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Pflanzliche Wirkstoffe, 2. Teil

Obwohl heutzutage chemisch-synthetische Arzneistoffe im Arzneimittelmarkt dominieren, spielen pflanzliche Arzneimittel bei bestimmten Indikationen eine wichtige Rolle. Gerade für die Behandlung von Befindlichkeitsstörungen und leichteren chronischen Erkrankungen wie Magen-Darm-Beschwerden, Schlafstörungen oder Atemwegserkrankungen sind sie aufgrund ihrer großen therapeutischen Breite und des meist günstigen Nebenwirkungsprofils sehr gut geeignet. Dieser Beitrag gibt eine Über sicht der wichtigsten Wirkstoffe in pflanzlichen Arzneidrogen und daraus hergestellten Phytopharmaka (1. Teil in DAZ 45).

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die Rubrik UniDAZ richtet sich insbesondere, aber keineswegs ausschließlich, an den pharmazeutischen Nachwuchs, also an Studierende, Pharmazeuten im Praktikum und junge Apothekerinnen und Apotheker. UniDAZ will pharmazeutisches Grundlagenwissen vermitteln bzw. auffrischen. Dabei hoffen wir, dass diese Beiträge für Sie nicht nur fachlich interessant, sondern auch bei der Examensvorbereitung hilfreich sind. Nicht zuletzt deshalb widmet die Rubrik UniDAZ jedem Prüfungsfach des zweiten Staatsexamens einen Beitrag pro Semester.

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Gerbstoffe

Unter Gerbstoffen versteht man wasserlösliche, schwach sauer reagierende Oligomere von Polyphenolen. Sie sind in der Lage, mit Eiweißmolekülen wasser unlösliche Komplexe zu bilden. Diese Eigenschaft von Gerbstoffdrogen hat man sich früher zum Gerben tierischer Haut in der Lederherstellung zunutze gemacht.


Struktur der Gerbstoffe

Die Gerbstoffe werden aufgrund ihrer Struktur in zwei Gruppen gegliedert, die Catechingerbstoffe und die Gallotannine.

Die Catechingerbstoffe werden auch kondensierte Gerbstoffe genannt. Sie bestehen aus Catechin- oder Leukoanthocyanidin-Bausteinen, die über C-C-Verknüpfungen zu Oligomeren kondensiert sind. Man bezeichnet diese auch als Oligomere Proanthocyanidine (OPC). Bis zu einem Poly merisationsgrad von ca. 15 sind diese Oligomere wasserlöslich. Durch Trocknung und Lagerung entstehen daraus Polymere, die wasserunlöslich sind und nicht mehr gerbend wirken (sog. Gerb stoffrote oder Phlobaphene).

Die Gallotannine, auch hydrolysierbare Gerbstoffe genannt, bestehen grundsätzlich aus einem Zuckermolekül, das esterartig mit einer oder mehreren Säuren verknüpft ist. Beim Zucker handelt es sich vorwiegend um Glucose. Als Säurekomponente fungieren entweder die Gallussäure, Gallussäure-Depside (esterartig verknüpfte Gallussäure-Moleküle, z. B. m-Trigallussäure) oder C-C-verknüpfte Di- oder Tri mere der Gallussäure (z. B. Hexa hydroxydiphensäure). Das einfachste Gallotannin ist die 1‑Galloyl-β-D-Glucose.

Zu den Gerbstoffen im weiteren Sinne werden auch die sogenannten Lamiaceen-Gerbstoffe wie beispielsweise die Rosmarinsäure gezählt, die nur sehr geringe Gerbstoffeigenschaften aufweisen.


Wirkung und Anwendung

Aufgrund ihrer Molekülgröße werden Gerbstoffe weder auf der Haut noch im Dünndarm resorbiert (d. h. dass sie nicht in den Blutkreislauf gelangen), sondern entfalten ihre Wirkung lokal. Mit den Eiweißmolekülen der oberen Haut- und Schleimhautschichten bilden sie Komplexe, die zusammen eine Art Membran ergeben (sogenannte "Fällungsmembran"), was als "adstringierend" empfunden wird. Gerbstoffe entfalten dadurch reizmildernde, entzündungswidrige, schwach lokalanästhetische, sekretionshemmende und antimikrobielle Wirkungen. Die lokale oder topische Anwendung von Gerbstofflösungen oder Extrakten aus Gerbstoffdrogen erfolgt bei Entzündungen des Mund- und Rachenraumes, Hautentzündungen und Hämorrhoiden.

