| Brief description |
Галантаминът е природен продукт, получаван от растения от подсем. Amaryllidoideae и е един от трите ацетилхолинестеразни инхибитори одобрени от FDA за лечение на болестта на Алцхаймер. Днес над 45 милиона души са засегнати от тази болест.
У нас, галантамин се извлича от блатното кокиче (Leucojum aestivum), за което няма създадена агротехнология за промишлено култивиране. В резултат на свръх експлоатиране на естествените находища, видът е застрашен. Поради ограничения и неустойчив добив на суровина от блатно кокиче, българските производители на галантамин губят лидерските си позиции на международния пазар. В Западна Европа галантаминът се добива от култивирани Narcissus pseudonarcissus cv. Carlton, а в Китай от видове от род Lycoris.
Екип учени от България и Испания работят по въвеждането в експлоатация на нов източник на галантамин - Hippeastrum papilio (Ravena) van Scheepen, който значително превъзхожда останалите видове по размери и съдържание на галантамин. Създадени са ефективни методи за размножаване, отглеждане и устойчиво получаване на биомаса от това растение, но липсват технологии за добиване на галантамин от този вид.
Цел на настоящото проектно предложение е да се валидира ефективен метод за извличане на галантамин от луковици и листа от H. papilio.
Очакваните ефекти в резултат на изпълнение на проекта са:
• Въвеждане в промишлеността на нов източник на галантамин;
• Възвръщане на лидерските позиции на български производители на галантамин на международния пазар;
• Засилване на научноизследователската и развойна дейност на ИБЕИ-БАН в подкрепа на конкурентоспособността на български фирми;
• Икономически растеж на фирмите в производствената верига и конкурентост на производителите следствие на въвеждането в експлоатация на нова суровина и нов метод за получаване на краен продукт;
• Намаляване на антропогенния натиск върху естествените популации на блатното кокиче чрез въвеждането в култура на алтернативни източници на суровина.
|
| Activities |
-
Activity: Оптимизиране на извличането на галантамин в първичния екстракт и получаване на алкалоидна смес: Подходът за получаване на първичния екстракт ще е чрез перколация с подкислен воден разтвор подобно на метод описан в WO2006099635A1 (Ivax Pharmaceuticals S.R.O.). Предимствата на този подход са, че разтворителят (вода) е евтин, не извлича хлорофил и извличането на галантамин от суровината с перколация е пълно. Поради това влиянието върху околната среда е значително по-малко в сравнение при ползване на органични разтворители за екстракция. Също, не е необходимо сушене (енергоемък процес) на суровината преди екстракция. В сравнение при мацерацията, недостатък на предложения подход е, че се получава по-голям обем първичен екстракт за пълно извличане на галантамина.
Първата иновативна стъпка при оптимизиране на процеса на извличане на галантамин от суровината е ползването на диатомова пръст за течно-течна екстракция на първичния воден екстракт за получаване на алкалоидна смес. За сравнение, в метода описан в WO2006099635A1 се използат последователно неполярна и йонообменна смола. Предимство на диатомовата пръст е ниската цена в сравнение с йонообменните смоли и способността ѝ лесно да се регенерира при определени условия. Недостатък на диатомовата пръст е ограниченият обем на първичен екстракт, който може да поеме. Този недостатък се преодолява с втората иновативна стъпка, при която се ползва разпрашителна сушилня за намаляване на обема на първичния екстракт. Предимство на разпрашителната сушилня е приложимостта ѝ за индустриални цели и краткият контакт на първичния екстракт с работните температури на сушилнята в процеса на сушене. Галантаминът е термостабилен и не се очаква деградация при работни температури на сушилнята в диапазона 110-160оС.
При експериментите за оптимизиране ще се ползва еднакво количество суровина за екстракция и еднакво количество диатомова пръст заредена в колона за перколация. Всеки вариант от експериментите ще се провежда трикратно. За определяне на оптималните условия за получаване на първичен екстракт и алкалоидна фракция и предвид големия брой възможни варианти, ще се ползва статистически метод н.нар. Quality by Design (QbD), който е систематичен подход за елиминиране на вариабилните фактори в индустриални процеси за получаване на продукт с възпроизводимо качество.
