igazolnunk hasznaacutelhatoacutesaacutegaacutet noumlveacutenyi

kivonatok eseteacuteben is A PAMPA-BBB rendszer tesztkoumlruumllmeacutenyeinek moacutedosiacutetaacutesaacuteval (sokkomponensű

kivonatokat megemelt doacutezisban deuteraacutelt pufferben vizsgaacutelva) a fogadoacute oldali mintaacutek direkt NMR eacutes

LC-MS meacutereacuteseacutevel sikeruumllt dereplikaacutelnunk illetve uacutej BBB permeaacutebilis komponenskeacutent azonosiacutetanunk

kivaacutelasztott noumlveacutenyi kivonatok komponenseit Az eredmeacutenyek alapjaacuten igazoltuk hogy az aacuteltalunk

kialakiacutetott PAMPA-BBB ndash HPLC-MS ndash NMR kaszkaacuted egy uacutej hateacutekony megoldaacutest nyuacutejthat a

termeacuteszetes anyagokboacutel kiinduloacute koumlzponti idegrendszeri gyoacutegyszerkutataacutesban

6 teacutezis

A PAMPA-BBB - HPLC-MSMS kapcsolt technika segiacutetseacutegeacutevel Ginkgo biloba standardizaacutelt

kivonatokon sikeruumllt azonosiacutetanunk olyan BBB+ biomarkereket melyek megfeleltek az in vivo

farmakokinetikai illetve neurobioloacutegiai hataacutesukra vonatkozoacute leiacuteraacutesoknak Az eredmeacutenyeink tovaacutebbi

bizonyiacuteteacutekul szolgaacutelnak a habilitaacutecioacutem 5 teacuteziseacutehez vagyis a PAMPA-BBB technika alkalmas noumlveacutenyi

kivonatok illetve akaacuter patikai termeacutekek neurobioloacutegiailag aktiacutev komponenseinek azonosiacutetaacutesaacutera

Vizsgaacutelataink alapjaacuten G biloba kivonatokban elsőkeacutent iacutertunk le neacutegy tiramin szaacutermazeacutekot illetve ezek

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

19

mennyiseacutegi eloszlaacutesaacutet ginkgo termeacutekekben is sikeruumllt jellemeznuumlnk A kapott eredmeacutenyek alapjaacuten keacutet

tiramin szaacutermazeacutekot az N-metil-tiramint eacutes a hordenint potenciaacutelis BBB+ komponenskeacutent

azonosiacutetottuk A tiramin szaacutermazeacutekok ismert adrenerg eacutes MAO-gaacutetloacute hataacutesai alapjaacuten sikeruumllt

raacutemutatnunk lehetseacuteges szerepuumlkre a ginkgo kivonatok vaszkulaacuteris eacutes antidepresszaacutens hataacutesaacuteban

illetve a kandicin peacuteldaacutejaacuten a neurotoxikoloacutegiai kockaacutezatukra

7 teacutezis

A PAMPA-BBB modellben kapott permeabilitaacutesi adatok in silico fizikai keacutemiai eacutes clogBB

parameacuteterek illetve gyoacutegyszerszerűseacutegre vonatkozoacute szabaacutely felhasznaacutelaacutesaacuteval sikeruumllt egy olyan

oumlsszetett szűreacutesi kriteacuteriumrendszert kidolgoznunk ami alkalmasnak bizonyult feacutelszintetikus

ekdiszteroid szaacutermazeacutekok agyi penetraacutecioacutes keacuteszseacutegeacutenek osztaacutelyozaacutesaacutera A modellrendszer

alkalmazhatoacutesaacutegaacutet sikeruumllt alaacutetaacutemasztanunk in vitro farmakodinaacutemiaacutes illetve patkaacutenyokon veacutegzett in

vivo agyi penetraacutecioacutes vizsgaacutelatokkal is

8 Teacutezisek alapjaacutet keacutepező koumlzlemeacutenyek

IF Hiv

$

SP1 Sinkoacute B Garrigues TM Balogh GyT Nagy ZsK Tsinman O

Avdeef A Takaacutecs-Novaacutek K Skin-PAMPA A new method for fast

prediction of skin penetration Eur J Pharm Sci 2012 45 698-707

2987 45

SP2 Borbaacutes E Balogh A Bocz K Muumlller J Kiserdei Eacute Vigh T Sinkoacute

B Marosi A Halaacutesz A Dohaacutenyos Z Szente L Balogh GyT

Nagy ZsK In vitro dissolutionndashpermeation evaluation of an electrospun

cyclodextrin-based formulation of aripiprazole using uFluxTM

Int J

Pharm 2015 491 180-189

3994 6

SP3 Muumlller J Esső K Dargoacute G Koumlnczoumll Aacute Balogh GyT Tuning the

predictive capacity of the PAMPA-BBB model Eur J Pharm Sci 2015

79 53-60

3773 4

SP4 Balogh GyT Muumlller J Koumlnczoumll Aacute pH-gradient PAMPA-based in

vitro modell assay for drug-induced phospholipidosis in early stage of drug

discovery Eur J Pharm Sci 2013 49 81-89

3005 6

SP5 Balogh GyT Muumlller J Koumlnczoumll Aacute A model lacking relevant literature

comparsion J Pharm Biomed Anal 2015 104 47-48

3169 1

SP6 Koumlnczoumll Aacute Muumlller J Foumlldes E Beacuteni Z Veacutegh K Keacutery Aacute Balogh

GyT Applicability of a Blood-Brain Barrier Specific Artificial

Membrane Permeability Assay at the Early Stage of Natural Product-Based

CNS Drug Discovery J Nat Prod 2013 76 655-663

3285 15

SP7 Koumlnczoumll Aacute Rendes K Deacutekaacuteny M Muumlller J Riethmuumlller E Balogh

GyT Blood-brain barrier specific permeability assay reveals N-

methylated tyramine derivatives in standardized leaf extracts and herbal

products of Ginkgo biloba J Pharm Biomed Anal 2016 131 167-174

3169 -

SP8 Muumlller J Koumlnczoumll Aacute Martins A Csaacutebi J Fenyvesi F Hunyadi A

Balogh GyT BBB penetration-targeting physicochemical lead selection

Ecdysteroids as chemo-sensitizers against CNS tumors Eur J Pharm Sci

2017 96 571-577

3773 -

levelező szerző előző eacutevi impakt faktor $ fuumlggetlen hivatkozaacutesok szaacutema (2017 maacutejus 31)

Page 14: In vitro nem sejtes permeabilitási modellek...Dr. Balogh György Tibor Habilitációs tézisfüzet 4 „dermatomed” technikával előkészített bőrön végzett 40 vegyület vizsgálatából

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

14

fitokeacutemiai szempontboacutel diverz noumlveacutenyi eredetű vegyuumllet BBB-specifikus permeabilitaacutesaacutet vizsgaacuteltuk

meg A 9 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy a vizsgaacutelt vegyuumlleteket oumlsszesen 4 fitokeacutemiai csalaacutedba lehet besorolni

illetve tovaacutebbi (egyeacuteb) fitokeacutemiailag fontos szerkezetű vegyuumllet is kivaacutelasztaacutesra keruumllt A vizsgaacutelat

alapjaacuten laacutethatoacute hogy a polaacuteros cukoregyseacuteget tartalmazoacute vegyuumlletek (glikozidok) eacutes a karbonsav

szaacutermazeacutekok logPe eacuterteacuteke -60 alaacute esett ami oumlsszhangban a BBB-roacutel a 41 pontban leiacutertakkal azaz a

BBB szoros illeszkedeacutesű lipid szerkezeteacutenek eacutes negatiacutev toumllteacutesfelhőjeacutenek koumlszoumlnhetően kizaacuterja a nagy

polaacuteris (pl cukoregyseacuteget) eacutesvagy negatiacutev toumllteacutest savas karakterű szerkezeti egyseacuteget hordozoacute

vegyuumlleteket Ezzel ellenteacutetben a cukoregyseacuteget nem tartalmazoacute flavonoid aglikonok a lipofil

esetenkeacutent baacutezikus szerkezeti egyseacuteget tartalmazoacute alkaloidok eacutes egyeacuteb CNS hataacutes szempontjaacuteboacutel

eacuterdekes noumlveacutenyi eredetű vegyuumlletek PAMPA-BBB permeabilitaacutesa azaz logPe eacuterteacuteke jellemzően

nagyobb volt mint -60 Az eredmeacuteny alapjaacuten elmondhatoacute volt hogy a beaacutelliacutetott modell fitokeacutemiai

eacutertelemben szelektiacutev iacutegy noumlveacutenyi kivonatok BBB-specifikus jellemzeacuteseacutere is joacutel hasznaacutelhatoacute

9 aacutebra Fitokeacutemiailag relevaacutens hatoacuteanyagok PAMPA-BBB vizsgaacutelata lineaacuteris korrelaacutecioacuteja in vivo

logBB adatokkal (N = 72)

A fenti keacutet vizsgaacutelat alapjaacuten a Richter Gedeon Nyrt eredeti kutataacutesaacutenak molekulabankjaacuteban talaacutelhatoacute

mintegy 5500 előfrakcionaacutelt (veacutekonyreacuteteg kromatograacutefia alapjaacuten maximum 10 komponenst

tartalmazoacute) noumlveacutenyi kivonatboacutel koraacutebbi szűrővizsgaacutelat alapjaacuten citotoxicitaacutest nem mutatoacute 1760 egyedi

minta PAMPA-BBB szűreacuteseacutet veacutegeztuumlk el A szűreacutesi kriteacuteriumnak mindoumlssze 125 noumlveacutenyi minta felelt

meg azaz a talaacutelati araacuteny 71 lett Az eredmeacuteny egyeacutertelműen alaacutetaacutemasztja a modell nagyfokuacute

szelektivitaacutesaacutet BBB szelektiacutev szűrőkapacitaacutesaacutet A moacutedszer fitokeacutemiai illetve hatoacuteanyag

azonosiacutetaacutesban toumlrteacutenő alkalmazhatoacutesaacutega 4 minta eseteacuten lett reacuteszletesen vizsgaacutelva A habilitaacutecioacutes teacutezis

kereteire valoacute tekintettel csak egy noumlveacutenyi kivonat a Tanacetum parthenium (őszi margitviraacuteg)

viraacutegzataacuteboacutel keacutesziacutetett kivonat vizsgaacutelataacutet mutatom be

A BBB-specifikus komponensek azonosiacutetaacutesa eacuterdekeacuteben a kivaacutelasztott kivonatokon megismeacuteteltuumlk a

PAMPA-BBB vizsgaacutelatot de ebben az esetben a rendszer donor eacutes fogadoacute cellaacuteiba deuteraacutelt viacutez

felhasznaacutelaacutesaacuteval keacuteszuumllt pufferek keruumlltek Ily moacutedon a fogadoacute oldalon megjelenő BBB-specifikus

komponensek koumlzvetlen NMR vizsgaacutelataacutera is lehetőseacuteguumlnk lett Az őszi margitviraacuteg kivonataacutenak

vizsgaacutelataacutenaacutel az előfrakcionaacutelt mintaacuteboacutel eredetileg 82 komponenst sikeruumllt HPLC-DAD technika

segiacutetseacutegeacutevel detektaacutelni ami BBB-specifikus membraacutennak koumlszoumlnhetően jelentősen megtisztult eacutes

mindoumlssze 12 noumlveacutenyi eredetű maacutesodlagos metabolitot sikeruumllt azonosiacutetani a fogadoacute Ezt koumlvetően a

donor oldat HPLC-MSMS illetve offline NMR vizsgaacutelata alapjaacuten a keacutet major komponens a

partenolid(1) eacutes a 13-dihidro-partenolid(2) szerkezeteacutet sikeruumllt meghataacuterozni Tekintettel arra hogy az

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

15

őszi margitviraacuteg a migreacuten profilaktikus kezeleacutesben ismert gyoacutegynoumlveacuteny eacutes a vizsgaacutelat alapjaacuten

azonosiacutetott partenolid antimigreacuten hataacutesaacutet toumlbb kutataacutes is igazolta22

az eredmeacuteny alaacutetaacutemasztja a

PAMPA-BBB modell alkalmazhatoacutesaacutegaacutet noumlveacutenyi kivonatok CNS-specifikus hatoacuteanyagok

azonosiacutetaacutesaacuteban is

62 Ginkgo biloba mintaacutek PAMPA-BBB vizsgaacutelta N-metilaacutelt tiramin szaacutermazeacutekok azonosiacutetaacutesa

621 A Ginkgo biloba mint neurobioloacutegiailag jelentős noumlveacuteny

A G biloba a Ginkgoaceae csalaacuted egyetlen eacutelő tagja ami nem csak az egyik legismertebb de talaacuten

legtoumlbbet vizsgaacutelt gyoacutegynoumlveacuteny is egyben Alkalmazaacutesa főkeacutent CNS eredetű megbetegedeacutesekhez

koumlthető felhasznaacutelaacutesa elsősorban korai demenciaacutes tuumlnetek kezeleacuteseacuteben ismert23

A standardizaacutelt

kivonata EGb 761 neacuteven keruumllt klinikai kiproacutebaacutelaacutesra majd forgalomba Az EGb 761 agyi veacuterkeringeacutest

javiacutetoacute eacutes neuroprotektiacutev hataacutesaacutet szaacutemos klinikai eacutes preklinikai vizsgaacutelat is alaacutetaacutemasztja24

A

standardizaacutelt leveacutelkivonat neurobioloacutegiai hataacuteseacutert felelős komponensei keacutet fontosabb fitokeacutemiailag is

joacutel ismert vegyuumlletcsalaacutednak a flavonoidoknak eacutes a terpeacuten trilaktonoknak a tagjai25

622 Ginkgo biloba kivonatok PAMPA-BBB vizsgaacutelata

Fentiek alapjaacuten eacuterdekesnek tűnt a kidolgozott PAMPA-BBB analitikai technikaacutekkal kapcsolt

dereplikaacutecioacutes strateacutegia alkalmazaacutesa a G biloba leveacutel nyers eacutes standard (EGb 761) kivonataacutenak illetve

kereskedelmi forgalomban hozzaacutefeacuterhető keacutesziacutetmeacutenyek reacuteszletesebb vizsgaacutelataacuteban is A vizsgaacutelatok

első leacutepeacuteseacutebe egy G biloba kivonatokra optimaacutelt HPLC-MSMS eljaacuteraacutes keruumllt kidolgozaacutesra A

kivonatban oumlsszesen 83 komponenst sikeruumllt elvaacutelasztani illetve a retencioacutes idő eacutes MSMS

fragmentaacutecioacute alapjaacuten 18 komponenst sikeruumllt azonosiacutetani A kiindulaacutesi PAMPA-BBB vizsgaacutelatot

megelőző kromatograacutefiaacutes keacutep alapjaacuten a mintaacuteban terpeacuten trilaktonokat flavonoid glikozidokat

flavonoid aglikonokat eacutes biflavonokat sikeruumllt azonosiacutetani Elveacutegezve a PAMPA-BBB vizsgaacutelatot

jelentősen csoumlkkent a fogadoacute oldali komponensek szaacutema oumlsszesen 19 komponenst sikeruumllt detektaacutelni

A PAMPA-BBB vizsgaacutelat alapjaacuten a flavonoid glikozidok eacutes a biflavonok nem voltak keacutepesek

penetraacutelni a mesterseacuteges BBB-specifikus membraacutenon A kromatogram BBB+ reacutegioacuteiban a

kromatogram elejeacuten talaacutelhatoacute polaacuteris komponensek illetve az extrahaacutelt ion kromatogram (EIC)

alapjaacuten detektaacutelt terpeacuten trilaktonok eacutes a flavonoid aglikonok voltak azonosiacutethatoacuteak

Az EGb 761 kivonat PAMPA-BBB vizsgaacutelataacuteban a fogadoacute oldalon sikeruumllt detektaacutelni neacutehaacuteny polaacuteros

komponenst melyeket meacuteg koraacutebban nem azonosiacutetottak G biloba kivonatokban A minta reacuteszletes

HPLC-MSMS eacutes direkt nagyfelbontaacutesuacute HR-MS vizsgaacutelata alapjaacuten keacutet komponens mz eacuterteacuteke

megfelelt a koraacutebban maacuter leiacutert protoalkaloidokkal az N-metiltiraminnal (nmt mz 152) eacutes hordeninnel

