Dokument: Synthese und biologische Evaluation von Harnstoffen mit Arylcarbonsäuren als P2Y11-Rezeptorantagonisten

Titel:	Synthese und biologische Evaluation von Harnstoffen mit Arylcarbonsäuren als P2Y11-Rezeptorantagonisten
Weiterer Titel:	Synthesis and biological Evaluation of Ureas with aryl carboxylic acids as P2Y11-receptor antagonists
URL für Lesezeichen:	https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=23189
URN (NBN):	urn:nbn:de:hbz:061-20121123-110128-2
Kollektion:	Dissertationen
Sprache:	Deutsch
Dokumententyp:	Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation
Medientyp:	Text
Autor:	Eßer, Daniel [Autor]
Dateien:	[Dateien anzeigen] Adobe PDF [Details] 12,80 MB in einer Datei [ZIP-Datei erzeugen] Dateien vom 21.11.2012 / geändert 21.11.2012
Beitragende:	Prof. Dr. Kassack, Matthias U. [Gutachter] Prof. Dr. Gohlke, Holger [Gutachter]
Dewey Dezimal-Klassifikation:	500 Naturwissenschaften und Mathematik » 540 Chemie
Beschreibungen:	Der ubiquitär im Körper vorkommende P2Y11-Rezeptor steuert verschiedene zelluläre Funktionen u.a. von Immun-, Endothel- oder Myokardzellen. Vor kurzem wurde die Assoziation eines SNPs (Single Nucleotide Polymorphism) des P2Y11-Rezeptors, der zu einer verringerten Expression führt, mit Narkolepsie gefunden. Daher ist der Rezeptor ein interessantes pharmakologisches Target. Im Rahmen dieser Arbeit wurden ausgehend vom Dicarbonsäureharnstoff NF053 neue P2Y11-Liganden mit Carbonsäurefunktionen synthetisiert, die durch ihre Überführbarkeit in Prodrugs, z.B. Ester, bioverfügbar gemacht werden können. Damit sind diese Harnstoffderivate den bisher verfügbaren Liganden mit Sulfon- und Phosphonsäuren überlegen. Es wurden insgesamt 54 Zielverbindungen hergestellt, davon 44 symmetrische Harnstoffderivate. Diese wurden an rekombinant in 1321N1 Astrozytomzellen exprimierten P2Y11-Rezeptoren mittels eines fluoreszenzbasierten Calciumassays untersucht. Dadurch konnten insgesamt 39 Antagonisten identifiziert werden. Drei Substanzen sind ähnlich potent wie der bisherige Standardantagonist NF340, welcher einen app. pKi von 7,57 ± 0,07 (Ki = 27 nM) aufweist. 22g ist mit einem app. pKi-Wert von 8,78 ± 0,06 (Ki = 1,6 nM) 17fach potenter als NF340 und inhibiert den Rezeptor kompetitiv, was durch Analysen nach Schild und Lew/Angus gezeigt wurde. Die app. pKi-, pA2- (8,79 ± 0,13) und pKd-Werte (9,03 ± 0,06) sind nicht signifikant verschieden voneinander. Unsymmetrische Harnstoffe zeigten ebenfalls eine starke Hemmung. Das von 22g abgeleitete N‘-phenylsubstituierte Harnstoffderivat 22m weist einen app. pKi-Wert von 8,02 ± 0,05 (Ki = 9,6 nM) auf und ist wie 22g selektiv für P2Y11- gegenüber P2Y1-, P2Y2- und P2Y4-Rezeptoren. Aus den biologischen Ergebnissen wurden Struktur-Aktivitäts-Beziehungen abgeleitet. Das Verknüpfungsmuster der Carbonsäuren mit dem nachfolgenden Phenylenlinkern ist entscheidend für die antagonistische Aktivität. Substituenten am Phenylring wie Methyl können die Aktivität positionsabhängig steigern. Substanzen mit para-Phenylenlinker sind aktiver als mit meta-Phenylenlinker. Die Harnstoffstruktur ist vorteilhaft für eine hohe Aktivität am Rezeptor. Diese Arbeit hat den bis dato potentesten verfügbaren P2Y11-Antagonisten hervorgebracht (22g). Dieser kann dank seiner Carbonsäurefunktionen leicht in Prodrugs überführt werden. Damit stehen bioverfügbare Liganden für in vivo Untersuchungen zur Verfügung. Struktur-Aktivitäts-Analysen erlauben Einblicke in die molekulare Topologie der Ligandbindungstasche und erleichtern das weitere Design von P2Y11-Liganden. The P2Y11 receptor is ubiquitously expressed and involved in several cellular functions e.g. of immune, endothelial, or myocardial cells. Recently, a SNP (Single Nucleotide Polymorphism) of the P2Y11 receptor leading to reduced expression was associated with narcolepsy. The P2Y11 receptor is therefore an interesting pharmacological target. In this work, starting from the dicarboxylic acid urea NF053, new P2Y11 ligands with carboxylic acid functions were synthesized. These substances can easily be turned into bioavailable prodrugs like esters and are advantageous over current ligands containing sulfonic or phosphonic acids. 54 target compounds were synthesized of which 44 were symmetrical urea derivatives. The compounds were tested at P2Y11 receptors recombinantly expressed in 1321N1 astrocytoma cells in a fluorescence-based calcium assay. 39 antagonists were identified. Three substances are equipotent to the present standard antagonist NF340, which shows an app. pKi-value of 7,57 ± 0,07 (Ki = 27 nM). 22g is 17fold more potent than NF340 with an app. pKi-value of 8,78 ± 0,06 (Ki = 1,6 nM) and competitively inhibits the P2Y11 receptor, which was shown by Schild and Lew/Angus analysis. The app. pKi-, pA2- (8,79 ± 0,13) und pKd-values (9,03 ± 0,06) are not significantly different. Asymmetrical ureas also showed a strong inhibition. The N’-phenyl-substituted urea derivative 22m, derived from 22g, shows an app. pKi-value of 8,02 ± 0,05 (Ki = 9,6 nM) and is selective for P2Y11 over P2Y1, P2Y2 and P2Y4 receptors as is 22g. Structure-activity-relationships were derived from the biological results. The substitution pattern of benzene carboxylic acids with subsequent phenylene linkers is crucial for antagonistic activity. Substituents at the phenylene ring like methyl can increase the activity position-dependent. Substances with a para-phenylene linker are more active than with a meta-phenylene linker. The urea structure is beneficial for a high activity at the receptor. This work led to the so far most potent P2Y11 antagonist 22g. It can easily be turned into prodrugs because of its carboxylic acid structure. Therefore, in vivo experiments are possible. Structure-activity-relationship analyses provide insights into the molecular topology of the ligand-binding-pocket and help designing further P2Y11 ligands.
Lizenz:	Urheberrechtsschutz
Fachbereich / Einrichtung:	Mathematisch- Naturwissenschaftliche Fakultät » WE Pharmazie » Pharmazeutische und Medizinische Chemie
Dokument erstellt am:	23.11.2012
Dateien geändert am:	23.11.2012
Promotionsantrag am:	04.11.2011
Datum der Promotion:	08.12.2011