Uusien lääkeainemolekyylien rakennemääritystä NMR-spektrometrillä : Automaattisen rakenneverifioinnin parantaminen

Abstract

Opinnäytetyö tehtiin Orion Pharman Rakennekemian ja Bioanalytiikan osastolla Espoossa. Osasto on osa Orionin tutkimus- ja tuotekehitysyksikköä. Opinnäytetyön tarkoituksena oli tehdä kahteen automaattiseen NMR-verifiointiohjelmaan opetustietokannat erään non-kliinisen lääketutkimuksen molekyyliperheen molekyyleistä. Tavoitteena oli parantaa ohjelmistojen kykyä verifioida Orionin non-kliinisen tutkimuksen uusia tutkimusmolekyylejä, joita ei löydy verifiointiohjelmiston omasta tietokannasta. Lisäksi opetustietokantojen rakentamisen oletettiin parantavan 1H-, 13C-, 15N-, 19F- ja 31P- ytimien kemiallisia siirtymiä ja kytkentävakioita ennustavan ohjelman suorituskykyä.

Opinnäytetyö toteutettiin kolmessa vaiheessa. Tietokantoihin valittujen opetusjoukkojen kaikki lääkeainemolekyylit mitattiin NMR-spektrometrillä. Mittausten jälkeen NMR-aineisto käsiteltiin ja tulkittin. Jokaiselle molekyylille tehtiin täydellinen rakennemääritys hyödyntäen sekä 1D- että 2D-spektrejä. Opetusjoukkojen molekyylirakenteista luotiin tietokannat kahteen eri NMR-verifiointiohjelmistoon (ACD/Spectrus Processor ja Perch NMR Software). Opetusjoukkoihin valittiin eniten NMR-henkilökuntaa työllistäviä lääkeainemolekyylien rakenteita. Opinnäytetyö rajattiin yhteen tutkimusprojektiin. Tutkimusprojektin molekyylien rakenteita ja spektrejä ei ole liitetty opinnäytetyöhön. Työn etenemistä havainnollistetaan esimerkkimolekyylinä olevan tunnetun lääkeaineen, apomorfiinin, avulla.

Opetustietokantojen rakentaminen osoittautui vaativaksi projektiksi. Uudet ohjelmistot ja molekyylien monimutkaiset rakenteet toivat haasteita tutkimukseen eikä opetustietokantoja päästy testaamaan tässä opinnäytetyössä. Opetustietokantojen rakentaminen jatkuu ja automaattista rakenneverifiointia kehitetään Rakennekemian ja Bioanalytiikan osastolla.