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biogene am (Fach) / teil 1 (Lektion)

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• PHYTOPHARMAKA sind..... (Wirkstoffkomplexe aus Drogen)
• Was ist in biogenen AM? WS Begleit- und Ballaststoffe
• Prüfung der Identität von Drogen? -Sinnesprüfung (Geruch, Geschmack, Farbe,...)-Makroskopische Prüfung (Behaarung,...)-Mikroskopische Prüfung-Chemische Untersuchungen(nasschemisch, DC, HPLC, GC,...) Im AB, meistens die Methoden die schnell und günstig sind
• Reinheitsprüfung von Drogen - Verfälschung (makroskopisch, mikroskopisch) - Verunreinigung (Erde, Mikrobiologie,Vergällungsmittel,...)
• Gehalts- bzw. Wertbestimmung von Drogen Bspw. HPLC oder UV/Vis
• Was wird benötigt um die Droge im UV/Vis zu messen? Ein chromophores System
• Wann kann eine Substanz im GC gemessen werden? flüchtig, klein, lipophil
• Pharmazeutisch relevante Stoffgruppen in Arzneidrogen und Zubereitungen • Ätherische Öle • Saponine • Gerbstoffe • Anthraderivate • Alkaloide • Herzwirksame Glykoside • Flavonoide • Bitterstoffe • Schleimstoffe
• Definition von ÄÖ Durch Destillation oder Extraktion mit leicht flüchtigen LM oder durch auspressen gewonnene, flüchtige, stark lichtbrechende, ölartige und intensiv riechende Inhaltsstoffe.
• Eigenschaften von ÄÖ • teilweise komplexe Stoffgemische (z.B. Fol. Menthae > 100) • ölartige Konsistenz • flüchtig, (auch wasserdampfflüchtig) • schwer wasserlöslich (Aromat. Wasser, Aqua aromatica) • löslich in unpolaren LM wie Pentan, Chloroform, ... • starkes Lichtbrechungsvermögen (n > 1,5) • Dichte < 1 (Ausnahme: > 1: Zimt-, Nelkenöl) • Optisch aktiv (typischer Drehwert)
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• Ätherische Öle Gewinnung • Wasserdampfdestillation• Pressung• Extraktion mit organischen Lösungsmitteln (z. B. Pentan, Dichlormethan, Fett, ...)• Extraktion mit überkritischen Gasen (CO2)
• Ätherische Öle - Verwendung • EXPECTORANTIA Thymi herba, Eucalypti folium, Aeth. Pini pumilionis • AQUARETICA Levistici radix, Juniperi fruct. • CARMINATIVA Matricariae flos, Menthae pip. folium, Foeniculi dulcis fructus • ANTIPHLOGISTICA Matricariae flos, Millefolii herba • DESINFICIENTIA Salviae off. fol.; Thymi aeth.; Caryophylli aeth.; Melaleuca aeth. • NERVINA Valerianae radix; Melissae folium
• Prüfung ätherische Öle - Identität • Geruch, Geschmack• Dichte• Brechungsindex• Optische Drehung• DC, GC
• Prüfung ätherische Öle - Reinheit • Erstarrungstemperatur• Säurezahl• Peroxidzahl• Verdampfungsrückstand• Löslichkeit in Ethanol• Wasser• Fremde Ester• Fette Öle, verharzte ätherische Öle
• Erklärung DC Die freien Silanolgruppen WW mit anderen polaren Gruppen in der Verbindung und konkurierren mit der mobilen Phase und die Elutionskraft bezeichnet die Affinität zur mobilen Phase.