В рамките на РП1, крайния продукт ще бъде получен от алкалоидната фракция.
Лабораторията по „Химични анализи“ към ИБЕИ, където ще се проведат изследванията, е оборудвана с колони за перколация, ротационни вакум изпарители за изпаряване на органични разтворители, сушилни, разпрашителна сушилня и ГХ-МС за количествен и качествен анализ на суровината и получените екстракти. За изпълнение на тази задача е необходимо да се закупят, компресор за сгъстен въздух за контролиране на скоростта на перколация, хладилник за прекристализация на галантамин, центрофуга за отделяне на преципитат и кристали галантамин от матерните луги и фризер за съхранение на проби.
,
Contracted Amount: 175 338.35
,
Reported Amount: 26 511.70
-
Activity: Качествен и количествен контрол на суровина и краен продукт: Подходът за изпълнение на РП2 е в самото начало на проекта да се валидират методи за количествено определяне на галантамин в суровина и суха алкалоидна смес от H. papilio с ГХ-МС подобно на този описан в Berkov et al., (2011). Тези методи ще се ползват при оптимизиране на процесите на извличане на галантамин от суровината, за получаване на алкалоидната смес и за пречистване на галантамина в РП1.
След придобиване на течен хроматограф с фракционен колектор, очаквано към месец 7-10 от началото на проекта, ще се изолират и идентифицират съпътстващите галантамина алкалоиди от матерните луги останали след пречистване на галантамина от алкалоидната смес в Задачи 1.4 -1.6. Тези алкалоиди ще се ползват като стандартни вещества за последващо разработване на методи за качествен и количествен контрол на суровина и краен продукт.
След изолиране на стандартните вещества, те ще бъдат ползвани за разработване на ВЕХТ-УВ методи за качествен и количествен контрол на суровината и прилагане на фармакопейния метод за окачествяване на крайния продукт – галантамин хидробромид. ВЕХТ-УВ се ползва широко и рутинно в индустрията за качествен контрол на суровини и лекарствени субстанции.
Като част от контрола на качеството на суровината, в рамките на РП2 е важно да се събере информация за ефекта на сушенето върху качеството на суровината, т.е. до каква степен температурата, вентилацията и времето на сушене повлияват съдържанието на галантамин в нея. Също, важно е да се събере информация и за възможностите за определяне на идентичността ѝ и наличието на примеси и подмеси в суровината, влошаващи качеството ѝ. За целта ще се ползва ДНК баркодиране като един от най-сигурните методи за идентифициране на биологични материали. ИБЕИ е член и съосновател на Националния консорциум по ДНК баркодиране Bulgarian Barcode of Life (BgBOL, https://www.bas.bg/?p=45892).
За изпълнение на РП2 ИБЕИ и лабораторията по „Химични анализи“ е екипирана с ротационни вакум изпарители за изпаряване на органични разтворители, сушилни и ГХ-МС за количествен и качествен анализ на суровината и получените екстракти. Нужно е да се закупи ВЕТХ-УВ с фракционен колектор за бързо и ефективно изолиране на съпътстващите алкалоиди. Нужен е и лабораторен лиофилизатор, който запазва в най-висока степен вторичните метаболити и може да служи като референтен метод за сушене, както и аналитична везна и пипети с променлив обем за количествен анализ.
За определяне на генетичната идентичност на суровината (ДНК баркодиране) „Лабораторията за молекулярни изследвания и течна цитометрия“ към ИБЕИ е екипирана с основното необходимо оборудване за провеждане на молекулярни изследвания – PCR апарати, топкова мелница за подготовка на растителния материал, аналитична везна, центрофуги, вкл. охладителна центрофуга, термошейкъри, ледогенератор, фотодокументационна система, вани за електрофореза и др. Има нужда от закупуване на два апарата: вакуумен концентратор, който ще позволи много по-бързо изсушаване и концентриране на ДНК-пробите, и спектрофотометър за микролитрови обеми, който ще позволи по-точно определяне на количеството на ДНК в изключително малки по обем проби (до 0.5 мкл).
