Technische Fachhochschule Berlin University of Applied Sciences

Technische Fachhochschule Berlin
University of Applied Sciences
Fachbereich II · Mathematik-Chemie-Physik · Labor für Organische Chemie · Luxemburger Str. 10 · 13353 Berlin
Prof. Dr. Rainer Senz · Tel: 030 - 4504 2264 · e-mail: [email protected]
Dr. Oliver Krüger · Tel: 030 - 4504 2710 · e-mail: [email protected]
Synthese und Analytik von Phthalocyaninen für die Photodynamische Therapie Analytik enzymatischer Prozesse
Einleitung:
Die Photodynamische Therapie (PDT) ist ein Ansatz zur Tumortherapie, bei dem ein Photosensibilisator, meist ein Farbstoff aus der Substanzklasse der Porphyrine oder Phthalocyanine, in den
Körper eingebracht wird und sich in der Folge im Tumorgewebe anreichert. Dieses wird dann mit
Licht bestrahlt, das mit dem Farbstoff und im Gewebe vorhandenen Sauerstoff eine Reaktion auslöst,
die den Tumor zerstört. Im Gegensatz zur Chemo- oder Strahlentherapie werden bei der PDT weder
giftige Substanzen noch hochenergetische Strahlung eingesetzt. Erst die Kombination aus Licht,
Farbstoff und Sauerstoff bildet ein Zellgift, welches das Tumorgewebe gezielt zerstört. Daher stellt die
PDT einen für das gesunde Gewebe sehr schonenden Therapieansatz dar.[1]
Ziele des Projekts:
Die verwendeten Farbstoffe müssen, wie bereits erwähnt, ungiftig sein und darüber hinaus die eingestrahlte Lichtenergie möglichst effektiv auf den Sauerstoff übertragen (hohe Quantenausbeute). Die
Farbstoffe sollen sich möglichst ausschließlich im Tumor und nicht im gesunden Gewebe anreichern
(hohe Tumorselektivität) und hinreichend wasserlöslich sein, damit sie intravenös injiziert werden
können. Entscheidend ist außerdem die Absorption im nahen infraroten Bereich (700 - 800 nm), da
Licht dieser Wellenlänge die größte Eindringtiefe in menschliches Gewebe hat und die PDT damit
mehr Tumorgewebe erfasst.[1]
Im Rahmen dieses Projekts sollen Phthalocyanine synthetisiert werden, die diese Bedingungen möglichst gut erfüllen. Die Absorption im gewünschten Wellenlängenbereich und die Wasserlöslichkeit
sollen dabei durch Anbringen geeigneter Seitenketten erreicht werden.[2] Über diese Seitenketten
können darüber hinaus weitere Moleküle wie z.B. Antikörper angebunden werden, die die Tumorselektivität erhöhen sollen.[3] Einen wichtigen Teil des Projekts stellt die Trennung, Reinigung und
Analyse der hergestellten Farbstoffe dar.
Ein weiterer Bestandteil des Projekts ist die Analytik der enzymatischen Umsetzung von Ketonen zu
Alkoholen, eines wichtigen Biotransformationsprozesses. Das dabei entstehende Gemisch aus
optischen Isomeren kann nur mit aufwändiger gaschromatographischer Analytik qualitativ und quantitativ untersucht werden.
Dazu sollen Methoden und Verfahren entwickelt werden, mit denen die enzymatischen Prozesse
sowohl im Labor, in der Entwicklung als auch produktionsbegleitend schnell und zuverlässig bewertet
werden können.
Kooperationspartner:
Wir arbeiten zusammen mit der Fa. Bioworx, Adlershof, einem Biotechnologielabor, sowie der
Chiracon GmbH, Luckenwalde, einem Biotechnologischen Entwicklungs- und Produktionsbetrieb.
Darüber hinaus besteht eine Kooperation mit Prof. Dr. J. Szafranek von der Universtität Gdansk in
Polen.
Literatur:
[1]
a) R. Bonnet, Chemical Aspects of Photodynamic Therapy, Gordon and Breach Science Publishers, Australia, Canada, France, Germany, India, Japan, Luxembourg, Malaysia, The Netherlands, Russia, Singapore, Switzerland, 2000. b) R. Senz, G. Müller, Minimal Invasive Medizin
1994, 155-160.
[2]
a) M. J. Cook et al., J. Chem. Soc., Perkin Trans. 1 1988, 2453-2458. b) H. Kliesch et al., Liebigs
Ann. 1995, 1269-1273. c) B. Cosimelli et al., Tetrahedron 2003, 10025-10030.
[3]
R. Senz, Forschungsbericht, Technische Fachhochschule Berlin 2003-2004, 41-43.