• UV Bereiche für DC 254 nm - aktiviert den Fluoreszenzindikator im KG 365 nm - aktiviert Verbindungen die von selbst leuchten
• KG 60 F 254 Kieselgel 60 Floreszenzindikator bei 254nm
• SAPONINE sind... SAPOGENIN Aglykone ~ Ohne die Zuckerbausteine - tetra- bis heptazyklisch- terpenoid- unpolar + [Glykosidisch] ZUCKER - ubiquitäre (z. B. Glucose,Rhamnose, Xylose, Glucuronsäure,...) - polar
• Glykosidische Varianzen an Saponinen? desmos = Kette • monodesmosidisch -> Kette an einer Seite • bisdesmosidisch -> Kette an zwei Seiten
• Sapogenin Varianzen an Saponinen? STEROIDE C27- Monocotyledonae- neutrale Saponine TRITERPENE C30- Dicotyledonae- saure Saponine
• Formen von Steroid-sapogeninen Furostanol-Typ (Transportform) -> Aliphatischer Rest -> (Enzym + H+) Spirostanol-Typ (starke Form) -> Cyclischer Ether (Abstoßende Wirkung von Pflanzen -> zerstoßen der Zellmembrane)
• Probleme bei der Triterpen Analytik? Schwierig zu trennen Schwer zu detektieren
• Anwendung Saponindrogen? Expektorierende Wirkung:•Primulae rad. -> Primelwurzel•Senegae rad. -> Senegawurzel•Liquiritiae rad.•Saponariae rad. -> Seifenkrautwurzel•Hederae fol. -> Efeublätter Diuretische Wirkung:•Ononidis rad. -> Hauhechelwurzel•Herniariae hb. -> Bruchkraut•Virgaureae hb. -> Echtes Goldrutenkraut•Betulae fol.•Verbasci fl. Antibiotisch, resorptionsfördernd, immunstimulierend,... •Hippocastani sem.•Quillajae cort.•Ginseng rad.
• Was ist ein Chalkon? Chalkon ist ein aromatisches ungesättigtes Keton, das die Grundsubstanz vieler wichtiger biologisch aktiver Verbindungen, der sogenannten Chalkone, bildet.[8] Der Stoff liegt in zwei verschiedenen Isomeren vor, die sich durch die Konfiguration bezüglich der Doppelbindung unterscheiden.
• Prüfung auf Saponine Eigenschaften Nachweise1) OBERFLÄCHENAKTIV – SCHAUMBILDUNG• 0,1 g Droge + 5 ml H2O schüttelnbzw.• 1 ml Tinktur (flüssige Probe) + 10 ml H2O schüttelnSchaumbildung, gegen H + beständig (Seifenlösung!) -> Klassische Seife fällt aus (ionisch) Schaumzahl:Neu im EuAB zur Quantifizierung von Saponinen wenn Schaumprobe positiv, dann Hämolyseversuch 2) HÄMOLYTISCHE AKTIVITÄT• 0,5 g Droge + 5,0 ml Phosphatpufferlösung pH = 7,4bzw.• 1,0 ml Tinktur eindampfen + 10,0 ml Pufferlösung 1)• 1 ml Filtrat + 1 ml 2% BlutaufschwemmungTotale Hämolyse innerhalb 30 min.Hämolytischer Index (HI) im ÖAB 3) KOMPLEXBILDUNG MIT CHOLESTERIN ± Anisaldehyd dient in der Dünnschichtchromatographie in Form eines Sprühreagenz zum Nachweis von diversen Naturstoffklassen
• Gerbstoffe Eigenschaften und WM Kondensation Amid von Kollagen mit Phenol- oder Ketogruppe des Gerbstoffes= Leder ; heute mit Schwermetallen Durch Quervernetzung von Proteinketten, sind die Proteine nicht mehr wasserlöslich. Sie sind auch entzündungshemmend aktiv. Adstringierend -> Wein = Zähne; Parodontax f. Zahnfleisch; aber entzündung im GI-Trakt
