18
Ale… tematyka flawonoidów na Wydział
Chemiczny Politechniki Rzeszowskiej
przywędrowała z Wrocławia…
… zapewne wraz z Panią.
Owszem, ze mną. We Wrocławiu praco-
wałam w Akademii Medycznej, na Wy-
dziale Farmacji. Moim szefem był, nie-
żyjący już, profesor Janusz Terpiłowski,
który zajmował się między innymi flawo-
noidami. Już wtedy było wiadomo, że
flawonoidy to związki występujące tylko
w świecie roślin i że mają one znaczące
właściwości lecznicze. Profesor Terpi-
łowski był nieorganikiem, podobnie jak
ja, i zajmował się połączeniami flawono-
idów z jonami metali.
Dlaczego akurat z jonami metali?
Bo okazuje się, że oprócz zdrowotnych
cech flawonoidów, mają one jeszcze
właściwości łączenia się z metalami.
I ta ich cecha ma duże zastosowanie
w chemii przy oznaczaniu jonów metali
metodą spektrofotometryczną. Niektóre
z flawonoidów, a znanych nam dzisiaj
jest około cztery tysięcy, to bardzo po-
pularne barwniki. Na przykład kwerce-
tyna występuje we wszystkich kwiatach
żółtych, korach drzew, w korzeniach nie-
których roślin, szczególnie tych o żółtej
barwie. Kwercetyna jest bardzo silnym
żółtym barwnikiem i okazuje się, że ten
związek wiąże się między innymi z jona-
mi takich metali, jak glin, gal, ind, żela-
zo, miedź, kobalt, nikiel.
Jakie jest praktyczne zastosowanie
tej cechy kwercetyny?
Gdy mamy jakąś mieszaninę niezna-
nych metali w roztworze, czy nieznany
stop metali i chcemy się dowiedzieć, jaki
jest tego skład, kwercetyna pozwoli nam
dokonać jakościowych i ilościowych
oznaczeń tych metali, o których przed
chwilą mówiłam.
Kiedy ludzkość doznała olśnienia, że
flawonoidy mają cechy lecznicze?
Bardzo dawno temu. Z piśmiennictwa
wnosząc należałoby wskazać na wiek
XIX, ale sądzę, że było to wiek, dwa,
a może nawet trzy wieki wcześniej. To
się działo na tej zasadzie, że ktoś za-
uważył, że dana roślina ma takie, a dru-
ga inne właściwości lecznicze. Działo
Jacek Stachiewicz: One latają w powie-
trzu?
Dr hab. Maria Kopacz: O czym Pan mówi?
O flawonoidach.
Ależ Pan wymyślił...
Ale podobno są wokół nas.
Są. Szczególnie wokół tych, którzy lubią
zieleń, naturalną oczywiście.
Na liściach tych kwiatków stojących na
Pani biurku też są.
Są. Ale nie „na”, tylko „w”.
W tych kaktusikach także?
Także. Flawonoidy występują właściwie
we wszystkich roślinach rodzin wyższych.
Które rośliny należą do rodzin wyższych?
Te które rosną i kwitną, także drzewa
i krzewy.
A do rodzin niższych?
Nie wykryto flawonoidów w grzybach i po-
rostach.
Z pobieżnej lekcji, którą przeszedłem
przed spotkaniem z Panią profesor,
wyniosłem, że flawonoidy mają wręcz
chronić rośliny przed grzybami.
Jak na pobieżną lekcję, to na razie jest Pan
na poziomie cokolwiek dostatecznym.
Barwa roślin mówi nam o tym, czy mają
mniej lub więcej flawonoidów?
Tak.
Im bardziej nasycona żółcień, tym ich więcej?
Tak, a tym ich mniej im mocniejsza zieleń,
bo więcej w niej chlorofilu, a to on decydu-
je o nasyceniu rośliny kolorem zielonym.
U roślin, u których więcej żółci, brązu, ko-
ści słoniowej, także bieli, tym flawonoidów
więcej. Tak wykazują dotychczasowe ba-
dania.
Na drzwiach Pani gabinetu tabliczka
informuje, że jest to Zakład Chemii Nie-
organicznej i Analitycznej.
Nie inaczej.
A flawonoidy, skoro występują w rośli-
nach, muszą być związkami organicz-
nymi – taka wiedza pozostała jeszcze
we mnie z niegdysiejszych lekcji che-
mii i znajomości z chemikami.
Zgadza się.
