Aktuálne zdroje k študovanej problematike.

Definované v individuálnom študijnom pláne doktoranda a v Študijnom poriadku FaF UK.

Doktorand získa hodnotenie absolvoval s kreditovou hodnotou po úspešnom obhájení dizertačnej práce. Splnenie požadovaných podmienok podľa predpisov a odovzdanie dizertačnej práce.

slovenský jazyk, v prípade súhlasu dekana a súhlasu predsedu odborovej komisie na návrh doktoranda aj v inom svetovom jazyku, prednostne anglickom

1) Doktorand vypracuje dizertačnú prácu. Dizertačnou prácou študent preukazuje schopnosť a pripravenosť na samostatnú vedeckú a tvorivú činnosť v oblasti výskumu alebo vývoja alebo na samostatnú teoretickú a tvorivú činnosť. Má sa vyznačovať vysokým stupňom analýzy a syntézy poznatkov a tiež dostatočným prehľadom existujúcej odbornej literatúry. Dielo musí byť originálne, vytvorené autorom pri dodržaní pravidiel práce s informačnými zdrojmi. Školské dielo nesmie mať charakter plagiátorstva, nesmie narúšať autorské práva iných autorov. Autor je povinný dôsledne citovať použité informačné zdroje, uviesť menovite a konkrétne výsledky výskumu iných autorov alebo autorských kolektívov citovaním príslušného zdroja, presne opísať použité metódy a pracovné postupy iných autorov alebo autorských kolektívov, zdokumentovať laboratórne výsledky a terénne výskumy iných autorov alebo autorských kolektívov. Technika citovania sa riadi zvyklosťami v danej vednej oblasti rešpektujúc príslušné štandardy a normy. 2) Doktorand na obhajobe dizertačnej práce stručne uvedie podstatný obsah svojej dizertačnej práce, jej koncepciu, výsledky a prínos. 3) Doktorand zaujme stanovisko k posudkom oponentov, najmä sa vyjadrí ku všetkým námietkam a pripomienkam a odpovie na ich otázky. 4) Doktorand počas diskusie odpovie na všetky otázky a zaujme stanovisko ku všetkým podnetom a námietkam jej účastníkov.

po úspešnej obhajobe získa titul PhD.

Aktuálne zdroje k študovanej problematike.

Definované v individuálnom študijnom pláne doktoranda a v Študijnom poriadku FaF UK.

Doktorand získa hodnotenie absolvoval s kreditovou hodnotou po úspešnom vykonaní dizertačnej skúšky s výsledkom prospel

slovenský jazyk, v prípade súhlasu dekana a súhlasu predsedu odborovej komisie na návrh doktoranda aj v inom svetovom jazyku, prednostne anglickom.

1) Dizertačná skúška pozostáva z časti, ktorú tvorí rozprava o písomnej práci k dizertačnej skúške – návrh projektu.

2) Dizertačná skúška pozostáva z časti, v ktorej má doktorand preukázať teoretické vedomosti v určených predmetoch dizertačnej skúšky.

3) Predmety dizertačnej skúšky pozostávajú z hlavného predmetu a vedľajších predmetov podľa charakteristiky študijného programu doktorandského stupňa štúdia v študijnom odbore.

Na dizertačnej skúške musí študent preukázať nielen vedomosti z určených predmetov skúšky, ale súčasne aj schopnosť pod vedením školiteľa predložiť návrh projektu dizertačnej práce, spôsob riešenia experimentálnych postupov, schopnosť na základe výsledkov tvoriť závery a svoj návrh projektu obhájiť pred odbornou komisiou.

Chackalamannil, S., Rotella, D., & Ward, S. (2017). Comprehensive Medicinal Chemistry III, 3. Vyd. Elsevier, Amsterdam, Holandsko, 4536 s.

Patrick, G.L. (2017). An Introduction to Medicinal Chemistry. 6. Vyd. Oxford University Press, New York, USA, 832 s.

Remko, M. (2019). Základy medicínskej a farmaceutickej chémie, 3. Vyd. Remedika, Bratislava, SR, 480 s.

Roche, V.F., Zito, S.V., Lemke, T.L., & Williams, D.A. (2019). Foye´s Principles of Medicinal Chemistry, 8. Vyd. Wolters Kluwer Health Adis (ESP), Baltimore, USA, 1168 s.

Silverman, R.B., & Holladay, M.W. (2015). The Organic Chemistry of Drug Design and Drug Action. 3. Vyd. Elsevier, Waltham, USA, 521 s.

Wermuth, C., Aldous, D., Raboisson, P., & Rognan, D. (2015). The Practice of Medicinal Chemistry. 4. Vyd. Academic Press (Elsevier), San Diego, CA, USA; Kidlington, Oxford, Veľká Británia, 903 s

Úspešné absolvovanie skúšky.

slovenský jazyk

Vyučujúci: prof. RNDr. Peter Mikuš, PhD, prof. Ing. Vladimír Frecer, DrSc., doc. PharmDr. Ivan Malík, PhD., doc. Mgr. Fils Andriamainty, PhD., Dr.h.c. prof. RNDr. Jozef Čižmárik, PhD., doc. PharmDr. Miroslava Sýkorová, PhD., PharmDr. Vladimír Garaj, PhD.

