Suche nach pflanzlichen Thrombininhibitoren - Gerbstoffe und Fettsäuren im Fokus

Etwa eine halbe Millionen Menschen in Deutschland werden mit Antikoagulantien behandelt. Nach Schätzungen wird sich der Markt für antithrombotische Medikamente bis 2010 verdoppeln. Die derzeit verwendeten Antikoagulantien weisen Nachteile wie fehlende orale Verfügbarkeit oder schmale therapeutische...

Ausführliche Beschreibung

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Bibliographische Detailangaben
1. Verfasser: Rack, Christian
Beteiligte: Matusch, Rudolf (Prof.) (BetreuerIn (Doktorarbeit))
Format: Dissertation
Sprache:Deutsch
Veröffentlicht: Philipps-Universität Marburg 2005
Pharmazeutische Chemie
Schlagworte:
Online Zugang:PDF-Volltext
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Beschreibung
Zusammenfassung:Etwa eine halbe Millionen Menschen in Deutschland werden mit Antikoagulantien behandelt. Nach Schätzungen wird sich der Markt für antithrombotische Medikamente bis 2010 verdoppeln. Die derzeit verwendeten Antikoagulantien weisen Nachteile wie fehlende orale Verfügbarkeit oder schmale therapeutische Fenster auf. Naturstoffe sind traditionell eine reiche Quelle für neue Leitstrukturen. Auch innerhalb der Gruppe der Antikoagulantien leiten sich viele Wirkstoffe von Naturstoffen ab. Unter den verschiedenen Naturstoffklassen bieten Pflanzenextrakte die einfachste Möglichkeit die wirksame Substanz durch Upscaling zu isolieren. Daher bildeten sie den Ausgangspunkt für die Suche nache Thrombininhibitoren. Ziel dieser Arbeit war die Isolierung von Thrombininhibitoren aus Pflanzen. In einem ersten Schritt wurden dazu Methanol- und Dichlormethanextrakte von 78 verschiedenen Arzneidrogen hergestellt und mittels eines amidolytischen Testsystems auf ihre Thrombin hemmende Wirkung untersucht. Um eine ausschließlich durch bestimmte Substanzklassen verursachte Hemmung auszuschließen, wurde auf Gerbstoffe, Makromoleküle und "promiscuous inhibitors" getestet. Am Ende der Testserien wurde Adonidis herba für die weitere Bearbeitung ausgewählt. Durch die Bestimmung der Hemmung von Thrombin vor und nach der Entfernung von Gerbstoffen, kann die Aussage getroffen werden, ob die Hemmung ausschließlich von Gerbstoffen ausgeht. Aufgrund der großen Probenanzahl erschien die Verwendung einer Fällungsmethode vorteilhaft. Verbreitet als Gerbstofffällungsreagenzien sind Coffein, Polyvinylpyrrolidon, Gelatine und Bleiacetat. Diese vier Gerbstofffällungsreagenzien wurden untereinander in ihrer Beeinflussbarkeit durch den pH-Wert, verschiedene Lösungsmittel und die Konzentration des Gerbstofffällungsreagenzes verglichen. Desweiteren wurde ihr Einfluss auf die Fällung anderer Phenolklassen und Thrombin untersucht. Polyvinylpyrrolidon zeigte sich am besten geeignet, um unter den verwendeten Testbedingungen Gerbstoffe zu entfernen. Bleiacetat erwies sich als ungeeignet. Gerbstoffen werden im Allgemeinen eine hohe Reaktivität und damit eine unspezifische Hemmwirkung nachgesagt. Um diese Aussage zu überprüfen, wurde getestet, ob kondensierte Gerbstoffe selektiv mit unterschiedlichen Proteinen reagieren. Dazu wurden die kondensierten Gerbstoffe aus Cinnamomi cortex isoliert und mit unterschiedlichen Proteinen gefällt. Nach der Fällung wurden die kondensierten Gerbstoffe abgebaut und die Abbaumuster miteinander verglichen. Es zeigte sich, dass kondensierte Gerbstoffe durchaus spezifisch mit unterschiedlichen Proteinen reagieren. Das Thrombin hemmende Prinzip in Adonidis herba wurde gefunden. Es zeigte sich, daß die Fettsäuren Linol- und Linolensäure, die neben Palmitinsäure in Adonis vernalis enthalten sind, für die Wirkung verantwortlich sind. Zwei weitere aktive Drogen, Semen Erucae und Flores Sambuci wurden ebenfalls untersucht. Auch hier waren Fettsäuren die wirksamen Verbindungen. Zusätzlich zu Linol- und Linolensäure waren Öl- und Eicosensäure wirksam. Eine synergistische Hemmung von Thrombin durch die Mischung der Fettsäuren wurde nicht beobachtet. Eine erweiterte Untersuchung der Hemmung von Thrombin durch Fettsäuren brachte das Ergebniss, dass auch Vaccensäure, Eicosatriensäure, Ricinolsäure und Arachidonsäure Thrombin hemmen. Die Hemmung von Thrombin erfolgte zeitabhängig und abhängig von der Inkubationszeit. Letzeres jedoch nur, wenn die Reaktion durch die Zugabe von Substrat gestartet wurde. Aufgrund weiterer Experimente erscheint die Blockade der Bindetasche jedoch weniger wahrscheinlich. Ein Zusammenhang zwischen physikochemischen Parametern und der Hemmwirkung konnte nicht gefunden werden. Die übliche Vorgehensweise zur Isolierung von Inhibitoren aus einer Pflanze ist die wirkorientierte Fraktionierung. Seit mehreren Jahren wird das "Ligandenfischen" verwendet um die wirkorientierte Fraktionierung zu beschleunigen. Mittlerweile wurden ähnliche Methoden publiziert, die alle die Abtrennung eines Enzym-Ligand-Komplexes gemeinsam haben. Durch anschließende Analyse dieses Komplexes erhält man Informationen wie die Retentionszeit und das UV-Spektrum des Inhibitors. Diese Informationen erlauben eine gezieltere Isolierung. Im Rahmen dieser Doktorarbeit wurde gezeigt, daß die Wechselwirkungen zwischen Thrombin und Gerbstoffen ebenfalls genutzt werden können, um einen Inhbitor als Enzym-Inhibitor-Komplex von einer Matrix abzutrennen. Die Methode gelang mit einfachen Mitteln, war kostengünstig, schnell und mittels analytischer HPLC durchzuführen.
DOI:https://doi.org/10.17192/z2006.0040