Last Minute Flashcards
Baumwolle
älteste Kulturpflanze der Menschheit, ca. 2m hoher Strauch
Samen der Baumwolle sehr dicht mit Anhangshaaren der Epidermis bedeckt, Haare von Cuticula umgeben, so dicht dass die Watte aus der Kapselfrucht herausragt;
Haare sind einzellig, ca. 88% Zellulose, 2-5 cm lang, 25-40 um Durchmesser
Strukturelemente, die Pyrrolizin-Alkaloide toxisch machen
Doppelbindung zwischen C1 und C2
mindestens ein Ester
Symptome bei einer Atropinvergiftung
periphere Symptome: Mydriasis, Photoühobie, Akkomodationsstörungen, Weitsichtigkeit, Mundtrockenheit, Schluckbeschwerden, rote und trockenen Haut, Tachykardie, Darmatonie, Blasenatonie, Hyperthermie
zentrale Symptome: motorische Unruhe (Tobsuchtsanfälle), psychische Störungen (Desorientiertheit), Halluzinationen, Psychosen, zentrale Erregung (Depression, Somnolenz, Atemlähmung)
Was sind Gerbstoffe?
wasserlöslich, schwach sauer reagierende phenolische Verbindungen, verderben Haut zu Leder
Vorkommen: Pinaceae, Rusaceae, Ericaceae, Fabaceae, Lamiaceae, Anacadiaceae
Einteilung: hydrolysierbare Gerbstoffe, nicht-hydrolysierbar (Catechine + kondesierte Gerbstoffe), Kaffeesäure + Phloroglucinderivate
Sweet clover disease
ausgelöst durch Dicumarol (entsteht bei Verderben/ Silieren des Steinklees) –> Rinder essen den Klee !!!
hemmt die Blutgerinnung (Vitamin-K-Antagonist) –> erkrankte Rinder zeigen sehr schwere Blutungsneigung (oft tödlich)
Leguminosenschleim
aus annähernd einheitlich verzweigten Molekülen von D-Galactose und D-Mannose bestehender Pflanzenschleim im Endosperm der Samen von Fatales (z.B. Guar, Bockshornsamen, Johannisbrotkernmehl)
beta-1,4-glykosidisch gebundene Mannose-Hauotkette mit alpha-1,6-glykosidisch angebundener Galactose (in regelmäßigen Abständen)
Schließmohn/ Schüttmohn
Schüttmohn: Öffnungen am oberen Teil der Kapseln, aus denen bei Reife Samen herausfallen können
Schließmohn: muss mechanisch geöffnet werden um Samen freizusetzen
Xanthangummi
hochmolekulares, anionisches Polysaccharid, entsteht durch saure Fermentation von Kohlenhydraten
von speziellen Bakterien gewonnen
verzweigtes Heteropolysaccharid
Hauptkette: beta-1,4-Glucoseienheiten
Seitenketten: Trisaccharid aus Mannose und Glucuronsäure –> hängt an jeder 2. Glucose
wässrige Lösungen sind hochviskös und zeigen ein plastisches Verhalten
körpereigenen Opioide
–> Opioidpeptide (z.B. Endorphine)
Neurohormone beim Schmerzgeschehen
genaue Funktion nicht bekannt (Stress, Steuerung, Wachstum)
gefunden in: Gehirn, Hypophyse, GIT, Blut, Urin
Lactulose
nicht natürlich vorkommendes, semisysnthetisches Disaccharid, das in alkalischer Lösung bei erhöhter Temperatur durch Umlagerung aus Lactose gewonnen wird
Anwendung: osmanisch wirkendes Laxans (mild) durch Bakterien im Cool metabolisiert –> verhindert Wachstum bestimmter Keime
Unterscheidung Kunsthonig und echter Honig
Kunsthonig enthält Hydroxymethylfurfural, kann mit Resorcin nachgewiesen werden –> Rotfärbung
Dextrane
Polysaccharide aus alpha-1,6-verknüpften Glucose-Molekülen (enthalten auch alpha-1,3- und alpha-1,4-glykosidische Bindungen)
synthetisiert von bestimmten Mikroorganismen aus Saccharose
Anwendung: Plasmaexpander, Hilfsstoff, Chromatographie
Necin + Toxizität
Necin – Pyrrolizidin-Alkaloide
Nein nicht toxisch, erst wenn Grundgerüst oxidiert wird und Ester abgespalten wird lebertoxisch
für Toxizität verantwortlich: DB zwischen C1 und C2 und mindestens ein Ester
Protolakaloide
einfach aufgebaute Base, die unmittelbar aus einer AS gebildet werden durch Abspaltung von CO2
z.B. Ephedrin, Cholin, Tyramin, Mescalin
Guar
stammt aus Guarbohne
Samen enthält im Endosperm Leguminosenschleim ca. 85% aus Guaran (wasserlöslicher Leguminosenschleim)
herzwirksame Glykoside
aus der Pflanze gewonnene zuckerhaltige Verbindungen mit Steroidring zur Förderung der Kontraktionskraft der Herzmuskulatur
Wirkung: OH-Gruppe am C12, zusätzlich OH-Gruppen steigern generell die Wirkung (Toxizität)
Stärke
aufgebaut aus alpha-glykosidsisch verknüpften D-Glucosemolekülen (ca. 300 - 1000 Moleküle pro Stärke)
zwei unterschiedliche aufgebaute Polysaccharide –>
Amylose: alpha-1,4-D-Glucose Moleküle
Amylopektion: alpha-1,4 (Hauptkette) und alpha-1,6 (Nebenkette) verknüpfte Glucoseeinheiten
Unterscheidung Reis-/Kartoffelstärke: Kartoffelstärke viel größer und zeigt Schichtung
Cyclodextrine
besondere Form der Dextrine
6-8 alpha-1,4-verknüpfte Glucoseeinheiten –> Ringschluss
alpha = 6; beta = 7; gamma = 8
entstehen beim enzymatischen Abbau von Stärke durch verschiedene Bacillus-Arten, die spezifische Cyclodextrin-Glykosyl-Transferasen produzieren können
Anwendung: Lösungsvermittler, Chromatographie, schützen bestimmte AS vor schädigenden Einflüssen
Egotismus Convulsivus
ausgelöst durch Mutterkorn-Alkaloide
Gangrän –> bräunlich-schwarze Verfärbungen von Gewebe –> Enothelschäden
Erbrechen, Durchfall, Krämpfe, Angst, Atemlähmung
Mydriasis –> Egotismus gangränosus
+ epileptische Kontraktionen (schmerzhaft), schwere Störungen des Nervensystems (Geisteskrankheit)
==> Egotismus Convuslivus
Physostigmin
Hemmer der Acetylcholin-Esterase
Antidot bei Intoxikation mit Organophosphaten (Kampfgase)
Farbreaktionen für Alkaloide
Erdmann-/ Husemann-Reagens Fröhde-Reagens Marquis-Reaktion Mandelin-Reagens spezifisch: van Urk --> Mutterkorn + Secale-Alkaloide; Vitali --> Tropanalkaloide; Murexid --> Purine; Talleiochin --> China
Lignane
farblose, kristalline Verbindungen, schwer flüchtig, ohne Geruch
dimere C6-C3-Körper, über das mittlere beta-C-Atom verbunden
Polymere von C6-C3 Körper –> Lignin
Kautschuk
aus Kautschukbaum (Euphrobiaceae)
Sterilen aus Stamm herausschneiden –> Milchsaft tritt aus, koaguliert mit Ameisen-/ Essigsäure
wird vulkanisiert ( + S + Hitze) –> widerstandsfähiger
besteht aus 8.000 bis 30.000 Isopreneinheiten heute auch synthetisches Herstellung
Analgophore Gruppe
gemeinsames Strukutrelement aller stark wirksamen Analgetika
sekundäres oder tertiäres N (Amin), dass über eine kurze aliphatische Seitenkette (meist aus 2 C-Atomen) mit einem quarternären C verbunden ist
z.B. Morphin, Codein, Thebain
Unterschiede Carotine und Xanthophylle
Carotine: reine Kohlenwasserstoff-Verbindungen
Xanthophylle: O-haltig ( als Hydroxy-, Methoxy-, Epoxy-, Carbonylgruppen), gelb gefärbt (meistens)
Einteilung der Terpene
Monoterpene .............. C10 Sesquiterpene ............ C15 Diterpene ..................... C20 Triterpene ..................... C30 Tetraterpene ................ C40 Polyterpene .................. > C40 Hemiterpene ................ C5 Sesterpene ................... C 25
Hämolytischer Index
Der reziproke Wert derjenigen Verdünnung von 1g oder 1ml einer Droge bzw. eines gallischen Präparats, bei der unter bestimmten Bedingungen gerade noch totale Hämolyse eintritt
Versuch immer an Rinderblut ( 1:10 mit Citrat verdünnt) durchgeführt
Viskosität nach Ph. Eur.
