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Was macht eigentlich ein Chemiker?
Organische ChemieBioorganische ChemiePharmazeutische ChemieMedizinische ChemieBiochemie
Chemie des Haares
Der Friseur als Proteinchemiker
Färbung und Formung
s. Chemie Heute Sek. II Cornelsen Verlag 1997, S. 382
Haaraufbau
Haaraufbau
3x -Keratin-helikale Proteinstränge
helikal verwunden
-Faltblattstruktur der SeideSpinnprotein (Gly-Ser-Gly-Ala-Gly-Ala)n
Dichte Packung der Schichten => geringe DehnbarkeitAusschliesslich van der Waals Bindungen zwischen den Schichten=>geschmeidige Faser
Der Friseur als Proteinchemiker
-Keratin = -Helix => elastisch
Wasserstoffbrücken => durch Fön- und Wasserwellen
reversibel formbar
intra- und intermolekulare Disulfidbrücken=> Neuordnung der Disulfidbrücken
Färbung
• Direktziehende Färbung
O
NN
N OH
Cl
NN
Cl
N
N
NO
Basic Red 76 Basic Yellow 57
Enol führt zum konjugierten -System
Färbung
• Oxidative Färbung in Ammoniak Lösung
NH2
H2N
H2O2 NH2
H2N
D
N
N
D
D
1,4-Diaminobenzol funktioniert auch, ist aber stark allergen
H2O2 oxidiert gleichzeitig die
natürliche Farbe
Haarquellung und eindringen der
Kupplungskomponenten
Kupplung durch SEAr mit Donor oder Tyrosin und
Phenylalanin
Oxidative Farbkupplung
NH2
H2N
H2O2
OH
OH
NH2
H2N
H2O2
NH2
NH
OH
O
NH2
H2N
H2O2
OH
NH2
Im Donor steckt die Mode
Hennafärbung
Henna-getöntes Haar
getöntes Haar Pyrazol-durchgefärbtes Haar
Henna
Henna-Paste
Henna
O
OH
OH
O
O
OH
OOH
OH
OH
HO
OH
OH
OH
OOH
OH
OH
HO
HO
Glykosidase
+
Hennosid AHydrochinon
Glykosid
Hennosid A Aglycon Lawson< 0.01 % im Henna1% im wässrigen
Henna-Extrakt
Henna-Paste
?
Hennafärbung
Henna-getöntes Haar
getöntes Haar Pyrazol-durchgefärbtes Haar
Henna
Henna-Pastewird bei 70°C angerührt=> Die Glykosidase ist
temperaturstabilDas Hydrochinon dringt
in das Haar ein, die Rotfärbung erfolgt
durch Oxidation
Katalasen
Bombardierkäfer Chinone
H. Hart Organische Chemie 2. Aufl. S. 306 VCH 2002W. Agosta Bombardier Beetles and Fever Trees 1996
R
OH
OH
R
O
O
H2O2Peroxidase + 2 H2O
R
O
OHO
R
O
OHO
R
O
O
OH
HHH
H+
2 H2O2 2 H2O + O2
Katalase
Beide Reaktionen sind stark exotherm, der Strahl erreicht 100°C, die Chinone sind toxisch (warum?)
