Application of high-performance separation methods (MEKC, CZE, HPLC) to characterize bioactive molecules.  Page description

Help  Print 
Back »
 

Details of project

  
Identifier
60197
Type K
Principal investigator Schubert, Anikó
Title in Hungarian Nagyfelbontású elválasztástechnikai módszerek (MEKC, CZE, HPLC) alkalmazása bioaktív molekulák jellemzésében.
Title in English Application of high-performance separation methods (MEKC, CZE, HPLC) to characterize bioactive molecules.
Keywords in Hungarian Elválasztástechnika, kromatográfia, kapilláris elektroforézis, micelláris elektrokinetikai kromatográfia,
Keywords in English Chromatography, capillary electrophoresis, micellar electrokinetic chromatography
Discipline
Analytical Chemistry (Council of Physical Sciences)90 %
Physical Chemistry and Theoretical Chemistry (Council of Physical Sciences)10 %
Panel Chemistry 1
Department or equivalent Pathobiochemistry Research Group of Hungarian Academy of Scienses in Semmelweis (Office for Research Groups Attached to Universities and Other Institutions)
Participants Huszár, Mónika
Idei, Miklós
Kiss, Éva
Kissné Dobos, Zsófia
Varga, András
Starting date 2006-01-01
Closing date 2009-12-31
Funding (in million HUF) 10.000
FTE (full time equivalent) 10.00
state closed project
Summary in Hungarian
A vizsgált molekulák és a micellák közötti kölcsönhatás jellemzése MEKC-ben
Folytatni kívánjuk a fázistartózkodási idő függvény tulajdonságainak elemzését. Vizsgáljuk a micelláris fázistartózkodási idő függését a micelláris fázis koncentrációjától, az állófázis típusától, jellegétől (a vizsgálatot kiterjesztjük a Na-dodecil szulfát (SDS) állófázison kívül más kationos-, illetve anionos, kevert és az un. membrán mimikáló állófázisokra is). Különböző típusú (pl. donor, akceptor, dipól, diszperziós, stb.) kölcsönhatásokra alkalmas tesztvegyületeket alkalmazunk a különböző micelláris fázisok retenciós tulajdonságainak, szelektivitásának feltérképezésére, összehasonlítására.
Biológiailag aktív molekulák fizikai-kémiai paramétereinek meghatározása
Nagyfelbontású elválasztástechnikai módszereket (HPLC, kapilláris zóna elektroforézis, micelláris elektrokinetikai kromatográfia) fejlesztünk ki és alkalmazunk a kombinációs molekulakönyvtárak analízisében, minősítésében.
Várható eredmények
A kidolgozandó módszerekkel lehetővé válik:
1, biológiailag aktív molekulák fizikai-kémiai paramétereinek gyors jellemzése;
2, az analizált molekulák és a micellák közötti kölcsönhatás jellemzése MEKC-ben;
3, gyógyszermolekulák és biomembránok közötti kölcsönhatás modellezése;
4, a MEKC-ben alkalmazott pseudostacioner fázisok jellemzése;
5, lehetőség a szerkezet/hidrofóbitás/biológiai aktivitás összefüggések vizsgálatára, a
szintetikus tervezés támogatásához.
Summary
Characterization of the interaction between the analytes and the micelles in MEKC
We wish to continue the development of the MEKC calculation method. Characteristics of the phase residence time:dependence of the micellar phase residence time on the chemical nature and concentration of the micellar phase will be investigated. The experimental work will be extended to various MEKC pseudo-stationary phases (anionic-, cationic and membrane-mimic ones). Test compounds of different chemical nature will be utilized to characterize and compare retention ability, selectivity of the different micellar pseudo-stationary phases.
Determination of physico chemical parameters of biologically active compounds
Separation techniques of high performance (reversed phase liquid chromatography, capillary zone electrophoresis, micellar electrokinetic chromatography) applicable in the qualification of the molecular libraries synthesized in our laboratory will be developed and applied.
Expectable results
1, fast determination of the physico-chemical parameters of biologically active molecules;
2, characterization of the interaction of the analytes and micelles in MEKC;
3, characterization of the interaction between the dugs or drug candidate molecules and
membranes;
4, characterization and comparison of the micellar pseudo-stationary phases applied in
micellar electrokinetic chromatography;
5, structure/activity investigations supporting the synthetic work.




