Biomedizinische Anwendungen von Calixarenen: Stand der Wissenschaft und Perspektiven

Abstract

Calixarene (CAs) stellen die dritte Generation supramolekularer Wirtsstrukturen dar und sind eine der am häufigsten untersuchten makrocyclischen Gerüststrukturen. Sie bieten aufgrund ihrer einfachen Modifikation (fast) unbegrenzte Möglichkeiten, um große Molekülbibliotheken als Materialbasis für vielfältige biomedizinische Anwendungen zu etablieren. Darüber hinaus beteiligen sich CAs und ihre Derivate an verschiedenen nichtkovalenten Interaktionen zur einfachen Erkennung von Gaststrukturen, einschließlich bioaktiver Moleküle, und sind auch wichtige Bausteine für die Herstellung supramolekularer Architekturen. Im Hinblick auf ihre molekularen Erkennungs‐ und Selbstorganisationseigenschaften werden CAs in großem Umfang in der Biosensorik, dem Bioimaging und im Wirkstoff‐/Gentransport eingesetzt. Weiterhin weisen einige CA‐Derivate biologische Aktivitäten auf und können daher als neue Therapeutika eingesetzt werden. Wir fassen hier die vielfältigen biomedizinischen Anwendungen von CAs zusammen, einschließlich der In‐vitro‐Diagnostik (Biosensorik), In‐vivo‐Diagnostik (Bioimaging) und Therapie.

Multivalent and Multifunctional Calixarenes in Bionanotechnology

“…In the present review we will give a critical overview of some of the most relevant examples of the use of multivalent calixarenes to bind proteins, nucleic acids and other biopolymers with perspectives for their application in bionanotechnology and nanomedicine. [24] The light will be especially put on those examples where the target of binding is clearly identified and the mechanism of action at least hypothesised.…”

A summary of calixarene-based fluorescent sensors developed during the past five years

“…16,17 The cone conformation which can be selectively derivatized into mono-, di-, tri-, and tetrasubstituted derivatives with tailored binding properties, has been the most widely investigated. 18,19 There are two main strategies for constructing calixarenebased probes: (1) the fluorophore is directly modified on calixarene skeleton, and the analyte induces the fluorescence signal change through bonding or non-bonding actions with the scaffold. The strategy is called ''the direct sensing''.…”

“…16,17 The cone conformation which can be selectively derivatized into mono-, di-, tri-, and tetrasubstituted derivatives with tailored binding properties, has been the most widely investigated. 18,19…”