Farmaceutická chémia je jedna z centrálnych vedeckých disciplín, premosťujúca vedomosti základnej vedeckej biológie a klinické znalosti medicíny (analogicky s chémiou, ktorá je (centrálnou) vedeckou disciplínou medzi tradičnými biologickými a fyzikálnymi disciplínami). Projekcia liečiv môže byť fázovaná so zreteľom na dva aspekty, t. j. fundamentálne poznatky o: a) liečivách, receptoroch, interakciách liečivo–receptor; b) komplexných interakciách liečivo–receptor, ktoré sú využiteľné pre terapii ľudských ochorení. Farmaceutická chémia je interdisciplinárna; veľmi vhodne integruje poznatky z teoretickej chémie, organickej chémie, analytickej chémie, molekulovej biológie, farmakológie a biochémie do jedného celku. Farmaceutická chémia má však aj vlastnú zreteľnú líniu – projekciu a syntézu liečiv s komplexnou a precíznou charakterizáciou ich vlastností so zreteľom na i) štruktúrnu integritu liečiv (vo farmaceutickej, farmakodynamickej a farmakokinetickej fáze), ii) štruktúrne fragmenty (farmakofór, toxikofór, metabofór, biofór a pod.; vzájomne zameniteľné bioizostéry), iii) ich štruktúrne vlastnosti, iv) fyzikálno-chemické vlastnosti (rozpustnosť, povrchová aktivita, acidobázické a lipohydrofilné vlastnosti, stabilita), v) tvarové vlastnosti (geometrické, konformačné, topologické, stérické), vi) stereochemické vlasnosti (optické izoméry, enantioméry, geometrické izoméry), stanovenie väzbových afinít (ligandové väzbové štúdie in vitro) a hodnotenie vplyvu liečiv - enantiomérov, resp. izomérov na relevantné biologické ciele) vii) elektrónové vlastnosti. V kontexte týchto poznatkov sú komplexne skúmané vzťahy medzi chemickou štruktúrou a biologickou aktivitou a/alebo štruktúrou a farmakokinetikou a/alebo štruktúrou a toxicitou (SAR-hodnotenie, STR-hodnotenie, QSAR-hodnotenie).

Rozšírenie a prehĺbenie získaných znalostí doktoranda z farmaceutickej chémia, ktoré využije pri formulovaní vedeckých hypotéz ako podkladu analytickej časti dizertačnej práce a pri formulovaní záverov vyplývajúcich z dosiahnutých výsledkov.

• Mikuš, P., Piešťanský, J., Dokupilová, S.: Kvapalinová chromatografia, hmotnostná spektrometria a ich kombinácie vo farmaceutickej a biomedicínskej analýze, VEDA, Bratislava, 2018. 365s.

• Mikuš, P., Piešťanský, J.: Kapilárna elektroforéza, hmotnostná spektrometria a ich kombinácie vo farmaceutickej a biomedicínskej analýze, VEDA, 2014. 310 s.

• Mikuš, P., Maráková, K.: HYPHENATED ELECTROPHORETIC TECHNIQUES IN ADVANCED ANALYSIS, Bratislava, KARTPRINT, 2012. 217 s.

• Tekeľ, J., Mikuš , P.: Vybrané kapitoly z analytickej chémie. Analýza látok v biologických systémoch. Bratislava : UK, 2004, 192 s.

• Mikuš, P., Hanko, M., Piešťanský, J., Maráková, K., Dokupilová, S., Mikulová, M.: Analytical chemistry: Instrumental analysis. Bratislava : VEDA, pripravuje sa.

• Havránek, E. a kol.: Laboratórne cvičenia z analytickej chémie III. Fyzikálno-chemické metódy. Bratislava : UK, 2007. 91 s.

• Světlík, J.: Molekulová spektroskopia a optické metódy. Bratislava : UK, 2006. 81 s.

• Labuda, J. a kol, Analytická chémia, Bratislava, STU v Bratislave, 2019, 682 s.

• Magulová, L.: Metodický list racionálnej farmakoterapie 15./16., Terapeutické monitorovanie hladín liečiv, Ročník 5, Číslo 1-2, 2001. (plus citovaná literatúra)

• Vedecké publikácie registrované v databáze Web of Science: kľúčové slová: Mikus (author), Comenius (Address), amino acids, biogenic amines, thiopurines (Topic)

Úspešné absolvovanie skúšky.

slovenský, anglický

Vyučujúci: prof. RNDr. Peter Mikuš, PhD., PharmDr. Juraj Piešťanský, PhD.

Základné pojmy, princípy, metodické a klinické aspekty, validačné a aplikačné oblasti magisterskej osnovy predmetu sú kontinuálne dopĺňané o aktuálne poznatky a riešenia problémov analytického monitorovania hladín liečiv v praxi.

