Doktorský studijní program Farmakognosie a nutraceutika
- Základní informace
- Přijímací zkoušky
- Rámcový studijní plán
- Personální zabezpečení
- Výzkumné skupiny
1. Základní informace
- Forma studia: prezenční / kombinovaná
- Jazyk výuky: český / anglický
- Standardní doba studia: 4 roky
- Forma přijímací zkoušky: ústní
- Platnost akreditace: do 31. 10. 2028
- Oblast vzdělávání: Farmacie (100 %)
Charakteristika programu
Cílem studijního programu je poskytnout komplexní pohled na látky přírodního charakteru jako zdroje léčiv (z používaných a potenciálních léčivých zdrojů) v humánní léčbě a na nutraceutika – látky získané z potravních zdrojů nebo nových zdrojů surovin, uplatňujících se ve výživě. Dominantní oblastí jsou informace o získání účinných látek (izolačně, biotechnologicky, semisynteticky), metodách izolace z biologického materiálu včetně řešení struktury, mechanismech biologické aktivity in vitro, metodologii screeningu na jednotlivé typy biologických účinků a rozvoji analytických metod pro sledování látek v přírodní matrici z hlediska terapeutického, tkáňově ochranného a jen v nutné míře i toxikologického. Cílem studia těchto látek je zjištění možností jejich uplatnění jako fytofarmak, doplňků stravy a potravin nového typu pro normalizaci fyziologických procesů člověka k upevnění zdraví a prevenci chronických onemocnění zároveň s využitím nutrigenomických fenoménů, které se mohou uplatnit při podávání přípravků ve smyslu interakce s potravou a léčivými přípravky (z hlediska klinické farmacie) a ovlivňovat průběh chorob.
Informace o uplatnění absolventů
Absolvent je vzdělán ve vybraných vědách farmaceutických (farmakognozie, chemie přírodních látek, jejich získání a analýze, systematice fytofarmak a nutraceutik, biotechnologických postupech produkce, racionální tvorbě, farmaceuticko-klinických aspektech a toxicitě přírodních látek), lékařských (speciální lidská fyziologie, nutrigenomika) a potravinářských (chemie potravin, právní aspekty nutraceutik). Je připraven invenčně řešit vědecké a praktické úkoly od výzkumu, analýzy a získávání přírodních látek, jejich racionální zpracování do fytofarmak a nutraceutik až po farmaceuticko-klinické aspekty a toxicitu těchto látek a jejich vliv ve formě fytofarmak nebo nutraceutik na současně podávaná léčiva a ovlivnění zdraví.
2. Přijímací zkoušky
Rámcový obsah přijímací zkoušky
Ústní zkouška ze základních metod farmakognosticko-fytochemické práce, ověřující základní znalosti izolace metabolitů rostlin a hub (včetně řešení struktury), biologické a chemické metody screeningu přírodních látek a jejich biologický potenciál, využití analytických metod pro studium látek v přírodní matrici (vegetabilní suroviny s potenciálně terapeutickými účinky, nutraceutika) systematická farmakognozie primárních a sekundárních metabolitů, základní metabolické biosyntetické cesty, zdroje a metody získání nových potenciálních přírodních látek biotechnologicky i produkcí in field.
Systematika přírodních toxických látek, základy forenzní toxikologie, využití analytických a dalších metod ve forenzní analýze přírodních látek (toxikologie a forenzní botanika), biochemické principy účinku přírodních látek (vč. xenobiochemie, patobiochemie).
Část zkoušky v anglickém jazyce pro posouzení znalosti angličtiny (znalost alespoň na úrovni B2 je podmínkou).
Otázky pro přijímací zkoušku budou vybírány individuálně z okruhu témat uvedených v Rámcovém obsahu přijímací zkoušky v souladu s předloženým projektem (zaměřením disertační práce).
Podmínky přijetí
- Ukončení požadovaného předchozího studia, tj. řádné ukončení studia v magisterském studijním programu
- Úspěšné složení přijímací zkoušky
Doplňující podmínky pro bonifikaci (např. praxe)
Řádně ukončené studium v magisterském studijním programu s přírodovědným, zemědělským nebo chemickým zaměřením (chemie přírodních látek) - (hodnoceno 2 body).
