Christian Seeberg Christiansen

Ingeniør i Kemi og Bioteknologi

10. semester

Fra kinesisk malurt til

malariamedicin

(chch311@student.sdu.dk)

Det Tekniske Fakultet i Odense

21 ingeniøruddannelser

Diplomingeniør (3,5 år inkl. praktik)

Bygningsteknik

Elektronik og Datateknik (Elektro)

Global Management and Manufacturing

Integreret Design

Interaction Design *

It

Kemi- og Bioteknologi

Maskinteknik

Mekatronik *

Produktion

Stærkstrømsteknologi

Civilingeniør (3+2 år)

Energiteknologi

Fysik og Teknologi

Innovation and Business*

Kemi og Bioteknologi

Lærings- og Oplevelsesteknologi

Mekatronik *

Product Development and Innovation

Robotteknologi

Velfærdsteknologi

Software Engineering

Miljøteknologi (kun kandidat)

Konstruktionsteknik (kun kandidat)

Operations Management (kun kandidat)

Elektronik (kun kandidat)

Uddannelsens opbygning

Diplomingeniør i Kemiteknik

1.-5. semester:

- Innovation, proces og produktdesign

- Analysemetoder og anvendt statistik

- Fødevare- og bioteknologi

- Energi og materialer

- Kemisk produktion og miljø

6. semester- Ingeniørpraktik

7. Semester

- Afgangsprojekt

Bachelor i Kemi og Bioteknologi/civilingeniør i

Kemi

1.-5. semester:

- Innovation, proces og produktdesign

- Analysemetoder og anvendt statistik

- Fødevare- og bioteknologi

- Energi og materialer

- Kemisk produktion og miljø

6. semester

- Bachelorprojekt

7.-9. semester- Fagprofil-kurser/ valgfrie kurser

10. semester- speciale

Om Kemi Ingeniør

Uddannelsen

Grundlæggende mat+fys

Kemi

Biokemi

Mikrobiologi

Industrielle processer

Om Kemi Ingeniør

Uddannelsen

Klasseundervisning

Forelæsninger

Opgaveregning

Virksomhedsbesøg

Semesterprojekter

Laboratoriearbejde

SKEMA

Studiemiljø

Karrieremuligheder

Ansvarsområder:

Forskning, udvikling, ledelse, produktion, analyser, miljø-

og kvalitetssikring og undervisning.

Karrieremuligheder

Ansættelsesområder:

F.eks. Kemisk industri, levnedsmiddel- og

medicinalindustri, ved miljøforvaltning eller laboratorier.

Fra kinesisk

malurt til

malariamedicin

Naturstofkemi

Udnytter ting der allerede findes I naturen til f.eks.

medicin

Ud fra stoffer fundet I naturen isolerer man de aktive

molekyler, og klarlægger evt. biosyntesen

Den viden man får om de aktive molekyler kan bruges

til at komme på nye præperater.

Ud fra naturstofkemi kan man finde nogle stoffer man

kan producere via. kemisk syntese

Naturstoffer og semi-

syntetisk modifikation af

naturstoffer (42%)

Syntetiske lægemidler

afledt af eller inspireret af

naturstoffer (22%)

Syntetiske lægemidler, som

ikke har relationer til

naturstoffer (21%)

Vaccine (2%)

Peptider og proteiner

(13%)

Naturstoffer som lægemidlerOprindelsen af anticancer lægemidler (ca. 200) udviklet i perioden 1940–

2010

Malaria

Alvorlig sygdom der er

skyld i død mange steder

Svær at behandle og

forebygge, da

malariaparasitten har

udviklet resistens overfor

de fleste lægemidler, og

da malariamyggen har

udviklet resistens overfor

insektmidlerne

En af de tre

infektionssygdomme der

dræber flest, sammen

med AIDS og tuberkulose

Malaria i Danmark

Har tidligere eksisteret i DK (sidste 1945)

Den lollandske feber eller koldfeber

Danske turister vender tilbage med sygdommen

(tropesygdom)

Marts

2013

49-årig dansker formentlig død af malaria

Af Kirstine Krefeld, krkr@berlingske.dk

Sidst opdateret Tirsdag den 25. november 2008, 10:11

En århusiansk kvinde er med al sansynlighed død af malaria efter en ferie til Gambia. Syv andre er

indlagt. Rejseselskabet Spies vil nu se nærmere på rejsevejledningen.

Det, der begyndte som en uges tropeferie med en veninde, er nu endt i tragedie. En 49-årige kvinde fra

Åbyhøj er ifølge overlæge Carsten Schade Larsen 'med al sandsynlighed' død af malaria.

Kvinden vendte hjem fra ferie i Gambia i Vestafrika den 7. november. I fredags blev hendes veninde indlagt

på Skejby Sygehus med malaria, hvor veninden fortalte lægerne, at den 49-årige sansynligvis havde samme

sygdom. De havde begge ligget i sengen efter hjemkomsten med svimmelhed, utilpashed og høj feber.

Skejby Sygehus alarmerede straks politiet, som rykkede ud, men fandt kvinden død i sit hjem i Åbyhøj. I alt

syv danskere er ifølge Skejby Sygehus lige nu indlagt med den farlige malariasygdom, som de alle har fået

på ferier i Gambia.

Smitsomhed og dødelighed

Marts

2013

660.000 døde i 2010

på verdens plan

Source: WHO, World Malaria Report 2012

90%

0.17% 2%0%

7%

1%

220.000.000 smittet i 2010

på verdens plan

79%

0%5%

0%

15%

1%

Afrika

Amerika

Øst Middelhave

Europa

Syd-Øst Asien

Vest Stillehave

Smitte af Malaria

Malaria er en infektionssygdom, og man bliver smittet

med sygdommen ved at blive stukket af en myg af arten

Anopheles som har parasitten Plasmodium.

