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Petasitidis rhizoma
Petasitidis rhizoma
Verfasser
Verfasser
Beat Meier, Marianne Meier-Liebi; aktualisiert von: Volker Schulz
Übersicht
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Gliederung
Gliederung
A Petasites hybridus (L.) GAERTN.,MEY. et SCHERB.
D Petasites hybridus hom. HAB 1
D Tussilago Petasites hom. HPUS 88
Synonyme
Synonyme
Radix Petasites; Radix Petasitidis; Rhizoma Petasitidis
Sonstige Bezeichnungen
Sonstige Bezeichnungen
dt.:Kraftwurz, Pestwurzwurzelstock.
Definition der Droge
Definition der Droge
Getrocknete, im Herbst geerntete unterirdische Teile [56]. Nach Lit. [34] im Frühjahr, vor dem Blütenaustrieb geerntet.
Stammpflanzen: Petasites hybridus (L.) GAERTN.,MEY. et SCHERB.
Herkunft: Vorwiegend aus Wildsammlungen in Europa.
Gewinnung: Die Wurzelstöcke sowohl der andro- als auch der gynodynamischen Pflanze werden je nach Quelle im Herbst [56] oder im Frühjahr vor der Blütezeit [34] gegraben, gewaschen und getrocknet. Sollen petasinhaltige Drogen gewonnen werden, ist eine kontrollierte Ernte (Feldlabor) zu empfehlen. Bis heute existieren keine klaren Kenntnisse über die Verbreitung der Chemovarietäten. Es dürfte aber ganze Landstriche (Tschechei, Slowakei, Norditalien) geben, in denen die Furanopetasinchemovarietät dominiert.
Handelssorten: Für die Herstellung von industriellen Zubereitungen (Extrakte) wird petasinhaltige Droge verlangt. Untersuchungen an Handelsdrogen weisen darauf hin, daß der Furanopetasinchemotyp wesentlich häufiger ist als der Petasinchemotyp und daß entweder beide Chemovarietäten gemischt vorkommen oder daß häufiger als bisher angenommen Chemovarietäten existieren, die sowohl Petasolester als auch Furanoeremophilane synthetisieren. Unter 31 Populationen wurden sechs vom „Mischtyp“ identifiziert [31]. Der reine Petasinchemotyp ist bis heute in Handelsmustern rar.
Rhizom von Petasites hybridus (L.) GAERTN., MEY. et SCHERB. mit den oft vorkommenden, typischen Aushöhlungen.
Ganzdroge: Aussehen. Die Droge besteht aus den langen, wenig verzweigten Ausläufern und dem kurzen, knolligen Rhizom. Dieses ist ca. 4 cm dick, bräunlich, an den Gliederenden verdickt. Die Wurzeln sind bis zu 5 mm dick, gegen 15 cm lang, von gelblichweißem Aussehen im Bruch, mit wenigen Nebenwürzelchen. Die Ausläufer zweigen meist horizontal ab, sind gelblichweiß bis gelblichbraun mit stellenweise violettem Unterton und beträchtlicher Länge (bis ca. 1,5 m) und gegen 15 mm dick [2]. Die verdickten Stellen des Rhizoms zeigen oft kraterartige Vertiefungen. Diese werden von bisher nicht bestimmten Insektenlarven ausgefressen. Eine Qualitätsminderung für die Droge ergibt sich daraus nicht.
Schnittdroge: Geschmack. Schwach süßlich-schleimig mit würzigem Beigeschmack, leicht adstringierend, nicht unangenehm. Geruch. Etwas widerlich, aber mit sehr typischem Geruch (n-Dodecanol).
Mikroskopisches Bild: Querschnitt durch einen Ausläufer: Unter der meist noch vorhandenen, mit verdickter, verholzter Außenwand versehenen Epidermis bildet sich im Hypoderm durch Einlagerung einer tangentialen Trennwand ein Phellogen, das jedoch meist überhaupt nicht zur Funktion kommt oder nur sehr wenige Lagen Plattenkork abscheidet. Auch in der Epidermis sind die Zellen gelegentlich durch eine tangentiale Wand geteilt. Das Rindenparenchym ist stark entwickelt und besteht aus derbwandigen, ab und zu getüpfelten, mehr oder weniger isodiametrischen Zellen, zwischen denen viele kleine und auch oft größere Interzellularen vorkommen. Die Endodermis ist durch die Verholzungsreaktion mit Phloroglucin-Salzsäure leicht zu differenzieren, wobei sich die an den Radialwänden anliegenden, ca. 1/5 bis 1/2 Länge der Radialwand einnehmenden Casparyschen-Streifen rot anfärben. Die Gefäßbündel sind zu etwa 20 bis 25 in einem Kreis angeordnet, dem gelegentlich noch einzelne Bündel vorgelagert sein können. Die Bündel sind durch 2 bis ca. 10 Zellen breite Parenchympartien voneinander getrennt. Vor fast jedem Gefäßbündel liegt ein kleiner, 30 bis 100 μm, meist 40 bis 60 μm weiter schizogener Sekretgang, dessen Epithelzellen dünnrandig-glasig erscheinen. Außen an den Gefäßbündeln liegt ein nicht sehr mächtiger Belag von kollenchymatischen Zellen (Pericycel). Der Siebteil führt relativ weitlumige Siebröhren und Geleitzellen und ist radial-strahlig gebaut. Das Kambium ist 2- bis 4reihig. Im Holzteil finden sich wenig Gefäße und als innerer Abschluß gegen das Mark zu ein Belag von mäßig bis stark verdickten, gelblichen Holzfasern. Das mächtige Mark ist gleich gebaut wie das Parenchym der Rinde. Querschnitt durch das Rhizom: Das Rhizom ist im Prinzip gleich gebaut wie die Ausläufer. Die Korkbildung ist stärker, die Epidermis stellenweise abgestoßen. Das Außenrindenparenchym ist stellenweise stark kollenchymatisch. Die Sekretbehälter sind 120 bis 180 μm weit mit Extremausdehnungen von 80 bis 220 μm. Das Kambium und die Markstrahlen sind breit. Querschnitt durch die Wurzel: Die Wurzel zeigt eine Epidermis mit vorgewölbter und verdickter Außenwand. Die Hypodermis besteht aus einer Lage schwach verkorkter Zellen. Anschließend folgen 2 bis 3 Lagen schwach kollenchymatisch verdickter Zellen mit höchstens kleinen Interzellularen. Darauf folgt ein eigentliches Aerenchym mit großen Interzellularen. Sekretbehälter sind nur in älteren Wurzeln über dem Phloem vorhanden. Das sekundäre Xylem wird aus kräftigen, großen, von Netztracheiden und relativ weitlumigen Holzfasern begleiteten Leiter- und Netzgefäßen gebildet. Bei älteren Wurzeln können Holzfasern anstelle des Markparenchyms beobachtet werden [2], [56].
