@phdthesis{Vicik2004,
  author    = {Vicik, Radim},
  title     = {Synthese und Eigenschaften N-Acylierter Aziridin-2,3-dicarboxylate als selektive, peptidomimetische Inhibitoren von Cystein-Proteasen der Cathepsin-L-Subfamilie},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-11127},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2004},
  abstract  = {Die Cystein-Proteasen der S{\"a}uger und Parasiten wurden erst in den letzten zwei Jahrzehnten als pharmazeutisch/medizinisches Target erkannt. Die genauen Aufgaben der einzelnen Enzyme dieser sehr umfangreichen und st{\"a}ndig wachsenden Protease-Familie bleiben zwar teilweise noch unbekannt, es ist jedoch klar, dass ihre Aufgabe nicht nur der unspezifische Protein-Abbau ist. Das Ziel der vorliegenden Arbeit waren die Synthese einer Reihe peptidomimetischer Inhibitoren mit elektrophilem Aziridin-2,3-dicarbons{\"a}ure-Baustein und deren Testung an den Proteasen Cathepsin B (human), Cathepsin L (Paramecium tetraurelia), Falcipain-2 (Plasmodium falciparum) und Rhodesain (Trypanosoma brucei rhodesiense). Die Verbindungen sind als irreversible Inhibitoren der Proteasen konzipiert. Der Aziridin-Baustein als Elektrophil wird durch den Cystein-Rest des aktiven Zentrums der Proteasen angegriffen, es erfolgt eine nucleophile Ring{\"o}ffnung und damit die irreversible Alkylierung der Proteasen. Die Aziridin-Bausteine wurden entweder stereoselektiv aus Tartraten oder als Racemate aus Fumaraten dargestellt. Durch NMR-spektroskopische Versuche wurde der Mechanismus der Epimerisierung der als Intermediate der stereoselektiven Synthese auftretenden Azidoalkohole aufgekl{\"a}rt. Die N-Acylierung des Aziridin-Bausteins mit den Aminos{\"a}uren bzw. Dipeptiden erfolgte {\"u}ber Segmentkopplungen oder {\"u}ber eine schrittweise Ankn{\"u}pfung der Aminos{\"a}uren. Es wurden dabei verschiedenste Methoden der Peptidchemie eingesetzt. Die Hemmkonstanten der synthetisierten Substanzen wurden in einem kontinuierlichen fluorimetrischen Mikrotiterplatten-Assay bei Inhibitor-Konzentrationen von 0.35 - 140 µM ermittelt. Als Substrat diente f{\"u}r alle Enzyme Z-Phe-Arg-AMC. Der Nachweis der Irreversibilit{\"a}t der Hemmung wurde durch Dialyse-Versuche und die Affinit{\"a}tsmarkierung von Cathepsin L und Falcipain 2 mit Hilfe eines Biotin-markierten Inhibitors erbracht. Bei Inhibitoren, die eine zeitabh{\"a}ngige Hemmung aufweisen, wurden die Alkylierungskonstanten (ki -Werte) ermittelt. Diese sind im Vergleich zu den Konstanten der Epoxysuccinyl-Peptide ca. 1000x kleiner, was fr{\"u}here Untersuchungen best{\"a}tigt. Aus den ermittelten Dissoziationskonstanten (Ki) ist die Selektivit{\"a}t f{\"u}r Cathepsin-L-{\"a}hnliche Proteasen eindeutig. Dabei wird die Reihenfolge RD > CL > FP >>> CB gefunden. Der beste Inhibitor f{\"u}r alle Enzyme ist die Substanz 116C (BOC-(S)-Leu-(S)-Azy-(S,S)-Azi(OBn)2), f{\"u}r die Hemmkonstanten im unteren micromolaren bzw. sogar nanomolaren Bereich gefunden werden. Unter den Substanzen finden sich auch einige, die f{\"u}r einzelne Enzyme selektiv sind. F{\"u}r CL sind es die Verbindungen 517C, 105G, Z-023B, 023A; f{\"u}r CB 034A und 013B und f{\"u}r RD 112C, 222C, 105B, 013A. Dabei gibt es zwei Inhibitoren (105A, 517G), die selektiv nur die parasit{\"a}ren Enzyme FP und RD hemmen. Die Analyse der Struktur-Wirkungs-Beziehungen ergab, dass in Abh{\"a}ngigkeit von den Substituenten am Aziridinring (Benzylester, Ethylester, Dis{\"a}ure), von den Substituenten am Aziridin-Stickstoff (Phe-Ala, Leu-Xxx, Gly-Xxx, Xxx = cyclische Aminos{\"a}ure) und der Stereochemie unterschiedliche Bindungsmodi vorliegen m{\"u}ssen. Erste Docking-Versuche, die in Kooperation mit der Arbeitsgruppe Baumann (Institut f{\"u}r Pharmazie und LMC, Universit{\"a}t W{\"u}rzburg) durchgef{\"u}hrt wurden, best{\"a}tigen dies. Postuliert wird f{\"u}r Inhibitoren, die die Sequenz Leu-Pro enthalten, eine Bindung an die S`- Seite von Cathepsin L. Dies erkl{\"a}rt die Selektivit{\"a}t dieser Inhibitoren, denn innerhalb der S`-Substratbindungstaschen finden sich die gr{\"o}ßten strukturellen Unterschiede zwischen Cathepsin B und den Cathepsin-L-{\"a}hnlichen Proteasen. Im Gegensatz dazu wird f{\"u}r eines der Phe-Ala-Derivate eine Bindung an die S-Taschen postuliert, die zwischen den einzelnen Proteasen geringere strukturelle Unterschiede aufweisen. Dieser Inhibitor hemmt, wie fast alle Phe-Ala-Derivate, dementsprechend auch Cathepsin B besser als die Leu-Xxx-Derivate. In Rahmen einer Kooperation mit der Arbeitsgruppe Engels Institut f{\"u}r Organische Chemie, Universit{\"a}t W{\"u}rzburg) wurden quantenchemische Rechnungen durchgef{\"u}hrt, die u.a. den Einfluss von Substituenten auf die Kinetik und Thermodynamik der nucleophilen Ring{\"o}ffnung untersuchten. Vorhergesagt wurde, dass Substituenten am Aziridin-Stickstoff, die den {\"U}bergangzustand stabilisieren (N-Formyl), zu einer besseren Hemmung f{\"u}hren sollten. Das darauf hin synthetisierte N-Formylaziridin-2,3-dicarboxylat 008B weist eine etwa 5000x bessere Hemmung von CL auf als das nicht-formylierte Diethylaziridin-2,3-dicarboxylat. Die gezielt als "affinity label" entwickelte Biotin-markierte Verbindung 999C wurde zur Identifizierung von Cystein-Proteasen, die von Plasmodium falciparum exprimiert werden, eingesetzt (Kooperation mit der Arbeitsgruppe Gelhaus/Leippe, Institut f{\"u}r Zoologie, Universit{\"a}t Kiel).},
  subject      = {Aziridine},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Teichgraeber2004,
  author    = {Teichgr{\"a}ber, J{\"u}rgen},
  title     = {Aminosubstituierte Terphenyle als neue Leitstruktur f{\"u}r allostere Modulatoren muscarinischer M2-Acetylcholinrezeptoren},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-8571},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2004},
  abstract  = {Die muscarinischen Rezeptoren sind ein wichtiger Bestandteil des parasympathischen Nervensystems. Sie geh{\"o}ren zur großen Gruppe der G-Protein-gekoppelten Rezeptoren, die nach ihrer Verwandtschaft in drei große Klassen eingeteilt werden k{\"o}nnen. Die muscarinischen Rezeptoren geh{\"o}ren zur Klasse A, den rhodopsin{\"a}hnlichen Rezeptoren. Durch die im Jahr 2000 vorgenommene Aufkl{\"a}rung der hochaufl{\"o}senden R{\"o}ntgenkristallstruktur des Rinderrhodpsins und die hohe Aminos{\"a}uresequenz{\"a}hnlichkeit der G-Protein-gekoppelten Rezeptoren hat man eine sehr gute Modellvorstellung {\"u}ber den Aufbau der G-Protein-gekoppelten Rezeptoren. Die Rezeptoren bestehen aus sieben transmembranalen Helices, die von drei intrazellul{\"a}ren und drei extrazellul{\"a}ren Loops stabilisiert werden. Bis heute konnten f{\"u}nf Rezeptorsubtypen gentechnisch klassifiziert werden, die sich durch ihre Gewebeverteilung und Funktion unterscheiden. Allen Subtypen ist eine hohe Sequenzhomologie im Bereich der orthosteren Bindungsstelle gemeinsam, so dass die Entwicklung von subtyp-spezifischen orthosteren Liganden sehr schwierig ist. Außer der orthosteren Bindungsstelle konnte noch eine weitere Bindungsstelle am muscarinischen Rezeptor identifiziert werden. Diese befindet sich weiter außerhalb im Rezeptor in einem Bereich, der {\"u}ber die f{\"u}nf Rezeptorsubtypen nicht sehr stark konserviert ist, so dass die Entwicklung von subtyp-spezifischen Liganden m{\"o}glich ist. An dieser zweiten Bindungsstelle binden allostere Modulatoren. Hierbei handelt es sich um Substanzen, die ohne den orthosteren Liganden keinen Effekt am Rezeptor ausl{\"o}sen, daf{\"u}r aber die Gleichgewichtsbindung des orthosteren Liganden beeinflussen k{\"o}nnen. Der Einfluss auf die Gleichgewichtsbindung geschieht wechselseitig und kann positiv, neutral oder negativ kooperativ sein. Zus{\"a}tzlich {\"u}ben allostere Modulatoren einen Effekt auf die Dissoziation des orthosteren Liganden aus. Die meisten bisher gefunden allosteren Modulatoren erniedrigen die Dissoziationsgeschwindikeit des orthosteren Liganden vom Rezeptor. Die Summe dieser Eigenschaften machen die allosteren Modulatoren sehr interessant f{\"u}r die Arzneimitteltherapie. Das Ziel dieser Arbeit war die Synthese strukturell neuer allosterer Modulatoren des muscarinischen Rezeptors unter Anwendung des postulierten Pharmakophormodells. Als Ausgangspunkt sollten gel{\"a}nderhelicale Molek{\"u}le dienen, die strukturell abgewandelt dieses Pharmakophormodell sehr gut erf{\"u}llen. Die gel{\"a}nderhelicalen Molek{\"u}le {\"a}hneln in ihrem dreidimensionalen Aufbau dem Gel{\"a}nder einer Wendeltreppe. Sie sind durch die Br{\"u}cken zwischen den