Kapillarviskosimeter: Bestimmung des Durchflusszeit
Kugelviskosimeter: Fallgeschwindigkeit einer Kugel in der zu untersuchenden Flüssigkeit
Cellulose
hochmolekulares, lineares Homoglykan, das aus beta-D-Glucosepyranosylresten besteht, die beta-1,4 miteinander verknüpft sind
je zwei Glucoseeinheiten um 180° gedreht –> flaches, bandenförmiges Polymer
5.000-10.000 Glucose-Einheiten
Vorkommen: in Pflanzenfasern, Baumwolle, Hanf, Flachs, Jute, (Pilze), Holz, in den Zellwänden höherer Pflanzen
Mutarotation
spontane Änderung des Drehwinkels einer Lösung eines optisch aktiven Stoffes zum Zeitpunkt des Ansetzen des Lösung bis zum Einsetzen eines festen Wertes
alpha- und beta-Form können sich über die offene Kettenform in Lösung schnell ineinander umwandeln
Solanaceen-Drogen und deren Zubereitung
Atropa belladonna: Belladonnae folum, Belladonnae puliv normatus, Radix belladonnae, Tincutra belladonnae, Extractum Belladonnae
Datura stramonium: Stramonii folium, Stramonii semen
Hyoskyamus niger: Hyoscyamus folium
Mangragora officinarum
Pseudoalkaloide
Basen, deren Grundstruktur deutliche Beziehungen zu nicht-Alkaloiden haben
strukturell mit anderen Naturstoffen verwandt, stammen nicht aus dem AS-Stoffwechsel
z.B. Coniin, Aconitin, Coffein
Proantrocyanidine und Ellagtannine
–> beides Gerbstoffgruppen
Ellagtannine: hydrolysierbar (Aufspaltung in Aglycon + Zucker möglich)
Proantrocyanidine (Catechine): nicht hydrolysierbar –> kondensierte Gerbstoffe
Iridoide
natürlich vorkommende Substanzen –> biogenetische Abkömmlinge der Monoterpene
Name von Termitenart (Sekret enthält 1. entdecktes Iridoid)
Einteilung: C9, C10, Secoiridoide, Valepotriate, Indolalkaloide
LSD (Lysergsäurediethylamid)
partieller Serotoninrezeptorantagonist –> hauptsächlich psychische Abhängigkeit
eines der stärksten bekannten Halluzinogene
partialsynthetische Herstellung aus Lysergsäure
Lamiaceengerbstoffe
–> Rosmarinsäure in Rosmarinus offizinales
adstringierende Eigenschaften+Anwendung bei Diarrhoe
Was ist ein Anomer?
Sonderform der Epimere, unterscheiden sich nur in ihrer Konfiguration am C1-Atom
je nachdem, ob die Hydroxygruppe von anomeren C nach dem Ringschluss axial oder äquatorial steht
Was heißt molluscid?
wirkt als Schneckenvertilungsmittel/ tötet gewisse Schneckenarten ab
Was heißt mono- und bisdesmosidisch?
monodesmosidisch: besitzt einen Zuckeranteil aus einer einzigen Kette
bisdesmosidisch: besitzt zwei Zuckerketten
Strukturbesonderheiten bei Cucurbitanen
biogenetisch dem Cycloartenol sehr nahe, Cyclopentanring aber geöffnet und Methylgruppe hängt an C9 anstatt an C10
Unterteilung der Polyterpene
Isopreneinheiten // Doppelbindungen
- Polyphenole: 6-24 // cis/trans
- Guttapercha/ Balata: ca. 100 // trans
- Naturkautschuk: > 10.000 // cis (auch trans)
Leitsubstanz von Lokalanästhestetika, Wirkprinzip
Leitsubstanz: Cocain
Wirkprinzip: indirektes Sympathomimetikum (hemmt die Wiederaufnahme von Noradrenalin –> c (NA) in synaptischen Spalt steigt
blockiert Na-Kanäle in der Membran von sensiblen Neuronen
vasokonstriktorisch –> dadurch lange Wirkdauer
Wirkung von Lysergsäurealkaloiden
konstriktorische Wirkungen (alpha-sympathomimetisch), Dilation (alpha-sympatholytisch) –> Gefäßmuskulatur
Bindung an Serotoninrezeptor
Stimulation von Domamin-Rezeptoren im ZNS
Mannit
Zuckeralkohol: entsteht durch Reduktion der Aldehydgruppe eines Zuckers, mehrwertige Alkohole (Reduktion der D-Mannose); Gewinnung aus Mannaesche, aus Rohrzucker durch Hydrolyse + katalytische Reduktion
Anwendung: osmanisches Diuretikum, Füllstoff, Bindemittel, Laxans, parenterale Anwendung, Zuckeraustauschstogg, Herstellung von Bakteriennährböden, Adhäsionsmittel, …
Glykoside
organische Verbindungen, bei denen die anomere OH-Gruppe an C1 oder C2 eines Zuckers mit einer alkoholischen oder phenolischen OH-Gruppe von Pflanzeninhaltsstoffen acetalisch verknüpft ist
O-Glykoside: anomeres OH mit OH-Gruppe verknüpft
N-Glykoside: anomeres OH mit NH-Gruppe verknüpft
S-Glykoside/ Thioglykoside: anomeres OH mit SH-Gruppe
C-Glykoside/ Glykosile: anomeres OH mit CH-Gruppe verknüpft
Heracleum mantegazzianum, unerwünschte Wirkung
enthält Furanocumarine
können mit der DNA reagieren (bei UVA-Licht bilden sich kovalente Bindung mit Pyramidenbasen) –> Cross-linikng + Replikation + Transkription der DNA unmöglich (antibiotische Wirkung)
“Wiesendermatitis”: Hautläsionen aufgrund einer Sonderform der photosensiblen Reaktion (beim Liegen mit nackter Haut in der Wiese –> Kontakt mit u.a. Bärenklaue)
Pflanzenfamilien von herzwirksamen Glykosiden
Magnolie: Ranunculaceae, Brassicaceae, Scrophulariaceae, Apocynaceae, Asclepiadaceae
Liliatae: Convallariaceae, Hyacynthaceae
Wie wird Dextrin definiert, wie ist es aufgebaut?
Gemisch aus partiell aufgebauter Stärke (Oligosaccharide und D-Glucose)
entsteht aus Mais-, Kartoffel- oder Maniokstärke durch Erhitzen oder durch Zusatz einer sauren oder alkalischen Lösung (Stärke wird teilweise hydrolasiert und anschließend modifiziert)
fast weißes, wasserlösliches, amorphes, schwach hygroskopisches Pulver
Was sind essentielle Aminosäuren?