,
Contracted Amount: 14 602.50
,
Reported Amount: 0.00
-
Activity: Тестване на прототипен метод за добиване на галантамин от суровина от H. papilio в операционна среда.: В рамките на РП3, оптимизираният в рамките на проекта прототипен метод ще бъде мащабиран и тестван в операционна среда в пилотни производствени съоръжения на български производител на галантамин. За мащабирането ще се ползва суровина с тегло 100 пъти (50 кг) по-голяма от тази при лабораторното мащабиране в задача 1.5.,
Contracted Amount: 26 259.95
,
Reported Amount: 6 880.15
-
Activity: Синхронизиране на предлаганата технология с изискванията на ЕС за устойчива икономика: Прилагане и създаване на технически критерии, синхронизирани с целите на Таксономията на ЕС, които да гарантират устойчивостта при разработване на технологията за получаване на галантамин от H. papilio.,
Contracted Amount: 3 249.03
,
Reported Amount: 1 775.55
-
Activity: Разпространение на резултатите от проекта и комуникации със заинтересованите страни: Целевите групи, до които резултатите и новите знания от проекта трябва да достигнат са крайните потребители, научни институти, европейска администрация, студенти и граждани,
Contracted Amount: 8 651.06
,
Reported Amount: 15.70
-
Activity: Управление на проекта: За успешното изпълнение на проекта ще бъде създаден Организационен комитет, в който влизат ръководителят на проекта и ръководителите на работните пакети и задачи със следните отговорности: Ръководител на проекта - осъществява контактите с финансиращата организация и с административните органи на ИБЕИ-БАН; цялостно координиране на дейностите по проекта; вземане на решения; организиране на работни и отчетни срещи (протоколи от работните срещи ще се съхраняват с ограничен достъп в интернет страницата на проекта); изготвяне на отчетна документация; контрол върху бюджетните средства. Ръководителите на работните пакети отговарят пряко за изпълнение на включените дейности в съответния работен пакет, изготвят отчети за извършената дейност в съответните РП и ръководят дейността на млади учени, докторанти и студенти. Ръководителите на задачи ще вземат решения, организират и контролират изпълнението на поверените им задачи. Отговорността за изпълнението на задачите е разпределена, като ръководителят и участниците във всяка задача са описани в съответните РП. Вътрешният контрол налага регулярна комуникация между членовете на екипа на проекта, което ще се осъществява чрез електронни писма, телефонни разговори, персонални срещи или такива в интернет среда и др. Управлението на проекта ще се подчинява изцяло на изискванията, описани в Договора с финансиращата организация със съдействието на Ръководството и Администрацията на ИБЕИ-БАН. В Организационния комитет ще се обсъждат изпълнението на изследователските задачи, получените резултати, съпътстващите проблеми и подходите за преодоляването им и ще се набелязват следващите стъпки. Контрол върху изразходването на финансовите средства ще се упражнява от Ръководителя на проекта и от Администрацията на ИБЕИ-БАН. При закупуване на апаратурата ще се направят обществени поръчки в съответствие със закона.
Организационният комитет ще взема най-важните решения по време на проекта на регулярни работни срещи, ще изготвя научните и финансови отчети и ще оценява рисковете и отклоненията при изпълнението на всяка една задача, предприемайки мерки за преодоляването им и др. Организационният комитет ще отговаря за управлението на интелектуалната собственост генерирана по време на проекта, ако е приложимо.
Ефективното и прозрачно използване на бюджета изисква изработване на оперативен план за неговото разходване и регулярно проследяване на направените разходи по бюджетни пера в тясно сътрудничество с финансовия отдел на ИБЕИ-БАН, спазвайки на принципите на добро финансово управление, приложимото законодателство и условията на настоящия договор и приложенията към него. За целта, ще се осигурява аналитична счетоводна отчетност за всички разходи и извършени плащания по инвестицията, както и достъп до документи и на мястото на изпълнение на инвестициите на национални и европейски контролни и одитни органи.
,
Contracted Amount: 2 241.62
,
Reported Amount: 0.00
|