Zur Inhaltsstofführung und antiphlogistischen Wirkung der Rhizome von Atractylodes lancea und verwandter Arten

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1 Zur Inhaltsstofführung und antiphlogistischen Wirkung der Rhizome von Atractylodes lancea und verwandter Arten Inaugural-Dissertation zur Erlangung des Doktorgrades der Mathematisch-Naturwissenschaftlichen Fakultät der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf vorgelegt von Marion Resch aus Windischeschenbach Düsseldorf, 1998

2 Inhaltsverzeichnis A. Einführung in die Thematik l B. Allgemeines zu den untersuchten Drogen 7 1 Systematik und Verbreitung der Gattung Atractylodes 7 2 Atractylodes lancea Habitus der Pflanze und Beschreibung der Droge Anwendung in der traditionellen chinesischen Medizin Bisher bekannte Inhaltsstoffe Bisherige pharmakologische Untersuchungen zu Extrakten und isolierten Inhaltsstoffen 17 3 Weitere untersuchte Atractylodes-Arten Atractylodes chinensis Atractylodes macrocephala Atractylodesjaponica Atractylodes koreana 25

3 C. Eigene phvtochemische Untersuchungen 26 1 Analytik Dünnschichtchromatographische Untersuchung der Atractylodes-Arten HPLC-Fingerprintanalyse GC-MS-Untersuchung von Atractylodes lancea und A. macrocephala 46 2 Isolierung und Identifizierung lipophiler Inhaltsstoffe aus den Rhizomen von A. lancea SO 2.1 Extraktion und Fraktionierung Isolierung und Strukturaufklärung von Polyacetylenen Allgemeines zu in der Natur vorkommenden Polyacetylenen PA1: Atractylodin(l-(2-Furyl)-(l,7 )-nonen-3,5-dün) PA2: (12)-Atractylodin (l-(2-furyl)-(lz,7 )-nonen-3,5-diin) PA3: Acetylatractylodinol (l-(2-furyl)-(l,7 )-nonen-3,5-diin-9-acetat) PA4: (lz)-acetylatractylodinol, l-(2-furyl)-(lz,7 )-nonen-3,5-dün-9-acetat) PA5: Atractylodinol (l-(2-furyl)-(l,7 )-nonen-3,5-dün-9-ol) PA6: (1Z)-Atractylodinol (l-(2-furyl)-(lz,7 >nonen-3,5-dün-9-ol) PA7: (3Z,5,ll )-Tridecatrien-7,9-diin-l,2-diacetat PA8: (3,5,ll )-Tridecatrien-7,9-diin-l,2-diacetat PA9:(3,5Z,ll )-Tridecatrien-7,9-diin-l,2-diacetat PA10: (3Z,5Z,ll )-Tridecatrien-7,9-diin-l,2-diacetat PAH: (4,6,12 )-Tetradecatrien-8 ) 10-dün-l,3-diacetat PA12: eo>//>ro-(l,5,ll )-Tridecatrien-7,9-diin-3,4-diacetat PA13: /Areo-(l,5,ll )-Tridecatrien-7,9-diin-3,4-diacetat PA14: //i/-eo-l-(2-furyl)-(7 )-nonen-3,5-diin-l,2-diacetat PA15: eryftohl,3z,ll )-Tridecatrien-7,9-diin-5,6-diacetat PA16: (3Z,5,ll )-Tridecatrien-7,9-diin-(l )-ferulat Chinone Isolierung und Strukturaufklärung von AI: 2-[(2 )-3,7-Dimethyl-2,6- octadienyl]-6-methyl-2,5-cyclohexadien-l,4-dion( Atractylochinon") Al*:2-[(2Z)-3,7-Dimethyl-2,6-octadienyl]-6-methyl-2,5-cyclohexadien- 1,4-dion Atractylochromen (A2) Allgemeines zu Chromenen Isolierung und Strukturaufklärung von 2,8-Dimethyl-6-hydroxy-2- (4-methyl-3-pentenyl)-2H-chromen(A2) Die Umwandlung von Atractylochinon zu Atractylochromen 164