Diplomová práce na vysoké úrovni vypracovaná na pracovištích, odpovídajících uvedenému zaměření oborové rady (hodnoceno 3 body).
Uvedení předpokládaného školícího pracoviště a uvedení souhlasu konkrétního školitele s vedením plánovaného doktorandského projektu (hodnoceno max. 5 body).
Kritéria pro vyhodnocení přijímací zkoušky
- Úroveň odborných znalostí – posouzena na základě odpovědí na otázky z okruhu témat uvedených v Rámcovém obsahu přijímací zkoušky (lze získat max. 10 bodů)
- Předložený doktorandský projekt – hodnocena je komplexnost projektu, moderní metodické přístupy pro řešení a návaznost projektu na již řešená témata v oborové radě (lze získat max. 10 bodů)
Minimální bodová hranice pro přijetí je 20 bodů.
Děkan rozhodne o přijetí toho/těch uchazeče/uchazečů, který/kteří splnil/i podmínky přijímacího řízení a zároveň se podle počtu dosažených bodů umístil/i v pořadí odpovídajícím předem stanovenému předpokládanému počtu přijímaných uchazečů pro konkrétní program.
Termíny
3. Rámcový studijní plán
Studijní povinnosti
Student si zapisuje minimálně 5 dílčích předmětů výběrem podle studijního zaměření (1) nebo (2) včetně odborné jazykové zkoušky; do tohoto výpisu není započtena státní doktorská zkouška:
- Anglický jazyk
Odborná terminologie v oblasti pracovního zaměření, schopnost volně komunikovat na téma vědeckého výzkumu, zpracování životopisu a žádosti o umožnění odborné stáže.
- Biotechnologické postupy v produkci fytofarmak a nutraceutik
Aplikace mikroorganismů, kvasinek, řas, rostlin a hub in vitro v produkci speciálních metabolitů využitelných farmaceuticky a potravinářsky.
- Farmakognosie
Obsahové látky mikroorganismů, řas, hub a vyšších rostlin (léčiva chemicky nejednotná), které se uplatňují v produkci fytofarmak a nutraceutik.
- Chemie potravin
Primární a sekundární metabolity v potravinářských surovinách houbového, řasového a rostlinného původu, rozkladné produkty, interakce.
- Chemie přírodních látek
Izolace obsahových látek z řas, hub a rostlin, stanovení jejich struktury, stabilita, systematika přírodních látek a příprava polosyntetických analog.
- Farmaceuticko-klinické aspekty fytofarmak a nutraceutik
Interakce fytofarmak a nutraceutik s podávanými léčivy v řízené farmakoterapii, interakce s potravou z hlediska očekávaných výsledků terapie v případě chronických onemocnění.
- Metody analýzy přírodních látek
Analýza přírodních látek i finálních výrobků analytickými metodami současné doby z hlediska stanovení obsahu účinných i nežádoucích látek a falšování.
- Nutrigenomika
Genová exprese primárními složkami potravin a metabolity řas, hub a vyšších rostlin, především metabolity sekundárními (z ovoce, zeleniny, pochutin a léčivých rostlin).
- Právní aspekty nutraceutik
Právní hlediska nutraceutik v ČR a EU v komerčním měřítku, harmonizace s právem EU, marketing.
- Racionální tvorba fytofarmak a nutraceutik
Technologické aspekty tvorby racionálních přípravků.
- Speciální lidská fyziologie a biochemie
Fyziologie trávení, energetická bilance organismu, vývoj skeletálního svalstva, fyziologie stresu, ovlivnění mentálních procesů potravou, ovlivnění vývoje organismu nutričními složkami, procesy stárnutí, vývoj chronických onemocnění. Patofyziologie uvedených procesů.
- Systematika fytofarmak a nutraceutik
Biologický účinek surovin různého původu (viz chemie potravin), které disponují biologickými účinky.
- Toxicita přírodních látek
Potenciální toxicita metabolitů získaných z perspektivních surovin, rozkladných produktů a případných doprovodných látek vznikajících kontaminací nebo rozkladem.
Účast na konferenci se plánuje od 2. ročníku studia, resp. po složení zkoušky z odborného anglického jazyka.