(hor mz 166) sikeruumllt e keacutet illetve tovaacutebbi keacutet -fenetilamin szaacutermazeacutekot a tiramint (tir) eacutes a

kandicint (kan) is azonosiacutetani a polaacuteros komponensek koumlzoumltt A tovaacutebbiakban vizsgaacutelataink arra

iraacutenyultak hogy a kuumlloumlnboumlző G biloba kivonatok milyen mennyiseacutegben illetve araacutenyba tartalmazzaacutek

az azonosiacutetott tiramin szaacutermazeacutekokat A komponensek mennyiseacutegi meghataacuterozaacutesa szelektiacutev

ionmonitorozaacutessal (SIM) toumlrteacutent A 10 aacutebraacuten a tiramin eacutes a haacuterom metilaacutelt szaacutermazeacutek mennyiseacutenek

eloszlaacutesa laacutethatoacute a mintaacutekban Az aacutebraacuten a citrusfeacuteleacutek leveleacuteben megtalaacutelhatoacute tiramin szaacutermazeacutekok

aacutetlagos eloszlaacutesa is laacutethatoacute ami viszonyiacutetaacutesi alapkeacutent szolgaacutel G biloba protoalkaloid tartalmaacutera hisz

baacuter minor komponenskeacutent de jellemzően ezekben a noumlveacutenyekben fordulnak elő26

A vizsgaacutelatok alapjaacuten elmondhatoacute hogy a tiramin szaacutermazeacutekok minden egyes G biloba mintaacuteban

jelen vannak A PAMPA-BBB vizsgaacutelat alapjaacuten kuumlloumln ki kell emelni a hor illetve az nmt jelenleacuteteacutet

melyek PAMPA-BBB alapjaacuten vaacuterhatoacute agyi penetraacutecioacuteja nagy illetve koumlzepes meacuterteacutekű Tekintettel a

tiramin szaacutermazeacutekok ismert adrenerg eacutes MAO-enzim inhibitor (MAOI) aktivitaacutesaacutera a kapott

eredmeacutenyek alaacutetaacutemaszthatjaacutek ezen komponensek szerepeacutet a G biloba kivonatokhoz kapcsolt MAOI

alapuacute antidepresszaacutens eacutes kedvező eacuterrendszeri veacuternyomaacutest fokozoacute hataacutesaacuteban27

Fentiek mellett a

vizsgaacutelatok arra is raacutemutattak hogy a kan mennyiseacuteg az oumlsszes vizsgaacutelt mintaacuteban kis mennyiseacutegben

22 Tassorelli C Greco R Morazzoni P Riva A Sandrini G Nappi G Cephalalgia 2005 25 612minus621 23Gauthier S Schlaefke S Clin Interv Aging 2014 9 2065ndash77 24Nash KM Shah ZA Integr Med Insights 2015 10 1ndash9 25Singh B Kaur P Gopichand RD Singh PS Fitoterapia 2008 79 401ndash18 26Servillo L Giovane A DrsquoOnofrio N Casale R Cautela D Ferrari G Balestrieri ML Castaldo D J Agric FoodChem 2014 62 2679ndash84 27Sakakibara H Ishida K Grundmann O Nakajima JI Seo S Butterweck V Minami Y Saito S Kawai Y Nakaya Y Terao J Biol Pharm Bull 2006 29 1767ndash70

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

16

ugyan de kimutathatoacute Tekintettel a kandicin ismert neurotoxikus hataacutesaacutera28

fontos lehet a kivonatok

kereskedelmi formalomban leacutevő G biloba termeacutekek monitorozaacutesa erre a komponensre is

10 aacutebra Tiramin szaacutermazeacutekok eloszlaacutesa Ginkgo biloba kivonatokban eacutes termeacutekekben illetve citrusfeacuteleacutekben

A Standard PhEur standard por B standard Minősiacutetett kereskedelmi referencia

63 Feacutelszintetikus ekdiszteroid szaacutermazeacutekok BBB-specifikus permeabilitaacutesaacutenak jellemzeacutese

631 Ekdiszteroid szaacutermazeacutekok mint portenciaacutelis gyoacutegyszerkeacutemiai ceacutelpontok

A feacutelszintetikus ekdiszteroidok PAMPA-BBB modellen toumlrteacutenő vizsgaacutelataacutera a Szegedi

Tudomaacutenyegyetemen Hunyadi Attila aacuteltal vezetett kutatoacutecsoporttal valoacute egyuumlttműkoumldeacutes kapcsaacuten

keruumllt sor Az ekdiszteroidok uacutej hataacutesteruumllete CNS-specifikus antitumor aktivitaacutes vizsgaacutelata kapcsaacuten

meruumllt fel a koumlzoumls egyuumlttműkoumldeacutes lehetőseacutege mely soraacuten a feladat a PAMPA-BBB vizsgaacutelat

segiacutetseacutegeacutevel olyan ekdiszteroid szaacutermazeacutek(ok) kivaacutelasztaacutesa volt mely(ek) hataacutesaacutet eacuterdemes a koumlltseacuteges

in vivo vizsgaacutelatban is kiproacutebaacutelni Az ekdiszteroidok a rovarokban alapvető fejlődeacutest eacutes vedleacutest

iraacutenyiacutetoacute hormonaacutelis szerepet toumlltenek be Az elmuacutelt eacutevek farmakoloacutegiai vizsgaacutelatai az aacuteltalaacutenos

anabolikus illetve az ahhoz szorosan kapcsoloacute adaptogeacuten (fizikai teljesiacutetmeacuteny fokozoacute eacutes stressz oldoacute)

hataacutes mellett raacutekellenes hataacutesaacutet is igazoltaacutek az ekdiszteroid vegyuumlletcsalaacutednak29

Ennek koumlszoumlnhetően

toumlbb ekdiszteroid tartalmuacute kivonat illetve taacuteplaacuteleacutek kiegeacutesziacutető vagy maacutes neacuteven bdquozoumlld anabolikumrdquo

keruumllt kereskedelmi forgalomba

632 Feacutelszintetikus ekdisztreoid szaacutermazeacutekok PAMPA-BBB eacutes in silico fizikai keacutemiai jellemzeacutese

A Szegedi Tudomaacutenyegyetem Farmakognoacutezia Inteacutezete aacuteltal izolaacutelt illetve előaacutelliacutetott oumlsszesen 37

termeacuteszetes vagy feacutelszintetikus ekdiszteroid szaacutermazeacutek vizsgaacutelataacutet veacutegeztuumlk el melyek szerkezete a

11 aacutebraacuten laacutethatoacute A vizsgaacutelt vegyuumlletek szerkezetuumlk alapjaacuten haacuterom alcsoportra oszthatoacutek (10 aacutebra

A minus 1-12 B minus 13-24 C minus 25-34) A haacuterom alcsoport azonos alapvaacutezzal rendelkezik Az A csoport

vegyuumlletei nem tartalmaznak dioxolaacuten gyűrűt miacuteg a B eacutes C csoport tagjai 1 eacutes 2 dioxolaacuten gyűrűvel

rendelkeznek

Első leacutepeacutesben a ACDPercepta programcsomag (ACD Labs)30

segiacutetseacutegeacutevel meghataacuteroztuk a

vegyuumlletek in silico fizikai keacutemiai parameacutetereit illetve clogBB eacuterteacutekeacutet A vegyuumlletek gyoacutegyszerkeacutemiai

eacutertelemben szeacuteles tartomaacutenyt fednek le mind molekulatoumlmeg (3625 lt MW lt 6749) polaacuteris felsziacuten

(944 lt TPSA lt 2176) szaacutemiacutetott lipofilitaacutes (-107 lt clogP lt 581) eacutes szaacutemiacutetott logBB (-200 lt

clogBB lt 072) eacuterteacutekeik alapjaacuten Ezt koumlvetően a vegyuumlletek in silico agyi penetraacutecioacuteja eacutes fizikai

keacutemiai karaktereacutenek oumlsszefuumlggeacutese a clogP illetve a TPSA eacuterteacutekek eacutes a clogBB adatok koumlzoumltti

korrelaacutecioacutejaacuten keresztuumll lett jellemezve Az eredmeacutenyek alapjaacuten a mindkeacutet esetben koumlzepes meacuterteacutekű

clogP eacutes clogBB koumlzoumltt pozitiacutev (R2 = 0707) miacuteg a TPSA eacutes a clogBB koumlzoumltt negatiacutev (R

2 = 0609)

lineaacuteris korrelaacutecioacute volt azonosiacutethatoacute A korrelaacutecioacutes eacuterteacutekek egyben arra is raacutemutattak hogy tisztaacuten in

silico adatok alapjaacuten az ekdiszteroidok BBB penetraacutecioacutejaacutenak jellemzeacutese a vegyuumlletek osztaacutelyozaacutesa

28Deguchi T Urakawa N Hayama T Ohkubo Y Jpn J Pharmacol 1963 13 143ndash59 29Bajguz A Bąkała I Talarek M Stud Nat Prod Chem 2015 45 121ndash45 30httpwwwacdlabscomproductspercepta

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

17

problematikus Ezen feluumll a vegyuumlletek TPSA eacuterteacuteke (TPSA gt 90) meacuteg az in silico becsleacutes alapjaacuten

BBB+ szaacutermazeacutekok (clogBB gt -05) eseteacuteben is kiacutevuumll esett a klasszikus gyoacutegyszerkeacutemiai teacuterre

vonatkozoacute TPSA tartomaacutenyboacutel Az elemzeacutes eredmeacutenye alaacutetaacutemasztja hogy a termeacuteszetes eredetű

vegyuumlletek gyoacutegyszerkeacutemiai szempontboacutel ortogonaacutelisak egyedi szerkezeti eacutes farmakoloacutegiai

tulajdonsaacutegot hordoznak

11 aacutebra A PAMPA-BBB modellel eacutes in silico parameacuteterekkel jellemzett feacutelszintetikus

ekdiszteroid szaacutermazeacutekok keacuteplete

Az in silico adatok ismereteacuteben az ekdisztreoid szaacutermazeacutekok vizsgaacutelataacutet ebben az esetben is a koraacutebban

noumlveacutenyi hatoacuteanyagok agyi penetraacutecioacutes sajaacutetsaacutegaacutenak jellemzeacuteseacutere kidolgozott PAMPA-BBB modell

felhasznaacutelaacutesaacuteval folytattuk A PAMPA-BBB modellben a legnagyobb BBB-specifikus penetraacutecioacutet a C

csoport vegyuumlletei mutattak Az ebbe a csoportba tartozoacute koumlzepes lipofilitaacutesuacute szaacutermazeacutekok (25 30-33)

permeabilitaacutesa eacutes membraacutenretencioacuteja is egyaraacutent magas volt Fokozott lipofilitaacutesuacute tagjai (26-29 34) viszont

vagy a mesterseacuteges lipidmembraacutenhoz koumltődtek vagy alacsony oldhatoacutesaacuteguk miatt nem voltak meacuterhetők

A szerkezet minus permeabilitaacutes oumlsszefuumlggeacutesek azonosiacutetaacutesaacutet koumlvetően a vizsgaacutelt ekdiszteroidokat PAMPA-BBB

permeabilitaacutesuk eacutes clogBB eacuterteacutekuumlk alapjaacuten is osztaacutelyoztuk A besorolaacutes ceacutelja a potenciaacutelisan magas agyi

penetraacutecioacutes sajaacutetsaacuteggal rendelkező ekdiszteroidok (logPe gt -60 eacutes clogBB gt 0) kivaacutelasztaacutes volt A

vegyuumlleteket neacutegy kategoacuteriaacuteba osztottuk A IV csoportba a PAMPA-BBB modell alapjaacuten nem penetraacuteloacute

vegyuumlletek keruumlltek melyeket tovaacutebbi keacutet alcsoportra lehetett osztani Neacutegy ekdiszteroid (10 aacutebra 16 26

29 34) eseteacuteben magas clogBB eacuterteacutekuumlk elleneacutere gaacutetolt BBB penetraacutecioacutet azonosiacutetottunk amit fokozott

lipofilitaacutesuk (clogP gt 3) eacutes nagymeacuterteacutekű membraacutenretencioacutejuk (MR gt 80) okozhatott A IV csoport

tovaacutebbi tizenegy tagja (11 aacutebra 3-9 12 23 24 37) azonos moacutedon viselkedett a keacutet modellben meacutert (MR

lt 25) eacutes becsuumllt parameacutetereik alapjaacuten hidrofil karakteruumlk voltak A III (10 aacutebra 1 2) eacutes a II (10 aacutebra

10) csoport vegyuumlleteinek a vaacuterhatoacutean alacsony illetve koumlzepes in vivo agyi penetraacutecioacutes tulajdonsaacutegaacutet

mind a PAMPA-BBB mind az in silico modell szaacutemiacutetaacutesa azonos moacutedon jelezte előre Az I csoportba a

fokozott agyi penetraacutecioacutejuacute ekdiszteroidokat soroltuk melyeket tovaacutebbi keacutet alcsoportra lehetett osztani

Tizenegy vegyuumlletneacutel (11 aacutebra 11 13-15 17-20 35 36) az in silico szaacutemiacutetaacutes (clogBBlt0) nem

taacutemasztotta alaacute a PAMPA-BBB modell előrejelzeacuteseacutet miacuteg oumlt vegyuumllet (11 aacutebra 25 30-33) eseteacuteben

aacuteltalunk meacutert in vitro eacutes az in silico adat is fokozott in vivo agyi penetraacutecioacutet jelzett előre A kapott

eredmeacutenyek illetve a gyoacutegyszerszerűseacutegre vonatkozoacute Muegge szűreacutesi kriteacuterium31

figyelembe veacuteteleacutevel a

25 31 eacutes 32 ekdiszteroid szaacutermazeacutekokat jeloumlltuumlk ki tovaacutebbi preklinikai vizsgaacutelatokra In vitro

neuroblasztomaacutes sejtvonalon veacutegzett vizsgaacutelatok alapjaacuten mind az oumlt vegyuumlletneacutel sikeruumllt igazolni a tumor

ellenes hataacutest Az aacuteltalunk kialakiacutetott szűreacutesi modell megfelelőseacutegeacutet egy időkoumlzben elveacutegzett in vivo

farmakokinetikai vizsgaacutelat is alaacutetaacutemasztotta Egyszeri doacutezisuacute intraperitoneaacutelis injekcioacutes adagolaacutest koumlvetően

a 25 ekdiszteroid szaacutermazeacutek (I csoport) szignifikaacutensan nagy mennyiseacutege volt kimutathatoacute patkaacutenyok

agyaacuteban miacuteg 3 (IV csoport) nem volt detektaacutelhatoacute32

31Muegge I Heald SL Brittelli D J Med Chem 2001 44 1841ndash6 32Kalaacutesz H Hunyadi A Tekes K Dolesal R Karvaly G Acta Chromatographica 2016 28 1ndash9

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

18

7 Teacutezisek

1 teacutezis

A certramidok mint szintetikus ceramid analoacutegok membraacutenalkotoacutekeacutent toumlrteacutenő alkalmazaacutesaacuteval illetve

optimaacutelaacutesi vizsgaacutelataink soraacuten kivaacutelasztott ideaacutelis szeacutenlaacutenchosszuacute certramid tovaacutebbaacute a koleszterin eacutes a

sztearinsav araacutenyaacutenak beaacutelliacutetaacutesaacuteval sikeruumllt kialakiacutetanunk egy az in vitro PAMPA rendszerben joacutel

alkalmazhatoacute mesterseacuteges membraacutent hatoacuteanyagok bőr penetraacutecioacute modellezeacuteseacutehez A mesterseacuteges

membraacuten oldoacutedaacutesaacuteeacutert felelős aacuteltalaacutenosan alkalmazott n-dodekaacuten szilikon olajra toumlrteacutenő csereacutejeacutevel

sikeruumllt eleacuternuumlnk a fizioloacutegiaacutes koumlruumllmeacutenyeket jobban koumlzeliacutető membraacuten hidrataacuteloacutedaacutesaacutet Oumlsszesseacutegeacuteben

elmondhatoacute hogy sikeruumllt kialakiacutetanunk egy olyan robusztus nagy aacuteteresztőkeacutepesseacutegű bőr-PAMPA

modellt ami az ex vivo humaacuten bőr permeabilitaacutesi vizsgaacutelatok eredmeacutenyeacutet joacutel visszaadja iacutegy a

gyoacutegyszerkutataacutes szaacutemaacutera alkalmas eszkoumlzkeacutent hasznaacutelhatoacute

