Os suplementos alimentares e compostos emagrecedores a base de extratos vegetais têm uso muito difundido e indiscriminado, principalmente pela diversidade de produtos disponíveis e facilidade de acesso aos mesmos, aliada à falsa crença popular de que “o que é natural não faz mal”. Produtos contendo a associação de psinefrina, efedrina, salicina e cafeína são amplamente consumidos pela população. Entretanto, a efetividade e, sobretudo, a segurança da associação dessas substâncias ainda não é conhecida, visto que estudos sobre o sinergismo farmacológico e toxicológico dessa associação ainda são praticamente inexistentes. Logo, o objetivo deste trabalho foi elucidar o perfil toxicológico agudo e subcrônico, incluindo avaliação do estresse oxidativo e de alterações fisiológicas, bem como o desenvolvimento de metodologias que permitam analisar e quantificar o teor dessas substâncias nos produtos comerciais. Para avaliação da toxicidade aguda, doses de 300, 350 e 400 mg/kg da associação de p-sinefrina, efedrina, salicina e cafeína (10:4:6:80) foram testadas via oral em camundongos machos e fêmeas. Foi possível observar redução da atividade locomotora, ptose (em todas as doses em ambos os sexos), convulsões (350 mg/kg em fêmeas e 400 mg/kg em machos e fêmeas), além de salivação, agitação, piloereção em fêmeas, bem como mortes em machos (350 e 400 mg/kg) oriunda de hemorragia cardiopulmonar. Redução na atividade locomotora foi confirmada através do teste de atividade locomotora espontânea em machos que mostrou diminuição significativa (p<0,01) em todos os grupos tratados, sendo o mesmo resultado observado quando do teste de temperatura corporal, havendo decréscimo da mesma em todas as doses testadas. O teste de rota-rod mostrou ocorrência de neurotoxicidade em machos tratados com 400 mg/kg. A DL50 da mistura foi estimada entre 350 e 400 mg/kg. No teste de avaliação da toxicidade subcrônica, ratos machos e fêmeas foram tratados por via oral com a mesma mistura por 28 dias consecutivos nas doses de 50, 75, 100 e 150 mg/kg. Avaliações hematológicas, bioquímicas e de marcadores de estresse oxidativo foram realizadas, observando-se ocorrência de peroxidação lipídica e de dano hepático e renal em ratos machos (100 e 150 mg/kg), além de diminuição da GSH em todos os machos tratados. Nas fêmeas não houve indicação de estresse oxidativo, mas sim, ocorrência de alterações hepáticas não conclusivas. O diferente perfil de toxicidade apresentado por machos e fêmeas sugere influência hormonal sobre os efeitos fármaco-toxicológicos da mistura. Os resultados obtidos mostraram que a associação de p-sinefrina, efedrina, salicina e cafeína, nas doses testadas, apresenta considerável perfil de toxicidade, tanto agudo quanto subcrônico, indicando a necessidade de testes toxicológicos mais detalhados para total elucidação dos efeitos, incluindo avaliações relacionadas à influência da presença de estrogênio, avaliações que permitam períodos mais longos de exposição e avaliação de outros marcadores de estresse oxidativo, visto o grande número de acidentes toxicológicos relatados após utilização de suplementos alimentares e compostos emagrecedores cujas formulações frequentemente contém essa associação de substâncias. Com base no desenvolvimento da metodologia de análise, a extração em fase sólida com cartuchos de troca iônica SCX, seguida de extracção líquido-líquido com clorofórmio, subsequente reação de derivatização com anidrido trifluoroacético e posterior análise em CG/DIC (e GC/EM para confirmação) pode ser considerada uma alternativa promissora para analisar simultaneamente sinefrina, efedrina e cafeína em suplementos alimentares e compostos emagrecedores. O método por CG/DIC foi validado pela definição da faixa de linearidade para as substâncias (50, 100, 200, 500, 1000 e 2000 ug/mL para octopamina efedrina e p-sinefrina e 250, 500, 1000, 2500, 5000 e 10000 ug/mL para cafeína), limite de detecção, limite de