Isoleucin, Leucin, Lysin, Methionin, Phenylalanin, Threonin, Tryptophan, Valin, Tyrosin
semiessentiell: Arginin, Histidin
Lebenszyklus von Claviceps purpurea skizzieren
- anamorph (ungeschlechtliche Fortpflanzung): infizierter Fruchtknoten –> Konidien –> Narbe im QS mit Sklerotium-Pseudoparenchym und Konidienlagern –> …
- akromorph (geschlechtliche Fortpflanzung): infizierter Fruchtknoten –> Ähren mit Sklerotien –> gekeimte Sklerotien mit Fruchtkörper –> Aseogon und Antheridien –> Fruchtkörper mit Perithecien –> Ascus mit 8 fadenförmigen Ascosporen –> Ascosporen (–> Keimung –>) –> …
Methylierungsmittel für Pflanzen
5-Methylcystein:
Adenosin
/ CH3 - S+ - CH2 - CH2 - CHNH2 - COOH
Sorbitan
Herstellung: Erhitzen von Sorbitol mit Katalysator –> Wasserabspaltung –> innere Eher des Sorbitols mit FS umgesetzt + Ethylenoxid –> Tweens
Verwendung: Lösungsvermittler, Emulgatoren
Monosaccharide
Kohlenhydrate, die sich durch hydrolytische Spaltung nicht weiter in kleinere Bausteine zerlegen lassen
primäre Oxidationsprodukte des entsprechenden mehrwertigen Alkohole
Konformationsisomere
werden auch zu den Stereoisomeren gezählt und entstehen durch die Rotation um eine Einfachbindung
oft sind die einzelnen Konformere aber nicht isolierbar
Konstitutionsisomere
Konstitutionsisomere sind Moleküle mit der gleichen Summenformel, die einzelnen Atome sind aber unterschiedlich miteinander verknüpft
Stereoisomere
Moleküle mit gleicher Summenformel und gleicher Sequenz in der Verknüpfung der Atome, unterscheiden sich aber in der Atomanordnung im 3D-Raum
–> Konformations- und Konfigurationsisomere
Konfigurationsisomere
entstehen durch die unterschiedliche räumliche Anordnung von Atomen oder Atomgruppen von Atomen oder Atomgruppen im Raum um ein Zentralatom, wobei es sich bei diesem Zentralatom meist um einen asymmetrischen Kohlenstoff oder eine C-C-Doppelbindung handelt (E/Z)
Die Kofigurationsisomere werden weiter unterschieden in Enatiomere und Diastereomere
Enatiomere
wie Bild und Spiegelbild
können also nur dann auftreten, wenn Bild unf Spiegelbild nicht deckungsgleich sind
Enatiomere drehen optisch polarisiertes licht um den gleichen Betrag in die entgegengesetzte Richtung (+/-): Eine Verbindung kann also nur ein Enatiomer haben, aber mehrere Diastereomere
Diastereomere
sind Stereoisomere, die sich nicht wie Bild und Spiegelbild verhalten.Sie haben im Gegensatz zu den Enatiomeren auch ganz unterschiedliche physikalische Eigenschaften
Epimere
sind Diastereomere mit mehreren Asymmetriezentren, die sich aber nur an einem von diesen unterscheiden, also nur an einem asymmetrischen C eine unterschiedliche Konfiguration (z.B. D-Glucose und D-Mannose sind zueinander Epimere)
Anomere
sind eine Sonderform der Epimere. Anomere unterscheiden sich nur in ihrer Konfiguration am C1-Atom. Jemanden, ob die Hydroxygruppe an anomeren C nach dem Ringschluss axial oder äquatorial steht (alpha oder beta)
Halbacetal/ Halbketal
Halbketal: Reaktion von keton mit Alkohol –> Furanose
Halbacetal: Reaktion von Aldehyd mit Alkohol –> Pyranose
anomeres Kohlenstoffatom
bei Cyclisierung bildet sich bei Monosacchariden ein neues zusätzliches Asymmetriezentrum –> anomeres C
2 verschiedene Ringformen:
- alpha: OH am C1 liegt unterhalb der Ringebene = axial
- beta: OH am C1 liegt oberhalb der Ringebene = äquatorial
Zuckeralkohole
mehrwertige Alkohole, die durch die Reduktion des Aldehydgruppe eines Zuckers entstehen D-Mannose --> Mannitol D-Glucose --> Sorbitol D-Xylose --> Xylitol Hexahydroxycyclohexan --> Cyclitole D-Galactose --> Dulcitol D-Fructose --> Sorbitol und Mannitol
Oligosaccharide
Mehrfachzucker, bestehend aus 2-9 Monomeren mit acetalartiger Verknüpfung
Spaltung durch saure oder enzymatische Hydrolyse in die einzelnen Zuckerbausteine
Disaccharide –> wichtigste Oligosaccharide
Maltose-Typ
glykosidische Bindung zwischen dem anomeren OH des ersten Zuckers und einem alkoholischen OH des zweiten Zuckers –> C1-C4, C1-C6 glykosidisch verknüpft
reduzierend, zeigen Mutarotation
Trehalose-Typ
glykosidische Bindung zwischen den acetalischen OHs der beiden Zucker (C1-C1 oder C1-C2)
nicht reduzierend, keine Mutarotation
Pflanzen, die Saccharose enthalten
Zuckerrübe, Beta vulgaris ssp. vulgaris var. altissima (Amaranthaceae)
Zuckerahorn, Acer saccharum (Asteraceae)
Johannisbrot, Ceratonia siliqua (Caesalpiniaceae)
Zuckerrrohr, Saccharum officinarum (Poaceae)
Rohzucker
brauner Zucker, der noch Bestandteile der Zuckerrübe bzw. -rohrs enthält
Invertzucker
entsteht bei der sauren oder enzymatischen Hydrolyse der Saccharose (Gemisch aus D-Glucose und D-Fruktose) –> Umkehr des Drehsinns
Saccharase (Invertase): Enzym, spaltet Saccharose
Homogylcane
Homopolysaccharide, aus gleichartigen Bausteinen (Monosacchariden) aufgebaut
z.B. Amylose, Amylopektion, Cellulose
Stärken (Amyla)
alpha-glykosidisch verknüpfte D-Glucose-Moleküle; 300-1000 Moleküle Glucose (aber auch mehr)
wichtigstes pflanzliches Reservekohlenhydrat
Maisstärke
Amylum maydis
Zea mays (Mais), Poaceae
Körner sind bis zu 30 um groß, polyedrisch
Reisstärke
Amylum oryzae
Oryza sativa (Reis), Poaceae
Körner sind bis zu 10 um groß, kleinste Stärke
Kartoffelstärke
Amylum solani Solanum tuberous (Kartoffel), Solanaceae birnenförmige Körner, bis zu 100 um groß größte Stärke Schichten in den einzelnen Körnern
Inulin
Homoglycan
wasserlösliches, aus 1,2-verknüpften Fructose-Molekülen, ca. 20-30 Fructoseeinheiten
reduzierendes Ende (terminier Glucose-Rest)
Verbandsstoffe
Herstellung aus Baumwolle, Zellstoff oder Zellwolle
zählen chemisch gesehen zu den Cellulosen
Verbandwatte
besteht aus geeinigten, entfetteten und gebleichten Haaren der Samenschale von verschiedenen Gosypium-Arten (Baumwolle) oder aus Viskosefasern
Verbanzellstoff
Cellusloefasern, die von Lignin und anderen Begleitstoffen befreit wurden; hoch gebleicht; in Form von mehreren übereinanderliegenden Einzellagen miteinander verfilzt
Zellwolle
wird aus Zellstoff hergestellt, dient zur Herstellung von Verbandsmull und Verbandswatte
bei der Watte sind die Fasern sehr fein und haben eine bestimmte Länge
Heterogykane
Heteropolysaccharide, sie sind aus unterschiedlichen Bausteinen aufgebraucht (Monosacchariden)
z.B. chitin, Pectin, Gummen, Pflanzenschleime
Polyuride/ Hydrogele
pflanzliche makromolekulare Inhaltsstoffe, deren Untereinheiten aus Uronsäuren bestehen
haben saure Eigenschaften (freie Carobxylgruppe)
Pektine
besteht aus alpha-1,4-glykosidisch verknüpften Galacturonsäure-Einheiten
Carboxylgruppen sind teilweise methyliert
besteht aus 25-2.000 Einheiten
Protopektione: als Calcium- oder Magnesiumsalze vorliegende Polygalacturane
Pektinsäure: reine Polygalaturonsäure, in der Natur kaum zu finden
Gummen