2 teacutezis

A vizsgaacutelatok alapjaacuten sikeruumllt kidolgoznunk egy robusztus nagy aacuteteresztőkeacutepesseacutegű egykomponensű

n-dodekaacutent mint mesterseacuteges oldoacuteszer membraacutent tartalmazoacute PAMPA modellt ami alkalmas ex vivo

serteacutes bukkaacutelis mukoacutezaacuten keresztuumlli hatoacuteanyag felsziacutevoacutedaacutes modellezeacuteseacutere Ezen tuacutelmenően sikeruumllt

raacutemutatnunk hogy a kialakiacutetott bukkaacutelis-PAMPA modell formulaacutecioacutek kivaacutelasztaacutesaacuteban szimultaacuten

kioldoacutedaacutes-permeabilitaacutes vizsgaacutelatok előkeacutesziacuteteacuteseacuteben is hasznos eszkoumlz lehet

3 teacutezis

A PAMPA-BBB rendszer fejleszteacutese soraacuten optimaacuteltuk az inkubaacutecioacutes időt eacutes hőmeacuterseacutekletet a

mesterseacuteges membraacuten oumlsszeteacuteteleacutet tovaacutebbaacute a donor eacutes fogadoacute oldali koumlzegben segeacutedoldoacuteszerkeacutent

hasznaacutelt DMSO mennyiseacutegeacutet melynek eredmeacutenyekeacuteppen sikeruumllt egy a koraacutebbi in vitro nem sejtes

permeabilitaacutesi modellekhez viszonyiacutetva előrejelzőkeacutepesseacuteg eacutes meacutereacutesi ciklusidő tekinteteacuteben is

kedvezőbb modellt kialakiacutetanunk CNS-specifikus gyoacutegyszerjeloumllt vegyuumlletek permeabilitaacutesaacutenak

jellemzeacuteseacutere

4 teacutezis

A PLD kockaacutezat előrejelzeacuteseacutere iraacutenyuloacute modellfejleszteacutese soraacuten sikeruumllt bizonyiacutetanunk hogy a

(pH 74 rarr pH 40) gradiens pH elrendezeacutesű PAMPA modell alkalmas a citoszol rarr lizoszoacutema iraacutenyuacute

transzport modellezeacuteseacutere Oumlsszevetve az aacuteltalunk kialakiacutetott PAMPA modell eacutes az in vivo PLD

adatokat sikeruumllt raacutemutatnunk a szakirodalom aacuteltal javasolt egyiraacutenyuacute transzport mechanizmus

elsődleges jellegeacutere a PLD kialakulaacutesaacuteban Vizsgaacutelataink alapjaacuten igazoltuk tovaacutebbaacute hogy a PAMPA

rendszer alkalmas szoumlvetspecifikus penetraacutecioacutes folyamatok modellezeacuteseacutere is hiszen a tuumldő-specifikus

PAMPA modellel kapott kiemelkedő eredmeacuteny megfelel a PLD in vivo szoumlveti megjeleneacutes

gyakorisaacutegaacutenak A PAMPA modellben aacutelpozitiacutev eacutes aacutelnegatiacutev eredmeacutenyt adoacute hatoacuteanyagok eseteacuteben

irodalmi adatokkal eacutes sajaacutet meacutereacutesi eredmeacutenyekkel is sikeruumllt igazolnunk a metabolizmus szerepeacutet a

PLD kockaacutezat vaacuteltozaacutesaacuteban

5 teacutezis

A PAMPA-BBB modell alkalmazhatoacutesaacutegaacutet sikeruumllt kiterjesztenuumlnk noumlveacutenyi eredetű hatoacuteanyagok

BBB penetraacutecioacutejaacutenak jellemzeacuteseacutere is tovaacutebbaacute igazoltuk szelektivitaacutesaacutet fitokeacutemiai eacutertelemben is

Kihasznaacutelva a modell nagyfokuacute szelektivitaacutesaacutet sikeruumllt igazolnunk hasznaacutelhatoacutesaacutegaacutet noumlveacutenyi

kivonatok eseteacuteben is A PAMPA-BBB rendszer tesztkoumlruumllmeacutenyeinek moacutedosiacutetaacutesaacuteval (sokkomponensű

kivonatokat megemelt doacutezisban deuteraacutelt pufferben vizsgaacutelva) a fogadoacute oldali mintaacutek direkt NMR eacutes

LC-MS meacutereacuteseacutevel sikeruumllt dereplikaacutelnunk illetve uacutej BBB permeaacutebilis komponenskeacutent azonosiacutetanunk

kivaacutelasztott noumlveacutenyi kivonatok komponenseit Az eredmeacutenyek alapjaacuten igazoltuk hogy az aacuteltalunk

kialakiacutetott PAMPA-BBB ndash HPLC-MS ndash NMR kaszkaacuted egy uacutej hateacutekony megoldaacutest nyuacutejthat a

termeacuteszetes anyagokboacutel kiinduloacute koumlzponti idegrendszeri gyoacutegyszerkutataacutesban

6 teacutezis

A PAMPA-BBB - HPLC-MSMS kapcsolt technika segiacutetseacutegeacutevel Ginkgo biloba standardizaacutelt

kivonatokon sikeruumllt azonosiacutetanunk olyan BBB+ biomarkereket melyek megfeleltek az in vivo

farmakokinetikai illetve neurobioloacutegiai hataacutesukra vonatkozoacute leiacuteraacutesoknak Az eredmeacutenyeink tovaacutebbi

bizonyiacuteteacutekul szolgaacutelnak a habilitaacutecioacutem 5 teacuteziseacutehez vagyis a PAMPA-BBB technika alkalmas noumlveacutenyi

kivonatok illetve akaacuter patikai termeacutekek neurobioloacutegiailag aktiacutev komponenseinek azonosiacutetaacutesaacutera

Vizsgaacutelataink alapjaacuten G biloba kivonatokban elsőkeacutent iacutertunk le neacutegy tiramin szaacutermazeacutekot illetve ezek

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

19

mennyiseacutegi eloszlaacutesaacutet ginkgo termeacutekekben is sikeruumllt jellemeznuumlnk A kapott eredmeacutenyek alapjaacuten keacutet

tiramin szaacutermazeacutekot az N-metil-tiramint eacutes a hordenint potenciaacutelis BBB+ komponenskeacutent

azonosiacutetottuk A tiramin szaacutermazeacutekok ismert adrenerg eacutes MAO-gaacutetloacute hataacutesai alapjaacuten sikeruumllt

raacutemutatnunk lehetseacuteges szerepuumlkre a ginkgo kivonatok vaszkulaacuteris eacutes antidepresszaacutens hataacutesaacuteban

illetve a kandicin peacuteldaacutejaacuten a neurotoxikoloacutegiai kockaacutezatukra

7 teacutezis

A PAMPA-BBB modellben kapott permeabilitaacutesi adatok in silico fizikai keacutemiai eacutes clogBB

parameacuteterek illetve gyoacutegyszerszerűseacutegre vonatkozoacute szabaacutely felhasznaacutelaacutesaacuteval sikeruumllt egy olyan

oumlsszetett szűreacutesi kriteacuteriumrendszert kidolgoznunk ami alkalmasnak bizonyult feacutelszintetikus

ekdiszteroid szaacutermazeacutekok agyi penetraacutecioacutes keacuteszseacutegeacutenek osztaacutelyozaacutesaacutera A modellrendszer

alkalmazhatoacutesaacutegaacutet sikeruumllt alaacutetaacutemasztanunk in vitro farmakodinaacutemiaacutes illetve patkaacutenyokon veacutegzett in

vivo agyi penetraacutecioacutes vizsgaacutelatokkal is

8 Teacutezisek alapjaacutet keacutepező koumlzlemeacutenyek

IF Hiv

$

SP1 Sinkoacute B Garrigues TM Balogh GyT Nagy ZsK Tsinman O

Avdeef A Takaacutecs-Novaacutek K Skin-PAMPA A new method for fast

prediction of skin penetration Eur J Pharm Sci 2012 45 698-707

2987 45

SP2 Borbaacutes E Balogh A Bocz K Muumlller J Kiserdei Eacute Vigh T Sinkoacute

B Marosi A Halaacutesz A Dohaacutenyos Z Szente L Balogh GyT

Nagy ZsK In vitro dissolutionndashpermeation evaluation of an electrospun

cyclodextrin-based formulation of aripiprazole using uFluxTM

Int J

Pharm 2015 491 180-189

3994 6

SP3 Muumlller J Esső K Dargoacute G Koumlnczoumll Aacute Balogh GyT Tuning the

predictive capacity of the PAMPA-BBB model Eur J Pharm Sci 2015

79 53-60

3773 4

SP4 Balogh GyT Muumlller J Koumlnczoumll Aacute pH-gradient PAMPA-based in

vitro modell assay for drug-induced phospholipidosis in early stage of drug

discovery Eur J Pharm Sci 2013 49 81-89

3005 6

SP5 Balogh GyT Muumlller J Koumlnczoumll Aacute A model lacking relevant literature

comparsion J Pharm Biomed Anal 2015 104 47-48

3169 1

SP6 Koumlnczoumll Aacute Muumlller J Foumlldes E Beacuteni Z Veacutegh K Keacutery Aacute Balogh

GyT Applicability of a Blood-Brain Barrier Specific Artificial

Membrane Permeability Assay at the Early Stage of Natural Product-Based

CNS Drug Discovery J Nat Prod 2013 76 655-663

3285 15

SP7 Koumlnczoumll Aacute Rendes K Deacutekaacuteny M Muumlller J Riethmuumlller E Balogh

GyT Blood-brain barrier specific permeability assay reveals N-

methylated tyramine derivatives in standardized leaf extracts and herbal

products of Ginkgo biloba J Pharm Biomed Anal 2016 131 167-174

3169 -

SP8 Muumlller J Koumlnczoumll Aacute Martins A Csaacutebi J Fenyvesi F Hunyadi A

Balogh GyT BBB penetration-targeting physicochemical lead selection

Ecdysteroids as chemo-sensitizers against CNS tumors Eur J Pharm Sci

2017 96 571-577

3773 -

levelező szerző előző eacutevi impakt faktor $ fuumlggetlen hivatkozaacutesok szaacutema (2017 maacutejus 31)

Page 15: In vitro nem sejtes permeabilitási modellek...Dr. Balogh György Tibor Habilitációs tézisfüzet 4 „dermatomed” technikával előkészített bőrön végzett 40 vegyület vizsgálatából

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

15

őszi margitviraacuteg a migreacuten profilaktikus kezeleacutesben ismert gyoacutegynoumlveacuteny eacutes a vizsgaacutelat alapjaacuten

azonosiacutetott partenolid antimigreacuten hataacutesaacutet toumlbb kutataacutes is igazolta22

az eredmeacuteny alaacutetaacutemasztja a

PAMPA-BBB modell alkalmazhatoacutesaacutegaacutet noumlveacutenyi kivonatok CNS-specifikus hatoacuteanyagok

azonosiacutetaacutesaacuteban is

62 Ginkgo biloba mintaacutek PAMPA-BBB vizsgaacutelta N-metilaacutelt tiramin szaacutermazeacutekok azonosiacutetaacutesa

621 A Ginkgo biloba mint neurobioloacutegiailag jelentős noumlveacuteny

A G biloba a Ginkgoaceae csalaacuted egyetlen eacutelő tagja ami nem csak az egyik legismertebb de talaacuten

legtoumlbbet vizsgaacutelt gyoacutegynoumlveacuteny is egyben Alkalmazaacutesa főkeacutent CNS eredetű megbetegedeacutesekhez

koumlthető felhasznaacutelaacutesa elsősorban korai demenciaacutes tuumlnetek kezeleacuteseacuteben ismert23

A standardizaacutelt

kivonata EGb 761 neacuteven keruumllt klinikai kiproacutebaacutelaacutesra majd forgalomba Az EGb 761 agyi veacuterkeringeacutest

javiacutetoacute eacutes neuroprotektiacutev hataacutesaacutet szaacutemos klinikai eacutes preklinikai vizsgaacutelat is alaacutetaacutemasztja24

A

standardizaacutelt leveacutelkivonat neurobioloacutegiai hataacuteseacutert felelős komponensei keacutet fontosabb fitokeacutemiailag is

joacutel ismert vegyuumlletcsalaacutednak a flavonoidoknak eacutes a terpeacuten trilaktonoknak a tagjai25

622 Ginkgo biloba kivonatok PAMPA-BBB vizsgaacutelata

Fentiek alapjaacuten eacuterdekesnek tűnt a kidolgozott PAMPA-BBB analitikai technikaacutekkal kapcsolt

dereplikaacutecioacutes strateacutegia alkalmazaacutesa a G biloba leveacutel nyers eacutes standard (EGb 761) kivonataacutenak illetve

kereskedelmi forgalomban hozzaacutefeacuterhető keacutesziacutetmeacutenyek reacuteszletesebb vizsgaacutelataacuteban is A vizsgaacutelatok

első leacutepeacuteseacutebe egy G biloba kivonatokra optimaacutelt HPLC-MSMS eljaacuteraacutes keruumllt kidolgozaacutesra A

kivonatban oumlsszesen 83 komponenst sikeruumllt elvaacutelasztani illetve a retencioacutes idő eacutes MSMS

fragmentaacutecioacute alapjaacuten 18 komponenst sikeruumllt azonosiacutetani A kiindulaacutesi PAMPA-BBB vizsgaacutelatot

megelőző kromatograacutefiaacutes keacutep alapjaacuten a mintaacuteban terpeacuten trilaktonokat flavonoid glikozidokat

flavonoid aglikonokat eacutes biflavonokat sikeruumllt azonosiacutetani Elveacutegezve a PAMPA-BBB vizsgaacutelatot

jelentősen csoumlkkent a fogadoacute oldali komponensek szaacutema oumlsszesen 19 komponenst sikeruumllt detektaacutelni

A PAMPA-BBB vizsgaacutelat alapjaacuten a flavonoid glikozidok eacutes a biflavonok nem voltak keacutepesek

penetraacutelni a mesterseacuteges BBB-specifikus membraacutenon A kromatogram BBB+ reacutegioacuteiban a

kromatogram elejeacuten talaacutelhatoacute polaacuteris komponensek illetve az extrahaacutelt ion kromatogram (EIC)

alapjaacuten detektaacutelt terpeacuten trilaktonok eacutes a flavonoid aglikonok voltak azonosiacutethatoacuteak

Az EGb 761 kivonat PAMPA-BBB vizsgaacutelataacuteban a fogadoacute oldalon sikeruumllt detektaacutelni neacutehaacuteny polaacuteros

komponenst melyeket meacuteg koraacutebban nem azonosiacutetottak G biloba kivonatokban A minta reacuteszletes

HPLC-MSMS eacutes direkt nagyfelbontaacutesuacute HR-MS vizsgaacutelata alapjaacuten keacutet komponens mz eacuterteacuteke

megfelelt a koraacutebban maacuter leiacutert protoalkaloidokkal az N-metiltiraminnal (nmt mz 152) eacutes hordeninnel

(hor mz 166) sikeruumllt e keacutet illetve tovaacutebbi keacutet -fenetilamin szaacutermazeacutekot a tiramint (tir) eacutes a

kandicint (kan) is azonosiacutetani a polaacuteros komponensek koumlzoumltt A tovaacutebbiakban vizsgaacutelataink arra

iraacutenyultak hogy a kuumlloumlnboumlző G biloba kivonatok milyen mennyiseacutegben illetve araacutenyba tartalmazzaacutek

az azonosiacutetott tiramin szaacutermazeacutekokat A komponensek mennyiseacutegi meghataacuterozaacutesa szelektiacutev

ionmonitorozaacutessal (SIM) toumlrteacutent A 10 aacutebraacuten a tiramin eacutes a haacuterom metilaacutelt szaacutermazeacutek mennyiseacutenek

eloszlaacutesa laacutethatoacute a mintaacutekban Az aacutebraacuten a citrusfeacuteleacutek leveleacuteben megtalaacutelhatoacute tiramin szaacutermazeacutekok

aacutetlagos eloszlaacutesa is laacutethatoacute ami viszonyiacutetaacutesi alapkeacutent szolgaacutel G biloba protoalkaloid tartalmaacutera hisz

baacuter minor komponenskeacutent de jellemzően ezekben a noumlveacutenyekben fordulnak elő26

A vizsgaacutelatok alapjaacuten elmondhatoacute hogy a tiramin szaacutermazeacutekok minden egyes G biloba mintaacuteban

jelen vannak A PAMPA-BBB vizsgaacutelat alapjaacuten kuumlloumln ki kell emelni a hor illetve az nmt jelenleacuteteacutet

melyek PAMPA-BBB alapjaacuten vaacuterhatoacute agyi penetraacutecioacuteja nagy illetve koumlzepes meacuterteacutekű Tekintettel a

tiramin szaacutermazeacutekok ismert adrenerg eacutes MAO-enzim inhibitor (MAOI) aktivitaacutesaacutera a kapott

eredmeacutenyek alaacutetaacutemaszthatjaacutek ezen komponensek szerepeacutet a G biloba kivonatokhoz kapcsolt MAOI

alapuacute antidepresszaacutens eacutes kedvező eacuterrendszeri veacuternyomaacutest fokozoacute hataacutesaacuteban27