 Úvod do problematiky

 Objasnenie pojmu “terapeutické monitorovanie liečiv”

 Význam TDM v klinickej praxi (súčasný stav problematiky)

 Analytické aspekty v TDM

 Farmakologické aspekty v TDM

 Monitorovanie hladín biologicky aktívnych látok pre toxikologickú, dopingovú a forenznú analýzu

 Skupiny terapeuticky monitorovaných liečiv

 Liečivá s úzkou terapeutickou šírkou

 Liečivá s dobre definovaným vzťahom medzi koncentráciou liečiva a efektom (terapeutickým, príp. toxickým)

 Liečivá s veľkými inter- alebo intra-individuálnymi rozdielmi v distribúcii liečiva alebo v jeho klírense

 Rozdelenie skupín liečiv (podľa účinku)

 Antibiotiká s nefrotoxickými a ototoxickými účinkami (aminoglykozidy amikacin, gentamicin, netilmicín, tobramycin, polypeptidové antibiotikum vankomycín)

 Kardiovaskulárne liečivá (kardioglykozidy: digoxin, antidysrytmiká: chinidín)

 Antiepileptiká (karbamazepín, etosuximid, fenobarbital, fenytoín, primidón, kyselina valproová)

 Tricyklické antidepresíva (amitriptylín, imipramín, klomipramín)

 Antiastmatiká (teofylín)

 Imunosupresíva (cyklosporín A, tacrolim, azatioprín, 6-merkaptopurín, 6-tioguanín)

 Cytostatiká (metotrexát)

 Skupiny ďalších monitorovaných látok

 Diagnostické biomarkery - endogénne látky

 Nízkomolekulové organické látky (aminokyseliny, karboxylové kyseliny, biogénne amíny, lipidy, atď.)

 Anorganické ióny (katióny kovov, anióny)

 Biomolekuly (proteíny, napr. enzýmy, protilátky, atď.)

 Toxické a zakázané látky (doping, drogy, otravy) a liečivá aplikované bez súhlasu lekára (samoliečba) – exogénne látky

 Komerčné liečivá (klenbuterol, ivermektín, atď.)

 Experimentálne liečivá (SARMS, atď.)

 Nelegálne syntetické preparáty (heroín, atď.)

 Prírodné toxíny (amanitin, botulotoxin, atď.)

 Odber a spracovanie biologického materiálu

 Odber vzorky (spôsob, časové intervaly), ustálený stav (steady state), počet odberov, reziduálna a vrcholová koncentrácia vs. toxicita a terapeutický účinok

 Spracovanie vzorky (typ vzorky, úprava vzorky pred analýzou, techniky/spôsoby úpravy vzorky – precipitácia proteínov, extrakcia, derivatizácia, štiepenie proteínov, atď.)

 Skladovanie vzorky

 Metódy analýzy biologického materiálu

 Vývoj (optimalizácia), validácia a aplikácia analytických metód, výhody a limitácie analytických metód

 Spektrálne metódy

 Elektrochemické metódy

 Separačné metódy (chromatografické, elektromigračné)

 Spojené separačné a spektrálne alebo elektrochemické metódy

 Separačné metódy s on-line úpravou vzorky

 Imunochemické metódy: rádioimunoanalýza (RIA), metódy imunoenzýmové (EIA, EMIT, ELISA, FPIA, MEIA, CMIA)

 Interpretácia analytických výsledkov

 TDM: Interpretácia sérových koncentrácií liečiv v kontexte všetkých klinických dát (súvisiace oblasti: farmakokinetika a farmakodynamika liečiv)

 Diagnostika ochorení: korelácie hladín jednotlivých biomarkerov alebo profilov biomarkerov v porovnávacích skupinách (monitoring zmien v súboroch zdraví vs chorí)

 Toxikologická, antidopingová, forenzná analýza: monitorovanie hladín sledovaných látok, limitné koncentrácie

 Štatistické hodnotenie analytického výsledku.

 Validačné parametre podľa použitého validačného protokolu

 Validačné protokoly: FDA, EMA, ICH

 Testovanie hypotéz (Studentov t-test, ANOVA)

 Využitie dát terapeutického monitorovania hladín liečiv:

 Cieľ: zabezpečiť maximálnu účinnosť liekov, obmedziť riziko toxicity liekov, udržanie koncentrácie liečiv v tzv. “terapeutickom rozsahu”

 Sledovanie liečby chronicky a kriticky chorých pacientov so zmeneným klírensom liečiv s úzkou terapeutickou šírkou, pacientov s odlišnou farmakokinetikou liečiv (starší, deti)

 Úprava dávkových režimov

 Optimalizácia terapie s využitím farmakokinetických programov (populačno-kinetických dát)

 Určenie compliance pacientov k liečbe

 Určenie rizík toxicity liečiv (zníženie výskytu toxických reakcií liekov)

 Zníženie nákladov na liečbu

 Zníženie potrieb urgentných zákrokov a hospitalizácií

 Skrátenie dĺžky hospitalizácie

 Aplikačné oblasti – riešené príklady:

 TDM tiopurínov v optimalizácii terapie pacientov s nešpecifickými zápalovými ochoreniami čreva

 Monitorovanie hladín karboxylátov v súvislosti s diagnostikou a terapiou onkologických pacientov

 Monitorovanie hladín zakázaných látok (klenbuterol, SARMS) v súvislosti s dopingovou kontrolou

Spoľahlivá identifikácia a kvantifikácia liečiv v biologických systémoch sú nevyhnutnými krokmi k pochopeniu mechanizmov ich pôsobenia v živom organizme. Koncentračné hladiny liečiv sú významným ukazovateľom terapeutického procesu na molekulárnej úrovni, využiteľným v optimalizácii manažmentu liečby jednotlivých pacientov.