4 III 2.5 Atractylohydrochinon (A3): Isolierung und Strukturaufklärung von 2-[(2 )-3,7- Dimethyl-2,6-octadienyl]-4-methoxy-6-methyl-l-phenol Isolierung und Strukturaufklärung bzw. Identifizierung von Sesquiterpenen ST1: Atractylon ST2: 3ß-Acetoxyatractylon ST3: ß-Eudesmol und Isomere ST4: Atractylenolid I ST5: Atractylenolid II ST6: Atractylenolid III ST7: Germacren B Weitere Verbindungen Isolierung und Strukturaufklärung des Cumarins Osthol Identifizierung der Triterpene Taraxerol, a- und ß-Amyrin sowie der Sterole ß-Sitosterol, Stigmasterol und Campesterol Identifizierung von weiteren, für Atractylodes lancea bisher unbekannten Verbindungen nach GC-MS-Untersuchung des ätherischen Öles Identifizierung freier Fettsäuren aus den»-hexanextrakten der Rhizome von A. lancea und A. macrocephala Isolierung und Identifizierung von Cannabichromen aus Cannabis sativa 196 D. Neue pharmakologische Untersuchungen Hemmung der 5-Lipoxygenase und der Cyclooxygenase Prinzipien der Tests Der 5-Lipoxygenasetest Der Cyclooxygenase-1-Test Vergleichende Untersuchung verschiedener Extrakte und des Wasserdampfdestillats der Rhizome von Atractylodes lancea und A. macrocephala Wirkungen der w-hexanextrakte der Rhizome aller zur Verfugung stehenden Atractylodes-Muster Alterungsversuch von im Cyclooxygenasetest eingesetzten Extraktproben Oberirdische Pflanzenteile von Atractylodes lancea und A. japonica Untersuchungen zu Fraktionen und Inhaltsstoffen des n-hexanextraktes der Rhizome von A tractylodes lancea Wirkung der Fraktionen Testung der Polyacetylene 212

5 IV Untersuchung der Sesquiterpene Wirkung der Triterpene und Sterine Hochaktive Verbindungen: Atractylochromen, Atractylochinon, Atractylohydrochinon _ Testung strukturähnlicher Verbindungen Sesquiterpene aus Atractylodes macrocephala, Referenzsubstanz TDEYA Vitamine: Menadion, /J/Mf-a-Tocopherol, DL-a-und D-a-Tocopherolacetat Chinonderivate, EAA.182.1, 6-Acetyl-2,2-dimethyl-8-hydroxy-2H-chromen Zytotoxizität der im 5-LOX-Test hochaktiven Verbindungen Untersuchungen zur antioxidativen Wirkung von Atractylodes-lancea-Inhaltsstoffen Die (patho)physiologische Rolle von Sauerstoffradikalen Allgemeines zu den verwendeten Testsystemen Testsystem mit pölymorphkernigen Granulozyten Zellfreies System mit Meerrettich-Peroxidase Dünnschichtchromatographischer Test auf Radikalfängereigenschaften Wirkungen der untersuchten Verbindungen Untersuchungen zu Marihuana und Cannabichromen Verschiedene Extrakte und die Fraktionen des Dichlormethanextraktes im COX-1-und 5-LOX-Test Testung von Cannabichromen 242 E. Diskussion 244 F. Zusammenfassung 265 G. Experimenteller Teil Herkunft des Drogenmaterials und der Referenzsubstanzen Drogenmaterialien zur Isolierung von Inhaltsstoffen und zur Ätherisch-Öl- Gewinnung Muster der verschiedenen Atractylodes-Arten für analytische und pharmakologische Untersuchungen Marihuana 271

6 1.4 Referenzsubstanzen und im Cyclooxygenase-1- und 5-Lipoxygenasetest untersuchte Vergleichsverbindungen Phytochemische Untersuchungen Chromatographische Arbeitsmethoden Dünnschichtchromatographie Offene Säulenchromatographie Vakuumflüssigchromatographie Mitteldruckflüssigchromatographie Hochdruckflüssigchromatographie Gaschromatographie Spektroskopische und physikalische Arbeitsmethoden Schmelzpunktbestimmung Optische Drehung UV-Spektroskopie IR-Spektroskopie Massenspektrometrie NMR-Spektroskopie Spezielle Arbeitsmethoden Herstellung der Extrakte und Wasserdampfdestillate Isolierung der Inhaltsstoffe aus Atractylodes lancea Isolierung von Cannabichromen aus Cannabis sativa Physikalische und spektroskopische Daten Inhaltsstoffe aus Atractylodes lancea Cannabichromen aus Cannabis sativa Pharmakologische Untersuchungen Lipoxygenasetest Zytotoxizitätstest mit Leukozyten aus Schweineblut Cyclooxygenase-1-fest Chemilumineszenz-Test mit polymorphkernigen Granulozyten Chemilumineszenz-Test im zellfreien System Dünnschichtchromatographischer Test auf Radikalfängereigenschaften 316 H. Literatur 317 I. Anhang 331