Požadavky na tvůrčí činnost
V průběhu studia má student povinnost publikovat nejméně 2 práce v impaktovaném časopise v anglickém jazyku s IF min. 0,8, z nichž alespoň jedna musí být prvoautorská, experimentálního charakteru, u druhé práce (která může být přehledová) musí být nejvýše na 3. místě v pořadí autorského kolektivu. Případně je možné publikovat jen 1 prvoautorskou publikaci v časopise s IF nad 5 a/nebo v prvním decilu.
Vzhledem k zaměření SP (screening přírodních zdrojů, izolace látek, stanovení struktury, biologické aktivity, obsahu účinných i emergentních látek a tvorbě fytofarmak a nutraceutik) budou výsledky prací publikovány především v následujících časopisech s tématikou:
- izolace a zhodnocení přírodních látek (Archives of Pharmacol Research, Fitoterapia, Chemico-Biological Interactions, Chemistry and Biodiversity, Journal of Enzyme Inhibition and Medicinal Chemistry, Journal of Natural Products, Journal of Pharmacy and Pharmacology, Molecules, Natural Product Communications, Pharmacognosy Magazine, Phytochemistry Letters, Phytochemistry, Phytomedicine, Phytotherapy Research, Planta Medica),
- analýzy výchozích zdrojů a finálních produktů (Analytical and Bioanalytical Chemistry, Biomedical Chromatography, Food Analytical Methods, Food Chemistry, Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis, Journal of Separation Science, Talanta),
- nutraceutik (Biology and Medicine, Current Trends in Nutraceuticals, Journal of Food and Nutritional Disorders, Journal of Nutraceuticals and Food Science, Natural Products Chemistry & Research, Zeitschrift fuer Orthomolekulare Medizin).
Požadavky na absolvování stáží
V průběhu řízené vědecké přípravy je nutné absolvovat odbornou stáž v anglickém jazyce na vhodném zahraničním vysokoškolském pracovišti (mimo Slovensko) nejlépe podle tématu doktorské práce studenta SP v délce min. 3 měsíců. Z této práce by měla být emitována publikace, v jejímž autorském kolektivu musí být kromě studenta SP příslušný pracovník (pracovníci) hostitelské instituce. Zahraniční stáž je nedílnou součástí ISP.
U studentů, jejichž studium je zaměřeno farmaceuticko-nutraceuticky, kteří se připravují na své budoucí povolání v komerční sféře, se předpokládá také krátkodobá stáž (1 měsíc) u některé z firem, produkujících nutraceutika, s nimiž má farmaceutická fakulta jako školitelské pracoviště uzavřenu spolupráci formou smluvního výzkumu. Tato stáž by se měla odbývat především v oblasti R&D, jen informativně v procesu výroby.
Další studijní povinnosti
V průběhu řízené vědecké přípravy (4 roky) má student povinnost zúčastnit se aktivně minimálně 1 zahraniční vědecké konference a 1 celostátní konference v České republice podle oblasti studijního zaměření formou plakátového sdělení, v případě požadavku organizátora konference s krátkým ústním sdělením. Konference musí být na téma přírodních látek, jejich biologické aktivity (potenciálně terapeutické nebo toxické) a využitelnosti poznatků v produkci fytofarmak nebo nutraceutik.
V případě zahraničních konferencí budou studenti navštěvovat především akce s mezinárodní účastí odborníků pořádané renomovanými vědeckými společnostmi:
- Association Francophone pour l’Enseignement et la Recherche en Pharmacognosie (AFERP),
- European Nutraceutical Association (ENA),
- Phytochemical Society of Europe (PSE),
- Society of Medicinal Plants and Natural Product Research (SNPNPR),
- The American Society of Pharmacognosy (ASP),
- The European Scientific Cooperative on Phytotherapy (ESCOP).
V případě konferencí v České republice se bude jednat především o akce pořádané: Českou farmaceutickou společností při Lékařské společnosti JEP (Analýza a syntéza léčiv), Českou chemickou společností (odborná skupina Organické, bioorganické a farmaceutické chemie), Společnosti pro výživu.
Možné je rovněž zapojení studentů do pregraduální výuky (praktická cvičení).
