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Synthesis of vincamine derivatives and investigation of their biological activities
Christina Schedl
Art der Arbeit
Masterarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Chemie
Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)
Masterstudium Chemie
Betreuer*in
Lothar Brecker
Alle Rechte vorbehalten / All rights reserved
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-19643.34452.214584-2
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)

Abstracts

Abstract
(Deutsch)
Vincamin, das Hauptalkaloid der Pflanze Vinca minor, ist bekannt für seine pharmakologischen Eigenschaften als Gefäß erweiternde und neuroprotektive Substanz, sowie als Nootropikum. Die Mechanismen mit welchen Vincamin im Gehirn wirkt und womit es interagiert sind bis dato nicht aufgeklärt. Es ist deshalb von großem Interesse herauszufinden, welche Teile der molekularen Struktur dieses Alkaloids für seine biologischen Aktivitäten verantwortlich ist. Zu diesem Zweck wurden drei Vincamin-analoga oder -teilstrukturen synthetisiert, welche später in Bioassays untersucht wurden. Die Syntheseroute beinhaltete die Herstellung verschiedener Aldehyde durch die Reduktion von Nitrilen oder Diestern zu Aldehyden mittels DIBAL-H. Diese wurden anschließend in Pictet-Spengler Reaktionen verwendet, um letztlich nach einer weiteren Zyklisierung die gewünschten Vincamin-derivate zu erhalten. Die Substanzen wurden an Larven (Spodoptera littoralis) verfüttert, um die Wachstumshemmung zu bestimmen und so Einblicke in die Struktur-Wirkungsbeziehung zu bekommen. Zusätzlich wurden zwei verschiedene Reaktionsverläufe für die Synthese von spirozyklischen Oxindolen untersucht. Im Fokus dabei war die Fragestellung, ob diese Strukturen direkt durch Pictet-Spengler Reaktionen mit 2-substituierten Tryptamin-derivaten generiert werden können oder ob zuerst ein THBC Grundgerüst hergestellt wird, welches anschließend durch Oxidation zu Spiroverbindungen führt. Dieses Wissen könnte Einblicke in die Mechanismen geben, die für die Biosynthese von spirozyklischen Alkaloiden in Pflanzen genutzt werden.
Abstract
(Englisch)
Vincamine, which is the main alkaloid of Vinca minor, is of pharmacological interest since it exhibits vasodilatory, neuroprotective and nootropic activities. Mechanisms by which vincamine interacts in the brain are still not fully elucidated. Therefore, it is of great interest to determine what parts of the chemical structure are responsible for its bioactivities. For this purpose three vincamine analogues or substructures were synthesized to be further used in biological assays. The synthetic route involved the composition of different aldehydes via the reduction of nitriles and esters with DIBAL-H, which were further on used in Pictet-Spengler reactions and subsequent cyclization reactions to obtain the desired vincamine derivatives. Feeding experiments were conducted with larvae of Spodoptera littoralis for the determination of growth inhibition effects of the synthesized compounds and therefore get insight in structure-activity relationships. Additionally, two different pathways for the synthesis of spirooxindole compounds were examined. Focus lied on the question, if Pictet-Spengler reactions (PSR) could be conducted with 2-substituted tryptamine derivatives to directly form spirocyclic substances or if PSR first results in tetrahydro-β-carboline (THBC) structures, which are oxidized afterwards. This knowledge will be useful to understand mechanisms by which such classes of alkaloids are produced in planta.

Schlagwörter

Schlagwörter
(Englisch)
Monoterpene indole alkaloids vincamine Pictet-Spengler reaction spirocyclic oxindoles in-situ NMR
Schlagwörter
(Deutsch)
Monoterpen Indol Alkaloide Vincamin Pictet-Spengler Reaktion Spirozyklische Oxindole in-situ NMR
Autor*innen
Christina Schedl
Haupttitel (Englisch)
Synthesis of vincamine derivatives and investigation of their biological activities
Paralleltitel (Deutsch)
Synthese von Vincamin-derivaten und Untersuchung ihrer biologischen Aktivitäten
Publikationsjahr
2020
Umfangsangabe
81 Seiten : Illustrationen, Diagramme
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Lothar Brecker
Klassifikationen
35 Chemie > 35.50 Organische Chemie: Allgemeines ,
35 Chemie > 35.51 Organische Reaktionen, Stereochemie ,
35 Chemie > 35.59 Heterocyclische Verbindungen ,
35 Chemie > 35.66 Terpene, Steroide, Alkaloide
AC Nummer
AC16198291
Utheses ID
57535
Studienkennzahl
UA | 066 | 862 | |
Universität Wien, Universitätsbibliothek, 1010 Wien, Universitätsring 1