Heteropolysaccharide, die nach einer mechanischen Verletzung aus der Pflanze ausfließen und an der Luft zu einer festen, glasigen Masse erstarren bestehen aus verschiedenen Zuckern und Uronsäuren klebende Eigenschaften (Wundverschluss bei Pflanzen)
Traganth
Stammpflanze: Astragalus gummier, Fabaceae
2m hoher, dorniger Gebirgsstrauch, Blätter haarig + gefiedert + paarig + wechselständig, Blüten weißgelb
Gewinnung in der Trockenperiode durch mechanische Verletzung von Stamm und Astteilen
Arabisches Gummi
Stammpflanze: Acacia senegal/ nilotico oder andere Akazien-Arten (Mimosaceae/ Fatales)
4-6m hohe Bäume, Früchte sind Hülsenfrüchte
Arabisches Gummi: die an der Luft erhärteten, gummiartige Ausscheidungen der Pflanze, die bei Verletzung der Pflanze, die bei der Verletzung der Pflanze austreten
Schleime
heterogene Polysaccharide, die hochvisköse Hydrogele ergeben, nicht klebend
Vakuolenschleime, Zellwandschleime am Aufbau sind Galactose und Mannose, z.T. auch Glucose beteiligt (Polyuranide)
Pflanzenordnungen und Familien, die Schleimstoffe enthalten
Malvaces Liliaces Orchidales Fabales Linaceae Plantaginaceae Brassicaceae Algen Leguminosen
Therapie
Maßnahmen, die zur Heilung führen
spezifische Therapie: direkt auf die Krankheit gerichtet
unspezifische Therapie: allgemein heilungsfördernd
kausale Therapie: Ursache der Krankheit beeinflussend
symptomatische Therapie: gegen die Krankheitserscheinungen gerichtet
Wirkung
sämtliche Veränderungen eines biologischen Systems (Gewebe, Organ, Gesamtorganismus), welche messbar oder fühlbar unter Einfluss eines bestimmten Pharmakons auftreten
Wirksamkeit
= Nutzen eines Arzneimittels, gemessen am Ziel, weswegen ein Arzneimittel verabreicht wird
–> Linderung oder Heilung einer Krankheit oder Komplikation
==> Placebo kann auch Wirksamkeit zeigen, aber keine Wirkung
primärer Stoffwechsel
alle Stoffwechselprozesse zur Erhaltung und Vermehrung des Lebens
Wachstum, Energie
Turn over: GGW zwischen Aufbau und Abbau von verschiedenen Stoffen
sekundärer Stoffwechsel
alle Stoffe und Prozesse, die nur für die Wechselwirkung des Organismus mit seiner Umgebung eine Funktion haben
–> unentbehrlich für die Existenz und den Fortbestand (z.B. UV-Schutz, Fraßschutz)
–> entbehrlich für Wachstum und Entwicklung
==> alle Wirkstoffe aus Pflanzen stammen aus dem sekundären Stoffwechsel
Alginsäure
Heteropolysaccharid, Gemisch von Polyuronsäuren aus wechselnden Anteilen beta-1,4-D-Mannuronsäuren und alpha-1,4-L-Gluluronsäure
mind. 19%, max. 25% Carboxylgruppen auf die getrocknete Substanz berechnet
Natriumalginat: hauptsächlich Na-Salz oder Alginsäure
Agar
Bestandteil der Mittellamellen und Primärzellwänden von verschiedenen Arten aus der Familie der Rotalgen
Geruchs- und geschmacklos, in heißem Wasser löslich, in kaltem Wasser quellend, ausgezeichnetes Geliervermögen
Kohlenhydratfraktion (90%), davon 70% Agarose, 30% Agaropektin (Verhältnis abhängig von der Stammpflanze)
Carrageen
die Droge, die aus den von der Sonne gebleichten und getrockneten hellgelben, laubartigen, knorpeligen handgroßen Lappen von Gigartina- und Chondrus-Arten bestehen
quillt in kaltem Wasser, Geschmack schleimig-salzig, Seegeruch
50-70% Schleim (carrageenan), Zucker, 7-10% Eiweiße, 15% mineralische Bestandteile, 2% Fette, Farbstoffe
Unterschied Gykosid/ Glucosid
Aglykon + Zucker = Glykosid
Aglykon + Glucose = Glucosid
Gründe für verschiedene Strukturtypen bei Terpenen
- ungewöhnlich Licht Verknüpfung von C5-Vorstufen (K-K)
- Cyclisierung
- unterschiedliche Faltung von offenkettigen Vorstufen vor der Cyclisierung
- Einführung funktioneller Gruppen
- Bildung von Epoxiden
- Einführung von Heteroatomen
- Spaltung von cyclischen Verbindungen
- Umlagerungen
Isoprenregel von Ruschizka
durch schematische Ringöffungn eines Tresens erhält man acyclische Strukturformeln, die sich formal in einzelne Isoprenbausteine zerlegen lassen
regulär: formale Abspaltung entspricht Isopren
irregulär: entspricht nicht Isopren
Verknüpfung: normalerweise Kopf-Schwanz, Ausnahme Schwanz-Schwanz oder Kopf-Kopf
Monoterpene
alipahtische, mono-, di- oder tricyclische Terpene, die zumindest formal aus 2 Isopreneinheiten gebildet werden
kommen vorwiegend im Pflanzenreich vor
sind wasserdampfflüchtig, v.a. in ÄÖ enthalten, lipophil, niedermolekular, regulärer Aufbau, Kopf-Schwanz-Verknüpfung
Acyclische Monoterpene
entstehen direkt aus Geranylpyrophosphat durch Hydrolyse der Phosphatester-Bindung
–> 3,7-Dimethyloctan (Grundtyp für andere lineare, offenkettige Monoterpene
Cyclische Monoterpene
entstehen aus Linalyldiphosphat
eigentliche Mutterverbindung Neryldiphosphat (reagiert zu Linalyldiphosphat) –> DB cis
danach Ringschluss und Stabilisierung durch - H+ oder + OH-
sekundäre Reaktionen: Hydroxylierungen, Dehydrierungen und weitere C-C-Verknüpfung
Irregulär aufgebaute Monoterpene
= Naturstoffe, deren Methylverweigungen nicht an den, der Isoprenregel entsprechenden, stecken sitzen
Ursachen:
- irregulärer Aufbau: Kondensation nicht C4-C1, sondern C4-C2/ C4-C3
- reguläre Kette wird modifiziert: z.B. Methylgruppe wandert
Pyrethrine
irregulär aufgebaute Monoterpene (Cyclopentanring bleibt stabil) –> Insektizide Wirkung von Pyrethrum
Ester mit Chrysanthemumcarbonsäure als Säure Komponente und mit aklylsubstiturierten 4-Oxo-2-cyclopenten-1-olen als Alkoholkomponente
Muskel- und Nervengift für Insekten, Milben, Würmer (nicht für Menschen)
Iridoide
biogenetische Abkömmlinge der Monoterpene, Methylcyclopentan-Pyran-Kohlenstoffgerüst (Ringsystem 5er/ 6er) + mind. 2 O-Funtkionen im Molekül
enthalten in Sekret von Termiten, später auch inPflanzen entdeckt –> Iridodial (einfachstes Iridoid)
lassen sich formal in ein reguläres, acyclisches Monoterpene zerlegen
Sesquiterpene
umfangreiche Gruppe der Terpene (15), mono-, di- oder tricyclische Terpene aus 3 Isopreneinheiten
regulär oder irregulär, cyclisch oder acyclisch
Einteilung: nach Zahl der Ringe, nach funktionellen Gruppen, nach biosynthetischen Gesichtspunkten unter Berücksichtigung der Farnesolvorstufe und Cyclisierungsweise
Eigenschaften abhängig von Art und Anzahl der O-Funktionen
Secoiridoide
entstehen durch Aufspaltung des Cyclopentanringes –> neuerlicher Ringschluss: delta-Lactonring
Verknüpfung mit Glucose –> Secoiridoidglucoside
==> Bitterstoffe
Valepotriate
Iridoide, deren Hydroxygruppe verestert ist sowie einen Epoxidring aufweisen
teilweise mutagene Eigenschaften, toxisch
Indolakaloide
entstehen durch Verknüpfung von Secoiridoiden mit Tryptamin
–> Einbeziehung in den Trypotphanstoffwechsel
acyclische Sesquiterpene
Bildung durch hydrolytisches Abspalten von Pyrophosphat von FPP
cyclische Sesquiterpene
2-trans-6-cis-FPP wird zu Nerolidyldiphosphat und 2-cis-6-trans-FPP –> Ringschluss ist möglich
durch Isomerase: diese nur in Pflanzen enthalten (nach PP-Abspaltung!)
katholische Zwischenprodukte werden durch Protonenabspaltung stabilisiert
