Prof. dr hab. n. farm. Elżbieta Budzisz ()

Wydział Farmaceutyczny
Uniwersytet Medyczny w Łodzi
Prof. dr hab. n. farm. Elżbieta Budzisz ([email protected])
Łódź, dn. 02.11.2016 r.
RECENZJA ROZPRAWY DOKTORSKIEJ
zatytułowanej
„Synteza, właściwości fizykochemiczne i aktywność biologiczna fosfinowych pochodnych
antybiotyków chinolonowych i ich związków kompleksowych”
złożonej przez mgr Aleksandrę Bykowską Wysokiej Radzie Wydziału Chemii
Uniwersytetu Wrocławskiego w celu uzyskania stopnia naukowego doktora nauk chemicznych.
Dysertacja
obejmuje
badania
dotyczące
poszukiwania
związków
o
aktywności
przeciwbakteryjnej i przeciwnowotworowej. Praca ta wpisuje się w badania od wielu lat
prowadzone przez promotora pracy prof. dr hab. Małgorzatę Jeżowską-Bojczuk, która zajmuje
się syntezą i właściwościami biologicznymi związków kompleksowych. Promotorem
pomocniczym jest Pan dr hab. Radosław Starosta.
Praca obejmuje niezwykle aktualną tematykę badawczą dotyczącą poszukiwania
związków o aktywności przeciwbakteryjnej i cytotoksycznej. Współczesna medycyna boryka
się z poważnymi problemami jakimi są zakażenia bakteryjne, zakażenia śródszpitalne
i lekooporność. Ciągle pojawiające się nowe patogeny a także szybko pojawiająca się
lekooporność powoduje, że walka z nimi stanowi wyzwanie dla medycyny naszych czasów.
Pani Magister zaproponowała i konsekwentnie zrealizowała pomysł polegający na modyfikacji
dobrze znanych leków ugrupowaniem fosfinowym i jego analogami.
Praca napisana jest zgodnie z panującymi wymogami stawianymi pracom doktorskim.
Zawiera typowe rozdziały: Wstęp (str. 13-54), Cel pracy (str. 55-56), Materiały i metody
eksperymentalne (str. 57-82), Wyniki i dyskusję (str. 83-159), Podsumowanie (str. 60) oraz
rozdział Najważniejsze osiągnięcia (str. 167-170). Dodatkowo praca poprzedzona jest
streszczeniem w języku polskim i angielskim oraz spisem prac i wystąpień konferencyjnych,
spisem literatury oraz źródeł finansowania.
W części zatytułowanej „Wstęp” Doktorantka w bardzo zwięzły ale jednocześnie
przejrzysty sposób opisała rolę wybranych antybiotyków chinolonowych we współczesnej
farmacji, oraz wybranych jonów metali w biologii i medycynie. Ważnym rozdziałem w tej
części jest mechanizm działania leków chinolonowych oraz zagadnień lekooporności.
Jak wynika z przedstawionego w sposób syntetyczny wstępu literaturowego tematyka
badawcza Pani Magister Bykowskiej jest niezwykle aktualna i ważna dla rozwoju
prezentowanej przez Doktorantkę dziedziny. Pani Magister cytuje w pracy 274 pozycje
literaturowe co wskazuje na kompleksowe i dogłębne podejście do tematu realizowanego
w ramach niniejszej rozprawy.
Po przedstawieniu danych literaturowych dotyczących zagadnienia pracy doktorskiej
Pani Magister sformułowała w sposób jednoznaczny cele swej pracy doktorskiej ujmując je
w sposób syntetyczny.
