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In den westlichen Industrieländern ist Brustkrebs die häufigste krebsbedingte Todesursache bei Frauen. Bei der Diagnose von Brustkrebs ist für bestimmte Fragestellungen die Positronen-Emissions-Tomographie (PET) eine wichtige Ergänzung zur Mammographie und Sonographie. Die derzeit eingesetzten PET-Tracer 2-[18F]Fluor-2-desoxy-D-Glucose (FDG) und 16a-[18F]Fluor-17b-estra--diol (FES) können Mammakarzinome bzw. deren Metastasen nicht mit 100%iger Sicherheit nachweisen. Aus diesem Grund wurde eine [18F]-markierte Verbin-dung entwickelt, die möglicherweise die diagnostische Sicherheit bei Brustkrebs erhöhen kann: [18F]16a-Fluorestradiol-3,17b-disulfamat ([18F]FESDS). [18F]FESDS sollt dabei an Estronsulfatase binden, die in Mammakarzinomen signifikant höher exprimiert wird. Es wurde geprüft, ob [18F]FESDS für die Positronen-Emissions-Tomographie eignet ist. Die Ergebnisse zeigten, dass die Estronsulfatase nicht das alleinige Target von [18F]FESDS darstellt. Auch die Carboanhydrase hat eine sehr hohe Affinität zu dem potentiellen Tracer. Durch selektive Hemmung der Carboanhydrase mit Azetazolamid konnte jedoch in vitro die Estronsulfatase dargestellt werden. In vivo ist es nicht gelungen, mit [18F]FESDS die Estronsulfatase bei vorliegender Carboanhydrase-Hemmung besser darzustellen. Die Daten deuten darauf hin, dass eine Darstellung der Estronsulfatase mit der PET weder mit dem Radiotracer [18F]FESDS allein noch bei Koinjektion von [18F]FESDS mit Azetazolamid (zur CA-Hemmung) möglich ist.

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In den westlichen Industrieländern ist Brustkrebs die häufigste krebsbedingte Todesursache bei Frauen. Bei der Diagnose von Brustkrebs ist für bestimmte Fragestellungen die Positronen-Emissions-Tomographie (PET) eine wichtige Ergänzung zur Mammographie und Sonographie. Die derzeit eingesetzten PET-Tracer 2-[18F]Fluor-2-desoxy-D-Glucose (FDG) und 16a-[18F]Fluor-17b-estra--diol (FES) können Mammakarzinome bzw. deren Metastasen nicht mit 100%iger Sicherheit nachweisen. Aus diesem Grund wurde eine [18F]-markierte Verbin-dung entwickelt, die möglicherweise die diagnostische Sicherheit bei Brustkrebs erhöhen kann: [18F]16a-Fluorestradiol-3,17b-disulfamat ([18F]FESDS). [18F]FESDS sollt dabei an Estronsulfatase binden, die in Mammakarzinomen signifikant höher exprimiert wird. Es wurde geprüft, ob [18F]FESDS für die Positronen-Emissions-Tomographie eignet ist. Die Ergebnisse zeigten, dass die Estronsulfatase nicht das alleinige Target von [18F]FESDS darstellt. Auch die Carboanhydrase hat eine sehr hohe Affinität zu dem potentiellen Tracer. Durch selektive Hemmung der Carboanhydrase mit Azetazolamid konnte jedoch in vitro die Estronsulfatase dargestellt werden. In vivo ist es nicht gelungen, mit [18F]FESDS die Estronsulfatase bei vorliegender Carboanhydrase-Hemmung besser darzustellen. Die Daten deuten darauf hin, dass eine Darstellung der Estronsulfatase mit der PET weder mit dem Radiotracer [18F]FESDS allein noch bei Koinjektion von [18F]FESDS mit Azetazolamid (zur CA-Hemmung) möglich ist.

