Leistungsfähiges Therapeutikum im Visier
Die Gelegenheiten, bei denen sich die Menschheit der Zellgifte bedient, sind äußerst zahlreich. Beispiele sind Schönheitsbehandlungen, natürliche Pflanzenschutzmittel sowie auch verschiedene Krankheitstherapien. Die Madangamin-Familie, eine neuartige Gruppe von pentazyklischen (mit fünf Ringen ausgestatteten) zytotoxischen Alkaloiden aus Meeresschwämmen, erregen zunehmend Aufmerksamkeit, das sie Krebszellen abtöten können. Bisher konnten sechs Mitglieder isoliert werden und wurden als Madangamin A bis F benannt. Die Synthese jedoch ein komplexes mehrstufiges Verfahren mit zahlreichen Reaktionen. Eine Totalsynthese (vollständige Synthese eines organischen Moleküls aus seinen Vorstufen) und die Herstellung im industriellen Maßstab würden entscheidende neue Waffen im Kampf gegen Krebs darstellen. Diese Tatsache gab den Anstoß zu dem EU-finanzierten Projekt "A powerful enantioselective organocatalytic approach to the total synthesis of madangamine alkaloids" (POWORMAD). Alle bislang entdeckten Madangamine haben denselben trizyklischen Kern, der aus ABC-Ringen besteht. Das Projekt erkundete zwei Synthesestrategien, d. h. schnelle und effiziente Wege zum Synthetisieren des gemeinsamen trizyklischen Kerns und ähnlich einfache Wege, um die anderen makrozyklischen Ringen zu bilden, welche für die biologische Aktivität von fundamentaler Bedeutung sind. Die Wissenschaftler starteten mit Madangamin D, da der für die Synthese von Madangamin D erforderliche gesättigte Makrozyclus D auf mehreren verschiedenen Reaktionswegen hergestellt werden kann. Zur Synthese von Madangamin D benötigt man mehr als 20 Synthesephasen, wozu viele zählen, welche die enantioselektive Bildung bestimmter Produkte beinhalten. Hier müssen zwei Verbindungen mit identischer chemischer Formel, aber unterschiedlicher chemischer Struktur, voneinander unterschieden und nur die richtige in die Reaktion einbezogen werden. Die Schwierigkeit und Komplexität der Reaktionen hat die Totalsynthese dieses Moleküls sehr erschwert. Im Rahmen des Projekts kombinierte man Katalyse, Totalsynthese und Strukturaufklärung. Den Forschenden gelang letztlich die Ausführung zahlreicher Syntheseschritte, welche sie in den Grenzbereich des Madangamin-D-Moleküls brachten. Diese erste Totalsynthese wird ein Meilenstein in der Geschichte der organischen Synthesechemie sein und die Tür zu einer neuartigen natürlichen Art und Weise aufstoßen, um zerstörerischen Krebszellen Einhalt zu gebieten. POWORMAD hat einen wichtigen Beitrag zur Realisierung dieses Vorstoßes unternommen.
Schlüsselbegriffe
Zellgifte, Krebs, Alkaloide, Madangamin, Totalsynthese, enantioselektiv, trizyklischer Kern Makrozyclus