aromatischen Bereichen sehr rigide Molek{\"u}le, so dass es nur wenige genau definierte Konformationen gibt. Grunds{\"a}tzlich k{\"o}nnen drei Atropisomere unterschieden werden, wobei zwei zueinander enantiomer sind. Geplant war die Synthese eine Reihe von terti{\"a}ren Aminen oder quart{\"a}ren Ammoniumsalzen. Die Synthese der Ausgangsverbindung konnte nach der Vorschrift von Kiupel erfolgen, war aber nur mit geringer Ausbeute m{\"o}glich. Deshalb wurde dieser Syntheseweg nicht weiterverfolgt. Als Alternative bot sich an, auf die Br{\"u}cken zwischen den aromatischen Ringen zu verzichten. Die so entstandenen Verbindungen sind weniger rigide und k{\"o}nnen sich deshalb gegebenenfalls besser an den Rezeptor anpassen. Grunds{\"a}tzlich k{\"o}nnen je nach Substitutionsmuster zwei Synthesewege verfolgt werden. Beide Varianten erf{\"u}llen das postulierte Pharmakophormodell. Der Aufbau des Grundger{\"u}stes erfolgt mittels einer nickelkatalysierten Grignard-Kupplung. Danach erfolgen eine Wohl-Ziegler-Seitenkettenbromierung und eine Verl{\"a}ngerung der Seitenkette im Sinne einer Alkylierung mittels Malons{\"a}urediethylester und einer Hilfsbase. Anschließend erfolgen die Decarboxylierung und die Umsetzung zum Amid, das zum Amin reduziert werden kann. Betrachtet man die Lage der Pharmakophorelemente so variiert der Abstand der positiv geladenen Stickstoffe je nach Konformation zwischen 5 {\AA} und 15 {\AA}, so dass ein weiter Bereich abgedeckt werden kann. Der Abstand der aromatischen Bereiche bleibt relativ stabil. Die pharmakologische Testung der Verbindungen auf ihre allostere Potenz und Affinit{\"a}t zum muscarinischen Rezeptor erfolgte in der Arbeitsgruppe von Prof. Mohr in Bonn. Hierzu werden Membranhomogenate vom Herzventrikelgewebe des Hausschweines verwendet. Diese enthalten mit großer Pr{\"a}valenz muscarinische M2-Rezeptoren. Es wurden Gleichgewichtsbindungs- und Dissoziationsexperimente durchgef{\"u}hrt. Bis jetzt sind noch nicht alle Verbindungen getestet worden. Die bisher getesteten Verbindungen weisen alle eine Affinit{\"a}t zum mit [3H]-N-Methylscopolamin besetzten muscarinischen M2-Rezeptor im mikro-molaren Bereich auf. Sie liegen damit im oberen Bereich der bisher synthetisierten allosteren Modulatoren. Das postulierte Pharmakophormodell konnte also mit Hilfe der synthetisierten Substanzen best{\"a}tigt werden.},
  subject      = {Muscarinrezeptor},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Stiefl2004,
  author    = {Stiefl, Nikolaus Johannes},
  title     = {Entwicklung, Validierung und Anwendung einer neuen translations- und rotationsinvarianten 3D-QSAR-Methodik},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-8230},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2004},
  abstract  = {Die vorliegende Arbeit beschreibt die Entwicklung und Validierung der neuartigen 3D-QSAR Technik Mapping Property Distributions of Molecular Surfaces (MaP). Die Methode ist gegen{\"u}ber Translation und Rotation invariant, d. h. eine {\"U}berlagerung der Molek{\"u}le, wie sie zum Beispiel f{\"u}r CoMFA n{\"o}tig ist, entf{\"a}llt. MaP basiert auf der Charakterisierung der Molek{\"u}le nach ihrer F{\"a}higkeit Wasserstoffbr{\"u}cken auszubilden, sowie ihrer Hydrophobie / Hydrophilie. Dabei werden jedoch nicht nur die atombasierten Eigenschaften, sondern auch die Oberfl{\"a}cheneigenschaften der Molek{\"u}le zur Charakterisierung genutzt. Diese Losl{\"o}sung von der chemischen Struktur der Verbindungen erlaubt es, die f{\"u}r die Ligand-Rezeptor-Interaktion (bzw. Substrat-Enzym-Interaktion) wichtigen Grenzfl{\"a}chen zu charakterisieren. Die wichtigsten methodischen Elemente der MaP-Technik, sowie die erhaltenen Ergebnisse der untersuchten Datens{\"a}tze sollen hier noch einmal in kurzer Form dargestellt werden: Die theoretische Basis des MaP-Deskriptors bilden so genannte Radialverteilungsfunktionen. Mittels dieser selektiven Distanz-Z{\"a}hlstatistiken (SDZS) k{\"o}nnen sowohl die Form der Molek{\"u}le, als auch die Verteilung der einzelnen Oberfl{\"a}cheneigenschaften zueinander, in einem einzelnen Vektor beschrieben werden. Die MaP-Variablen kodieren dabei die Gr{\"o}ße (absolute Anzahl an Eintr{\"a}gen), sowie die Orientierung (Distanz) verschiedener Oberfl{\"a}cheneigenschaften zueinander. Die Grundlage der Oberfl{\"a}cheneigenschaften stellen atomare Charakteristika wie das Wasserstoffbr{\"u}ckenbindungspotential sowie die atomare Hydrophobie / Hydrophilie dar. Diese Eigenschaften werden den Atomen mittels einfacher Regeln (Wasserstoffbr{\"u}cken) bzw. einer Substruktursuche (Hydrophobie / Hydrophilie) zugewiesen und dann auf die Oberfl{\"a}che projiziert. Um die mathematische Transformation der Rohdaten in die SDZS zu erm{\"o}glichen, muss die Molek{\"u}loberfl{\"a}che durch gleichverteilte Oberfl{\"a}chenpunkte diskretisiert werden. Da diese Anforderung von gebr{\"a}uchlichen analytischen Oberfl{\"a}chenberechnungsmethoden, wie zum Beispiel dem GEPOL-Algorithmus, nicht erf{\"u}llt wird, wurde der GEPOL-Algorithmus so modifiziert, dass ein Zusammenhang zwischen der Oberfl{\"a}chengr{\"o}ße und der Anzahl an Oberfl{\"a}chenpunkten gegeben ist. Da es aufgrund dieser Diskretisierung jedoch zum Verlust der Invarianz gegen{\"u}ber Translation und Rotation kommen kann, wurde der Bestimmung der Molek{\"u}loberfl{\"a}chen eine spezielle Technik zur Ausrichtung der Molek{\"u}le im Koordinatensystem (Kanonisierung) vorgeschaltet. Dadurch wird ein identischer MaP-Deskriptor unabh{\"a}ngig von der Position der Molek{\"u}le im Raum garantiert. Um den Diskretisierungsfehler der Oberfl{\"a}chenbestimmung weiter zu reduzieren, wurde eine unscharfe Z{\"a}hlweise bei der Berechnung des MaP-Deskriptors adaptiert. Diese erlaubt es, Eintr{\"a}ge die an den Kategoriengrenzen des MaP-Vektors liegen, auf die beiden n{\"a}chsten Zentren zu verteilen. Dadurch werden kleine Schwankungen in den Distanzwerten kompensiert. Zur Modellbildung werden die infomativsten Variablen (MIV) mit Hilfe der ‚Reverse-Elimination-Method'-Tabu-Suche (REM-TS) identifiziert. Die so erhaltenen MIV's k{\"o}nnen auf die Molek{\"u}le zur{\"u}ckprojiziert werden, was die Interpretation der berechneten Modelle stark vereinfacht. Zur Visualisierung der Ergebnisse k{\"o}nnen die Variablen unter Zuhilfenahme der unscharfen Z{\"a}hlweise nochmals gefiltert werden, um die Interpretation hoch besetzter Variablen zu vereinfachen. Da es aufgrund der Variablenselektion zu einer Zufallskorrelation in der Modellbildung kommen kann, werden die erhaltenen Modelle einer strengen Validierung unterzogen. Dabei werden neben der sehr anspruchsvollen ‚Lass-mehrere-Objekte-heraus'-Kreuzvalidierung als G{\"u}tefunktion der Variablenselektion auch ein Permutationstest der Modelle sowie eine Testdatenvorhersage angewandt. Durchl{\"a}uft ein Modell all diese Validierungsschritte erfolgreich, so ist die Wahrscheinlichkeit einer Zufallskorrelation sehr gering. Um die Anwendbarkeit und die G{\"u}te des MaP-Deskriptors zu {\"u}berpr{\"u}fen, wurden verschiedene Datens{\"a}tze untersucht. Diese k{\"o}nnen entsprechend ihrer Zielsetzung in unterschiedliche Gebiete aufgeteilt werden. Der erste Datensatz (Steroide) wird in der QSAR h{\"a}ufig als Vergleichsdatensatz eingesetzt. Ein weiterer Datensatz umfasst strukturell sehr heterogene Substanzen, die ein augenirritierendes Potential aufweisen (ECETOC). Inhibitoren des EndothelinA-Rezeptors (ETA) bildeten einen weiteren Datensatz. Die enthaltenen Molek{\"u}le sind im Datenraum stark in Untergruppen geklustert. Weiterhin wurden konformell sehr flexible, allostere Modulatoren des muskarinischen M2-Rezeptors (M2-Modulatoren) untersucht. Dieser Datensatz diente aufgrund der hohen Flexibilit{\"a}t der Molek{\"u}le auch zur {\"U}berpr{\"u}fung der konformellen Abh{\"a}ngigkeit der Methode. Die Erweiterung des Standardparametersatzes wurde mit Hilfe von Naphthylisochinolin-Derivaten (NIQ) untersucht, die eine Aktivit{\"a}t gegen Plasmodium falciparum aufweisen. Ein weiterer Datensatz, deren Molek{\"u}le die {\"O}ffnungswahrscheinlickeit ATP-abh{\"a}ngiger Kalium-Kan{\"a}le erh{\"o}ht (KCO), wurde herangezogen, um den Vorteil der mathematischen Transformation der MaP-Technik gegen{\"u}ber der von GRIND benutzten MACC-2-Transformation herauszustellen. Inhibitoren des nicotinischen Acetylcholin-Rezeptors (CAR) bildeten einen weiteren Datensatz f{\"u}r den bisher keine QSAR-Studie vorlag. Zur strukturbasierten Validierung der Methode wurden Inhibitoren der Acetylcholinesterase (APZ-Datensatz) untersucht. Hierbei wurde gepr{\"u}ft, ob die aus der Kristallstruktur der Acetylcholinesterase wichtigen Ligand-Enzym-Wechselwirkungen durch MaP beschrieben werden. Die Ergebnisse dieser Untersuchungen lassen folgenden R{\"u}ckschl{\"u}sse zu: Im Vergleich mit bereits etablierten 3D-QSAR-Techniken wie CoMFA, CoMSIA oder GRID/PLS f{\"u}hrt die MaP-Technik zu vergleichbar guten Modellen (Steroide, ETA, M2-Modulatoren). Durch die Losl{\"o}sung vom strukturellen Grundger{\"u}st der Substanzen k{\"o}nnen auch strukturell diverse Datens{\"a}tze gut modelliert und die relevante Information extrahiert werden (ECETOC). Dies ist mit Deskriptoren, die eine gemeinsame Ausrichtung der Molek{\"u}le ben{\"o}tigen (z.B. CoMFA), oft nicht m{\"o}glich. Auch Datens{\"a}tze, deren Objekte geklustert vorliegen, k{\"o}nnen mittels MaP gut modelliert werden. MaP ist dabei in der Lage die relevante Information sowohl zwischen, als auch innerhalb der einzelnen Gruppen zu extrahieren (ETA). Auch f{\"u}r Datens{\"a}tze, deren Molek{\"u}le eine sehr hohe Flexibilit{\"a}t aufweisen, ist es m{\"o}glich mit MaP gute Modelle zu erhalten (M2-Modulatoren, APZ). Hierbei ist es jedoch wichtig, zu beachten, dass MaP als 3D-QSAR-Technik gegen{\"u}ber der Konformation der Molek{\"u}le nicht invariant ist. Bei der Anwendung der Methode zeigte sich jedoch, dass kleine konformelle {\"A}nderungen der Verbindungen oft einen sehr geringen Einfluss auf die Ergebnisse der Methode haben (M2-Modulatoren, APZ). Bei der Untersuchung der NIQ-Daten zeigte sich, dass unter Verwendung der MaP-Standardparameter bereits die relevanten Eigenschaften der Molek{\"u}le charakterisiert werden k{\"o}nnen. Allerdings f{\"u}hrte eine Erweiterung dieser Parameter zu einer Vereinfachung der Interpretation der Ergebnisse. Hierbei ist jedoch darauf zu achten, dass die Modellvalidierung strikt eingehalten werden muss. Der Vorteil der mathematischen Transformation der Rohdaten (SDZS) gegen{\"u}ber der von GRIND verwendeten MACC-2 Transformation konnte mittels der KCO-Daten aufgezeigt werden. Das erhaltene Modell spiegelte sehr sch{\"o}n die bereits bekannten Struktur-Wirkungs-Beziehungen wider. Leider ist die publizierte Datenlage in diesem Falle noch nicht ausreichend, um einen abschließenden Vergleich der beiden konkurrierenden Techniken zu erm{\"o}glichen. Beim CAR-Datensatz war MaP in der Lage, neben der bekannten, relevanten strukturellen Allylalkoholgruppe ein weiteres strukturelles Merkmal zu identifizieren. Abschließend konnte gezeigt werden, dass MaP in der Lage ist, die f{\"u}r die Wechselwirkung zwischen Acetylcholinesterase und Ligand wichtigen Interaktionsstellen und Charakteristika eindeutig zu identifizieren (APZ-Datensatz). Diese Eigenschaften wurden zur besseren Interpretation der Ergebnisse in die Bindetasche projiziert. Die Ergebnisse dieser Untersuchungen zeigen, dass die entwickelte Technik ein weites Anwendungsspektrum besitzt, leicht zu interpretieren ist und sich dabei durch ihre Robustheit auszeichnet. Vor allem aber liefert MaP aussagekr{\"a}ftige 3D-QSAR-Modelle. Bei der MaP-Methode handelt es sich jedoch nicht nur um einen neuen Molek{\"u}ldeskriptor, sondern um eine Kombination aus Deskriptor, mathematischer Modellierung, Modellvalidierung und Modellvisualisierung. Obwohl MaP in Hinsicht auf Modellqualit{\"a}t und Modellinterpretierbarkeit Techniken wie zum Beispiel CoMFA in nichts nachsteht, sind aufgrund der einfachen und trotzdem hocheffizienten mathematischen Grundlagen folgende Erweiterungen denkbar: (1) als dreidimensionale Technik ist MaP von den Ausgangskonformationen der Molek{\"u}le abh{\"a}ngig. Findet sich im untersuchten Datensatz ein starres Molek{\"u}l (M2-Modulatoren) oder aber sind Informationen {\"u}ber einen m{\"o}glichen Bindungsmodus vorhanden, so k{\"o}nnen diese Konformationen relativ leicht erhalten werden. Da dies jedoch nicht immer der Fall ist, ist eine Erweiterung der Technik in die vierte Dimension (konformelle Flexibilit{\"a}t) wichtig. Dass dies prinzipiell m{\"o}glich ist, konnte Hopfinger bereits zeigen. Da die mathematische Grundlage der MaP-Technik sehr einfach ist, sollte diese Art der Erweiterung in die vierte Dimension auch f{\"u}r MaP m{\"o}glich sein. (2) Momentan ist der MaP-Deskriptor auf Verkn{\"u}pfungen zwischen zwei Oberfl{\"a}chenpunkten beschr{\"a}nkt. Diese Einschr{\"a}nkung k{\"o}nnte dazu f{\"u}hren, dass Inkremente ein und derselben Variablen aus verschiedenen Teilen des Molek{\"u}ls stammen. Wenn nur ein Teil davon Eigenschaften kodieren, die relevant f{\"u}r die Ligand-Rezeptor-Interaktion sind, k{\"o}nnte dies theoretisch zu Inkonsistenzen in dem resultierenden Modell f{\"u}hren. Bei den bislang untersuchten Datens{\"a}tzen konnte dies noch nicht beobachtet werden. Eine m{\"o}gliche Erkl{\"a}rung hierf{\"u}r ist, dass die MaP-Variablen zu einem gewissen Grad redundant sind, d.h. das selbe Ph{\"a}nomen kann durch verschiedene Variablen beschrieben werden. Von diesen redundanten Variablen werden durch die strenge Validierung diejenigen vom Suchalgorithmus der Variablenselektion identifiziert, die am wenigsten mit anderen Eigenschaften vermengt sind. Prinzipiell ist eine solche Problematik jedoch denkbar. Um die Wahrscheinlichkeit eines derartigen Ph{\"a}nomens weiter zu reduzieren, sollten die bisher genutzten Zweipunktverkn{\"u}pfungen auf drei Punkte erweitert werden.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Schmitt2004,
  author    = {Schmitt, Ulrich},
  title     = {Cyclodextrine als chirale Selektoren in der kapillarelektrophoretischen Enantiomerentrennung},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-10043},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2004},
  abstract  = {Die vielf{\"a}ltigen isomeren Substanzen, die in dieser Arbeit getrennt wurden, zeigen, dass die cyclodextrin-modifizierte Kapillarelektrophorese eine sehr leistungsf{\"a}hige Technik f{\"u}r die Trennung von Enantiomeren darstellt. Als kritisch erweist sich jedoch das Auffinden des richtigen Cyclodextrins bzw. dessen optimale Konzentration. Die Vorhersagbarkeit dieser Parameter ist noch zu gering, um hier vor den ersten Versuchen alleine anhand der Struktur des Molek{\"u}ls sichere Aussagen machen zu k{\"o}nnen. So sind zur Zeit noch Versuchsreihen mit verschiedenen Cyclodextrinen und Bedingungen n{\"o}tig, wie sie in dieser Arbeit durchgef{\"u}hrt wurden. F{\"u}r die Zukunft w{\"a}re es w{\"u}nschenswert, durch das Sammeln von mehr Erfahrungen und Ergebnissen, wie sie hier gezeigt wurden, schon m{\"o}glichst direkt aus den Strukturen der zu trennenden Zielmolek{\"u}le eine Aussage {\"u}ber die Beschaffenheit des Cyclodextrins oder der CE-Methode machen zu k{\"o}nnen. Von sechs verschiedenen schwach basischen Thiobarbituratracematen konnten f{\"u}nf erfolgreich in ihr Enantiomeren getrennt werden. Unter den f{\"u}nf erfolgreich getrennt Barbituraten waren zwei am Stickstoff alkyliert und ein weiteres sowohl am Stickstoff als auch am Schwefel. Die Thiobarbiturate, die am Stickstoffatom keinen Substituenten tragen, konnten mit \&\#61543;-CD am besten getrennt werden (RS > 6). Hingegen konnte f{\"u}r die beiden nur am Stickstoff alkylierten Barbituratemit mit \&\#61538;-CD und HDMS jeweils Aufl{\"o}sungen {\"u}ber RS = 6 erzielt werden. F{\"u}r den in der Erdbeere vorhandene Schl{\"u}sselaromastoff 2,5-Dimethyl-4-hydroxy-3(2H)-furanon, Furaneol, konnte eine CE-Methode entwickelt werden, die es zum einen erm{\"o}glicht, die Enantiomere vollst{\"a}ndig zu trennen, und zum anderen so beschaffen ist, dass es bei der Trennung selbst zu keiner Racemisierung kommt, wie es bei der bisher verwendeten Gaschromatographie der Fall war. Die CE-Methode machte es erstmalig m{\"o}glich, die enantioselektive Biosynthese von Furaneol in Erdbeerproteinextrakten nachzuweisen. Zus{\"a}tzlich wurde noch die Racemisierungsgeschwindigkeit von einem angereichertem Gemisch bei vier verschiedenen pH-Werte getestet, was f{\"u}r weitere Arbeiten mit Furaneol-Proben von Bedeutung ist. Die Racemisierungsgeschwindigkeit erwies sich f{\"u}r den pH-Bereich von 3.8 bis 5 am langsamsten. Im neutralen Bereich wurde die schnellste Racemisierung beobachtet. Bei den Experimenten mit Atropin und dem verwandten Homatropin sollte gepr{\"u}ft werden, ob der Einsatz sulfatierter Cyclodextrine von vier verschiedenen Herstellern zu identischen Ergebnissen f{\"u}hrt. Es konnten anhand einer kritischen Trennung gezeigt werden, dass dies nicht der Fall ist. Die Trennleistung der Cyclodextrine