Die Synthese von Resveratrol-Photoprodukten und Modelluntersuchungen zur Komplexchemie und Bioaktivität von Cuprizon

Fries, Martin; Albrecht, Markus (Thesis advisor); Clarner, Tim (Thesis advisor)

Aachen : RWTH Aachen University (2021)
Doktorarbeit

Dissertation, RWTH Aachen University, 2021

Kurzfassung

Der erste Teilabschnitt dieser Arbeit beschäftigt sich mit der photoinduzierten Cyclisierung von Trimethoxystilben zu Trimethoxyphenanthren sowie mit der Cyclisierung von Resveratrol zu Trihydroxyphenanthren. Es ist gelungen weitreichende Reaktionsoptimierung durchzuführen, weshalb es nun möglich Trimethoxyphenanthren nahezu quantitativ herzustellen. Auch die Herstellung von Trihydroxyphenanthren ist gelungen, jedoch erwies sich die Aufreinigung als schwierig. Durchgeführte Bioaktivitätstests der hergestellten Verbindungen zeigen, dass Trimethoxyphenanthren nicht biologisch aktiv ist. Im Gegensatz dazu zeigt Trihydroxyphenanthren eine 90 % Hemmung. Neben den photochemischen Arbeiten von Resveratrol wird ebenfalls eine UV/VIS-technisch Untersuchung von Cuprizon und BiMPi in Kombination mit Kupfersalzen unternommen. Dabei lässt sich zusammenfassend sagen, dass die beiden getesteten Cuprizon-Kupfer Komplexe, sich in ihrer Wirkung deutlich voneinander unterscheiden. So zeigt Kupfer(II)chlorid in Verbindung mit Cuprizon und Oxalyldihydrazid einen linearen Anstieg der Absorption ohne Anzeichen einer Sättigung. Für Kupfer(II)acetat hingegen wird beobachtet, dass die Intensität der Absorption sowohl bei Cuprizon als auch bei Oxalyldihydrazid ab der Zugabe von 2 Äquivalenten Kupfersalz in ein Plateau läuft. Weiterhin zeigt BiMPi mit Kupfer(II)chlorid die Bildung eines Komplexes, welcher allerdings nach kurzer Zeit wieder zerfällt. Einzige Ausnahme bildet das BiMPi:Kupfer(II)chlorid Verhältnis von 2:1. Es ist gelungen von diesem Komplex einen Kristall zu erhalten. Die Untersuchung eines beobachteten Tyndall Effekts mittels TEM bestätigte die Vermutung, dass in der Lösung Nanopartikel vorhanden sind. Die Bilder legen allerdings auch nahe, dass Beschädigung der Partikel durch den Trockenvorgang eintritt. Die Bemühungen ein passendes Tensid zu finden, welches eine ausreichende Stabilisierung der Partikel gewährleistet, liefert vielversprechendsten Ergebnisse. Mit diesem Tensid PVP 40000 g/mol ist es möglich die Partikel über einen begrenzten Zeitraum bei einer sehr gute Partikelgröße von ca. 15 nm und einem PDI von 0,3 zu stabilisieren. Weiterhin werden ebenfalls Experimente unternommen, um Cuprizon-Analoga für Bioaktivitätstests zugänglich zu machen. Dabei ist es erfolgreich gelungen ein Cuprizon Derivat, BiMPi, zu synthetisiert und charakterisiert, welches mit über 300 mg/mL eine hervorragende Wasserlöslichkeit aufweist. Die damit durchgeführten Tests, deuten darauf hin, dass es eine deckungsgleiche Antwort von Zellen wie Cuprizon aufweist. Dadurch eignet sich BiMPi als potenzieller in-vitro Ersatz für Cuprizon. Neben BiMPi werden noch eine Reihe weiterer Derivate auf eine biologische Aktivität getestet. Ein Schnelltest ergibt, dass die Substanzen 24b,d, 25b und 27a eine Inhibierung der SOD Aktivität, ohne Einfluss auf die ebenfalls vorhandene XO zeigen. Diese vielversprechenden Verbindungen sollten auf weitere biologische Aktivität untersucht werden, wobei sich die bereits für BiMPi durchgeführten Geneexpressionsversuche anbieten. Im abschließenden Teil der Arbeit ist es gelungen cyclischen Cuprizon Analoga herzustellen. Es ist nicht auszuschließen, dass dieses neue Strukturelement für die biologische Aktivität von Cuprizon in den zahlreichen medizinischen Studien verantwortlich ist. Weshalb die hergestellten Verbindungen interessant sind. Mit einer Wasserlöslichkeit von 190 mg/mL weist die hergestellte Verbindung 46 eine ausreichend hohe Wasserlöslichkeit auf um für in-vitro Tests genutzt zu werden. Bioaktivitätstests wie SOD, LDH, CTB können wertvolle Hinweise darüber liefern, ob das cyclische Strukturelement tatsächlich für die Bioaktivität von Cuprizon verantwortlich ist.

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