Dokumentvorlage für wissenschaftliche Arbeiten PDF
Preview Dokumentvorlage für wissenschaftliche Arbeiten
Entwicklung von neuroprotektiven Wirkstoffen basierend auf Amiden des 4-Phenoxyanilins und verwandten Verbindungen Dissertation zur Erlangung des Doktorgrades der Naturwissenschaften (Dr. rer. nat.) dem Fachbereich Pharmazie der PHILIPPS-UNIVERSITÄT MARBURG vorgelegt von Marlene Theresia Barho aus Gießen Marburg (Lahn) 2015 Erstgutachter: Prof. Dr. Martin Schlitzer Zweitgutachter: Prof. Dr. Gerhard Klebe Eingereicht am 02.06.2015 Tag der mündlichen Prüfung: 14.07.2015 Hochschulkennziffer: 1180 Meiner Familie, meinen Freunden, meinen Lehrern The thrill is gone… B.B. King (1925-2015) Inhaltsverzeichnis I Inhaltsverzeichnis Inhaltsverzeichnis .............................................................................................................. I Abkürzungsverzeichnis ................................................................................................... III Tabellenverzeichnis ........................................................................................................ VI Abbildungsverzeichnis .................................................................................................. VII 1 Einleitung ............................................................................................................... 10 1.1 Apoptose .................................................................................................. 11 1.1.1 Physiologische Funktion der Apoptose .......................................... 11 1.1.2 Auslösende Signalwege .................................................................. 12 1.1.3 Permeabilisierung der äußeren mitochondrialen Membran ............ 14 1.2 Die Bcl-2-Proteine ................................................................................... 15 1.2.1 Mechanistische Betrachtungen ....................................................... 16 1.2.1.1 Verdrängungs-Modell ......................................................................... 17 1.2.1.2 Direkte Aktivierung ............................................................................ 18 1.2.1.3 Embedded-together-model .................................................................. 18 1.2.1.4 Vereinigtes Modell .............................................................................. 19 1.3 Das Protein Bid ........................................................................................ 19 1.3.1 Vorkommen und Struktur ............................................................... 20 1.3.2 Interaktionspartner und Effekte ...................................................... 22 1.4 Testung der Substanzen ........................................................................... 25 1.4.1 HT-22 Neuronen als Modellsystem für Bid-vermittelten Zelltod .. 25 1.4.2 Bestimmung der Zellviabilität mit dem MTT-Assay...................... 26 1.5 Inhibitoren für Protein-Protein-Interaktionen .......................................... 28 1.6 Inhibitoren für Bcl-2 Proteine .................................................................. 29 1.6.1 Die Bid-Inhibitoren BI-6C9 (5) und BI-11A7 (6) .......................... 30 1.7 Vorarbeiten im Arbeitskreis Schlitzer ..................................................... 33 2 Zielsetzung ............................................................................................................. 37 3 Ergebnisse und Diskussion .................................................................................... 39 3.1 Erneute Annäherung an den Bid-Inhibitor BI-6C9 (5) ............................ 42 3.2 Variation des Molekülteils C ................................................................... 51 3.2.1 N-alkylierte Derivate ................................................................................ 51 3.2.2 N-acylierte Derivate ................................................................................. 56 3.3 Variation des Molekülteils B ................................................................... 61 3.3.1 Derivate der 1-Methylcyclohexancarbonsäure ........................................ 61 3.3.2 Derivate der Tranexamsäure .................................................................... 63 3.3.3 Synthese von einfachen Amiden des 4-Phenoxyanilins (11) ................... 65 3.4 Variation des Molekülteils A ................................................................... 72 II Inhaltsverzeichnis 3.4.1 Variationen der Verbrückung der Aromaten ........................................... 72 3.4.2 Substituenten an 4´-Position .................................................................... 77 3.5 Verknüpfung der Molekülteile A und B .................................................. 83 4 Zusammenfassung und Ausblick ........................................................................... 85 5 Experimenteller Teil............................................................................................... 95 5.1 Vorbemerkungen...................................................................................... 95 5.2 Allgemeine Arbeitsvorschriften: .............................................................. 98 AAV 1: Darstellung von Carbonsäureamiden mittels Kupplungsreagenzien ................................................................ 98 AAV 2: Abspaltung von Boc-Schutzgruppen.......................................... 99 AAV 3: N-Alkylierung mit Alkylhalogeniden ........................................ 99 AAV 4: Darstellung von Biarylethern[154] ............................................. 100 AAV 5: Reduktion von aromatischen Nitrogruppen mit SnCl2·2H2O .. 