Terapeutické monitorovanie liečiv – Therapeutic drug monitoring (TDM), sa odporúča a vykonáva v prípade (i) liečiv s úzkou terapeutickou šírkou, (ii) liečiv s dobre definovaným vzťahom medzi koncentráciou liečiva a efektom (terapeutickým, príp. toxickým), (iii) liečiv s veľkými inter- alebo intra-individuálnymi rozdielmi v distribúcii liečiva alebo v jeho klírense. Integrálnymi súčasťami TDM sú (I) odber a spracovanie biologického materiálu, (II) vývoj, validácia a aplikácia analytických metód, a (III) spracovanie a interpretácia výsledkov analýzy. Interpretácia výsledkov TDM vyžaduje náležité znalosti z oblasti farmakokinetiky a farmakodynamiky monitorovaných liečiv a ich prepojenia s klinickými dátami pacienta. Pre úspešnú realizáciu TDM v klinickej praxi je teda nevyhnutné prepojenie teoretických poznatkov a praktických aspektov metód klinickej analýzy a klinickej farmakológie. V širšom kontexte sa monitorovanie hladín biologicky aktívnych látok realizuje tiež v oblasti diagnostiky ochorení, toxikológie, dopingovej kontroly, forenznej analýzy a ďalších praktických oblastiach. Absolvent predmetu nadobudne znalosti týkajúce sa vývoja a aplikácie analytických metód a postupov využiteľných pri riešení úloh vyššie uvedených oblastí farmaceutickej praxe.

Doktorand si rozšíri a prehĺbi vedomosti o najnovších poznatkoch z oblasti analytického monitorovania hladín liečiv v praxi v spojitosti s relevantnou analytickou metodológiou a klinickými aspektami analyzovaných látok. Bude vedieť nadobudnuté vedomosti uplatniť v praxi na rôznych úrovniach činnosti v súvislosti s optimalizáciou terapeutických postupov, včasným diagnostikovaním ochorení, hodnotením kompliancie pacientov, hodnotením intoxikácie či prítomnosti/hladín zakázaných, omamných a psychotropných látok v biologickom systéme v spolupráci s lekármi, klinickými, diagnostickými, toxikologickými, antidopingovými alebo forenznými laboratóriami.

Brunton LL, Hilal-Dandan R, Knollmann BC et al. Goodman & Gilman's: The Pharmacological Basis of Therapeutics, 13e, McGraw-Hill Education 2018

Golan D. E., Tashjian Jr A. H.., Armstrong E. J., Armstrong A. Wet al. .: Principles of Pharmacology: The Pathophysiologic Basis of Drug Therapy, 3rd 4th Edition. Lippincott Williams&Wilkins, 20172

Katzung BG, Vanderah TW et al. : Basic & Clinical Pharmacology, 15e, McGraw Hill 2021

Kriška, M. a kol.: Memorix klinickej farmakológie a liekov. Bratislava : SAP, 2006. 610s

Kuželová M., Kovácsová B., Švec P.: Farmakológia antiinfekčných liečiv. Osveta, 2010

Kuželová M., Ondriašová E. Farmakológia kardiovaskulárneho systému pre farmaceutov. Vydavateľstvo UK Bratislava, 2014

Martínková J. a kol. Farmakologie pro studenty zdravotnických oboru, Grada, Praha 2018

Mirossay L, Mojžiš J a kol. Základná farmakológia a farmakoterapia I. + II. Equilibria, 2021

Rang, H.P., Dale, M.M. a kol.: Rang and Dale´s Pharmacology, 7th ed. London, Churchill Livingstone, Elsevier, 2012

Ritter JM. et al.: Rang and Dale's Pharmacology E-Book, Elsevier, 9th ed., 2018

Švihovec J., Bultas J., Anzenbacher P. a kol.: Farmakologie, Grada, Praha 2018

Úspešné absolvovanie skúšky.

slovenský jazyk, anglický jazyk

Vyučujúci: prof. PharmDr. Adriana Ďuriš Adameová, PhD.; prof. PharmDr. Ján Klimas, PhD., MPH.; doc. Peter Křenek, PhD.; doc. PharmDr. Anna Paul Hrabovská, PhD.; doc. PharmDr. Marek Máťuš, PhD.; Mgr. Peter Vavrinec, PhD.; Mgr. Diana Vavrincová, PhD

Zameranie sa týka jednej alebo viacerých z nasledujúcich oblastí farmakológie:

- farmakodynamiky so zreteľom na mechanizmus účinku liekov

- farmakokinetiky

- farmakogenomiky

- nežiaducich účinkov liekov

- predávkovania liekov

- terapeutického použitia liekov

Špeciálnej farmakológie

- farmakológia liečiv ovplyvňujúcich centrálny nervový systém

- farmakológia liečiv ovplyvňujúcich vegetatívny nervový systém

- farmakológia liečiv ovplyvňujúcich hladké svalstvo

- farmakológia liečiv ovplyvňujúcich kardiovaskulárny systém a obličky

- farmakológia krvi, zápalu

- farmakológia liečiv ovplyvňujúcich respiračný systém

- farmakológia liečiv ovplyvňujúcich gastrointestinálny trakt

- farmakológia liečiv ovplyvňujúcich endokrinný systém

- farmakológia antiinfekčných liečiv

- farmakológia protinádorových liečiv

- nové smery v liečbe ochorení s biologickými liečivami

Rozšírenie a prehĺbenie získaných znalostí doktoranda z farmakológie, ktoré využije pri formulovaní vedeckých hypotéz ako podkladu analytickej časti dizertačnej práce a pri formulovaní záverov vyplývajúcich z dosiahnutých výsledkov.