 

Final report

  
Results in Hungarian
Molekulakönyvtárak vizsgálatára kidolgozott HPLC módszerrel összefüggéseket állapítottunk meg a szerkezet-hidrofóbitás és szerkezet-membránkölcsönhatás jellemzésére. Mért és számított lipofilitási adatok valamint biológiai aktivitás alapján egy lipofilitási tartományt határoztunk meg ahol jó antiproliferatív hatás várható. Membránokkal való kölcsönhatást immobilizált mesterséges membrán (IAM) oszlopon vizsgáltuk. Izomer vegyületeknél a tradicionális fordított fázisú oszlopnál, az IAM oszlop hatékonyabb volt a vegyületek elválasztásában, így lipofilitásuk megkülönböztetésében is. Fizikai határfelületi vizsgálati módszerekkel különböző polimerek bevonatképző tulajdonságait, a lipid réteg és hatóanyagok kölcsönhatását határoztuk meg. A falbevonat PLA/Pluronic összetételének változtatásával a nem kívánatos adszorpció csökkenthető. A micelláris elektrokinetikus kromatográfiában alkalmazott detergensekből, kevert pszeudo-állófázisok lipofilicitását és metilén-szelektivitását vizsgálva a retenciós paraméterek és a kevert pszeudo-állófázisok összetétele között lineáris összefüggést állapítottunk meg. Klinika II fázison túljutott, antitumor és neurogén gyulladásgátló hatású, TT232 heptapeptid követő molekuláinak a színtézise és karakterizálása során új, hatékony, szerkezetileg egyszerűbb, szabadalommal védett, orálisan is ható molekulákhoz jutottunk el, lehetőséget nyújtva ezzel a TT232 követő molekuláiként egy új gyógyszer kifejlesztésére.
Results in English
By the aid of efficient and fast HPLC methods structure-lipophilicity and structure-membrane interactions of molecular libraries were characterized. On the bases of measured and calculated lipophilicity data and biological activity an optimal lipophilicity range was determined for good antiproliferative activity. Membrane interactions were measured on immobilized artificial membrane (IAM) column. The separation of isomeric compounds was more effective on IAM columns than on traditional RP column, thus in differentiating in their lipophilicity. Different methods were used to study the interaction of different polymers at air/solution interface and to investigate the molecular interaction between the surface layer and the compound dissolved in the subphase. The unwanted adsorption can be reduced by changing the coating PLA/Pluronic ratio. Lipophilicity and methylene selectivity of mixed pseudo-stationary phases applied in micellar electrokinetic chromatography was investigated. Good linear correlation was obtained between the measured retention parameters and the composition of the mixed phases. In the course of the synthesis and characterization of the follow-up molecules of TT232, a heptapeptide inhibiting cell proliferation and neurogenic inflammation with a completed Phase II Cinical trial, new, effective, simplified, patented and orally active molecules were identified, giving possibility for the drug development of new follow-up molecules of TT232.
Full text https://www.otka-palyazat.hu/download.php?type=zarobeszamolo&projektid=60197
Decision
Yes





 