• Gerbstoffarten 1. Hydrolysierbare Gerbstoffe 2. Kondensierte Gerbstoffe3. Sonstige
• Hydrolysierbare Gerbstoffe Gallotannine Hamamelidis; Gallapfel (80% Gerbstoffe) • Gallussäure(n) + Zucker, depsidische Bindung Ellagengerbstoffe • Gallussäuren + Zucker, C-C Bindung Hexahydroxydiphensäure -> Kondensation -> Ellagsäure
• Kondensierte Gerbstoffe Ratanhiae rad.; Tormentillae rad. Catechingerbstoffe Catechin (3-OH-Flavanol) -> Oligomere (n=15), eig. Gerbstoffe (6´,8 oder 2´, 6´) Polymere, Phlobaphen=Gerbstoffrot KEIN ZUCKER
• Sonstige Gerbstoffe • Epicatechingallate • Lamiaceengerbstoffe
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• Nachweis Gerbstoffe • Löslichkeit (H2O, verd. EtOH, polare LM)• Adstringierende Wirkung (Anwendung in der Therapie) -> typisch• Färbung mit Fe3+Unspezifisch  • Fällung mita) Schwermetallsalzen Unspezifischb) Alkaloiden Unspezifischc) Eiweiss (Hautpulver; getrocknete Tierhaut) spezifisch
• Gerbstoffe Färbung mit Fe+++ (Farbreaktion) • 0,2 g Probe + 5 ml H2O schütteln, filtrieren;• flüssige Probe mit H2O verdünnen, bis Eigenfärbung nicht mehr dominant+ einige Tropfen strohgelb gefärbte Fe3+ -Lösunga) blaue Färbung = GALLOTANNINE,EPICATECHINGALLAT (grau - blau)b) grüne Färbung = CATECHINGERBSTOFFE,LAMIACEENGERBSTOFFEauch Flavonoide, ev. Anthraderivatec) rotbraune Färbung = MECONSÄURE (Opium)
• Gerbstoffe Fällungsreaktion mit... a) Schwermetallsalzen: Drogenauszug + Bleiacetat (auch Flavonoide !)b) Alkaloiden: Drogenauszug + Strychnin NaClc) Eiweiss: Drogenauszug + Eiweißlösung• Bei flüssigen Proben (Tct.) EtOH entfernen, da Niederschlag teilweise löslich• Gerbstoffe häufig Nebeninhaltsstoffe (z. B. in Anthra-,Alkaloid-, Flavonoiddrogen, ...)
• Anthraderivate sind... Derivate des 1, 8 - Dihydroxyanthrachinons, -anthrons -OH in 1, 8, 6, 11• GLYKOSIDE (O-Glykoside)• GLYKOSYLE (C-Glykoside)
• Anthraderivate - Beispiele 1) Anthrachinon-Glykoside Glucofrangulin A; Rheinglucoside 2) Anthron- Glykoside Cascaroside 3) Dianthron-Glykoside (Iso-, Hetero-, ...) Sennosid A, B 4) Anthronglykosyle (C-glykoside) Aloin , Aloinoside
• Anwendung Anthradrogen • Laxantien (Anwesenheit von OH-Gruppen in Position 1 und 8) • Bittermittel (Rad. Rhei/Schwedenbitter) • Äußerlich bei Hautkrankheiten (Aloe)
• Anthraderivat-gehalte in Drogen • RHEI RAD. Rheum palmatum, Rheum officinale 2,5% • FRANGULAE CORT. Fr. alnus (= Rhamnus frangula) 7% • RHAMNI PURSHIANAE CORT. Rhamnus purshianus 8% • ALOE BARBADENSIS Aloe barb., (Curacao - Aloe) 28% • ALOE CAPENSIS Aloe ferrox, (Kap - Aloe) 18% • SENNAE FOL., FRUCT. Cassia acutifolia (= C. senna) 2,5%C. angustifolia