Sesquterpenlactone
von pharmazeutischem Interesse
über 90% in Asteraceen
Rest: Apiaceen, Lamiaceen, Magnoliaceen, Lauraceen, Lebermoose
entstehen durch oxidative Veränderungen von Germacran-Kohlenwasserstoffen
kristallin, nicht flüchtig, bitter oder scharf schmeckend
Diterpene
formal aus 4 Isopreneinheiten aufgebaut, C20 fast ausschließlich cyclische Diterpene
Acyclische Diterpene
sehr selten, aber wichtig (z.B. Phytol)
entstehen durch trans- oder cis-Addition von Isopentenyl-Pyrophosphat an trans-trans Farnesyl-Pyrophosphat
cis-Addition in Hefen und im Tierreich
trans-Addition in Pflanzen
cyclische Diterpene
Geranylgeraniol –> Cembrantyp –> makrocyclische Diterpene (lower terpens)
Geranylgernaiol oder Geranyllinalool –> Labdantyp –> Di-, Tri-, tetracyclische Diterpene (higher terpens)
Aconitin
sehr giftig
wirkt peripher oder zentral auf motorische + sensible Nerven erregend, dann Lähmung
–> Arrhythmien, Bradykardie ==> diastolischer Herzstillstand
–> Tod durch Atmestillstand, schmerzhaft, bei vollem Bewusstsein (5mg täglich bei Erwachsenen) im blauen Eisenhut
Steriosid
Miterben-Glycosid aus dem Süßkraut, Steviakraut, Asteraceae in Mexiko
300mal süßer als Zucker, seit 2011 in Europa zugelassen
über 75% Marktanteil in Asien als Süßmittel
Gibbereline
Wuchstoffe, von Pilzen und grünen Pflanzen gebildet –> Längenwachstum der Pflanze
regulieren mit anderen Hormonen pflanzlichen Stoffwechsel
bisher keine medizinische Anwendung
über 100 verschiedene bekannt
Giberella fujikuroi (Pilz) verursacht Ährenkrnakheit v.a. bei Reis (Antidot: Abscisinsäure)
Triterpene
umfangreichste Klasse von Terpenen, fast nur Tetra- und pentacyclisch, aus 6 Isopren-Einheiten, C30 (aber auch weniger, z.B. C27 –> Steroide)
Acyclische Triterpene
einziger Vertreter –> Squalen
Schwanz-Schwanz-Verknüpfung von 2 Molekülen Farnesyl-PP
wichtiger Grundörper, Zwischenprodukt in Stoffwechsel –> Biosynthese von Triterpenen und Steroiden
cyclische Triterpene
hohe biologische Aktivität
Vorstufe ist Squalen –> Vielzahl an möglichen Konformationenn (unterschiedliche Strukturen) bei Cyclisiserung, Gruppen können wandern
oft am C3 OH-Gruppe –> Zucker oder Proteine können dort binden
Cucurbitane
stehen biogenetisch dem Cycloartenol sehr nahe, Cyclopentanring aber geöffnet –> Methylgruppe hängt an C9 anstatt an C10
==> Unterschied zu allen übrigen Triterpenen
relativ stark toxisch, schmecken bitter
Vorkommen: Cucurbitaceen, Brassicaceen und Scrophulariaceen
Aromatische Triterpene
z.B. Gossypol
Polyphenol, dass die männliche Fertilität senkt (hemmt Spermatogenese)
aromatische Triterpene einer Ausnahme
Steroide
Derivate des Cyclopentanoperhydrophenanthrens
Grundgerüst: 3x6er-, 1x5er-Ring mit 6 asymmetrischen C-Atomen
Ringe B und C, und C und D trans verknüpft –> Planar (A+B auch meist trans –> Ausnahme Herzglykoside, Gallensäuren)
beta: Substituent oberhalb der Ringebene
alpha: Substituent unterhalb der RIngebene
Sterine/ Sterole
kommen natürlich vor, haben alle eine 3-beta-OH-Gruppe und eine 17-beta-ständige aliphatische Seitenkette
Grundgerüste: Cholestan (C27), Ergostan (C28), Stigmastan (C30)
Unterteilung nach Vorkommen: Phytosterine (in Pflanzen), Zoosterine (aus Tieren), Mycosterine (aus Pilzen)
Steroid-Alkaloide
N-haltige Steroide, ähnliche Eigenschaften wie Alkaloide und Saponine
N entweder im Ring oder als Aminosubstituent
mit Zucker verknüpft –> Glykoalkaloide
Esteralkaloide (versteuert) –> toxisch
Vorkommen: Liliaceae, Apocynaceae, Buxaceae, Solanaceae, Salamander
Veratrum-Alkaloide
C-Nor-D-homo-Cholesterol (C verengt –> 5er-Ring, D erweitert –> 6er Ring)
weiterer RIngwschluss –> Jevon- und Cevan-Typ
Vorkommen: Veratrum-Arten, Fritillaria-Arten, Schoenocaulon-Arten
Ceveratrumalkaloide: viele O (7-8)
Jerveratrumalkaloide: wenige O (2-3)
Solanum-Alkaloide
Cholestan-Derivate (C27), haben einen im Ring integrierten N in der Seitenkette (sekundär oder tertiär)
–> Spirosolan-Typ (sekundär), Solanidan-Typ (tertiär)
Eigenschaften ähnlich der Saponine: hämolysierend, schäumend, mit Cholesterin schwer lösliche Komplexe
Vorkommen: Solanaceen, Asclepiadeaceen, Liliaceen
Herzwirksame Glykoside
aus Pflanzen gewonnene zuckerhaltige Verbindungen mit Steroidring zur Förderung der Kontrationskraft der Herzmuskulatur (positiv ionotrop)
Aglykon: “Steroid + ungesättigter Lactonring” –> + 1-4 Zuckermoleküle (glykosidisch gebunden)
fünf-gliedriger Lactonring: Cardenolide
sechs-gliedriger Lactonring: Bufadienolide
–> chemisch sehr kompliziert, bisher noch keine Synthetika
Vorkommen herzwirksame Glykoside
Ranunculaceae Brassicaceae Scrophulariaceae Apocynaceae Asclepiaceae Convallariaceae Hyacynthaceae
Saponine
glykosidische Pflanzenstoffe, die durch saure oder enzymatische Hydrolyse in lipophile Sapogenine (Aglyka) und einen polaren Kohlenhydrates gespalten werden
im Pflanzenreich außerordentlich weit verbreitet
Einteilung:
- nach Struktur: Triterpensaponine, Steroidsaponine, Steroidalkaloidsaponine
- nach Glykosidtyp: monodesmosidisch (Zuckeranteil aus einer gemeinsamen Kette), bisdesmosidisch (2 Zuckerketten)
Saponinglykoside
Saponine kommen immer als Glykoside vor (1-11 Zuckermoleküle + Aglykon) –> alpha- oder beta-glykosidisch verknüpft
Spirostanol-Typ: v.a. monodesmosidisch, in Wurzeln, Knollen, Samen
Furostanol-Typ: in den assmilierten Teilen der Pflanze, meist bisdesmosidisch –> sehr labil (ein Zucker wird leicht abgespalten –> Ringschluss)
Triterpensapogenine
am häufigsten vorkommende Sapogenine, aus 6 Isopren-Einheiten (C30), tetra- oder pentacyclisch
hauptsächlich in dikotylen Pflanzen
Vorkommen: Araliaceae, Caryophyllaceae, Fabaceae, Hippocastanaceae, Polygalaceae, Primulaceae, Rosaceae, Poaceae (Ausnahme)
Grundstruktur: Oleanan, Lupeol, Ursan, Dammaran
Steroidsaponine
aus 27C
Spirostanol-Typ: Spiroketal-Gruppierung, monodesmodisch
Furostanol-Typ: KW-Seitenkette mit OH-Funtkion, bisdesmosidisch
Vorkommen: Agavaceae, Dioscoraceae, liliaceae, Smilaceae –> monocotyle Pflanzen
Eigenschaften der Saponine
in Wasser kolloidal löslich, in EtOH verdünnt besser
kristallin und amorph, durch NaCl/ Gerbsäuren ausfallbar mit Cholesterin Komplexbildung
schütteln in Wasser –> haltbarer Schaum: Dispergiermittel (Emulsionen, Suspensionen), oberflächenaktiv
Wertbestimmung: Schaumzahl, Fischindex, hämolytischer Index, gravimetrisch/ spektrometrisch/ HPLC/ DC
Wirkung der Saponine
expektonierend (auswurffördernd), duretisch, kratzender und/ oder bitterer Geschmack, gewebereizend, resorptionsfördernd
speziell: tonisierend, entzündungshemmend, antibakteriell, antimykotisch, antiviral, molluscid, Fischgift, sedativ, ödemhemmend, fragilitätsvermindern, cancerostatisch, hämolytisch, (Venentherapeutikum)
hämolytische Aktivität von Saponinen
setzen Oberflächenspannung in der Erythrozytenmembran herab