Ale…
Badania podstawowe uchylają
kurtynę niewiedzy, światy niezbadane
Rozmowa z dr hab. Marią Kopacz, profesorem Politechniki Rzeszowskiej
D
om
in
ik
Z
aw
is
to
w
sk
i
JS
R
ozmowa
19
my, nie ma nikogo, kto chciałby pójść
parę kroków dalej i przenieść te odkrycia
do etapu produkcji.
Bo nie ma pieniędzy?
Bo nie ma pieniędzy. W naszym zakła-
dzie opracowaliśmy pewne substancje
jako preparaty lecznicze, ale poza publi-
kacjami i patentami, które na to mamy,
nic się dalej nie dzieje. Nie ma pienię-
dzy, nie ma firm farmaceutycznych, któ-
re chciałby w to zainwestować i potem
zarabiać. Wprowadzenie leku jest bar-
dzo kosztowne - trzeba go przebadać
najpierw na zwierzętach, potem klinicz-
nie. Nikt u nas w Polsce nie jest skory do
podjęcia takiego ryzyka.
Jakie preparaty Pani i współpracow-
nicy opracowaliście?
Flawonoidy wydzielanie z roślin mają
jedną wadę - są nierozpuszczalne w wo-
dzie, co zarówno utrudnia prowadzenie
badań, jak i stosowanie tych związków
w medycynie. Jeśli preparat rozpuszcza
się w wodzie albo w rozpuszczalnikach,
które nie są agresywne, to łatwo prowa-
dzić różnorodne badania. Flawonoidy na
szczęście dobrze rozpuszczają się w al-
koholach niższych – alkoholu etylowym
i metylowym. Ale problem nierozpusz-
czalności w wodzie pozostawał i jego
rozwiązanie stało się tematem mojej
pracy doktorskiej. Zajęłam się wspo-
mnianą już kwercetyną, która w poło-
wie XX wieku była stosunkowo szeroko
przebadana. Przekopywałam się więc
mozolnie przez dostępną wtedy litera-
turę przedmiotu, szukając czy jest może
jakiś związek otrzymany z kwercetyny,
który byłby rozpuszczalny w wodzie. Na-
trafiłam na pewną amerykańską publika-
cję, w której opisano otrzymanie związ-
ku rozpuszczalnego w wodzie wskutek
sulfonowania kwercetyny.
A nie używając terminologii chemicznej?
Jest to działanie stężonym kwasem
siarkowym na substancję w roztworze
alkoholowym i w odpowiedniej tempera-
turze. Wówczas otrzymuje się pochod-
ne sulfonowe, dobrze rozpuszczalne
w wodzie. Związki te nie tracą właści-
wości substancji macierzystych, mają
takie same cechy, jak związek natural-
ny przed sulfonowaniem. W literaturze,
na którą natrafiłam, informacja na ten
temat była bardzo lakoniczna, ledwie
trzy zdania. Opracowałam więc i prze-
prowadziłam od początku do końca cały
proces badawczy, by osiągnąć efekt,
o którym te trzy zdania informowały.
Dojście do tego, w jaki sposób autorzy
informacji w literaturze to otrzymali, za-
jęło mi dwa lata.
Do czego było to potrzebne?
Do następnego tematu badawczego,
czyli badania, jak zachowuje się ta sul-
fonowa pochodna kwercetyny - czy łą-
Flawonoidy stosuje się w leczeniu chorób
układu krążenia, w niektórych chorobach
nowotworowych, a także w chorobach
neurologicznych. U ponad 300 gatunków
roślin jadalnych i leczniczych wykryto też
związki chroniące nas przed chorobami
wywołanymi mutacją genową. Są to związ-
ki powstrzymujące degenerację genów.
Ale to nie wszystko… Związki z grupy bio-
flawonoidów biorą udział w aktywacji ukła-
du immunologicznego.
Wpływają na zwiększenie odporności
organizmu?
Tak, i to bardzo. Związki naturalne, któ-
re nazywa się fachowo bioflawonoidami,
mają niezwykłą zdolność zmiatania wol-
nych rodników, ponieważ mają bardzo sil-
ne właściwości antyutleniające.
A wolne rodniki to te świństwa, które
są przyczyną wielu chorób, z nowotwo-
rami na czele?
Wolne rodniki uszkadzają komórki w na-
szych organizmach, a preparaty zawiera-
jące flawonoidy temu przeciwdziałają. Ale
to nie wszystko… Niektóre związki z gru-
py flawonoidów wykazują również właści-
wości przeciwalergiczne, przeciwzapalne
i przeciwwirusowe.
