WMII-Praktikumsseminar Triterpene und Johanniskraut

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1 WMII-Praktikumsseminar Triterpene und Johanniskraut Georgios Daletos Apotheker Institut für Pharmazeutische Biologie und Biotechnologie Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf Universitätsstr. 1, Geb D Düsseldorf

2 Einleitung Muttersubstanz der Triterpene ist das Squalen DMAPP + IPP Geranyl-PP Farnesyl-PP Squalen

3 Einleitung

4 Allgemeine Nachweisreaktionen farblose Triterpene und Steroide Reagenzien farbige Verbindungen Drogenanalytik: - RG / Tüpfelreaktionen (Identität, Vorprüfung) - DC-Sprühreagenzien (Identität) - photometrische Gehaltsbestimmung (Praktikum) Reagenzien/Namensreaktionen: - Anisaldehyd,... - Liebermann-Burchard-Reaktion - Zlatkis-Zak-Reaktion - Antimon(III)-chlorid

5 Saponine / Saponoside Definition: Glykosidische Pflanzeninhaltsstoffe, die auf Öle emulgierend und Suspensionen stabilisierend wirken, optisch aktiv sind, hämolytische Aktivität auch in hoher Verdünnung aufweisen, ichthyotoxisch (Hydrämie) sind,... nicht präzise definiert

6 Saponine / Saponoside Verbreitung in der Natur: Weit verbreitet (¾ der Pflanzenarten!) Konzentration oft sehr hoch (bis ca. 30 %) Meist im Zellsaft gelöst Häufig als komplexes Gemisch nah verwandter Verbindungen

7 Saponine / Saponoside Strukturelles Einteilungsprinzip nach Konstitution d. Sapogenins Triterpensaponine Steroidsaponine Steroidalkaloidsaponine 3 verschiedene Typen der Zuckerkettenverknüpfung monodesmosidisch griech. desmos = Band bisdesmosidisch trisdesmosidisch Gängige Monosaccharide: D-Glucopyranose, D-Galactopyranose,... Art, Anzahl, Verknüpfungsart und Reihenfolge variieren!

8 Saponine / Saponoside Solanidantyp Spirosolantyp

9 Saponine / Saponoside Wirkung der Saponine (therapeutisch relevant): expektorierend-sekretolytisch (reflektorisch über den Parasympathikus) entzündungshemmend-antiulzerogen (Exsudation, glucocorticoidartige Wirkung und verminderte Enzymh.) Tonikum (Stimulierung Lernfähigkeit, Gedächtnis, motorische Aktivität) Adjuvantien zur Herstellung von Impfstoffen

10 Süßholzwurzel Liquiritiae radix Ph. Eur. Stammpflanze: Süßholz (Glycyrrhiza glabra) Fabaceae Inhaltsstoffe: Triterpensaponine (2-15 % Glycyrrhizinsäure, daneben andere Aglyka) Flavonoide (1-2 %, Liquiritin, Isoliquiritin) saure Polysaccharide, Sterole, Cumarine

11 Süßholzwurzel

12 Süßholzwurzel Indikationen: Husten und Bronchialkatarrh Magen-, Duodenalulzera, Gastritis (Pepsinaktivität, Lebensdauer Epithezellen MDT,...) Geschmackskorrigenz Ostasien + Japan vorwiegend bei chron. Hepatitis.

13 Süßholzwurzel Risiken: in erster Linie bei Mißbrauch : mineralocorticoide W.: H 2 O-Retention (Pseudoaldosteronismus) RR Hypokaliämie Anwendung nicht länger als 4 6 Wochen! Absolute Kontraindikationen: cholestatische Lebererkrankungen, Leberzirrhose, Hypertonie, Hypokaliämie, Schwangerschaft (Kommission E) Wechselwirkungen: Saluretika Herzglykoside

14 Süßholzwurzel 5α- und 5β- Reduktase Cortisol 11β-Hydroxy- corticosteroid- Dehydrogenase Wirkung: Hemmung der Biotransformation von Cortisol 5β + (5α)-Tetrahydrocortisol Konjugation mit Glucuronsäure Ausscheidung zu 99% mit Urin Cortison

15 Ginsengwurzel Ginseng radix PhEur 6 Stammpflanze: Ginseng (Panax ginseng) Araliaceae Drogenvariationen: weißer / roter Ginseng Inhaltsstoffe: Triterpensaponine (2-3%; PhEur = min. 0,4 % einer Mischung von Ginsenosid Rg1 und Rb1) Polyacetylene (Panaxytriol, Panaxynol,...) Polysaccharide (Panaxane A-U und Ginsenane PA, PB, S-IA und S-IIA) Ätherische Öle...