Membranlipide emulgieren mit umliegenden Wasser –> Löcher in der Membran entstehen
Aktivität ist abhängig von der Struktur der Aglyka
stark wirksam –> polar am Ring a, schwächer an Ring d und e (am C16 OH verstärkt aber Wirkung)
stark polar an d und e vermindert/ verliert Aktivität
Hämolysewirkung wird gesteigert durch:
- polare Gruppe am Ring A
- Vereiterung der COOH-Gruppe
- OH-Gruppe in Position 16
Tetraterpene
aus 8 Isopreneinheiten, 40C
kaum polycyclische Verbindungen, maximal bicyclisch
Carotionide
fettlösliche, gelbe bis rote Farbstoffe, 8 Isopreneinheiten
symmetrischer Aufbau –> “Bisditerpene”
haben viele konjugierte Doppelbindungen, in der Regel trans –> deshalb intensive Färbung (geht bei Lagerung verloren)
Carotine –> gelb bis rot (reine Kohlenwasserstoffe)
Xanthophylle –> gelb (O-haltige Verbindungen)
Abbauprodukte der Xanthophylle
beta-Citraurin: gelber Farbstoff in Zitronen-/ Orangenschale
Bixin: Farbstoff in Butter/ Käse, Lebensmittelfarbstoff; roter Farbstoff mit starker antioxidativer Wirkung
Crocetin: Farbstoff in Safran, Diterpen aber biogenetisch ein Tetraterpen
Polyterpene
acyclisch, unverzweigt, ungesättigt, aus vielen Isopreneinheiten
Polyphenol: 6-24 Einheiten, cis/trans Doppelbindungen
Guttapercha/ Balata: ca. 100 Einheiten, trans Doppelbindungen
Naturkautschuk: > 10.000 Einheiten, cis (auch trans) Doppelbindungen
kommen nur in Pflanzen (Milchsaftzellen etc.) vor
Ausnahme: Polyphenol auch in MO, Pflanzen und Hefen
Guttapercha
eingetrockneter, koagulierter Milchsaft des Guttaperchabaumes (Sapotaceae)
chemisch dem Kautschuk nahe
–> bei Raumtemperatur nicht so elastisch, aber bei ca. 50°C weich und knetbar
ca. 500 Trans-verknüpfte Isopreneinheiten
Anwendung: Kaugummis, Zahnabdrücke
Balata
natürliche, harte, hornartige in der Wärme plastische Substanz (eingetrockneter Milchsaft des Balatabaumes)
all-trans-Isomer des Naturkautschuk
hoher harzgehaltm härter, Zähre und widerstandsfähiger als Kautschuk, aber nicht vulkanisierbar
billiger Ersatz für Guttapercha
Kautschuk
8.000-30.000 Isopren-EInheiten (all-cis), angreifbar mit O2 und Fettlösungsmitteln
Gewinnung aus Kautschukbaum (Euphrobiaceae)
Rohkautschuk (hell, klebrig) –> koaguliert mit Essig-/Ameisensäure –> Vulkanisieren (+ S, + Hitze)
heute auch synthetisch hergestellt (Ballons, Kondome), aber Naturkautschuk hat bessere Qualität
Phenole
Verbindungen, die an einem aromatischen Ring eine oder mehrere OH-Gruppen tragen
Phenol im weiteren Sinn: Derivate, z.B. Methylether, Ester oder Glykoside
sehr wichtige Stoffgruppe im Pflanzenreich
Verbindungen, die über den Shikimisäureweg synthetisiert werden
Rubiaceen-Anthraceen-Derivate Gallussäure/ Gerbstoffverbindungen Protocatechussäure 3,4-Dihydrobenzoesäure Chinasäure
Synthese über Polyketidweg
Anthrachinone (Ausnahme: Rubiaceen) Tetracycline Griseofulvin Makrolidantibiotika verschiedene Pilzprodukte teilweise Cannabionoide
Zimtsäuren
Tyrosin und Phenylalanin sind Startermoleküle
Vorkommen: Lamiales, Asterales
in der Pflanze meist als Glykoside oder Ester
Depside: Ester von Phenolcarbonsäuren, bei denen die Carboxylgruppe mit der Hydroxygruppe eines anderen Phenols (Phenolcarbonsäure) verestert
Phytoallexine
entstehen aus Cinnamoyl-CoA
Schutzstoffe für Pflanzen
Schutz vor Schädlingen (Pilze, MO) und vor Infektionen
Cumarine
Zimtsäurederivate (muss an orthodoxen hydroxyliert sein)
Muttersubstanz: Ubelliferon
löslich in wässriger alkalischer Lösung unter Salzbildung
intensive Fluoreszenz im alkalischen Milieu
sorgen für Heugeruch bei Grastrocknung –> werden erst beim Schneiden/ Welken von Zucker befreit –> frei aber sehr lichtempfindlich
Vorkommen: Tonkabohne, Waldmeister, Steinklee, Gräser
Anwendung der Cumarine
Aromatikum, Rodentizide (Rattengift), effektive Farbstoffe wegen Fluoreszenz
Ödemprotektiva: Beschleunigung des Lymphtransportes, Tonuserhöhung der Lymphgefäße
ZNS: narkotische Wirkung, spasmolytisch
Toxizität von Cumarine bei Überdosierung
gefäßdilatierend –> Kopfschmerzen
Übelkeit, Schwindel
Atemdepression, Bewusstlosigkeit
Leber- und Nierenschädigungen
Vorkommen von Cumarinen
Apiaceae, Fabaceae, Rubiaceae, Lamiaceae, Poaceae, Asteraceae, Solanaceae
Aflatoxine
Mykotoxine von verschiedenen Schimmelpilzarten
akut lebertoxisch (Leberdystrophie), kanzerogen, milchgängig
verschiedene Aflatoxine bekannt, Aflatoxin B1 am giftigsten –> 1-10 mg/kg KG letal !
==> Höchstmengen für Lebensmittel eingeführt
Photosensibilisierung durch Furanocumarine
in: Citrus, Ruta, Ammivisnaga, Petrosellium, Pimpinella, Angelica, Heracleum (Rutaceae/Apiaceae)
absorbieren Lichtquanten im UV-Bereich –> chemische Reaktion
können mit DNA reagieren: Anlagerung an Pyrimidinbasen –> UV –> Crosslinkung des Einzelstränge –> keine Transkription mehr möglich
besonders Psoralen, Xanthotoxin, Bergapten
Wiesendermatitis
photosensible Reaktion von Cumarinen beim liegen mit nackter Haut auf der Wiese –> dort Schafgarbe, Engelwurzel, Liebstöckel –> Hautläsionen (Rötungen, Blasen, …)
Lignane
farblose, kristalline Verbindungen, schwer flüchtig (geruchlos)
Phenylpropan-Derivate über betaC verknüpft
Neolignane –> nicht über beta-C verknüpft
Polymere von C6-C3-Körper –> Linien
Vorkommen: in vielen Hölzern, Bestandteil von Harzen
Flavonoide
sekundäre Pflanzenstoffe mit Phenol-Chromangrundgerüst, in der Regel gelb (auch rot, blau, braun, schwarz), fast ausschließlich in den oberirdischen Pflanzenorganen
charakteristisch: Carbonylgruppe am C4, OH-Gruppe an C3 und C5, 15C-Atome
können Glykoside oder Aglyka sein
Chalkone
gelb gefärbte Pflanzenstoffe (in den gelben Blüten von Asteraceen und Fabaceen)
–> eigentlich keine Flavonoide, da Ring C geöffnet
Aurone
aus Chalkonen gebildet
enthalten in Asteraceen, Fabaceen, Scrophulariaceen
Flavanone und Flavanolole
farblos (nach Alkalisieren gelb) –> konjugiertes System ist unterbrochen
meistens als Glykoside in Rosaceae, Rutaceae, Asteraceae
Flavanolole –> zusätzlich OH-Gruppe, auch farblos + im Alkalischen gelb
Flavone
in Fabaceae, Asteraceae + Mehlprimel Varianten: - freie Aglyka - Glykoside (meistens) - Glykole (selten)
Flavonole
zusätzliche OH-Gruppe, 98% als Glykoside + 2% als Aglyka (lipophil), cremefarben oder gelb, u.a. in Fabaceae
Anthrocyanidine, Anthrocyane
wasserlösliche, glykosidische 2-Pheolchremenol-Derivate
Zucker: Glucose, Galactose, Rhamnose –> über 3 OH gebunden, Grundbausteine der Catechingerbstoffe
positiv geladen, gelb gefärbt#entstehen aus Leucoanthrocyanidinen durch Aufkochen mit Hdl –> im sauren Medium Oxiumstruktur
rot, violett, blau, blauschwarz –> Blüte, Früchte, Blätter, etc.
Proantrocyanidine
farblos –> Hitze/ Feuer mit Mineralsäuren gefärbte Anthrocyanidude
monomere C15 oder di- bis polymere Flavian-3-ole
Moleküle wirken antioxidativ (Radikalfänger)
Grundbausteine: Catechine/ Epicatechin etc.
