Eigenschaften von Amidrazonen und deren Inhibition der Sojabohnenlipoxygenase L-1

Abstract

Amidrazone leiten sich aus den Carbonsäureamiden und den Hydrazonen ab. Ihre Synthese und Testung ist am Fachbereich Pharmazie der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg ein aktueller Forschungsgegenstand. Die Eigenschaften dieser und verwandter Verbindungen, sowie ihre Inhibition der Sojabohnenlipoxygenase L-1 stehen im Mittelpunkt der vorliegenden Arbeit. Es konnten Gemeinsamkeiten und Unterschiede in der Inhibierung von FeII- und FeIII-Form der L-1 durch die behandelten Verbindungen festgestellt werden. Während die FeII-Form nach der Inkubation mit den Inhibitoren reaktivierbar ist, wurde für die FeIII-Form eine irreversible Inhibition durch die untersuchten offenkettigen Amidrazone und Triazoline festgestellt. Die Abtrennung der Inhibitoren aus dem Inkubationsgemisch erfolgte dabei durch Gelfiltration oder die Verwendung von Zentrifugeneinsätzen. Die Aufhebung bzw. Abschwächung der Inhibition an beiden Enzymformen der L-1 durch Ascorbinsäure stellt den Hinweis auf die Beteiligung radikalischer Intermediate an der Inhibition dar. Dies steht im Widerspruch zur slow binding-Theorie zurückliegender Arbeiten. Den endgültigen Nachweis eines radikalischen Inhibtitionsmechanismus könnte dabei die ESR-Spektroskopie erbringen. Die in dieser Arbeit dazu erreichten Ansätze und Ergebnisse bedürfen noch weiterer Prüfung. Aufgrund der erhaltenen Erkenntnisse zum Wirkungsmechanismus wurde ein Modell zur Bestimmung von k2/Ki als Maß für die Inhibition der Verbindungen angewandt. Es gibt dieWechselwirkung der potentiellen Inhibitoren mit der FeIII-Form der aktiven Sojabohnenlipoxygenase wieder, während die IC50-Bestimmung die Inhibition der FeII-Form beschreibt, wobei bei einigen Verbindungen auch die Inhibition der FeIIIForm Einfluß nimmt. Bei der Untersuchung der Eigenschaften der Verbindungen stand die Lipophilie im Mittelpunkt. Anhand der Log P-Werte als Maß für die Lipophilie, sowie der Stabilität der Verbindungen, wurde ein Datensatz über einen breiten Log P-Bereich erstellt, für dessen Verbindungen k2/Ki-Werte bestimmt wurden. Aus den erhaltenen Ergebnissen ließ sich kein Zusammenhang aus Log P-Werten und Inhibition an der L-1 ableiten.

Amidrazones are derived from amides of carbonic acids and hydrazones. Their synthesis and analysis are current topics in research work at the pharmaceutical institute of the Martin-Luther-University Halle-Wittenberg. Properties of amidrazones and related compounds, as well as their inhibition of soybean lipoxygenase L-1, are the main subjects in this work. The investigated compounds showed common and different properties and features the in inhibition of soybean lipoxygenase L-1 in the FeII- and FeIII-state. The FeII-state of the soybean lipoxygenase was activ after the incubation with inhibitors. In contrast to that, the FeIII-state was not reactivateable after an incubation period with the investigated amidrazones and triazolines. Separation of inhibitors from the mix of incubation after a time period was performed by gelfiltration or the use of centrifugal separators. The inhibition of FeIII- and FeIIIstate of soybean lipoxygenase was diminished or completely erased by ascorbatic acid. Radical intermediates probably take part in the inhibition. That is in contrast to the slow-binding theory in former studies. The proof of a radical mechanism of inhibition is possible using ESR-spectroscopy. The beginnings and results in this area have to be proven further in the future. K2/Ki was determined by a model derived from the results of the mechanism of inhibition. The model is based on the interaction of the potential inhibitor and the FeIII-state of soybean lipoxygenase L-1. The IC50-system describes the interaction with the FeII-state of soybean lipoxygenase influenced in some cases by inhibitors through interactions with the FeIII-state. The lipophilicity of compounds was the most important property in this work. The stability of compounds in solution was also determined. A broad set of Log P values was obtained. For the dataset, k2/Ki was measured and correlated. No relationship was discovered between Log P and the inhibition of soybean lipoxygenase by investigated compounds.