Untersuchung von Cyclodextrinkomplexen - OPUS - Universität ...

110 Ergebnisse und Diskussion
5.3.2 Ergebnisse der Dockingexperimente
Mit den zehn ausgewählten β-Cyclodextrinstrukturen als Rezeptoren wurden für die
Sulfonamidarzneistoffe in den verschiedenen Protonierungstufen (vgl. Kap. 4.1.2.2,
Anh. 8.4.2) Dockingstudien durchgeführt. Die Berücksichtigung der geladenen Zustände
erscheint auf den ersten Blick nicht unbedingt angebracht. Man würde eigentlich davon
ausgehen, dass jeweils die ungeladene und damit am schlechtesten wasserlösliche Form
Komplexe mit Cyclodextrinen bildet. Wie jedoch in Kaptitel 5.1.2 aufgezeigt, liegen Hinweise
vor, dass auch andere Zustände der Sulfonamide Komplexe mit Cyclodextrinen bilden
können. Deshalb wurden bei den im Folgenden beschriebenen Versuchen alle denkbaren
Protonierungszustände berücksichtigt, auch wenn ihr Auftreten in Lösung nur unter
drastischen Bedingungen, unter denen auch Cyclodextrine instabil wären, möglich ist.
5.3.2.1 Energetische Betrachtung
Die Auswertung der Dockingergebnisse erfolgte zuerst energetisch. Die estimated free
energy of binding (EFB) wurde als Maß für die Stärke der Komplexbindung herangezogen.
Für jede Kombination aus einem der zehn Cyclodextrinkonformere und dem jeweiligen
Gastmolekül wurde die Komplexstruktur mit der niedrigsten EFB, also diejenige mit dem
größten negativen Betrag, (EFBmin) bestimmt (s. Anh. 8.4.8). Daneben wurde aus allen zehn
Dockingstudien derjenige Komplex bestimmt, der insgesamt die niedrigste EFBmin erzielte
und dessen Struktur somit als günstigste und plausibelste für den jeweiligen Gast
angesehen werden kann.
In Tabelle 5.12 sind die niedrigsten erzielten EFBmin-Werte für die ungeladenen Sulfonamide
im Vergleich zu Referenzen angegeben. Die Absolutwerte der EFB liegen in einem
ähnlichen Bereich mit dem Minimum für Sulfanilamid (SNA). Sie sind allerdings gegenüber
den experimentell bestimmten Werten und Literaturangaben etwa um den Faktor 2 zu hoch.
Tab. 5.12: Freie Energie aus praktischen Experimenten, Literatur und computerchemischen Versuchen
EFB (Docking, ungeladen)
[kJ/mol]
ΔG 0 (experimentell)
[kJ/mol]
ΔG 0 (Literatur) [67]
[kJ/mol]
SDZ SDD SFZ SGD SMR SMT SMZ SNA STZ
-31.1 -34.2 -30.7 -28.2 -32.4 -30.5 -31.3 -25.7 -30.3
-14.5 -11.2 -15.6 -15.1 -13.1 -13.7 -15.1 -12.3 -18.6
-15.7 -11.8 -15.6 -14.6 -14.4 n.v. -15.8 -11.4 -19.2
Der Grund für die erwähnten signifikanten Abweichungen ist wahrscheinlich, dass das
verwendete Dockingprogramm Autodock 3.0 nicht optimal für die Wechselwirkungen
zwischen Cyclodextrinen und ihren Gästen parametrisiert ist, sondern für die
Charakterisierung von Protein-Ligand-Wechselwirkungen ausgelegt ist. Generell muss man