Synthese von Derivaten des Biofilm-Inhibitors Carolacton

Das Wachstum von Biofilmen auf Implantaten und medizinischen Geräten, vor allem jene die pathogene Krankheitserreger enthalten, stellen eine enorme gesundheitliche Bedrohung dar. In der Mundhöhle des Menschen ist besonders das Bakterium Streptococcus mutans zu beachten, da dieses mit der Bildung von Karies und Endokarditis assoziiert wird. Carolacton, ein Sekundärmetabolit des Myxobakteriums Sorangium cellulosum, bewirkt dahingehend eine effektive Inhibierung des pathogenen Bakteriums S. mutans.
Die Verfügbarkeit von Carolacton ist biotechnologisch und totalsynthetisch möglich, jedoch liefern diese Varianten nur geringe Mengen dieses einzigartigen Naturstoffes und sind daher für Massenanwendungen im dentalen Bereich nicht geeignet. Aus diesem Grund sollte im Rahmen dieser Arbeit der Zugang zu Carolacton-Derivaten realisiert werden, die eine ähnliche bzw. leicht abgeschwächte biologische Aktivität wie Carolacton aufweisen. Durch die Festlegung einer ersten Zielstruktur, die nur essentielle Strukturmotive des Carolacton-Grundgerüsts enthielt, wurde ein praktikables modularisiertes Konzept entwickelt, das auf 3 Bausteinen basiert. Mittels der Modifizierung einzelner Bausteine wurden sukzessiv weitere Strukturmerkmale der Leitstruktur in neue Derivate implementiert.
Zusammengefasst wurde eine elegante Darstellung von unterschiedlichen Carolacton-Derivaten geschaffen, die relativ kurze Synthesesequenzen erlauben. In der Weise hat sich das modularisierte Konzept als effizient und flexibel ausgezeichnet, da die Verknüpfung, sowie der Austausch einzelner Bausteine den schnellen Zuganng zu einem breiten Spektrum an Derivaten ermöglichte. Somit ergaben sich aus vier Synthesesequenzen zwölf Carolacton-Derivate, die sich im Grad ihrer Funktionalisierung und in der Stereochemie des Makrozyklus voneinander unterscheiden.