16 Ginsengwurzel Drogenvariationen weiß: gebleicht und getrocknet rot: Dampf behandelt und getrocknet

17 Ginsengwurzel Dammaran-Typ 6

18 Ginsengwurzel Verarbeitung, Arzneiformen: In den Ursprungsländern traditionell zerkleinerter roter Ginseng als Teezubereitung. Heutzutage gibt es dort Ginsengshops. In Europa weißer Ginseng (Arzneibuchware) pulverisiert direkt als Kapseln/Dragees. Extrakte. Wirkungen: Tonikum Immun-/Kreislaufstimulation Fettstoffwechselregulation Blutzuckersenkung Tumorhemmende Wirkung

19 Ginsengwurzel

20 Herzwirksame Glykoside Definition: Gruppe meist glykosidischer Pflanzeninhaltsstoffe, die spezifische Wirkungen auf den Herzmuskel von Kalt- und Warmblütlern entfalten Ausnahmen: Nichtglykosidische Steroide mit Wirkung auf das Herz Glykoside ohne Steroidgerüst mit Wirkung auf das Herz

21 Herzwirksame Glykoside HWG Verbreitung Cardenolide Ranunculaceae Adonis Brassicaceae Cheiranthus cheiri Apocynaceae Strophantum Nerium Apocynum Celestraceae Euonymus Plantaginaceae Digitalis Convallariaceae Convallaria Hyacinthaceae Ornithogalum Bufadienolide Ranunculaceae Helleborus Hyacynthaceae Urginea Crassulaceae Kalanchoe Bufo rubescens

22 Herzwirksame Glykoside Auszüge/Extrakte [Miroton ] bis Homöopathika Digitoxin (Ph. Eur. 6.0) [Digimerck ] Digoxin (Ph. Eur. 6.0) [Lanicor ] Lanatosid C [Ceglunat ] Ouabain (= g-strophanthin) (Ph. Eur. 6.0) [Strodival ] Proscillaridin A [Talusin ] α-acetyldigoxin [Lanadigin ] β-acetyldigoxin [Novodigal ] Metildigoxin [Lanitop ] Meproscillarin [Clift ]

23 Herzwirksame Glykoside Pharmakodynamik: positiv inotrop negativ chronotrop negativ dromotrop positiv bathmotrop Indikationen: chron. Herzinsuffizienz Herzrhythmusstörungen Bindung an die K + Bindungsstelle der Na + /K + -ATPase Blockade der Ionenpumpe Intrazellulär [c]: Na +, K + Verringerter Ca 2+ -Auswärtstransport durch Na/Ca-Austauscher Intrazellulär [c]: Ca 2+ Positiv inotroper Effekt

24 Herzwirksame Glykoside C D A B

25 Herzwirksame Glykoside Variationen: - Abwandlungen des Butenolidringes ( α-pyronring = Pentadienolidring) - Abwandlungen durch Oxidation:

26 Herzwirksame Glykoside Zuckerteil: Neben D-Glc, L-Rha und D-Fuc eine Reihe spezieller Desoxyzucker. normaler Zucker endständig. Primärglykosid Relevanz der Glykosidkette für die Wirkung: Aglyka sind auch herzwirksam, therapeutisch jedoch wegen der zügigen Metabolisierung unbrauchbar! Durch seltene Z. werden die HWG viel langsamer abgebaut. Zuckerkette beeinflusst die biopharmazeutischen Eigenschaften! z.b.