Fentiek mellett a

vizsgaacutelatok arra is raacutemutattak hogy a kan mennyiseacuteg az oumlsszes vizsgaacutelt mintaacuteban kis mennyiseacutegben

22 Tassorelli C Greco R Morazzoni P Riva A Sandrini G Nappi G Cephalalgia 2005 25 612minus621 23Gauthier S Schlaefke S Clin Interv Aging 2014 9 2065ndash77 24Nash KM Shah ZA Integr Med Insights 2015 10 1ndash9 25Singh B Kaur P Gopichand RD Singh PS Fitoterapia 2008 79 401ndash18 26Servillo L Giovane A DrsquoOnofrio N Casale R Cautela D Ferrari G Balestrieri ML Castaldo D J Agric FoodChem 2014 62 2679ndash84 27Sakakibara H Ishida K Grundmann O Nakajima JI Seo S Butterweck V Minami Y Saito S Kawai Y Nakaya Y Terao J Biol Pharm Bull 2006 29 1767ndash70

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

16

ugyan de kimutathatoacute Tekintettel a kandicin ismert neurotoxikus hataacutesaacutera28

fontos lehet a kivonatok

kereskedelmi formalomban leacutevő G biloba termeacutekek monitorozaacutesa erre a komponensre is

10 aacutebra Tiramin szaacutermazeacutekok eloszlaacutesa Ginkgo biloba kivonatokban eacutes termeacutekekben illetve citrusfeacuteleacutekben

A Standard PhEur standard por B standard Minősiacutetett kereskedelmi referencia

63 Feacutelszintetikus ekdiszteroid szaacutermazeacutekok BBB-specifikus permeabilitaacutesaacutenak jellemzeacutese

631 Ekdiszteroid szaacutermazeacutekok mint portenciaacutelis gyoacutegyszerkeacutemiai ceacutelpontok

A feacutelszintetikus ekdiszteroidok PAMPA-BBB modellen toumlrteacutenő vizsgaacutelataacutera a Szegedi

Tudomaacutenyegyetemen Hunyadi Attila aacuteltal vezetett kutatoacutecsoporttal valoacute egyuumlttműkoumldeacutes kapcsaacuten

keruumllt sor Az ekdiszteroidok uacutej hataacutesteruumllete CNS-specifikus antitumor aktivitaacutes vizsgaacutelata kapcsaacuten

meruumllt fel a koumlzoumls egyuumlttműkoumldeacutes lehetőseacutege mely soraacuten a feladat a PAMPA-BBB vizsgaacutelat

segiacutetseacutegeacutevel olyan ekdiszteroid szaacutermazeacutek(ok) kivaacutelasztaacutesa volt mely(ek) hataacutesaacutet eacuterdemes a koumlltseacuteges

in vivo vizsgaacutelatban is kiproacutebaacutelni Az ekdiszteroidok a rovarokban alapvető fejlődeacutest eacutes vedleacutest

iraacutenyiacutetoacute hormonaacutelis szerepet toumlltenek be Az elmuacutelt eacutevek farmakoloacutegiai vizsgaacutelatai az aacuteltalaacutenos

anabolikus illetve az ahhoz szorosan kapcsoloacute adaptogeacuten (fizikai teljesiacutetmeacuteny fokozoacute eacutes stressz oldoacute)

hataacutes mellett raacutekellenes hataacutesaacutet is igazoltaacutek az ekdiszteroid vegyuumlletcsalaacutednak29

Ennek koumlszoumlnhetően

toumlbb ekdiszteroid tartalmuacute kivonat illetve taacuteplaacuteleacutek kiegeacutesziacutető vagy maacutes neacuteven bdquozoumlld anabolikumrdquo

keruumllt kereskedelmi forgalomba

632 Feacutelszintetikus ekdisztreoid szaacutermazeacutekok PAMPA-BBB eacutes in silico fizikai keacutemiai jellemzeacutese

A Szegedi Tudomaacutenyegyetem Farmakognoacutezia Inteacutezete aacuteltal izolaacutelt illetve előaacutelliacutetott oumlsszesen 37

termeacuteszetes vagy feacutelszintetikus ekdiszteroid szaacutermazeacutek vizsgaacutelataacutet veacutegeztuumlk el melyek szerkezete a

11 aacutebraacuten laacutethatoacute A vizsgaacutelt vegyuumlletek szerkezetuumlk alapjaacuten haacuterom alcsoportra oszthatoacutek (10 aacutebra

A minus 1-12 B minus 13-24 C minus 25-34) A haacuterom alcsoport azonos alapvaacutezzal rendelkezik Az A csoport

vegyuumlletei nem tartalmaznak dioxolaacuten gyűrűt miacuteg a B eacutes C csoport tagjai 1 eacutes 2 dioxolaacuten gyűrűvel

rendelkeznek

Első leacutepeacutesben a ACDPercepta programcsomag (ACD Labs)30

segiacutetseacutegeacutevel meghataacuteroztuk a

vegyuumlletek in silico fizikai keacutemiai parameacutetereit illetve clogBB eacuterteacutekeacutet A vegyuumlletek gyoacutegyszerkeacutemiai

eacutertelemben szeacuteles tartomaacutenyt fednek le mind molekulatoumlmeg (3625 lt MW lt 6749) polaacuteris felsziacuten

(944 lt TPSA lt 2176) szaacutemiacutetott lipofilitaacutes (-107 lt clogP lt 581) eacutes szaacutemiacutetott logBB (-200 lt

clogBB lt 072) eacuterteacutekeik alapjaacuten Ezt koumlvetően a vegyuumlletek in silico agyi penetraacutecioacuteja eacutes fizikai

keacutemiai karaktereacutenek oumlsszefuumlggeacutese a clogP illetve a TPSA eacuterteacutekek eacutes a clogBB adatok koumlzoumltti

korrelaacutecioacutejaacuten keresztuumll lett jellemezve Az eredmeacutenyek alapjaacuten a mindkeacutet esetben koumlzepes meacuterteacutekű

clogP eacutes clogBB koumlzoumltt pozitiacutev (R2 = 0707) miacuteg a TPSA eacutes a clogBB koumlzoumltt negatiacutev (R

2 = 0609)

lineaacuteris korrelaacutecioacute volt azonosiacutethatoacute A korrelaacutecioacutes eacuterteacutekek egyben arra is raacutemutattak hogy tisztaacuten in

silico adatok alapjaacuten az ekdiszteroidok BBB penetraacutecioacutejaacutenak jellemzeacutese a vegyuumlletek osztaacutelyozaacutesa

28Deguchi T Urakawa N Hayama T Ohkubo Y Jpn J Pharmacol 1963 13 143ndash59 29Bajguz A Bąkała I Talarek M Stud Nat Prod Chem 2015 45 121ndash45 30httpwwwacdlabscomproductspercepta

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

17

problematikus Ezen feluumll a vegyuumlletek TPSA eacuterteacuteke (TPSA gt 90) meacuteg az in silico becsleacutes alapjaacuten

BBB+ szaacutermazeacutekok (clogBB gt -05) eseteacuteben is kiacutevuumll esett a klasszikus gyoacutegyszerkeacutemiai teacuterre

vonatkozoacute TPSA tartomaacutenyboacutel Az elemzeacutes eredmeacutenye alaacutetaacutemasztja hogy a termeacuteszetes eredetű

vegyuumlletek gyoacutegyszerkeacutemiai szempontboacutel ortogonaacutelisak egyedi szerkezeti eacutes farmakoloacutegiai

tulajdonsaacutegot hordoznak

11 aacutebra A PAMPA-BBB modellel eacutes in silico parameacuteterekkel jellemzett feacutelszintetikus

ekdiszteroid szaacutermazeacutekok keacuteplete

Az in silico adatok ismereteacuteben az ekdisztreoid szaacutermazeacutekok vizsgaacutelataacutet ebben az esetben is a koraacutebban

noumlveacutenyi hatoacuteanyagok agyi penetraacutecioacutes sajaacutetsaacutegaacutenak jellemzeacuteseacutere kidolgozott PAMPA-BBB modell

felhasznaacutelaacutesaacuteval folytattuk A PAMPA-BBB modellben a legnagyobb BBB-specifikus penetraacutecioacutet a C

csoport vegyuumlletei mutattak Az ebbe a csoportba tartozoacute koumlzepes lipofilitaacutesuacute szaacutermazeacutekok (25 30-33)

permeabilitaacutesa eacutes membraacutenretencioacuteja is egyaraacutent magas volt Fokozott lipofilitaacutesuacute tagjai (26-29 34) viszont

vagy a mesterseacuteges lipidmembraacutenhoz koumltődtek vagy alacsony oldhatoacutesaacuteguk miatt nem voltak meacuterhetők

A szerkezet minus permeabilitaacutes oumlsszefuumlggeacutesek azonosiacutetaacutesaacutet koumlvetően a vizsgaacutelt ekdiszteroidokat PAMPA-BBB

permeabilitaacutesuk eacutes clogBB eacuterteacutekuumlk alapjaacuten is osztaacutelyoztuk A besorolaacutes ceacutelja a potenciaacutelisan magas agyi

penetraacutecioacutes sajaacutetsaacuteggal rendelkező ekdiszteroidok (logPe gt -60 eacutes clogBB gt 0) kivaacutelasztaacutes volt A

vegyuumlleteket neacutegy kategoacuteriaacuteba osztottuk A IV csoportba a PAMPA-BBB modell alapjaacuten nem penetraacuteloacute

vegyuumlletek keruumlltek melyeket tovaacutebbi keacutet alcsoportra lehetett osztani Neacutegy ekdiszteroid (10 aacutebra 16 26

29 34) eseteacuteben magas clogBB eacuterteacutekuumlk elleneacutere gaacutetolt BBB penetraacutecioacutet azonosiacutetottunk amit fokozott

lipofilitaacutesuk (clogP gt 3) eacutes nagymeacuterteacutekű membraacutenretencioacutejuk (MR gt 80) okozhatott A IV csoport

tovaacutebbi tizenegy tagja (11 aacutebra 3-9 12 23 24 37) azonos moacutedon viselkedett a keacutet modellben meacutert (MR

lt 25) eacutes becsuumllt parameacutetereik alapjaacuten hidrofil karakteruumlk voltak A III (10 aacutebra 1 2) eacutes a II (10 aacutebra

10) csoport vegyuumlleteinek a vaacuterhatoacutean alacsony illetve koumlzepes in vivo agyi penetraacutecioacutes tulajdonsaacutegaacutet

mind a PAMPA-BBB mind az in silico modell szaacutemiacutetaacutesa azonos moacutedon jelezte előre Az I csoportba a

fokozott agyi penetraacutecioacutejuacute ekdiszteroidokat soroltuk melyeket tovaacutebbi keacutet alcsoportra lehetett osztani

Tizenegy vegyuumlletneacutel (11 aacutebra 11 13-15 17-20 35 36) az in silico szaacutemiacutetaacutes (clogBBlt0) nem

taacutemasztotta alaacute a PAMPA-BBB modell előrejelzeacuteseacutet miacuteg oumlt vegyuumllet (11 aacutebra 25 30-33) eseteacuteben

aacuteltalunk meacutert in vitro eacutes az in silico adat is fokozott in vivo agyi penetraacutecioacutet jelzett előre A kapott

eredmeacutenyek illetve a gyoacutegyszerszerűseacutegre vonatkozoacute Muegge szűreacutesi kriteacuterium31

figyelembe veacuteteleacutevel a

25 31 eacutes 32 ekdiszteroid szaacutermazeacutekokat jeloumlltuumlk ki tovaacutebbi preklinikai vizsgaacutelatokra In vitro

neuroblasztomaacutes sejtvonalon veacutegzett vizsgaacutelatok alapjaacuten mind az oumlt vegyuumlletneacutel sikeruumllt igazolni a tumor

ellenes hataacutest Az aacuteltalunk kialakiacutetott szűreacutesi modell megfelelőseacutegeacutet egy időkoumlzben elveacutegzett in vivo

farmakokinetikai vizsgaacutelat is alaacutetaacutemasztotta Egyszeri doacutezisuacute intraperitoneaacutelis injekcioacutes adagolaacutest koumlvetően

a 25 ekdiszteroid szaacutermazeacutek (I csoport) szignifikaacutensan nagy mennyiseacutege volt kimutathatoacute patkaacutenyok

agyaacuteban miacuteg 3 (IV csoport) nem volt detektaacutelhatoacute32

31Muegge I Heald SL Brittelli D J Med Chem 2001 44 1841ndash6 32Kalaacutesz H Hunyadi A Tekes K Dolesal R Karvaly G Acta Chromatographica 2016 28 1ndash9

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

18

7 Teacutezisek

1 teacutezis

A certramidok mint szintetikus ceramid analoacutegok membraacutenalkotoacutekeacutent toumlrteacutenő alkalmazaacutesaacuteval illetve

optimaacutelaacutesi vizsgaacutelataink soraacuten kivaacutelasztott ideaacutelis szeacutenlaacutenchosszuacute certramid tovaacutebbaacute a koleszterin eacutes a

sztearinsav araacutenyaacutenak beaacutelliacutetaacutesaacuteval sikeruumllt kialakiacutetanunk egy az in vitro PAMPA rendszerben joacutel

alkalmazhatoacute mesterseacuteges membraacutent hatoacuteanyagok bőr penetraacutecioacute modellezeacuteseacutehez A mesterseacuteges

membraacuten oldoacutedaacutesaacuteeacutert felelős aacuteltalaacutenosan alkalmazott n-dodekaacuten szilikon olajra toumlrteacutenő csereacutejeacutevel

sikeruumllt eleacuternuumlnk a fizioloacutegiaacutes koumlruumllmeacutenyeket jobban koumlzeliacutető membraacuten hidrataacuteloacutedaacutesaacutet Oumlsszesseacutegeacuteben

elmondhatoacute hogy sikeruumllt kialakiacutetanunk egy olyan robusztus nagy aacuteteresztőkeacutepesseacutegű bőr-PAMPA

modellt ami az ex vivo humaacuten bőr permeabilitaacutesi vizsgaacutelatok eredmeacutenyeacutet joacutel visszaadja iacutegy a

gyoacutegyszerkutataacutes szaacutemaacutera alkalmas eszkoumlzkeacutent hasznaacutelhatoacute

2 teacutezis

A vizsgaacutelatok alapjaacuten sikeruumllt kidolgoznunk egy robusztus nagy aacuteteresztőkeacutepesseacutegű egykomponensű

n-dodekaacutent mint mesterseacuteges oldoacuteszer membraacutent tartalmazoacute PAMPA modellt ami alkalmas ex vivo

serteacutes bukkaacutelis mukoacutezaacuten keresztuumlli hatoacuteanyag felsziacutevoacutedaacutes modellezeacuteseacutere Ezen tuacutelmenően sikeruumllt

raacutemutatnunk hogy a kialakiacutetott bukkaacutelis-PAMPA modell formulaacutecioacutek kivaacutelasztaacutesaacuteban szimultaacuten

kioldoacutedaacutes-permeabilitaacutes vizsgaacutelatok előkeacutesziacuteteacuteseacuteben is hasznos eszkoumlz lehet

3 teacutezis

A PAMPA-BBB rendszer fejleszteacutese soraacuten optimaacuteltuk az inkubaacutecioacutes időt eacutes hőmeacuterseacutekletet a

mesterseacuteges membraacuten oumlsszeteacuteteleacutet tovaacutebbaacute a donor eacutes fogadoacute oldali koumlzegben segeacutedoldoacuteszerkeacutent

hasznaacutelt DMSO mennyiseacutegeacutet melynek eredmeacutenyekeacuteppen sikeruumllt egy a koraacutebbi in vitro nem sejtes

permeabilitaacutesi modellekhez viszonyiacutetva előrejelzőkeacutepesseacuteg eacutes meacutereacutesi ciklusidő tekinteteacuteben is

kedvezőbb modellt kialakiacutetanunk CNS-specifikus gyoacutegyszerjeloumllt vegyuumlletek permeabilitaacutesaacutenak

jellemzeacuteseacutere

4 teacutezis

A PLD kockaacutezat előrejelzeacuteseacutere iraacutenyuloacute modellfejleszteacutese soraacuten sikeruumllt bizonyiacutetanunk hogy a