Pulverdroge: Aussehen. Das Pulver ist braungelb. Mikroskopisches Bild. Sehr häufig sind Fragmente des Rinden- und Markparenchyms im Längsschnitt und im Querschnitt. Sie sind stellenweise getüpfelt. Häufig sind Fragmente von Ring- und Netzgefäßen, begleitet von netzig-verdickten Tracheiden. Vereinzelt treten Fragmente des Korkgewebes im Querschnitt sowie solche von Fasern auf. Inulinschollen können sehr häufig, aber auch nur vereinzelt vorkommen [2].
Verfälschungen/Verwechslungen: Verwechslungen mit anderen Petasites-Arten dürften häufig sein. Die Unterscheidung ist schwierig, Qualitätsstandards werden vorzugsweise phytochemisch (Petasin-/Isopetasingehalt) festgelegt. Die Rhizome von P. albus und P. paradoxus zeigen weniger große Verdickungen als P. hybridus. Mikroskopisch erscheinen die Zellen des Rindenparenchyms der Ausläufer bei P. hybridus unregelmäßig angeordnet, rundlich-polygonal und dickwandig mit meist großen Interzellularen. Bei P. albus und P. paradoxus sind dieselben Zellen mehr oder weniger tangential angeordnet und tangential-oval gestreckt, die Interzellularen sind meist klein [2].
Inhaltsstoffe: Ätherisches Öl. Rhizom und Wurzeln enthalten 0,1 bis 0,4 % ätherisches Öl. Dieses besteht aus Verbindungen des Fettsäure- und des Terpenstoffwechsels. Von den Kohlenwasserstoffen dominiert 1-Nonen (bis 35 mg/100 g getrocknete Droge im Rhizom, bis 21 mg in getrockneter Wurzel), von den Sesquiterpenen dominieren Eremophilen (bis 34 mg in Rhizom und Wurzel) und Furanoeremophilan (bis 68 mg im Rhizom, bis 160 mg in den Wurzeln) sowie in der Petasin-Varietät auch Petasane (bis 81 mg) [30]. Sesquiterpenester. Aus der Petasin-Varietät wurden bisher insgesamt 21 Verbindungen (Derivate von Petasol, Iso- und Neopetasol) isoliert [57]-[61] und die meisten mit HPLC, z. T. mit GC [60], in der Droge nachgewiesen. Die Grundkörper sind unterschiedlich verestert. Neben der Angelicasäure (Petasin/Isopetasin/Neopetasin) und der cis-3-Methylthioacryloylsäure (S-Petasin und Iso-S-Petasin) treten Methacrylsäure und 3-Methylcrotonsäure sowie Isobuttersäure als Partner auf. Quantitative Angaben zu den Ausbeuten liegen bisher keine vor, da in den zugänglichen Arbeiten mit Schichtchromatographie und fraktionierter Kristallisation gearbeitet wurde. Isopetasol oder Petasol wurden nicht isoliert, hingegen 3-Desoxyisopetasol und 3-Desoxyneopetasol. Isopetasin, Petasin und S-Petasine waren schon früher isoliert worden. 15 kg getrocknete Wurzeln ergaben nach erschöpfender Extraktion mit 200 L EtOH eine Rohfraktion von 935 g [51], [62], von der nach Chromatographie auf Kieselgel Isopetasin, Petasin, S-Petasin und infolge Isomerisierung auf Aluminiumoxid Iso-S-Petasin (keine Angaben über weitere Ausbeuten) resultierten. Die gleichen Substanzen (ohne genaue Angaben zur Extraktion) wurden nach Lit. [63] isoliert. Der dabei beschriebene Petasolester B erwies sich durch Vergleiche mit den laut Lit. [51] isolierten Substanzen als S-Petasin (cis-3-Methylthioacryloylpetasol). Bei der Hydrolyse entstand durch Isomerisierung regelmäßig Isopetasol. Petasol konnte nicht nachgewiesen werden. Auch die Ester neigen, z. B. bei der Chromatographie, insbesondere auf Aluminiumoxid, zur Isomerisierung. Einige Ergebnisse deuten allerdings darauf hin, daß die Isoverbindungen zumindest teilweise bereits in der Droge vorliegen und sie nicht nur bei der chemischen Aufbereitung entstehen. Eine allfällige Umwandlung von z. B. Petasin zu Isopetasin beim Trocknen der Pflanzen wurde bisher nicht studiert. Struktur und Stereochemie des Petasins wurden definitiv geklärt [64], [65]. Petasin ist der Angelicasäureester des nativen Sesquiterpenalkohols Petasol. Daten zur Struktur von Petasin und Isopetasin mit spektroskopischen Methoden (1H-NMR, 13 C-NMR und Röntgenstruktur) s. Lit. [58]. Massenspektrometrisch ist die Abspaltung einer Masse von M+ = 100 vom Molekülion m/e 316 typisch. Sie entspricht der Eliminierung der Angelicasäure [30]. Quantitativ wurde bisher nur ein methanolischer Extrakt untersucht. Dessen lipophile Phase (ausgeschüttelt mit Hexan und Dichlormethan, s. → Gehaltsbestimmung) betrug 479,6 mg, ausgehend von 19,5 g getrockneter Droge (Petasin-Varietät, Herkunft: Gurnigel CH). 