Dissertation Martin Krause.pdf - KLUEDO - Universität Kaiserslautern
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Hierbei beruht die Bindung hauptsächlich auf Wasserstoffbrücken zwischen den Anionen und den<br />
Amidprotonen des Cyclopeptids. Dies macht Cyclopeptid 1 zu einem der wenigen derzeit bekannten<br />
neutralen, künstlichen Rezeptoren, welcher Anionen effizient in wässrigen Lösungsmitteln bindet.<br />
Diese herausragende Bindungseigenschaft ist hauptsächlich auf die spezielle Struktur des gebildeten<br />
Komplexes zurückzuführen. Durch Job-Plots und ESI-MS Messungen wurde nachgewiesen, dass 1<br />
bevorzugt 2:1 Komplexe aus zwei Cyclopeptidmolekülen und einem Anion bildet. Näheren<br />
Aufschluss zur Struktur dieser Komplexe lieferten die Ergebnisse einer Kristallstrukturanalyse des<br />
Komplexes von 1 mit Iodid (Abb. 1.11, links). Diese Struktur zeigt, dass die Cyclopeptidringe ähnlich<br />
wie zwei Zahnräder perfekt ineinander greifen und einen Hohlraum umschließen, in dem das Anion<br />
eingelagert ist. Die sechs Amidprotonen der zwei Cyclopeptide sind in das Innere des Hohlraums<br />
gerichtet und binden an das dort befindliche Anion (gestrichelte Linien, Abb. 1.11, links). Die Flächen<br />
der Prolinringe beider Untereinheiten kommen sich hierbei sehr nahe (fast auf van-der-Waals<br />
Abstand), was im Kalottenmodell gut zu erkennen ist (Abb. 1.11, rechts).<br />
Abbildung 1.11: Kristallstruktur des Komplexes von Cyclopeptid 1 mit Iodid: Kugel-Stab-Modell (links) und<br />
Kalottenmodell (rechts).<br />
In weiteren Arbeiten wurden die 2:1 Komplexe von 1 durch kovalente Verknüpfung zweier<br />
Cyclopeptidringe in 1:1 Komplexe überführt. Mittels Molecular Modeling Studien wurde mit<br />
Adipinsäure ein Linker identifiziert, der die beiden Cyclopeptiduntereinheiten nicht in ihrer<br />
Kooperativität in der Anionenbindung hindert (Abb. 1.10, 2). 69 Die Bindungseigenschaften des<br />
entsprechenden Rezeptors 2 konnten aufgrund der im Vergleich zu 1 verringerten Wasserlöslichkeit<br />
nur in 50 % Methanol/Wasser (v/v) untersucht werden. Die erhaltenen Ergebnisse zeigten wie<br />
erwartet, dass durch die kovalente Verbrückung der beiden Cyclopeptidringe die Effizienz der<br />
Anionenbindung steigt. Mit einem log Ka von 4.55 ist die Stabilität des Sulfatkomplexes von 2<br />
beachtlich hoch. 70<br />
Mit Hilfe der dynamischen kombinatorischen Chemie wurden zwei weitere Rezeptoren 3 und<br />
4 gefunden, deren Sulfataffinität in 30 % Wasser/Acetonitril die von Rezeptor 2 im gleichen<br />
Lösungsmittel um ca. eine Größenordnung übertrifft. 71 Die Kristallstruktur des Komplexes von 4 mit<br />
Sulfat zeigt, dass sich die Prolinringe der Untereinheiten ebenfalls sehr nahe kommen und das Anion<br />
fast komplett abschirmen (Abb. 1.12, links).<br />
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