• Ausführung Bornträger Reaktion Selektiv für Anthraderivate • 0,2 g Droge (Eindampfrückstand von 2 ml Probe)+ 5 ml H2SO4 verd., kurz zum Sieden erhitzen (Hydrolyse); • Abkühlen, OHNE FILTRATION VORSICHTIG (Zucker löst sich nicht mehr, vorsicht vor Saponinen als Emulgator) mit 10 ml Toluol ausschütteln (Gelbfärbung der Toluolphase!), Toluolphase (Oberphase(halogenierte -> unterphase da schwerer als Wasser) abtrennen• Versetzen mit 1 ml NaOH verd. -->> ROTFÄRBUNG der NaOH; Toluol farblos ROTFÄRBUNG bei ANTHRACHINONEN (Rad. Rhei, Cort. Frangulae) GELBFÄRBUNG bei ANTHRONDERIVATE (Aloe, Fol., Fruct. Sennae, Cort. Rhamni pursh.) durch geringe Mengen an freien Anthrachinonen ROSAFÄRBUNG möglich (v.a. bei Dianthronen) Starke Hydrolyse und Oxidation notwendig! pos. Bornträger-Reaktion (Anthron zu Anthrachinon oxidiert) ARTEN: A) Milde Hydrolyse:Glykoside spalten, dann BORNTRÄGER-Reaktion Anthrachinon + NaOH = ROTB) Glykoside spalten, dann BORNTRÄGER-Reaktion Anthrone Dianthrone Aloine + NaOH = GELB (ORANGE) Oxidationsmittel: O-Glykoside: OH- + O2; H2O2 ; Fe+++/HCl C-Glykoside: Fe+++/HCl ; JO -
• Nachweis Anthraderivate - Schouteten Reaktion für Aloin, Aloinoside • 0,5 g Probe oder Eindampfrückstand vom 2 ml fl. Probe • + 50 ml Wasser zum Sieden, filtrieren • Filtrat + 20 ml Wasser + 20 ml ges. Natriumtetraboratlsg ->> gelbe Lösung; grüne Fluoreszenz bei UV365nm
• Alkaloide - Einteilung a) Protoalkaloide b) Pseudoalkaloide c) „Echte“Alkaloide• STRUKTUR (Grundgerüst):Indol-, Purin-, Chinolin-, Phenantren-, Isochinolin-, Tropan-Alkaloide • VORKOMMEN (Pflanzengattungen, -familien): Solanaceae-, Opium-, Papaveraceae-, Mutterkorn-Alkaloide • (WIRKUNG, pharmakodynamische Eigenschaften)
• Alkaloide - Vorkommen + Bindung • Meist mehrere Alkaloide in der Droge, auch unterschiedliche Grundgerüste • Primäre, sekundäre und tertiäre Amine, quartäre Ammoniumverbindungen • Gehalt je nach Droge sehr unterschiedlich Opium > 10 %; Fol. Belladonnae 0,3 % Bindung: • FREI (Alkaloidbase, z.B. Nicotin; desh. rauchbar)  • an GERBSTOFFE GEBUNDEN (Coffein, Chinin,..) • an PFLANZENSÄUREN GEBUNDEN (Chlorogensäure; Chinasäure; Meconsäure)
• Alkaloide - Extraktion • Droge erhitzen mit verdünnter Säure • Alkaloid-Bindung werden gespalten • Alkaloidsalze gehen in Lösung • Alkalisieren mit NH3 freie Alkaloidbasen • Extraktion mit organischen Lösungsmitteln (Ausschütteln mit Chloroform, Ether,...) • Organische Phase zur Trockene bringen • 1 - 2 g feste Probe bzw. • Eindampfrückstand von 10 - 20 ml flüssiger Probe • + 10 ml 2N HCl, leicht erwärmen, ev. filtrieren, abkühlen • Alkalisieren mit NH3 • Wäßrige Lösung ausschütteln mit 2 x 10 ml Chloroform • Chloroform-Phase eindampfen • Rückstand in 2 ml salzsaurem Wasser aufnehmen -->> Nachweis Alkaloide
• Alkaloide - Extraktion - Suppositorien 5 mg REINSUBSTANZ oder 100 mg EXTRAKT pro Zäpfchen, Zäpfchenmasse stört Zäpfchen lösen in Petrolether, ausschütteln mit salzsaurem Wasser,...