101 AAV 6: Katalytische Hydrierung .......................................................... 101 AAV 7: Darstellung von Sulfonamiden aus Sulfonsäurechloriden ....... 102 AAV 8: Darstellung von Carbonsäureamiden mit Carbonsäurechloriden .............................................................. 102 5.3 Verbindungen ......................................................................................... 104 Literaturverzeichnis ....................................................................................................... 273 Übersicht über die getesteten Verbindungen ................................................................. 279 Veröffentlichungen ........................................................................................................ 290 Eidesstattliche Erklärung ............................................................................................... 292 Danksagung ................................................................................................................... 293 Abkürzungsverzeichnis III Abkürzungsverzeichnis AIF – apoptosis inducing factor Apaf-1 – apoptotic protease activating factor 1 Ar – Aryl Bak – Bcl-2 homologous antagonist/killer Bax – Bcl-2-associated X protein Bcl-2 – B-cell CLL/Lymphoma-2 BH – Bcl-2 homology Bid – BH3-interacting domain death agonist Boc – tert-Butyloxycarbonyl CAD – caspase-activated DNase cBid – Caspase-8 cleaved Bid Cbz – Benzyloxycarbonyl δ – chemische Verschiebung DC – Dünnschichtchromatographie DCM – Dichlormethan DISC – death-inducing signaling complex DMF – Dimethylformamid DMSO – Dimethylsulfoxid DNA – Desoxyribonukleinsäure EC – Halbmaximale effektive Konzentration 50 EDC·HCl – 1-Ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl)carbodiimid Hydrochlorid EI – Elektronenstoß Ionisation eq – Äquivalent ESI – Elektronenspray Ionisation Et O – Diethylether 2 EtOAc – Essigsäureethylester EtOH – Ethanol FLIM – fluorescence lifetime imaging microscopy FRET – Förster-Resonanzenergietransfer GSH – Glutathion, reduzierte Form ges. – gesättigt IV Abkürzungsverzeichnis HATU – O-(7-Azabenzotriazol-1-yl)-N,N,N`,N`-tetramethyluronium-hexafluorophos- phat HBTU – 2-(1H-Benzotriazol-1-yl)-1,1,3,3-tetramethyluronium-hexyfluorophosphat HDAC – Histon-Deacetylase HOBt – 1-Hydroxybenzotriazol HRMS – hochaufgelöste Massenspektrometrie HT-22 – immortalisierte hippocampale Neuronen der Maus Htr2/Omi – high temperature requirement protein 2 IAP – inhibitors of apoptosis proteins ICAD – inhibitors of caspase-activated DNAse ITC – Isotherme Titrationskaloriemetrie J – Kopplungskonstante mCPBA – m-Chlorperoxybenzoesäure MeOH – Methanol MOMP – mitochondrial outer membrane permeabilization mPTP – mitochondrial permeability transition pore MS – Massenspektrometrie MTBE – tert-Butylmethylether MTT – 3-(4,5-Dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazoliumbromid NADH – Nicotinamid-Adenin-Dinukleotid NADPH - Nicotinamid-Adenin-Dinukleotid-Phosphat NEt – Triethylamin 3 NMR – nuclear magnetic resonance / Kernresonanz PBS – phosphate buffered saline PPI – Protein-Protein-Interaktionen ppm – parts per million PyBOP – Benzotriazol-1-yl-oxytripyrrolidinophosphonium-hexafluorophosphat ROS – reaktive Sauerstoffspezies RT – Raumtemperatur SAR – structure-activity relationships / Struktur-Wirkungs-Beziehungen SC – Säulenchromatographie Smac/DIABLO – second mitochondria-derived activator of caspases / direct IAP bind- ing protein with low pI S Ar – Nucleophile Substitution am Aromaten N Abkürzungsverzeichnis V SPR – surface plasmon resonance / Oberflächenplasmonen Resonanz tBid – truncated Bid TNF – Tumornekrosefaktor VDAC – voltage-dependent anion channel XIAP – x-linked inhibitor of apoptosis proteins VI Tabellenverzeichnis Tabellenverzeichnis Tabelle 1: Neuroprotektive Eigenschaften der zyklisierten Nebenprodukte. ................ 45 Tabelle 2: Gegenüberstellung der Produktverhältnisse der verkürzten Syntheseroute. 45 Tabelle 3: Derivate des literaturbekannten Bid-Inhibitors BI-6C9 (5).[95,140] ................ 47 Tabelle 4: N-alkylierte Derivate verschiedener Piperidin-4-carbonsäureamide. ........... 53 Tabelle 5: N-alkylierte Derivate des Piperidin-4-carbonsäureamids 24519 (15). ......... 54 Tabelle 6: N-alkylierte Derivate des Piperidin-4-carbonsäureamids 24519 (15). ......... 55 Tabelle 7: N-acylierte Derivate des Piperidin-4-carbonsäureamids 24519 (15). ........... 57 Tabelle 8: Derivate der 1-Methylcyclohexancarbonsäure. ............................................ 62 Tabelle 9: Derivate der trans-4-(Aminomethyl)cyclohexan-1-carbonsäure (Tranexamsäure). .................................................................................................. 63 Tabelle 10: N-acylierte Derivate der Verbindung 99. .................................................... 65 Tabelle 11: Einfache Amide des 4-Phenoxyanilins (11). .............................................. 66 Tabelle 12: Neuroprotektive Derivate verschiedener Antioxidantien. .......................... 67 Tabelle 13: Reihe basierend auf dem Bernsteinsäure-Derivat 24375 (125). ................. 70 Tabelle 14: Derivate mit verschiedenen Gruppen als Verknüpfung der beiden Phenylringe. .......................................................................................................... 75 Tabelle 15: Derivate von 24519 (15) mit verschiedenen Substituenten in der 4´- Position. ................................................................................................................. 80 Tabelle 16: Evaluation der Richtung der Amidbindung. ............................................... 84
Description:The list of books you might like
