HPLC-Charakterisierung von Lektinen der Mistel (Viscum album L.) und Verbreitung der Pflanze in der Schweiz

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1 Research Collection Doctoral Thesis HPLC-Charakterisierung von Lektinen der Mistel (Viscum album L.) und Verbreitung der Pflanze in der Schweiz Author(s): Hofstetter, Martin Publication Date: 1985 Permanent Link: Rights / License: In Copyright - Non-Commercial Use Permitted This page was generated automatically upon download from the ETH Zurich Research Collection. For more information please consult the Terms of use. ETH Library

2 Diss. ETH Nr HPLC-Charaktierisierung von Lektinen der Mistel (Viscum album L.) und Verbreitung der Pflanze in der Schweiz ABHANDLUNG zur Erlangung des Titels eines Doktors der Naturwissenschaften der Eidgenössischen Technischen Hochschule Zürich vorgelegt von MARTIN HOFSTETTER eidg. dipl. Apotheker geboren am 18. Mai 1953 von Schänis-Dorf/SG Angenommen auf Antrag von Prof. Dr. 0. Sticher, Referent Dr. P. Luther, Korreferent 1985

3 ZUSAMMENFASSUNG Der allgemeine Teil gibt im ersten Kapitel einen Ueberblick über die Systematik und Angaben über die Verbreitung der Mistel in Europa und in der Schweiz. Ueber die besondere Lebensweise und ökologische Zusammenhänge grösserer Abschnitt gewidmet. des Mistelvorkommens wurde ein Ein kurzer Abriss über die medi zinische Bedeutung der Mistel schliesst diesen Teil ab. Es folgt ein Kapitel über die Eigenschaften und Bedeutung, sowie Struktur, Charakterisierung und Gewinnung von Lektinen im allg. wie auch des Mistellektins. pas dritte allg. Kapitel erklärt die eingesetzten analytischen und präparativen Methoden (Hochdruckflüssigkeitschromatographie, Affinitätschromatographie, Gelelektrophorese, Proteinbestimmun gen) und die biologischen Methoden (Agglutinationsreaktionen, Mitogenitätstests). Der experimentelle Teil beschreibt die Isolierung des Mistel lektins mittels Affinitätschromatographie und einer davon ab geleiteten Probenaufbereitung für die HPLC. Der grösste Themen kreis befasst sich mit der Reversed phase Hochdruckflüssigkeits chromatographie von Lektinen. Es wird eine einfache Methode zur Auswahl des Säulenmaterials und eine schrittweise Optimie rung des Laufmittels und der chromatographischen Parameter für das tetramere Lektin Concanavalin A beschrieben, dessen eluierte Hauptkomponente mit verschiedenen Methoden als das Monomer identifiziert wurde. Aufbauend auf diesen Erkenntnis sen wurden als Ziel der Arbeit die chromatographischen Bedin gungen für eine routinemässige HPLC-Analyse der Mistel, beru hend auf dessen Lektinen, ausgearbeitet. Die Methode erlaubt vergleichende Untersuchungen von Mistelproben in Abhängigkeit der Jahreszeit sowie der verschiedenen Wirtsbäume. Dazu gibt das letzte Kapitel über die Verbreitung der Mistel nach Wirts baumgattungen in der Schweiz die Grundlagen. Es werden noch die Einflüsse der Temperatur und der Luftverschmutzung auf die MistelVerbreitung diskutiert.

4 -166- SUMMARY In the general part the systematics of the mistletoe (Viscum album L.) and indications about the distribution in Europe and Switzerland are reviewed. The next section describes the particular mode of life of the mistletoe and ecological relationships to its distribution. A Short abstract of the medicinal significance concludes this part. The properties and significance as well as the structure, characterisation and isolation methods of lectins in general and of the mistletoe lectin particularly are described in the second part. The third general chapter explains the analytical and preparative (high-performance liquid chromatography, affinity chromatography, gel-electrophoresis, protein determination) and biological methods (agglutination reactions, lymphocyte stimulations) employed. The experimental part describes the isolation of the mistle toe lectin by affinity chromatography and a rapid sample cleanup for the RP-HPLC of mistletoe lectin, derived from the isolation method. The main subject certains to the reversedphase liquid chromatography of lectins. A simple method for the choice of the support and a stepwise optimisation of a four solvents eluent mixture and of the Chromatographie Para meters for the tetrameric lectin concanavalin A, of which the isolated main component was identified to be the monomer, is described. Based on these findings a routine HPLC analysis for the mistletoe lectin was elaborated.that can be used as the basis for comparative studies of mistletoe samples depending on the seasons and the different host-trees. The last chapter contains distribution maps of the mistletoe growing on different host-trees in Switzerland. The influence of temperature and air pollution on the distribution of the mistletoe is also discussed.

5 -167- Ueber diese Arbeit wurde in Form eines Posters berichtet am Ersten Gesamtkongress der Pharmazeutischen Wissenschaften, München, April 1983 "Trennung von Mistelproteinen mittels HPLC"