Synthese und Evaluation neuer Dimere auf Basis von β-Cyclodextrin

Abstract

Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit dem Design, der Synthese und der Evaluation von β-Cyclodextrindimeren, die sich den Multivalenzeffekt zunutze machen. Mit diesem Konzept wurden insgesamt drei isomere β-Cyclodextrindimere synthetisiert, die durch die verwendeten 2,2´-Bipyridine unterschiedlichen Steuerungsmechanismen unterliegen. Für den 4,4´-substituierten Rezeptor beispielsweise führt die Zugabe von Zink(II)salzen dazu, dass sich die beiden β-Cyclodextrineinheiten einander annähern. Diese beiden Kavitäten bilden nun eine gemeinsame Bindungstasche, die über eine höhere Bindungskonstante verfügt, als diejenige des ausgeschalteten Rezeptors. Eine solche Kontrolle der Bindungsaffinität eines Rezeptors über die Bindung eines externen chemischen Stimulus wird allosterische Kontrolle genannt. Für den 4,4´-substituierten Rezeptor konnte mit Natriumdesoxycholat ein geeigneter Gast gefunden werden, der mit dem Rezeptor einen 1:1 Komplex bildet. Die Bindungskonstanten des ausgeschalteten und des geschalteten Rezeptors mit dem Natriumdesoxycholats wurden mittels isothermer Titrationskalorimetrie und 1H-NMR-Spektroskopie untersucht. Nach Zugabe des Metallsalzes kommt es zu einer mehr als 18-fachen Erhöhung der Bindungskonstante im Sinne eines positiven allosterischen Effekts.