quantificação, precisão, exatidão, seletividade, especificidade e robustez. O método de análise desenvolvida pode ser utilizado no controle de qualidade de produtos, para identificar e quantificar estas substâncias em uma ampla variedade de matrizes. / Dietary supplements and weight loss compounds plant-based are indiscriminate and widespread use, mainly for the diversity of products available and easy acess to them, coupled with the false popular belief that “what is natural does not hurt”. Products containing p-synephrine associated to ephedrine, salicin and caffeine are largely consumed. However, the effectiveness and safety of this mixture is still unknown, since studies about pharmacological and toxicological synergism are still nonexistent. Therefore, the aim of this study was evaluate the acute and subchronic toxicological profile, including assessment of oxidative stress physiological alterations, as well as the development of methodologies to analyze and quantify these substances in commercial products. To acute toxicological evaluation, 300, 350 and 400 mg/kg doses of association of p-synephrine, ephedrine, salicin and caffeine (10:4:6:80 w/w) were tested by oral gavage in male and female mice and was possible to observed a reduction in locomotor activity and ptose (in all treated groups for both male and female mice), seizures (350 mg/kg in female and 400 mg/kg in male and female), besides salivation, agitation and piloerection in female. Deaths occurred in male (350 and 400 mg/kg) and necropsy showed cardiopulmonary hemorrhage. The decrease in locomotor activity was confirmed throught the spontaneous locomotor activity, in which the number of crossings significantly decreased (p<0.01) in all treated groups, being the similar result obtained in body temperature evaluation, reducing in the all same doses. The rotarod test showed neurotoxicity in male treated with 400 mg/kg. The LD50 of the mixture was estimated between 350 and 400 mg/kg. In subchronic toxicity evaluation, male and female rats were treated by oral gavage with the mixture for 28 consecutive days at doses of 50, 75, 100 and 150 mg/kg. Hematological, biochemical and oxidative stress biomarkers were performed and showed lipid peroxidation, and hepatic and renal damages in male rats (100 and 150 mg/kg) and reduction in GSH levels and all treated male groups. In females, there were no indications of oxidative stress, but were observed not conclusive hepatic enzyme changes. The different toxicity profile displayed by male and female rats suggests hormonal influence in mixture effects. All the results obtained showed that the association of p-synephrine, ephedrine, salicin and caffeine in tested doses has considerable toxicity both acute and subchronic profiles, indicating the need of more detailed investigations for elucidate all the effects, including assessments related to protector role of estrogen, and more longterm studies of exposure, besides evaluations of more oxidative biomarkers, since the large number of toxicological report cases related to these products whose formulations usually contain these substances´s combination. On the basis of analytical methodology development, the SPE with SCX stationary phases followed by liquid-liquid extraction with chloroform and subsequent derivatization with anhydride trifluoroacetic and GC/FID (and GC/MS confirmation) analysis can be considered a promising alternative to analyze simultaneously synephrine, ephedrine and caffeine in supplements and weight loss products. The GC/FID method was validated by defining the linearity (50, 100, 200, 500, 1000 and 2000 μg/mL to ephedrine, octopamine and p-synephrine and 250, 500, 1000, 2500, 5000 and 10000 μg/mL to caffeine), limit of detection, limit of quantification, precision, accuracy, selectivity, specificity and robustness. The analysis method developed can be used in quality control to identify and quantificate these substances in a wide range of matrices.