(pH 74 rarr pH 40) gradiens pH elrendezeacutesű PAMPA modell alkalmas a citoszol rarr lizoszoacutema iraacutenyuacute

transzport modellezeacuteseacutere Oumlsszevetve az aacuteltalunk kialakiacutetott PAMPA modell eacutes az in vivo PLD

adatokat sikeruumllt raacutemutatnunk a szakirodalom aacuteltal javasolt egyiraacutenyuacute transzport mechanizmus

elsődleges jellegeacutere a PLD kialakulaacutesaacuteban Vizsgaacutelataink alapjaacuten igazoltuk tovaacutebbaacute hogy a PAMPA

rendszer alkalmas szoumlvetspecifikus penetraacutecioacutes folyamatok modellezeacuteseacutere is hiszen a tuumldő-specifikus

PAMPA modellel kapott kiemelkedő eredmeacuteny megfelel a PLD in vivo szoumlveti megjeleneacutes

gyakorisaacutegaacutenak A PAMPA modellben aacutelpozitiacutev eacutes aacutelnegatiacutev eredmeacutenyt adoacute hatoacuteanyagok eseteacuteben

irodalmi adatokkal eacutes sajaacutet meacutereacutesi eredmeacutenyekkel is sikeruumllt igazolnunk a metabolizmus szerepeacutet a

PLD kockaacutezat vaacuteltozaacutesaacuteban

5 teacutezis

A PAMPA-BBB modell alkalmazhatoacutesaacutegaacutet sikeruumllt kiterjesztenuumlnk noumlveacutenyi eredetű hatoacuteanyagok

BBB penetraacutecioacutejaacutenak jellemzeacuteseacutere is tovaacutebbaacute igazoltuk szelektivitaacutesaacutet fitokeacutemiai eacutertelemben is

Kihasznaacutelva a modell nagyfokuacute szelektivitaacutesaacutet sikeruumllt igazolnunk hasznaacutelhatoacutesaacutegaacutet noumlveacutenyi

kivonatok eseteacuteben is A PAMPA-BBB rendszer tesztkoumlruumllmeacutenyeinek moacutedosiacutetaacutesaacuteval (sokkomponensű

kivonatokat megemelt doacutezisban deuteraacutelt pufferben vizsgaacutelva) a fogadoacute oldali mintaacutek direkt NMR eacutes

LC-MS meacutereacuteseacutevel sikeruumllt dereplikaacutelnunk illetve uacutej BBB permeaacutebilis komponenskeacutent azonosiacutetanunk

kivaacutelasztott noumlveacutenyi kivonatok komponenseit Az eredmeacutenyek alapjaacuten igazoltuk hogy az aacuteltalunk

kialakiacutetott PAMPA-BBB ndash HPLC-MS ndash NMR kaszkaacuted egy uacutej hateacutekony megoldaacutest nyuacutejthat a

termeacuteszetes anyagokboacutel kiinduloacute koumlzponti idegrendszeri gyoacutegyszerkutataacutesban

6 teacutezis

A PAMPA-BBB - HPLC-MSMS kapcsolt technika segiacutetseacutegeacutevel Ginkgo biloba standardizaacutelt

kivonatokon sikeruumllt azonosiacutetanunk olyan BBB+ biomarkereket melyek megfeleltek az in vivo

farmakokinetikai illetve neurobioloacutegiai hataacutesukra vonatkozoacute leiacuteraacutesoknak Az eredmeacutenyeink tovaacutebbi

bizonyiacuteteacutekul szolgaacutelnak a habilitaacutecioacutem 5 teacuteziseacutehez vagyis a PAMPA-BBB technika alkalmas noumlveacutenyi

kivonatok illetve akaacuter patikai termeacutekek neurobioloacutegiailag aktiacutev komponenseinek azonosiacutetaacutesaacutera

Vizsgaacutelataink alapjaacuten G biloba kivonatokban elsőkeacutent iacutertunk le neacutegy tiramin szaacutermazeacutekot illetve ezek

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

19

mennyiseacutegi eloszlaacutesaacutet ginkgo termeacutekekben is sikeruumllt jellemeznuumlnk A kapott eredmeacutenyek alapjaacuten keacutet

tiramin szaacutermazeacutekot az N-metil-tiramint eacutes a hordenint potenciaacutelis BBB+ komponenskeacutent

azonosiacutetottuk A tiramin szaacutermazeacutekok ismert adrenerg eacutes MAO-gaacutetloacute hataacutesai alapjaacuten sikeruumllt

raacutemutatnunk lehetseacuteges szerepuumlkre a ginkgo kivonatok vaszkulaacuteris eacutes antidepresszaacutens hataacutesaacuteban

illetve a kandicin peacuteldaacutejaacuten a neurotoxikoloacutegiai kockaacutezatukra

7 teacutezis

A PAMPA-BBB modellben kapott permeabilitaacutesi adatok in silico fizikai keacutemiai eacutes clogBB

parameacuteterek illetve gyoacutegyszerszerűseacutegre vonatkozoacute szabaacutely felhasznaacutelaacutesaacuteval sikeruumllt egy olyan

oumlsszetett szűreacutesi kriteacuteriumrendszert kidolgoznunk ami alkalmasnak bizonyult feacutelszintetikus

ekdiszteroid szaacutermazeacutekok agyi penetraacutecioacutes keacuteszseacutegeacutenek osztaacutelyozaacutesaacutera A modellrendszer

alkalmazhatoacutesaacutegaacutet sikeruumllt alaacutetaacutemasztanunk in vitro farmakodinaacutemiaacutes illetve patkaacutenyokon veacutegzett in

vivo agyi penetraacutecioacutes vizsgaacutelatokkal is

8 Teacutezisek alapjaacutet keacutepező koumlzlemeacutenyek

IF Hiv

$

SP1 Sinkoacute B Garrigues TM Balogh GyT Nagy ZsK Tsinman O

Avdeef A Takaacutecs-Novaacutek K Skin-PAMPA A new method for fast

prediction of skin penetration Eur J Pharm Sci 2012 45 698-707

2987 45

SP2 Borbaacutes E Balogh A Bocz K Muumlller J Kiserdei Eacute Vigh T Sinkoacute

B Marosi A Halaacutesz A Dohaacutenyos Z Szente L Balogh GyT

Nagy ZsK In vitro dissolutionndashpermeation evaluation of an electrospun

cyclodextrin-based formulation of aripiprazole using uFluxTM

Int J

Pharm 2015 491 180-189

3994 6

SP3 Muumlller J Esső K Dargoacute G Koumlnczoumll Aacute Balogh GyT Tuning the

predictive capacity of the PAMPA-BBB model Eur J Pharm Sci 2015

79 53-60

3773 4

SP4 Balogh GyT Muumlller J Koumlnczoumll Aacute pH-gradient PAMPA-based in

vitro modell assay for drug-induced phospholipidosis in early stage of drug

discovery Eur J Pharm Sci 2013 49 81-89

3005 6

SP5 Balogh GyT Muumlller J Koumlnczoumll Aacute A model lacking relevant literature

comparsion J Pharm Biomed Anal 2015 104 47-48

3169 1

SP6 Koumlnczoumll Aacute Muumlller J Foumlldes E Beacuteni Z Veacutegh K Keacutery Aacute Balogh

GyT Applicability of a Blood-Brain Barrier Specific Artificial

Membrane Permeability Assay at the Early Stage of Natural Product-Based

CNS Drug Discovery J Nat Prod 2013 76 655-663

3285 15

SP7 Koumlnczoumll Aacute Rendes K Deacutekaacuteny M Muumlller J Riethmuumlller E Balogh

GyT Blood-brain barrier specific permeability assay reveals N-

methylated tyramine derivatives in standardized leaf extracts and herbal

products of Ginkgo biloba J Pharm Biomed Anal 2016 131 167-174

3169 -

SP8 Muumlller J Koumlnczoumll Aacute Martins A Csaacutebi J Fenyvesi F Hunyadi A

Balogh GyT BBB penetration-targeting physicochemical lead selection

Ecdysteroids as chemo-sensitizers against CNS tumors Eur J Pharm Sci

2017 96 571-577

3773 -

levelező szerző előző eacutevi impakt faktor $ fuumlggetlen hivatkozaacutesok szaacutema (2017 maacutejus 31)

Page 16: In vitro nem sejtes permeabilitási modellek...Dr. Balogh György Tibor Habilitációs tézisfüzet 4 „dermatomed” technikával előkészített bőrön végzett 40 vegyület vizsgálatából

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

16

ugyan de kimutathatoacute Tekintettel a kandicin ismert neurotoxikus hataacutesaacutera28

fontos lehet a kivonatok

kereskedelmi formalomban leacutevő G biloba termeacutekek monitorozaacutesa erre a komponensre is

10 aacutebra Tiramin szaacutermazeacutekok eloszlaacutesa Ginkgo biloba kivonatokban eacutes termeacutekekben illetve citrusfeacuteleacutekben

A Standard PhEur standard por B standard Minősiacutetett kereskedelmi referencia

63 Feacutelszintetikus ekdiszteroid szaacutermazeacutekok BBB-specifikus permeabilitaacutesaacutenak jellemzeacutese

631 Ekdiszteroid szaacutermazeacutekok mint portenciaacutelis gyoacutegyszerkeacutemiai ceacutelpontok

A feacutelszintetikus ekdiszteroidok PAMPA-BBB modellen toumlrteacutenő vizsgaacutelataacutera a Szegedi

Tudomaacutenyegyetemen Hunyadi Attila aacuteltal vezetett kutatoacutecsoporttal valoacute egyuumlttműkoumldeacutes kapcsaacuten

keruumllt sor Az ekdiszteroidok uacutej hataacutesteruumllete CNS-specifikus antitumor aktivitaacutes vizsgaacutelata kapcsaacuten

meruumllt fel a koumlzoumls egyuumlttműkoumldeacutes lehetőseacutege mely soraacuten a feladat a PAMPA-BBB vizsgaacutelat

segiacutetseacutegeacutevel olyan ekdiszteroid szaacutermazeacutek(ok) kivaacutelasztaacutesa volt mely(ek) hataacutesaacutet eacuterdemes a koumlltseacuteges

in vivo vizsgaacutelatban is kiproacutebaacutelni Az ekdiszteroidok a rovarokban alapvető fejlődeacutest eacutes vedleacutest

iraacutenyiacutetoacute hormonaacutelis szerepet toumlltenek be Az elmuacutelt eacutevek farmakoloacutegiai vizsgaacutelatai az aacuteltalaacutenos

anabolikus illetve az ahhoz szorosan kapcsoloacute adaptogeacuten (fizikai teljesiacutetmeacuteny fokozoacute eacutes stressz oldoacute)

hataacutes mellett raacutekellenes hataacutesaacutet is igazoltaacutek az ekdiszteroid vegyuumlletcsalaacutednak29

Ennek koumlszoumlnhetően

toumlbb ekdiszteroid tartalmuacute kivonat illetve taacuteplaacuteleacutek kiegeacutesziacutető vagy maacutes neacuteven bdquozoumlld anabolikumrdquo

keruumllt kereskedelmi forgalomba

632 Feacutelszintetikus ekdisztreoid szaacutermazeacutekok PAMPA-BBB eacutes in silico fizikai keacutemiai jellemzeacutese

A Szegedi Tudomaacutenyegyetem Farmakognoacutezia Inteacutezete aacuteltal izolaacutelt illetve előaacutelliacutetott oumlsszesen 37

termeacuteszetes vagy feacutelszintetikus ekdiszteroid szaacutermazeacutek vizsgaacutelataacutet veacutegeztuumlk el melyek szerkezete a

11 aacutebraacuten laacutethatoacute A vizsgaacutelt vegyuumlletek szerkezetuumlk alapjaacuten haacuterom alcsoportra oszthatoacutek (10 aacutebra

A minus 1-12 B minus 13-24 C minus 25-34) A haacuterom alcsoport azonos alapvaacutezzal rendelkezik Az A csoport

vegyuumlletei nem tartalmaznak dioxolaacuten gyűrűt miacuteg a B eacutes C csoport tagjai 1 eacutes 2 dioxolaacuten gyűrűvel

rendelkeznek

Első leacutepeacutesben a ACDPercepta programcsomag (ACD Labs)30

segiacutetseacutegeacutevel meghataacuteroztuk a

vegyuumlletek in silico fizikai keacutemiai parameacutetereit illetve clogBB eacuterteacutekeacutet A vegyuumlletek gyoacutegyszerkeacutemiai

eacutertelemben szeacuteles tartomaacutenyt fednek le mind molekulatoumlmeg (3625 lt MW lt 6749) polaacuteris felsziacuten

(944 lt TPSA lt 2176) szaacutemiacutetott lipofilitaacutes (-107 lt clogP lt 581) eacutes szaacutemiacutetott logBB (-200 lt

clogBB lt 072) eacuterteacutekeik alapjaacuten Ezt koumlvetően a vegyuumlletek in silico agyi penetraacutecioacuteja eacutes fizikai

keacutemiai karaktereacutenek oumlsszefuumlggeacutese a clogP illetve a TPSA eacuterteacutekek eacutes a clogBB adatok koumlzoumltti

korrelaacutecioacutejaacuten keresztuumll lett jellemezve Az eredmeacutenyek alapjaacuten a mindkeacutet esetben koumlzepes meacuterteacutekű

clogP eacutes clogBB koumlzoumltt pozitiacutev (R2 = 0707) miacuteg a TPSA eacutes a clogBB koumlzoumltt negatiacutev (R

2 = 0609)

lineaacuteris korrelaacutecioacute volt azonosiacutethatoacute A korrelaacutecioacutes eacuterteacutekek egyben arra is raacutemutattak hogy tisztaacuten in

silico adatok alapjaacuten az ekdiszteroidok BBB penetraacutecioacutejaacutenak jellemzeacutese a vegyuumlletek osztaacutelyozaacutesa

28Deguchi T Urakawa N Hayama T Ohkubo Y Jpn J Pharmacol 1963 13 143ndash59 29Bajguz A Bąkała I Talarek M Stud Nat Prod Chem 2015 45 121ndash45 30httpwwwacdlabscomproductspercepta

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

17

problematikus Ezen feluumll a vegyuumlletek TPSA eacuterteacuteke (TPSA gt 90) meacuteg az in silico becsleacutes alapjaacuten

BBB+ szaacutermazeacutekok (clogBB gt -05) eseteacuteben is kiacutevuumll esett a klasszikus gyoacutegyszerkeacutemiai teacuterre

vonatkozoacute TPSA tartomaacutenyboacutel Az elemzeacutes eredmeacutenye alaacutetaacutemasztja hogy a termeacuteszetes eredetű

vegyuumlletek gyoacutegyszerkeacutemiai szempontboacutel ortogonaacutelisak egyedi szerkezeti eacutes farmakoloacutegiai

tulajdonsaacutegot hordoznak

11 aacutebra A PAMPA-BBB modellel eacutes in silico parameacuteterekkel jellemzett feacutelszintetikus

ekdiszteroid szaacutermazeacutekok keacuteplete

Az in silico adatok ismereteacuteben az ekdisztreoid szaacutermazeacutekok vizsgaacutelataacutet ebben az esetben is a koraacutebban

noumlveacutenyi hatoacuteanyagok agyi penetraacutecioacutes sajaacutetsaacutegaacutenak jellemzeacuteseacutere kidolgozott PAMPA-BBB modell

felhasznaacutelaacutesaacuteval folytattuk A PAMPA-BBB modellben a legnagyobb BBB-specifikus penetraacutecioacutet a C

csoport vegyuumlletei mutattak Az ebbe a csoportba tartozoacute koumlzepes lipofilitaacutesuacute szaacutermazeacutekok (25 30-33)

permeabilitaacutesa eacutes membraacutenretencioacuteja is egyaraacutent magas volt Fokozott lipofilitaacutesuacute tagjai (26-29 34) viszont

vagy a mesterseacuteges lipidmembraacutenhoz koumltődtek vagy alacsony oldhatoacutesaacuteguk miatt nem voltak meacuterhetők

A szerkezet minus permeabilitaacutes oumlsszefuumlggeacutesek azonosiacutetaacutesaacutet koumlvetően a vizsgaacutelt ekdiszteroidokat PAMPA-BBB

permeabilitaacutesuk eacutes clogBB eacuterteacutekuumlk alapjaacuten is osztaacutelyoztuk A besorolaacutes ceacutelja a potenciaacutelisan magas agyi

penetraacutecioacutes sajaacutetsaacuteggal rendelkező ekdiszteroidok (logPe gt -60 eacutes clogBB gt 0) kivaacutelasztaacutes volt A

vegyuumlleteket neacutegy kategoacuteriaacuteba osztottuk A IV csoportba a PAMPA-BBB modell alapjaacuten nem penetraacuteloacute

vegyuumlletek keruumlltek melyeket tovaacutebbi keacutet alcsoportra lehetett osztani Neacutegy ekdiszteroid (10 aacutebra 16 26