Chalabala, M. a kol.: Technologie léků. 3. vyd. Praha: Galén, 2006. 399 s. Žabka, M. a kol: Moderné lieky vo farmaceutickej technológii. Bratislava: SAP, 1999. s.487 European Pharmacopoeia 10 th Ed. Strasbourg: EDQM, 2022 Aulton, M. E.: Aulton´s Pharmaceutics: the design and manufacture of medicines - Edinburgh: Churchill Livingstone, 2018 Mikušová, V.; Mikuš, P.: Advances in Chitosan-Based Nanoparticles for Drug Delivery. Int. J. Mol. Sci. 2021, 22, 9652. https://doi.org/10.3390/ijms22179652

úspešné absolvovanie skúšky

slovenský, anglický

Vyučujúci: PharmDr. Veronika Mikušová, PhD., PharmDr. Juraj Piešťanský, PhD., doc. RNDr. Miroslava Šupolíková, PhD.

Lieky majú liekovú (aplikačnú) formu, ktorá je závisí od formy podania lieku a koexistenciou v nej prítomných liečiv a pomocných látok. Farmaceutická technológia liekov (galenika) sa zoberá zložením, formuláciou, výrobou, hodnotením a zabezpečovaním akosti liekov individuálne pripravovaných alebo hromadne vyrábaných. Študuje podmienky, za ktorých je možné liečivá a farmaceutické pomocné látky pretvárať na lieky; zákonitosti, ktorými sa tieto procesy riadia; vzťahmi liekov k účinku v nich aplikovaných liečiv. Predmetom štúdia sú tieto oblasti: - lieky ako systémy zložené z liečiv a pomocných látok – excipientov (konštitutívne, stabilizujúce, korigujúce, atď.), podmienky koexistencie zložiek lieku - postupy a zariadenia pre prípravu a výrobu liekov - hodnotenie a zabezpečenie akosti liekov z hľadiska zloženia, technológie, štruktúry - vzťahy medzi liekmi a biologickou dostupnosťou v nich podaných liečiv - stabilita liekov a možnosti jej zabezpečenia - obalové materiály a obalová technika liekov, štúdium interakcií medzi obalmi a liečivami / pomocnými látkami Aktuálny výskum sa orientuje na nosiče liečiv (polymérne, lipidové - lipozómy) v úlohe transportných systémov liečiv ako sú nanočastice. Začína sa syntézou nosičov, inkorporáciou liečiva, pokračuje sa formuláciou liekovej formy, sledovaním stability sformulovaných častíc a in vitro hodnotením uvoľňovania liečiva z liekovej formy. Na konci tohto náročného procesu sa v spolupráci s inými katedrami/inštitúciami hodnotí biologická aktivita a in vivo biologická dostupnosť. Študujú sa aj nanodisperzné systémy, ako napr. mikro- a nanoemulzie, najmä vo vzťahu k ťažko rozpustným liečivám (napr. terbinafín, minoxidil, indometacín, tretinoín) určeným na topickú aplikáciu s očakávaným miestnym, alebo systémovým účinkom, napr. aj s využitím mechanizmov transdermálneho prechodu. V rámci prípravy týchto systémov sú využívané rôzne typy polymérov (napr. chitozán, termosenzitívne polyméry) a špecifických pomocných látok umožňujúcich vytvoriť špecifickú štruktúru danej formulácie s vylepšenými vlastnosťami (napr. lepšia bioadhézia, stabilita, ovplyvnenie schopnosti uvoľňovať ťažko rozpustné liečivá, zlepšenie ich permeácie a prestup k cieľovým miestam v požadovaných koncentráciách).

Po absolvovaní predmetu bude doktorand disponovať komplexnými vedomosťami o liekoch ako disperzných a aplikačných systémoch po stránke teoretickej ako i z hľadiska praktickej prípravy inovatívnych liekových foriem.

Obložinský M. a kol.: Molekulárna biológia účinku liečiv a biotechnológia pre farmaceutov.

1. vyd. Bratislava: Univerzita Komenského, 2010.

Clark D.P. a Pazdernik N.J.: Biotechnology. Oxford: Academic Cell 2016.

Daan J. A. Crommelin, Robert D. Sindelar, Bernd Meibohm: Pharmaceutical Biotechnology, Cahm: Springer 2019.

Clark D.P. a Pazdernik N.J.: Biotechnology. Oxford: Academic Cell 2016.

Daan J. A. Crommelin, Robert D. Sindelar, Bernd Meibohm: Pharmaceutical Biotechnology, Cahm: Springer 2019.

Úspešné absolvovanie skúšky.

slovenský, anglický

Učitelia: doc. Mgr. Andrea Bilková, PhD.; doc. PharmDr. Marek Obložinský, PhD.; RNDr. František Bilka, PhD.; RNDr. Ľudmila Pašková, PhD.

- Biologické liečivá – definícia, charakteristika, klasifikácia.

- Metódy rekombinantnej DNA v biotechnológii.

