Neue Strategien zur Entwicklung von Derivaten der Muraymycin-Antibiotika mit verbesserter biologischer Aktivität

Abstract

In vorliegender Dissertation konnten erfolgreich verschiedene neuartige Muraymycin-Analoga synthetisiert und biologischen Tests unterzogen werden. Die Darstellung der Verbindungen erfolgte auf der Basis stereoselektiver, mehrstufiger und modular gestalteter Syntheserouten. Dabei wurden neuartige Muraymycin-Prodrugs entwickelt, da viele Muraymycin-Antibiotika, wahrscheinlich aufgrund schlechter Zellgängigkeit, eine eher geringe antibakterielle Aktivität aufweisen. Da die dargestellten Verbindungen eine Aktivität gegen E.coli zeigten, konnte der genutzte Prodrug-Ansatz als erfolgreich angesehen werden. Um die Rolle und Signifikanz der Position einer Aminoribose-Funktion im Muraymycin-Grundgerüst eingehender zu untersuchen, wurden erfolgreich Muraymycin-Analoga dargestellt, in denen diese Funktion über Propyllinker an verschiedene Positionen im Molekül verknüpft ist. Biologische Tests zeigten, dass die Verbindungen inaktiv waren und somit eine Möglichkeit zur Variation der Position der Aminoribose nicht gegeben ist. Offensichtlich trägt diese Funktion in ihrer nativen 5' Position am meisten zu einer biologischen Aktivität bei. Aus diesem Grund wurde nach umfangreichen Glycosylierungsstudien ein 5'-aminoribosyliertes Muraymycin-Analogon erfolgreich synthetisiert, welches sowohl eine sehr gute inhibitorische in vitro-Aktivität gegen das Zielprotein MraY als auch eine antibakterielle Aktivität gegen E.coli aufwies.

During this PhD-project different new muraymycin analogues were successfully synthesised and biologically tested. The syntheses were based on stereoselective multistep modular structured synthetic routes. New muraymycin prodrugs were synthesised as many naturally occurring muraymycins show limited antibacterial activity. This might be owed to poor uptake into the bacterial cell. The prodrugs showed good activity against E.coli, implying that the prodrug concept worked as anticipated. To elucidate the role and the significance of the position of an aminoribose motif which is part of most naturally occurring muraymycins, muraymycin analogues with propyl-linked aminoribose motifs in different positions in the backbone were synthesised. The biological evaluation showed that these compounds were inactive, leading to the conclusion that there is no option to alter the position of the aminoribose motif in the muraymycin scaffold. Apparently, the best position to achieve good activity is the native 5'-position. Based on these results a 5'-aminoribosylated muraymycin analogue was synthesised after a suitable glycosylation method had been established. This compound showed strong inhibitory potency against MraY as well as good antibacterial activity against E.coli in comparison to previously synthesised muraymycin analogues.