Są remedium na wszystko?
Bałabym się tak powiedzieć. Powiem na-
tomiast bez jakichkolwiek obaw, że dzięki
wielokierunkowej aktywności prozdrowot-
nej, są ważnymi składnikami nutraceuty-
ków, czyli grupy leków wzmacniających
obronność organizmu przed atakiem wiru-
sów, alergenów, czynników zapalnych.
Prawdą jest, że nadmiar flawonoidów
może wywoływać stany ostrej białaczki
u niemowlaków?
Ale kto i po co podaje niemowlakom
nadmiar flawonoidów?! Wszystko zależy
od dawki. Olej rycynowy jest stosowany
leczniczo, ale sama rycyna jest trucizną
ponad 120 razy silniejszą od arszeniku.
Od leków też możemy umrzeć, jeśli je
przedawkujemy.
Który kraj przoduje w farmakologicz-
nym zastosowaniu flawonoidów?
Tradycyjnie Stany Zjednoczone, a w Euro-
pie Niemcy, Węgry, gdzie naukowcy bar-
dzo wcześnie zainteresowali się tymi zwią-
zkami, także Ukraina i Rosja.
A jak jest w Polsce?
Prowadzone są badania, które określiła-
bym jako rozpoznawcze. Nie ma natomiast
badań, które prowadziłyby do opracowania
konkretnego leku.
Mimo że pionierem badań nad flawono-
idami był Polak, Stanisław Kostanecki?
Mimo…
Czyli jesteśmy na etapie rozpoznań
teoretycznych?
Tak. Poszukujemy nowych właściwości
tych związków, ale nawet gdy je znajdzie-
się to oczywiście bez świadomości, że tę
cechę mają pewne związki roślin, które
później wyodrębniono i nazwano flawo-
noidami.
Kiedy po raz pierwszy wyodrębniono
te związki?
Wielkie zasługi ma w tym względzie Sta-
nisław Kostanecki, polski chemik, który
żył w latach 1860-1910. Zajął się bada-
niem roślin pod kątem naukowym – dla-
czego ta czy inna roślina ma takie albo
inne właściwości lecznicze. To była skru-
pulatna, żmudna praca. Zdołał wyodręb-
nić sporą liczbę flawonoidów. Opracował
nie tylko sposoby uzyskiwania z roślin
tych substancji, ale i syntezy chemiczne
niektórych flawonoidów. On tę dziedzinę
wiedzy usystematyzował i dopiero potem
wielu naukowców zainteresowało się fla-
wonoidami. Zasłużył na Nobla.
Powiedziała Pani, że znamy dziś oko-
ło cztery tysiące flawonoidów i że
mamy na ich temat sporą wiedzę. Czy
ta wiedza dotyczy ich właściwości
i zastosowania w lecznictwie?
Nie tylko w lecznictwie, także w przemy-
śle spożywczym, również w przemyśle
włókienniczym, a właściwie farbiarskim,
do barwienia tkanin. Naturalne barwniki
są najlepszymi i najzdrowszymi - zero
toksyn, zero związków chemicznych
szkodliwych dla zdrowia.
Które ośrodki naukowe na świecie są
najbardziej zaawansowane w pracach
nad flawonoidami?
W zasadzie cały świat się nimi zajmuje.
Co jest takiego intrygującego w fla-
wonoidach?
Dotychczasowe badania dowodzą, że
są to naprawdę bardzo ciekawe związ-
ki. Coraz częściej i w coraz większym
stopniu wykorzystuje się je w przemyśle
farmaceutycznym. Liczba preparatów
leczniczych zawierających flawonoidy
systematycznie wzrasta. Na przykład
rutinoscorbin - popularny preparat zale-
cany przy przeziębieniach, zawiera ruty-
nę, a rutyna to nic innego, jak flawonoid.
Ma ona bardzo istotne znaczenie dla
zainfekowanego organizmu – uelastycz-
nia naczynia krwionośne i zwiększa ich
przepuszczalność, a więc krew lepiej
i szybciej przepływa przez krwioobieg.
Rutyna została bardzo dokładnie prze-
badana pod względem jej właściwości.
Mamy więc w tym rutinoscorbinie natu-
ralny, organiczny środek wspomagający
organizm walczący z infekcją.
Rutyna to jeden związek, a mówiła
Pani, że znamy ich już tysiące. Ich
właściwości także?