Eine erhöhte COX-2-Expression wird bei Krankheiten wie rheumatoider Arthritis aber auch Parkinson, Alzheimer und Krebs beobachtet. Die nichtinvasive Visualisierung und Quantifizierung der COX 2-Expression in vivo mittels Positronen-Emissions-Tomographie (PET) könnte wertvolle Beiträge zur Diagnose dieser Krankheiten liefern. Zur Nutzung der PET-Technik werden geeignete COX-2-adressierende Radiotracer benötigt, deren Entwicklung auch die Identifizierung neuer, der Radiomarkierung zugänglicher COX-2-Inhibitoren als Leitstrukturen voraussetzt. Ziel dieser Arbeit war die Synthese von selektiven, der Radiomarkierung zugänglichen COX 2-Inhibitoren und deren In-vitro-Evaluierung, um Verbindungen zu identifizieren, die für eine weitere Entwicklung zu COX-2-adressierenden Radiotracern geeignet sind. Im Rahmen dieser Arbeit wurden ausgehend von literaturbekannten COX-2-Inhibitoren zwei grundlegende Strategien verfolgt: die Derivatisierung an der Peripherie sowie der Austausch von Strukturelementen im Grundgerüst der COX-2-selektiven Inhibitoren. In dieser Arbeit wird zum einen die Synthese der Zielverbindungen (Diphenyl-substituierte Indol-, Pyrazolo[1,5-b]pyridazin-, 1,2-Dihydropyrrolo[3,2,1-hi]indol- und Pyrrolo[3,2,1-hi]indol-Derivate sowie 2-Carbaboranyl-substituierte Indol-Derivate) und deren strukturanalytische Charakterisierung vorgestellt. Es konnte die McMurry-Cyclisierung als neuer Zugang für die Synthese von Carbaboranyl-substituierten Verbindungen und 1,2-Dihydropyrrolo[3,2,1-hi]indol-Derivaten sowie die Dehydrogenierung mittels DDQ als neue Variante zur Synthese von Pyrrolo[3,2,1-hi]indol-Derivaten etabliert werden. Durch Röntgeneinkristallstrukturanalyse wurde die Molekülstruktur von sechs Zwischenverbindungen und neun Zielverbindungen aufgeklärt. Zum anderen erfolgte die Charakterisierung der Verbindungen in vitro, wobei die COX-inhibitorischen Eigenschaften mit einem Fluoreszenz-basierten, einem Enzymimmunoassay (EIA)-basierten und einem [14C]Arachidonsäure-basierten COX-Assay bestimmt und zudem viele Verbindungen hinsichtlich ihrer Redoxeigenschaften untersucht wurden. Im Besonderen die hergestellten Indol-Derivate besitzen antioxidative Eigenschaften, die bei der Untersuchung der COX inhibitorischen Eigenschaften beachtet werden müssen. Die Derivatisierung an der Peripherie der bekannten Inhibitoren führte zur Identifizierung von zwei Aminosulfonyl-substituierten Indol-Derivaten und einem Fluorethoxy-substituierten Pyrazolo[1,5 b]pyridazin-Derivat, die grundsätzlich geeignete Kandidaten für eine weitere Entwicklung zum Radiotracer darstellen. Das Fluorethoxy-substituierte Pyrazolo[1,5 b]pyridazin-Derivat wurde im Rahmen dieser Arbeit mit Fluor-18 markiert und die initiale Charakterisierung des Radiotracers in vitro durchgeführt. Der Austausch von Strukturelementen im Grundgerüst der literaturbekannten COX-2-Inhibitoren mit voluminöseren Gruppen führte zum einen bei Austausch eines Phenylrings gegen einen Carbaboranyl-Cluster zum Verlust der COX-inhibitorischen Eigenschaften, was eine weitere Entwicklung dieser Verbindungen zum Radiotracer ausschließt. Zum anderen wurde ausgehend von 2,3-Diphenyl-1H-indol-Derivaten die bicyclische auf eine tricyclische Kernstruktur vergrößert. Dies lieferte hoch affine und selektive COX-2-Inhibitoren. Unter den hergestellten Verbindungen wurden ein 1,2-Dihydropyrrolo[3,2,1-hi]indol- und drei Pyrrolo[3,2,1-hi]indol-Derivate als vielversprechende Kandidaten für die weitere Entwicklung zum Radiotracer identifiziert.

