Prof. Dr. O. Werz (Sprecher, Pharmazeutische Analytik)

Prof. Dr. S. Laufer (Medizinische Chemie)

Prof. Dr. G. Dodt (Zellbiochemie)

Prof. Dr. M. E. Maier (Organische Chemie)

Prof. Dr. T. Ziegler (Organische Chemie)

Noch immer bedient sich die pharmakologische Therapie verschiedener Erkrankungen zahlreicher Arzneistoffe, die zwar schon sehr lange angewandt werden und sehr gute Wirksamkeit zeigen, jedoch die molekulare Wirkweise häufig unklar und die zellulären Zielstrukturen (Targets) nur teilweise bekannt sind. Das übergeordnete Ziel des Forschungsprogramms des Promotionsverbundes ist die Identifizierung von pharmakologisch relevanten Targets für ausgewählte entzündungs-hemmende Arzneistoffe im weitesten Sinne. Es sollen Mechanismen und Targets identifiziert werden, mit Hilfe derer die bereits bekannte Pharmakodynamik und Pharmakokinetik auf molekularer Ebene besser verständlich wird. Aus der gewonnenen Kenntnis soll die Möglichkeit genutzt werden, Arzneistoffe zu profilieren und weiterzuentwickeln. Methodischer Ansatz für dieses Projekt ist die Immobilisierung von Arzneistoffen für einen Target-Fishing-Approach, woran sich die funktionelle Charakterisierung der Arzneistoff-Targetinteraktion anschließt. In diesem Zusammenhang kommt der Entwicklung neuer Linkersysteme besondere Bedeutung zu. Dies soll durch einen interagierenden Promotionsverbund verschiedener Disziplinen der „life sciences“ in einem integrativen Ansatz erfüllt werden. Zusammenfassend soll es gelingen, mit einer interdisziplinär zusammengesetzten Gruppe von Wissenschaftlern gemeinsam eine Strategie der Arzneistoffentwicklung voranzutreiben und dabei Targets und Wirkungsweisen von prominenten Arzneistoffen zu erforschen, mit dem langfristigen Ziel, entzündungshemmende Arzneistoffe mit verbesserter Pharmakodynamik und Pharmakokinetik zu entwickeln.

Die Ringöffnung von N-Perfluoralkansulfonyl-Benzotriazolen mit Nucleophilen zu Azoverbindungen und Hydrazonen stellt eine bisher noch nicht beschriebene Reaktion von Triazolsystemen dar. Der Mechanismus dieser ungewöhnlichen Reaktion und ihre präparative Anwendung wird im Rahmen dieses Projekt eingehend studiert. Das Ziel dieses Projekts ist es, die ungewöhnliche und neuartige Ringöffnungsreaktion von Benzotriazolen zu Azoverbindungen und Hydrazozen eingehend me-chanistisch und auf mögliche synthetische Anwendungen hin zu untersuchen. Dabei soll ein neuer flexibler Zugang zu der großen und auch technisch wichtigen Gruppe der Azoverbindungen ausgearbeitet werden und die Reaktion auf Derivate angewandt werden, die mit klassischen Methoden bisher nicht zugänglich sind. Die bisher in den Vorarbeiten gefundenen neuartigen Re-aktionen von N-Sulfonyl-benzotriazolen lassen weitere „überraschende“ Ergebnisse erwarten.

1. Micó, X. A.; Ziegler, Th.; Subramanian, L. R.; Angew. Chem.; 2004, 116, 1424.

2. Micó, X. A.; Subramanian, L. R.; Ziegler, T.; et al.; Z. Kristallogr. NCS, 2003, 218, 547-548.

3. Micó, X. A.; Subramanian, L. R.; Ziegler, T.; et al.; Z. Kristallogr. NCS, 2003, 218, 549-550

4. Micó, X. A.;  Vagin, S. I.; Subramanian, L. R.; Ziegler, T.; Hanack, M.; Eu. J. Org. Chem. 2005, 4328-

    4337.

5. M.U. Anwar, Th. Ziegler, L.R. Subramanian; Synlett 2006, 627-629.

6. X. Àlvarez Micó, R. Gomez Bombarelli, L. R. Subramanian and Th. Ziegler; Tetrahedron Lett., 2006,

   47, 7845-7848.

7. Th. Ziegler, M. Uhde and M. Kirchmann; Z. Kristallogr. NCS 2008, 223, 31-32.

8. M. Uhde, M. U. Anwar, Th. Ziegler; Synth. Commun. 2008, 38, 881-888.

9. M. Uhde and Th. Ziegler; Synthesis 2009, 1190-1194.

Carbohydrate-phthalocyanine (Pc), conjugates contrary to porphyrine-carbohydrate conjugates, are practically unknown. Because of the special spectral properties and higher stability of Pc’s, carbohydrate-Pc-conjugates can be of great importance for applications in photodynamic therapy (PDT). For the first time we have synthesized ZnPc’s, anomerically tetrasubstituted with glucose, galactose, lactose, 1-thiolactose etc. as mixture of isomers (formula 1). The cellular uptake of the Pc’s 1 was studied on WISH cells. The following investigations on Pc-carbohydrate conjugates are planned: (1) To avoid the formation of structural isomers as in Pc’s 1, octasubstituted, glycosylated and thioglycosylated ZnPc’s will be synthesized by tetramerisation of deprotected, disubstituted phthalontriles, and other strategies for the synthesis of isomerically pure carbohydrate-containing Pc’s will be developed. (2) For the first time, in addition to glycosylated and thioglygosylated ZnPc’s, the corresponding Zn naphthalocyanines Nc) which should be even more appropriate for PDT-applications will be synthesized. (3) Further chemical modification of the Pc- and Nc-carbohydrate conjugates will be studied. (4) The influence of the metal ion on the physico-chemical properties of the Pc- and Nc-carbohydrate conjugates with respect to application in PDT will be evaluated. (5) All glycosylated and thioglycosylated Pc’s and Nc’s will be studied concerning their cell uptake and their efficiency for applications in  PDT.

1.  X. Alvarez-Mico, M.J.F. Calvete, M. Hanack, T. Ziegler. Tetrahedron Lett. 2006, 47, 3283.

2.  X. Alvarez-Mico, M.J.F. Calvete, M. Hanack, T. Ziegler, Synthesis 2007, 2186.

3.  X. Alvarez-Mico , M.J.F. Calvete, M. Hanack and T. Ziegler Carbohydr. Res.  2007, 342, 440.

4.  Z. Iqbal, M. Hanack, Th. Ziegler Tetrahedron Lett. 2009, 50, 873-875.