• Alkaloide - Extraktion - TRITURATIONEN weißes Pulver!2 % Alkaloidsalz in Lactose, Lactose stört Farbreaktionenbehandeln wie feste Probe (lösen in saurem Wasser, ...) Organische Phase gut trocknen!
• Trenngang nach Stas-Otto * Extraktion der Probe (bzw. des Eindampfrückstandes einer flüssigen Probe) mit 2N Salzsäure. Filtrat mit Chloroform ausschütteln. Chloroformphase enthält: Coffein u.a. Purinderivate, Colchizin, Narcotin, Hydrastin(Hauptmenge),                  Papaverinsalz (Hauptmenge), Strychninsalz (kleine Mengen) wäßrige PhaseMit NaOH alkalisieren, mit Ether ausschütteln Etherphase enthält: Hyoscyamin u.a. Solanaceen- Alkaloide; Chinin u.a. Chinaalkaloide; Strychnin(Hauptmenge); Brucin; Emetin; Codein; Papaverin (kleine Mengen); Hydrastin (kleine Mengen); Ergotamin u.a. Secalealkaloide wäßrige Phase ansäuern, mit conc. Ammoniak alkalisieren, mit Chloroform- Ethanol (9+1) ausschütteln organische Phase enthält: phenolische Alkaloide Morphin Cephaelin
• Prüfung auf Alkaloide a) Fällungsreagentien • 1 ml + Jodlösung -> Trübung bis Niederschlag • 1 ml + Mayers Reagens K2(HgI4) -> Trübung bis Niederschlag • Andere Fällungsreagentien: Pikrinsäure (Trinitrophenol); Pikrolonsäure; Dragendorff - Reagens K(BiJ4) Hinweis auf Alkaloide Identifizierung notwendig! b) Farbreagentien bzw. Spezialreaktionen Erdmanns-Reagens: HNO3 - H2SO4 Fröhdes-Reagens: Ammoniummolybdat - H2SO4 Marquis-Reagens: Paraform - H2SO4 Murexid-, Vitali-, Otto-, Thalleochin-Reaktion, ... c) Chromatographie Prüfung auf typische Begleitsubstanzen  • Meconsäure - Opium • Loganin - Tct., Extr. Strychni • Scopoletin - Tct., Extr. Belladonnae
• Identifizierung Alkaloiddrogen mittels DC • 5 ml der mit Na2SO4 sicc. getrockneten organischen Phase (Auszug Stas-Otto, Chloroform-Phase) auf ca. 0,1 ml einengen • ev. Prüfung auf geeignete Menge für DC! • Fluoreszenz ?• Fingerprint• Rx – Wert (Chinin)
• Herzwirksame Glykoside - Aufbau AGLYKON (Steroidgerüst) + ZUCKER CARDENOLIDE (C23) 5gliedriger Laktonring (Butenolid Ring) 17 b; a,b ungesättigt BUFADIENOLIDE (C24)                                                                                             6gliedriger Laktonring (Cumalin-Ring) 17 b, zweifach ungesättigt - OH in 3, 14 (aber auch 5, 11, 12, 16,... möglich), - Ester (z. B. Ac, ...) in 16-OH möglich- C 19 unterschiedliche Oxidationsstufen möglich • 1 – 5 mal 2,6 Disdesoxyzucker• 3 ß -OH (ev. 5 ß -OH bei Bufadienoliden) • gerade Kette, unverzweigt• Zuckerkomponenten:ubiquitäre Zucker 6-Desoxyzucker2, 6-Bisdesoxyzucker zusätzlich: -OAc, -OCH3
• Herzwirksame Glykoside - Cardenolide Digitalis lanata (über 60) Digitalis purpurea (über 30) Convallaria majalis (über 40) - Maiglöckchen Adonis vernalis, Nerium oleander Strophanthus gratus, Str. kombe
• Herzwirksame Glykoside - Bufadienolide Charybdis (Urginea) maritima (über 50) - Meerzwiebel Helleborus niger - Schneerose Erdkröte

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