Neue Wirkstoffe aus der Flora des Himalaya? : Identifizierung von Diterpenalkaloiden aus "Aconitum"-Arten

Bei der Suche nach neuen Wirkstoffen haben Pflanzen als Rohstoffquelle eine wichtige
Bedeutung. Im Interesse der Pharmazie steht unter diesem Aspekt auch die traditionelle
Medizin verschiedener Kulturen, wobei die asiatischen Medizinsysteme in Europa eine
steigende Bedeutung finden. Phytochemische Untersuchungen über die pharmakologisch und
toxikologisch interessanten Diterpenalkaloide in Aconitum-Arten wurden seit über hundert
Jahren durchgeführt.
Ziel dieser Arbeit war es, nach neuen Wirkstoffen in Aconitum-Arten des Himalaya zu
suchen. Hierbei sollten Analysenmethoden verwendet werden, welche eine rasche Detektion
und Identifizierung von Diterpenalkaloiden in Extrakten, insbesondere bei geringer
Probenmenge, ermöglichen. Es wurden die Knollen von den drei aus dem Himalaja
stammenden Arten A. falconeri, A. spicatum und A. violaceum sowie tibetische Juwelenpillen,
welche Aconitum-Knollen enthalten, untersucht.
Mit Dünnschichtchromatographie und Detektion mit dem DC-Scanner mittels
Mehrwellenlängen-Scan konnten Extrakte von Knollenproben getrennt und die
Hauptalkaloide im Vergleich zu Referenzsubstanzen identifiziert werden. Diese Methode ist
für Routineprüfungen geeignet, die UV-inaktiven Alkamine wurden aber nicht
zufriedenstellend detektiert.
Auf Basis der mit DC gewonnen Resultate wurde die HPLC-MSn-Technik mit Elektrospray-
Ionisation eingesetzt. Diese ermöglicht eine optimale Trennung geringster Probenmengen und
eine spezifische Detektion sowie eine quantitative Untersuchung. Die MS2- und MS3–
Spektren von Norditerpenalkaloiden, insbesondere des Pseudaconitin- und Bikhaconitin-Typs, ergaben charakteristische MSn-Fragmentierungen. Mit deren Hilfe wurden weitere Substanzen
tentativ identifiziert, für welche keine Referenzsubstanzen vorhanden waren. Diese
Interpretationen konnten im Fall von 8-Acetylfalconerin (18), Ludaconitin (10) und
Falaconitin (27) mit isolierten oder semisynthetisch hergestellten Referenzsubstanzen
bestätigt werden. Ebenfalls tentativ identifiziert wurden die bisher nicht bekannten Alkaloide
8-Deacetyl-8-Veratroyl-Yunaconitin (25) und 8-Benzoyl-14-Veratroylpseudaconin (26),
welche als besondere 8,14-Diaroylalkaloide in den Knollen von A. falconeri gefunden
wurden, während 8-Deacetyl-8-O-Methyl-Pseudaconitin (13) und 8-Deacetyl-8-O-Methyl-
Indaconitin (19) als in wässrig-methanolischer Lösung entstehende Artefakte nachgewiesen
wurden.
Die Proben wurden qualitativ und quantitativ untersucht. Die quantitative Bestimmung, in
welche vierzehn Alkaloide sowie zwei tentativ identifizierte Substanzen einbezogen wurden,
konnte nicht mehrfach durchgeführt werden. Daher wurde statt des absoluten Gehalts der
relative Gehalt im Verhältnis zum Hauptalkaloid angegeben. Hiermit liessen sich die
Alkaloidmuster der verschiedenen Extrakte vergleichen.
In Knollenextrakten von A. falconeri und A. spicatum wurden mehrere Alkaloide für diese
Arten erstmals detektiert und die jeweils bekannten Alkaloide meist bestätigt. Bei
A. violaceum wurden neu als Hauptvertreter die wenig toxischen Alkamine detektiert. Dies ist
bemerkenswert, da bei den anderen untersuchten Arten vorwiegend die stark toxischen
Diesteralkaloide detektiert wurden.
In der tibetischen Medizin und in anderen asiatischen Medizinsystemen werden üblicherweise
„entgiftete“ behandelte Knollen verwendet. Es wurde untersucht, ob ein „processing“-Effekt, für welchen eine Verschiebung der Hauptalkaloide von den Diester- zu den
Monoesteralkaloiden erwartet wurde, bei behandelten Knollen sowie diese Komponente
enthaltende tibetischen Juwelenpillen festgestellt werden kann.. Bei Knollenextrakten von
A. falconeri wurden im Alkaloidmuster keine Unterschiede zwischen tibetisch behandelten
und unbehandelten Knollen festgestellt, was mit einer zu kurzen Behandlungsdauer
zusammenhängen könnte. Bei tibetischen Pillenproben verschiedener Herkunft waren
allerdings grosse Unterschiede in den Verhältnissen zwischen analogen Mono- und
Diesteralkaloiden vorhanden, was bei einigen Proben auf ein effektives „processing“
zurückgeführt werden könnte.
Die Trennung der Alkaloidgemische mit Umkehrphasen-HPLC ergab eine tailingfreie
Trennung der Alkaloide. Retentionszeitbereiche konnten klar unterschieden werden, in
welchen mit abnehmender Polarität aufeinanderfolgend Alkamine, Monoesteralkaloide,
Diesteralkaloide sowie schliesslich Lipoalkaloide gruppenweise eluierten. Die Giftigkeit
dieser Substanzgruppen in dieser Elutionsfolge ist zuerst gering, gefolgt von mittel, dann
maximal mit den giftigsten Alkaloiden überhaupt und schliesslich wieder mittel. Unterschiede
im Veresterungsgrad der Norditerpenalkaloide, welche für ihre pharmakologischen und
toxikologischen Eigenschaften ausschlaggebend sind, zeigten sich also auch in ihrem
flüssigchromatographischen Verhalten!