29 34) eseteacuteben magas clogBB eacuterteacutekuumlk elleneacutere gaacutetolt BBB penetraacutecioacutet azonosiacutetottunk amit fokozott

lipofilitaacutesuk (clogP gt 3) eacutes nagymeacuterteacutekű membraacutenretencioacutejuk (MR gt 80) okozhatott A IV csoport

tovaacutebbi tizenegy tagja (11 aacutebra 3-9 12 23 24 37) azonos moacutedon viselkedett a keacutet modellben meacutert (MR

lt 25) eacutes becsuumllt parameacutetereik alapjaacuten hidrofil karakteruumlk voltak A III (10 aacutebra 1 2) eacutes a II (10 aacutebra

10) csoport vegyuumlleteinek a vaacuterhatoacutean alacsony illetve koumlzepes in vivo agyi penetraacutecioacutes tulajdonsaacutegaacutet

mind a PAMPA-BBB mind az in silico modell szaacutemiacutetaacutesa azonos moacutedon jelezte előre Az I csoportba a

fokozott agyi penetraacutecioacutejuacute ekdiszteroidokat soroltuk melyeket tovaacutebbi keacutet alcsoportra lehetett osztani

Tizenegy vegyuumlletneacutel (11 aacutebra 11 13-15 17-20 35 36) az in silico szaacutemiacutetaacutes (clogBBlt0) nem

taacutemasztotta alaacute a PAMPA-BBB modell előrejelzeacuteseacutet miacuteg oumlt vegyuumllet (11 aacutebra 25 30-33) eseteacuteben

aacuteltalunk meacutert in vitro eacutes az in silico adat is fokozott in vivo agyi penetraacutecioacutet jelzett előre A kapott

eredmeacutenyek illetve a gyoacutegyszerszerűseacutegre vonatkozoacute Muegge szűreacutesi kriteacuterium31

figyelembe veacuteteleacutevel a

25 31 eacutes 32 ekdiszteroid szaacutermazeacutekokat jeloumlltuumlk ki tovaacutebbi preklinikai vizsgaacutelatokra In vitro

neuroblasztomaacutes sejtvonalon veacutegzett vizsgaacutelatok alapjaacuten mind az oumlt vegyuumlletneacutel sikeruumllt igazolni a tumor

ellenes hataacutest Az aacuteltalunk kialakiacutetott szűreacutesi modell megfelelőseacutegeacutet egy időkoumlzben elveacutegzett in vivo

farmakokinetikai vizsgaacutelat is alaacutetaacutemasztotta Egyszeri doacutezisuacute intraperitoneaacutelis injekcioacutes adagolaacutest koumlvetően

a 25 ekdiszteroid szaacutermazeacutek (I csoport) szignifikaacutensan nagy mennyiseacutege volt kimutathatoacute patkaacutenyok

agyaacuteban miacuteg 3 (IV csoport) nem volt detektaacutelhatoacute32

31Muegge I Heald SL Brittelli D J Med Chem 2001 44 1841ndash6 32Kalaacutesz H Hunyadi A Tekes K Dolesal R Karvaly G Acta Chromatographica 2016 28 1ndash9

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

18

7 Teacutezisek

1 teacutezis

A certramidok mint szintetikus ceramid analoacutegok membraacutenalkotoacutekeacutent toumlrteacutenő alkalmazaacutesaacuteval illetve

optimaacutelaacutesi vizsgaacutelataink soraacuten kivaacutelasztott ideaacutelis szeacutenlaacutenchosszuacute certramid tovaacutebbaacute a koleszterin eacutes a

sztearinsav araacutenyaacutenak beaacutelliacutetaacutesaacuteval sikeruumllt kialakiacutetanunk egy az in vitro PAMPA rendszerben joacutel

alkalmazhatoacute mesterseacuteges membraacutent hatoacuteanyagok bőr penetraacutecioacute modellezeacuteseacutehez A mesterseacuteges

membraacuten oldoacutedaacutesaacuteeacutert felelős aacuteltalaacutenosan alkalmazott n-dodekaacuten szilikon olajra toumlrteacutenő csereacutejeacutevel

sikeruumllt eleacuternuumlnk a fizioloacutegiaacutes koumlruumllmeacutenyeket jobban koumlzeliacutető membraacuten hidrataacuteloacutedaacutesaacutet Oumlsszesseacutegeacuteben

elmondhatoacute hogy sikeruumllt kialakiacutetanunk egy olyan robusztus nagy aacuteteresztőkeacutepesseacutegű bőr-PAMPA

modellt ami az ex vivo humaacuten bőr permeabilitaacutesi vizsgaacutelatok eredmeacutenyeacutet joacutel visszaadja iacutegy a

gyoacutegyszerkutataacutes szaacutemaacutera alkalmas eszkoumlzkeacutent hasznaacutelhatoacute

2 teacutezis

A vizsgaacutelatok alapjaacuten sikeruumllt kidolgoznunk egy robusztus nagy aacuteteresztőkeacutepesseacutegű egykomponensű

n-dodekaacutent mint mesterseacuteges oldoacuteszer membraacutent tartalmazoacute PAMPA modellt ami alkalmas ex vivo

serteacutes bukkaacutelis mukoacutezaacuten keresztuumlli hatoacuteanyag felsziacutevoacutedaacutes modellezeacuteseacutere Ezen tuacutelmenően sikeruumllt

raacutemutatnunk hogy a kialakiacutetott bukkaacutelis-PAMPA modell formulaacutecioacutek kivaacutelasztaacutesaacuteban szimultaacuten

kioldoacutedaacutes-permeabilitaacutes vizsgaacutelatok előkeacutesziacuteteacuteseacuteben is hasznos eszkoumlz lehet

3 teacutezis

A PAMPA-BBB rendszer fejleszteacutese soraacuten optimaacuteltuk az inkubaacutecioacutes időt eacutes hőmeacuterseacutekletet a

mesterseacuteges membraacuten oumlsszeteacuteteleacutet tovaacutebbaacute a donor eacutes fogadoacute oldali koumlzegben segeacutedoldoacuteszerkeacutent

hasznaacutelt DMSO mennyiseacutegeacutet melynek eredmeacutenyekeacuteppen sikeruumllt egy a koraacutebbi in vitro nem sejtes

permeabilitaacutesi modellekhez viszonyiacutetva előrejelzőkeacutepesseacuteg eacutes meacutereacutesi ciklusidő tekinteteacuteben is

kedvezőbb modellt kialakiacutetanunk CNS-specifikus gyoacutegyszerjeloumllt vegyuumlletek permeabilitaacutesaacutenak

jellemzeacuteseacutere

4 teacutezis

A PLD kockaacutezat előrejelzeacuteseacutere iraacutenyuloacute modellfejleszteacutese soraacuten sikeruumllt bizonyiacutetanunk hogy a

(pH 74 rarr pH 40) gradiens pH elrendezeacutesű PAMPA modell alkalmas a citoszol rarr lizoszoacutema iraacutenyuacute

transzport modellezeacuteseacutere Oumlsszevetve az aacuteltalunk kialakiacutetott PAMPA modell eacutes az in vivo PLD

adatokat sikeruumllt raacutemutatnunk a szakirodalom aacuteltal javasolt egyiraacutenyuacute transzport mechanizmus

elsődleges jellegeacutere a PLD kialakulaacutesaacuteban Vizsgaacutelataink alapjaacuten igazoltuk tovaacutebbaacute hogy a PAMPA

rendszer alkalmas szoumlvetspecifikus penetraacutecioacutes folyamatok modellezeacuteseacutere is hiszen a tuumldő-specifikus

PAMPA modellel kapott kiemelkedő eredmeacuteny megfelel a PLD in vivo szoumlveti megjeleneacutes

gyakorisaacutegaacutenak A PAMPA modellben aacutelpozitiacutev eacutes aacutelnegatiacutev eredmeacutenyt adoacute hatoacuteanyagok eseteacuteben

irodalmi adatokkal eacutes sajaacutet meacutereacutesi eredmeacutenyekkel is sikeruumllt igazolnunk a metabolizmus szerepeacutet a

PLD kockaacutezat vaacuteltozaacutesaacuteban

5 teacutezis

A PAMPA-BBB modell alkalmazhatoacutesaacutegaacutet sikeruumllt kiterjesztenuumlnk noumlveacutenyi eredetű hatoacuteanyagok

BBB penetraacutecioacutejaacutenak jellemzeacuteseacutere is tovaacutebbaacute igazoltuk szelektivitaacutesaacutet fitokeacutemiai eacutertelemben is

Kihasznaacutelva a modell nagyfokuacute szelektivitaacutesaacutet sikeruumllt igazolnunk hasznaacutelhatoacutesaacutegaacutet noumlveacutenyi

kivonatok eseteacuteben is A PAMPA-BBB rendszer tesztkoumlruumllmeacutenyeinek moacutedosiacutetaacutesaacuteval (sokkomponensű

kivonatokat megemelt doacutezisban deuteraacutelt pufferben vizsgaacutelva) a fogadoacute oldali mintaacutek direkt NMR eacutes

LC-MS meacutereacuteseacutevel sikeruumllt dereplikaacutelnunk illetve uacutej BBB permeaacutebilis komponenskeacutent azonosiacutetanunk

kivaacutelasztott noumlveacutenyi kivonatok komponenseit Az eredmeacutenyek alapjaacuten igazoltuk hogy az aacuteltalunk

kialakiacutetott PAMPA-BBB ndash HPLC-MS ndash NMR kaszkaacuted egy uacutej hateacutekony megoldaacutest nyuacutejthat a

termeacuteszetes anyagokboacutel kiinduloacute koumlzponti idegrendszeri gyoacutegyszerkutataacutesban

6 teacutezis

A PAMPA-BBB - HPLC-MSMS kapcsolt technika segiacutetseacutegeacutevel Ginkgo biloba standardizaacutelt

kivonatokon sikeruumllt azonosiacutetanunk olyan BBB+ biomarkereket melyek megfeleltek az in vivo

farmakokinetikai illetve neurobioloacutegiai hataacutesukra vonatkozoacute leiacuteraacutesoknak Az eredmeacutenyeink tovaacutebbi

bizonyiacuteteacutekul szolgaacutelnak a habilitaacutecioacutem 5 teacuteziseacutehez vagyis a PAMPA-BBB technika alkalmas noumlveacutenyi

kivonatok illetve akaacuter patikai termeacutekek neurobioloacutegiailag aktiacutev komponenseinek azonosiacutetaacutesaacutera

Vizsgaacutelataink alapjaacuten G biloba kivonatokban elsőkeacutent iacutertunk le neacutegy tiramin szaacutermazeacutekot illetve ezek

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

19

mennyiseacutegi eloszlaacutesaacutet ginkgo termeacutekekben is sikeruumllt jellemeznuumlnk A kapott eredmeacutenyek alapjaacuten keacutet

tiramin szaacutermazeacutekot az N-metil-tiramint eacutes a hordenint potenciaacutelis BBB+ komponenskeacutent

azonosiacutetottuk A tiramin szaacutermazeacutekok ismert adrenerg eacutes MAO-gaacutetloacute hataacutesai alapjaacuten sikeruumllt

raacutemutatnunk lehetseacuteges szerepuumlkre a ginkgo kivonatok vaszkulaacuteris eacutes antidepresszaacutens hataacutesaacuteban

illetve a kandicin peacuteldaacutejaacuten a neurotoxikoloacutegiai kockaacutezatukra

7 teacutezis

A PAMPA-BBB modellben kapott permeabilitaacutesi adatok in silico fizikai keacutemiai eacutes clogBB

parameacuteterek illetve gyoacutegyszerszerűseacutegre vonatkozoacute szabaacutely felhasznaacutelaacutesaacuteval sikeruumllt egy olyan

oumlsszetett szűreacutesi kriteacuteriumrendszert kidolgoznunk ami alkalmasnak bizonyult feacutelszintetikus

ekdiszteroid szaacutermazeacutekok agyi penetraacutecioacutes keacuteszseacutegeacutenek osztaacutelyozaacutesaacutera A modellrendszer

alkalmazhatoacutesaacutegaacutet sikeruumllt alaacutetaacutemasztanunk in vitro farmakodinaacutemiaacutes illetve patkaacutenyokon veacutegzett in

vivo agyi penetraacutecioacutes vizsgaacutelatokkal is

8 Teacutezisek alapjaacutet keacutepező koumlzlemeacutenyek

IF Hiv

$

SP1 Sinkoacute B Garrigues TM Balogh GyT Nagy ZsK Tsinman O

Avdeef A Takaacutecs-Novaacutek K Skin-PAMPA A new method for fast

prediction of skin penetration Eur J Pharm Sci 2012 45 698-707

2987 45

SP2 Borbaacutes E Balogh A Bocz K Muumlller J Kiserdei Eacute Vigh T Sinkoacute

B Marosi A Halaacutesz A Dohaacutenyos Z Szente L Balogh GyT

Nagy ZsK In vitro dissolutionndashpermeation evaluation of an electrospun

cyclodextrin-based formulation of aripiprazole using uFluxTM

Int J

Pharm 2015 491 180-189

3994 6

SP3 Muumlller J Esső K Dargoacute G Koumlnczoumll Aacute Balogh GyT Tuning the

predictive capacity of the PAMPA-BBB model Eur J Pharm Sci 2015

79 53-60

3773 4

SP4 Balogh GyT Muumlller J Koumlnczoumll Aacute pH-gradient PAMPA-based in

vitro modell assay for drug-induced phospholipidosis in early stage of drug

discovery Eur J Pharm Sci 2013 49 81-89

3005 6

SP5 Balogh GyT Muumlller J Koumlnczoumll Aacute A model lacking relevant literature

comparsion J Pharm Biomed Anal 2015 104 47-48

3169 1

SP6 Koumlnczoumll Aacute Muumlller J Foumlldes E Beacuteni Z Veacutegh K Keacutery Aacute Balogh

GyT Applicability of a Blood-Brain Barrier Specific Artificial

Membrane Permeability Assay at the Early Stage of Natural Product-Based

CNS Drug Discovery J Nat Prod 2013 76 655-663

3285 15

SP7 Koumlnczoumll Aacute Rendes K Deacutekaacuteny M Muumlller J Riethmuumlller E Balogh

GyT Blood-brain barrier specific permeability assay reveals N-

methylated tyramine derivatives in standardized leaf extracts and herbal

products of Ginkgo biloba J Pharm Biomed Anal 2016 131 167-174

3169 -

SP8 Muumlller J Koumlnczoumll Aacute Martins A Csaacutebi J Fenyvesi F Hunyadi A

Balogh GyT BBB penetration-targeting physicochemical lead selection

Ecdysteroids as chemo-sensitizers against CNS tumors Eur J Pharm Sci

2017 96 571-577

3773 -

levelező szerző előző eacutevi impakt faktor $ fuumlggetlen hivatkozaacutesok szaacutema (2017 maacutejus 31)

Page 17: In vitro nem sejtes permeabilitási modellek...Dr. Balogh György Tibor Habilitációs tézisfüzet 4 „dermatomed” technikával előkészített bőrön végzett 40 vegyület vizsgálatából

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

17

problematikus Ezen feluumll a vegyuumlletek TPSA eacuterteacuteke (TPSA gt 90) meacuteg az in silico becsleacutes alapjaacuten

BBB+ szaacutermazeacutekok (clogBB gt -05) eseteacuteben is kiacutevuumll esett a klasszikus gyoacutegyszerkeacutemiai teacuterre

vonatkozoacute TPSA tartomaacutenyboacutel Az elemzeacutes eredmeacutenye alaacutetaacutemasztja hogy a termeacuteszetes eredetű

vegyuumlletek gyoacutegyszerkeacutemiai szempontboacutel ortogonaacutelisak egyedi szerkezeti eacutes farmakoloacutegiai

tulajdonsaacutegot hordoznak

11 aacutebra A PAMPA-BBB modellel eacutes in silico parameacuteterekkel jellemzett feacutelszintetikus

ekdiszteroid szaacutermazeacutekok keacuteplete

Az in silico adatok ismereteacuteben az ekdisztreoid szaacutermazeacutekok vizsgaacutelataacutet ebben az esetben is a koraacutebban

noumlveacutenyi hatoacuteanyagok agyi penetraacutecioacutes sajaacutetsaacutegaacutenak jellemzeacuteseacutere kidolgozott PAMPA-BBB modell

felhasznaacutelaacutesaacuteval folytattuk A PAMPA-BBB modellben a legnagyobb BBB-specifikus penetraacutecioacutet a C

csoport vegyuumlletei mutattak Az ebbe a csoportba tartozoacute koumlzepes lipofilitaacutesuacute szaacutermazeacutekok (25 30-33)

permeabilitaacutesa eacutes membraacutenretencioacuteja is egyaraacutent magas volt Fokozott lipofilitaacutesuacute tagjai (26-29 34) viszont

vagy a mesterseacuteges lipidmembraacutenhoz koumltődtek vagy alacsony oldhatoacutesaacuteguk miatt nem voltak meacuterhetők

