Dokument: Ultraschnelle Prozesse bei der therapeutisch genutzten Photochemie von Psoralenen in DNA

Titel:	Ultraschnelle Prozesse bei der therapeutisch genutzten Photochemie von Psoralenen in DNA
Weiterer Titel:	Ultrafast Processes in the Therapeutically Relevant Photochemistry of Psoralens in DNA
URL für Lesezeichen:	https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=38919
URN (NBN):	urn:nbn:de:hbz:061-20160712-085645-2
Kollektion:	Dissertationen
Sprache:	Deutsch
Dokumententyp:	Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation
Medientyp:	Text
Autor:	Fröbel, Sascha [Autor]
Dateien:	[Dateien anzeigen] Adobe PDF [Details] 17,25 MB in einer Datei [ZIP-Datei erzeugen] Dateien vom 11.07.2016 / geändert 11.07.2016
Beitragende:	Prof. Dr. Peter Gilch [Betreuer/Doktorvater] Prof. Dr. Thomas J. J. Müller [Gutachter] Prof. Dr. Sebastian Schlücker [Gutachter]
Stichwörter:	Femtosekunden Psoralen Photochemie
Dewey Dezimal-Klassifikation:	500 Naturwissenschaften und Mathematik » 540 Chemie
Beschreibung:	Psoralene sind vor allem durch ihren Einsatz im Rahmen der PUVA-Therapie (PUVA für Psoralen + UV-A Bestrahlung) zur Behandlung weitverbreiteter Hauterkrankungen wie Schuppenflechte (Psoriasis) und der Weißfleckenkrankheit (Vitiligo) bekannt. Ihre Anwendungen basieren auf ihrer Wechselwirkung mit der DNA, zu der schon verschiedene Aspekte bekannt sind. In w ̈assriger Umgebung interkalieren Psoralene zwischen die Basenpaare der DNA. Innerhalb der DNA können sie selektiv mit UV-A Licht angeregt werden. Darauf können entweder unter Beteiligung ihrer Furan- oder ihrer Pyrondoppelbindungen [2+2]-Cycloadditionen mit Thyminbasen in der DNA stattfinden. Eine sekund ̈are [2+2]-Cycloaddition des Furanmonoaddukts über das Pyronfragment kann zu einer Quervernetzung der DNA führen. In dieser Arbeit wurde erstmals die ultraschnelle Photophysik und -chemie einiger DNA-interkalierter Psoralenderivate, unter anderem durch Einsatz von hoch zeitaufgelöster Absorptions- und Raman Spektroskopie, untersucht. Da die Interkalation in die DNA ein chemisches Gleichgewicht darstellt, wurde zunächst ein Titrationsverfahren zur Bestimmung der Gleichgewichtskonstanten entwickelt, über die der Anteil der nicht-interkalierten Psoralene für beliebige Lösungen vorhergesagt werden kann. Dann wurde eine Prozedur für die Subtraktion der Signale dieses Anteils in den zeitaufgelösten Messungen unter Berücksichtigung der absorbierten Lichtanteile im Gemisch entwickelt. Die so gewonnenen Daten der interkalierten Moleküle enthüllten das Auftreten eines reversiblen photoinduzierten Elektrontransfers (PET) von der DNA zu den Psoralenen, der die Lebensdauer des angeregten Singulettzustands drastisch verkürzt und in Konkurrenz zu den eigentlich gewünschten Cycloadditionen steht. Ein solcher PET wurde in bisherigen Untersuchungen zu Psoralenen nie in Betracht gezogen. Der Einsatz verschiedener Psoralenderivate zeigte, dass dieser Prozess bei allen gängigen Substitutionsmustern abläuft. Leichte Unterschiede in den jeweiligen Kinetiken konnten in guter Übereinstimmung mit Elektrontransfertheorie durch variierende freie Reaktionsenthalpien für den PET erklärt werden. Eine Variation der DNA-Sequenzen zeigte, dass nur Guanin in der DNA als Elektrondonor fungiert. Dies hat Konsequenzen für die möglichen Reaktionsmechanismen der etablierten Derivate in natürlicher DNA, die im letzten Abschnitt der Arbeit diskutiert werden. Da der PET in Konkurrenz zu den gewünschten Cycloadditionen steht, liefert seine Entdeckung einen neuen Ansatz zur Optimierung von Psoralenen für die DNA-Anbindung. Die Reaktionsquantenausbeuten sollten sich durch die Einführung von Substituenten, die die Reduktion der Psoralene erschweren, deutlich erhöhen lassen.
Lizenz:	Urheberrechtsschutz
Fachbereich / Einrichtung:	Mathematisch- Naturwissenschaftliche Fakultät » WE Chemie » Physikalische Chemie und Elektrochemie
Dokument erstellt am:	12.07.2016
Dateien geändert am:	12.07.2016
Promotionsantrag am:	25.04.2016
Datum der Promotion:	24.06.2016