Nach oraler Einnahme hemmen Gerbstoffe die Sekretion der Verdauungsorgane, verringern die Motilität und inaktivieren die Enzyme durch Fällungsreaktionen. Dadurch wirken sie verdauungshemmend und stopfend. Sie werden zur Behandlung von hyperazider Gastritis und leichten, unspezifischen Durchfallerkrankungen eingesetzt.


Wichtige Gerbstoffdrogen

Tannin, ein Gemisch von Gallotanninen aus verschiedenen Gal len (Galläpfeln), wird äußerlich als Adstringens bei Schleimhautentzündungen eingesetzt. Bei oraler Einnahme würde es eine Magenreizung verursachen, aber auch durch Hydrolyse inaktiviert werden. Um dies zu umgehen, wird zur inneren Anwendung bei Durchfällen Tannin-Eiweiß verwendet. Dieses wirkt nicht magenreizend, und der Gerbstoff wird erst im Darm freigesetzt.

Extrakte aus Hamamelisblättern und -rinde werden äußerlich bei Hautentzündungen und Hämorrhoiden eingesetzt.

Dekokte aus Eichenrinde werden ebenfalls äußerlich bei entzündlichen Haut- und Schleimhaut erkrankungen sowie bei erhöhter Fußschweißsekretion angewendet.

Ratanhiawurzel und Tormentillwurzelstock werden vorwiegend in Form einer Tinktur bei Schleim hautentzündungen verwendet.

Anthranoide


Struktur der Anthranoide

Unter Anthranoiden versteht man laxierend wirkende Naturstoffe mit einem trizyklischen Anthracen-Grundgerüst. Abhängig von der Zahl der Ketogruppen am mittleren Ring unterscheidet man Anthrone (eine Ketogruppe) und Anthrachinone (zwei Ketogruppen); die dimeren Dianthrone ha ben jeweils eine Ketogruppe im mittleren Ring (Abb. 8). Essenziell für die laxierende Wirkung sind Hydroxylgruppen am C-1 und am C-8. Darüber hinaus kön nen andere Substituenten (z. B. Methyl-, Methoxy- oder Carboxylgruppen) vorhanden sein.

Anthranoide liegen in der Pflanze frei oder glykosidisch gebunden vor (O- und C-Glykoside). Die häufigsten Zuckerkomponenten sind Glucose und Rhamnose.

Die bekanntesten Anthranoid drogen sind Sennesblätter und ‑früchte, Faulbaumrinde, Cas cararinde, Kreuzdornbeeren, Rhabarberwurzel und Aloe. Sie werden entweder als Tee zubereitet oder als Trockenextrakte in Fertigarzneimitteln eingesetzt.


Wirkweise der Anthranoide

Die 1,8-Dihydroxyanthrachinon glykoside und deren Dimere sind sogenannte Prodrugs. Sie selbst sind unwirksam, werden aber im Magen-Darm-Trakt in die laxierend (abführend) wirkenden monomeren 1,8-Dihydroxyanthrone umgewandelt.

Der Effekt kommt zustande durch die Anregung der Darmperistaltik und die damit verbundene verminderte Flüssigkeitsresorption (antiresorptive Wir kung) sowie durch die Sekretion von Wasser und Elektrolyten in das Darmlumen (sekretagoge Wirkung). Infolgedessen nimmt das Volumen des Darminhaltes zu, und der erhöhte Füllungsdruck löst die De fäkation (Stuhlgang) aus.