- Aplikácia rekombinantnej DNA pri výrobe biofarmaceutík. Klonovacie a expresné vektory.

- Návrh a výroba biologických liečiv I. Upstream procesy.

- Návrh a výroba biologických liečiv II. Následné procesy.

- Molekulárno-technologické aspekty v oblasti biologických liečiv. Metódy kontroly a analýzy kvality. Metódy zvyšujúce účinnosť a stabilitu biologických látok. Biologicky podobné látky.

- Rastlinná biotechnológia vo farmácii.

- Biologiká proteínovej povahy I – rekombinantné enzýmy, hormóny, rastové faktory, cytokíny a interferóny.

- Biologiká proteínovej povahy II – rekombinantné vakcíny.

- Biologiká proteínovej povahy III – monoklonové protilátky.

- Biomedické inžinierstvo. Princípy a mechanizmy génovej terapie. Biologické lieky na báze nukleových kyselín.

- Klonovanie – reprodukčné a terapeutické.

- Dispenzácia biofarmaceutických produktov. Ekonomická úvaha a legislatíva.

Absolvovaním predmetu si doktorand rozšíri vedomosti o možnostiach prípravy liečiv modernými biotechnologickými postupmi, založenými na manipulácii s nukleovými kyselinami a využívajúcimi rekombinantnú DNA. Dôraz je kladený na up-stream a down-stream fázu produkčného procesu. Študent sa oboznámi s rôznymi typmi klonovacích a expresných vektorov a uplatnením ich využitia pri produkcii konkrétnych biofarmaceutík (napr. r-hormónov, r-cytokínov, r-vakcín, r-enzýmov a r-monoklonových protilátok). Náplňou predmetu sú aj informácie o aktuálnych terapeutických trendoch, akými sú génová terapia, terapeutické klonovanie a využitie kmeňových buniek v liečbe konkrétnych ochorení.

• Hansen, S.H., Pedersen-Bjergaard, S.: Bioanalysis of Pharmaceuticals: Sample preparation, separation techniques and mass spectrometry, Wiley, Chichester, 2015. 318s.

• Xu, A.Q., Madden, T.L.: LC-MS in drug bioanalysis, Springer, New York, 2012. 476s.

• Lill, J.R., Sandoval, W.: Analytical characterization of biotherapeutics, Wiley, Chichester, 2017. 368s.

• Mikuš, P., Piešťanský, J., Dokupilová, S.: Kvapalinová chromatografia, hmotnostná

spektrometria a ich kombinácie vo farmaceutickej a biomedicínskej analýze, VEDA, Bratislava, 2018. 365s.

• Mikuš, P., Piešťanský, J.: Kapilárna elektroforéza, hmotnostná spektrometria a ich kombinácie vo farmaceutickej a biomedicínskej analýze, VEDA, 2014. 310 s.

úspešné absolvovanie skúšky

slovenský/anglický

Vyučujúci: doc. PharmDr. Juraj Piešťanský, PhD.

1. Úvod do problematiky

2. Základné charakteristiky a špecifiká bioanalýzy. Bioanalýza vo farmaceutickom priemysle. Bioanalýza v nemocničnom prostredí. Bioanalýza v toxikologických a antidopingových laboratóriách.

3. Fyzikálno-chemické vlastnosti liečiv – malé molekuly, biopolyméry.

4. Biologické vzorky – zloženie a vlastnosti. Krv, moč, ďalší biologický materiál.

5. Stratégie prípravy vzoriek pre bioanalýzu – precipitácia proteínov, extrakcia kvapalina-kvapalina (LLE), extrakcia na tuhej fáze (SPE), „dilute and shoot“ prístup, alternatívne stratégie.

6. Analytické prístupy v bioanalýze:

a) Chromatografia – plynová chromatografia, vysokoúčinná kvapalinová chromatografia, ultra vysokoúčinná kvapalinová chromatografia

b) Elektroforéza – gélová elektroforéza, kapilárna zónová elektroforéza, izotachoforéza, kapilárna izoelektrická fokusácia

c) Hmotnostná spektrometria a jej spojenia so separačnými technikami – GC-MS, LC-MS, CE-MS

d) Nukleárna magnetická rezonancia (NMR)

e) Imunochemické metódy

7. Kvalitatívne a kvantitatívne hodnotenie v bioanalýze. Validácia. Validačné smernice pre bioanalytické metódy – FDA, EMA, ICH.

8. Farmakokinetické aspekty analýzy liečiv v biologických tekutinách.

9. Analýza nízkomolekulových liečiv v biologických tekutinách.

10. Analýza peptidov a proteínov v biologických tekutinách.

11. Charakterizácia biologík a ich analýza v biologických tekutinách.

12. Perspektívy a budúce trendy bioanalytickej chémie.

Bioanalytická chémia je vedeckou sub-disciplínou analytickej chémie, ktorá sa zameriava na separáciu, detekciu, identifikáciu a kvantifikáciu biologických vzoriek rozličného charakteru. Častým predmetom jej štúdia je analýza látok ako sú proteíny, peptidy, DNA a klasické liečivá. Svojou povahou a zameraním predstavuje bioanalytická chémia neoddeliteľnú súčasť biomedicínskych a klinických pracovísk a zároveň aj farmaceutického priemyslu. Jej význam z pohľadu štúdia prírodovedných a medicínskych odborov je preto zjavný.