Wirkungen der Flavanoide
kapillarabdichtend, antihämorrhagisch, antisklerotisch, antiphlogistisch, antiödematös, antioxidativ, hormonartig, insektizid, diaphoretisch (schweißtreibend), diuretisch, antihepatotoxische Wirkung, spasmolytisch, choleretisch (Sezernierung der Gallensäure steigt), positiv inotrop, koronargefäßdilatierend
antiallergisch, entzündigshemmend –> nicht ganz erforscht
Gerbstoffe
wasserlöslich, schwach sauer reagierende phenolische Verbindungen, verderben Haut zu Leder
Vorkommen: Pinaceae, Rosaceae, Ericaceae, Fabaceae, Lamiaceae, Anacardiaceae
Einteilung: hydrolysierbar (abbaubar in Aglykon + Zucker), nicht hydrolysierbar (Catechine + kondensierte Gerbstoffe)
Kaffeesäure + Phloroglucinderivate
Naphtochinone
hemmen häufig in Wurzeln vor (als Glykoside) –> beim Trocknen/ Aufarbeiten frei/ polymerisiert
Juglon: braune Färbung der Walnuss
Vorkommen: Borginaceae, Drosaceae, Pyrolaceae, …
Wirkung: antibakteriell, Pflanzenschutzstoff, Phytohormon, entzündungshemmend
Anthranoide
Teilgruppe der ANthraceen-Derivate, Strukturmerkmal
1,8-Dihydroxyanthren –> laxierend
meistens gefärbt (umso oxidierter, desto intensiver)
je stärker reduziert, desto stärker laxierend
Vorkommen: Caesalpiniaceae, Lilaceae, Polygonaceae, Rhamnaceae
Nebenwirkungen: Elektrolytverlust, Kaliumverlsut (Schädigung des Herzens), Aldosteronausschütting
Carminsäure
aus getrockneten Läusen (mit H2SO4 aus gekocht)
nicht laxierend, roter Farbstoff (Lippenstifte), auch in Lebensmitteln (E20)
asiatische Schildläuse –> Schallplatten
Alkaloide
Naturstoffe mit vorwiegend heterocyclisch eingebautem Stickstoff und häufig komplizierter Struktur
N vor allem aus Aminosäuren, meistens basisch
kommen in Pflanzen vor und haben eine starke physiologische Wirkung
Einteilung: nach der Herkunft, nach dem Strukturtyp, nach der Biogenese
Alkaloideinteilung nach Biogenese
Protoalkaloide. einfach aufgebaute Basen unmittelbar aus Aminosäure gebildet durch CO2-Abspaltung
Pseudoalkaloide: Grundstruktur zeigt deutliche Beziehung zu Nicht-Alkaloiden, anderer Biosyntheseweg (nicht über Aminosäure-Stoffwechsel) –> Steroide-, Glykol-, Ester-, Terpenalkaloide
echte Alkaloide: komplex mit heterocyclisch gebundenen N, aus Aminosäure-Stoffwechsel
Alkaloidhaltige Familien
Apocynaceae, Fabaceae, Loganiaceae, Papaveraceae, Ruibaceae, Solanaceae, Borginaceae, Cactaceae, Erythroxylaceae, Cavolvulaceae, Buxaceae, Rutaceae, Lobeliaceae
Hybride und nicht-hybride Pharmaka
hybride Pharmaka: Wirkung beruht auf mehreren verschiedenen Wirkungsmechanismen, z.B. Cocain
nicht-hybride Pharmaka: alle Wirkungen beruhen auf demselben Wirkungsmechanismus, z.B. Blockade des Muscarin-Rezeptors
Fällungsnachweise für Alkaloide
Draggendorff-Reagens Jodlösung Pikrinsäure Meyer's Reagens Gerbstoffe
Coniin
stark toxisch, wird von Haut (Schleimhaut stark resorbiert –> Tod durch aufsteigende Lähmung bis zum Atemzentrum bei vollem Bewusstsein, keine medizinische Anwendung
Piperin
Scharfstoff
erregt wärmeempfindliche Nervenendigungen –> hyperämisierend
Arecolin
ölige Flüssigkeit aus Samen der Betelnusspalme
wirkt auf das vegetative Nervensystem als Parasympathomimetikum –> zentrale Wirkung
entsteht aus Nicotinsäure
Chinolizidin-Alkaloide
Grundgerüst: Chinolizidin –> nicht natürlich
Vorkommen: v.a. Fabaceen, in den oberirdischen Organen (Besonderheit: Blüte)
Lobelin
nikotinähnlich wirkendes Alkaloid –> schwache zentrale und periphere Irrungen
früher zur Rauchentwöhung verwendet
Tropanalkaloide
besteht aus Aminoalkohol, abgeleitet vom Propan, mit Tropasäure/ benzoesäures/ Ohenylessigsäure verestert
optisch nicht aktiv –> Tropen nicht in der Natur
OH am C3 –> 2 Isomere möglich
Variation durch: alpha-/beta-Stellung der OH an C3, Carboxygruppe an C2, weiter Hydroxylierung, Veresterung mit unterschiedlichen Säuren
Pyrrolizidin-Alkaloide
Aminoalkaloide mit Grundgerüst Pyrrolizidin, mit terpenoiden Mono-/ Dicarbonsäuren verestert
–> typisch: MetOH an C1, OH an C7 teilweise lebertoxisch, kanzerogen
Toxizität durch Abspaltung der Ester –> heute kein therapeutischer Stellenwert mehr
max. 0,35 mg/d (erwachsene) –> darunter unbedenklich
Toxizität durch Doppelbindung zwischen C1 und C2 und mindestens ein Ester
Amaryllidaceae-Alkaloide
einzige echte Monocotylen-Alkaloide, ausschließlich in Amaryllidaceae –> Narzissen, Märzenbecher
auch pharmazeutische Bedeutung
Colchizin
Hauptalkaloid in Knollen und Samen der Herbstzeitlose
N nicht heterocyclisch gebunden, sondern in Seitenkette
Anwendung bei Gichtanfällen –> sehr wirksam, aber geringe therapeutische Breite
Benzyl-Alkaloide/ isochinolin-Alkaloide
größte Alkaloidgruppe
–> die meisten Derivate jedoch abgeleitet von Tetrahydrobenzylisocholin und nicht von Isochinolin
Aristolochia-Säure
aromatische Nitroverbindung (Apomorphion-Typ)
Vorkommen: Aristolochia-Arten
–> “Balkan-nephrophatie” (Verunreinigung von Getreide in Balkangebieten)
sehr giftig, tödliche Nierenschödigung
Belataine
N-haltige, alkaloid-artige Farbstoffe, unterschiedlich glykosidiert –> wasserlöslich
Vorkommen: Caryophyllaceae (z.B. rote Rübe)
–> eigentlich keine Alkaloide, kaum Wirkung (unterstützend bei Kerbstherapie)
Betacyane (rot), Betaxanthine (gelb)
Indol-Alkaloide
von Tryptophan abgeleitet, haben hervorragende pharmakologische Eigenschaften
große Formenvielfalt –> Anlagerung ein oder zweier Isopren-Bausteine, Sprengung des Indolrings –> evtl. neuer Ringschluss (Indolalkaloide nicht mehr erkennbar)
Physostigmin
Hemmer der ACh-Esterase
Antidot bei Intoxikation mit Organophosphaten (Kampfgase)
Strictosidin
Muttersubstanz für –> Catharanthus-Alkaloide, Rauvolfia-Alkaloide, Vince-Alkaloide, Cinchona-Alkaloide, Strychnos-Alkaloide, Yohimbin
VInblastin/ Vincristin
dimere Indolalkaloide (Catharanthin + Vindolin) binden an Tubulin Zerstörung der Mikrotubuli des Spindelapparates --> Zellteilung unterbrochen --> inkorrekte Chromosomenverteilung --> Apoptose antineoplastisch, Tumortherapie (Cytostatika)
Toxiferin
nichtpolarisierendes Muskelrelaxans
besetzt Ach-Rezeptor an Skelettmuskeln –> keine Erregungsübertragung mehr möglich –> vollständige Lähmung
–> genutzt in der Chirurgie
dimeres Indolalkaloid (2x Strychnin)
Bedeutung der Alkaloide
für den Produktionsorganismus: Schutz für die Pflanze –> Viren, Insekten, Fraßschutz
für den menschen: pharmakologische Wirkung –> natürlich vorkommende Alkaloide, abgewandelte Alkaloide (Cocain als Leitstruktur für Lokalanästhetika, Morphin für starke Analgetika)
Wirkung Atropin/ Scopolamin
–> Parasympatholytika (hemmen ACh-Wirkung):
Steigerung HF, Wärmegefühl, Erweiterung Hautgefäße, Senkung Tränen-/Speichel-/Schweiß-/Magensaftsekretion, verminderte Schleimbildung in den Atemwegen, Erschlaffung glatter Muskulatur (Bronchien, GIT, Gallenwege, Harnblase)
–> spasmolytisch auf innere Organe
Erweiterung der Pupillen, Akkommodation im Auge gehemmt
zentrale Wirkung von Atropin/ Scopolamin
motorische Erregung und auch Dämpfung
Delirien
Halluzinationen
lokalanästhtische Wirkung (ABC-Pflaster bei Rheuma: Arnika, Belladonna, Capsicum)
Symptome einer Atropin-Vergiftung
peripher: Mydriasis, Photophobie, Akkommodationsstörungen, Weitsichtigkeit, Mundtrockenheit, Schluckbeschwerden, rote/ trockene Haut, Tachykardie, Darmatonie, Blasenatonie, Hyperthermie
zentral: motorische Unruhe, psychische Störungen, Halluzinationen, Psychosen, zentrale Erregung (Depression, Somnolenz, Atemlähmung)
Atropin-Vergiftung
toxisch ab ca. 10 mg –> von Mensch zu Mensch verschieden –> Tod durch Atemlähmung
0,5 mg: Bradykardie
1 mg: Tachykardie, trockene Schleimhäute