Anthranoiddrogen und ihre Zubereitungen sollen bei Obstipation (Verstopfung) nicht länger als zwei Wochen angewendet werden. Eine langfristige Einnahme führt zu Störungen des Elektrolythaushaltes sowie einer Schwarzfärbung des Dickdarms (Pseudomelanosis coli). Schwangere oder stillende Frauen, Kinder unter zehn Jahren sowie Patienten mit entzündlichen Darmerkrankungen oder Darmverschluss sollten keine Anthranoidhaltigen Abführmittel einnehmen.


Einige Beispiele der vorgestellten Drogen und Wirkstoffe

Inhaltsstoffgruppe
Droge/Wirkstoff
Indikation
Ätherische Öle
Latschenkiefernöl
Kamillenblüten
Thymian
Muskelschmerzen
(Schleim-)Hautentzündun gen
Husten
Saponine
Efeublätter
Rosskastaniensamen
Husten
Veneninsuffizienz
Herzwirksame
Glykoside
Fingerhutblätter
Herzinsuffizienz
Flavonoide
Weißdornfrüchte
Orthosiphonblätter
Passionsblumenkraut
Herzinsuffizienz
Harnwegsentzündungen
Unruhezustände
Gerbstoffe
Hamamelisblätter
Hautentzündungen
Anthranoide
Sennesblätter
Obstipation
Alkaloide
Chinin
Mutterkorn
Scopolamin
Malaria
Migräne
Reisekrankheit

Alkaloide


Definition und Eigenschaften

Unter Alkaloiden versteht man stickstoffhaltige, meist basisch reagierende Pflanzeninhaltsstoffe mit ausgeprägter, oft giftiger Wirkung auf das Zentralnervensystem. Die Alkaloide werden in drei Hauptgruppen unterteilt:

  • Protoalkaloide. Darunter versteht man biogene Amine, die durch Decarboxylierung aus Aminosäuren entstanden sind (z. B. Ephedrin).

  • Pseudoalkaloide. Dabei handelt es sich um basisch reagie rende N-Heterozyklen, deren Stickstoff nicht Teilelement eines biogenen Amins oder einer Aminosäure ist (Steroid alkaloide, Diterpenalkaloide).

  • "Echte" Alkaloide. Diese enthalten den Stickstoff immer zyklisch gebunden. Als Bauelemente sind ein biogenes Amin und eine andersartige Komponente erkennbar. Je nach dem zugrunde liegenden Ringsystem werden die "echten" Alkaloide in unterschiedliche Gruppen eingeteilt (Abb. 9).

Aminosäuren, Peptide und Nucleotide werden nicht zu den Alkaloiden gezählt.

Alkaloide können als primäre, sekundäre oder tertiäre Amine sowie als quartäre Ammoniumbasen vorliegen. In der Pflanze sind sie entweder an Gerbstoffe gebunden, oder sie sind mit Pflanzensäuren verestert und bilden wasserlösliche Salze. Reine Alkaloide sind im Allgemeinen feste, farblose Substanzen. Daneben gibt es auch flüssige (z. B. Nicotin, Coniin) und gefärbte Vertreter (z. B. Berberin).


Vorkommen und Anwendung

Die Alkaloide sind neben den Terpenen die umfangreichste biogene Stoffgruppe. Heute sind ca. 12.000 Alkaloide bekannt. Im Folgenden werden exemplarisch einige relevante Vertreter vorgestellt:


  • Phenylalkylamine

Dazu gehören die Capsaicinoide (Scharfstoffe aus dem Cayennepfeffer), die äußerlich zur Haut reiztherapie bei schmerzhaften Muskelverspannungen angewendet werden, sowie Ephedrin aus dem Ephedrakraut, das aufgrund seiner abschwellenden Wirkung in Nasensprays verwendet wird.


  • Isochinolinalkaloide

Von pharmazeutischem Interesse sind Morphin und Codein, die aus Opium gewonnen werden. Morphin ist ein verschreibungspflichtiges Betäubungsmittel und wird bei schweren Tumorschmerzen angewendet. Codein-Präparate sind teilweise rezeptfrei und lindern Reizhusten (Antitussiva).

Tubocurarin wird aus dem früher als Pfeilgift verwendeten Tubocurare gewonnen. Es wird zur Muskelerschlaffung (Relaxans) bei chirurgischen Operationen verwendet.

