Methode opus:10225 Analyse https://archiv.ub.uni-marburg.de/diss/z2021/0516/cover.png German Since the early history of mankind there have been pictorial and written references about the use of incense, be it for religious-ritual purposes, as a remedy or as a spice. Already in ancient times, starting from today's Oman, the “Incense Trade Road” has been established, via which the precious goods were distributed further north and west and brought indescribable wealth to the neighbouring countries. Outside of the Arabian Peninsula, however, frankincense is also found in eastern Africa and India. The best-known types of incense are the "Indian incense", that is obtained from Boswellia serrata ROXB. (Burseraceae) is obtained, as well as the very high priced “Arabian incense”, which derives from B. sacra FLÜCK. Other species occur mainly in East Africa, for example in Ethiopia ["Ethiopian frankincense", B. papyrifera (DELILE ex CAILL.) HOCHST]. The problem is that the high-priced varieties are often blended with inferior varieties, mostly from East Africa. Even if there is no approved (registered) medicinal product based on frankincense in Germany, internal consumption for medical purposes is heavily advertised on the Internet, mostly with questionable promises of salvation. There are quite a few pharmacological studies that deal with the health-promoting effects of frankincense, mostly an anti-inflammatory effect. However, there is currently a lack of meaningful clinical studies. Because of the widespread use of incense-containing medicines and dietary supplements, both the American USP and the European Pharmacopoeia felt compelled to establish monographs on Indian incense (B. serrata; Olibanum indicum). On closer inspection, however, these monographs appear inadequate. In addition, extracts of dubious quality are often produced and marketed. In cooperation with the company Floradex in Oßmannstedt / Thuringia, high-quality ethanol-based extracts were initially developed, which, in addition to incense samples from various sources, were included in these studies, with a focus on the analytical investigations of the high-quality "Arabian incense", B. sacra. The overriding goal was to develop suggestions for improving the existing pharmacopoeia monographs. The preparation of the samples for physico-chemical analysis turned out to be problematic. Approx. 50% of frankincense consists of mostly polymeric, swellable materials, which hardly dissolve in alcohols, but in some cases, it can significantly interfere with the chromatographic analysis. To avoid these problems, an efficient extraction method and simple sample preparation were developed. A Soxhlet extraction with subsequent separation of the acidic components by solvent-extracting twice is suitable. This method works particularly well with B. sacra. In the second step, the TLC separation was reworked to identify the materials. It was found that even with different mobile phases, extensive separation of the triterpene acids was difficult to achieve. An acidic solvent, combined with a two-fold, short development on HPTLC plates, and with an evaluation at UV 254 nm followed by the development with anisaldehyde reagent, proved to be the most favourable. This method is clearly superior to the current pharmacopoeia monographs, as many of the value-determining triterpenic acids can be identified separately. The revision of the HPLC method turned out to be a major challenge. Of the approx. 20 triterpene acids that occur in significant amounts in frankincense, only two keto-boswellic acids are considered, which also only make up a small proportion in terms of quantity (approx. 1-3%, based on the raw material). First of all, very time-consuming experiments attempted to derivatize the acid function or the alcohol function of the triterpenic acids either via an ester bond or an acid amide bond with an aromatic ring system that can be detected without problems at UV 254 nm and higher. Unfortunately, due to the complexity of the samples, this venture proved unsuccessful. In contrast, the attempts to find a suitable internal standard (β-glycyrrhetinic acid) and the quantitative determination of other substances using response factors were successful. A total of 11 frankincense samples (extracts plus raw materials) were processed comprehensively and many unresolved questions about chromatographic analysis could be clarified. On this basis, suggestions for the improvement of the existing pharmacopoeia monographs could be made. Methodenentwicklung zur qualitativen und quantitativen Analyse der Triterpensäuren von Boswellia sacra FLÜCK. (Burseraceae) sowie verwandter Arten Chemistry + allied sciences Chemie quantitative Analyse doctoralThesis Quantitative Analysis Development of methods for the qualitative and quantitative analysis of triterpic acids from Boswllia sacra FLÜCK. (Burseraceae) and related species Methodenentwicklung Weihrauch 2021-10-29 Seit der Frühgeschichte der Menschheit finden sich bildliche und verschriftliche Hinweise auf die Nutzung von Weihrauch, sei es für religiöse-rituelle