46,05 % des lipophilen Anteils waren Petasinverbindungen, davon Petasin 24,42 %; Neopetasin 8,98 %; Neo-S-Petasin 4,58 %; 3-Methylcrotonylpetasol 4,55 %; S-Petasin 2,44 %; Isopetasin 1,08 % [41]. Standortunterschiede wurden an Rhizomen mit semiquantitativer HPLC beobachtet. An zwei Standorten (Urnäsch, Sensetal) dominierten die Petasol-Derivate (mit Petasin), am dritten Standort (Moosegg) wurde ein relativ hoher Anteil an Iso- und Neopetasol-Abkömmlingen gemessen [66]. Jahreszeitliche Untersuchungen wurden an einem Standort mit petasinhaltigen Rhizomen im Sensetal durchgeführt. Petasin blieb von April bis Oktober (vier Untersuchungen) relativ zu den übrigen Sesquiterpenen konstant. Die Isopetasol-Verbindungen nahmen von Frühjahr bis Herbst ab, bei den übrigen Petasol- und insbesondere den Neopetasolabkömmlingen wurde ein entgegengesetzter Trend beobachtet. Die Vergleiche wurden über Peakflächen vorgenommen, so daß keine Zahlen zum Gehalt der einzelnen Substanzen vorliegen [49]. Davon abweichende Ergebnisse ergaben sich bei Rhizomen, die am südlichen Ufer des Schwarzsees (Kanton Fribourg, CH) von Mitte Mai (Blütezeit, keine Blätter entwickelt) bis Ende November (gefrorener Boden, Blätter verwelkt) geerntet wurden. Im Ganzen wurden 13 Ernten eingebracht. Die Droge wurde zerkleinert, lyophilisiert und in getrocknetem Zustand zu einem feinen Pulver gemahlen. Die Extrakte wurden durch Soxhletextraktion mit Ethanol und nachfolgender Einengung am Vakuum auf 1 g Droge pro 10 mL Ethanol eingestellt. Gemessen wurden die Peakflächen nach gaschromatographischer Trennung und FID-Detektion. Der Hauptpeak konnte durchgehend Petasin zugeordnet werden, gefolgt von Isopetasin und Iso-S-Petasin. Dabei stieg der Gehalt von Mitte Mai bis Anfang Juni (Ernte 1 und 2), sank danach bis Ende Juni (Ernte 4) und wies Ende August (Ernte 6) den größten Gehalt auf. Danach sank der Gehalt erneut und war bei den letzten Ernten im November wieder angestiegen. Das Verhältnis der Isomeren untereinander blieb im Gegensatz zu oben beschriebener Versuchsserie weitgehend konstant. Der relative Gehalt der einzelnen gemessenen Verbindungen (neben den erwähnten zusätzlich Iso-S-Petasin, Neo-S-Petasin und S-Petasin) gegenüber Petasin blieb innerhalb schmaler Bandbreiten konstant [60]. Aus der einzigen neueren Untersuchung der Furan-Varietät resultierten in Stellung 2 und/oder 9 substituierte Verbindungen des Furanoeremophilan-Typs gemäß früherer Erkenntnisse (s. → Inhaltsstoffe von P. hybridus). In Stellung 2 substituierte Eremophilanlactone konnten zwar in Handelsdroge, nicht aber in frisch geernteter und danach lyophylisierter Droge nachgewiesen werden. Sie entstehen beim Trocknen durch Umlagerung aus den entsprechenden Furanoeremophilanen [11], [67]. Die im Leukotriensynthesehemmtest (s. → Wirkungen) wirksamste Fraktion eines Hexanextraktes wurde gaschromatographisch (GC-MS/IR) untersucht. Anhand der Massenspektren wurden die Hauptpeaks so weit als möglich zugeordnet. Petasin und Isopetasin wurden nachgewiesen. Zwei isomere Eremophilenolide (M+ = 234) sowie drei weitere, als „Oxopetasanester“ (M+ = 332) bezeichnete, isomere Angelica- und/oder Tiglinsäureester (ähnlich den früher nach Lit. [16] beschriebenen Verbindungen Petasolid A und B) konnten bisher anhand der Fragmentierung in ihrer Struktur nicht vollständig aufgeklärt werden [68]. Es handelt sich dabei vermutlich um 2-substituierte Eremophilanlactone [11]. Pyrrolizidinalkaloide (PA). Die Hauptalkaloide Senecionin und Integerrimin zählen zu den Retronecinestern. Ihr Anteil am Gesamtalkaloidgehalt beträgt sowohl in Handelsmustern als auch in gesammelter Droge normalerweise >90 % [18], [24], [31], [46]. Mittels GC und DC wurden in 11 von 13 Handelsmustern über 90 % Senecionin/Integerrimin (davon meistens 70 bis 85 % Senecionin) gefunden [24]. Der Gesamtgehalt unterliegt beträchtlichen Schwankungen: Fünf Proben enthielten mehr als 100 ppm Pyrrolizidinalkaloide (Maximalwerte 541 ppm), deren zwei um die 20 ppm. Aus einer großen Gesamtmenge wurden Muster mit hohem Gehalt zur Entwicklung der Methode bevorzugt analysiert. Zu 80 % liegen die einzelnen PA in der Form der den beschriebenen Verbindungen entsprechenden N-Oxide vor. Die Messungen erfolgten nach vorgängiger Reduktion der Proben mit Zink. Mittels GC wurden auf der Suche nach PA-armen Pflanzen nach Oxidation auf Serdoxit (s. → Reinheit) Senecionin und Integerrimin in den unterirdischen Organen von 31 Populationen bestimmt [31]. Dabei zeigten sich beträchtliche Unterschiede zwischen, aber auch innerhalb der Populationen, indem zwischen weniger als 2 (Nachweisgrenze) und 150 ppm Senecionin oder Integerrimin gemessen wurden. Meistens dominierte Senecionin, in einigen Fällen fanden sich nur Spuren von Integerrimin. In sehr wenigen Mustern dominierte Integerrimin. Zusätzlich wurde die Verteilung der Hauptalkaloide in einem Rhizom und in den Ausläufern ermittelt [47]. Die jüngsten Rhizomteile wiesen mit bis zu 250 ppm den höchsten Gehalt auf, Wurzeln und Ausläufer lagen unter 50 ppm PA (s. → Abb. unter P. hybridus). Von den Nebenalkaloiden hat Senkirkin die größte Bedeutung. Der Anteil an der Menge der Gesamtalkaloide beträgt nach Lit. [24] 1 bis 5 %; nach Lit. [31] übersteigt der Gehalt (mit GC best.) 5 ppm in der getrockneten Droge nicht. Weitere PA wurden mit GC/MS identifiziert: 9-Angeloylplatinecin, 7- und 9-Angeloylretronecin, Petasitenin und Platyphyllin [24] sowie Isotussilagin und Neoplatiphyllin [46]. Ein abweichendes Pyrrolizidinalkaloidmuster zeigten diejenigen Handelsmuster, in denen weniger als 3 ppm Alkaloide gemessen wurden. 9-Angeloylretronecin war das Hauptalkaloid [24]. Sonstige Verbindungen. Aus dem alkoholischen Auszug wurde β-Sitosterol (umgerechnet 2,6 g aus 15 kg getrockneten, unterirdischen Organen) isoliert [62].
Identitaet: DC. Zur raschen, phytochemischen Charakterisierung der Handelsdroge eignet sich die DC. Die bisher in der Literatur beschriebenen Methoden auf Kieselgel mit apolaren Laufmitteln genügen heute nicht mehr, da einerseits Chloroform [10] als Laufmittel aus umwelttoxikologischen Gründen eliminiert werden muß, andererseits die Detektion durch Fluoreszenzlöschung nach Lit. [73] bei 254 nm nicht genügend selektiv ist. Die Zone mit dem tiefsten Rf-Wert enthält nach Lit. [60] die S-Petasine, die mittlere und größte Bande vorwiegend Petasin, Isopetasin und Neopetasin. Der ausgeprägt gelbe, bei 360 nm zudem intensiv grünlich fluoreszierende Fleck der Petasine im nachfolgend beschriebenen DC-System besteht aus den gleichen Komponenten und sowie zusätzlich 3-Methylcrotonylpetasol und Methacroylpetasol, wobei ein hoher Anteil Isopetasin/Neopetasin infolge des leicht unterschiedlichen Rf-Wertes gegenüber Petasin erkannt werden kann. Eine Überprüfung mit HPLC zeigte, daß Petasin/Isopetasin gegenüber den anderen Petasinverbindungen normalerweise dominant sind. Extraktion: 5 g Droge (fein pulverisiert) werden mit 50 mL MeOH während 2 min extrahiert (Turboextraktion). Der Drogenrückstand wird mit 30 mL MeOH während 1 min nachextrahiert. Die filtrierten Lösungen werden vereint, unter Vakuum bei 30 °C eingeengt und in 20 mL n-Hexan aufgenommen. Die Hexanphase wird mit 2mal 10 mL Wasser ausgeschüttelt und unter Vakuum bei 30 °C eingeengt und in 10 mL MeOH gelöst. Die Wasserphase wird verworfen. Von dieser Lösung werden 7 μL zur qualitativen DC-Analyse verwendet; Sorptionsmittel: HPTLC Kieselgel 60 F254; FM: Xylol (Isomerengemisch)-Aceton (9+1); Detektion: Nach Trocknung bei 160 °C während 30 s auf Heizplatte, Detektion mit Anisaldehyd-Essigsäure-Methanol-Schwefelsäure (0,5+10+ 85+5); [41] Auswertung: Das besprühte Chromatogramm der Petasinvarietät zeigt nach Erwärmen während 45 s auf der Heizplatte bei 160 °C im mittleren Rf-Bereich (0,5 bis 0,6) eine oder – leicht angetrennt – zwei gelb-orange Banden (Petasin, oberhalb Isopetasin). Darunter (Rf ca. 0,5) eine weitere gelbe Bande. Petasinarme oder petasinfreie Drogen zeigen die gelben Banden nicht, dafür unterhalb und oberhalb von Petasin/Isopetasin zahlreiche rot-violette Banden. Die Mischvarietät zeigt neben zahlreichen, z. T. intensiv rot-violetten Banden eine meist eher schwache gelbe Bande auf der Höhe von Petasin/Isopetasin. Bei den roten Banden handelt es sich um Furanoeremophilane, deren Rotfärbung nach Besprühen mit Schwefelsäure und leichtem Erwärmen auf Kieselgel schon früher beschrieben worden ist [16],[74]. Bei 366 nm fluoreszieren nach Besprühen die Petasin- und Isopetasinbande intensiv grün. Die übrigen Banden zeigen schwach orange bis stark rotviolette Fluoreszenz [75]. GC. GC-Untersuchungen führten auf OV 101 bei einer Einspritztemperatur von 280 °C zur Isomerisierung des Petasins und damit zu Doppelpeaks. Mit on-column-Injektion bei 60 °C, nachfolgender Aufheizung auf 200 °C und einem Temperaturgradienten (200 °C bis 300 °C mit einer Geschwindigkeit von 7 °C/min) konnte dieser Prozeß verhindert werden. Als Standard wurde Stearinsäuremethylester (Retentionszeit ca. 8 min) verwendet. Es