English Title: Tryptophan-Derivates in marine Inverterbrates : Isolation, Structure and Function

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Abstract

Die Isolierung von Flustra foliacea wurde von einer Dereplikation mit HPLC-MS, Tandem MS/MS Technik und einem Cytotoxizitätstest gegen die Krebszelllinie HCT-116 begleitet. Flustramin A (133), Flustramin D (135) und Dihydroflustramin C (132)wurden isoliert und zeigten cytotoxische Aktivität. Als neuer Naturstoff konnte Deformylflustrabromin mittels HPLC isoliert werden. Es wirkte cytotoxisch, antibakteriell gegen Staphylococcus aureus und fungizid gegen Candida albicans. Der erstmals chemisch untersuchte subtropische Schwamm Hymen-iacidon heliophila (Wilmington/North Carolina) ist ein Gezeitenschwamm, der bei Ebbe trocken fällt und somit der direkten Sonneneinstrahlung ausgesetzt ist. Er wurde deshalb auf einen chemischen Schutzmechanismus hin untersucht. Als Hauptmetabolit konnte 5-Hydroxytryptophan (186) isoliert werden, das ein Redoxpotential mit antioxidativen Möglich-keiten besitzt. Mehrere Aufsammlungen wurden mittels HPLC und NMR-Spektroskopie quantifiziert. Der durchschnittliche Gehalt von (0.45 ± 0.23) bestätigte die Hypothese von Jovanovic, der die Möglichkeit 5-HTP als Antioxidans in Organismen postulierte. Um dieses zu untermauern wurde (186) auf seine antioxidative Wirkung in Zellsystemen untersucht. Hierfür wurde ein Bioassay entwickelt, der darauf basiert, dass Antioxidantien die Apoptose verringern. Monozyten wurden mit UV-Licht der Wellenlänge 254 nm bestrahlt. Es konnte tatsächlich gezeigt werden, dass 5-HTP (186) die Apoptose deutlich verringerte. Oroidin (5)ist eine zentrale Verbindung aus dem Schwamm Agelas dispar, deren Biosynthese noch nicht geklärt wurde. Durch Applikation von [1,2-13C2] Acetat sollten orientierende Kenntnisse gewonnen werden. Dafür wurde ein Verabreichungssystem entwickelt, das sich direkt am Riff einsetzen ließ. Die entwickelten Retardtabletten setzten ca. 50 des Wirkstoffes innerhalb von 3 h frei, die Kinetik wurde mittels NMR-Spektroskopie bestimmt.

Translation of abstract (English)

The isolation of the bryozoa Flustra foliacea were done by dereplication with HPLC-MS, Tandem MS-MS and a cytotoxic bioassy against HCT-116 cells. Flustramine A (133) flustramine D (135) and dihydroflustramin C (132) were isolated. The new compound deformylflustrabromine were isolated by HPLC and showed cytotoxic, antibacterial activity against Staphylococcus aureus and antifungal activity against Candida albicans.The intertidal sponge Hymeniacidon heliophila needs a protection mechanism against UV-light. As the main compound 5-Hydroxytryptophan (5-HTP) (18+6) were isolated. 5-HTP has a high oxidation potential, which could have the function of an antioxidant. The analytical quantification of 5-HTP in different collected sponges of Hymeniacidon heliophila showed a average content of (0.45 ± 0.23) An Apoptosis-assay showed clearly that 5-Hydroxytryptophan can reduce apoptosis caused by UV-light. Oroidin (5) is the main compound of the sponges Agelas sp. The biosynthesis couldn’t be clarified until now. The application of [1,2-13C2] acetat should bring new conceptions of the biosynthesis. The applicationsystem of slow release tabletts was developed to applicate the labled compound directly on the reef.