Dokument: Anellierte 2-Phenylchinoline als Vorstufen entsprechender Aminoxyl-Radikale zur fluorimetrischen Detektion von Stickstoffmonoxid

Titel:Anellierte 2-Phenylchinoline als Vorstufen entsprechender Aminoxyl-Radikale zur fluorimetrischen Detektion von Stickstoffmonoxid
Weiterer Titel:condensed 2-phenylquinolines as precursors of nitroxide radicals for fluorescent detection of nitric oxide
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URN (NBN):urn:nbn:de:hbz:061-20090324-085335-1
Kollektion:Dissertationen
Sprache:Deutsch
Dokumententyp:Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation
Medientyp:Text
Autor: Steinmaß, Holger [Autor]
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Dateien vom 06.03.2009 / geändert 06.03.2009
Stichwörter:Stickstoffmonoxid, NO, Detektion, Fluoreszenz, Chinolin, Carbostyril, Phenanthrolin, Pyridochinolin, Aminoxyl, Nitroxid
Dewey Dezimal-Klassifikation:600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften » 610 Medizin und Gesundheit
Beschreibungen:Die physiologische Bedeutung des metastabilen Radikals Stickstoffmonoxid (NO) und seine Identität mit dem EDRF ist erst seit ca. 20 Jahren bekannt. Dass das endogen gebildete NO so lange unentdeckt blieb, liegt sicher an seiner kurzen biologischen Halbwertszeit und der komplexen Reaktivität. Diese Eigenschaften bedingen auch das immer noch aktuelle Interesse an Fragen über Bildung und Wirkung von NO als Botenstoff im Stoffwechsel. Für die Bioanalytik ergeben sich daraus hohe Ansprüche an eine selektive und sensitive NO-Detektion bei physiologisch geringen Konzentrationen. Neben physikalischen und biologischen Methoden haben sich in neuerer Zeit auch fluorimetrische Verfahren mit NO-sensitiven Molekülsonden etabliert. Die meisten der bisher bekannten Rea¬genzien weisen allerdings nicht das Radikal selbst, sondern das Folgeprodukt Nitrit nach.

In früheren Arbeiten wurden 1,2-Dihydrochinolinyloxyl-Radikale entwickelt, die direkt mit NO reagieren. Bei hohen NO-Konzentrationen entstehen daraus vor¬wiegend nitrierte Produkte, während es bei geringem NO-Angebot zur Bildung nicht nitrierter 1,2-Dihydrochinoline kommt. Aus dieser Beobachtung ergab sich als Ziel der vor¬liegenden Arbeit, Substanzen herzustellen, die zwei verschiedene Kompo¬nenten in einem kompakten Molekül vereinigen. Der radikalische Teil sollte als NO-Fänger dienen, der andere aus einem integrierten, vor der NO-Reaktion maskierten Fluorophor bestehen. Als Edukte dienten Phenylendiamine und Aminocarbostyrile, die auf verschiedenen Wegen in neuartige, anellierte 2-Phenylchinoline umgewandelt wurden. Nach Deri¬va¬tisierung, N-Oxidation, Grignard-Reaktion und nachfolgender Oxidation wurden bisher unbekannte, sehr stabile, tricyclische Aminoxyl-Radikale erhalten, die u.a. durch ESR-Spektroskopie charakterisiert wurden. Diese Radikale wurden mit NO-Donoren zur Reaktion gebracht, die Produkte jeweils isoliert und mit Hilfe spektros¬kopischer Methoden untersucht. Die fluoreszierenden Verbindungen wurden durch Absorptions- und Emissionsspektren charakterisiert. Damit konnten neuartige Reagenzien bereitgestellt werden, die sich für eine spezifische fluori¬metrische Detektion von NO, wenn möglich auch in biologischer Umgebung eignen.

The physiological importance of nitric oxide (NO) is known since 30 years. However, there are still many aspects to be clarified with respect to the biological effects in metabolic processes. This lack of knowledge is caused by its short half-life and its complex reactivity. This leads to high demands on specific analytical reagents for selective and sensitive proof at physiological NO-concentrations. There are a lot of known methods to detect and quantify nitric oxide involving physical and physico-chemical methods. Moreover, various NO-sensitive molecules have been developed in order to detect NO in biological environment. Some of these reagents are able to detect NO by fluorimetric methods but these types of compounds do not react directly with the radical No but only with the resulting nitrite ion.

From previous work it was known that 2,2-diphenyl-1,2-dihydroquinoline-nitroxides are suitable to react with NO directly. At higher concentrations of nitric oxide formation of nitrated products is preferred. Lower concentrations, however, result in 1,2-dihydroquinolines lacking nitro groups. These findings led to the aim of this work to combine two structural components in one compact molecule. One part should be able to react immediately and specific with nitric oxide, the other part was designed as a fluorescent probe, which is disguised before NO-reaction.

Synthesis of the desired compounds started from phenylenediamines an 7-amino-carbostyril which were transformed via various routes to give new tricyclic heteroaromatic compounds with a 2-phenylquinoline moiety. After N-oxidation, Grignard-reaction, and subsequent oxidation of the resulting N-hydroxy-compounds triple cyclic nitroxide radicals were received. These stable compounds were exposed to benzenesulfohydroxamic acid as a NO-releasing substance on oxidation with ferricyanide in aqueous, neutral solution after addition of ferricyanide. The resulting products were isolated and characterised by common analytical methods including fluorimetry.
The new reagents were made available in order to enable a new and specific fluorimetric detection of nitric oxide, if possible in biological environment.
Lizenz:In Copyright
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Fachbereich / Einrichtung:Mathematisch- Naturwissenschaftliche Fakultät » WE Pharmazie » Pharmazeutische und Medizinische Chemie
Dokument erstellt am:06.03.2009
Dateien geändert am:06.03.2009
Promotionsantrag am:05.01.2009
Datum der Promotion:28.01.2009
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