Znalosti správania sa liečiv v živom organizme (farmakodynamický a farmakokinetický aspekt) sú nevyhnutné z hľadiska nastavenia pacienta na racionálnu farmakoterapiu. Jedným z kľúčových pilierov bioanalytickej chémie vo farmaceutickom prostredí je jej začlenenie do oblasti vývoja nových liečiv charakteru malých molekúl, ale aj biopolymérov (peptidov, proteínov, ADC konjugátov) pri determinácii ich farmakokinetického profilu. Pre vývoj nových liečiv má bioanalytická chémia význam i v monitorovaní špecifických cieľových molekúl (napr. endogénnych nízkomolekulárnych metabolitov alebo biopolymérov), ktorých výskyt, resp. konkrétna hladina v biologickom kompartmente úzko súvisí so vznikom a progresiou ochorení. Daný prístup následne napomáha cielenému (targetovanému) dizajnovaniu liečiv s konkrétnym miestom zásahu, resp. ovplyvnením konkrétnej molekuly. V konečnom dôsledku význam bioanalytickej chémie možno vidieť v problematike odhaľovania biomarkerov, čo má význam vo včasnej diagnostike, a z toho vyplývajúceho racionálneho farmakoterapeutického zásahu v procese liečby. V širšom kontexte je bioanalytická chémia implementovaná do oblasti diagnostiky ochorení, toxikológie, dopingovej kontroly, forenznej analýzy a ďalších praktických oblastí. Absolvent predmetu získa znalosti a technické skúsenosti potrebné v pracovných oblastiach bioanalýzy, biomedicíny, biotechnológií, klinického alebo farmaceutického výskumu.

Uhríková D. a kol.: Biofyzika – Vybrané kapitoly. Bratislava: UK, 2015. 239 s.

Prosser V. a kol.: Experimentální metody biofyziky. Praha: Academia, 1989. 716 s.

Lacinová Ľ., Uhríková D.:Biofyzika napäťovo závislých iónových kanálov. Bratislava: UK, 2010. 62 s

Ottová-Leitmannová, A.: Základy biofyziky. Bratislava: Alfa, 1993. 384 s.

Serdyuk I.N., Zaccai N.R., Zaccai J.: Methods in Molecular Biophysics. Structure, Dynamics, Function. Cambridge University Press, 2007

Hrazdira, I., Mornstein, V., Škorpíková, J.: Základy biofyziky. Brno: Neptun, 2006. 312 s.

Rosina, J., Vránová, J., Kolářová, H., Stanek, J.: Biofyzika. Praha: Grada, 2013. 224 s.

Záthurecký, L., Chalabala, M., Janků, I., Modr, Z.: Biofarmácia a farmakokinetika, Martin, Osveta, 1989. 561 s.

úspešné absolvovanie skúšky

slovenský, anglický

Vyučujúci: prof. RNDr. Daniela Uhríková, CSc.; prof. Ing. V. Frecer, DrSc.; Mgr. Mária Klacsová, PhD.

Predmet nadväzuje na poznatky z fyziky, matematiky a fyzikálnej chémie a vyučuje sa v súvislosti s ďalšími chemickými, biologickými a farmaceutickými disciplínami.

Osnova predmetu:

Bunka, jej štruktúra a metódy štúdia. Biologické makromolekuly – nukleové kyseliny, proteíny, lipidy a polysacharidy. Biofyzikálne aspekty bunkovej membrány. Lipidové membrány, cholesterol a rafty, ich úloha v bunke. Polymorfizmus lipidov. Transport liečiva v organizme. Farmakokinetické modely. Membránové kanály. Biofyzika a farmakológia napäťovo závislých membránových kanálov. Metódy štúdia membránových kanálov. Ochorenia spôsobené mutáciou membránových kanálov. Lipidová dvojvrstva ako modelový systém pre interakciu s antimikróbnymi látkami a antivirotikami. Antimikróbne peptidy a antibiotiká. Antivirotiká a ich mechanizmus účinku. Počítačový dizajn liečiv. Pľúcny surfaktant, interakcie s patogénmi a liečivami. Génová terapia a metódy prenosu nukleových kyselín. Biopolyméry a dendridy pre prenos liečiv. Anestézia a solitóny.

Cieľom predmetu je vybavenie doktoranda znalosťami o fyzikálnych procesoch a mechanizmoch prebiehajúcich na úrovni tkanív, buniek a molekúl vo fyziologickom a patologickom stave. Dôraz je kladený na biofyzikálne aspekty molekulových interakcií liečiv s bunkovými receptormi a prenosu liečiva cez bunkovú membránu.

Atkins, P. W.: Fyzikálna chémia: časť 1, 2a, 2b, 3. Bratislava: STU 1999.

W.J. Moore: Fyzikální chemie, SNTL, Praha 1981

Chalabala a kol. Technológie léku, Galén, 1997

Cevc G.: Phospholipids handbook. Marcel Dekker, Inc. New York 1993.

Kováč Š, Leško J.: Spektrálne metódy v organickej chémii, Bratislava, Alfa, 1980.

Serdyuk I.N., Zaccai N.R., Zaccai J.: Methods in Molecular Biophysics. Structure, Dynamics, Function. Cambridge University Press, 2007.

Allen, J. P.: Biophysical Chemistry, Wiley-Blackwell, Chichester, 2008.