List of publications

  
Dobos Zsófia: Nagyfelbontású elválasztástechnikai módszerek kifejlesztése és alkalmazása biológiailag aktív és gyógyszer-jelölt molekulák analítisében, SE Gyógyszertudományok Doktori Iskola, 2009
M.Huszár, A. Varga, A.Horváth, T. Loránd, A. Agócsi, M. Idei, J. Mandl, T. Vántus, Gy. Kéri: Comparative characterization of experimental and calculated lipophilicity and antitumor activity of isochromanone derivatives., Current Medicinal Chemistry, 17, 321-333, 2010
E. Kiss, E. Kutnyánszky, I. Bertóti: Modification of poly(lactic/glycolic acid) surface by chemical attachment of poly(ethylene glycol), Langmuir 26(3), 1440-1444, 2010
A.Varga, M. Huszár, Zs. Dobos, É. Kiss, A. Horváth, M. Idei.: Characterisation of mixed LDS/LiPFOS pseudo-stationary phases in MEKC., Electrophoresis , 30, 1923-1928, 2009
A. Miyazaki, Y. Tsuda, S. Fukushima, T. Yokoi, T. Vántus, Gy. Bökönyi, E. Szabó, A. Horváth, Gy. Kéri, Y. Okada: Synthesis of Somatostatin Analogues Containing C-Terminal Adamantane and Their Antiproliferative Properties, J. Med. Chem. 51, 5121-5124,, 2008
É. Kiss, K. Dravetzky, K.Hill, E. Kutnyánszky, A. Varga: Protein interaction with Pluronic modified poly (lactic acid) Langmuir monolayer., J. Colloid Interface Sci. 325, 337-345,, 2008
B. Hallgas, Zs. Dobos, A. Agócsi, M. Idei, Gy. Kéri, T. Lóránd and Gy. Mészáros:: Lipophilicity and antiproliferative activity profiling of 2-benzylidenecycloalkanones., J.Crom.B. 856, 148-155, 2007
K.Hill, Cs.B. Pénzes, B.G. Vértessy, Z. Szabadka, V. Grolmusz, E. Kiss: Amphiphilic nature of new antitubercular drug candidates and their interaction with lipid monolayers, Progr. Colloid Polymer Sci. 135, 87-89, 2008
I. d'Angelo, Y. Parajo, A.Horváth, GY.Kéri, M.I. LaRotonda, M.J.Alonso: Improved delivery of angiogenesis inhibitors from PLGA:poloxomer blend micro and nanoparticles., Journal of Microencapsulation, 27, 57-66, 2010
A. Miyazaki, Y. Tsuda, S. Fukushima, T. Yokoi, T. Vántus, Gy. Bökönyi, E. Szabó, A. Horváth, Gy. Kéri, Y. Okada.: New Cyclic Somatostatin Analogues Containing a Pyrazinone Ring: Importance of Tyr for Antiproliferative Activity, Biorganic & Medicinal Chemistry Letters 18, 6199-6201, 2008., 2008
K. Hill, E. Horáth-Szanics, Gy. Hajós, É. Kiss.: Surface and interfacial properties of water soluble wheat proteins., Colloid Surf. A 319, (1-3) 180-187, 2008
M. Huszár, B. Hallgas, M. Idei, A. Kiss-Szikszai, A. Horváth, T. Patonay.: Lipophilicitiy of substituted aurones and related compounds measured on immobilized artificial membrane (IAM) and conventional C8 (MOS) columns., Liq. Chrom. and Related Techn. 31, 3143-3158,, 2008
A. Horváth, Gy.Kéri, J.Mandl, E.Pintér, Zs.Helyes, J.Szolcsányi, H.Kessler: Multiple N-methylated cyclic hexapeptides for treatment of neurogenic inflammation., European Petent Application, No.:08166259.5-2406, 2008
A. Horváth, Gy. Kéri, J. Seprődi, T. Vántus, H. Tanai, J. Szolcsányi, E. Pintér, Zs. Helyes, Y. Okada, Y. Tsuda, A. Miyazaki, T. Szűts.: Novel peptides and amino acid derivatives, pharmaceutical compositions containing same and the use of these compounds., Hungarian Patent Application HU0728989, 2007. PCT /HU08/00133. 2008., 2008
M.Huszár, A.VArga, A.Metlen, A.Horváth, T.Vántus, H. Rodriquez, M.Idei, Gy.Kéri, D.R. Rogers: Analytical and biological study of a new hydroxiquinoline-based library., 3rd Congress on Ionic Liquids, Cairns, Australia, 31 May, P-326, 2009
K.Hill, Cs.Pénzes, K.Horváti, Sz.Bősze, T.Keszthelyi, É.Kiss: Application of cell membrane model to assess the penetration ability of drug and drug-conjugates, EuroNanoMedicine, Bled Slovenia, 28-30 September, 2009
I.Kurko, K.Pénze, B.Jóri, A.Horváth, Gy.Bökönyi, H.Tanai, T.Vántus, Gy.Kéri: TT-232 analógok tumorgátló hatásának vizsgálata különböző eredetű tumoros sejtvonalakon., Peptidkémiai Munkabizottság, Balatonszemes, május 26-28, 2009