A szerkezet minus permeabilitaacutes oumlsszefuumlggeacutesek azonosiacutetaacutesaacutet koumlvetően a vizsgaacutelt ekdiszteroidokat PAMPA-BBB

permeabilitaacutesuk eacutes clogBB eacuterteacutekuumlk alapjaacuten is osztaacutelyoztuk A besorolaacutes ceacutelja a potenciaacutelisan magas agyi

penetraacutecioacutes sajaacutetsaacuteggal rendelkező ekdiszteroidok (logPe gt -60 eacutes clogBB gt 0) kivaacutelasztaacutes volt A

vegyuumlleteket neacutegy kategoacuteriaacuteba osztottuk A IV csoportba a PAMPA-BBB modell alapjaacuten nem penetraacuteloacute

vegyuumlletek keruumlltek melyeket tovaacutebbi keacutet alcsoportra lehetett osztani Neacutegy ekdiszteroid (10 aacutebra 16 26

29 34) eseteacuteben magas clogBB eacuterteacutekuumlk elleneacutere gaacutetolt BBB penetraacutecioacutet azonosiacutetottunk amit fokozott

lipofilitaacutesuk (clogP gt 3) eacutes nagymeacuterteacutekű membraacutenretencioacutejuk (MR gt 80) okozhatott A IV csoport

tovaacutebbi tizenegy tagja (11 aacutebra 3-9 12 23 24 37) azonos moacutedon viselkedett a keacutet modellben meacutert (MR

lt 25) eacutes becsuumllt parameacutetereik alapjaacuten hidrofil karakteruumlk voltak A III (10 aacutebra 1 2) eacutes a II (10 aacutebra

10) csoport vegyuumlleteinek a vaacuterhatoacutean alacsony illetve koumlzepes in vivo agyi penetraacutecioacutes tulajdonsaacutegaacutet

mind a PAMPA-BBB mind az in silico modell szaacutemiacutetaacutesa azonos moacutedon jelezte előre Az I csoportba a

fokozott agyi penetraacutecioacutejuacute ekdiszteroidokat soroltuk melyeket tovaacutebbi keacutet alcsoportra lehetett osztani

Tizenegy vegyuumlletneacutel (11 aacutebra 11 13-15 17-20 35 36) az in silico szaacutemiacutetaacutes (clogBBlt0) nem

taacutemasztotta alaacute a PAMPA-BBB modell előrejelzeacuteseacutet miacuteg oumlt vegyuumllet (11 aacutebra 25 30-33) eseteacuteben

aacuteltalunk meacutert in vitro eacutes az in silico adat is fokozott in vivo agyi penetraacutecioacutet jelzett előre A kapott

eredmeacutenyek illetve a gyoacutegyszerszerűseacutegre vonatkozoacute Muegge szűreacutesi kriteacuterium31

figyelembe veacuteteleacutevel a

25 31 eacutes 32 ekdiszteroid szaacutermazeacutekokat jeloumlltuumlk ki tovaacutebbi preklinikai vizsgaacutelatokra In vitro

neuroblasztomaacutes sejtvonalon veacutegzett vizsgaacutelatok alapjaacuten mind az oumlt vegyuumlletneacutel sikeruumllt igazolni a tumor

ellenes hataacutest Az aacuteltalunk kialakiacutetott szűreacutesi modell megfelelőseacutegeacutet egy időkoumlzben elveacutegzett in vivo

farmakokinetikai vizsgaacutelat is alaacutetaacutemasztotta Egyszeri doacutezisuacute intraperitoneaacutelis injekcioacutes adagolaacutest koumlvetően

a 25 ekdiszteroid szaacutermazeacutek (I csoport) szignifikaacutensan nagy mennyiseacutege volt kimutathatoacute patkaacutenyok

agyaacuteban miacuteg 3 (IV csoport) nem volt detektaacutelhatoacute32

31Muegge I Heald SL Brittelli D J Med Chem 2001 44 1841ndash6 32Kalaacutesz H Hunyadi A Tekes K Dolesal R Karvaly G Acta Chromatographica 2016 28 1ndash9

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

18

7 Teacutezisek

1 teacutezis

A certramidok mint szintetikus ceramid analoacutegok membraacutenalkotoacutekeacutent toumlrteacutenő alkalmazaacutesaacuteval illetve

optimaacutelaacutesi vizsgaacutelataink soraacuten kivaacutelasztott ideaacutelis szeacutenlaacutenchosszuacute certramid tovaacutebbaacute a koleszterin eacutes a

sztearinsav araacutenyaacutenak beaacutelliacutetaacutesaacuteval sikeruumllt kialakiacutetanunk egy az in vitro PAMPA rendszerben joacutel

alkalmazhatoacute mesterseacuteges membraacutent hatoacuteanyagok bőr penetraacutecioacute modellezeacuteseacutehez A mesterseacuteges

membraacuten oldoacutedaacutesaacuteeacutert felelős aacuteltalaacutenosan alkalmazott n-dodekaacuten szilikon olajra toumlrteacutenő csereacutejeacutevel

sikeruumllt eleacuternuumlnk a fizioloacutegiaacutes koumlruumllmeacutenyeket jobban koumlzeliacutető membraacuten hidrataacuteloacutedaacutesaacutet Oumlsszesseacutegeacuteben

elmondhatoacute hogy sikeruumllt kialakiacutetanunk egy olyan robusztus nagy aacuteteresztőkeacutepesseacutegű bőr-PAMPA

modellt ami az ex vivo humaacuten bőr permeabilitaacutesi vizsgaacutelatok eredmeacutenyeacutet joacutel visszaadja iacutegy a

gyoacutegyszerkutataacutes szaacutemaacutera alkalmas eszkoumlzkeacutent hasznaacutelhatoacute

2 teacutezis

A vizsgaacutelatok alapjaacuten sikeruumllt kidolgoznunk egy robusztus nagy aacuteteresztőkeacutepesseacutegű egykomponensű

n-dodekaacutent mint mesterseacuteges oldoacuteszer membraacutent tartalmazoacute PAMPA modellt ami alkalmas ex vivo

serteacutes bukkaacutelis mukoacutezaacuten keresztuumlli hatoacuteanyag felsziacutevoacutedaacutes modellezeacuteseacutere Ezen tuacutelmenően sikeruumllt

raacutemutatnunk hogy a kialakiacutetott bukkaacutelis-PAMPA modell formulaacutecioacutek kivaacutelasztaacutesaacuteban szimultaacuten

kioldoacutedaacutes-permeabilitaacutes vizsgaacutelatok előkeacutesziacuteteacuteseacuteben is hasznos eszkoumlz lehet

3 teacutezis

A PAMPA-BBB rendszer fejleszteacutese soraacuten optimaacuteltuk az inkubaacutecioacutes időt eacutes hőmeacuterseacutekletet a

mesterseacuteges membraacuten oumlsszeteacuteteleacutet tovaacutebbaacute a donor eacutes fogadoacute oldali koumlzegben segeacutedoldoacuteszerkeacutent

hasznaacutelt DMSO mennyiseacutegeacutet melynek eredmeacutenyekeacuteppen sikeruumllt egy a koraacutebbi in vitro nem sejtes

permeabilitaacutesi modellekhez viszonyiacutetva előrejelzőkeacutepesseacuteg eacutes meacutereacutesi ciklusidő tekinteteacuteben is

kedvezőbb modellt kialakiacutetanunk CNS-specifikus gyoacutegyszerjeloumllt vegyuumlletek permeabilitaacutesaacutenak

jellemzeacuteseacutere

4 teacutezis

A PLD kockaacutezat előrejelzeacuteseacutere iraacutenyuloacute modellfejleszteacutese soraacuten sikeruumllt bizonyiacutetanunk hogy a

(pH 74 rarr pH 40) gradiens pH elrendezeacutesű PAMPA modell alkalmas a citoszol rarr lizoszoacutema iraacutenyuacute

transzport modellezeacuteseacutere Oumlsszevetve az aacuteltalunk kialakiacutetott PAMPA modell eacutes az in vivo PLD

adatokat sikeruumllt raacutemutatnunk a szakirodalom aacuteltal javasolt egyiraacutenyuacute transzport mechanizmus

elsődleges jellegeacutere a PLD kialakulaacutesaacuteban Vizsgaacutelataink alapjaacuten igazoltuk tovaacutebbaacute hogy a PAMPA

rendszer alkalmas szoumlvetspecifikus penetraacutecioacutes folyamatok modellezeacuteseacutere is hiszen a tuumldő-specifikus

PAMPA modellel kapott kiemelkedő eredmeacuteny megfelel a PLD in vivo szoumlveti megjeleneacutes

gyakorisaacutegaacutenak A PAMPA modellben aacutelpozitiacutev eacutes aacutelnegatiacutev eredmeacutenyt adoacute hatoacuteanyagok eseteacuteben

irodalmi adatokkal eacutes sajaacutet meacutereacutesi eredmeacutenyekkel is sikeruumllt igazolnunk a metabolizmus szerepeacutet a

PLD kockaacutezat vaacuteltozaacutesaacuteban

5 teacutezis

A PAMPA-BBB modell alkalmazhatoacutesaacutegaacutet sikeruumllt kiterjesztenuumlnk noumlveacutenyi eredetű hatoacuteanyagok

BBB penetraacutecioacutejaacutenak jellemzeacuteseacutere is tovaacutebbaacute igazoltuk szelektivitaacutesaacutet fitokeacutemiai eacutertelemben is

Kihasznaacutelva a modell nagyfokuacute szelektivitaacutesaacutet sikeruumllt igazolnunk hasznaacutelhatoacutesaacutegaacutet noumlveacutenyi

kivonatok eseteacuteben is A PAMPA-BBB rendszer tesztkoumlruumllmeacutenyeinek moacutedosiacutetaacutesaacuteval (sokkomponensű

kivonatokat megemelt doacutezisban deuteraacutelt pufferben vizsgaacutelva) a fogadoacute oldali mintaacutek direkt NMR eacutes

LC-MS meacutereacuteseacutevel sikeruumllt dereplikaacutelnunk illetve uacutej BBB permeaacutebilis komponenskeacutent azonosiacutetanunk

kivaacutelasztott noumlveacutenyi kivonatok komponenseit Az eredmeacutenyek alapjaacuten igazoltuk hogy az aacuteltalunk

kialakiacutetott PAMPA-BBB ndash HPLC-MS ndash NMR kaszkaacuted egy uacutej hateacutekony megoldaacutest nyuacutejthat a

termeacuteszetes anyagokboacutel kiinduloacute koumlzponti idegrendszeri gyoacutegyszerkutataacutesban

6 teacutezis

A PAMPA-BBB - HPLC-MSMS kapcsolt technika segiacutetseacutegeacutevel Ginkgo biloba standardizaacutelt

kivonatokon sikeruumllt azonosiacutetanunk olyan BBB+ biomarkereket melyek megfeleltek az in vivo

farmakokinetikai illetve neurobioloacutegiai hataacutesukra vonatkozoacute leiacuteraacutesoknak Az eredmeacutenyeink tovaacutebbi

bizonyiacuteteacutekul szolgaacutelnak a habilitaacutecioacutem 5 teacuteziseacutehez vagyis a PAMPA-BBB technika alkalmas noumlveacutenyi

kivonatok illetve akaacuter patikai termeacutekek neurobioloacutegiailag aktiacutev komponenseinek azonosiacutetaacutesaacutera

Vizsgaacutelataink alapjaacuten G biloba kivonatokban elsőkeacutent iacutertunk le neacutegy tiramin szaacutermazeacutekot illetve ezek

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

19

mennyiseacutegi eloszlaacutesaacutet ginkgo termeacutekekben is sikeruumllt jellemeznuumlnk A kapott eredmeacutenyek alapjaacuten keacutet

tiramin szaacutermazeacutekot az N-metil-tiramint eacutes a hordenint potenciaacutelis BBB+ komponenskeacutent

azonosiacutetottuk A tiramin szaacutermazeacutekok ismert adrenerg eacutes MAO-gaacutetloacute hataacutesai alapjaacuten sikeruumllt

raacutemutatnunk lehetseacuteges szerepuumlkre a ginkgo kivonatok vaszkulaacuteris eacutes antidepresszaacutens hataacutesaacuteban

illetve a kandicin peacuteldaacutejaacuten a neurotoxikoloacutegiai kockaacutezatukra

7 teacutezis

A PAMPA-BBB modellben kapott permeabilitaacutesi adatok in silico fizikai keacutemiai eacutes clogBB

parameacuteterek illetve gyoacutegyszerszerűseacutegre vonatkozoacute szabaacutely felhasznaacutelaacutesaacuteval sikeruumllt egy olyan

oumlsszetett szűreacutesi kriteacuteriumrendszert kidolgoznunk ami alkalmasnak bizonyult feacutelszintetikus

ekdiszteroid szaacutermazeacutekok agyi penetraacutecioacutes keacuteszseacutegeacutenek osztaacutelyozaacutesaacutera A modellrendszer

alkalmazhatoacutesaacutegaacutet sikeruumllt alaacutetaacutemasztanunk in vitro farmakodinaacutemiaacutes illetve patkaacutenyokon veacutegzett in

vivo agyi penetraacutecioacutes vizsgaacutelatokkal is

8 Teacutezisek alapjaacutet keacutepező koumlzlemeacutenyek

IF Hiv

$

SP1 Sinkoacute B Garrigues TM Balogh GyT Nagy ZsK Tsinman O

Avdeef A Takaacutecs-Novaacutek K Skin-PAMPA A new method for fast

prediction of skin penetration Eur J Pharm Sci 2012 45 698-707

2987 45

SP2 Borbaacutes E Balogh A Bocz K Muumlller J Kiserdei Eacute Vigh T Sinkoacute

B Marosi A Halaacutesz A Dohaacutenyos Z Szente L Balogh GyT

Nagy ZsK In vitro dissolutionndashpermeation evaluation of an electrospun

cyclodextrin-based formulation of aripiprazole using uFluxTM

Int J

Pharm 2015 491 180-189

3994 6

SP3 Muumlller J Esső K Dargoacute G Koumlnczoumll Aacute Balogh GyT Tuning the

predictive capacity of the PAMPA-BBB model Eur J Pharm Sci 2015

79 53-60

3773 4

SP4 Balogh GyT Muumlller J Koumlnczoumll Aacute pH-gradient PAMPA-based in

vitro modell assay for drug-induced phospholipidosis in early stage of drug

discovery Eur J Pharm Sci 2013 49 81-89

3005 6

SP5 Balogh GyT Muumlller J Koumlnczoumll Aacute A model lacking relevant literature

comparsion J Pharm Biomed Anal 2015 104 47-48

3169 1

SP6 Koumlnczoumll Aacute Muumlller J Foumlldes E Beacuteni Z Veacutegh K Keacutery Aacute Balogh

GyT Applicability of a Blood-Brain Barrier Specific Artificial

Membrane Permeability Assay at the Early Stage of Natural Product-Based

CNS Drug Discovery J Nat Prod 2013 76 655-663

3285 15

SP7 Koumlnczoumll Aacute Rendes K Deacutekaacuteny M Muumlller J Riethmuumlller E Balogh

GyT Blood-brain barrier specific permeability assay reveals N-

methylated tyramine derivatives in standardized leaf extracts and herbal

products of Ginkgo biloba J Pharm Biomed Anal 2016 131 167-174

3169 -

SP8 Muumlller J Koumlnczoumll Aacute Martins A Csaacutebi J Fenyvesi F Hunyadi A

Balogh GyT BBB penetration-targeting physicochemical lead selection

Ecdysteroids as chemo-sensitizers against CNS tumors Eur J Pharm Sci

2017 96 571-577

3773 -

levelező szerző előző eacutevi impakt faktor $ fuumlggetlen hivatkozaacutesok szaacutema (2017 maacutejus 31)