Doktorantka postawiła sobie ambitny cel dotyczący zbadania wpływu zmian
strukturalnych dwóch znanych antybiotyków: ciprofloksacyny i norfloksacyny na aktywność
przeciwbakteryjną i przeciwnowotworową. Poszukiwanie związków o aktywności biologicznej
może biec dwoma torami. Pierwszy polega na syntezie nowych, nieopisanych z literaturze
związków i badanie ich aktywności biologicznych lub modyfikacji związków o udowodnionej
aktywności poprzez wprowadzenie farmakoforów poprawiających ich właściwości. Pani
Magister wybrała tę drugą metodę wprowadzając do znanych antybiotyków podstawnik
fosfinowy. Doskonałym pomysłem było wprowadzenie do cząsteczki antybiotyku funkcji
fosfinowej ze względu na udowodnione i ciągle badane właściwości biologiczne takich
połączeń. Związki fosfinowe wprowadzone do cząsteczki znanych i stosowanych antybiotyków
mogą wpływać na zmianę ich profilu działania. Spośród licznej grupy połączeń zawierających
wiązanie C-P, wiele z nich znalazło zastosowanie jako regulatory wzrostu, inhibitory procesów
metabolicznych oraz związki o działaniu przeciwbakteryjnym lub przeciwnowotworowym.
Zakres badań obejmował również zablokowanie donorowej pary elektronowej jon fosforu
jonami tlenu, siarki i selenu. Dotychczas modyfikacje tego typu nie były opisane.
Modyfikowane cząsteczki antybiotyków chinolonowych posłużyły jako ligandy do syntezy
związków kompleksowych jonów miedzi(I) i miedzi(II). Ciekawym pomysłem okazało się
otrzymanie mieszanych związków kompleksowych wprowadzając dodatkowy ligand:
1,10-fenantrolinę lub 2,9-dimetylo-1,10-fenantrolonę. Związki tego typu mogą wykazywać
odmienną aktywność niż związki kompleksowe zawierające tylko jeden rodzaj ligandu.
Struktury wszystkich nowo zsyntezowanych połączeń ustalono w oparciu o metody
fizykochemiczne w tym spektroskopowe. Kolejnym zadaniem badawczym była ocena
właściwości biologicznych: przeciwbakteryjnych, przeciwnowotworowych, oddziaływania
z biomolekułami czy indukcji apoptozy.
Pani Magister dokonała również prezentacji z podziałem na badania, które osobiście
przeprowadziła oraz badania, które zostały wykonane w ramach współpracy z innymi
ośrodkami.
W części zatytułowanej Materiały i metody eksperymentalne znajduje się opis
otrzymanych związków organicznych i wybranych związków kompleksowych z dokładnym
opisem
parametrów
spektroskopowych.
Doktorantka
zsyntezowała
8
pochodnych
antybiotyków fluorochinolonowych II generacji, były to pochodne fosfinowe ich tlenki,
siarczki oraz selenki oznakowane odpowiednio CPc, PNr, i odpowiednio SCPc, SCPC, SeCPc,
OPNr, SPNr, SePNr co w znakomity sposób ułatwiło śledzenie poszczególnych etapów, którym
poddano związki.
Najważniejszą część rozprawy doktorskiej stanowi rozdział badań zatytułowany
„Wyniki i dyskusja”, w którym Doktorantka przedstawiła wszystkie etapy pracy
eksperymentalnej z dyskusją dotyczącą struktur i aktywnością biologiczną. Pochodne
ciprofloksacyny dla których uzyskano odpowiednie kryształy, oznaczono za pomocą metod
krystalograficznych.
Pani
Magister
przeprowadziła
badanie
dotyczące
aktywności
przeciwbakteryjnej i przeciwnowotworowej na wybranych liniach komórkowych. Najbardziej
aktywna na wybrane szczepy bakteryjne była fosfinowa pochodna ciprofloksacyny, chociaż
wszystkie związki wykazywały aktywność przeciwbakteryjną. W badaniach dotyczących
aktywności przeciwnowotworowej najaktywniejsze okazały się związki kompleksowe, które
kierowały komórki na drogę apoptozy, generując reaktywne formy tlenu. Ponadto związki
kompleksowe były zdolne do uszkadzania DNA a równocześnie interkalowania pomiędzy
komplementarne pary zasad. Udowodniono ponadto, że wszystkie związki zdolne są do
oddziaływania z HSA, nie naruszając jednocześnie struktury tego białka.