The aim of the thesis was to analyze the historical pharmaceutical preparations, including the determination of the active substance and identify theirs possible degradation products. A historical pharmaceutical preparation of naloxone was analyzed by mass spectrometry. Historical pharmaceutical preparations of adrenaline and ephedrine were analyzed by UHPLC-MS and were quantified using a calibration curve. In the historical injection solution of naloxone, "NARCAN", dated around 1980, there were no significant degradation products and the measured mass and UV spectrum was consistent with the spectrum of naloxone. The analyzed sample of naloxone was stable even after 35 years of storage. In the analyzed historical injection solution of adrenaline, "Adrenalin Hydrochlor., Dr. Heisler" (dated between 1917 and 1938) was determined 5.26 ± 0.11 % of the declared amount of adrenaline. In the measured spectras were noticeable degradation products, which have not been described in the literature yet and their identification was beyond the scope of this paper. The analyzed sample of adrenaline was almost completely degraded during about ninety years. The stability test carried out with four standard solutions of adrenaline proved influence of oxygen, light, temperature and time on the degradation of adrenaline. In...

O Brasil ocupa posição de destaque no consumo mundial de anfetaminas, contrariamente à tendência mundial de retração. Devido aos efeitos colaterais e ao alto potencial de abuso, a produção e comercialização de anfetaminas vêm sendo controladas no mundo inteiro. Com a restrição de uso, houve um retorno a procura pelos equivalentes naturais, especialmente as efedrinas presentes em diversas especialidades farmacêuticas, utilizadas no tratamento de doenças respiratórias. São componentes de vários compostos emagrecedores, suplementos alimentares e dietéticos utilizados para perda de peso e ganho de massa muscular. Face ao uso indiscriminado e a grande incidência de resultados falso-positivos nos testes de triagem para anfetaminas por imunoensaio enzimático homogêneo, fazem-se necessários testes confirmatórios. Neste sentido, este trabalho se propôs a desenvolver um método confirmatório simples e rápido para detecção, identificação e quantificação de efedrinas (efedrina/pseudoefedrina) em amostras de urina por por cromatografia a gás / espectrometria de massas-massas (CG/EM/EM), passível de ser adotado na rotina de laboratórios de análises toxicológicas. Devido à complexidade da matriz e as peculiaridades do analito, inicialmente procedeu-se o estudo do tratamento da amostra, considerando as etapas de derivatização, extração, pré-concentração e purificação, de modo a fornecer um extrato límpido, livre de impurezas, interferentes e com melhor sensibilidade, linearidade e seletividade analítica. Os métodos de extração usados foram extração líquido-líquido (ELL), extração em fase sólida (SPE) e microextração em fase sólida (SPME). Os resultados indicaram que o reagente de derivatização ciclohexanona foi o que apresentou melhor desempenho, menor custo e promoveu maior seletividade dos diasterômeros EF/PEF em colunas normais de CG. Sendo que o método mais apropriado para a detecção e identificação de efedrinas/anfetamina por CG/EM é a SPME levando em consideração características como simplicidade, rapidez, custo, recuperação e ausência de interferentes. Entretanto, considera-se valido o uso de SPE para a quantificação, devido à possibilidade de pré-concentração do analito. / Brazil is one of the biggest amphetamine consumers in the world, going against the worldwide retraction tendency. Due to serious adverse effects and high abuse potential, the production and commercialization of amphetamines has been controlled around the world. With the restriction of its use, there was a return in the search of natural equivalents, especially the ephedrines found in many medicines utilized in the treatment of respiratory diseases. Furthermore, they are components of dietary supplements used to lose weight and muscular mass gain. Because of the indiscriminate use and the high incidence of false-positive results in the amphetamines screening tests by enzyme immunoassay technique, it is necessary confirmatory tests. In this way, the aim of this work is to develop a confirmatory simple and quickly method for the detection and quantification of ephedrines (ephedrine and pseudoephedrine) gas chromatography / mass-mass spectrometry (GC/MS/MS), with possibility to be adopted in toxicological analyses laboratorial routine. Due to the complexity of the matrix and analyte peculiarities, initially proceeds the study of sample treatment, considering the derivatization, extraction, pre-concentration and purification steps, obtaining a limpidous extract, free of impurities, interferents and with better sensitivity, linearity and analytical selectivity. The extraction method used were liquid-liquid extraction (LLE), solid-phase extraction (SPE) and solid-phase microextraction (SPME). The results indicate that cyclohexanone was the derivatization agent with the best performance, lower price and good selectivity in diasteromers EF/PEF separation in normal GC columns. The most appropriate method for detection and identification of ephedrines/amphetamine by GC/MS is SPME, considering characteristics as simplicity, speed, cost, recovery and absence of interferents. However, the use of SPE must be considered to quantification, since it allowed analyte pre-concentration.

