Synthese mehrfach fluorierter MUC1-Glycopeptide für die Entwicklung tumorselektiver Vakzine und Untersuchung Mikroreaktor-unterstützter Bausteinsynthesen

Zur Entwicklung einer selektiven Tumorimmuntherapie wurden im Rahmen dieser Dissertation potentielle Vakzine dargestellt. Als Leitstruktur für die Impfstoffkandidaten diente das Oberflächenglycoprotein MUC1, das durch fehlregulierte Enzymaktivitäten auf malignen Zellen strukturell verändert überexprimiert wird. Hierbei wurde insbesondere der Einfluss von Fluorsubstituenten in der Glycanseitenkette auf die Immunogenität und die Spezifität der Vakzine untersucht. Dazu wurde ein dreifach fluoriertes Analogon an Tetanus Toxoid (TTox) als Trägerprotein angebunden und in Immunisierungsstudien an transgenen Mäusen konnten hohe Selektivitäten und starke Immunantworten nachgewiesen werden. Die Darstellung des 20 Aminosäuren umfassenden Glycopeptides erfolgte an der festen Phase, wobei unterschiedlich fluorierte Thomsen-Friedenreich-Antigenanaloga anstelle eines Threonins in die Sequenz eingebaut wurden. Diese Bausteine wurden durch Glycosylierungsreaktionen fluorierter Donoren sowie Akzeptoren hergestellt, wobei Letztere durch nachträgliche Fluorierungen der Glycosylaminosäure erhalten wurden. Darüber hinaus wurde die Durchführung der komplexen Glycosylierungsreaktionen in Mikroreaktoren am Beispiel zweier fluorierter Glycosylaminosäuren untersucht. Neben der raschen Optimierung der Reaktionsparameter in Durchflussreaktoren konnte die direkte Umsetzung in einem mikrostrukturierten Reaktor in den präparativen Maßstab demonstriert werden.

In the present thesis the preparation of potential vaccines for the development of a tumor-immune therapy is described whereas the MUC1-glycoproteine has been used as leading structure. On malignant cells this glycopeptide is overexpressed and due to incorrect enzyme activities its structure differs from healthy cells. In detail, the influence of fluorine as substituent in the carbohydrate side chains on selectivity an immunogenicity of such a vaccine candidate has been investigated. The use of a conjugate of a threefold fluorinated MUC1-analogue and tetanus toxoid (TTox) as carrier protein in immunization studies on transgenic mice lead to strong immune responses and simultaneously to high selectivity. The syntheses of the 20 amino acids comprising glycopeptides were carried out in a solid phase reactor whereas variably fluorinated Thomsen-Friedenreich antigen analogues were installed in the sequence instead of a threonine. These building blocks have been synthesized by glycosylation reactions of different fluorinated glycosyl donors and acceptors. Regarding the preparation of the latter the fluorination was done after the glycosyl amino acids have been synthesized. In addition the application of microreactors as a tool for the complex glycosylation reactions was investigated for two different fluorinated glycosyl amino acids. The possibility of a fast optimization of reaction parameters as well as the easy transfer into a preparative process have been demonstrated.