Malariamyggen, Anopheles,

fungerer som en vektor, og det

er kun ved hjælp af denne, at

parasitten kan overføres til

mennesker

Marts

2013

Malariaparasittens livscyklus

Artemisinin

Artemisinin udvindes fra planten

kinesisk malurt, og har i Kina

været brugt mod malaria i over

3000 år.

Stoffet findes på ydersiden af

planten

Endoperoxidbroen er essentiel

for stoffets virkning mod malaria

Er er naturstof som de fleste

andre lægemidler

Artemisia annua (historie)

Kinesisk bynke (Qing Hao = grøn urt)

Har været anvendt i Kina i mere end 2000 år (mod

febersygdomme bl.a.)

Glemmebogen

Vietnam krig

1970, Youyou Tu

Han dynasti gravkammer: ”52 recepter”(168 f.Kr.)

Ge Hong: ”Håndbogen for akut behandlinger” (350 e.Kr.),

med 43 antimalaria opskrifter

Artemisinin isoleret og identificeret (1971)

Marts 2013

Fifty-two prescriptions

Behandling mod malaria

Før i tiden behandlede man med stoffet Kinin, som

stammer fra barken af kinatræet. Malariaparasitten har

dog udviklet resistens overfor dette stof og beslægtede

lægemidler

For at undgå at der bliver udviklet resistens overfor

artemisinin, er det anbefalet at bruge

kombinationsbehandling

Tonic Water

Biotilgængelighed

Naturstofkemi (KC-NAT) 2014

Biotilgængelighed

• Artemisinin og derivater heraf er noget af det

mest effektive malariamedicin på markedet

(bruges i kombinationsbehandling med andre

antimalariamidler for at undgå udvikling af

resistens). Kun 1 godkendt produkt i DK

• Slår malariaparasitten ihjel i løbet af kort tid

uden væsentlige bivirkninger.

• Kan evt. også bruges mod kræft

Dyrkning af kinesisk malurt

Forsøg viser, at kinesisk malurt kan dyrkes mange

steder, bl.a. kan den dyrkes i Danmark

0,01-1,4% tørvægt artemisinin

I Vietman (Største leverandør) er indholdet <0,7%

tørvægt, og udbyttet er 7,5 kg pr hektar

Dansk prøvedyrkning gav indhold på 0,55-0,85% tørvægt

samt et teoretisk udbytte på 30 kg pr hektar

Udvindingen af artemisinin er yderst vigtig for om det

økonomisk kan betale sig

Der er god mulighed for at starte produktion i Danmark

Udnyttelse af hele planten

Indhold af æteriske olier på 0,02-0,5% friskvægt

Parfumer, sæber osv.

Antibiotika

Fiberrige stilke Indhold i byggematerialer, flis osv.

Det er vigtigt at udnytte alle aspekter af ens råvarer

Fyens Stiftstidendes Forskerpris 2011

Bioteknologisk løsning

Produktion

Kemisk syntese

Fremstilling i bioreaktor

Ekstraktion fra plante

Planteproduktion er det mest økonomiske på

nuværende tidspunkt

Udvinding af artemisinin fra

kinesisk malurt - ekstraktion

1,5 tons tørret plantemateriale

ekstraheres med 4000 L n-

hexan (CH3CH2CH2CH2CH2CH3)

Ekstraktionen foretages 3

gange. For at mindske bruget af

n-hexan inddampes stoffet

efter hver estraktion, så det

kan genbruges

Tab på 20% n-hexan til

omgivelser (Mulighed for

optimering)

Udvinding af artemisinin fra

kinesisk malurt

Ekstraktet står i 2 til 4

døgn. Herefter isoleres

artemisinin ved flere

krystallisationstrin samt

oprensning ved

søjlekromatografi

Optimering af processen i

Vietman

Skadelige arbejdsforhold i Vietnam

Man kan øge udbyttet ved at bruge chloroform og

dichlormethan da artemisinin er mere opløseligt heri.

Man vil dog her også få flere stoffer opløst, da både

apolære og polære stoffer vil opløses heri

Man kan evt. starte med kromatografisk fraktionering af

ekstraktet, efterfulgt af krystallisering

Kromatografi

Kan bruges til at undersøge en blanding for forskellige

komponenter, eller til at adskille dem for videre brug

Mobile fase

Stationære fase

TLC (Tyndtlagskromatografi)

HPLC

Kan enten gøres analytisk eller præparativ

To forskellige typer af materiale i

den stationære fase

Almindelig silica, også kaldet normal fase (normal

phase, NP, polær)

C18, også kaldet omvendt fase (reverse phase, RP,

upolær)

HPLC kromatogram

Bruges både til at identificere og kvantificere

Analytisk kemi og

naturstofkemi

Materiale kemi

Kemitekniske systemer og

anlæg

Proces design

1. Karakterisering af

farmaceutiske

naturstoffer.

2.Ekstraktionsmetoder/

separationsteknikker.

1. Krystallisationsteknikker.

2. Monitorering af krystalli-

sationsprocesser in situ

(Raman spektroskopi og

NIR).

1. Membrandestillation

og nanofiltrering.

2. Afprøvning af nye

separationsteknikker

3. Pilotskala forsøg.

Opskalering til

industriel

produktion

”Fra plante til pille”

Kinesisk malurt

Fra Plante til pille

Som kemiingeniør får du

mulighed for….

At arbejde med mange forskellige emner indenfor

forskellige områder

At specialisere dig indenfor hvad du syntes er

spændende, om det er medicin, fødevarer eller det

mere tekniske som reaktordesign

At bruge den kemiske viden i mere praktiske

sammenhæng, såsom produktion

Bliv studerende for en dag