úspešné absolvovanie skúšky

slovenský, anglický

Vyučujúci: prof. RNDr. Daniela Uhríková, CSc.; prof. Ing. V. Frecer, DrSc.; Mgr. Mária Klacsová, PhD.

Predmet nadväzuje na poznatky z fyziky a matematiky a vyučuje sa v súvislosti s ďalšími chemickými, biologickými a farmaceutickými disciplínami. Osnova predmetu:

Stavba hmoty. Stabilita prvkov, rádioizotopy vo farmácii. Chemické väzby a interakcie.

Termodynamika, fázové rovnováhy, rozdeľovacie rovnováhy, kondenzované systémy.

Elektrochémia, roztoky elektrolytov, acidobázické rovnováhy.

Chemická kinetika, klasifikácia a mechanizmus chemických reakcií. Katalyzované reakcie, enzýmová katalýza. Kinetika uvoľňovania liečiv z liekových foriem. Transport látky v biologickej sústave. Koloidné a disperzné systémy, povrchové javy, membránové rovnováhy. Biologické membrány ako modelový systém pre interakciu s antimikróbnymi látkami a antivirotikami. Lipidy ako nosiče liečiv. Lyotrópny a termotrópny polymorfizmus lipidov a metódy štúdia. Lipidové nanočastice (lipozómy, hexozómy, kubozómy) pre cielený prenos liečiv. Biopolyméry a dendridy pre prenos liečiv.

Experimentálne metódy: UV-VIS, fluorescencia, Ramanova a IČ spektroskopia, NMR spektroskopia, difrakčné a rozptylové metódy, DSC kalorimetria, hmotnostná spektrometria.

Doktorand získava teoretický základ pre pochopenie fyzikálno-chemických procesov pri príprave rôznych liekových foriem v rámci farmaceutickej technológie, viazanie a uvoľňovanie liečiva z liekovej formy, molekulový mechanizmus účinku liečiv, absorpcia liečiv, transport cez biologické membrány. Dôraz je kladený na fyzikálne základy experimentálnych metód aplikovaných pri vývoji nových liečiv a mechanizmu ich účinku.

C. Altavilla, E. Ciliberto: Inorganic Nanoparticles. Synthesis, Applications, and Perspectives, CRC Press (2010).

P. Prasher, M. Sharma: Silver Nanoparticles: Synthesis, Functionalization and Applications, Bentham (2022).

K. Abd-Elsalam (Ed.): Green Synthesis of Silver Nanomaterials, Elsevier (2021).

R. Chang: General Chemistry: The Essential Concepts, McGraw Hill; 7. vydanie (2013).

C. Housecroft, A. Sharpe: Inorganic Chemistry, Pearson, 5. vydanie (2018).

úspešné absolvovanie skúšky

slovenský, anglický

Vyučujúci: doc. Ing. M. Pisárčik, CSc.

Predpokladom pre úspešné absolvovanie predmetu sú základné vedomosti z anorganickej chémie, koloidnej chémie a fyzikálnej chémie, matematiky, organickej chémie a molekulárnej biológie.

Oblasti štúdia v rámci predmetu sú nasledujúce:

- Definícia nanočastíc a nanosystémov. Opis štruktúry nanočastice.

- Syntéza nanočastíc. Fyzikálne, chemické a biologické metódy prípravy nanočastíc.

- Zelená, biologická syntéza nanočastíc. Opis prírodných zdrojov – baktérie, huby, riasy, rastliny. Korelácia fyzikálnych vlastností nanočastíc a biologických zdrojov na prípravu nanočastíc.

- Fyzikálne vlastnosti a parametre nanočastíc. Povrchová plazmónová rezonancia.

- Analýza fyzikálnych parametrov nanočastíc - veľkosti, tvaru a náboja. Opis experimentálnych techník – spektroskopické metódy (UV-VIS a Ramanova spektroskopia), rozptylové metódy (rozptyl svetla a malouhlový neutrónový rozptyl), zobrazovacie metódy (transmisná a skenovacia elektrónová mikroskopia, fluorescenčná mikroskopia).

- Stabilizácia nanočastíc – opis mechanizmu. Polyméry a tenzidy ako stabilizátory nanočastíc. Klasifikácia, vlastnosti.

- Biologické aktivity nanočastíc. Antimikróbna a antineoplastická aktivita nanočastíc. Opis mechanizmu pôsobenia. Korelácia medzi biologickou aktivitou a a veľkosťou a tvarom nanočastíc.

- Oblasti aplikácií nanočastíc všeobecne. Oblasti aplikácií nanočastíc v medicíne a vo farmácií. Toxicita nanočastíc.

Po absolvovaní predmetu doktorand získa systematické vedomosti v modernej oblasti nanočastíc. Bude mať prehľad o spôsoboch prípravy nanočastíc vrátane biologickej „zelenej“ cesty prípravy, o výskume ich fyzikálnych vlastností, experimentálnej technike a metódach spojených s charakterizáciou vlastností nanočastíc, nadobudne vedomosti o klasifikácii a vlastnostiach rozličných typov stabilizátorov nanočastíc, ako aj získa základný prehľad o aplikáciách nanočastíc v najrozličnejších oblastiach s dôrazom na aplikácie vo farmácii a medicíne.