Témata disertačních prací
- Příklady témat obhájených disertačních prací
- Metabolity rostlin a jejich vliv na neurodegenerativní a invazivní procesy: alkaloidy Nuphar luteum L.
- Biologická aktivita alkaloidů rodu Narcissus L. (Amaryllidaceae).
- Alkaloidy druhu Vinca minor L. a jejich vliv na aktivitu vybraných enzymů jako příspěvek k vývoji Alzheimerovy choroby.
- Studium inhibičního (toxického) vlivu alkaloidů vybraných druhů rostlin z čeledi Amaryllidaceae na některé lidské enzymové systémy (in vitro studie).
- Fytochemická analýza a biologická aktivita vybraných perspektivních rostlin se zaměřením na testování imunomodulační a tyrosinasové aktivity.
- Alkaloidy čeledi Amaryllidaceae krininového typu a jejich deriváty jako látky využitelné v terapii chronických onemocnění.
- Obsahové látky rostlin a jejich vliv na neurodegenerativní procesy; Alkaloidy Tabernaemontana hystrix Steud.
- Fytochemický výzkum Rhodiola rosea L. a potenciální toxicita obsahových látek taxonu.
- Jedy rostlinného původu v potravinách; metodicko-depistážní studie.
- Vliv obsahových látek vybraných taxonů čeledi Asteraceae na trombocytární agregaci s ohledem na jejich nutraceutické využití.
- Stanovení steroidních látek v potravinách nového typu s obsahem látek z Commiphora mukul (Hook.) Engl.
- Fytochemická analýza a biologická aktivita řasy Haematococcus pluvialis jako zdroj nutraceutik.
Státní doktorská zkouška
Průběh státní doktorské zkoušky se řídí z administrativního hlediska příslušnými předpisy platnými na UK.
Zkouška je rozdělena do dvou částí:
- student v krátkých tezích objasní téma svojí doktorské práce, stav rozpracování, výsledky, které získal a plán prací, které budou provedeny do konce jeho doktorského studia,
- na základě těchto údajů přistupuje zkušební komise SDZ ke kladení otázek, které by měly mít souvislost s prací studenta, avšak v širším kontextu.
Sylabus státní doktorské zkoušky Farmakognosie a nutraceutika:
- Biosyntéza sekundárních metabolitů
(primární a sekundární metabolismus, základní metody využívané pro objasnění biosyntetických cest).
- Post-biosyntetické změny a akumulace sekundárních metabolitů v rostlinných tkáních
(změny v obsahu sekundárních metabolitů v průběhu ontogeneze, výkyvy v obsahu látek v průběhu diurnálního cyklu, oxidační změny sekundárních metabolitů, sekrece a uskladňování sekundárních metabolitů).
- Enzymové procesy uplatňující se při získávání rostlinných drog a přípravě fytofarmak
(fermentace, posklizňové procesy probíhající v rostlinném materiálu, rozklad látek, enzymatické štěpení obsahových látek rostlin v průběhu přípravy fytofarmak).
- Metody získávání primárních a sekundárních metabolitů a úvod do jejich analýzy
(přehledově: úprava vzorků a extrakce, chromatografická separace a izolace s ohledem na chemickou strukturu látek, charakterizace látek a objasnění jejich struktury).
- Biologické a chemické metody screeningu rostlinných extraktů
(přehledově: metodologie screeningu rostlinných extraktů na základní farmakologické účinky).
- Terapeutický potenciál rostlinných metabolitů
(látky používané jako součást rostlinného materiálu, sekundární metabolity jako vůdčí struktury pro nová léčiva, léčivé drogy jako suroviny pro výrobu léčiv, obsahové látky rostlin jako účinná léčiva).
- Kontrolní metody a legislativa léčivých drog
(Český lékopis: farmakognostické principy hodnocení drog, spektrum a profil lékopisných drog, farmaceutická kvalita rostlinných drog).
- Léčivé drogy jako zdroj jednoduchých léčivých přípravků
(léčivé přípravky s obsahem léčivých látek – základní principy, standardizace).