in Bezug auf den Vergleich Atropin/Homatropin war hierbei sehr {\"a}hnlich. Ein bei diesen Arbeiten zus{\"a}tzlich entstandener Peak konnte eindeutig einem Zerfallsprodukt des Atropins, der Tropas{\"a}ure, zugeordnet werden. Mit Hilfe von Experimenten mit den Atropisomeren von 1,1\&\#8242;-Binaphthalin-2,2\&\#8242;-diyl-phosphat sollte erprobt werden, ob eine Charakterisierung von randomisiert substituierter CDs {\"u}ber den durchschnittlichen molekularen Substitutionsgrad (MS) ausreicht, um beim erneuten Einsatz eines vergleichbaren Produktes reproduzierbare Ergebnisse zu bekommen. Die Trennleistung von unterschiedlich randomisiert substituierten acetylierten und methylierten Cyclodextrinen wurde hierzu getestet, und mit der von \&\#61538;-CD und Heptakis-(2,3,6-tri-O-methyl)-\&\#61538;-cyclodextrin, bzw. deren Gemischen in Verh{\"a}ltnis von 1:9 bis 9:1 verglichen. Der Vergleich dieser Messergebnisse f{\"u}hrte zu dem Schluss, dass eine einfache Charakterisierung randomisiert substituierter Cyclodextrine {\"u}ber den durchschnittlichen molekularen Substitutionsgrad (MS) nicht ausreicht, um reproduzierbare Ergebnisse beim Einsatz solcher Cyclodextrine zu erreichen. Die Aufnahme von Massenspektren erm{\"o}glichte es hingegen, randomisiert substituierte CDs aussagekr{\"a}ftig zu charakterisieren. Will man eine CE-Methode validieren, in der ein randomisiertes Cyclodextrin zu Einsatz kommt, so sollte man dieses mittels Massenspektroskopie charakterisieren und sich dessen bewusst sein, das die Validierung nur f{\"u}r diese eine Charge des Herstellers bzw. f{\"u}r Chargen mit vergleichbaren Massenspektren G{\"u}ltigkeit besitzt. F{\"u}r das im Arbeitskreis Bringmann racemisch synthetisierte 2-Hydroxymethyl-1-(2-hydroxy-4,6-dimethoxyphenyl)naphthalin sollte eine Trennmethode f{\"u}r die Atropisomere entwickelt werden, da f{\"u}r die Zukunft eine enantioselektive Synthese geplant ist. Unter Einsatz der chiralen Selektoren Heptakis-(6-sulfato)-\&\#61538;-CD (HS) und Heptakis-(2,3-di-O-acetyl-6-sulfato)-\&\#61538;-cyclodextrin (HDAS) konnten zwei Trennmethoden gefunden werden, die bei einer jeweiligen Cyclodextrinkonzentration von 15 mM zu einer guten Trennung der Enantiomeren f{\"u}hrte. Dies erm{\"o}glicht eine Quantifizierung des Enantiomeren{\"u}berschuß (ee) f{\"u}r eine nicht-racemische Syntheseroute.},
  subject      = {Enantiomerentrennung},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Raab2004,
  author    = {Raab, Thomas},
  title     = {Untersuchungen zur Erdbeerfruchtreifung : Biosynthese von 4-Hydroxy-2,5-dimethyl-3(2H)-furanon und Enzymaktivit{\"a}ten w{\"a}hrend des Reifungsprozesses},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-8640},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2004},
  abstract  = {Die Fruchtreifung stellt einen hochkomplexen Prozess dar, der durch eine Reihe von biochemischen und physiologischen Ver{\"a}nderungen gekennzeichnet ist. Dies umfasst bedeutende Ver{\"a}nderungen von Textur, Farbe sowie die Bildung von geschmacks- und geruchsaktiven Verbindungen. Die vorliegende Arbeit pr{\"a}sentiert neue Erkenntnisse zur Biosynthese von 4-Hydroxy-2,5-dimethyl-3(2H)-furanon (Furaneol®, HDMF), einer Schl{\"u}ssel-Aromakomponente der Erdbeere (Fragaria x ananassa). Daneben lieferten die durchgef{\"u}hrten Versuche den Nachweis einer Reihe enzymatischer Aktivit{\"a}ten in der Erdbeerfrucht und beleuchteten deren Entwicklung im Verlauf der Erdbeer-Fruchtreifung. Zum ersten Mal wurde ein Protein aus Erdbeerfr{\"u}chten isoliert, partiell sequenziert und seine Beteiligung an der enzymatischen Bildung von HDMF w{\"a}hrend der Fruchtreifung nachgewiesen.},
  subject      = {Erdbeere},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Muth2004,
  author    = {Muth, Mathias},
  title     = {Synthese und Charakterisierung allosterer Modulatoren muscarinischer M2-Rezeptoren : Strukturvariationen der Bis(ammonium)alkan-Verbindung W84},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-8839},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2004},
  abstract  = {Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Synthese und Charakterisierung allosterer Modulatoren muscarinischer Rezeptoren. Allostere Modulatoren binden an einer topographisch anderen Stelle am Rezeptor als klassische orthostere Liganden und sind so in der Lage, die Dissoziation und die Assoziation orthosterer Agonisten und Antagonisten zu beeinflussen. Die f{\"u}nf Subtypen des Muscarinrezeptors M1-M5 unterscheiden sich vor allem in der Aminos{\"a}uresequenz der in den {\"a}ußeren Bereichen des Rezeptorproteins vorhandenen Loops, w{\"a}hrend sie im Bereich des Rezeptorkanals, wo die orthostere Bindungsstelle lokalisiert ist, eine hohe Sequenzhomologie aufweisen. Die gemeinsame Bindungsstelle allosterer Modulatoren des M2-Rezeptors befindet sich im weniger konservierten extrazellul{\"a}ren Bereich. Somit sind allostere Modulatoren in der Lage, spezifisch an einen der Rezeptorsubtypen zu binden. Als Leitstruktur zum Entwurf der im Rahmen dieser Arbeit synthetisierten Verbindungen diente die Bis(ammonium)alkanverbindung W84. {\"U}ber Weg A wurden Phthals{\"a}ure- bzw. Naphthals{\"a}ureanhydridderivate in einer Kondensationsreaktion mit dem entsprechenden N,N-Dimethylpropan-1,3-diaminderivat zum jeweiligen Phthalimidopropylaminderivat umgesetzt. Durch die Reaktion von zwei {\"A}quivalenten des Amins mit einem {\"A}quivalent 1,6-Dibromhexan wurden dann die symmetrischen W84-Derivate erhalten. Um die unsymmetrischen W84-Derivate zu erhalten, musste zun{\"a}chst das jeweilige Phthalimidopropylamin einseitig durch 1,6-Dibromhexan alkyliert werden. Im letzten Schritt wurden {\"a}quimolare Mengen der alkylierten Verbindung und eines Phthalimidopropylamins umgesetzt. Da sich im Laufe der Arbeit die Methylierung an Position 2 der Propylketten als kritische Position zur Beeinflussung der Gleichgewichtsbindung herausstellte, wurden Verbindungen hergestellt, die an den Propylketten Alkylgruppen verschiedener L{\"a}nge tragen. Aus diesem Grund wurde Syntheseweg B entwickelt. Zun{\"a}chst wurden in mehreren Stufen, ausgehend von Malons{\"a}urediethylester, einfach und zweifach mit Alkylgruppen substituierte 1,3-Dibrompropanderivate hergestellt. Diese wurden dann mit Kaliumphthalimid zu den jeweiligen 3-Brompropylphthalimidderivaten umgesetzt. Zwei {\"A}quivalente dieser 3-Brompropylphthalimide reagierten mit einem {\"A}quivalent N,N,N',N'-Tetramethyl-1,6-hexandiamin zu den entsprechenden symmetrischen W84-Derivaten. Ein weiteres Ziel der Arbeit bestand darin, stark fluoreszierende W84-Derivate herzustellen. Die fluoreszierenden Eigenschaften N-substituierter Naphthalimide k{\"o}nnten zur direkten Charakterisierung allosterer Interaktionen oder zur Verfolgung des „Rezeptor-Traffickings" mittels Fluoreszenzkorrelationsspektroskopie genutzt werden. Deshalb wurden in Position 3 und 4 des Naphthalimidringes des potentesten allosteren Modulators Aminogruppen eingef{\"u}hrt. Hexamethonio-Derivate beeinflussen in nennenswertem Maße bisher nur die Bindung von Antagonisten am M2-Rezeptor. Da die allostere und die orthostere Bindungsstelle r{\"a}umlich nahe zusammenliegen, wurde der Versuch unternommen, einen orthosteren Agonisten und einen allosteren Modulator in einem Molek{\"u}l miteinander zu verkn{\"u}pfen. Es wurden zw{\"o}lf Hybridmolek{\"u}le aus einem Teil des hochaffinen allosteren Modulators 3a und Derivaten des Muscarinagonisten Oxotremorin-M, verbunden durch aliphatische Spacer verschiedener L{\"a}nge, hergestellt. In pharmakologischen Testungen soll aufgekl{\"a}rt werden, ob es m{\"o}glich ist, mit einem Agonist/Alloster-Hybridmolek{\"u}l gleichzeitig die orthostere und die allostere Bindungsstelle zu besetzen. Die pharmakologische Testung der synthetisierten Verbindungen erfolgte durch Radioligandbindungsstudien. Der allostere Effekt der Testsubstanzen wurde indirekt {\"u}ber die Verz{\"o}gerung der Dissoziation des radioaktiv markierten orthosteren Antagonisten [3H]N-Methylscopolamin bestimmt. Alle bisquart{\"a}ren Testverbindungen weisen deutlich h{\"o}here Affinit{\"a}tswerte als die Leitstruktur W84 auf. Die 1,8-Naphthalimid-substituierten Verbindungen mit gleichzeitiger zweifacher Methylierung erwiesen sich als hochaffin und zugleich positiv kooperativ. Die wirksamste Verbindung dieser Serie ist Verbindung 3a (Naphmethonium), deren Affinit{\"a}t zum NMS-besetzten Rezeptor im einstelligen nanomolaren Bereich liegt (pEC50 = 8.36). Somit stellt Naphmethonium den potentesten in der Literatur bekannten allosteren Modulator des M2 Rezeptors dar. Mittels QSAR-Analysen wurden die ermittelten Affinit{\"a}ten zum freien und zum NMS-besetzten Rezeptor in Zusammenhang mit verschiedenen physikochemischen Parametern gebracht. Die Affinit{\"a}t zum NMS-besetzten Rezeptor der Verbindungen der Serie 2 l{\"a}sst sich mit hoher G{\"u}te durch das Volumen eines lateralen N-Methylimids in Kombination mit der benachbarten Dimethylierung der Propylkette beschreiben. Somit wird deutlich, dass zur Erzielung von positiver Kooperativit{\"a}t die Kombination aus einem hochaffinen aromatischen Imid in direkter Nachbarschaft zu einer 2,2-Alkylpropylkette essentiell ist.},