resultierten für die sechs semiquantitativ überwiegenden Komponenten folgende relative Retentionszeiten, bezogen auf den Standard: Isopetasin 1,38, Petasin 1,42, Neopetasin 1,51, Neo-S-Petasin 2,01, Iso-S-Petasin 2,06, S-Petasin 2,18. Bedingungen: Stationäre Phase: SE 54 (Filmdicke 0,2 μm) in Quarzkapillarsäule, 25 m × 0,32 mm ID; Detektion: FID (320 °C); Trägergas: Helium [60]. Die wasserdampfflüchtigen Inhaltsstoffe der unterirdischen Organe von P. hybridus wurden mit gepackten Glassäulen (1,8 m × 2 mm ID, 10 % UCCW 982 auf Chromosorb, Temperaturgradient 60 ° bis 230 °C in 85 min) untersucht, wobei die Petasine erst zuletzt mäßig getrennt detektiert werden konnten [30]. Für Kapillar-GC wurde OV 17 als stationäre Phase verwendet mit ähnlichem Temperaturprogramm. Pet-Extr. und Fraktionen davon wurden folgendermaßen chromatographiert: Stationäre Phase: SE 54 (Kapillarsäule, 0,32 mm ID, Länge unbekannt); Trägergas: Stickstoff, Fluß 22 cm/s; Temperaturgradient von 70 °C nach 3 min mit 10 °C/min auf 260 °C; Elutionsfolge der definierten Peaks: Isopetasin, Petasin, Oxopetasane, Eremophilenolide [68]. Wie die quantitativen Angaben berechnet wurden wird nicht beschrieben [18]. Nach neuesten Erkenntnissen mit GC/MS bestätigt sich die bisher beschriebene Elutionsfolge Isopetasin/Petasin nicht – sie erfolgt umgekehrt. Wegen der Ungewißheit betreffend möglicher thermischer Reaktionen und Umwandlungen ist derzeit die HPLC als Analysenmethode vorzuziehen [61]. HPLC. Petasin und Isopetasin (Methanolextrakt, Petasine in Hexan ausgeschüttelt) können auf RP-C18 von den übrigen Substanzen im Pestwurzrhizom abgetrennt, mit dieser Methode aber nicht vollständig aufgetrennt werden: Stationäre Phase: Hypersil-ODS-Säule (5 μm Partikelgröße, Dimension 100 × 2,1 mm); Mobile Phase: MeOH und Wasser; Gradient von 60 % auf 79 % MeOH in 7 min; Detektion: UV 232 nm; Auswertung: Petasin Rt ca. 5 min; Isopetasin eluiert im abfallenden Teil des Petasin-Peaks und kann am abweichenden UV-Spektrum (zusätzliches Maximum bei 282 nm) erkannt werden [75]. Ein vollständiges Fingerprintchromatogramm ergibt die unter → Gehaltsbestimmung (s. dort) beschriebene Methode.
Dünnschichtchromatogramm verschiedener Chemotypen von Pestwurz Von Links nach Rechts: Furanvarietät; Mischvarietät, Petasinvarietät. Chromatographische Bedingungen und Auswertung: siehe Text.
Reinheit: Die Pyrrolizidinalkaloide, für die Grenzwerte gesetzt sind (s. → Anwendungsbeschränkungen) [54], können dünnschicht- und gaschromatographisch gemessen werden. ELISA-Techniken sind in Entwicklung, HPLC eignet sich infolge von Detektionsproblemen bisher nicht sonderlich. Bei Abreicherung der Pyrrolizidinalkaloide in der Droge, im Ausgangsstoff für die Herstellung eines Arzneimittels, und im Arzneimittel muß das Abreicherungsverfahren einschließlich der erreichten Abreicherung detailliert und nachvollziehbar dokumentiert sein[54]. DC. Dünnschichtchromatographisch ist die Gesamtbestimmung der Retronecin-Derivate für Extrakt und Droge beschrieben, da Senecionin und Integerrimin übereinstimmend als die Hauptalkaloide in Pestwurz mit relevanten PA-Gehalten gelten: Probenaufbereitung: Die Alkaloide werden nach vollständiger Extraktion mit einer Ethanol 90 %/ Schwefelsäure-Mischung und Entfernung lipophiler Anteile durch Ausschütteln mit Pet und Chloroform einer Reduktion (in 1 N Schwefelsäure und mit Hilfe von Zinkpulver) während drei Stunden zugeführt. DieN-Oxide werden dabei in die entsprechenden Basen überführt. Der saure Extrakt wird filtriert, danach mit Ammoniak alkalisch (pH > 9) gestellt und in Dichlormethan ausgeschüttelt. Der Extrakt wird eingeengt und in einer kleinen Menge Lösungsmittelgemisch (Chloroform/Ethanol 1:1) aufgenommen; Sorptionsmittel: Kieselgel 60; FM: Chloroform-Methanol-Ammoniak 25 % (84+15+1); Detektion: Mattocks-Reagenz; Auswertung: Bei Rf ca. 0,6 erscheint auf gelber Platte ein dunkelblau gefärbter Fleck, der für einige Stunden stabil ist, falls Senecionin und Integerrimin vorhanden sind [24]. Quantitativ kann mit einem DC-Scanner ausgewertet werden, das resultierende Vis-Spektrum erleichtert zudem die PA-Detektion. Mit entsprechender Optimierung (abhängig von der Probe) wird eine Nachweisgrenze von unter 0,1 ppm erreicht. Als Standard wurde Seneciphyllin (Rf-Wert und Detektionsverhalten entsprechen dem verwandten Isomerenpaar Senecionin/Integerrimin) verwendet [24]. Mit Mattocks-Reagenz