Zwecke, als Heilmittel oder auch als Gewürz. Schon in der Antike bildete sich, ausgehend vom heutigen Oman, die Weihrauchstraße aus, über welche das kostbare Gut weiter nach Norden und Westen verteilt wurde und den Anrainerstaaten einen unbeschreiblichen Reichtum bescherten. Außerhalb der arabischen Halbinsel kommt Weihrauch aber auch im östlichen Afrika sowie in Indien vor. Die bekanntesten Weihraucharten sind der „Indische Weihrauch“, der von Boswellia serrata ROXB. (Burseraceae) gewonnen wird, sowie der sehr hochpreisige „Arabische Weihrauch“, der von B. sacra FLÜCK. stammt. Weitere Arten kommen hauptsächlich in Ostafrika vor, beispielsweise in Äthiopien [„Äthiopischer Weihrauch“, B. papyrifera (DELILE ex CAILL.) HOCHST]. Problematisch ist, dass die hochwertigen Sorten häufig mit minderwertigeren Sorten, zumeist aus Ostafrika, verschnitten werden. Auch wenn es in Deutschland kein zugelassenes Arzneimittel auf der Basis von Weihrauch gibt, wird die innerliche Einnahme zu medizinischen Zwecken im Internet heftig beworben, zumeist mit fraglichen Heilsversprechen. Dabei gibt es nicht wenige pharmakologische Studien, die sich mit den gesundheitsfördernden Wirkungen von Weihrauch, zumeist einer entzündungshemmenden Wirkung, befassen. Derzeit fehlen jedoch aussagekräftige klinische Studien. Wegen der weiten Verbreitung von weihrauchhaltigen Zubereitungen und Präparaten sahen sich sowohl die amerikanische USP als auch das Europäische Arzneibuch veranlasst, Monographien zum Indischen Weihrauch (B. serrata; Olibanum indicum) auszuarbeiten. Bei näherer Betrachtung erscheinen diese Monographien aber unzulänglich. Zudem werden häufig Extrakte von zweifelhafter Qualität verarbeitet. In Kooperation mit der Firma Floradex in Oßmannstedt / Thüringen wurden zunächst qualitativ hochwertige Extrakte auf Ethanol-Basis entwickelt, die neben Weihrauchproben aus unterschiedlichen Quellen mit in die Untersuchungen eingeflossen sind, wobei der Schwerpunkt der analytischen Untersuchungen auf dem qualitativ sehr hochwertigen „Arabischen Weihrauch“, B. sacra, lag. Übergeordnetes Ziel war es, Verbesserungsvorschläge für die existierenden Arzneibuchmonographien zu erarbeiten. Als problematisch erwies sich schon die Probenvorbereitung für die Analysen. Ca. 50 % des Weihrauchs bestehen aus zumeist polymeren, quellfähigen Materialien, die sich kaum, aber eben doch teilweise, in Alkoholen lösen und somit eine chromatographische Analytik erheblich stören können. Um diese Probleme zu umgehen, wurde eine effiziente Extraktionsmethode sowie eine einfache Probenaufbereitung erarbeitet. Geeignet ist eine Soxhlet-Extraktion mit anschließender Abtrennung der sauren Komponenten durch zweimaliges Ausschütteln. Diese Methode gelingt insbesondere mit B. sacra problemlos. Im zweiten Schritt wurde die DC-Trennung zur Identifizierung der Materialien nachgearbeitet. Es zeigte sich, dass auch mit unterschiedlichen Fließmitteln eine weitgehende Trennung der Triterpensäuren nur schwer zu erreichen ist. Als optimal erwies sich ein saures Fließmittel, verbunden mit einer zweimaligen, kurzen Entwicklung auf HPTLC-Platten, und mit einer Auswertung bei UV 254 nm sowie nachfolgendem Entwickeln mit Anisaldehyd-Reagenz. Diese Methode ist den derzeitigen Arzneibuch-Monographien deutlich überlegen, da viele der wertbestimmenden Triterpensäuren getrennt identifiziert werden können. Als großer Herausforderung erwies sich die Überarbeitung der HPLC-Methode. Von den ca. 20 Triterpensäuren, die in deutlichen Mengen im Weihrauch vorkommen, werden nur zwei Keto-boswelliasäuren betrachtet, die zudem einen nur mengenmäßig kleinen Teil ausmachen (ca. 1- 3 %, bezogen auf das Rohmaterial). Zunächst wurde mit sehr zeitaufwändigen Experimenten versucht, die Säurefunktion oder die Alkoholfunktion der Triterpensäuren entweder über eine Esterbindung oder eine Säureamidbindung mit einem aromatischen Rest zu substituieren, der problemlos bei UV 254 nm und höher zu detektieren ist. Dieses Unterfangen erwies sich leider wegen der Komplexität der Proben als wenig erfolgreich. Hingegen verliefen die Versuche zur Findung eines geeigneten internen Standards (β-Glycyrrhetinsäure) sowie die quantitative Bestimmung weiterer Substanzen über Responsefaktoren erfolgreich. So konnten insgesamt 11 Weihrauchproben (Extrakte plus Rohmaterialien) exemplarisch umfassend bearbeitet werden und viele offene Fragen zur chromatographischen Analytik geklärt werden. Ausgehend hiervon konnten Verbesserungsvorschläge für die existierenden Arzneibuchmonographien erstellt werden. 223 application/pdf 2021 Fachbereich Pharmazie Method Development 2021-12-02 Boswellia sacra Chromatography Boswellia sacra Publikationsserver der Universitätsbibliothek Marburg Universitätsbibliothek Marburg Philipps-Universität Marburg Pharmazeutische Chemie urn:nbn:de:hebis:04-z2021-05166 https://doi.org/10.17192/z2021.0516 Qualitative Analysis Frankincense Chromatographie monograph qualitative Analyse Naturstoff Burseraceae Burseraceae ths Prof. Dr. Runkel Frank Runkel, Frank (Prof. Dr.) Chromatographie Keusgen, Mitra Keusgen Mitra 2021-12-02