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Dissertation: Sebastian Hoeppner


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Dissertation: Sebastian Hoeppner

Dissertation / Doktorarbeit / Thesis

Deutsche Sporthochschule Köln
Zentrum für Präventive Dopingforschung/ Institut für Biochemie
Hoeppner, Sebastian (2014): Sirtuin 1 Aktivatoren in der Dopinganalytik: Synthese, Metabolismus, Massenspektrometrie-basierte Charakterisierung und Entwicklung eines Nachweisverfahrens Zusammenfassung:
Zusammenfassung
SIRT1 Aktivatoren sind eine neue, niedermolekulare Wirkstoffklasse, die Dank ihrer leistungssteigernden Wirkung, speziell bei Ausdauersportarten, missbräuchlich verwendet werden könnte. Aus diesem Grund war das Ziel dieser Arbeit die Entwicklung eines auf LC/MS basierenden Nachweisverfahrens für SIRT1 Aktivatoren aus den in der Dopinganalytik gängigen und in Zukunft vielversprechenden Matrizes.
Zu diesem Zweck wurden verschiedene Modellsubstanzen, analog zum Grundgerüst des vielbeschriebenen SIRT1 Aktivators SRT1720, in einer siebenstufigen Synthese hergestellt und deren flüssigkeitschromatographische wie auch massen-spektrometrische Eigenschaften durch Kollision induzierte Dissoziation untersucht. Im Anschluss wurden mittels umfangreicher in vitro Experimente Phase I und Phase II Metaboliten der synthetisierten Modelsubstanzen generiert, durch LC Experimente charakterisiert und deren Fragmentierungsverhalten untersucht. Des Weiteren wurde eine in vivo Ausscheidungsstudie an der Ratte mit den synthetisierten SIRT1 Modelaktivatoren durchgeführt und die Ergebnisse mit den vorher erhaltenen in vitro Daten verglichen. So konnte die Ausscheidungskinetik des aktiven Wirkstoffs und der identifizierten Metaboliten in Abhängigkeit der verschiedenen Substituenten untersucht werden. Basierend auf diesen Ergebnissen wurden für alle untersuchten Modelaktivatoren Nachweisverfahren aus humanem Plasma, Urin und Blutstropfen entwickelt und gemäß internationalen Richtlinien validiert. Hierfür wurden zwei synthetisierte, achtfach deuterierte interne Standards verwendet.
Die entwickelten analytischen Verfahren können zukünftig auf neue, noch unbekannte SIRT1 Aktivatoren übertragen werden, um somit den Nachweis dieser Wirkstoffe nach Markteinführung schnell zu ermöglichen. Die Entwicklung solcher Verfahren sind vielversprechende Hilfsmittel für die präventive Dopingforschung, um das Nachweisspektrum von missbräuchlich verwendeten Pharmazeutika im Leistungssport zu erweitern.

Abstract
SIRT1 activators are a new low-molecular substance class, which are expected to be misused for doping in particular in endurance elite sports. Therefore the development of a doping control procedure based on a LC/MS-method, in different matrices e.g. blood, urine and dried blood spots, was the aim of this study.
Thus, different model activators based on a core structure analog to the well-known SIRT1 activator SRT1720 were obtained by a seven step synthesis, and their mass spectrometric behavior was studied. In the next step the phase I and phase II metabolites of the synthesized model activators were generated by an in vitro assay and the mass spectrometric fragmentation by collision induced dissociation of all SIRT1 activators was studied. Subsequently a rat excretion study was performed and the obtained in vivo metabolites were compared to the previously observed in vitro metabolites. Additionally, the excretion behavior of the active drug candidates and the observed metabolites due to the different substituents were studied. Based on all achieved data, doping control procedures for SIRT1 activators were developed from human plasma, urine and dried blood spots and validated according to international guidelines. Therefore two in house synthesized eightfold deuterated internal standards were used.
These new analytical method could be easily used for new unknown SIRT1 activators and enable a rapid development of a control procedure for SIRT1 activators after their market lunch. Thus these analytical methods are promising utilities for the preventive doping research to amplify the spectrum of detection of the pharmaceutical substance abuse in elite sports.


20.10.2017 - 03:19