Na podstawie wyników obszernych badań Doktorantka sformułowała poprawne
wnioski podsumowujące najważniejsze osiągnięcia, świadczące o innowacyjności badań,
kompetencji Doktorantki oraz umiejętności rozwiązywaniu trudnych problemów badawczych.
Rozprawa napisana jest bardzo ładnym językiem z dbałością o poprawność
merytoryczną prowadzonych eksperymentów i styl. Na zakończenie dysertacji umieszczone są
odbitki prac wchodzących w skład rozprawy doktorskiej.
Podjęcie przez Doktorantkę niniejszego tematu badawczego uważam za niezwykle
ważne z punktu widzenia rozwoju nauki, gdzie od wielu lat zmagamy się z ciągle
pojawiającymi się zakażeniami nowymi patogenami czy lekoopornością.
Magister Bykowska jest współautorką 7 prac oryginalnych publikacji, w których
w trzech jest pierwszym autorem a w pozostałych drugim, trzecim lub czwartym autorem.
Łączny współczynnik oddziaływania, impact factor, prac wynosi IF=17.128 a dla prac
obejmujących tematykę rozprawy IF=8,674. Ponadto Doktorantka jest współautorką dziesięciu
doniesień zjazdowych na konferencjach krajowych i zagranicznych w postaci posterów lub
prezentacji ustnych. Ważną częścią wskazującą na dojrzałość naukową Pani Magister jest
indeks Hirscha, który wynosi 3 według bazy web of science a indeks cytowań 38. Kolejna praca
obejmująca materiał z Doktoratu oznaczona jest jako w przygotowaniu.
Praca Doktorska realizowana przez Panią Magister wymagała dobrego warsztatu
naukowego, gdyż obejmowała dwa nurty badawcze: część chemiczną jak również biologiczną.
Doktorantka musiała więc wykazać się nie tylko dobrymi podstawami z zakresu metod
syntetycznych, spektroskopowych i analitycznych ale również dobrym przygotowaniem do
prowadzenia eksperymentów biologicznych.
Z uwagi na moją funkcję jako recenzenta muszę zwrócić Autorce uwagę na drobne
błędy:
 Str. 84 Doktorantka podała, że dla wszystkich otrzymanych związków,
struktury ustalono w oparciu o metody dyfrakcyjne a z części eksperymentalnej
wynika, że tylko dla 6
 Str. 69 i 77 wartość analizy pierwiastkowej odbiega od przyjętej 0,3%.
Błędy te jednak nie wpływają na efekt merytoryczny dysertacji.
Podsumowując po zapoznaniu się z przedstawioną mi do recenzji rozprawą doktorską
stwierdzam, że Autorka wykazała się bardzo dobrą znajomością tematyki i umiejętnością
posługiwania
się
nowoczesnymi
narzędziami
analitycznymi,
spektroskopowymi
i biologicznymi potrzebnymi do zrealizowania niniejszej pracy. Pani Magister przedstawiła
obszerny i solidny materiał doświadczalny.
Reasumując, stwierdzam, że przedstawiona do recenzji rozprawa doktorska w pełni
spełnia wymagania stawiane rozprawom doktorskim zawarte w art. 13 Ustawy z dnia
14.03.2003 r. (Dz.U. 2003 r. numer 65, poz. 595 z późniejszymi zmianami) o tytułach
i stopniach naukowych i wnoszę do Wysokiej Rady Wydziału Chemii Uniwersytetu
Wrocławskiego o dopuszczenie mgr Aleksandrę Bykowską do dalszych etapów przewodu
doktorskiego.
Wniosek o wyróżnienie dysertacji znajduje się w osobnym dokumencie.
Z wyrazami szacunku
Prof. dr hab. Elżbieta Budzisz
Wydział Farmaceutyczny
Uniwersytet Medyczny w Łodzi
90-151 Łódź ul. Muszyńskiego 1
tel. (042) 272 55 95
e-mail: [email protected]