Synthese und Charakterisierung ausgewählter Produkte und Derivate des oxidativen Hämabbaus

Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Synthese und Charakterisierung monopyrrolischer Produkte des oxidativen Hämabbaus sowie ausgewählter strukturverwandter Verbindungen. Im Hinblick auf die bekannte biologische Aktivität der aus dem oxidativen Zerfall von Bilirubin resultierenden Vertreter Z-BOX A und Z-BOX B wurden neuartige totalsynthetische Zugangsmöglichkeiten für weitere monopyrrolische Hämabbauprodukte entwickelt, um diese in ausreichenden Mengen und isomerenreiner Form für Untersuchungen einer pathologischen Wirkung verfügbar zu machen. Ausgehend von leicht zugänglichen Alkylidenbutenoliden wurden Möglichkeiten zur Synthese von Z-BOX B eruiert, welche alternative Zugangswege für diese Verbindung mit moderaten bis hohen Ausbeuten eröffnen. Das bekannte Hämabbauprodukt Z-BOX C konnte erstmals totalsynthetisch zugänglich gemacht und im Folgenden eingehend strukturell untersucht werden. Ausgehend von 3-Brom-4-methylfuran-2,5-dion wurden analog der zuvor entwickelten Synthesestrategien neuartige Zugangsmöglichkeiten für die Abbauprodukte 3-Methyl-4-vinylmaleimid (MVM) sowie Hämatinsäure etabliert. Im Hinblick auf Untersuchungen der Struktur-/Wirkungsbeziehung vasoaktiver Hämabbauprodukte erfolgte über gezielte Funktionalisierungen durch Suzuki-Miyaura-Kupplungsreaktionen die Synthese und Charakterisierung ausgewählter strukturverwandter Verbindungen. Als Regioisomer von Z-BOX C stellt Z-BOX D ein hypothetisches, bislang unbestätigtes Abbauprodukt des Häms dar und konnte als solches im Rahmen der Arbeit erstmals synthetisiert und vollständig charakterisiert werden. Im Hinblick auf NMR-spektroskopische Methoden zur Visualisierung der Distribution monopyrrolischer Hämabbauprodukte im Gewebe erfolgen erste Untersuchungen zur Synthese 19F-markierter kongenerer Verbindungen. Anhand der synthetisierten Kongenere wurde ein äußerst geringer Einfluss der jeweiligen Substituenten auf die Bindungsparameter der gemeinsamen Grundstruktur von BOXes festgestellt.