Ampakine CX546 bolsters energetic response of astrocytes: a novel target for cognitive-enhancing drugs acting as alpha-amino-3-hydroxy-5-methyl-4-isoxazolepropionic acid (AMPA) receptor modulators.

Glutamate was previously shown to enhance aerobic glycolysis i.e. increase glucose utilization and lactate production with no change in oxygen levels, in mouse cortical astrocytes by a mechanism involving glutamate uptake. It is reported here that a similar response is produced in both hippocampal and cerebellar astrocytes. Application of the cognitive-enhancing drug CX546 promoted further enhancement of glucose utilization by astrocytes from each brain area following glutamate exposure. alpha-Amino-3-hydroxy-5-methyl-4-isoxazolepropionic acid (AMPA) receptors represent the purported molecular target of cognitive-enhancing drugs such as CX546, and the presence of AMPA receptor subunits GluR1-4 was evidenced in astrocytes from all three regions by immunocytochemistry. AMPA itself did not stimulate aerobic glycolysis, but in the presence of CX546, a strong enhancement of glucose utilization and lactate production was obtained in cortical, hippocampal and cerebellar astrocytes. The effect of CX546 was concentration-dependent, with an EC(50) of 93.2 microm in cortical astrocytes. AMPA-induced glucose utilization in the presence of CX546 was prevented by the AMPA receptor antagonist 6-cyano-7-nitroquinoxaline-2,3-dione (CNQX) and the negative modulator GYKI 52466. In addition, the metabolic effect of CX546 in the presence of AMPA was mimicked by the AMPA receptor modulator cyclothiazide. Our data suggest that astrocyte energetics represents a novel target for cognitive-enhancing drugs acting as AMPA receptor modulators.

Cyclooxygenase-2 controls energy homeostasis in mice by de novo recruitment of brown adipocytes.

Obesity results from chronic energy surplus and excess lipid storage in white adipose tissue (WAT). In contrast, brown adipose tissue (BAT) efficiently burns lipids through adaptive thermogenesis. Studying mouse models, we show that cyclooxygenase (COX)-2, a rate-limiting enzyme in prostaglandin (PG) synthesis, is a downstream effector of beta-adrenergic signaling in WAT and is required for the induction of BAT in WAT depots. PG shifted the differentiation of defined mesenchymal progenitors toward a brown adipocyte phenotype. Overexpression of COX-2 in WAT induced de novo BAT recruitment in WAT, increased systemic energy expenditure, and protected mice against high-fat diet-induced obesity. Thus, COX-2 appears integral to de novo BAT recruitment, which suggests that the PG pathway regulates systemic energy homeostasis.

4,5-Dihydro-1,3-dioxepine als chirale Bausteine in der enantioselektiven organischen Synthese

Durch asymmetrische Doppelbindungsisomerisierung mittels Me-DuPHOS-modifizierter Dihalogen-Nickel-Komplexe als Katalysatorvorstufen lassen sich aus 2-Alkyl-4,7-dihydro-1,3-dioxepinen hochenantiomerenreine 2-Alkyl-4,5-dihydro-1,3-dioxepine erhalten. Ein Ziel dieser Arbeit war es, die bisher noch unbekannte Absolutkonfiguration dieses Verbindungstyps zu bestimmen und darüber hinaus ihre Einsatzfähigkeit in der enantioselektiven organischen Synthese zu untersuchen. Zu diesem Zweck wurden enantiomerenangereichertes 2-Isopropyl- und 2-tert-Butyl-4,5-dihydro-1,3-dioxepin mit m-Chlorperbenzoesäure epoxidiert. Dabei bildeten sich die entsprechenden 3-Chlorbenzoesäure-(2-alkyl-5-hydroxy-1,3-dioxepan-4yl)-ester in hohen Ausbeuten und Diastereoselektivitäten. Von den vier zu erwartenden Diastereomeren wurden jeweils nur zwei mit einer Selektivität von mehr als 95:5 gebildet. Im Fall des 3-Chlorbenzoesäure-(2-isopropyl-5-hydroxy-1,3-dioxepan-4yl)-esters konnte das Haupt-diastereomer kristallin erhalten werden. Durch röntgenspektroskopische Untersuchung war es möglich, die Relativ-Konfiguration dieser Verbindung zu bestimmen. Die Ester lassen sich unter Ringverengung in 2-Alkyl-1,3-dioxan-4-carbaldehyde umlagern. Ausgehend von diesen Carbaldehyden stehen zwei Synthesewege zur Verfügung, welche zu Verbindungen führen deren Absolutkonfiguration bereits bekannt ist. So erhält man durch Reduktion 2-Alkyl-1,3-dioxan-4-yl-methanole, welche sich in 1,2,4-Butantriol überführen lassen. Oxidation ergibt die 2-Alkyl-1,3-dioxan-4-carbonsäuren, aus denen 3-Hydroxytetrahydrofuran-2-on gewonnen werden kann. Messung des Drehwertes dieser beiden literaturbekannten Verbindungen liefert nicht nur Information über deren Enantiomerenreinheit sondern ebenfalls über die Konfiguration ihres Stereozentrums. In Kombination mit der Relativ-Konfiguration des Esters ist somit ein Rückschluss auf die Absolutkonfiguration der eingesetzten 4,5-Dihydro-1,3-dioxepine möglich. Die auf den beschriebenen Wegen gewonnenen Substanzen finden Anwendung in der stereoselektiven organischen Synthese. Löst man die Chlorbenzoesäureester in Dichlormethan und behandelt sie mit wässriger Salzsäure, so entstehen die bicyclischen 2-Alkyltetrahydrofuro[2,3-d][1,3]dioxole. Auch bei diesen Verbindungen konnten hohe Enantio- und Diastereoselektivitäten erzielt werden. Der intermolekular verlaufende Reaktionsmechanismus der Bicyclus-Bildung, welcher unter Abspaltung eines den Alkylrest tragenden Aldehyds und dessen Neuanlagerung unter Ausbildung eines Acetals verläuft, konnte in dieser Arbeit durch ein Kreuzungsexperiment bestätigt werden. Umacetalisierung der Bicyclen liefert 2-Methoxytetrahydrofuran-3-ol, aus dem durch Acetalspaltung Tetrahydrofuran-2,3-diol erhalten wird, das die Halbacetalform der entsprechenden Desoxytetrose darstellt, die auf diese Weise in einer de novo-Synthese hergestellt werden kann.

Gas Chromatographic Determination of Cyprodinil, Fludioxonil, Pyrimethanil, and Tebuconazole in Grapes, Must, and Wine

A rapid and simple gas chromatographic method for determinating cyprodinil, fludioxonil, pyrimethanil, and tebuconazole in grapes, must, and wine is described. An on-line microextraction method was used with a one-step extraction-partition procedure. Nitrogen-phosphorus and mass spectrometric detectors were used, because of their low sensitivity and high selectivity. Because of high selectivity of detector, no cleanup was necessary and the extract was concentrated 5 times. Recoveries from fortified grapes, must, and wine ranged from 93 to 110%. Limits of determination were 0.05 mg/kg for cyprodinil and pyrimethanil and 0.10 mg/kg for fludioxonil and tebuconazole.