O Brasil ocupa posição de destaque no consumo mundial de anfetaminas, contrariamente à tendência mundial de retração. Devido aos efeitos colaterais e ao alto potencial de abuso, a produção e comercialização de anfetaminas vêm sendo controladas no mundo inteiro. Com a restrição de uso, houve um retorno a procura pelos equivalentes naturais, especialmente as efedrinas presentes em diversas especialidades farmacêuticas, utilizadas no tratamento de doenças respiratórias. São componentes de vários compostos emagrecedores, suplementos alimentares e dietéticos utilizados para perda de peso e ganho de massa muscular. Face ao uso indiscriminado e a grande incidência de resultados falso-positivos nos testes de triagem para anfetaminas por imunoensaio enzimático homogêneo, fazem-se necessários testes confirmatórios. Neste sentido, este trabalho se propôs a desenvolver um método confirmatório simples e rápido para detecção, identificação e quantificação de efedrinas (efedrina/pseudoefedrina) em amostras de urina por por cromatografia a gás / espectrometria de massas-massas (CG/EM/EM), passível de ser adotado na rotina de laboratórios de análises toxicológicas. Devido à complexidade da matriz e as peculiaridades do analito, inicialmente procedeu-se o estudo do tratamento da amostra, considerando as etapas de derivatização, extração, pré-concentração e purificação, de modo a fornecer um extrato límpido, livre de impurezas, interferentes e com melhor sensibilidade, linearidade e seletividade analítica. Os métodos de extração usados foram extração líquido-líquido (ELL), extração em fase sólida (SPE) e microextração em fase sólida (SPME). Os resultados indicaram que o reagente de derivatização ciclohexanona foi o que apresentou melhor desempenho, menor custo e promoveu maior seletividade dos diasterômeros EF/PEF em colunas normais de CG. Sendo que o método mais apropriado para a detecção e identificação de efedrinas/anfetamina por CG/EM é a SPME levando em consideração características como simplicidade, rapidez, custo, recuperação e ausência de interferentes. Entretanto, considera-se valido o uso de SPE para a quantificação, devido à possibilidade de pré-concentração do analito. / Brazil is one of the biggest amphetamine consumers in the world, going against the worldwide retraction tendency. Due to serious adverse effects and high abuse potential, the production and commercialization of amphetamines has been controlled around the world. With the restriction of its use, there was a return in the search of natural equivalents, especially the ephedrines found in many medicines utilized in the treatment of respiratory diseases. Furthermore, they are components of dietary supplements used to lose weight and muscular mass gain. Because of the indiscriminate use and the high incidence of false-positive results in the amphetamines screening tests by enzyme immunoassay technique, it is necessary confirmatory tests. In this way, the aim of this work is to develop a confirmatory simple and quickly method for the detection and quantification of ephedrines (ephedrine and pseudoephedrine) gas chromatography / mass-mass spectrometry (GC/MS/MS), with possibility to be adopted in toxicological analyses laboratorial routine. Due to the complexity of the matrix and analyte peculiarities, initially proceeds the study of sample treatment, considering the derivatization, extraction, pre-concentration and purification steps, obtaining a limpidous extract, free of impurities, interferents and with better sensitivity, linearity and analytical selectivity. The extraction method used were liquid-liquid extraction (LLE), solid-phase extraction (SPE) and solid-phase microextraction (SPME). The results indicate that cyclohexanone was the derivatization agent with the best performance, lower price and good selectivity in diasteromers EF/PEF separation in normal GC columns. The most appropriate method for detection and identification of ephedrines/amphetamine by GC/MS is SPME, considering characteristics as simplicity, speed, cost, recovery and absence of interferents. However, the use of SPE must be considered to quantification, since it allowed analyte pre-concentration.