nicht erfaßt wird Senkirkin, dessen Anteil am Gesamt-PA-Gehalt jedoch meist weniger als 5 % beträgt. Der qualitative Nachweis dafür gelingt unspezifisch im Iodplateat-Reagenz [24]. Die Gaschromatographie ist für Senkirkin vorzuziehen. GC. Die Probenaufbereitung für die GC nach Lit. [24] entspricht derjenigen für die DC, wobei zusätzliche Reinigungen teilweise nötig sind. Nach Lit. [31] ist – in Anlehnung an eine für den Nachweis von Pyrrolizidinen in Symphyti radix beschriebenen Methode [80] – eine Probenaufbereitung auf Festphase unter Reduktion der Menge der eingesetzten, getrockneten Droge auf 1,0 g möglich. Der Extraktion mit kochendem MeOH folgt die Reduktion der N-Oxide auf 1 g Serdoxit (Serdoxit besteht aus einem porösen Anionenaustauscher, auf den Indigodisulfonat, die reduzierende Substanz, adsorbiert wurde). Die Pyrrolizidinalkaloide werden nach der Reduktion auf eine SCX-Ionenaustauschersäule transferiert und die nicht-basischen Stoffe mit MeOH ausgeschwemmt. Die Desorption der PA erfolgt mit methanolischer Salzsäure. Diese Lösung wird alkalisch gestellt, die PA werden in Methylenchlorid ausgeschüttelt. Die zur Trockene eingedampfte Lösung wird mit internem Standard (Coffein in Methylenchlorid) versetzt und chromatographiert: Stationäre Phase: SE 54 [24], [31] ; PS-255[24] , SE 30 oder DB-5 (letzteres eine chemisch gebundene Phase mit 1 % Vinyl- und 5 % Phenyl-Methyl-Polysiloxan); [46] Temperaturgradient: Von ca. 150 °C bis maximal 250 °C; Detektion: Flammenionisation oder Elektronenstoßionisation (70 eV); die Zahl der detektierten Peaks in Extrakten ist groß, so daß sich on-line-Validierungssysteme oder N-selektive Detektoren empfehlen; Auswertung: Die Massen m/e 93, 120 und 136 sind charakteristische Fragmente für Senecionin und Integerrimin beim Einsatz von GC/MS. Für die getrocknete Droge wurde eine Nachweisgrenze von 1 ppm [24], bzw. von 2 ppm [31] erreicht. Enzym-Linked-Immuno-Sorbent-Assay (ELISA). An einem spezifischen Enzym-Immuno-Assay zur Bestimmung von Senecionin und Integerrimin wird gearbeitet. Beim kompetitiven ELISA dienen in Kaninchen gegen Retrorsin gebildete Antikörper als Festphase. Das Indikatorenzym Peroxidase von Meerretich wird mit Retrorsin gekoppelt und mit 2,2′-Azino-bis-(3-ethylbenzthiazolin-6-sulfonsäure) diammoniumsalz (ABTS)/Wasserstoffperoxid als Chromogen bei 414 nm photometrisch vermessen. Für das System Antikörper/Chromogen/Alkaloid konnte ein linearer Meßbereich von 5 bis 50 ng für Senecionin, Integerrimin und Retrorsin festgelegt werden und für Sencionien/Integerrimin-Gemische in diesem Bereich eine Genauigkeit von ± 5 % bei Senecio rupestris WALDST. et KIT. erreicht werden [77]. Beim indirekt kompetitiven ELISA sind Retrorsin bzw. Retronecin an der Festphase gebunden. Die Antikörper werden in Kaninchen gegen Retrorsin (substanzspezifisch) oder Retronecin (gruppenspezifisch) gebildet. Als Konjugat dient Anti-Kaninchen-Meerrettichperoxidase, als Substrat o-Phenyldiamin. Dieses Chromogen absorbiert bei 490 nm und erweist sich im Vergleich zu obgenanntem Chromophor als empfindlicher [78]. Hohe Reproduzierbarkeit konnte jedoch erst mit der DASP-Architektur [79] erreicht werden. Beim Double-Antibody-Solid-Phase (DASP)-Assay dient als Träger an der Festphase Schaf-Anti-Kaninchen-IgG. Biotinyliertes Retrorsin und Streptavidin-Meerrettichperoxidase werden als Verstärkersystem und Enzyminduktor verwendet. 3,3′,5,5′-Tetramethylbenzidin dient als Substrat. Die Messung erfolgt bei 450 nm. Die Nachweisgrenze liegt bei ca. 0,1 ng in 50 μL und bei 20 ppb (Summe Integerrimin/Senecionin) in der Droge mit der Probenaufbereitung nach Lit. [31]. Resultate wurden bisher noch nicht publiziert. HPLC. Eine HPLC-Methode wurde bisher nicht beschrieben, diejenige für P. japonicus kann allenfalls für die Analyse von Senkirkin beigezogen werden. Senecionin und Integerrimin fehlen in P. japonicus, stattdessen wurden Petasitenin und Neopetasitenin mit RP-HPLC auf Cosmosyl 5 Ph (Phenylsäule) bei 215 nm und mit Refraktometer detektiert, unter Verwendung von MeOH-0,02 M Ammoniumcarbonat (45+5), pH = 8,2, als mobile Phase. Über die Nachweisgrenze liegen keine genauen Angaben vor; 2 ppm Senkirkin wurden als Resultat gegeben, wobei Senkirkinin den beiden vorliegenden Chromatogrammen als kleiner, nicht vollständig aufgelöster Peak neben Petasitenin respektive als Aufsetzer auf nicht getrenntem Material erscheint [23].