  subject      = {Muscarinrezeptor},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Marquardt2004,
  author    = {Marquardt, Karin},
  title     = {Untersuchungen zum Zerkleinerungsverhalten kristalliner Stoffe in einer Spriralstrahlm{\"u}hle},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-8308},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2004},
  abstract  = {Die Feinheit von Mahlprodukten, die durch Beanspruchung in einer Luftstrahlm{\"u}hle erreicht wird, ist immer das Resultat von Zerkleinerungs- und Sichtungsprozessen in der Mahlkammer. Bei hohem Eintrag von Mahlenergie und unter dem Einfluss von großen Zentrifugalkr{\"a}ften in der Mahlkammer k{\"o}nnen feinste Mahlprodukte mit enger Korngr{\"o}ßenverteilung erzielt werden. Es ist jedoch nicht nur entscheidend, dass sehr feine, eng verteilte Mahlprodukte durch Luftstrahlmahlung geschaffen werden k{\"o}nnen. Mindestens genauso wichtig ist es, dass die Korngr{\"o}ßenverteilungen der Mahlprodukte reproduzierbar sind. Reproduzierbar sind die Mahlergebnisse allerdings nur dann, wenn die Abl{\"a}ufe in der Mahlkammer konstant gehalten werden k{\"o}nnen. Bevor Aussagen {\"u}ber den Mahlvorgang in der Luftstrahlm{\"u}hle getroffen werden, muss eine Prozessvalidierung vorgenommen werden. Ansonsten sind keine Modellberechnungen, die einen Zusammenhang zwischen Mahleinstellungen und Korngr{\"o}ßenverteilungen von Mahlprodukten herstellen, m{\"o}glich. Alle Untersuchungen zum Bruchverhalten von Mahlg{\"u}tern wurden durchgef{\"u}hrt an einer Luftstrahlm{\"u}hle vom Typ Fryma JMRS 80, die bereits von Rief [40] optimiert worden war. Es konnte gezeigt werden, dass hohe Mahl- und Injektordr{\"u}cke auch zu hohen Kammerdr{\"u}cken im station{\"a}ren Betriebszustand f{\"u}hren. Große Gutaufgaben pro Zeiteinheit und ein breiter Mahlspalt sind dagegen mit niedrigeren Kammerdr{\"u}cken verbunden. Diese Ergebnisse stimmen gut mit bereits von Muschelknautz [38, 39] und Bauer [34] gewonnenen Erkenntnissen {\"u}berein. Bei hohen Mahl- und Injektordr{\"u}cken sind die Str{\"o}mungsgeschwindigkeiten in der Mahlkammer und damit auch der Mahlkammerdruck relativ groß. Wird dabei jedoch viel Mahlgut pro Zeiteinheit zugef{\"u}hrt, kommt es zu einer starken Abbremsung der Str{\"o}mung, da das zirkulierende Gas durch {\"U}bertragung von Energie auf die Partikel in der Mahlkammer selbst an kinetischer Energie verliert; der Druck in der Mahlkammer sinkt. Die Gr{\"o}ße des Mahlspalts hat Einfluss auf den Kammerdruck, da sie bestimmt, wie groß der Unterdruck und damit der Sogeffekt {\"u}ber dem Tauchrohr ist. Ist der Mahlspalt breit, nimmt der Sog aus der Mahlkammer ab. In der Folge verweilt das Mahlgut l{\"a}nger in der Kammer; die Feststoffmenge in der Mahlkammer nimmt zu. Dadurch wird die Str{\"o}mung in der Mahlkammer stark abgebremst, der Druck in der Kammer sinkt. Harte Stoffe von hoher Dichte und mit elastischem Materialverhalten f{\"u}hren zu niedrigeren Kammerdr{\"u}cken im konstanten Betriebszustand als weiche Stoffe von niedriger Dichte und mit inelastischem Materialverhalten. Mit Hilfe von Korngr{\"o}ßenanalysen konnte gezeigt werden, welchen Einfluss einzelne operative Parameter auf die Feinheit der Mahlprodukte haben. Am Beispiel von Ascorbins{\"a}ure, Natriumascorbat, Lactose und Natriumchlorid wurde untersucht, wie sich die F{\"o}rderrate, der Mahl- und Injektordruck und die Gr{\"o}ße des Mahlspalts auf die Produktfeinheit auswirken. Ein Vergleich der verschieden Mahlg{\"u}ter erm{\"o}glichte es, abzusch{\"a}tzen, inwieweit sich mechanische Eigenschaften auf den Verlauf des Mahlprozesses auswirken. Mit zunehmender Gutaufgabe pro Zeiteinheit werden die Korngr{\"o}ßenverteilungen der Mahlprodukte breiter und hin zu gr{\"o}ßeren Korngr{\"o}ßen verschoben. Steigender Mahl- und Injektordruck und ein gr{\"o}ßer werdender Mahlspalt f{\"u}hren dagegen zu feineren und enger verteilten Mahlprodukten. W{\"a}hrend F{\"o}rderrate und Mahl- bzw. Injektordruck die absolut zur Zerkleinerung verf{\"u}gbare Energie bestimmen, nimmt die Gr{\"o}ße des Mahlspalts eher Einfluss auf die Beanspruchungsdauer der Mahlgutpartikel. Da bei breitem Mahlspalt der Unterdruck {\"u}ber dem Tauchrohr und damit der Sog aus der Mahlkammer reduziert wird, nimmt mit wachsendem Mahlspalt die Verweildauer der Mahlgutpartikel in der Mahlkammer zu; das gewonnene Mahlprodukt wird feiner und enger verteilt. Experimente ergaben, dass sich Ascorbins{\"a}ure am leichtesten zerkleinern l{\"a}sst, gefolgt von Natriumascorbat, Natriumchlorid und zuletzt Lactose. Je kleiner das Elastizit{\"a}tsmodul und je gr{\"o}ßer die H{\"a}rte und die Dichte eines Mahlguts, desto energieaufw{\"a}ndiger ist die Zerkleinerung. Mit Erfolg konnten die operativen Parameter F{\"o}rderrate, Mahldruck und Mahlspalt mit den charakteristischen Gr{\"o}ßen der Mahlproduktverteilungen korreliert werden. Ebenso gelang es, die Materialeigenschaften H{\"a}rte, Elatizit{\"a}tsmodul und Dichte in die Korrelation mit einzubeziehen. F{\"u}r alle mathematischen Rechenans{\"a}tze wurden Modelle zweiter Ordnung gew{\"a}hlt, da diese nicht zu kompliziert sind und dennoch den Prozess sehr gut beschreiben.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Kaeppler2004,
  author    = {K{\"a}ppler, Ulrich},
  title     = {Synthese und Testung nichtpeptidischer Cystein-Protease-Inhibitoren - Etacryns{\"a}ure als Leitstruktur},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-12122},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2004},
  abstract  = {Cystein-Proteasen sind in eine Vielzahl physiologischer und pathophysiologischen Prozesse involviert. Auch bei humanpathogenen Parasiten sind sie weit verbreitet und f{\"u}r das {\"U}berleben der Erreger essentiell. Substanzen, die diese Proteasen hemmen, k{\"o}nnten daher bei vielen Indikationen als neue Arzneistoffe eingesetzt werden. In der vorliegenden Arbeit wurden nichtpeptidische Cystein-Proteaseinhibitoren synthetisiert, die als elektrophile Gruppe ein a,b-unges{\"a}ttigtes Keton enthalten, und den Cysteinrest im aktiven Zentrum der Proteasen in einer Michael-Reaktion addieren. Als Leitstruktur diente das Diuretikum Etacryns{\"a}ure, dessen Struktur an verschiedenen Positionen modifiziert wurde. Der Hauptsyntheseweg kann wie folgt beschrieben werden: Die Acylseitenkette gew{\"u}nschter Kettenl{\"a}nge wurde durch Friedel-Crafts-Acylierung in entsprechend substituierte Anisole eingef{\"u}hrt. Diese wurden in einer unmittelbar anschließenden Reaktion zu acylierten Phenolen gespalten, die in einem Folgeschritt mit Bromessigs{\"a}ureethylester zu acylierten Phenoxyessigs{\"a}ureethylestern verethert wurden. In diese wurde in a-Position zum Keton eine Doppelbindung eingef{\"u}hrt. {\"U}ber eine Mannich-Reaktion mit N,N,N',N'-Tetramethyldiaminomethan/Acetanhydrid oder Urotropin/Acetanhydrid erh{\"a}lt man so die acylierten Phenoxyessigs{\"a}ureethylester mit a,b-unges{\"a}ttigter Ketonstruktur. Zur Darstellung der entsprechenden unges{\"a}ttigten S{\"a}uren aus den acylierten Phenoxyessigs{\"a}ureethylestern bedient man sich einer basenkatalysierten Aldokondensation mit Formaldehyd, unter deren Bedingungen der Ethylester zur S{\"a}ure gespalten wird. Kupplung von Etacryns{\"a}ure mit Aminen unter Aktivierung mit DCC/N-Hydroxysuccinimid f{\"u}hrte zu den Etacryns{\"a}ureamiden. Methylierung der acylierten Phenole und anschließende Mannich-Reaktion dient der Darstellung der acylierten Anisole mit a,b-unges{\"a}ttigter Ketonstruktur. Auf diesem Syntheseweg wurden 28 Derivate mit Michael-System synthetisiert. Diese wurden an den Cystein-Proteasen Papain, Cathepsin B (CB), Falcipain (FP) und Rhodesain (RD) getestet. Gegen Serin-Proteasen wurde keine Hemmung festgestellt. Die meisten Inhibitoren zeigten bei CB, FP und RD eine nicht-zeitabh{\"a}ngige Kinetik der