Angewandte Chemie

Cover image for Vol. 127 Issue 27

Chefredakteur: Peter Gölitz, Stellvertreter: Neville Compton, Haymo Ross

Online ISSN: 1521-3757

Associated Title(s): Angewandte Chemie International Edition, Chemistry - A European Journal, Chemistry – An Asian Journal, ChemistryOpen, ChemPlusChem, Zeitschrift für Chemie


Den vollständigen Artikel und die Anschrift des Autors finden Sie in Angew. Chem 1998, 110 (19), 2864

Scharfes Schwert nachgeschmiedet

Forschern gelang ein bedeutender Schritt in der Totalsynthese
des wichtigen Antibiotikums

Wenn bei schweren Infektionen nichts anderes mehr hilft, greifen Ärzte heute zum Antibiotikum Vancomycin: Dieser Wirkstoff gehört zu den letzten, die gegen besonders widerstandsfähige, potentiell tödliche Keime wie den Penicillin-resistenten Staphylococcus aureus noch helfen. Obwohl bereits 1956 in einem Pilz entdeckt, gab es bislang keine Möglichkeit, dieses Medikament aus einfachen Bausteinen auf synthetischem Wege herzustellen. Das Rennen, das deshalb in den letzten Jahren um die erste Totalsynthese dieses Wirkstoffs entbrannt war, ist nun entschieden: Die ersten, die einen detaillierten Herstellungsweg vorstellten, waren Chemiker einer Arbeitsgruppe um den Harvard-Naturstoffexperten David A. Evans. Als zweites ging - mit nur wenigen Tagen Rückstand - ein Team um den Chemiker K.C. Nicolaou vom kalifornischen Scripps Research Institute durchs Ziel.

Viele Pharmawirkstoffe, die aus Organismen wie Pilzen, Bakterienarten, Algen und einigen höheren Lebewesen isoliert werden, sind sehr kompliziert aufgebaut. Ihr Nachbau im Labor gilt daher in Chemikerkreisen als hohe Kunst: Die Evans-Synthese des Vancomycins zum Beispiel umfaßt 40 Schritte von der einfachsten Ausgangschemikalie bis zum Endprodukt, das dem natürlichen Vorbild 1:1 gleicht.

Das Vancomycin-Molekül enthält 174 Kohlenstoff-, Wasserstoff-, Stickstoff- und Sauerstoff- sowie zwei Chloratome (zum Vergleich: Im Penicillin-Grundkörper sind es lediglich 26 Atome). Besondere Herausforderung waren für die Chemiker drei eigentlich bewegliche Bausteine, die im sperrigen Originalmolekül an der Drehung um ihre Längsachse gehindert sind, wie Zahnräder, die sich gegenseitig blockieren. Die Chemiker mußten also einen Herstellungsweg wählen, der nicht nur alle Atome an die richtige Position bringt, sondern diese Bausteine auch stets in der richtigen Stellung festhält. Denn nur die richtige "Zahnradstellung" verleiht dem Molekül die äußere Form, die für die antibakterielle Wirkung so wichtig ist.

Die neuen Totalsynthesen sind sicher keine Konkurrenz zu der bisherigen Herstellungsmethode, bei der man den Wirkstoff aus Mikroorganismen gewinnt. Vielmehr hoffen die Forscher, durch kleine Variationen am Vancomycin-Molekülgerüst neue Spielarten dieses Wirkstoffs entwerfen und testen zu können - denn es gibt bereits Bakterienstämme, die sogar gegen dieses Super-Antibiotikum resistent geworden sind.

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