Eine erhöhte COX-2-Expression wird bei Krankheiten wie rheumatoider Arthritis aber auch Parkinson, Alzheimer und Krebs beobachtet. Die nichtinvasive Visualisierung und Quantifizierung der COX 2-Expression in vivo mittels Positronen-Emissions-Tomographie (PET) könnte wertvolle Beiträge zur Diagnose dieser Krankheiten liefern. Zur Nutzung der PET-Technik werden geeignete COX-2-adressierende Radiotracer benötigt, deren Entwicklung auch die Identifizierung neuer, der Radiomarkierung zugänglicher COX-2-Inhibitoren als Leitstrukturen voraussetzt. Ziel dieser Arbeit war die Synthese von selektiven, der Radiomarkierung zugänglichen COX 2-Inhibitoren und deren In-vitro-Evaluierung, um Verbindungen zu identifizieren, die für eine weitere Entwicklung zu COX-2-adressierenden Radiotracern geeignet sind. Im Rahmen dieser Arbeit wurden ausgehend von literaturbekannten COX-2-Inhibitoren zwei grundlegende Strategien verfolgt: die Derivatisierung an der Peripherie sowie der Austausch von Strukturelementen im Grundgerüst der COX-2-selektiven Inhibitoren. In dieser Arbeit wird zum einen die Synthese der Zielverbindungen (Diphenyl-substituierte Indol-, Pyrazolo[1,5-b]pyridazin-, 1,2-Dihydropyrrolo[3,2,1-hi]indol- und Pyrrolo[3,2,1-hi]indol-Derivate sowie 2-Carbaboranyl-substituierte Indol-Derivate) und deren strukturanalytische Charakterisierung vorgestellt. Es konnte die McMurry-Cyclisierung als neuer Zugang für die Synthese von Carbaboranyl-substituierten Verbindungen und 1,2-Dihydropyrrolo[3,2,1-hi]indol-Derivaten sowie die Dehydrogenierung mittels DDQ als neue Variante zur Synthese von Pyrrolo[3,2,1-hi]indol-Derivaten etabliert werden. Durch Röntgeneinkristallstrukturanalyse wurde die Molekülstruktur von sechs Zwischenverbindungen und neun Zielverbindungen aufgeklärt. Zum anderen erfolgte die Charakterisierung der Verbindungen in vitro, wobei die COX-inhibitorischen Eigenschaften mit einem Fluoreszenz-basierten, einem Enzymimmunoassay (EIA)-basierten und einem [14C]Arachidonsäure-basierten COX-Assay bestimmt und zudem viele Verbindungen hinsichtlich ihrer Redoxeigenschaften untersucht wurden. Im Besonderen die hergestellten Indol-Derivate besitzen antioxidative Eigenschaften, die bei der Untersuchung der COX inhibitorischen Eigenschaften beachtet werden müssen. Die Derivatisierung an der Peripherie der bekannten Inhibitoren führte zur Identifizierung von zwei Aminosulfonyl-substituierten Indol-Derivaten und einem Fluorethoxy-substituierten Pyrazolo[1,5 b]pyridazin-Derivat, die grundsätzlich geeignete Kandidaten für eine weitere Entwicklung zum Radiotracer darstellen. Das Fluorethoxy-substituierte Pyrazolo[1,5 b]pyridazin-Derivat wurde im Rahmen dieser Arbeit mit Fluor-18 markiert und die initiale Charakterisierung des Radiotracers in vitro durchgeführt. Der Austausch von Strukturelementen im Grundgerüst der literaturbekannten COX-2-Inhibitoren mit voluminöseren Gruppen führte zum einen bei Austausch eines Phenylrings gegen einen Carbaboranyl-Cluster zum Verlust der COX-inhibitorischen Eigenschaften, was eine weitere Entwicklung dieser Verbindungen zum Radiotracer ausschließt. Zum anderen wurde ausgehend von 2,3-Diphenyl-1H-indol-Derivaten die bicyclische auf eine tricyclische Kernstruktur vergrößert. Dies lieferte hoch affine und selektive COX-2-Inhibitoren. Unter den hergestellten Verbindungen wurden ein 1,2-Dihydropyrrolo[3,2,1-hi]indol- und drei Pyrrolo[3,2,1-hi]indol-Derivate als vielversprechende Kandidaten für die weitere Entwicklung zum Radiotracer identifiziert.