O Brasil ocupa posição de destaque no consumo mundial de anfetaminas, contrariamente à tendência mundial de retração. Devido aos efeitos colaterais e ao alto potencial de abuso, a produção e comercialização de anfetaminas vêm sendo controladas no mundo inteiro. Com a restrição de uso, houve um retorno a procura pelos equivalentes naturais, especialmente as efedrinas presentes em diversas especialidades farmacêuticas, utilizadas no tratamento de doenças respiratórias. São componentes de vários compostos emagrecedores, suplementos alimentares e dietéticos utilizados para perda de peso e ganho de massa muscular. Face ao uso indiscriminado e a grande incidência de resultados falso-positivos nos testes de triagem para anfetaminas por imunoensaio enzimático homogêneo, fazem-se necessários testes confirmatórios. Neste sentido, este trabalho se propôs a desenvolver um método confirmatório simples e rápido para detecção, identificação e quantificação de efedrinas (efedrina/pseudoefedrina) em amostras de urina por por cromatografia a gás / espectrometria de massas-massas (CG/EM/EM), passível de ser adotado na rotina de laboratórios de análises toxicológicas. Devido à complexidade da matriz e as peculiaridades do analito, inicialmente procedeu-se o estudo do tratamento da amostra, considerando as etapas de derivatização, extração, pré-concentração e purificação, de modo a fornecer um extrato límpido, livre de impurezas, interferentes e com melhor sensibilidade, linearidade e seletividade analítica. Os métodos de extração usados foram extração líquido-líquido (ELL), extração em fase sólida (SPE) e microextração em fase sólida (SPME). Os resultados indicaram que o reagente de derivatização ciclohexanona foi o que apresentou melhor desempenho, menor custo e promoveu maior seletividade dos diasterômeros EF/PEF em colunas normais de CG. Sendo que o método mais apropriado para a detecção e identificação de efedrinas/anfetamina por CG/EM é a SPME levando em consideração características como simplicidade, rapidez, custo, recuperação e ausência de interferentes. Entretanto, considera-se valido o uso de SPE para a quantificação, devido à possibilidade de pré-concentração do analito. / Brazil is one of the biggest amphetamine consumers in the world, going against the worldwide retraction tendency. Due to serious adverse effects and high abuse potential, the production and commercialization of amphetamines has been controlled around the world. With the restriction of its use, there was a return in the search of natural equivalents, especially the ephedrines found in many medicines utilized in the treatment of respiratory diseases. Furthermore, they are components of dietary supplements used to lose weight and muscular mass gain. Because of the indiscriminate use and the high incidence of false-positive results in the amphetamines screening tests by enzyme immunoassay technique, it is necessary confirmatory tests. In this way, the aim of this work is to develop a confirmatory simple and quickly method for the detection and quantification of ephedrines (ephedrine and pseudoephedrine) gas chromatography / mass-mass spectrometry (GC/MS/MS), with possibility to be adopted in toxicological analyses laboratorial routine. Due to the complexity of the matrix and analyte peculiarities, initially proceeds the study of sample treatment, considering the derivatization, extraction, pre-concentration and purification steps, obtaining a limpidous extract, free of impurities, interferents and with better sensitivity, linearity and analytical selectivity. The extraction method used were liquid-liquid extraction (LLE), solid-phase extraction (SPE) and solid-phase microextraction (SPME). The results indicate that cyclohexanone was the derivatization agent with the best performance, lower price and good selectivity in diasteromers EF/PEF separation in normal GC columns. The most appropriate method for detection and identification of ephedrines/amphetamine by GC/MS is SPME, considering characteristics as simplicity, speed, cost, recovery and absence of interferents. However, the use of SPE must be considered to quantification, since it allowed analyte pre-concentration.

