Synthesis of glucuronidated metabolites as reference substances for doping analysis

Abstract

Das Ziel der Arbeit war die Synthese verschiedener primärer und sekundärer menschlicher Metaboliten als Referenzsubstanzen für die Dopinganalyse. Die Zielverbindungen waren hauptsächlich Glucuronide von anabolen androgenen Steroiden (AAS) oder Glucuronide ihrer Phase-I-Metaboliten. Die Glucuronidierung des selektiven Androgenrezeptor-Modulators Ostarin wurde ebenfalls untersucht. Die synthetisierten Metaboliten umfassen Epiandrosteron-Glucuronid, Metenolon-Glucuronid, Epistanozolol-Glucuronid, Trenbolon-Glucuronid und Ostarin-Glucuronid.Der Hauptaufwand in dieser Arbeit bestand darin, geeignete Donormaterialien und Reaktionsbedingungen für die Glucuronidierung jener Zielverbindungen zu finden und zu synthetisieren, die entweder eine geringe Nukleophilie aufwiesen, unter harschen Reaktionsbedingungen instabil waren oder Kombinationen aus beidem. Ein besonderer Schwerpunkt lag darauf, Methoden zur Verhinderung der sonst allgegenwärtigen Orthoesterbildung während der Glucuronidierungsreaktion zu finden. Ein silyliertes Donormolekül mit verzerrter Konformation wurde synthetisiert und mittels Röntgenkristallographie und DFT-Berechnungen untersucht.In Zusammenarbeit mit den Seibersdorf Laboratories wurden die Identitäten zweier glucuronidierter Metaboliten von Dehydrochloromethyltestosteron aufgeklärt und es wurden Anstrengungen unternommen, um eine Synthese einer dieser Verbindungen zu ermöglichen.

The goal of this work was the synthesis of different human primary and secondary metabolites as reference substances for doping analysis. The target compounds were mainly glucuronides of anabolic androgenic steroids (AAS) or glucuronides of their phase-I metabolites. The glucuronidation of the selective androgen receptor modulator (SARM) ostarine was also investigated. Namely, the synthesized metabolites include epiandrosterone glucuronide, metenolone glucuronide, epistanozolol glucuronide, trenbolone glucuronide and ostarine glucuronide. The main effort throughout this work was spent on finding and synthesize suitable donor materials and reaction conditions for the glucuronidation of those target compounds that had either low nucleophilicity, were unstable under harsh reaction conditions, or combinations of both. A special focus was to find methods to prevent otherwise ubiquitous orthoester formation during the glucuronidation reaction. A silylated glucuronidation donor with distorted conformation was synthesized and studied by X-ray crystallography and DFT-calculations.In cooperation with Seibersdorf Laboratories, the identities of two glucuronidated metabolites of dehydrochloromethyltestosterone were elucidated and efforts were made towards the synthesis of one of these compounds.