Herstellung von Cyclodextrin-Analoga mittels kombinierten chemischen und enzymatischen Verfahren

Gegenstand der Dissertation sind enzymkatalysierte Reaktionen, die fur die Entwicklung technisch durchfuhrbarer Prozesse zur Synthese von Cyclodextrin (CD)-Analoga eingesetzt werden konnen. Die Synthese von Monomeren als Vorlaufer fur Azido-substituierte Maltose-Derivate, die wiederum selbst als Bausteine fur biomimetische Polymere fungieren, wurde mittels kombinierten chemischen und enzymatischen Verfahren durchgefuhrt. Die Zyklisierung zu Azido-CDs als Vorstufen von Amino-CDs als moderne Hilfsstoffe spielt in der pharmazeutischen Industrie eine bedeutende Rolle. 2-, 3- und 6-Azidoglucose konnten als Substrate fur die Maltose Phosphorylase, welche die reversible Phosphorolyse von Maltose katalysiert und im umgekehrten Reaktionsmodus die Entstehung von Heterodisacchariden aus β-D-Glucose-1-phosphat mit Glucose-Derivaten bewirkt, erfolgreich eingesetzt werden. Ziel der Arbeit war die Darstellung von β-CD-Derivaten, in welchen eine der sieben Glucose-Einheiten durch ein Azido-Derivat der Glucose ersetzt ist. Als entscheidender Schritt gilt der Ringschluss unter Katalyse mit Cyclodextrin Glucosyltransferase, wobei erstmals von einem offenkettigen Maltoseanalogon (2-, 6- und 6´-Azidomaltose) ausgegangen wurde. Wahrend es bei 6´-Azidomaltose zu keiner Anderung des Ausgangssubstrats kam, fand im Fall der sterisch weniger favorisierten 2-Azidomaltose dennoch eine Umsetzung zu Maltooligosacchariden statt. 6-Azido-6-deoxy-maltose erwies sich als gutes Substrat fur die CGTase im wassrig-organischen Losungsmittelsystem. Neben Maltooligosacchariden konnte die Entstehung eines Azido-substituierten β-CDs nachgewiesen werden. Die Fahigkeit der Azido-Gruppe von der CGTase toleriert zu werden und Umsetzungen einzugehen bietet Azidozuckern ein breites Anwendungsspektrum in der pharmazeutischen Industrie sowohl im diagnostischen Bereich als auch bei der Herstellung von neuartigen Hilfsstoffen. Es konnte bestatigt werden, dass die enzymkatalysierte Herstellung nicht nur eine umweltfreundlichere, sondern auch eine einfache okonomisch gunstigere Alternative zu andernfalls komplexen chemischen Synthesewegen darstellt.