Gehaltsbestimmung: Die Petasine können mit RP-HPLC bestimmt werden. 2 g getrocknete Drogen werden mit MeOH erschöpfend extrahiert. Der Extrakt mit einem Vol. von 50 mL wird mit 30 mL gesättigter Kochsalzlösung versetzt und mit 30 mL Hexan, danach mit zweimal 30 mL Dichlormethan ausgeschüttelt. Die organischen Phasen werden abgedampft (max. 30 °C), in MeOH gelöst und am Hochvakuum getrocknet. Es resultiert ein Extrakt von ca. 40 mg, der für die HPLC in 10 mL MeOH gelöst wird. 20 μL davon werden injiziert. Bedingungen: Stationäre Phase: Nucleosil 120 C18, 3 μm; Säule: 250 × 4,6 mm ID; Mobile Phase: MeOH-Acetonitril-Wasser (31,95 +31,35+36,70), Fluß: 1 mL/min; Detektion: 230 nm; Auswertung: Die Peakidentifikation erfolgte mit Hilfe der UV-Spektren der Referenzsubstanzen (Dioden-Array-Detektor) und mit Hilfe von LC/MS (chemische Ionisation). Kalibrierungsgeraden wurden erstellt für Isopetasin, 3-Methylcrotonylpetasol, Neopetasin, Neo-S-Petasin, Petasin und S-Petasin. Petasin eluierte nach 56,5 min. Die relativen Retentionszeiten der Petasine (Referenzsubstanzen): Neo-S-Petasin 0,43, S-Petasin 0,47, S-Isopetasin 0,51; 3-Desoxyneopetasol 0,53; Isobutyrylneopetasol 0,60; Methacryloylpetasol 0,63; Neopetasin 0,85; 3-Methylcrotonylpetasol 0,93; Petasin 1,00; Isopetasin 1,02, 3-Desoxy-13-angeloyloxypetasol 1,18 [41]. Ältere Methoden sind den neuen Technologien anzupassen: Die GC-Methode [10] (Stationäre Phase: 10 % UCCW 982 auf Chromosorb in einer 1,8 m × 2 mm i. D. Glassäule, Temperaturgradient von 100 °C bis 250 °C) genügt infolge mäßiger Trennleistung heutigen Ansprüchen nicht mehr und wäre neu auf Kapillarsäulen zu etablieren. Zudem ist bei diesen Bedingungen mit Isomerisierungen zu rechnen. Die Normal-Phasen-HPLC-Methode[73] (μ-Porasil Waters; Hexan-Essigsäureethylester (95+5), isokratisch, Detektion bei 254 nm) läßt sich nicht reproduzieren, da identische Säulen nicht mehr zur Verfügung stehen.
Stabilität: Eine Umwandlung der Petasolester zu Isopetasolester während der Lagerung wurde bei einer Trocknungstemperatur von 40°C beobachtet. Die Halbwertszeit betrug bei 50 und 60°C ca. 3 Monate [61]. Ein starker Aktivitätsverlust innerhalb von drei Monaten wurde von nicht näher beschriebenen, in DMSO und Ethanol gelösten Spissum-Extrakten (gelagert bei 4 °C) bei der Prüfung auf Leukotriensynthesehemmung beobachtet. Die Hitzebehandlung einer in Ethanol gelösten, aktiven Fraktion in saurem (pH = 3,4) und neutralem (pH = 7,0) Phosphatpuffer (60 min kochend in geschlossenem Gefäß) führte im Gegensatz zur Hitzebehandlung in basischem Puffer (pH = 9,0) nicht zu einem Wirksamkeitsverlust [68]. Weitere Angaben s. unter → Leukotriensynthesehemmung.
HPLC-Chromatogramm eines methanolischen Extraktes der unterirdischen Organe (getrocknete Droge) vonPetasites hybridus. Aus Lit. [41]
Zubereitungen: Zubereitung 1. Pyrrolizidinalkaloidarmer Spissumextrakt (Droge : Extrakt ca. 30:1), hergestellt nach dem Destraktionsverfahren mit Kohlendioxid bei 35 °C und einem Druck von 250 bar (mit einem CO2-Durchfluß von 270 kg/h) während 155 min. Die CO2-Extraktion erfaßt die Petasine und bringt eine Abreicherung an Pyrrolizidinalkaloiden auf <0,1 ppm, wenn die pulverisierte Droge eine Restfeuchte von ca. 9 % Wasser enthält [69]. Zubereitung 2. Pyrrolizidinalkaloidarmer Trockenextrakt, hergestellt nach Extraktion mit 90 % Ethanol, eingestellt auf einen Gehalt von 20 % Petasin und petasinähnlichen Stoffen (lipophiler Anteil). Der dickflüssige Extrakt wird auf ein inertes Trägermaterial aufgetragen. Die PA werden nach der Extraktion und nach einer Phasentrennung an den stark sauren Kationenaustauscher Katalysator K 1221 (früher Lewatit SC 104, Bayer, Leverkusen) gebunden. Es erfolgt eine Abreicherung von über 90 % der freien Pyrrolizidinalkaloide sowie deren N-Oxide pro Behandlung. Ein Gleichgewicht stellt sich nach ca. 3 h ein. Durch Wiederholung des Prozesses kann die Abreicherung auf weniger als 0,1 ppm im Extrakt erreicht werden [70]. Der Extrakt wird in der Schweiz in verschiedenen Zubereitungen eingesetzt. In Italien waren Pestwurz-Präparate unter dem Namen „Placon“ (Biologici Italia) gebräuchlich in Form von Tabletten, eines Sirups und einer i. m. Injektionslösung. Möglicherweise gibt Lit. [72] nähere Auskunft über die Art der Extrakte. Der mit einer wäßrig-alkoholischen Extraktion gewonnene Trockenextrakt (ca. 1:10) wurde als Fluidextrakt wieder 10:1 verdünnt. Der mit Wasser extrahierte Trockenextrakt (1 Teil Extrakt entspricht ca. 8 g Droge) wurde 8:1 gelöst zum „Estratto fluido per sciroppo“. 5 Teile davon wurden mit 95 Teilen Sirupus simplex zum Sirup gemischt.