- Sacharidy I: chemické aspekty důležitých mono- a oligosacharidů
(definice sacharidů, jejich klasifikace, strukturní souvislosti mono- a oligosacharidů, organoleptické vlastnosti monosacharidů, sacharidy v látkové výměně, analýza monosacharidů, farmaceuticky významné mono- a oligosacharidy).
- Sacharidy II: polysacharidy a drogy s obsahem těchto sloučenin
(rostlinné polysacharidy a jejich důležité deriváty, rostlinné gumy, slizy, bakteriální polysacharidy, houbové polysacharidy, algináty a další významné látky tohoto typu).
- Sacharidy III. Aminoglykany a glykosaminoglykany
(výskyt v rostlinném a živočišném materiálu, získávání, použití).
- Atypické aminokyseliny a proteiny
(výskyt, biologické účinky, význam, zástupci).
- Rostlinné lektiny
(výskyt, biologický účinek, analýza, terapeutický a toxikologický význam, analytika, riziko použití).
- Lipidy
(definice lipidů sensu lato, mastné kyseliny, triacylglyceroly, fosfolipidy, glykolipidy, význam lipidů pro strukturu buněčné membrány, lipopolysacharidy, vosky a podobné sloučeniny).
- Isoprenoidy
(terminologie, biosyntéza, klasifikace, funkce v biologických systémech; základní pohled na monoterpeny v silicích, iridoidy, seskviterpeny, diterpeny, triterpeny včetně steroidů, tetraterpeny – (karotenoidy a biogeneticky podobné sloučeniny).
- Monoterpeny, seskviterpeny, seskviterpenové laktony, diterpeny
(struktura monoterpenů, seskviterpenů a diterpenů, silice, jejich vlastnosti, získávání, koření s obsahem silic; standardizace a využití siličných drog z hlediska farmakoterapeutického, oleoresiny, balzámy; výskyt, zástupci).
- Iridoidy
(struktura iridoidů; výskyt, biologická aktivita, zástupci, využití).
- Triterpeny a steroidy
(struktura triterpenů a steroidů, saponiny, kardioaktivní glykosidy, ostatní látky triterpenového a steroidního charakteru – kukurbitaciny, deriváty cykloartanu, boswelové kyseliny, limonoidy, kvasinoidy, ekdysteroidy, guggulsterony, pregnanové deriváty, 3-ketosteroidy, withanolidy, rostlinné steroly a stanoly; výskyt, biologická aktivita, zástupci, využití).
- Tetraterpeny
(karotenoidy; definice, výskyt, biologická aktivita, zástupci, využití).
- Fenolové sloučeniny
(jednoduché fenoly a jejich glykosidy, fenylpropeny, fenolkarboxylové kyseliny a jejich deriváty, kumariny, lignany, diarylheptanoidy a arylalkanony, stilbenoidy, xanthony, styrylpyrony; definice, výskyt, biologická aktivita, zástupci, využití).
- Flavonoidy
(flavonoidy sensu lato, isoflavony, neoflavonoidy, anthocyany; definice, výskyt, biologická aktivita, zástupci, využití).
- Třísloviny
(třísloviny sensu lato; definice, výskyt, biologická aktivita, zástupci, využití).
- Deriváty floroglucinolu
(floroglucinoly; definice, výskyt, biologická aktivita, zástupci, využití).
- Látky chinonového typu
(chinony, naftochinony, anthrachinony, naftodianthrony; definice, výskyt, biologická aktivita, zástupci, využití).
- Polyketidy
(polyketidy; definice, výskyt, biologická aktivita, zástupci, využití).
- Alkaloidy
(definice, rozdělení, alkaloidy odvozené od ornithinu a lysinu, nikotinové kyseliny, fenylalaninu a tyrosinu, tryptofanu, anthranilové kyseliny, histidinu, terpenů, purinů; definice, výskyt, biologická aktivita, zástupci, využití).
- Sekundární metabolity rostlin jako součást potravního řetězce
(sekundární metabolity rostlin v potravinách, jejich biologická účinnost, pozitivní a negativní význam).
- Nutraceutika
(legislativní postavení nutraceutik, schvalovací proces, současný význam v ČR, perspektivy využití v nejbližších 20 letech).
- Sekundární metabolity vycházející z 2-methyl-buta-1,3-dienových jednotek jako nutraceutika I.