3-5 mg: Unruhe, Muskelschwäche, Schluckbeschwerden
6-8 mg: Sehstörungen, Erregungszustände
ab 10 mg: Apathie, Halluzinationen, Delirium, Ohnmacht
LD (Erwachsene): 50-200 mg
Antidote Atropin
Physostigmin
Pilocarpin
begleitende Maßnahmen: Erbrechen, Wärmeabfuhr, künstliche Beatmung, kurz wirksame Barbiturate (gegen Erregung)
L-Scopolamin
Wirkung ähnlich wie Atropin –> weniger peripher, mehr zentral
0,5 mg: starkes Ruhebedürfnis –> “chemische Zwangsjacke” + Morphin (früher in der Psychiatrie)
Scopolamin + Morphin/Barbiturate: Potenzierung –> Gefahr des Atemdepression –> + Ephedrin
Wahrheitsserum in der Nachkriegszeit –> Halbwachzustand –> “Erzwingen” von Geständnissen
Atropa belladonna
Tollkirsche, Solanaceae
Vorkommen: Europa, Kleinasien
Belladonnae folium: Tropanalkaloide, Cumarine, Gerbstoffe, Flavon-Glykoside
Radix: Tropanalkaloide, Pyrrolidin-Alkaloide, Gerbstoffe
Datura stramonium
Stechapfel, Solanaceae
Stramonii folium: Tropanalkaloide, Flavonglykoside, Gerbstoffe, Cumarine (Scopoletin/ Scopolin)
Semen: Tropanalkaloide, fettes Öl
Mandragora officinarum
Alraune, Solanaceae
Inhaltsstoffe: Tropanalkaloide, Pyrrolidin-Alkaloide, Cumarine
Erythroxylum Coca
Coca-Strauch, Erythroxylaceae
Folium Cocae: Coca-Alkaloide, ätherische Öle, Flavonglykoside, Chlorogensäure, Vitamine
Cocaismus
Kauen der Coca-Blätter, in Südamerika
Blätter werden zusammen mit gebranntem Kalk gekaut
–> wirkt leicht euphorisierend, aktivitätssteigernd, unterdrückt Durst-/ Hungergefühl
typisch: aufgebissene Backen
Cocainisums
gewhonheitsmäßiger Konsum von Cocain
50 mg –> Euphorie, Appetithemmung, Leistungssteigerung
> 500 mg –> Schwindel, Lähmung, Tod durch Atemlähmung
Einnahme: geschnupft, inhalativ, i.v., Peroral
Zentrale Wirkung von Cocain –> Cocainsucht
I: Euphorie, gesteigerte Aufmerksamkeit, Mydriasis
II: Steigerung Atemfrequenz + Atemzugsvolumen
III: Atemdepression, Hypoventilation
Folgen des Dauerkonsums: Halluzinationen bleiben, Ängste, Depressionen, Schuldgefühle, Suizidgedanken, Psychosen, Impotenz, akuter Myokardinfarkt, Atemlähmung
Preis (2015): 50-80€/g
periphere Wirkung von Cocain
lokalunästhetische Wirkung, zusätzlich Vasokonstriktion –> indirektes Sympathomimetikum: hemmt die Wiederaufnahme von Nordrenalin –> erhöht Na-c in Spalt; blockiert Na-Kanäle in Membran von sensiblen Neuronen –> lokalanästhetisch
heute nur noch sehr selten verwendet, aber Leitstruktur für alle heute verwendeten Lokalanästhetika
Benzylisochinolin-Alkaloide
Fumariaceae Menispennaceae Papaveraceae Ranunculaceae Berberidaceae
Opiate
Alkaloide aus Papaver somniferum, z.B. Morphin, Kodein, Thebain, Papaverin
Opioide
alle Wirkstoffe, die eine opiatähnliche Wirkung haben –> starke analytische Wirksamkeit und großes Suchtpotential
müssen keine strukturelle Ähnlichkeit zu Opiaten besitzen –> Methadon, Tilidin, Loperamid
Einteilung Opioide
natürlich vorkommend: z.B. Morphin, Kodein
halbsynthetisch: z.B. Heroni
vollsynthetisch: Methadon, …
körpereigene (Opioidpeptide): Endorphine, Enkephaline
Opioid-Rezueptoren
u-Rezeptoren: Atemdepression, Euphorie, Abhängigkeit, supraspinale Analgesie
k-Rezeptor: Miosis, spinale Analgesie, Seduktion, Toleranzentwicklung
delta-Rezeptor: stressinduzierte ANalgesie, Atemdepression (v.a. Angriffspunkt von Endorphinen, Enkephalin)
ORL-1-Rezeptor: Regulator zahlreicher Gehirnaktivitäten, besondere emotionale Verhaltensweisen
Einteilung Opioide nach pharmakologischer Wirkung
Antagonisten: heben Wirkung von opioiden auf, keine analytische Wirkung –> Einsatz bei Überdosierung
Agonisten: z.B. Morphin; aber: manche selektiv agonistisch an einem Rezeptor und an anderem antagonistisch
partielle Agonisten: Analgetika mit Plateau-Effekt –> geringere Gefahr der Atemdepression + tödlicher Intoxikation, z.B. Pentazocin, Bupernorphin
zentrale Wirkung von Opioiden
dämpfend: starke Analgesie, Sedation, Atemdepression, hustenstillende Wirkung, antiemetische Wirkung (Späteffekt), Dysphorie (beim Abklingen der Wirkung)
erregend: Euphorie, brechreizerregend (am Anfang), Miosis
periphere Wirkung von Opioiden
Pylorus-Kontraktion (Magenausgang), Tonuserhöhung der glatten Muskulatur im GIT, Senkung der GIT-Motilität
(spastische Obstipation), Histamin-Freisetzung (Juckreiz, Urticaria), Antidiurese (Vasopressinfreisetzung steigt), Verminderung der Harnblasenentleerung
Dosierung Morphin
HWZ: 2,5h
Dosis: 5-30 mg
Kinder 0,3 mg pro Lebensjahr
LD (Kinder): 4 mg p.o.
Erwachsene:
- EMD: 0,03 g
- TMD: 0,1 g
- LD: ca. 0,3 g p.o.
Opium
eingetrockneter Milchsaft von den eingeschnittenen, angeritzten, unreifen Früchten von Papaver somniferum, an der Luft getrocknet
mind. 10% Morphin, min. 2% Codein
Inhaltsstoffe: Morphin + Benzylisochinolin-Alkaloide, Kautschuk, Harze/ Terpene, Gummi, Pektin, Schleim, Kohlenhydrate, Wachse, Enzyme, Wasser
Mutterkorn
–> Claviceps purpurea, Clavicipitaceae ==> Pilz
Sklerotium (längliche, einen Korn ähnliche Dauerform), wächst auf den Ähren von Roggen parasitär (auch Weizen, Gerste, Reis –> aber dann andere Pilzarten)
in der Ruhephase seiner Entwicklung gesammelte und schonend getrockneter Pilz –> Dauermycel bzw. Sklerotium-Form dunkelviolett bis schwarz, halbmondförmig, gekrümmt, dreikantig und ca. 1-3 cm lang/ 0,5 mm dick
Fortpflanzung des Mutterkorns
infizierter Fruchtknoten –> Narbe im QS mit Sclerotiumpseudoparenchym und Konidienlagern –> Konidien –> infizierter Fruchtknoten –> …
infizierter Fruchtknoten –> Ähre mit Sklerodien –> gekeimtes Sklerotium mit Fruchtkörpern (Struma) –> Ascogon und Antheridien (weibliche und männliche Geschlechtsorgane) –> Fruchtkörper mit Perithecien –> Ascus mit 8 fadenförmigen Ascosporen –> Ascosporen –> Keimung –> infizierter Fruchtknoten –> …
Maßnahmen gegen Pilzbefall bei Roggen
tieferes Pflügen (Skleroide können unter der Erde nicht auskeimen)
Fungizide
Saatgut-Reinigung
mechanische Verfahren (Abtrennung bis zu 80% der Mutterkörner) –> unterschiedliches Gewicht Roggen/ Mutterkorn
Ergin
in Ascomyceten und Convolculaceen
Halluzinogenen Mutterkornalkaloid
ab 0,2 um/ kg KG Halluzinationen –> Farbensehen, psychotische Störungen, Bad Trips mit Suizidgefahr
psychische Abhängigkeit
partieller Serotonin-Antagonist, Wirkung ca. 7-8h
Ergometrin (Ergobasin)
in der Droge sehr wenig enthalten –> partialsynthetishe Herstellung
Ausgangsstpff für die Synthese: Lysergsäure
Lysergsäurediethylamid (LSD)
kein Naturstoff, partialsynthetisch hergestellt
eines der stärksten bekannten Halluzinogene
partieller Serotoninrezepotragonist –> hauptsächlich psychische Abhängigkeit
entdeckt von Albert Hoffmann
Peptidalkaloide
schlecht wasserlösliche Fraktion der Mutterkornalkaloide
Unterteilung: Ergopetine (pharmazeutisch relevant) und Ergopeptane
Wirkung der Mutterkorn-Alkaloide
gleichzeitig sympatholytisch und sympathomimetisch
Wirkungen an glattmuskulären Organen: konstriktorisch auf die erschlaffende Gefäßmuskulatur, Dulataion von Kontrahierter Gefäßmuskulatur, kontrahierend auf Uterusmuskulatur, Bindung an Serotoninrezeptoren (Agonien), Stimulation von Dopamin-Rezeptoren im ZNS
Egotismus gangränosus
nach mehreren tagen Mutterkornanwendung wegen gefäßkontrahierender Wirkung –> Zersetzung und Umwandlung des Häm-Farbstoffes –> bräunlich-schwarze Verfärbung (anfangs Zehen)
–> Kribbeln, Erbrechen, Durchfall, Gangrän (v.a. im Mittelalter) –> Enothelschäden –> Ablösen der Haut nach Taubheit (“heiliges Feuer” - Antoniusfeuer)
außerdem: Krämpfe, Angst, Atemlähmung, Mydriasis
Überdosis Mutteralkaloide
Übelkeit, Erbrechen vermehrter Speichelfluss Durchfall Schweißausbrüche Augenflimmern