Spośród czterech tysięcy związków, któ-
re zostały opisane w literaturze, ponad
600 znanych jest jako związki wspoma-
gające w leczeniu chorób.
Jakie to choroby?
20
fladzie Pani patenty dowodzą, że u nas,
w Polsce, ten mechanizm nie działa.
Podam Panu przykład. Mam w szufladzie
patent dotyczący połączenia chelatu -
sulfonowej pochodnej kwercetyny z jona-
mi żelaza na drugim stopniu utlenienia…
… a mówiąc po ludzku?
No dobrze... Preparaty żelaza stosowa-
ne w leczeniu anemii są mało skutecz-
ne, ponieważ żelazo w nich zawarte bar-
dzo szybko się utlenia. Preparat, który
ja opracowałam, czyli połączenie żelaza
z sulfonową pochodną kwercetyny lub
samą kwercetyną, jest bardzo stabilny,
żelazo w ogóle się nie utlenia. Byłby on
doskonały w leczeniu anemii, mam pa-
tent, ale cóż z tego? Nikt się tym nie za-
interesował.
Ta dziedzina chemii rozwija się na
świecie?
Oczywiście i to bardzo dynamicznie.
Pani profesor ma satysfakcję ze swo-
jej pracy?
Bardzo dużą. Lubię swoją pracę, mam
na koncie patenty, sporo, bo około 70
publikacji w ważnych czasopismach.
Udało mi się otrzymać nowe związki, to
sulfonowe pochodne kwercetyny i mo-
ryny, a także kilkanaście nowych związ-
ków z jonami metali.
Pani, która prowadzi badania podsta-
wowe, nie interesuje zastosowanie
tych odkryć w praktyce?
Naukowca prowadzącego badania pod-
stawowe intryguje przełamanie kolejnej
bariery niewiedzy. Gdy ją przełamiemy
już nie zależy od nas, kto z tego skorzy-
sta. Oczywiście bardzo się cieszę, gdy
moja praca znajduje zastosowanie, ale
jej główna istota to zbadanie budowy
i struktury danego związku, wiązania
chemiczne, z czym się go da połączyć
i co nowego z tego powstanie. Dokładam
swoją cegiełkę do fundamentu nauki.
Skoro jest na świecie ogromne, jak
Pani mówi, zainteresowanie leczni-
czymi walorami flawonoidów, to mo-
żemy powiedzieć, że człowiek w co-
raz większym stopniu zaczyna sięgać
po pomoc do świata natury?
To jest trend bardzo dynamiczny. Coraz
częściej uświadamiamy sobie, że wo-
kół nas są bardzo skuteczne leki, tylko
musimy umieć po nie sięgnąć. I między
innymi badania podstawowe, które ja
prowadzę, służą osiągnięciu tego celu.
Przez długie lata zapominaliśmy, że
natura ma dla nas wiele leków. Teraz
ta tendencja się odwraca, zaczynamy
sobie o tym przypominać. Badania nad
flawonoidami są jednym z dowodów, że
zaczynamy do natury wracać i odsłania-
jąc jej tajemnice, uczyć się od niej.
Dziękuję za rozmowę.
Żadna firma z branży farmakologicznej
nie zainteresowała się wynikami tych
badań?
Od 1996 r. nasz zakład zaczął co dwa lata
organizować konferencje naukowe, któ-
rych przedmiotem są flawonoidy i ich za-
stosowanie. Nie ukrywam, że wykorzysta-
łam do tego swego męża, który podobnie
jak ja jest chemikiem nieorganikiem i był
wtedy kierownikiem Zakładu Chemii Nie-
organicznej i Analitycznej. W maju 2012 r.
była ostatnia konferencja. Nie zjawiają się
na nią tłumy, ostatnio było nieco ponad 30
osób – chemików, farmakologów, lekarzy,
biochemików, pracowników branży spo-
żywczej.
Powiedziała Pani, że w Politechnice
Rzeszowskiej opracowaliście szereg
nowych związków, które zaproponowa-
liście jako leki.
Sulfonowe pochodne kwercetyny i moryny
zaproponowaliśmy jako odtrutki na metale
ciężkie i jako antyoksydanty, czyli substan-
cje zmiatające wolne rodniki w organizmie,
ponieważ również takie badania przepro-
wadziliśmy. Bioflawonoidy, którymi zajmo-
waliśmy się, a więc kwercetyna i moryna
są obecne w różnych preparatach leczni-
czych, głównie jako leki przeciwalergicz-
ne, nasercowe, przeciwirusowe. Ostatnio
na przykład poszłam do apteki po preparat
wapnia, a pani farmaceutka zapropono-
wała mi preparat wapnia z kwercetyną. To
był polski lek i było mi miło, że on zawiera
substancję, której poświęciłam spory ka-
wał swojego naukowego życia.