Zubereitungen aus der Ipecacuanhawurzel mit Emetin und Cephaelin als Hauptalkaloiden werden in geringen Dosen als Expektorans, in höheren Dosen als Emetikum eingesetzt.


  • Chinolinalkaloide

Von pharmazeutischer Bedeutung sind die bitter schmeckende Chinarinde (als Stomachikum) sowie die darin enthaltenen Alkaloide Chinin (zur Malaria-Behandlung) sowie Chinidin (als Antiarrhythmikum).


  • Indolalkaloide

Dazu zählen die Mutterkornalka loide, die aus den Dauerformen (Sklerotien) des Mutterkornpilzes Claviceps purpurea gewonnen werden. Sie umfassen das Lysergsäureamid Ergometrin, das Ergopeptinalkaloid Ergotamin (Ausgangsstoff für verschiedene halbsynthetische Dihydroergo peptinalkaloide wie z. B. Bro mocriptin) und Ergolinderivate (z. B. Lisurid). Diese werden als Uterotonika, Venotonika, Migränemittel, Antigalaktagoga und zur Behandlung der Parkinson-Erkrankung verwendet.

Außerdem zählen das Physostigmin aus der Calabarbohne sowie die Monoterpen-Indolalkaloide aus Schlangenholz (Reserpin, Ajmalin), Yohimberinde (Yohim bin), Madagaskar-Immergrün (Vinblastin, Vincristin), Immergrün (Vincamin) und Brechnuss (Strychnin) zur Gruppe der Indolalkaloide.


  • Pyrrolizidinalkaloide

Die Pyrrolizidinalkaloide (PA) sind von toxikologischem Interesse, denn einige Arzneipflanzen wie Huflattich oder Beinwell enthalten hepatotoxische PA. Aus diesem Grund gibt es bei diesen Drogen bestimmte Anwendungsbeschränkungen (definierter Maximalgehalt an PA, begrenzte Anwendungsdauer); die Industrie hat darauf reagiert, indem sie PA-freie Sorten züchten ließ und anbauen lässt, deren Drogen bedenkenlos angewendet werden können.


  • Tropanalkaloide

Die Tropanalkaloide Atropin und Scopolamin finden sich u. a. in Belladonnablättern und -wurzel sowie in Stramoniumblättern. Ihre therapeutische Bedeutung ist heute eher gering. Scopolamin wird als Bestandteil von transdermalen therapeutischen Systemen (Pflastern) zur Behandlung von Reisekrankheit eingesetzt.

Des Weiteren zählt das aus Cocablättern gewonnene Cocain zu den Tropanalkaloiden. Es wurde früher als Lokalanästhetikum verwendet, bis es durch Derivate mit besseren pharmakologischen Eigenschaften ersetzt wurde; Cocain spielt seit Jahrzehnten als Suchtgift eine große Rolle.


  • Purinalkaloide

Dazu zählen die Methylxanthine Coffein, Theobromin und Theophyllin, die in den anregenden Genussmitteln Kaffee, (echter) Tee, Kakao, Mate, Cola und Guarana enthalten sind.


Weitere Alkaloide werden der Vollständigkeit halber kurz aufgezählt:

  • Colchicin aus der Herbstzeitlose (Tropolonalkaloid) zur Prophylaxe und Therapie von Gichtanfällen.

  • Galantamin aus dem Schneeglöckchen als Antidementivum im leichten und mittelschweren Stadium der Alzheimer-Krankheit.

  • Pilocarpin aus Jaborandi blättern (Imidazolalkaloid) zur Glaukomtherapie.

  • Nicotin im Tabak und das scharf schmeckende Piperin im Pfeffer (Pyridinalkaloide).

  • Spartein, das Hauptalkaloid im Besenginsterkraut, regt Herz und Kreislauf an; Cytisin ist für die Giftigkeit des Goldregens verantwortlich (Chinolizidinalkaloide).