Enzyminaktivierung. Nur bei Papain wurde eine zeitabh{\"a}ngige Kinetik beobachtet. Die Substanzen wurden zwar als irreversible Inhibitoren konzipiert, Dialyseversuche beweisen jedoch eine reversible Hemmung. Da eine Vergleichssubstanz ohne aktivierte Doppelbindung unwirksam ist, kann von einer kovalenten Reaktion mit den Cystein-Proteasen ausgegangen werden. Bestimmt wurden die Dissoziationskonstanten Ki der Enzym-Inhibitor-Komplexe EI als Maß f{\"u}r die Affinit{\"a}ten der Inhibitoren zum Enzym und, soforn m{\"o}glich, auch die Alkylierungsgeschwindigkeitskonstanten ki der Reaktion zu modifiziertem Enzym E-I. Eine allgemeine Selektivit{\"a}t f{\"u}r einzelne Enzyme konnte nicht gefunden werden. Die besten Inhibitoren (Ki = 3.2 - 57.5 µM) waren die Etacryns{\"a}ureamide. Die Analyse der Struktur-Wirkungs-Beziehungen ergab, dass wie erwartet das a,b-unges{\"a}ttigte System essentiell f{\"u}r die Wirksamkeit an Cystein-Proteasen ist, ebenso ein aromatischer Ring. Eine l{\"a}ngere Seitenkette an der Doppelbindung, die mindestens einen Ethylrest tr{\"a}gt, sowie zwei benachbarte Halogenatome am aromatischen Ring erwiesen sich als wirkungssteigernd. Ester und Amide zeigten generell bessere Hemmeigenschaften als die freien S{\"a}uren. Methoxy-Gruppen am Aromaten hatten keinen Wirkungsverlust zur Folge, senken aber die L{\"o}slichkeit in w{\"a}ssrigem Medium. Viel versprechend ist auch der [5-Chlor-2-(2-methylenbutyryl)-phenoxy]-essigs{\"a}ureethylester, der das a,b-unges{\"a}ttigte Doppelbindungs-System in ortho-Position zum phenolischen Sauerstoffatom tr{\"a}gt. Innerhalb der Amide sind kurze, volumin{\"o}se Reste wie der tertButylrest von Vorteil, eine gewisse Selektivit{\"a}t wird mit langkettigen Amiden wie dem n-Hexylamid f{\"u}r FP gegen{\"u}ber CB und RD erreicht. Die Verbindungen wurden auf die Wachstumshemmung von grampositiven und gramnegativen Problemkeimen, sowie auf die Hemmung der Biofilmbildung grampositiver Erreger getestet. Bei gramnegativen Keimen wurde das Wachstum nicht gehemmt. Bei den grampositiven Keimen Staphylococcus aureus und S. epidermidis wirkten ebenfalls der Etacryns{\"a}ureethylester und das Hexylamid, Benzylamid, Anilid der Etacryns{\"a}ure am besten (MHK = 5 - 20 µM). Die genannten Verbindungen zeigten auch die st{\"a}rkste Hemmwirkung auf die Biofilmbildung (100 \% bei 20 - 40 µM bis zu 95 \% bei 2.5 - 5 µM an S. aureus). Aufgrund positiver Screeningergebnisse in einem enzymatischen HPLC-Assays an der humanen SARS-Coronavirus Hauptprotease (SARS-CoV Mpro) wurden Docking-Experimente mit Etacryns{\"a}ure-tertbutylamid an der humanen SARS-Coronavirus Hauptprotease (SARS-CoV Mpro) durchgef{\"u}hrt. Die Ergebnisse f{\"u}hrten zur Synthese einer modifizierten Verbindung, die eine geringe Verbesserung der Enzyminhibition im fluorimetrischen Assay zeigte.},
  subject      = {Cysteinproteasen},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Heinze2004,
  author    = {Heinze, Andreas},
  title     = {Bestimmung des Ausmaßes der Proteinbindung von Arzneistoffen mittels automatisierter kontinuierlicher Ultrafiltration},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-11277},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2004},
  abstract  = {Das Ausmaß der Proteinbindung eines Arzneistoffs hat Auswirkungen auf eine Vielzahl pharmakokinetischer Parameter wie z.B. das Verteilungsvolumen, die Metabolisierung oder Ausscheidung. Da nur der freie, ungebundene Anteil eines Arzneistoffs durch bio-logische Membranen diffundieren kann, ist dieser direkt f{\"u}r die pharmakologische Wirkung verantwortlich. Lediglich diese ungebundenen und damit frei beweglichen Arzneistoffmolek{\"u}le sind also in der Lage, an Rezeptoren zu binden und damit einen Effekt auszul{\"o}sen. Je gr{\"o}ßer der ungebundene Anteil eines Arzneistoffs ist, desto gr{\"o}ßer kann auch der Effekt sein, den er zu bewirken vermag. Wird nun diese freie Konzentration ver{\"a}ndert, so kann sich demzufolge die Wirkintensit{\"a}t des Arzneistoffs ver{\"a}ndern. Daraus folgt, dass die Kenntnis {\"u}ber die Proteinbindung speziell f{\"u}r die Dosisfindung eines Arzneistoffs unerl{\"a}sslich ist. Diese Zusammenh{\"a}nge veranschaulichen, welche Bedeutung das Ausmaß der Proteinbindung eines Arzneistoffs hat. F{\"u}r die Bestimmung der Proteinbindung existiert eine Vielzahl von Methoden. Neben der klassischen Gleichgewichtsdialyse werden vor allem Ultrafiltrationstechniken angewendet. Neuere Verfahren stellen verschiedenste kapillarelektrophoretische Methoden dar. Allen Verfahren ist gemein, dass es sich um In-vitro-Methoden handelt. Als einzige In-vivo-Methode hat sich die Mikrodialyse etabliert. Die im Rahmen dieser Arbeit entwickelte Bestimmungsmethode f{\"u}r das Ausmaß der Proteinbindungen stellt eine kontinuierliche Variante der Ultrafiltration dar. Mit Hilfe des in dieser Arbeit beschriebenen Verfahrens ist es im m{\"o}glich, mit einem einzigen Experiment Proteinbindungen {\"u}ber einen großen Bereich verschiedener Arzneistoff-Protein-Verh{\"a}ltnisse zu berechnen. Dadurch wird die Bestimmung schneller und auch kosteng{\"u}nstiger. Zus{\"a}tzlich wurde dieses Verfahren teilweise automatisiert, d.h. die Versuche werden programmgesteuert durchgef{\"u}hrt und ein manuelles Eingreifen ist nur noch an wenigen Stellen eines Versuches notwendig. Die Messanlage zur kontinuierlichen Ultrafiltration wurde nach dem Vorbild der Anlage von Oehlmann aufgebaut und im Zuge dessen fortentwickelt. Herzst{\"u}ck ist die Messzelle aus Plexiglas. Sie besteht aus einem Ober- und einem Unterteil. In diesem befindet sich eine Vertiefung f{\"u}r die R{\"u}hrscheibe. Beim Zusammenbau werden zwischen die beiden Teile die Filterunterst{\"u}tzung und eine Ultrafiltrationsmembran gelegt. Die Ultrafiltrationsmembran h{\"a}lt hierbei aufgrund ihrer Trenngrenze die Proteinmolek{\"u}le in der Messzelle zur{\"u}ck und l{\"a}sst nur freie Arzneistoffmolek{\"u}le durch. Ein Dichtungsring sorgt daf{\"u}r, dass die Zelle, nachdem sie in einem Gestell fixiert wurde, nach außen hin dicht abschließt. W{\"a}hrend eines Versuches werden abwechselnd Arzneistoffl{\"o}sung und reine Pufferl{\"o}sung durch die Messzelle gepumpt. Am Auslass der Ultrafiltrationszelle wird die Absorption gemessen, die zu Absorptions-Zeit-Diagrammen f{\"u}hren. Wird nun der gleiche Versuch durchgef{\"u}hrt, nachdem eine Proteinl{\"o}sung in die Messzelle injiziert wurde, verschiebt sich diese Kurve aufgrund der Wechselwirkung zwischen Arzneistoff und Proteinl{\"o}sung nach rechts. Die Fl{\"a}che zwischen diesen beiden Kurven kann als Maß f{\"u}r die Proteinbindung herangezogen werden. F{\"u}r die Auswertung der Versuche wird aus den Messdaten errechnet, wie viel Arzneistoff sich zu jedem Zeitpunkt des Versuchs in der Messzelle befunden hat und wie viel ungebunden vorlag und damit am Detektor messbar ist. Da die Konzentration an Arzneistoff in der Messzelle im Laufe eines Versuches kontinuierlich gesteigert wird, erh{\"a}lt man Bindungsdaten {\"u}ber einen weiten Bereich von Arzneistoff-Protein-Verh{\"a}ltnissen. In dieser Arbeit wurden sowohl Versuche mit Rinderserumalbumin (BSA) als auch mit humanem Serumalbumin (HSA) durchgef{\"u}hrt. Die Standardabweichungen der bestimmten Proteinbindungswerte steigen mit fallender Proteinbindung. Damit sind sie nach außen hin neutral und ihre L{\"o}slichkeit sinkt. Wie die Ergebnisse zeigen, konnte dennoch das Ausmaß der Proteinbindung f{\"u}r eine Reihe von Fluorochinolonen bestimmt werden. Zus{\"a}tzlich wurden mit dem Oxazolidinon Linezolid und dem Ketolid Telithromycin weitere Antibiotika vermessen. Die Proteinbindungen aller untersuchten Arzneistoffe gegen{\"u}ber HSA stimmen mit Daten aus der Literatur {\"u}berein. Wie bereits erw{\"a}hnt lassen sich hierbei kleine Abweichungen sowohl mit unterschiedlichen Bestimmungsmethoden als auch mit verschiedenen eingesetzten Proteinen erkl{\"a}ren. Die Literaturdaten geben meist die Plasmaproteinbindung eines Arzneistoffes wider und die Messungen in der vorliegenden Arbeit wurden allesamt mit Albumin, sei es vom Mensch oder Rind, durchgef{\"u}hrt. Da jedoch neben dem Albumin auch noch weitere Bestandteile des Plasmas mit den Arzneistoffmolek{\"u}len wechselwirken k{\"o}nnen, sind unterschiedliche Proteinbindungen zu erwarten.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Heckel2004,
  author    = {Heckel, Frank},
  title     = {Biokatalytische enantioselektive Sulfoxidation},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-12415},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2004},