(přehledově: monoterpeny, iridoidy a sekoiridoidy, seskviterpeny, meroterpenoidy, diterpeny).
- Sekundární metabolity vycházející z 2-methyl-buta-1,3-dienových jednotek jako nutraceutika II.
(přehledově: triterpeny – cykloartenolové deriváty, boswelové kyseliny, kvasinoidy; triterpenové saponiny; steroidy – steroidní saponiny, steroly, ekdysteroidy, ketosteroidy, withanolidy a látky podobné struktury; guggulsterony; kondurango-glykosidy; steroidy různého původu); tetraterpeny.
- Sekundární metabolity vycházející z šikimátu I.
(přehledově: jednoduché fenolové aglykony a jejich glykosidy; fenolkarboxylové kyseliny a jejich deriváty – volné kyseliny, estery aromatických kyselin; depsidy; kumariny; kumestany; lignany; flavonolignany; stilbenoidy; diarylheptanony a látky biogeneticky příbuzné).
- Sekundární metabolity vycházející z šikimátu II.
(přehledově: deriváty flavanu – flavanony, flavony, flavonoly, flavanoly a proanthocyanidiny; anthocyany, přírodní směsi flavonoidních a jednoduchých fenolových látek, isoflavony, isoflavonolignany; třísloviny – katechinové třísloviny, gallotanniny; naftochinony a naftodianthrony).
- Sekundární metabolity vycházející z metabolismu aminokyselin
(betalainy, alkaloidy, kyanogenní glykosidy, glukosinoláty a jejich degradační produkty, sirné sloučeniny taxonů rodu Allium).
- Vitaminy
(rozpustné v tucích, rozpustné ve vodě; definice, výskyt, biologická aktivita, zástupci, využití).
- Minerální látky a stopové prvky
- Klinické aspekty fytofarmak a nutraceutik
4. Personální zabezpečení
Oborová rada
Předseda a garant studijního programu
- prof. Ing. Lucie Cahlíková, Ph.D.
Členové oborové rady
- doc. Ing. Karel Cejpek, Ph.D.
- doc. PharmDr. Jakub Chlebek, Ph.D.
- doc. PharmDr. Lucie Chocholoušová Havlíková, Ph.D.
- doc. PharmDr. Daniel Jun, Ph.D.
- prof. Ing. Ladislav Kokoška, Ph.D.
- doc. Ingr. Irena Kolouchová, Ph.D.
- doc. PharmDr. Renata Kubínová, Ph.D.
- doc. MUDr. Otto Kučera, Ph.D.
- prof. PharmDr. Přemysl Mladěnka, Ph.D.
- prof. PharmDr. Pavel Mučaji, Ph.D.
- prof. RNDr. Lubomír Opletal, CSc.
- prof. PharmDr. Petr Pávek, Ph.D.
- prof. PharmDr. Emil Rudolf, Ph.D.
- doc. PharmDr. Tomáš Siatka, CSc.
- prof. RNDr. Dalibor Šatínský, Ph.D.
- prof. PharmDr. Karel Šmejkal, Ph.D.
- doc. PharmDr. Lenka Tůmová, CSc.
Další školitelé mimo členy OR
- RNDr. Václav Bažata
- PharmDr. Anna Hošťálková, Ph.D.
5. Výzkumné skupiny vedené školiteli v rámci doktorského studijního programu Farmakognosie a nutraceutika
Farmaceuticko-analytické hodnocení léčiv a dalších biologicky aktivních látek
Výzkumná skupina analytické chemie
Vedoucí: prof. RNDr. Dalibor Šatínský, Ph.D.
Studium účinků léčiv u experimentálně navozených patologických stavů
Výzkumná skupina Kardiovaskulární a respirační farmakologie a toxikologie
Vedoucí: prof. PharmDr. Přemysl Mladěnka, Ph.D.
Laboratoř kardiovaskulární farmakologie | Laboratoř respirační farmakologie
Studium sekundárních metabolitů farmaceuticky významných rostlin, jejich biologické aktivity a toxicity
Secondary metabolites of plants as potential drug
Vedoucí: prof. Ing. Lucie Cahlíková, Ph.D.