Phospholipide als funktionelle Bausteine biologischer Membranen

In diesem Beitrag werden neue Verfahren zur Synthese biologisch aktiver Phospholipide beschrieben. Die physikalischen Eigenschaften dieser Verbindungen stehen in direkter Beziehung zu ihrer chemischen Struktur, wobei die Position der Substituenten am Glyceringrundgerüst von Einfluß auf das Phasenverhalten ist. Phasenübergänge können durch Temperaturänderung und – biologisch relevant – bei konstanter Temperatur durch Änderung der Oberflächenladung und des Protonierungsgrades induziert werden. Wie Modellstudien zeigen, reichen die Eigenschaftsunterschiede der Lipidphasen aus, Membranprozesse zu steuern und zu regeln. Natürliche Membranen können schnell und reversibel durch Alkylglycerine so verändert werden, daß eine erhöhte Permeation von Wirkstoffen möglich ist. Ein Beispiel ist der verbesserte Transport von Cytostatica über die Blut‐Hirn‐Schranke. In Kenntnis der Substratspezifität Phospholipid‐metabolisierender Enzyme können maßgeschneiderte cytotoxische Phospholipide synthetisiert werden, die sich selektiv in Tumorgewebe anreichern. Die sinnvolle Kombination von chemischer Synthese und physikalischen Strukturuntersuchungen schafft somit Grundlagen, die ein Verständnis einfacher Membranprozesse auf molekularer Ebene ermöglichen. Die an Modellsystemen gewonnenen Erfahrungen werden umgesetzt, um natürliche Membranen, z. B. die Blut‐Hirn‐Schranke oder Tumorgewebe, gezielt zu beeinflussen.