La reconnaissance moléculaire est un phénomène omniprésent dans les systèmes vivants et intervient dans de nombreux processus biologiques comme la reconnaissance cellulaire ou encore la transmission de signaux par les neurotransmetteurs. L’élaboration de molécules synthétiques capables de mimer l’action des récepteurs naturels en complexant sélectivement un substrat cible est, à l’heure actuelle, très recherchée pour la détection ou le diagnostic en biologie et médecine. Parmi l’ensemble des récepteurs synthétiques, les hémicryptophanes sont des molécules cages composées d’un cyclotribenzylène connecté à une autre unité moléculaire par trois bras espaceurs. Les travaux de cette thèse reposent sur l’élaboration de nouveaux hémicryptophanes et l’étude de leurs propriétés de complexation vis-à-vis de molécules d’intérêt biologique. Dans un premier temps, la chiralité de ces récepteurs a été utilisée pour étudier leurs propriétés de reconnaissance stéréosélective face à différents sucres et analogues de neurotransmetteurs. De bonnes diastéréosélectivités et énantiosélectivités ont ainsi pu être observées en milieu organique pour les substrats étudiés. En parallèle, plusieurs hémicryptophanes hydrosolubles ont été synthétisés et ont permis de reconnaitre sélectivement des neurotransmetteurs comme la choline dans l’eau. Enfin, une dernière partie de cette thèse à été consacrée à la mise en place d’une voie de synthèse pour rendre ces récepteurs fluorescents, dans le but d’élaborer par la suite des sondes moléculaires capables de détecter et de suivre spatio-temporellement des molécules d’intérêt biologique dans les systèmes vivants par fluorescence. / Molecular recognition is a very important phenomenon for living systems as it occurs in many biological processes like cell-cell recognition or transmission of signals by neurotransmitters. Nowadays, the design of synthetic host molecules able to mimic natural receptors by complexing selectively a target substrate, is much sought-after for detection or diagnostic in biology and medicine. Among all the different synthetic receptors, hemicryptophanes are cage-shape molecules which are composed of a cyclotribenzylene moiety connected to another molecular unit by three spacer arms. This thesis is about the synthesis of new hemicryptophanes and the study of their complexation properties toward biologically important molecules. First, the stereoselective recognition of carbohydrates and neurotransmitter analogues by these chiral receptors was investigated in organic solvents and revealed good enantioselectivities and diastereoselectivities. In parallel, several water-soluble hemicryptophanes were synthesized and showed an aptitude for recognizing selectively ammonium substrates like choline in water. The last part was devoted to the development of a synthetic pathway to make hemicryptophanes fluorescent, in order to design molecular probes able to track biologically important molecules in living systems by fluorescence.

Zur stereoselektiven Herstellung von α-Hydroxyketonen aus prochiralen Ketonen stellen die Alkoholdehydrogenasen eine ökologische als auch ökonomische Alternative zu den verfügbaren industriellen Syntheserouten dar. Zurzeit stoßen sowohl die Biokatalyse als auch die organische Katalyse bei der Herstellung von sterisch anspruchsvollen α-Hydroxyketonen an ihre Grenzen. Die Synthese von enantiomerenreinem (R)-Phenylacetylcarbinol [(R)-PAC] und S- Phenylacetylcarbinol [(S)-PAC] aus dem prochiralen α-Diketon Phenylpropan-1,2-dion (PPD) stellt eine anspruchsvolle Synthese sowohl für akademische als auch für industrielle Zwecke dar. Diese chiralen Bausteine dienen als Vorgänger