Enzymkinetische Charakterisierung niedermolekularer Verbindungen als Inhibitoren von Serinhydrolasen

Abstract

Es war das Ziel der vorliegenden Arbeit, niedermoleklare Substanzen als Inhibitoren von Serin-Hydrolasen zu charakterisieren. Im Zentrum der Untersuchungen standen die Enzyme Acetylcholinesterase (AChE), Butyrylcholinesterase (BChE) und humane Leukozyten-Elastase (HLE), die wichtige Targetstrukturen für die Entwicklung von Arzneistoffen darstellen.<br /><strong>Mehrcyclische Thieno-Verbindungen</strong>. Eine Serie von anellierten Thieno-Verbindungen mit cylischer Guanidin- bzw. Amidin-Struktur wurde synthetisiert und die Kinetik der Hemmung von Acetylcholinesterase wurde mittels spektrophotometrischer Methode nach Ellman bestimmt. <br /> Die erhaltenen Werte aus den Ellman-Assays wurden mittels des <em>Specific Velocity </em>Plotsanalysiert. Für vier Verbindungen wird ein ähnlicher Bindungsmodus wie für Donepezil, ein zugelassener Inhibitor des gemischten Typs, diskutiert, denn sie besitzen ebenfalls einen hydrophoben Substituenten an einem basischen Stickstoff.<br /><strong>Cholinesterase-Hemmung durch heterobivalente Tacrinabkömmlinge. </strong>Die Verbindungen <strong>15a</strong>-<strong>15i</strong> und <strong>16a</strong>-<strong>16f</strong> mit einer 1,2,3,4-Tetrahydroacridin-Teilstruktur wurden im Rahmen der vorliegenden Arbeit an Acetylcholinesterase aus verschiedenen Spezies (<em>Electrophorus electricus</em>, <em>Torpedo californica </em>und <em>Homo sapiens</em>) und humaner Butyrylcholinesterase untersucht.<br /> Die heterodimeren Substanzen hemmten die o.g. Cholinesterasen im niedrigen nanomolaren Bereich. Während für die AChE-Hemmung die Trimethoxybenzamid-Verbindungen (<strong>15</strong>) den Trimethoxyphenylpropionsäureamid-Derivaten (<strong>16</strong>) überlegen waren, wurde ein entgegengesetzter Trend für BChE aufgefunden. <br /><strong>Thieno[1,3]oxazin-4-one HLE-Inhibitoren. </strong>In dieser Arbeit wurden 17 mehrcyclische 1,3-Oxazin-4-one als HLE-Inhibitoren charakterisiert. <br /> Die HPLC wurde als Methode erwählt, um den Mechanismus der Inhibition näher zu untersuchen. Dafür wurde die Verbindung <strong>24</strong> (IC₅₀ = 8.8 µM) unter Assay-bedingungen mit HLE versetzt, wobei die hundert- bzw. die zweihundertfache Enzymkonzentration verwendet wurde. Parallel dazu wurde in Kontrollansätzen die nicht-enzymatische Hydrolyse in Abwesenheit von HLE vermessen. Es konnte gefolgert werden, dass <strong>24 </strong>kein Alternativsubstrat des Enzyms ist, denn eine HLE-katalysierte Umsetzung von <strong>24</strong> wurde nicht beobachtet.