Bitterstoffe


Wirkung und Anwendung

Bitterstoffdrogen, sogenannte Amara, werden ausschließlich aufgrund ihres bitteren Geschmacks verwendet. Sie regen die Speichel-, Magensaft- und Gallensekretion an und wirken dadurch verdauungsfördernd. Sie besitzen in der für diesen Effekt notwendigen Dosis keine weiteren pharmakologischen Wirkungen. Drogen, die ebenfalls bitter schmecken, bei denen aber andere pharmakologische Wirkungen im Vordergrund stehen (z. B. Herzglykosid-Drogen, Chinarinde), zählen nicht zur Gruppe der Bitterstoffdrogen.

Bitterstoffdrogen werden oft zur Teezubereitung oder in Form von wässrigen oder ethanolisch-wässrigen Auszügen zur Appetit anregung, bei Völlegefühl und Blähungen eingesetzt.


Struktur der Bitterstoffe

Chemisch gesehen gehören Bitterstoffe den unterschiedlichsten Stoffklassen an.


  • Monoterpene vom Iridoid- und Secoiridoid-Typ

Dazu gehören beispielsweise das Amarogentin (Abb. 10) aus der Enzian wurzel, Centapikrin und Desacetylcentapikrin aus dem Tausendgüldenkraut sowie Menthiafolin und Foliamenthin aus den Bitter kleeblättern. Diese Bitterstoffe liegen meist glykosidisch gebunden vor.


  • Sesquiterpenlactone vom Guajan-, Eudesman- oder Germacran-Typ

Zu den bekanntesten Bitterstoffdrogen mit diesen Wirkstoffen zählen das Wermutkraut mit Ses quiterpenlactonen vom Guajanolid-Typ (Artabsin, Absinthin), das Löwenzahnkraut mit Eudesmanoliden (z. B. Taraxacolid-9β-D-glucosid) und Germacranoliden (z. B. Taraxinsäure-β-D-glucosid) sowie das Benediktenkraut mit dem Germacranolid Cnicin.


  • Diterpene

Zu dieser Gruppe gehören beispielsweise das in Salbeiblättern vorkommende Pikrosalvin, ein Diterpen vom Abietan-Typ, oder das Marrubiin (Labdan-Typ) aus dem Andornkraut.


  • Triterpene

Zur Gruppe der Triterpen-Bitterstoffe zählen die Cucurbitacine aus verschiedenen Kürbisgewächsen (z. B. Koloquinte), die Quassinoide Quassin und Neoquassin aus dem Bitterholz und die Limonoide (z. B. Limonin) aus Citrus-Früchten.


  • Pregnane

Die wichtigsten Vertreter der Bitterstoffe mit Pregnan-Grundgerüst sind die Komponenten des Bitterstoffgemisches Condurangin aus der Condurangorinde. Es handelt sich dabei um acylierte Pregnanglykoside.


Literatur

[1] E. Teuscher, M.F. Melzig, U. Lindequist. Biogene Arzneimittel, 6. Auflage. Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft, Stuttgart 2004.

[2] H. Wagner. Pharmazeutische Biologie – Arzneidrogen und ihre Inhaltsstoffe, 6. Auflage. Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft, Stuttgart 1999.

[3] R. Hänsel, O. Sticher. Pharmakognosie – Phytopharmazie, 8. Auflage. Springer, Heidelberg 2007.

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Autorin


1996 – 2003: Studium der Pharmazie, Universität Wien

2003 – 2007: Dissertation im Fach Pharmakognosie, Universität Wien

Seit 2007: Wissenschaftliche Mitarbeiterin in den Bereichen Medizinische Wissenschaft und Innovationsmanagement, PhytoLab GmbH & Co. KG, Vestenbergsgreuth

Seit 2010: Sekretärin der Gesellschaft für Arzneipflanzen- und Naturstoff-Forschung e. V. (GA)

Preise und Auszeichnungen: ÖGPhyt-Preis 2006, Egon-Stahl-Preis in Bronze 2008.





Anschrift:

Dr. Birgit Benedek, Uttenreuther Str. 1, 91077 Neunkirchen am Brand

me@birgit-benedek.com


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DAZ 2011, Nr. 46, S. 103

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