Cyclen-basierte Metallonucleasen (eBook)

Jan Hormann studierte Chemie in Bielefeld und Berlin und promoviert seit Oktober 2012 am Institut für Chemie und Biochemie der Freien Universität Berlin. Er beschäftigt sich schwerpunktmäßig mit der Synthese von Cyclen-basierten Kupferkomplexen als DNA-Scheren und deren praktischen Anwendungsmöglichkeiten.

Geleitwort 6
Vorwort 8
Inhaltsverzeichnis 9
Abkürzungsverzeichnis 12
1 Einleitung 14
1.1 Nucleasen 14
1.2 Hydrolytische DNA-Spaltung 15
1.3 Oxidative DNA-Spaltung 17
1.4 Cyclen-basierte Metallonucleasen 19
1.5 Zielsetzung dieser Arbeit 21
2 Ergebnisse und Diskussion 24
2.1 Synthese 24
2.1.1 Synthese von Cyclen 24
2.1.2 Synthese von Thiacyclen 26
2.1.3 Synthese von Oxathiacyclen 28
2.1.4 Synthese von Mono(interkalator)-substitiertem Cyclen 28
2.1.5 Synthese von Bis- und Tris(anthracenmethyl)cyclen 30
2.1.6 Synthese der Kupfer(II)cyclenanaloga 32
2.1.7 Symthese der Interkalator-substituierten Kupfer(II)cyclenkomplexe 37
2.1.8 Synthese der Zinkcyclenkomplexe 39
2.2 Plasmid-DNA-Spaltung 41
2.2.1 Plasmid-DNA-Spaltung durch Kupfer(II)cyclenanaloga 41
2.2.2 Plasmid-DNA-Spaltung der Interkalator-substituierten Komplexe 50
2.2.3 Plasmid-DNA-Spaltung durch Bestrahlung 54
2.2.4 Plasmid-DNA-Spaltung durch Zink(II)cyclenanaloga 57
2.3 Fazit 58
3 Ausblick 60
4 Experimenteller Teil 62
4.1 Methoden und Materialien 62
4.1.5 Chemikalien 62
4.1.6 Allgemeine Arbeitstechniken 63
4.1.7 Kernresonanzspektroskopie 63
4.1.8 Massenspektrometrie 63
4.1.9 Schmelzpunktbestimmung 64
4.1.10 Infrarot-Spektroskopie 64
4.1.11 UV-Spektroskopie 64
4.1.12 UV-Spektroskopie 64
4.2 Ligandensynthese 65
4.2.1 N,N‘,N“-Tris(p-tolylsulfonyl)diethylentriamin 65
4.2.2 N,O,O‘-Tris(p-tolylsulfonyl)diethanolamin 66
4.2.3 N,N‘,N“-Tris(p-tolylsulfonyl)diethylentriamin-N,N“-Dinatriumsalz 67
4.2.4 1,4,7,10-Tetrakis(p-tolylsulfonyl)1,4,7,10-tetraazacyclododecan 69
4.2.5 1,4,7,10-Tetraazacyclododecan 70
4.2.6 Bis(2-aminoethyl)sulfid 71
4.2.7 Bis[(p-tolylsulfonylamino)ethyl]sulfid 72
4.2.8 Bis[(p-tolylsulfonylamino)ethyl]sulfid-Dinatriumsalz 73
4.2.9 4,7,10-Tris(p-tolylsulfonyl)-1-thia-4,7,10-triazacyclododecan 74
4.2.10 1-Thia-4,7,10-triazacyclododecan: Variante 1 75
4.2.11 1-Thia-4,7,10-triazacyclododecan: Variante 2 76
4.2.12 4,10-Bis(p-tolylsulfonyl)-1-oxa-7-thia-4,10-diazacyclododecan 77
4.2.13 4,10-Bis(p-tolylsulfonyl)-1-oxa-7-thia-4,10-diazacyclododecan 78
4.2.14 1-(2-Naphthalinmethyl)-1,4,7,10-tetraazacyclododecan 79
4.2.15 1-(9-Anthracenmethyl)-1,4,7,10-tetraazacyclododecan 80
4.2.16 1,7-Bis(9-anthracenmethyl)-4,10-bis(tert-butyloxycarbonyl)-1,4,7,10-tetraazacyclododecan 83
4.2.17 1,7-Bis(9-anthracenmethyl)-1,4,7,10-tetraazacyclododecan 84
4.2.18 1,4,7-Tris(9-anthracenmethyl)-1,4,7,10-tetraazacyclododecan 85
4.3 Synthese der Kupferkomplexe 86
4.3.1 Synthese von [Cu([12]aneN4)(NO3)2] 86
4.3.2 Synthese von [Cu([12]aneN3O)(NO3)2] 87
4.3.3 Synthese von [Cu([12]aneN3S)(NO3)2] 88
4.3.4 Synthese von [Cu([12]aneN2OS)(NO3)2] 89
4.3.5 Synthese von Anthrachinonmethyl-substituiertem[Cu([12]aneN4)(NO3)2] 90
4.3.6 Synthese von Napthalinmethyl-substituiertem[Cu([12]aneN4)(NO3)2] 92
4.3.7 Synthese von Anthracenmethyl-substituiertem[Cu([12]aneN4)(NO3)2] 93
4.3.8 Synthese von Tris(anthracenmethyl)-substituiertem[Cu([12]aneN4)(NO3)2] 94
4.4 Synthese der Zinkkomplexe 95
4.4.1 Synthese von [Zn([12]aneN4)Cl2] 95
4.4.2 Synthese von [Zn([12]aneN3O)Cl2] 96
4.4.3 Synthese von [Zn([12]aneN3S)Cl2] 97
4.4.4 Synthese von [Zn([12]aneN2OS)Cl2] 98
Literaturverzeichnis 100