ISBN 978-3-8439-3395-7

978-3-8439-3395-7, Reihe Pharmazeutische Chemie

Franziska Klitsche
Darstellung und Untersuchung von Phosphonsäuren zur stabilen Immobilisierung auf pharmazeutisch relevanten Metalloberflächen

260 Seiten, Dissertation Universität Hamburg (2017), Softcover, A5

Zusammenfassung / Abstract

Selbstassemblierende Monolagen stellen eine hervorragende Möglichkeit dar, um Materialoberflächen gezielt zu modifizieren. Die Immobilisierung solcher Monolagen auf der jeweiligen Oberfläche wird entscheidend durch die Ankereinheit beeinflusst. Phosphonsäurederivate gewinnen in ihrer Verwendung zur Verankerung von Molekülen auf Oberflächen zunehmend an Bedeutung. Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der Synthese verschiedener Phosphonsäurederivate und deren Immobilisierung auf unterschiedlichen Metallnanomaterialien bis hin zu Titanträgern. Um die Bindungseigenschaften der Phosphonsäuren und den Einfluss auf die Bindungsstabilität durch unterschiedlich valente Phosphonsäurederivate zu untersuchen, wurden die Adamantanmono-, -di- und -triphosphonsäure hergestellt und auf Metallnanomaterialien immobilisiert. Die Charakterisierung der so modifizierten Materialien erfolgte mit Hilfe verschiedener analytischer Verfahren. Durch die gewonnenen Daten konnte gezeigt werden, dass die Beschichtung aller in der Arbeit untersuchten Materialien erfolgreich durchgeführt werden konnte. Schließlich wurde die Stabilität der jeweiligen Immobilisierung auf den Materialien in Pufferlösungen definierter pH-Werte ermittelt. Außerdem konnte die erfolgreiche Immobilisierung der Adamantanmonophosphonsäure auf Titanträgern durchgeführt und analytisch mit Hilfe von Kontaktwinkelmessungen und ToF-SIMS-Untersuchungen nachgewiesen werden.

Des Weiteren beschäftigt sich die vorliegende Arbeit mit der Darstellung weiterer Phosphonsäuren auf der Basis von Adamantan, welche über eine zusätzliche Effektoreinheit am vierten Brückenkopfatom des Adamantankerns verfügen. Hierfür sollte zunächst mit Hilfe kurzer Synthesesequenzen ein Zugang zu diesen Verbindungen erhalten werden. Um Effektor-funktionalisierte Adamantyltriphosphonsäuren zu erhalten, wurden etablierte Syntheseprotokolle für die Darstellung Effektor-funktionalisierter Adamantyltricarbonsäuren verwendet und entsprechend modifiziert. Allerdings blieben diese Versuche ohne Erfolg, sodass eine mehrstufige Syntheseroute verfolgt wurde, die schließlich zu den gewünschten Adamantanphosphonsäurederivaten führte. Dazu wurden zunächst die Phosphonsäurebausteine und das jeweilige Adamantankernfragment separat hergestellt und in einer Kupplungsreaktion erfolgreich miteinander verknüpft. So konnten multivalente, Brückenkopf-funktionalisierte Phosphonsäuren erfolgreich dargestellt werden.