@phdthesis{Hahn2010,
  author    = {Veronika Hahn},
  title     = {Einsatz von Laccasen aus Pilzen zur Herstellung von Hybridmolek{\"u}len unter besonderer Ber{\"u}cksichtigung der Synthese von antifungalen Substanzen und Aminos{\"a}urederivaten},
  journal    = {Laccase-catalyzed synthesis of hybrid molecules, in particular antifungal substances and amino acid derivatives},
  url       = {https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:gbv:9-000779-3},
  year      = {2010},
  abstract  = {Im Rahmen dieser Dissertation konnten zahlreiche unterschiedliche Substanzklassen mit Hilfe der Laccase verkn{\"u}pft werden. Die dabei synthetisierten Verbindungen k{\"o}nnen nicht nur als Feinchemikalien in der organischen Synthese sondern auch f{\"u}r die Herstellung von antimikrobiellen und antikanzerogenen Medikamenten oder funktionellen Biomaterialien genutzt werden. Potential der Laccase zur Herstellung von Wirkstoffen: Die Synthese von antimikrobiellen Wirkstoffen durch die laccasekatalysierte Derivatisierung konzentrierte sich vor allem auf verschiedene Azole und Morpholine. Die isolierten Derivate wurden hinsichtlich ihrer biologischen Wirkung untersucht. Azole und Morpholine sind Bestandteil verschiedener antifungaler Medikamente und Fungizide. Eine Derivatisierung dieser Substanzklassen k{\"o}nnte neue Verbindungen mit neuen Eigenschaften, wie z.B. einem erweiterten Wirkungsspektrum, f{\"u}hren. Synthese der potentiellen Wirkstoffe 1. F{\"u}r die laccasevermittelte Derivatisierung der Azole und Morpholine wurden para-dihydroxylierte aromatische Verbindungen als Ausgangsstoffe eingesetzt. Im Verlauf der Reaktion erfolgte eine laccasekatalysierte Oxidation der jeweiligen para-dihydroxylierten aromatischen Verbindung zum Chinon, welches dann einer Aminierung durch eine intermolekulare Michael-Addition (1,4-Addition) unterlag und in der Bildung von C N verkn{\"u}pften monoaminierten Produkten resultierte. Bei einer erneuten laccasevermittelten Oxidation des gebildeten monoaminierten Produktes und anschlie{\"s}ender Aminierung entstanden diaminierte Produkte. Die gebildeten Hybridmolek{\"u}le bestanden folglich aus einem Molek{\"u}l der para-dihydroxylierten aromatischen Verbindungen in chinoider Form und einem (monoaminiertes Produkt; Dimer) bzw. zwei (diaminiertes Produkt; Trimer) Molek{\"u}l/en des Morpholins bzw. Azols. 2. Dar{\"u}ber hinaus wurde die laccasekatalysierte Synthese von neuartigen Zyklisierungsprodukten nachgewiesen, deren Bildung weder mittels Laccase noch mit chemischen Syntheseverfahren bislang beschrieben wurde. Die wichtigsten Gruppen dieser neuen Zyklisierungsprodukte sind Cycloheptene und Cyclooctene. Testung der potentiellen Wirkstoffe hinsichtlich ihrer biologischen Wirkung 3. Zur Pr{\"u}fung der antimikrobiellen Aktivit{\"a}t gegen{\"u}ber Candida maltosa und bei ausgew{\"a}hlten Verbindungen gegen{\"u}ber Candida albicans wurde die Methode des EUCAST discussion document E.Dis 7.1 {\"u}ber die MHK-Bestimmung in Mikrotiterplatten modifiziert. Ein Vergleich der hemmenden Wirkung von ausgew{\"a}hlten Produkten und der f{\"u}r deren Synthese genutzten Ausgangsstoffe gegen{\"u}ber dem Testorganismus Candida maltosa mit Candida albicans ergab eine weitestgehende {\"U}bereinstimmung der MHK-Werte und erm{\"o}glicht in hohem Ma{\"s}e die {\"U}bertragung der ermittelten MHK-Werte mit Candida maltosa auf die medizinisch relevante Hefe Candida albicans. Zur Bestimmung der antimikrobiellen Aktivit{\"a}t wurde ein Agardiffusionstest eingesetzt und die Testung der zytotoxischen Aktivit{\"a}t erfolgte gegen{\"u}ber einer humanen Blasenkrebszelllinie. 4. Die neu synthetisierten Verbindungen wiesen sowohl eine antibakterielle und antifungale Aktivit{\"a}t als auch eine zytotoxische Wirkung auf. Die Dimere zeigten z.B. eine antibakterielle und antifungale Wirkung w{\"a}hrend die Trimere keine oder nur vereinzelt eine antimikrobielle Wirkung aufwiesen. Die getesteten Zyklisierungsprodukte zeigten meist nur geringe hemmende Wirkung auf Candida maltosa. Potential der Laccase zur Herstellung von Biomaterialien: Als Vorbild f{\"u}r die Herstellung von Biomaterialien diente der von marinen Muscheln zur Anheftung an den Untergrund gebildete Klebstoff, der durch Polymerisationsreaktionen von Peptiden entsteht. Derartige Polymere k{\"o}nnten zur Herstellung von bioresorbierbaren Klebstoffen, z.B. f{\"u}r die Gesichtschirurgie zur Klebung von Knochensplittern, genutzt werden. 1. Die Derivatisierung von Aminos{\"a}uren und Peptiden mit para- und ortho-dihydroxylierten aromatischen Substanzen f{\"u}hrte zur Bildung sowohl von di- und trimeren als auch polymeren Reaktionsprodukten. Die Laccase erm{\"o}glichte die Derivatisierung von gesch{\"u}tzten aber auch ungesch{\"u}tzen Aminos{\"a}uren und Peptiden in einer sogenannten \"one pot\" Reaktion. 2. Ein Vergleich der Reaktionen mit Laccase und dem chemischen Katalysator Natriumiodat ergab f{\"u}r die Reaktionen der Aminos{\"a}uren L-Phenylalanin und L-Tryptophan mit 2,5-Dihydroxyacetophenon einen klaren Vorteil der Laccase. Die Ergebnisse der einzelnen Reaktionen belegen, dass eine effektive Derivatisierung von verschiedenen Substanzklassen mit Hilfe der Laccase als einem biologischen Katalysator m{\"o}glich ist. Die relativ einfach durchf{\"u}hrbare und effiziente laccasevermittelte Reaktion kann dabei auch f{\"u}r die Herstellung von neuartigen Verbindungen mit biologischer Wirkung genutzt werden. Die weitere Charakterisierung der Wirkstoffe wird zeigen, ob und inwieweit diese Verbindungen konkurrenzf{\"a}hig gegen{\"u}ber Standardverbindungen sind, die in der Human- und Veterin{\"a}rmedizin aber auch der Landwirtschaft eingesetzt werden.},
  language  = {de}
}