27 Herzwirksame Glykoside Analytik: Steroidteil, Zuckerteil, Lactonring lassen sich nachweisen! strukturelle Charakterisierung bei der Isolierung DC (Identität, Reinheit) Gehaltsbestimmung Nachweis aktivierter Methylengruppen: Kedde-Reaktion Raymond-Reaktion Baljet-Reaktion Cardenolide Bufadienolide

28 Kedde-Reaktion Probleme bei der Quantifizierung Konkurrenzreaktion: Hydrolyse des Lactonrings im Alkalischen Abbau des Meisenheimer-Komplexes zu farblosen Produkten Reaktion erfasst auch andere CH-acide Verbindungen - Aceton - Butanon, Acetaldehyd (im Ethanol enthalten) - z.b. Digitanolglykoside aus der Droge

29 Herzwirksame Glykoside Weitere Nachweisreaktionen Rosenheimer-Reaktion - Steroide mit Diensystem - 90% Trichloressigsäure Rotfärbung Keller-Killiani-Reaktion - 2-Desoxyzucker und Steroide/Triterpene (Parallelnachweis) - Eisessig + FeCl3 in konz. H2SO4 unterschichten Liebermann-Burchard-Reaktion - Steroide und andere Triterpene -H2SO4 in Eisessig Rot- später Blaufärbung

30 Wolliger / purpurroter Fingerhut wolliger Fingerhut purpurroter Fingerhut 2- bis mehrjähriges Kraut. Im zweiten (und evtl. folgenden) Jahr treibt der ca. 1m hohe Spross, der auch die Blüten trägt.

31 Wolliger / purpurroter Fingerhut Digitalis lanatae folium DAB 10 Digitalis purpurea folium Ph. Eur. 6 Stammpflanze: wolliger Fingerhut (Plantaginaceae) Stammpflanze: purpurroter Fingerhut (Plantaginaceae) Inhaltsstoffe: 0,5 1,5 % Cardenolide der Reihen A, B, C, D und E herzunwirksame Digitanolglykoside Steroidsaponine Flavonoide... Inhaltsstoffe: 0,3 0,6 % Cardenolide der Reihen A, B und E herzunwirksame Digitanolglykoside Steroidsaponine Flavonoide...

32 Purpurroter Fingerhut

33 Purpurroter Fingerhut Gehaltsbestimmung (hier nach Arzneibuch): Extraktion (mit Wasser unter Schütteln) Zugabe von Blei(II)acetat, Na 2 HPO 4 -Zugabe Erhitzen des Filtrats mit HCl Ausschütteln der Aglyka mit Chloroform Eindampfen eines Aliquots, Aufnahme in Reagenz Photometrische Gehaltsbestimmung nach Kedde Reagenz (+10%) Cave: Aceton

34 Johanniskraut

35 Johanniskraut Hyperici herba Ph.Eur. 6.2 Stammpflanze: Johanniskraut (Hypericum perforatum) Hypericaceae Droge: während der Blütezeit geerntete u. getrocknete Triebspitzen Drogenqualität Inhaltsstoffe: Naphthodianthrone: Hypericin u. Pseudohypericin [0,03 0,3 %; Ph.Eur. min. 0,08 % Gesamthypericine, berechnet als Hypericin] Phloroglucinderivate: Hyperforin, Adhyperforin,... [2 4 %] Flavonoide [2 4 % haupts. Quercetinglykoside wie Hyperosid,...] Procyanidine und Catechingerbstoffe [6 15 %] Ätherische Öle...

36 Johanniskraut Naphthodianthrone

37 Johanniskraut

38 Johanniskraut Wirkungen: antibakteriell (Hyperforin) antiviral (Hypericine) antidepressiv o klinische Wirksamkeit ist gesichert o Wirkstoffe sind noch heute umstritten synergistische Effekte?

39 Johanniskraut Wirkungsmechanismus: Wiederaufnahme-Hemmung von Neurotransmittern aus dem synaptischen Spalt Beeinflussung der Achse Hypothalamus-Hypophyse- Nebennierenrinde Wechselwirkungen: Hyperforin aktiviert PXR CYP3A4-Expression Hypericin induziert den P-gp-Transporter (Ciclosporin, Indinavir, Nevirapin, orale Kontrazeptiva)

40 WMII - Seminar Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Viel Spaß im Praktikum!