Die Arbeit beschäftigt sich mit der kombinatorischen Festphasensynthese niedermolekularer RGD-Mimetika. Dies sind von der Aminosäuresequenz Arg-Gly-Asp (RGD) abgeleitete Verbindungen mit dem Potential, verschiedene Integrinrezeptoren zu inhibieren, die in diverse pathophysiologische Prozesse involviert sind. Im Mittelpunkt der Arbeit steht der alpha-v-beta-3-Integrinrezeptor, welcher an adhäsiven Vorgängen während der Migration und Extravasation von Tumorzellen beteiligt ist und eine entscheidende Rolle bei der tumorinduzierten Angiogenese spielt. Durch retrokombinatorische Analyse wurde die RGD-Sequenz in RGD-Mimetika transformiert, die modular aus den vier Bausteinen A-D an der Festphase aufgebaut werden konnten. Die orthogonale Verknüpfung der RGD-Mimetika an die Festphase über einen Photolinker ermöglichte die Vorgehensweise nach dem one-bead one-compound-Konzept. Zur Festphasensynthese der RGD-Mimetika wurden sowohl kommerziell verfügbare Bausteine als auch über einen kurzen Syntheseweg zugänglichen Bausteine verwendet. Basierend auf der Fmoc-Strategie sollten die Bausteine A-D schrittweise am festen Träger miteinander verknüpft werden. Anhand von Modellreaktionen und der Synthese einer Auswahl von RGD-Mimetika wurden die einzelnen Verknüpfungsreaktionen hinsichtlich ihrer Eignung zur kombinatorischen Synthese überprüft. Die Bausteine A und C konnten dabei ohne Probleme unter Standardbedingungen mit HATU/Collidin eingeführt werden. Die literaturbekannten Methoden zur Inkorporation der Azabausteine B wurden jedoch den hohen Ansprüchen der kombinatorischen Festphasensynthese nicht gerecht. Daher mußte eine neue Strategie zur Einführung der Azabausteine B ausgearbeitet werden. Mit Hilfe einer Lösung von Phosgen in Toluol konnten aus den korrespondierenden Fmoc-Hydrazinen das als Oxadiazolon aktivierte Azaglycin sowie die als Carbazinsäurechloride aktivierten Bausteine Azasarcosin und Azaalanin in hohen Ausbeuten dargestellt werden. In einer systematischen Untersuchung wurden milde, hocheffiziente und reproduzierbare Reaktionsbedingungen zur Einführung dieser Bausteine entwickelt. Die Festphasensynthese der aza-RGD-Mimetika sollte mit Einführung der basischen Bausteine D Guanidin oder Pyrimidin abgeschlossen werden. Durch Optimierung der Reaktionsbedingungen gelang es, mit dem literaturbekannten Reagenz Bis-Boc-guanylpyrazol harzgebundene aliphatische Amine sowie Aniline vollständig zu guanylieren. Mit Hilfe des Reagenzes 2-Fluorpyrimidin konnte die konventionelle Pyrimidylierung von Aminen in Lösung, die unter äußerst drastischen Bedingungen verläuft, unter wesentlich milderen Bedingungen auf die Festphase übertragen werden. Zuerst wurden 18 aza-RGD-Mimetika gemäß der optimierten Reaktionsbedingungen isoliert dargestellt. Danach wurden nach der Split-Methode zehn Bibliotheken ohne Baustein D (mit freiem Amin) mit je 33 Verbindungen und zwei je 330 Verbindungen umfassende Bibliotheken mit Guanyl- bzw. Pyrimidylrest synthetisiert. Mittels systematischer MS^n-Analyse der isoliert dargestellten RGD-Mimetika konnten Regeln abgeleitet werden, mit deren Hilfe die Struktur einer aus den Bibliotheken selektierten Verbindung zuverlässig anhand ihres CID-Fragmentionen-Musters bestimmt werden konnte. Die biologischen Aktivitäten der in Einzelsynthesen dargestellten aza-RGD-Mimetika wurden bei der Firma E. Merck, Darmstadt, am isolierten alpha-IIb-beta-3-, alpha-v-beta-3- sowie alpha-v-beta-5-Rezeptor untersucht. Die RGD-Mimetika D1-C2-BX-A1 und D1-C6-BX-A1, die sich nur hinsichtlich ihres Bausteins B unterschieden, zeigten abhängig vom Substitutionsmuster des Azabausteins im mikromolaren Bereich stark variierende Aktivitäten und Selektivitäten. Damit konnte gezeigt werden, daß der Azabaustein B als diversitätsinduzierendes Sturkturtemplat verwendet werden kann. Mit einem m-Aminobenzoesäure-haltigen aza-RGD-Mimetikum wurde ein gegenüber dem alpha-IIb-beta-3-Rezeptor hoch selektiver alpha-v-beta-3-Inhibitor mit Aktivität im nanomolaren Bereich gefunden. Mit Hilfe dieser Verbindung gelang es, einen zuverlässigen on-bead-Rezeptortest zu etablieren. Das on-bead screening der Bibliotheken und anschließende massenspektrometrische Identifikation der selektierten aza-RGD-Mimetika lieferte neben schon bekannten Verbindungen neue RGD-Mimetika, die schwache aber selektive Affinität zum alpha-v-beta-3-Rezeptor zeigten. Zur kovalenten Beschichtung des gängigen Implantatmatierials Polymethylmethacrylat (PMMA) wurde ein biologisch aktives Acrylatanker-verknüpfte RGD-Mimetikum synthetisiert. Im Rahmen eines Modellsystems konnte die Stimulierung von Osteoblasten erreicht werden. Dies stellt den Ausgangspunkt für eine Verbesserung der Biokompatibilität von Knochenimplantaten dar.     «

Die Arbeit beschäftigt sich mit der kombinatorischen Festphasensynthese niedermolekularer RGD-Mimetika. Dies sind von der Aminosäuresequenz Arg-Gly-Asp (RGD) abgeleitete Verbindungen mit dem Potential, verschiedene Integrinrezeptoren zu inhibieren, die in diverse pathophysiologische Prozesse involviert sind. Im Mittelpunkt der Arbeit steht der alpha-v-beta-3-Integrinrezeptor, welcher an adhäsiven Vorgängen während der Migration und Extravasation von Tumorzellen beteiligt ist und eine entscheiden...     »