M. Huszár, M. Idei, T. Vántus, A. Varga, A. Agócs, Gy. Kéri, T. Lóránd.: Characterisation of the promising members from the isochromanone molecule library, ISC 2008-27th International Symposium on Chromatography, Münster, Germany, 5579-0308, 2008
T. Lóránd, M. Huszár, T. Vántus, M. Idei, A. Horváth, Gy. Kéri: Lipophylicity and antiproliferative activity profiling of 4-(arylmethylene)-3-isochromanones., 4th Summer School „Medicinal Chemistry”. September 29-October1, University of Regensburg, P41, p.224, 2008
A. Varga, A. Horváth, J. Seprődi, T. Vántus, H. Tanai, J. Szolcsányi, E. Pintér, Y. Okada, A. Miyazaki and Gy. Kéri.: Effect of Somatostatin Derived Peptides and Peptidomimetics on Neurogenic Inflammation., Journal of Peptide Science, Supplement to Vol. 14, Issue No 8, p127., 2008
A. Horváth, G. Knedlitschek, Y. Okada, A. Miyazaki, T. Vántus, J. Seprődi, A. Varga, H. Tanai, Gy. Bökönyi, B. Hiebl and Gy. Kéri: Synthesis, and biological evaluation of novel peptides influencing angiogenesis., in:Peptides 2008, Ed.:H. Lankinen, pp. 378-379, 2008
K.Hill, Sz. Bősze, K. Horváti, F. Hudecz, Cs. Pénzes, G. Szabó, É. Kiss,: Molecular interaction between membrane lipid and antibacterial peptide conjugates related to enhanced drug transport., ESF Research Conference, ASF-EMBO Conference on Biological Surfaces and Interfaces Sant Feliu, Spain, 2007
É. Kiss, K.Hill, E. Kutnyánszky, K. Dravetzky: Complex nanolayers to enhance the biocompatibility of PLA/PLGA polymers, 9th Conference on Colloid Chemistry, Siófok, Hungary, Abstr. p. 13, 2007
A. VArga, M. Huszár, Gy. Kéri, J. Seprődi, H. TAnai, Gy. Bökönyi, T. Vántus, E. Pintér, J. Szolcsányi, A. Horváth: Design, Synthesis and Characterization of Potent Anti-Inflammatory Peptidomimetics, 4th International Peptide Symposium, Cairns, Australia, 2007
A. VArga, M. Huszár, A. Horváth, J. Seprődi, Gy. Bökönyi, H. Tanai, E. Pintér, J. Szolcsányi, Gy. Kéri: Synthesis, Purification and Characterization of Potent Anti-Inflammatory Peptidomimetics, 7th Balaon Symposium on high-Performance Separation methods, Siófok, Hungary. p-131, 2007
A. VArga, A. Horváth, J. Seprődi, Gy. Bökönyi, H. Tanai, E. Pintér, J. Szolcsányi, Gy. Kéri: Synthesis, Purification and Characterization of Potent Anti-Inflammatory Peptidomimetics, 31st International Symposium on HPLC and Related Techniques. P.18.66, 2007
A. VArga, A. Horváth, J. Seprődi, M. Idei, Gy. Bökönyi, H. Tanai, E. Pintér, J. Szolcsányi, Gy. Kéri: Neurogéngyulladáscsökkentő peptidomimetikumok előállítása és bilógiai hatása, Peptidkémiai munkabizottság tud. ülése, Balatonszemes, 2007
M. Huszár, B. Hallgas, M. Idei, D. Erős, E. Z. Szabó, Gy. Bökönyi, T. Vántus, Gy. Kéri, T. Lóránd: Measuring of the lipophylicity and biological properties of the isochromanone molecular library, 31st International Symposium on HPLC Separation and Related Techiques, Ghent, Belgium, P18.59, 2007
M. Huszár, B. Hallgas, M. Idei, D. Erős, E. Z. Szabó, Gy. Bökönyi, T. Vántus, Gy. Kéri, T. Lóránd: Measuring of the lipophylicity and biological properties of the isochromanone molecular library, 7th Balaton Symposium on HPLC Separation Methods, Siófok, Hungary, p-61, 2007
K.Hill, Cs. Pénzes, K. Horváth, Sz. Bősze, F. Hudecz, B. Vértessy, V. Grolmusz, É. Kiss.: Mycrobacterium tuberculosis elleni új hatóanyag-jelöltek és hatóanyag-konjugátumok lipiddel való kölcsönhatásának vizsgálata egyrétegű membránmodell segítségéval., Vegyészkonferencia, Kolozsvár, pp.40-43, 2007
Zs. Dobos,B. Hallgas, E. Kiss: Methylene selectivity of pseudo-stationary phases in MEKC., The 26th Int. Symposium on Chromatography (Copenhagen, 2006), Abst. . Pe10, 2006



Back »