  abstract  = {Das Ziel dieser Arbeit war die Anwendung intakter Mikroorganismen auf organische Sulfide zur asymmetrischen Synthese von optisch aktiven Sulfoxiden. Die im Vergleich zu den aufwendigen und teueren Reaktionen mit isolierten Enzymen besonders effizienten Rahmenbedingungen bei sogenannten `whole-cell´-Umsetzungen stellten den Grund f{\"u}r die Bem{\"u}hungen in dem stetig an Bedeutung gewinnenden Arbeitsfeld der Bioorganischen Chemie dar. Die wesentlichen Ergebnisse dieser Studien sind im Folgenden zusammengefasst: 1. Die Mikroorganismen wurden isoliert, singularisiert und kultiviert. Eine Bodenprobe diente als Quelle f{\"u}r eine Vielzahl an Bakterien, Hefen und Pilzen, die mit dem Standardsubstrat Thioanisol auf ihre F{\"a}higkeit zur enantioselektiven Sulfoxidation {\"u}berpr{\"u}ft wurden. 2. Insgesamt sind sechs Keime nach standardisierten Methoden genotypisch charakterisiert und den entsprechenden Spezies zugeordnet worden. Die beiden Bakterienst{\"a}mme mit den bei der Sulfoxidation h{\"o}chsten Enantiomeren-{\"u}bersch{\"u}ssen (ee-Werten), n{\"a}mlich Arthrobacter aurescens (bildete das S-Enantiomer) und Pseudomonas frederiksbergensis (lieferte das R-Enantiomer), wurden f{\"u}r nachfolgende Biosynthesen verwendet. Pseudomonas frederiksbergensis war der einzige Stamm, der das R-Enantiomer im {\"U}berschuss produzierte. 3. Durch direkte Vergleiche der Biosyntheseleistung der isolierten Bakterien mit kommerziell erh{\"a}ltlichen Referenzst{\"a}mmen wurde im Fall von Pseudomonas frederiksbergensis gezeigt, dass sich Bodenisolat und zugeordneter Referenz-stamm gegens{\"a}tzlich enantioselektiv verhalten. Weitere Charakterisierungs-sonden (Farb- und Assimilationsreaktionen, Oberfl{\"a}chenfetts{\"a}ureverteilung, „Siderophore-Typing" und direkter rRNA Vergleich) sicherten die Zugeh{\"o}rigkeit beider Bakterienst{\"a}mme als Pseudomonas frederiksbergensis-Spezies; keinerlei Unterschiede wurden zwischen den beiden St{\"a}mmen festgestellt. Zum ersten Mal werden somit zwei nat{\"u}rliche, nicht genetisch manipulierte St{\"a}mme von Pseudomonas frederiksbergensis beschrieben, deren Enzymaktivit{\"a}t eine entgegengesetzte Enantioselektivit{\"a}t in der mikrobiellen `whole-cell´ asym-metrischen Sulfoxidation aufweist. 4. In einem umfangreichen Substratscreening sind strukturvariierte organische Sulfide als Substrate zur bakteriellen Sulfoxidation eingesetzt worden. Anhand der ee-Werte wurde der Einfluss der Sulfidstruktur auf den Reaktionsverlauf bestimmt. Generell erwiesen sich Arylalkylsulfide als optimale Substrate f{\"u}r die bakterielle Sulfoxidation mit den isolierten und kommerziell erworbenen St{\"a}mmen von Arthrobacter aurescens und Pseuodomonas frederiksbergensis; aliphatische Sulfide wurden zur biokatalytischen Umsetzung nicht akzeptiert. 4a. Elektronenreiche para-Substituenten am Arylsystem ergaben teilweise enantio-merenreine Sulfoxide. 4b. Eine zunehmende Anzahl an Stickstoffatomen im Arylring (N-heterozyklische Grundstruktur) f{\"u}hrte zu einer dramatischen Verringerung des ee-Wertes. 4c. Schwefelhaltige Furfuryle und Thiophene wurden nicht als Substrate f{\"u}r die enantioselektive Sulfoxidation akzeptiert. 4d. Der Einsatz schwefelhaltiger Pestizide in der Biokatalyse verlief erfolglos, allerdings wurden die Organophosphorpestizide Fenamiphos® und Fenthion® mit dem aus Sulfoxidationsreaktionen lange bekannten Enzym Chlorperoxidase (CPO) enantiomerenangereichert umgesetzt. 4e. Die biotechnologisch wichtige Anwendung der asymmetrischen Sulfoxidation in der Arzneistoffsynthese -hier versucht mit den Wirkstoffen Omeprazol® und Modafinil®- schlug fehl. 5. Der Einsatz eines Bioreaktors (Fermenter) schuf die Grundlage f{\"u}r k{\"u}nftige asymmetrrische Sulfoxidationen in pr{\"a}parativem Maßstab. Eine Zellzahlstudie mit Pseudomonas frederiksbergensis wurde durchgef{\"u}hrt; ferner erfolgten Bestimmungen der optimalen Fermentationsparameter am Beispiel einfach strukturierter, organischer Sulfide inklusive Blindwerts- und Hemmversuchen. Die toxischen Einfl{\"u}sse auf die bakteriellen `whole-cell´-Systeme, die vom eingesetzten Sulfid sowohl als auch vom produzierten Sulfoxid verursacht werden, bed{\"u}rfen besonderer Beachtung bei einer weiteren Bearbeitung dieses Themas. Das vorgestellte, neue Ph{\"a}nomen der asymmetrischen Sulfoxidation mit entgegenge-setzter Enantioselektivit{\"a}t durch zwei geno- und ph{\"a}notypisch identische Spezies von Pseudomonas frederiksbergensis rechtfertigt eine weitere, intensive Suche nach derartigen, nat{\"u}rlichen Mikroorganismen.},
  subject      = {Organische Sulfide},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Eckstein2004,
  author    = {Eckstein, Susanne},
  title     = {Stimulation humaner V-Gamma-9-V-Delta-2-T-Lymphozyten : Untersuchungen zur Wirkung Stickstoff-haltiger Bisphosphonate und zu bakteriellen Phosphoantigenen},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-12140},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2004},
  abstract  = {In der vorliegenden Arbeit werden Studien zu verschiedenen Aspekten der Stimulation von humanen Vg9Vd2-T-Lymphozyten vorgestellt. Ein Schwerpunkt war die Charakterisierung der Erkennung von Bisphosphonaten durch Vg9Vd2-T-Zellen. Weder die Alkylmonophosphonate Ethyl- und Propylphosphonat noch 3-Aminopropylphosphonat bewirkten eine Stimulation von Vg9Vd2 T-Lymphozyten. Anscheinend ist also f{\"u}r die gd-T-Zell-stimulierende Aktivit{\"a}t von Aminobisphosphonaten das Vorhandensein sowohl der Methylenbisphosphonat-Gruppe als auch des Amino-Stickstoffs entscheidend. Es wurden verschiedene Pamidronat-Derivate untersucht, die sich durch Substituenten am Stickstoffatom unterscheiden. Die meisten dieser Verbindungen konnten Vg9Vd2-T-Zellen aktivieren, die Art der Substituenten hatte aber großen Einfluss darauf, welche Konzentration des jeweiligen Bisphosphonats f{\"u}r eine gd-T-Zell-Antwort n{\"o}tig war. Besonders negativ auf die gd-T-Zell-stimulierende Aktivit{\"a}t wirkte sich aus, wenn das Stickstoffatom Teil einer S{\"a}ureamidbindung war. Das l{\"a}sst darauf schließen, dass die Gegenwart einer positiven Ladung (durch Protonierung des Stickstoffatoms) von Bedeutung f{\"u}r die Bioaktivit{\"a}t dieser Verbindungen ist. Beim Vergleich verschiedener Bisphosphonate mit stickstoffenthaltenden Heteroaromaten (F{\"u}nfringe mit ein bis drei Stickstoffatomen) zeigte sich, dass sowohl die Position des basischen Stickstoffatoms im Ring als auch Art und Position von Ringsubstituenten Einfluss auf deren gd-T-Zell-stimulierende Aktivit{\"a}t haben. Es ergaben sich Hinweise, dass sich eine gesteigerte Neigung eine positive Ladung in der Seitenkette zu tragen bei diesen Verbindungen genau wie bei Aminobisphosphonaten g{\"u}nstig auf das gd-T-Zell-aktivierende Potential auswirkt. Durch Behandlung mit Zoledronat wurde die monozyt{\"a}re Zelllinie THP-1 stimulierend f{\"u}r Vg9Vd2-T-Zellen. Auch weitere Zelllinien und Lymphozyten des peripheren Bluts (PBL) konnten nach Vorinkubation mit Zoledronat Vg9Vd2-T-Zellen aktivieren. Dabei gen{\"u}gten bei den PBL deutlich geringere Zoledronat-Konzentrationen um einen Effekt zu erzielen als bei den untersuchten Zelllinien. F{\"u}r die indirekte Stimulation von Vg9Vd2-T-Zellen durch Zoledronat mittels THP-1 Zellen oder PBL war Zell-Zell-Kontakt zwischen den pr{\"a}sentierenden Zellen und den gd-T-Zellen Voraussetzung. Die Anwesenheit von alkalischer Phosphatase hatte keine Auswirkungen auf die gd-T-Zell-Aktivierung durch Zoledronat. Dies spricht daf{\"u}r, dass Vg9Vd2-T-Zellen Oberfl{\"a}chenstrukturen auf anderen Zellen erkennen und dass freie Phosphoantigene bei der gd-T-Zell-Stimulierung durch Stickstoff enthaltende Bisphosphonate keine Rolle spielen. Wurde die Vorinkubation von THP-1 Zellen mit Zoledronat in Gegenwart von Saponin, einem Detergenz das die Durchl{\"a}ssigkeit der Zellmembran reversibel erh{\"o}ht, durchgef{\"u}hrt, reichten deutlich niedrigere Konzentrationen des Bisphosphonats aus, um die THP-1 Zellen stimulierend f{\"u}r gd-T-Lymphozyten zu machen. Das ist ein Hinweis darauf, dass f{\"u}r die Aktivierung von Vg9Vd2-T-Zellen durch Zoledronat intrazellul{\"a}re Vorg{\"a}nge in den „antigenpr{\"a}sentierenden" Zellen verantwortlich sein k{\"o}nnten. Beim Vergleich verschiedener N-BPs hinsichtlich ihrer Aktivit{\"a}t gegen{\"u}ber gd-T-Zellen und ihrer antiresorptiven Potenz ergab sich eine erstaunlich gute Korrelation. Dies k{\"o}nnte darauf hinweisen, dass beide Effekte durch den gleichen Mechanismus - die Hemmung der Farnesylpyrophosphat-Synthase - zustande kommen. Die Gegenwart von Farnesol oder Geranylgeraniol w{\"a}hrend der Vorinkubation von THP-1 Zellen mit Zoledronat verringerte deren gd-T-Zell-stimulierendes Potential nicht, so dass vielleicht nicht die Verarmung an l{\"a}ngerkettigen Isoprenoiden sondern die Anreicherung von Vorl{\"a}ufern zu Ver{\"a}nderungen in den Zellen f{\"u}hrt, die diese schließlich erkennbar f{\"u}r Vg9Vd2-T-Zellen machen. Zus{\"a}tzlich wurden im Rahmen dieser Arbeit einige Versuche zu bakteriellen Phosphoantigenen durchgef{\"u}hrt. Mittels einer selektiven HPLC-MS/MS-Methode gelang uns in einer E. coli-Probe der Nachweis eines Vg9Vd2-T-Zell-stimulierenden Pyrophosphats mit der molekularen Masse von 3-Formyl-1-butyl-pyrophosphat, einem Phosphoantigen das in Mykobakterien gefunden worden war (Belmant und Mitarbeiter, 1999). Eine weitere Strukturaufkl{\"a}rung war aufgrund der {\"a}ußerst geringen Konzentration des Phosphoantigens nicht m{\"o}glich. 