Katalase
Fe
Katalase
OO
H
Fe
OO
H
Vitamin K durch Katalyse
OH
OH
H
n
n = 7 pro-Vitamin K1n= 4 pro-Vitamin K2
O
O
H
n
n = 7 Vitamin K1n= 4 Vitamin K2
MeReO3
H2O2
hhhh
H2O2
Peroxidase
NH
NH
O
ONH2
OH
OH
O
ONH2
N
O
N
O
CO2H
HO
N
O
N
O
O
HO
hhhh
LuciferaseATP/O2
Mg2+
AMP, CO2, PPi
Lumineszenz Assays
• Luciferin
• Luminol
Luminol
N
N
NH2
O
O
H
H
O
O N
N
NH2
O
O
O
O
H
H
NH2
O
O
O
O
NH2
O
O
H
H
+ N2
2 OH-
- 2 e
1 Photon
PeroxidasePeroxidase
N
D DM
OO
R
N
D DM
OO
R
HH22OO22 HH22OO + 1/2 O+ 1/2 O22
OH
OH
O
ONH2
OH
OH
O
ONH2
NH
NH
O
ONH2
NH
NH
O
ONH2
HH22OO + 1/2 O+ 1/2 O22
hhhh
FeFe
N
OH OH
OON
OH OH
OO
OH
N
OH OH
OO
Br
N
O O
OEtEtON
O O
OEtEtON
O O
NEt2Et2N
OH
CuCu VV
0
5
10
15
20
25
30
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 120
2000000
4000000
6000000
8000000
10000000
12000000
14000000
16000000
0
10
20
30
40
50
60
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 120
200000
400000
600000
800000
1000000
1200000
0
10
20
30
40
50
60
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 120
200000
400000
600000
800000
1000000
1200000
N
O O
OO
Cu
0
10
20
30
40
50
60
70
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
0
2000000
4000000
6000000
8000000
10000000
12000000
14000000
16000000
M M
M M
log k 12
NNEt2
O
Et2N
O
O
(CH2)nHNO
O
CO2
N
N
NH
Metalla-Sorbent Assay
Substrat
SignalSignal
Antikörper
Antigen
Antikörper
Substrat
SignalSignal
Chelator
Chelator
WO 98/00435ELISA
Alois Alzheimer 1864 - 19151906 "eigenartige Krankheit der Hirnrinde“
(26. November 1901)„Wie heißen Sie?“
„Auguste.“„Familienname?“
„Auguste.“„Wie heißt Ihr Mann?“„Ich glaube Auguste.“
„Ihr Mann?“„Ach so, mein Mann…“„Sind Sie verheiratet?“
„Zu Auguste.“„Frau D.?“
„Ja, zu Auguste D.“
Häufigkeit von Alzheimer/Alter
APP Spaltung durch Enzyme
A
A
C99
C83
P3
Membran
sAPP
APPsAPP
Alzheimer-Demenz: Ursachen und Therapie
-Sekretase
Affinitäts-Chromatografie
Rezeptor wird
denaturiert
Isolation des aktiven Enzyms
NH
NH
O
O
O
O
F
F
DAPT 1-7g Ansätze
NH
NH
O
O
O
O
F
FDAPA-Affigel
Linker
AgaroseGel
Isolation des Protein Komplexes
PresenilinPresenilinKomplexKomplex
Isolation des Presenilin Komplexes
DAPA-Affigel
NH
NH
O
O
O
O
F
F
PresenilinPresenilinKomplexKomplex
Isolation des Presenilin Komplexes
DAPA-Affigel
NH
NH
O
O
O
O
F
F
PresenilinPresenilinKomplexKomplex
Isolation des Presenilin Komplexes
DAPA-Affigel
NH
NH
O
O
O
O
F
F
PresenilinPresenilinKomplexKomplex
Isolation des Presenilin Komplexes
DAPA-Affigel
NH
NH
O
O
OH
O
F
F
PresenilinPresenilinKomplexKomplex
SPPS• Solid Phase Peptide Synthesis OH
O
O
N
H
O
O
NH
H
O
O
N
H
O
N
H
Linker
Linker
Linker
Linker
OH
n
H2COH+
+
Schutzgruppe oder R
SchutzgruppeSchutzgruppe
Entschützung
SPPS Vorteile?
O
O
NH
H
O
O
N
H
O
N
H
O
O
N
H
O
N
H
OH
O
N
H
OH
Linker
Linker
Linker
Startmaterial
Reagenz
StartmaterialReagenzProdukt
Acetanhydrid + Pyridin
SPPS Vorteile?
O
O
N
H
H
O
O
N
H
O
N
H
O
O
N
H
H
Linker
Linker
Linker
O
N
H
OH
O
N
H
OH
Filter
SPPS Vorteile?
O
O
N
HO
O
O
N
H
O
N
H
O
O
N
HO
Linker
Linker
Linker
Acetyliert –Irreversibel
blockiert Nobelpreis 1984: Bruce Merrifield
SPPSGeschüttelt, nicht gerührt 5 mg Fmoc-Val-Wang
in DCM
5 mm
Harze (resins)
• Merrifield
• Wang
• Rink Amide
• Rink Acid
Cl
OOH
OH
OMe
MeO
NH2
OMe
MeO
Träger aus Polystyrol
oder AcrylamidQuellung!
Säure-, Basen-,Photo-,Redox-,Nucleo-
labile Linker
Hydroxy-Amino-Oxim-
Triazin-Traceless-
Anknüpfung
