Strukturaufklärung von Naturstoffen aus marinen und terrestrischen Quellen

Abstract

Die Dissertation ist gesperrt bis zum 03. August 2025 !

Schwämme gelten seit jeher als reichhaltige Quelle von Naturstoffen, wobei insbesondere die Gattung Ircinia als prominenter Vertreter der Sesterterpen- Produzenten gilt. Der hier vorgestellte Schwamm Ircinia wistarii war als Ircinianin- Produzent bekannt. Die Ircinianin-Familie konnte später um weitere Derivate ergänzt werden, die allerdings auch in Schwämmen der Gattung Psammocinia gefunden wurden. Die vorliegende Studie konnte neben Ircinianin nun auch diese Derivate zum ersten Mal bei der Gattung Ircinia nachweisen, wobei zusätzlich zwei neue Verbindungen, Ircinianin Lacton B und C, identifiziert wurden. Deren Struktur wurde durch umfängliche spektroskopische Untersuchungen aufgeklärt und belegt. Zur Bestimmung der Stereochemie wurde zudem eine Kristallstruktur von Ircinianin angefertigt. So konnten erstmalig, auf Basis des natürlich gebildeten Terpens, alle Stereozentren der Substanz bestimmt werden. Die Arbeit gibt zudem eine detaillierte theoretische Abhandlung über die Biosynthese von Ircinianin und seinen weiteren Strukturverwandten, sodass die Kohlenstoffgerüste zusätzlich durch metabolische Prinzipien überprüft und bestätigt werden konnten. Zudem wurde mit Ircinianin, dem Stammvater der Klasse, eine der breitesten Bioaktivitätstestungen im gesamten Bereich der marinen Naturstoffforschung durchgeführt, die sich zum einen auf biomedizinisch relevante Felder im Kontext der antimikrobiellen und antitumoralen Aktivitäten als auch auf ökologische Funktionen im Bereich des marinen Antifoulings fokussierte. So konnte für Ircinianin erstmalig eine moderate Wirkung gegenüber den Protozoen P. falciparum und L. donovani beschrieben werden. Im Bereich der terrestrischen Naturstoffe wurde das bisher nur unvollständige beschriebene Lassopeptid Nocapeptin A aus Nocardia terpenica vollumfänglich durch umfangreiche NMR-Studien strukturell charakterisiert. Dabei wurden modernste Techniken, wie etwa das 1H-13C LR-HSQMBC Experiment, eingesetzt. Die aufgeklärte Struktur ist innerhalb der Klasse der Lassopeptide der erste Vertreter mit einem zusätzlichen Ringschluss, der durch eine N-C-Verknüpfung zwischen den zwei Seitenketten von Tryptophan und Tyrosin hervorging. Somit ist das hier vorgestellte Nocapeptin A der erste Vertreter polyzyklischer Lassopeptide der Klasse II. Ergänzt wurden diese strukturellen Untersuchungen durch verschiedene Bioaktivitätstestungen, die eine moderate antibakterielle Aktivität gegenüber Micrococcus luteus aufzeigten.