2-C-Methyl-D-erythritol-2,4-cyclodiphosphat (MEcPP) ist ein Zwischenprodukt des 2-C-Methylerythritol-4-phosphat- (MEP) Wegs der Isoprenoidbiosynthese. Es wird in manchen Bakterien - z. B. Corynebacterium ammoniagenes - bei oxidativem Stress verursacht durch Benzylviologen (BV) akkumuliert. Es konnte gezeigt werden, dass Extrakte aus C. ammoniagenes, die in Gegenwart von BV kultiviert wurden, in einem h{\"o}herem Maße Vg9Vd2-T-Zellen stimulieren als Proben von Bakterien, die ohne BV-Zusatz wuchsen; MEcPP wirkte selbst nicht als Phosphoantigen. Dies war ein weiterer Hinweis darauf, dass bakterielle Phosphoantigene mit dem MEP-Weg assoziiert sind.},
  subject      = {T-Lymphozyt},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Eber2004,
  author    = {Eber, Marcus},
  title     = {Wirksamkeit und Leistungsf{\"a}higkeit von nanoskaligen Fließregulierungsmitteln},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-9026},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2004},
  abstract  = {Zusammenfassend stellen sich die hydrophoben Nanomaterialien als die optimalen Fließregulierungsmittel dar (Ausnahme: Printex® G). Die Agglomerate des hochpotenten hydrophoben Ruß-Derivats Printex® 95 liegen von Herstellerseite bereits in gen{\"u}gend zerkleinerter Form vor, so daß keine weitere Zerkleinerung w{\"a}hrend des Mischvorganges erforderlich ist. Infolgedessen adsorbiert es mit h{\"o}chster Geschwindigkeit an die Oberfl{\"a}che der Sch{\"u}ttgutpartikel und {\"u}bernimmt dort die Funktion von Oberfl{\"a}chenrauhigkeiten. In der Folge der werden die interpartikul{\"a}ren Haftkr{\"a}fte sehr schnell minimiert. Im Gegensatz zu den hydrophilen Nanomaterialien zeigt Printex® 95 keinen ausgepr{\"a}gten Wiederanstieg der Zugspannungen selbst nach sehr langen Mischzeiten von 4320 Minuten. Durch die Verwendung des hydrophoben Ruß-Derivates Printex® 95 werden Pulvermischungen erhalten, die zudem weitestgehend unempfindlich sind gegen{\"u}ber Kapillarkr{\"a}ften bei erh{\"o}hten Umgebungsfeuchten. Das hydrophobe Printex® 95 vereint damit praktisch alle gew{\"u}nschten Eigenschaften eines optimalen Fließregulierungsmittels und es kann als Modellsubstanz f{\"u}r die Entwicklung noch potenterer Nanomaterialien dienen. Bisher stand das nicht abschließend beurteilte cancerogene Potential dieses Stoffes einer breiten Anwendung entgegen.},
  subject      = {Nanostrukturiertes Material},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Deubner2004,
  author    = {Deubner, Ralph},
  title     = {Quantitative NMR-Spektroskopie zur Reinheitsbestimmung von Arzneistoffen},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-8364},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2004},
  abstract  = {Quantitative Bestimmungen Anhand verschiedener Substanzen konnte im Rahmen dieser Arbeit gezeigt werden, dass die NMR-Spektroskopie in der Lage ist, Verunreinigungen von Arzneistoffen zu quantifizieren. F{\"u}r das Antidepressivum Fluvoxamin ist im Arzneibuch eine Ionenpaarchroma-tographie vorgeschrieben, um die Verunreinigung des wirksamen E-Isomers durch das Z-Isomer zu quantifizieren. Ionenpaarchromatographischen Methoden mangelt es h{\"a}ufig an der Robustheit. Eine quantitative Auswertung der NMR-Spektren einer Mischung beider Isomere ist ohne aufw{\"a}ndige Probenvorbereitung m{\"o}glich. In den 1H-NMR-Spektren der Mischung sind die Signale der Was-serstoffe beider Isomere an Position 2 gut voneinander getrennt. Werden diese quantitativ ausgewertet, dann ist es nach Optimierung insbesondere hinsichtlich der T1-Relaxationszeit m{\"o}glich, den Anteil des Z-Isomers auf 0,2 \% zu begrenzen. Auch f{\"u}r die Bestimmung der Abbauprodukte des Perphenazinenantats konnte gezeigt werden, dass die qNMR eine geeignete Methode darstellt. Perphenazine-nantat kann durch Esterhydrolyse gespalten werden. Zur Auswertung der 1H-NMR-Spektren wird der Vergleich der Integralfl{\"a}chen der Signale der Wasserstoffe an Position 21 des Perphenazins mit dem zusammenfallenden Signal der Wasserstoffe an Position 11 beider Substanzen herangezogen. Es konnte sowohl Perphenazin als Abbauprodukt des Esters als auch Perphena-zinenantat in Perphenazin quantifiziert werden. Zus{\"a}tzlich kann der Bereich der aromatischen Wasserstoffe zu einer Aussage {\"u}ber die Oxidation genutzt werden. Bei der Oxidation des Schwefels im Phenothiazinring zum Sulfoxid und zum Sul-fon {\"a}ndern sich die chemischen Verschiebungen der Wasserstoffkerne in diesem Ringsystem. Dadurch wird eine halbquantitative Aussage erm{\"o}glicht. Schließlich konnten die beiden Epimere Chinin und Chinidin jeweils als Verunrei-nigung des anderen Chinaalkaloides quantifiziert werden. Auch in diesem Fall lie-gen in den 1H-NMR-Spektren in DMSO-d6 von Mischungen dieser beiden Verbin-dungen Signale weit genug auseinander, um eine Quantifizierung zu erm{\"o}glichen. In beiden F{\"a}llen, der Bestimmung von Chinidin in Chinin und von Chinin in Chini-din konnte dies auf einem Niveau von 2,5\% geschehen, was den Anforderungen der Arzneib{\"u}cher entspricht. Gentamicinsulfat Die 1H-NMR-Spektroskopie wurde ebenfalls zur Charakterisierung der Zusam-mensetzung des Antibiotkums Gentamicin eingesetzt. Gentamicin, das fermentativ aus Micromonospora purpurea gewonnen wird, besteht aus verschiedenen Haupt- und Nebenkomponenten, deren Zusammensetzung je nach Fermentationsbedingungen schwankt. Nach einer Reihe von Todesf{\"a}llen im Zusammenhang mit der Anwendung des Antibiotikums Gentamicin in den USA wurde vermutet, dass diese auf verschiede-ne Verunreinigungen zur{\"u}ckzuf{\"u}hren sind. In der aktuellen Arzneibuch-Monographie wird eine HPLC-Methode beschrieben, die zwar die Hauptkomponenten quantifizieren kann, aber nicht alle Nebenkomponenten gut abtrennt. Auch ist die gesamte Elutionszeit sehr lang, so dass sp{\"a}t eluierende Substanzen breite Peaks zeigen. Außerdem ist der benutzte gepulste amperometrische Detektor sehr empfindlich und die Methode insgesamt daher wenig robust. Unter Zuhilfenahme von ein- und zweidimensionalen Standardmesstechniken sowie selektiver TOCSY-Messungen konnten alle Signale in den 1H- und 13C-NMR-Spektren der Haupt- und Nebenkomponenten von Gentamicin vollst{\"a}ndig zugeordnet werden. Dabei zeigte sich, dass der Bereich der anomeren Wasserstoffe sehr gut geeignet ist, Aussagen {\"u}ber die Reinheit und {\"u}ber das Verh{\"a}ltnis der Hauptkomponenten zueinander treffen zu k{\"o}nnen. In dem in der Abbildung gezeigten Ausschnitt aus einem 400 MHz-1H-NMR-Spektrum ist eine Integration der H20-Signale der Hauptkomponenten aufgrund mangelnder Trennung nicht m{\"o}glich. Diese ist jedoch in 600 MHz-Spektren m{\"o}glich. Auf diese Weise k{\"o}nnen die Verh{\"a}ltnisse der Hauptkomponenten zueinander bestimmt werden. Die so erhaltenen Ergebnisse zeigen eine sehr gute {\"U}bereinstimmung mit den aus einer MEKC-Trennung erhaltenen Daten. Das zeigt die sehr gute Erg{\"a}nzung dieser beiden Methoden. Insgesamt wurden f{\"u}r diese Arbeit {\"u}ber 40 Gentamicin-Proben verschiedener Hersteller untersucht, miteinander verglichen und in verschiedene Gruppen einge-teilt. Als Leitverunreinigung hat sich dabei Sisomicin erwiesen. Daneben konnte der Vergleich der Verunreinigungsprofile Hinweise auf Handelswege geben. Unter den untersuchten Proben waren auch diejenigen, zu den Todesf{\"a}llen f{\"u}hrten. Die-se konnten den stark verunreinigten Gruppen zugeordnet werden.},
  subject      = {Arzneimittel},
  language  = {de}
}