Page 18: In vitro nem sejtes permeabilitási modellek...Dr. Balogh György Tibor Habilitációs tézisfüzet 4 „dermatomed” technikával előkészített bőrön végzett 40 vegyület vizsgálatából

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

18

7 Teacutezisek

1 teacutezis

A certramidok mint szintetikus ceramid analoacutegok membraacutenalkotoacutekeacutent toumlrteacutenő alkalmazaacutesaacuteval illetve

optimaacutelaacutesi vizsgaacutelataink soraacuten kivaacutelasztott ideaacutelis szeacutenlaacutenchosszuacute certramid tovaacutebbaacute a koleszterin eacutes a

sztearinsav araacutenyaacutenak beaacutelliacutetaacutesaacuteval sikeruumllt kialakiacutetanunk egy az in vitro PAMPA rendszerben joacutel

alkalmazhatoacute mesterseacuteges membraacutent hatoacuteanyagok bőr penetraacutecioacute modellezeacuteseacutehez A mesterseacuteges

membraacuten oldoacutedaacutesaacuteeacutert felelős aacuteltalaacutenosan alkalmazott n-dodekaacuten szilikon olajra toumlrteacutenő csereacutejeacutevel

sikeruumllt eleacuternuumlnk a fizioloacutegiaacutes koumlruumllmeacutenyeket jobban koumlzeliacutető membraacuten hidrataacuteloacutedaacutesaacutet Oumlsszesseacutegeacuteben

elmondhatoacute hogy sikeruumllt kialakiacutetanunk egy olyan robusztus nagy aacuteteresztőkeacutepesseacutegű bőr-PAMPA

modellt ami az ex vivo humaacuten bőr permeabilitaacutesi vizsgaacutelatok eredmeacutenyeacutet joacutel visszaadja iacutegy a

gyoacutegyszerkutataacutes szaacutemaacutera alkalmas eszkoumlzkeacutent hasznaacutelhatoacute

2 teacutezis

A vizsgaacutelatok alapjaacuten sikeruumllt kidolgoznunk egy robusztus nagy aacuteteresztőkeacutepesseacutegű egykomponensű

n-dodekaacutent mint mesterseacuteges oldoacuteszer membraacutent tartalmazoacute PAMPA modellt ami alkalmas ex vivo

serteacutes bukkaacutelis mukoacutezaacuten keresztuumlli hatoacuteanyag felsziacutevoacutedaacutes modellezeacuteseacutere Ezen tuacutelmenően sikeruumllt

raacutemutatnunk hogy a kialakiacutetott bukkaacutelis-PAMPA modell formulaacutecioacutek kivaacutelasztaacutesaacuteban szimultaacuten

kioldoacutedaacutes-permeabilitaacutes vizsgaacutelatok előkeacutesziacuteteacuteseacuteben is hasznos eszkoumlz lehet

3 teacutezis

A PAMPA-BBB rendszer fejleszteacutese soraacuten optimaacuteltuk az inkubaacutecioacutes időt eacutes hőmeacuterseacutekletet a

mesterseacuteges membraacuten oumlsszeteacuteteleacutet tovaacutebbaacute a donor eacutes fogadoacute oldali koumlzegben segeacutedoldoacuteszerkeacutent

hasznaacutelt DMSO mennyiseacutegeacutet melynek eredmeacutenyekeacuteppen sikeruumllt egy a koraacutebbi in vitro nem sejtes

permeabilitaacutesi modellekhez viszonyiacutetva előrejelzőkeacutepesseacuteg eacutes meacutereacutesi ciklusidő tekinteteacuteben is

kedvezőbb modellt kialakiacutetanunk CNS-specifikus gyoacutegyszerjeloumllt vegyuumlletek permeabilitaacutesaacutenak

jellemzeacuteseacutere

4 teacutezis

A PLD kockaacutezat előrejelzeacuteseacutere iraacutenyuloacute modellfejleszteacutese soraacuten sikeruumllt bizonyiacutetanunk hogy a

(pH 74 rarr pH 40) gradiens pH elrendezeacutesű PAMPA modell alkalmas a citoszol rarr lizoszoacutema iraacutenyuacute

transzport modellezeacuteseacutere Oumlsszevetve az aacuteltalunk kialakiacutetott PAMPA modell eacutes az in vivo PLD

adatokat sikeruumllt raacutemutatnunk a szakirodalom aacuteltal javasolt egyiraacutenyuacute transzport mechanizmus

elsődleges jellegeacutere a PLD kialakulaacutesaacuteban Vizsgaacutelataink alapjaacuten igazoltuk tovaacutebbaacute hogy a PAMPA

rendszer alkalmas szoumlvetspecifikus penetraacutecioacutes folyamatok modellezeacuteseacutere is hiszen a tuumldő-specifikus

PAMPA modellel kapott kiemelkedő eredmeacuteny megfelel a PLD in vivo szoumlveti megjeleneacutes

gyakorisaacutegaacutenak A PAMPA modellben aacutelpozitiacutev eacutes aacutelnegatiacutev eredmeacutenyt adoacute hatoacuteanyagok eseteacuteben

irodalmi adatokkal eacutes sajaacutet meacutereacutesi eredmeacutenyekkel is sikeruumllt igazolnunk a metabolizmus szerepeacutet a

PLD kockaacutezat vaacuteltozaacutesaacuteban

5 teacutezis

A PAMPA-BBB modell alkalmazhatoacutesaacutegaacutet sikeruumllt kiterjesztenuumlnk noumlveacutenyi eredetű hatoacuteanyagok

BBB penetraacutecioacutejaacutenak jellemzeacuteseacutere is tovaacutebbaacute igazoltuk szelektivitaacutesaacutet fitokeacutemiai eacutertelemben is

Kihasznaacutelva a modell nagyfokuacute szelektivitaacutesaacutet sikeruumllt igazolnunk hasznaacutelhatoacutesaacutegaacutet noumlveacutenyi

kivonatok eseteacuteben is A PAMPA-BBB rendszer tesztkoumlruumllmeacutenyeinek moacutedosiacutetaacutesaacuteval (sokkomponensű

kivonatokat megemelt doacutezisban deuteraacutelt pufferben vizsgaacutelva) a fogadoacute oldali mintaacutek direkt NMR eacutes

LC-MS meacutereacuteseacutevel sikeruumllt dereplikaacutelnunk illetve uacutej BBB permeaacutebilis komponenskeacutent azonosiacutetanunk

kivaacutelasztott noumlveacutenyi kivonatok komponenseit Az eredmeacutenyek alapjaacuten igazoltuk hogy az aacuteltalunk

kialakiacutetott PAMPA-BBB ndash HPLC-MS ndash NMR kaszkaacuted egy uacutej hateacutekony megoldaacutest nyuacutejthat a

termeacuteszetes anyagokboacutel kiinduloacute koumlzponti idegrendszeri gyoacutegyszerkutataacutesban

6 teacutezis

A PAMPA-BBB - HPLC-MSMS kapcsolt technika segiacutetseacutegeacutevel Ginkgo biloba standardizaacutelt

kivonatokon sikeruumllt azonosiacutetanunk olyan BBB+ biomarkereket melyek megfeleltek az in vivo

farmakokinetikai illetve neurobioloacutegiai hataacutesukra vonatkozoacute leiacuteraacutesoknak Az eredmeacutenyeink tovaacutebbi

bizonyiacuteteacutekul szolgaacutelnak a habilitaacutecioacutem 5 teacuteziseacutehez vagyis a PAMPA-BBB technika alkalmas noumlveacutenyi

kivonatok illetve akaacuter patikai termeacutekek neurobioloacutegiailag aktiacutev komponenseinek azonosiacutetaacutesaacutera

Vizsgaacutelataink alapjaacuten G biloba kivonatokban elsőkeacutent iacutertunk le neacutegy tiramin szaacutermazeacutekot illetve ezek

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

19

mennyiseacutegi eloszlaacutesaacutet ginkgo termeacutekekben is sikeruumllt jellemeznuumlnk A kapott eredmeacutenyek alapjaacuten keacutet

tiramin szaacutermazeacutekot az N-metil-tiramint eacutes a hordenint potenciaacutelis BBB+ komponenskeacutent

azonosiacutetottuk A tiramin szaacutermazeacutekok ismert adrenerg eacutes MAO-gaacutetloacute hataacutesai alapjaacuten sikeruumllt

raacutemutatnunk lehetseacuteges szerepuumlkre a ginkgo kivonatok vaszkulaacuteris eacutes antidepresszaacutens hataacutesaacuteban

illetve a kandicin peacuteldaacutejaacuten a neurotoxikoloacutegiai kockaacutezatukra

7 teacutezis

A PAMPA-BBB modellben kapott permeabilitaacutesi adatok in silico fizikai keacutemiai eacutes clogBB

parameacuteterek illetve gyoacutegyszerszerűseacutegre vonatkozoacute szabaacutely felhasznaacutelaacutesaacuteval sikeruumllt egy olyan

oumlsszetett szűreacutesi kriteacuteriumrendszert kidolgoznunk ami alkalmasnak bizonyult feacutelszintetikus

ekdiszteroid szaacutermazeacutekok agyi penetraacutecioacutes keacuteszseacutegeacutenek osztaacutelyozaacutesaacutera A modellrendszer

alkalmazhatoacutesaacutegaacutet sikeruumllt alaacutetaacutemasztanunk in vitro farmakodinaacutemiaacutes illetve patkaacutenyokon veacutegzett in

vivo agyi penetraacutecioacutes vizsgaacutelatokkal is

8 Teacutezisek alapjaacutet keacutepező koumlzlemeacutenyek

IF Hiv

$

SP1 Sinkoacute B Garrigues TM Balogh GyT Nagy ZsK Tsinman O

Avdeef A Takaacutecs-Novaacutek K Skin-PAMPA A new method for fast

prediction of skin penetration Eur J Pharm Sci 2012 45 698-707

2987 45

SP2 Borbaacutes E Balogh A Bocz K Muumlller J Kiserdei Eacute Vigh T Sinkoacute

B Marosi A Halaacutesz A Dohaacutenyos Z Szente L Balogh GyT

Nagy ZsK In vitro dissolutionndashpermeation evaluation of an electrospun

cyclodextrin-based formulation of aripiprazole using uFluxTM

Int J

Pharm 2015 491 180-189

3994 6

SP3 Muumlller J Esső K Dargoacute G Koumlnczoumll Aacute Balogh GyT Tuning the

predictive capacity of the PAMPA-BBB model Eur J Pharm Sci 2015

79 53-60

3773 4

SP4 Balogh GyT Muumlller J Koumlnczoumll Aacute pH-gradient PAMPA-based in

vitro modell assay for drug-induced phospholipidosis in early stage of drug

discovery Eur J Pharm Sci 2013 49 81-89

3005 6

SP5 Balogh GyT Muumlller J Koumlnczoumll Aacute A model lacking relevant literature

comparsion J Pharm Biomed Anal 2015 104 47-48

3169 1

SP6 Koumlnczoumll Aacute Muumlller J Foumlldes E Beacuteni Z Veacutegh K Keacutery Aacute Balogh

GyT Applicability of a Blood-Brain Barrier Specific Artificial

Membrane Permeability Assay at the Early Stage of Natural Product-Based

CNS Drug Discovery J Nat Prod 2013 76 655-663

3285 15

SP7 Koumlnczoumll Aacute Rendes K Deacutekaacuteny M Muumlller J Riethmuumlller E Balogh

GyT Blood-brain barrier specific permeability assay reveals N-

methylated tyramine derivatives in standardized leaf extracts and herbal

products of Ginkgo biloba J Pharm Biomed Anal 2016 131 167-174

3169 -

SP8 Muumlller J Koumlnczoumll Aacute Martins A Csaacutebi J Fenyvesi F Hunyadi A

Balogh GyT BBB penetration-targeting physicochemical lead selection

Ecdysteroids as chemo-sensitizers against CNS tumors Eur J Pharm Sci

2017 96 571-577

3773 -

levelező szerző előző eacutevi impakt faktor $ fuumlggetlen hivatkozaacutesok szaacutema (2017 maacutejus 31)

Page 19: In vitro nem sejtes permeabilitási modellek...Dr. Balogh György Tibor Habilitációs tézisfüzet 4 „dermatomed” technikával előkészített bőrön végzett 40 vegyület vizsgálatából

Dr Balogh Gyoumlrgy Tibor Habilitaacutecioacutes teacutezisfuumlzet

19

mennyiseacutegi eloszlaacutesaacutet ginkgo termeacutekekben is sikeruumllt jellemeznuumlnk A kapott eredmeacutenyek alapjaacuten keacutet

tiramin szaacutermazeacutekot az N-metil-tiramint eacutes a hordenint potenciaacutelis BBB+ komponenskeacutent

azonosiacutetottuk A tiramin szaacutermazeacutekok ismert adrenerg eacutes MAO-gaacutetloacute hataacutesai alapjaacuten sikeruumllt

raacutemutatnunk lehetseacuteges szerepuumlkre a ginkgo kivonatok vaszkulaacuteris eacutes antidepresszaacutens hataacutesaacuteban

illetve a kandicin peacuteldaacutejaacuten a neurotoxikoloacutegiai kockaacutezatukra

7 teacutezis

A PAMPA-BBB modellben kapott permeabilitaacutesi adatok in silico fizikai keacutemiai eacutes clogBB

parameacuteterek illetve gyoacutegyszerszerűseacutegre vonatkozoacute szabaacutely felhasznaacutelaacutesaacuteval sikeruumllt egy olyan

oumlsszetett szűreacutesi kriteacuteriumrendszert kidolgoznunk ami alkalmasnak bizonyult feacutelszintetikus

ekdiszteroid szaacutermazeacutekok agyi penetraacutecioacutes keacuteszseacutegeacutenek osztaacutelyozaacutesaacutera A modellrendszer

alkalmazhatoacutesaacutegaacutet sikeruumllt alaacutetaacutemasztanunk in vitro farmakodinaacutemiaacutes illetve patkaacutenyokon veacutegzett in

vivo agyi penetraacutecioacutes vizsgaacutelatokkal is

8 Teacutezisek alapjaacutet keacutepező koumlzlemeacutenyek

IF Hiv

$

SP1 Sinkoacute B Garrigues TM Balogh GyT Nagy ZsK Tsinman O

Avdeef A Takaacutecs-Novaacutek K Skin-PAMPA A new method for fast

prediction of skin penetration Eur J Pharm Sci 2012 45 698-707

2987 45

SP2 Borbaacutes E Balogh A Bocz K Muumlller J Kiserdei Eacute Vigh T Sinkoacute

B Marosi A Halaacutesz A Dohaacutenyos Z Szente L Balogh GyT

Nagy ZsK In vitro dissolutionndashpermeation evaluation of an electrospun

cyclodextrin-based formulation of aripiprazole using uFluxTM

Int J

Pharm 2015 491 180-189

3994 6

SP3 Muumlller J Esső K Dargoacute G Koumlnczoumll Aacute Balogh GyT Tuning the

predictive capacity of the PAMPA-BBB model Eur J Pharm Sci 2015

79 53-60

3773 4

SP4 Balogh GyT Muumlller J Koumlnczoumll Aacute pH-gradient PAMPA-based in

vitro modell assay for drug-induced phospholipidosis in early stage of drug

discovery Eur J Pharm Sci 2013 49 81-89

3005 6

SP5 Balogh GyT Muumlller J Koumlnczoumll Aacute A model lacking relevant literature

comparsion J Pharm Biomed Anal 2015 104 47-48

3169 1

SP6 Koumlnczoumll Aacute Muumlller J Foumlldes E Beacuteni Z Veacutegh K Keacutery Aacute Balogh

GyT Applicability of a Blood-Brain Barrier Specific Artificial

Membrane Permeability Assay at the Early Stage of Natural Product-Based

CNS Drug Discovery J Nat Prod 2013 76 655-663

3285 15

SP7 Koumlnczoumll Aacute Rendes K Deacutekaacuteny M Muumlller J Riethmuumlller E Balogh

GyT Blood-brain barrier specific permeability assay reveals N-

methylated tyramine derivatives in standardized leaf extracts and herbal

products of Ginkgo biloba J Pharm Biomed Anal 2016 131 167-174

3169 -

SP8 Muumlller J Koumlnczoumll Aacute Martins A Csaacutebi J Fenyvesi F Hunyadi A

Balogh GyT BBB penetration-targeting physicochemical lead selection

Ecdysteroids as chemo-sensitizers against CNS tumors Eur J Pharm Sci

2017 96 571-577

3773 -

levelező szerző előző eacutevi impakt faktor $ fuumlggetlen hivatkozaacutesok szaacutema (2017 maacutejus 31)