Ma Pani na swoim koncie kilka paten-
tów? Co się z nimi dzieje?
Mam, ale nie było zainteresowania nimi.
Nasze badania są stricte naukowe.
Czyli są to badania podstawowe?
Tak.
Ktoś kiedyś powiedział, że gdyby ludz-
kość nie prowadziła badań podstawo-
wych, to nadal walczylibyśmy na dzidy,
może tylko trochę unowocześnione.
Bardzo obrazowe określenie, ale prawdzi-
we. Badania podstawowe uchylają kurtynę
niewiedzy, światy niezbadane. W tę lukę,
którą utworzą naukowcy swoimi badania-
mi podstawowymi, muszą wejść praktycy
– przedsiębiorcy ze swoimi pieniędzmi,
a później menadżerowie i handlowcy. My
tego nie umiemy.
Podaje Pani na tacy rozwiązania, z któ-
rych ktoś może, ale nie musi skorzy-
stać?
Tak.
Siła gospodarczych potęg naszego świata
tkwi w tym, że angażują ogromne pieniądze
w badania podstawowe, ale gdy tylko coś
się narodzi, natychmiast wprowadzają do
produkcji i zarabiają na tym. Leżące w szu-
czy się z jonami toksycznych metali, ta-
kich jak glin, gal i ind. Te metale miałam
wiązać z otrzymanym preparatem kwer-
cetyny, by otrzymać nowe związki. I to
robiłam.
Czy Pani badania wykorzystano
w praktyce?
Długo, długo nikt się tym nie intereso-
wał. Najpierw we Wrocławiu, a przede
wszystkim już w rzeszowskiej politech-
nice, otrzymaliśmy wiele nowych związ-
ków, które mają konkretne właściwości
lecznicze. Otrzymaliśmy więc nie tylko
sulfonowe pochodne kwercetyny, ale
także innych bioflawonoidów – moryny
i chryzyny.
Które z nich mają zastosowanie
w lecznictwie?
Kwercetyna i moryna na pewno, na-
tomiast co do chryzyny to jeszcze nie
przeprowadzono wstępnych badań.
We współpracy z Zakładem Toksykolo-
gii Akademii Medycznej we Wrocławiu
prowadziliśmy badania sulfonowych po-
chodnych kwercetyny i moryny jako od-
trutek na metale ciężkie.
To jest efekt badań nad łączeniem
się flawonoidów z jonami metali,
o których mówiła Pani na początku
naszej rozmowy?
Między innymi. Przeprowadzone badania
pozwoliły nam stwierdzić, że bioflawono-
idy i ich sulfonowe pochodne tworzą kom-
pleksy z jonami metali, również z metala-
mi silnie toksycznymi, takimi na przykład
jak rtęć, kadm, ołów, arsen, czy chrom.
Badania przeprowadzone we Wrocławiu
na szczurach wykazały, że opracowane
przez nas substancje mogą być poten-
cjalnymi odtrutkami na te metale.
Mogą być, czy są?
Nie mogę powiedzieć, że są, ponieważ
trzeba by przeprowadzić szereg następ-
nych badań. Te, które my przeprowadzi-
liśmy, wskazują, że opracowane przez
nas związki mają bardzo silne działanie
przeciwtoksyczne. Gdy podczas badań
podawano zwierzętom trujące metale, to
one zdychały. Natomiast po równocze-
snym podaniu odczynników, o których
mówiłam, wszystkie zwierzęta przeżyły.
Wielokrotnie powtarzaliśmy próby i za
każdym razem kończyły się one z takim
samym dobrym wynikiem. Naukowcy
z Wrocławia stwierdzili, że nasze pre-
paraty, które są nietoksyczne, mogą
być potencjalnymi odtrutkami na meta-
le ciężkie. To bardzo ważne, ponieważ
jako odtrutki na metale ciężkie stosuje
się obecnie odczynniki chemiczne, któ-
re nie są obojętne dla zdrowia i pocią-
gają za sobą bardzo niepożądane skutki
uboczne. A flawonoidy w określonych
stężeniach i dawkach, które opracowali-
śmy, nie pociągają za sobą szkodliwych
działań ubocznych.