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Biochemiker der Universität Leipzig haben neue Methoden zur Herstellung von großringigen Cyclodextrinen entwickelt. Diese mit Enzymen hergestellten ringförmigen Abbauprodukte von Stärke können Einschlussverbindungen mit kleineren Molekülen (Gastmolekülen) bilden.

Grafik: Prof. Dr. Wolfgang Zimmermann

Grafik: Prof. Dr. Wolfgang Zimmermann

Die Forscher aus der Arbeitsgruppe Mikrobiologie und Bioverfahrenstechnik von Prof. Dr. Wolfgang Zimmermann konstruierten erstmals Enzyme, mit denen sich besonders großringige Cyclodextrine in größeren Mengen herstellen lassen. Diese haben im Gegensatz zu den bislang bekannten Cyclodextrinen den Vorteil, mit einem breiteren Spektrum von Gastmolekülen Komplexe bilden zu können. Dadurch können sich neue Anwendungsmöglichkeiten, etwa bei der Trennung und Analyse von Stoffgemischen und bei der Herstellung von Pharmazeutika ergeben. Die Ergebnisse der Arbeit wurden jetzt in der Fachzeitschrift „Angewandte Chemie“ veröffentlicht.
„Cyclodextrine weisen einen Hohlraum auf, in den kleinere Moleküle eindringen können. Diese Einschlussverbindungen werden auch als Gast-Wirt-Komplexe bezeichnet. So können Cyclodextrine zum Beispiel wasserunlösliche Substanzen ‚verkapseln‘ und damit wasserlöslicher machen“, erklärt Zimmermann. Die untersuchten Cyclodextrine wirkten sich außerdem nicht toxisch auf menschliche Zelllinien aus. Das sei ein großer Vorteil bei ihrer Verwendung in der pharmazeutischen Industrie. „Viele Moleküle wirken giftig auf menschliche Zellen und schädigen sie, zum Beispiel Alkohol oder Wasserstoffsuperoxid. Mit einem Analysesystem lässt sich bestimmen, wie giftig Moleküle - etwa in neuen Arzneistoffen -  auf Zellen wirken. Um Cyclodextrine in einem solchen Analysesystem einsetzen zu können, ist es wichtig sicherzustellen, dass sie nicht giftig auf Zellen wirken. Deshalb haben wir dies getestet und herausgefunden, dass dies hier nicht der Fall ist. Weitere Untersuchungen zeigten dann, dass sich die bearbeiteten großringigen Cyclodextrine hervorragend zur Analyse von Arzneistoffen eignen", sagt der Biochemiker.

Originaltitel der Veröffentlichung in „Angewandte Chemie“:
„Large-Ring Cyclodextrins as Chiral Selectors for Enantiomeric Pharmaceuticals“

 

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