@phdthesis{Goetz2019,
  author    = {G{\"o}tz, Marcus Rudolf},
  title     = {Effiziente Synthese von Dronabinol und weiterer cannabinoider Derivate und deren pharmakologische Charakterisierung},
  doi       = {10.25972/OPUS-16662},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-166625},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2019},
  abstract  = {In dieser Arbeit wurde ein Verfahren zur effizienten Herstellung von (-)-trans-Cannabidiol (CBD, 10), (-)-trans-Δ9-Tetrahydrocannabinol (Dronabinol, 21) und (-)-trans-Cannabidivarin (CBDV, 30) durch kontinuierliche Synthese untersucht und entwickelt. CBD konnte durch kontinuierliche Synthese in drei Schritten aus Olivetolcarbons{\"a}uremethylester (OM, 6) und Menthadienol G (3) mit einer Ausbeute von 41 \% synthetisiert werden. Bei optimierten Bedingungen betrug die Reinheit nach Kristallisation > 99 \%. Die Stereochemie konnte durch R{\"o}ntgenstrukturanalyse eindeutig als 1R,6R bestimmt werden. Vorteilhaft war dabei, dass Toluol anstatt eines chlorierten L{\"o}sungsmittels verwendet werden konnte. Weitere Vorteile waren die kurze Reaktionszeit und die Tatsache, dass die Synthese bei Raumtemperatur durchgef{\"u}hrt werden konnte. Es konnten f{\"u}nf Nebenprodukte detektiert und identifiziert werden, wovon eines Dronabinol war. Bei optimierten Reaktionsparametern konnte eine Ausbeute an Dronabinol von 64,5 \% erreicht werden. Durch Simulated Moving Bed (SMB)-Chromatographie konnte Dronabinol kontinuierlich mit einem Gehalt von > 95 \% hergestellt werden. Nach der Synthese waren vier Verunreinigungen detektierbar, und zwar Olivetol (17), CBD, Exo-Tetrahydrocannabinol (Exo-THC, 23) und Δ8-Tetrahydrocannabinol (Δ8-THC, 22). Durch die SMB-Aufreinigung konnten alle Verunreinigungen auf einen monographiekonformen (USP 37) Gehalt abgereichert werden. Nach der finalen destillativen Aufarbeitung trat eine noch nicht identifizierte Verunreinigung in einem Gehalt von ca. 0,4 Fl{\"a}chen-\% auf. CBDV konnte durch kontinuierliche Synthese in drei Schritten aus Divarincarbons{\"a}uremethylester (DM, 25) und Menthadienol G synthetisiert werden. Die Ausbeute betrug ca. 30 \%, die Reinheit nach Kristallisation > 99 \%. Es konnten f{\"u}nf Nebenprodukte detektiert werden, die im Rahmen dieser Arbeit nicht weiter charakterisiert wurden. Der Syntheseweg bietet durch Modifikation der Seitengruppen an Position 6 (R1) und Position 5 (R2) der Alkylbenzol-Gruppe Zugang zu synthetischen Cannabinoiden mit einem CBD- oder CBDV-Grundger{\"u}st. Es wurden neun neue Cannabinoide hergestellt: 2-Hydroxyethylcannabidiolat (2-HEC, 31), 2-Hydroxypentylcannabidiolat (2 HPC, 32), Glycerylcannabidiolat (GCBD, 33), Cyclohexylcannabidiolat (CHC, 34), Hexylcannabidiolat (HC, 35), N-Methylsulfonylcannabidiolat (NMSC, 36), 2 Hydroxyethylcannabidivarinolat (2-HECBDV, 37), Cyclohexylcannabidivarinolat (CHCBDV, 38) und Hexylcannabidivarinolat (HCBDV, 39). Die Bindungsaffinit{\"a}t wurde in Cannabinoid-Rezeptor-transfizierten HEK293EBNA-Zellen untersucht, die intrinsische Aktivit{\"a}t in CHO-Zellen, die Induktion von NF-κB (nuclear factor kappa B) sowie von NFAT (nuclear factor of activated T cells) in Jurkat-T Zellen, die Induktion proinflammatorischer Zytokine und Chemokine (Interleukin(IL)-6, IL-1β, CC Chemokinligand 2' (CCL2) und Tumornekrosefaktor(TNF)-α) auf mRNA-Ebene in RAW264.7-Makrophagen und die Expression von proinflammatorischen Zytokinen (IL-1β, IL-6, IL-8, TNF-α) und Prostaglandin E2 (PGE2) auf Proteinebene in prim{\"a}ren humanen Monozyten. Die CBD-Derivate zeigten eine h{\"o}here Selektivit{\"a}t f{\"u}r CB2-Rezeptoren. Die CBDV-Derivate HCBDV und CHCBDV zeigten eine spezifische Bindung an CB1- und CB2-Rezeptoren im nanomolaren Bereich. 2-HEC, 2-HPC, GCBD und NMSC wirkten als Agonisten an CB2- und als Antagonisten am CB1-Rezeptor. CHC band an CB1 und CB2 im submikromolaren Bereich und schien ein Agonist f{\"u}r beide Rezeptoren zu sein. 2- HECBD wirkte als Agonist auf CB2-Rezeptoren und als Antagonist auf CB1-Rezeptoren. In Jurkat-T Zellen hemmte NMSC dosisabh{\"a}ngig die Aktivit{\"a}t von NF-κB sowie von NFAT. 2-HEC, 2-HPC und GCBD hemmten die Expression von NFAT ebenfalls dosisabh{\"a}ngig. CHC und HC reduzierten dosisabh{\"a}ngig die Expression von IL-1β- und CCL2-mRNA in RAW264.7-Makrophagen. NMSC hemmte in geringeren Dosen IL-1β, CCL2 sowie TNF-α und induzierte in h{\"o}heren Dosen einen starken Anstieg der IL-6-mRNA. In prim{\"a}ren humanen Monozyten hemmten 2 HEC und GCBD konzentrationsabh{\"a}ngig die Synthese von IL-1β, IL-6 und TNF-α. 2-HPC hemmte dosisabh{\"a}ngig die Bildung von TNF-α und IL-6. HC verminderte dosisabh{\"a}ngig die Freisetzung von TNF-α und IL-6. NMSC steigerte die durch LPS erh{\"o}hte Freisetzung von IL-1β noch weiter, hemmte aber TNF-α, IL-8 und PGE2. Die hier untersuchten CBD- und CBDV-Derivate sind geeignet, gezielt an Cannabinoid-Rezeptoren zu wirken. Einige der Derivate k{\"o}nnten als selektive CB2-Agonisten genutzt werden. Die L{\"a}nge des aliphatischen Rests an R2 von CBD (Pentyl-Cannabinoiden) und CBDV (Propyl-Cannabinoiden) korrelierte nicht mit der Bindungsaffinit{\"a}t. Eine h{\"o}here Polarit{\"a}t an R1 (2-HECBDV > NMSC > GCBD > 2-HEC) schien demgegen{\"u}ber die agonistische Aktivit{\"a}t an CB2 zu beg{\"u}nstigen. Um den Ergebnissen zur Beziehung zwischen Struktur und Wirkung noch mehr Bedeutung zu geben, w{\"a}ren weitere synthetische Derivate und deren Testung notwendig.},
  subject      = {Dronabinol},
  language  = {de}
}