TY - THES T1 - Freisetzung von Stickstoffmonoxid aus Oximen und Dephostatin-Derivaten A1 - Rickerts,Bianca Y1 - 2005/08/30 N2 - Diese Arbeit behandelt im Wesentlichen die Untersuchung der NO-Freisetzung aus Oximen. Der mögliche Einfluss von Cytochrom P450 auf diese Freisetzung wurde durch ein in unserem Arbeitskreis bereits etabliertes biomimetisches Modellsystem, bestehend aus einem niedermolekularen Metall-Porphyrin-Komplex und Iodosobenzol als Sauerstoffdonor, imitiert. Die Quantifizierung der freigesetzten NO-Mengen erfolgte mit Hilfe der bis in den picomolaren Konzentrationsbereich empfindliche Chemilumineszenzmethode. Die NO-Freisetzung aus den in dieser Studie untersuchten Oximen kann sehr unterschiedlich ausfallen. Sie hängt nicht nur von den äußeren Bedingungen, sondern auch sehr von dem molekularen Aufbau ab. Folgende strukturelle Aspekte spielen bei der NO-Freisetzung aus diesen Hydroxyimino-Verbindungen eine Rolle: • Die NO-Bildung aus Ketoximen kann im Gegensatz zu Aldoximen durch Porphyrine im neutralen Milieu gesteigert werden. • Elektronenziehende Reste können bei Benzaldehydoxim-Derivaten auch bei pH 7,4 in Porphyrin-Anwesenheit zu einer Erhöhung der Ausbeute führen. • Die gebildete NO-Menge sinkt in folgender Reihenfolge: Ketoxime > Aldoxime > cycloaliphatische Ketoxime Dafür werden neben der unterschiedlichen Mesomeriestabilität intermediär gebildeter Iminoxy-Radikale, eine durch die Struktur bedingte verbesserte Spaltbarkeit und sterische Gründe verantwortlich gemacht. Letztere bewirken die intermediäre Ausbildung eines dimerähnlichen Moleküls, welches sich sehr schnell und irreversibel zersetzt. • Elektronenschiebende Reste bewirken eine verbesserte Oxidierbarkeit, die zu erhöhter NO-Ausbeute führen kann. Es konnten dabei vier verschiedene mögliche Freisetzungsmechanismen postuliert werden, die auch parallel zueinander ablaufen können: 1. über die Hydrolyse zum NO-Donor Hydroxylamin 2. durch die Reaktion mit dem Sauerstoff-Donor 3. durch die Reaktion mit Kupfer(II)-Ionen 4. durch die katalytische Reaktion mit Porphyrinen Diese mechanistischen Vorstellungen konnten durch den kolorimetrischen Hydroxylamin-Nachweis, den DC-Nachweis der entsprechenden Carbonylverbindung am Beispiel von FLOX, sowie die Untersuchung des Nitroxyl-Donors Angelis Salz mit Hilfe der Fluorimetrie und Chemilumineszenzmethode bestätigt werden. Des Weiteren tragen diverse Untersuchungen in vorangegangenen Arbeiten in unserem Arbeitskreis, sowie zahlreiche Angaben in der Literatur zur Bekräftigung dieser Reaktionsvorschläge bei. Die Ergebnisse dieser Untersuchungen bestätigen nicht nur die These, dass der NO-Donor Hydroxylamin intermediär Nitroxyl-Anionen bildet. Zusätzlich deuten sie an, dass dieses Intermediat bei der NO-Freisetzung aus Oximen, die sich nach den Mechanismen 1.-3. zersetzen, ebenfalls gebildet wird. Lediglich durch die Porphyrin-katalysierte Reaktion (4.) kommen NO- zwischenzeitlich nicht vor. Frühere Untersuchungen an verschiedenen Hydroxyimino-Verbindungen zeigten, dass all diese NO über die intermediäre Bildung von Hydroxylamin bilden. Dieses konnte im Rahmen dieser Arbeit nur für einige Oxime gezeigt werden. Dieser Aspekt ist in Hinblick auf die Hämotoxizität bisher untersuchter Oxime wichtig, da diese von einer Hydrolyse im Blut herrühren soll. Der Vergleich der Chemilumineszenzbestimmung von Angelis Salz, Hydroxylamin und FLOX (beispielhaft für die Oxime) zeigt, dass die Oxidation zu Nitrit nicht nur vom Stickstoffmonoxid sondern auch von NO- aus geht. Dabei scheint der elektronische Zustand eine wichtige Rolle zu spielen. Singulett-Nitroxyl scheint in Gegenwart des Iodosobenzols eher zu Nitrit zu reagieren als zu NO. Bei Triplett-Nitroxyl entsteht unter diesen Bedingungen mehr Stickstoffmonoxid. Kupfer(II)-Ionen reagieren mit beiden Nitroxyl-Varianten nur bis zum NO. Des Weiteren konnte im Rahmen dieser Arbeit die Stickstoffmonoxid-Freisetzung anhand bis dato nicht als NO-Donor bekannter Derivate des Protein-Tyrosin-Phosphatase-Inhibitors Dephostatin gezeigt und untersucht werden. Die Erhöhung der NO-Ausbeute aus diesen Substanzen durch Verwendung des biomimetischen Systems deutet dabei eine Stickstoffmonoxid-Freisetzung unter Enzymbeteiligung an. Das positive Ergebnis eines als Negativ-Kontrolle mitgeführten O-alkylierten Oxims nach Zugabe des Oxygenierungssystems, eröffnet neue Ansätze in der Anwendung unseres biomimetischen Modells. KW - Oxime KW - Hydroxylamin KW - Stickstoffmonoxid KW - Stickstoffmonoxid-Synthase KW - Porphyrine KW - Metalloporphyrine KW - Cytochrom-P450-System CY - Hamburg PB - Staats- und Universitätsbibliothek Hamburg AD - Von-Melle-Park 3, 20146 Hamburg UR - http://ediss.sub.uni-hamburg.de/volltexte/2005/2586 ER -