bei der Synthese von (‒)-Ephedrin und (+)-Pseudoephedrin. (‒)-Ephedrin und (+)-Pseudoephedrin werden jährlich in großen Mengen hergestellt, was zunehmend ein ernsthaftes ökologisches Problem darstellt. Aufgrund ihrer Toxizität als auch ihre Persistenz in der Umwelt, beispielsweise in Abwasserkläranlagen, wurden sie kürzlich als neu auftauchende Kontaminanten eingestuft. In dieser Arbeit wurde die Biodegradierung der Isomere von Ephedrin untersucht. Dabei wurde der neue Stamm Arthrobacter sp. TS-15 isoliert, welcher mit Ephedrin als einzige Kohlenstoffquelle wachsen kann. Dieser Stamm wurde bei der DSMZ unter der Nummer (DSM 32400) hinterlegt. Das Genom dieses Stammes wurde sequenziert und unter der Zugangsnummer (SDXQ00000000) in der Genbank verwahrt. Anhand verschiedener phylogenetischer Untersuchungen wurde TS-15 als eine Subspezies von Arthrobacter aurescens eingeordnet. Des Weiteren wurde der Einfluss der Isomerie von Ephedrin auf dessen Biodegradierung sowie auf die Wachstumsrate von TS-15 untersucht. Es wurde festgestellt, dass das Isomer (‒)-Pseudoephedrin am langsamsten abgebaut wird und dementsprechend einen negativen Einfluss auf das Kulturwachstum hat. Hingegen zeigte sein Enantiomer (+)-Pseudoephedrin die schnellste Biodegradierung mit einem positiven Effekt auf das Wachstum von TS-15. Anhand der Analyse der Metabolite im Kultivierungsmedium als auch aus den Zellextrakten von TS-15 wurde ein neuer katabolischer einleitender Schritt detektiert, in dem das Ephedrin zu Methcathinon VII oxidiert wird. Zur Bestimmung der oxidierenden Enzyme wurden Proteinanreicherungsverfahren eingesetzt. Mittels Peptidmassenfingerprints wurden 51 Proteinhits ermittelt. Nach einer kombinierten Analyse mittels der Proteinhits und des rationalen Genomminings wurde ein neues Gencluster zum Abbau von Ephedrin identifiziert. Zwei postulierte Dehydrogenasen wurden aus dem Genom isoliert, kloniert und in dem E. coli T7 SHuffle Stamm heterolog exprimiert. Dadurch wurden neue enantiokomplementäre Enzyme entdeckt. Die Pseudoephedrin Dehydrogenase (PseDH) ist enantiospezifisch für (+)-S,(N)-(Pseudo-)-Ephedrin, während die Ephedrin Dehydrogenase (EDH) nur die enantiospezifische Oxidation von (‒)-R,(N)-(Pseudo-)-Ephedrin katalysieren kann. Beide Dehydrogenasen sind NADH-abhängig und der Superfamilie der kurzkettigen Dehydrogenasen untergeordnet. Bei der Charakterisierung dieser Dehydrogenasen konnte gezeigt werden, dass das Substratspektrum wertvolle chirale Produkte umfasst. Beide Dehydrogenasen zeigen strikte Regio- und Enantioselektivität gegenüber dem α-Diketon Phenylpropan-1,2-Dion (PPD). Somit wurde PPD zu (S)-PAC (ee >99%) und (R)-PAC (ee >99%) mittels PseDH bzw. EDH mit vollem Umsatz reduziert. Darüber hinaus wurde die Kristallstruktur der PseDH im Rahmen einer Zusammenarbeit mit der Universität von York mit einer Auflösung von 1,8 Å aufgeklärt. Die Kristallstruktur wurde in PDB unter der Zugangsnummer (6QHE) hinterlegt. Mittels der Kristallstruktur der PseDH und des Homologiemodells der EDH wurden Strukturanalysen durchgeführt und die ersten Hypothesen zur Funktionsweise dieser Enzyme aufgestellt. Des Weiteren wurden über Peptidsequenzanalysen zu diesen Enzymen Rückschlüsse auf ihren evolutionären Ursprung gezogen. Die Stabilität der Dehydrogenasen wurde mit unterschiedlichen Lösungsmitteln bestimmt. CPME wurde als geeignetstes organisches Lösungsmittel für die Biokatalyse mit diesen Enzymen ermittelt. Beide Enzyme wurden mittels eines organisch-wässrigen Zweiphasensystems unter enzymgekoppelter Cofaktorregenerierung getestet. Dadurch wurde der Zugang zur Produktion von (S)-PAC und (R)-PAC aus PPD mittels PseDH bzw. EDH geschaffen.