Prozeßschema für die Herstellung PA-freier Pestwurzextrakte.
Gesetzliche Bestimmungen: Aufbereitungsmonographie der Kommission E am BGA „Petasitidis rhizoma (Pestwurzwurzelstock)“ [45]. Amtliche Bekanntmachung BGA (1992) Pyrrolizidin-Alkaloide, Stufe II Abwehr von Arzneimittelrisiken [54].
Wirkungen: Leukotriensynthesehemmung. Vier Pet-Extrakte und daraus gewonnene Fraktionen (150 g Droge mit 1250 mL Lösungsmittel während 6 h perkoliert) von nicht näher charakterisierten Handelsdrogen wurden eingehend auf Leukotriensynthesehemmung untersucht. Als Modell diente ein Makrophagenassay. Die Makrophagen wurden aus männlichen NMRI-Mäusen gewonnen und kultiviert. Sie enthalten in ihren Phospholipiden große Mengen veresterter Arachidonsäuren, die sie nach Stimulation in oxidierter Form freisetzen können. Der Calcium-Ionophor A23287 verursacht an den Makrophagen eine dosis- und zeitabhängige Freisetzung von Prostaglandinen und Leukotrienen (LT). Gemessen wurde cLT (Summe von LTC4, LTD4 und LTE4), also diejenigen Leukotriene, deren biologische Aktivität auf die glatte Muskulatur und kontraktionsfähige Zellen ausgerichtet ist. Biochemische und morphologische Reaktionen der Makrophagen dienen dabei als Meßparameter [81]. Die Makrophagen wurden während einer Stunde in je 2 mL Ethanol 0,5 % oder in die in 2 mL Ethanol 0,5 % gelösten Pestwurz-Extrakte respektive Fraktionen inkubiert. Anschließend erfolgte die Zugabe von 10 μL in DMSO gelöstem A23187 (Endkonzentration in der Kultur 10–6 mol/L) respektive von 10 μL DMSO allein. Nach zwei weiteren Stunden wurde im Zellüberstand nach Zentrifugation die celluläre Leukotrien-Freisetzung entweder im Inhibitions-ELISA oder alternativ im Radio-Immuno-Assay gemessen. Die Mittelwerte der cLT-Konzentrationen wurden berechnet und statistisch (gepaarter T-Test, Signifikanzniveau p < 0,05) geprüft. Um ein Maß für die Wirksamkeit zu erhalten, wurde der Mittelwert der fünf Nullkontrollen (mit Ethanol 0,5 % und DMSO behandelt) als unterer Grenzwert der vollständig gehemmten cLT-Synthese genommen (100 % Hemmung), der Mittelwert der fünf zusätzlich mit A23187 behandelten Kulturen als 100 % Freisetzung gesetzt [68], [82]. Für die vier Extrakte wurde im Versuch eine IC50von 20 bis 25 μg (in 2 mL Kultur) ermittelt. 100 %ige Hemmung wurde mit 125 μg erreicht. Die Pyrrolizidinalkaloide Senecionin und Senkirkin zeigten keine Hemmung und konnten so als aktive Prinzipien ausgeschlossen werden. Nach DC-Fraktionierung (mobile Phase Chloroform) zeigten nach Abkratzen die sechs Zonen mit Rf ≤ 0,6 Aktivitäten von >60 % bei zwei Mustern (50 μg/mL), von zwei anderen Mustern waren die Fraktionen insgeamt weniger wirksam und verteilten sich auf Rf-Werte ≤ 0,4. Auf einer mit Kieselgel 60 (Korngröße 0,040 bis 0,063 mm) gefüllten Säule wurde der Pet-Extrakt mit Chloroform in Fraktionen von 10 mL (ca. 4 min Elutionszeit pro Fraktion) aufgetrennt. Nach 750 mL Chloroform wurden mit 500 mL MeOH die polaren Fraktionen eluiert. Sieben Fraktionen (340 bis 360 mL; 420 bis 450 mL) zeigten Aktivität (100 % Hemmung mit 250 μg). Eine GC-Analyse zeigte, daß die vier Extrakte wie auch die sieben SC-Fraktionen, mit 100 % oder annähernd 100 % Hemmung, Isopetasin, Petasin und die drei nicht genau beschriebenen Oxopetasanester-Isomere (s. → Inhaltsstoffe) enthielten. Eine DC-Auftrennung der Fraktion 430 bewies, daß die nicht veresterten Eremophilenolide – obwohl im Chromatogramm oft Hauptpeaks – keine Aktivität zeigen, die Hauptaktivität den Oxopetasanestern zugeordnet werden muß. Die tiefsten IC50-Werte lagen bei 100 μg bei weitgehend parallel verlaufenden Dosis-Wirkungskurven im Vergleich zu den Ausgangsextrakten. Eine eigentliche Anreicherung des Gesamtwirkprinzips scheint mit der Fraktionierung jedoch nicht gelungen zu sein, trotz höheren Gehaltes insbesondere an den Oxopetasanen. Für die Wirkung ist die Veresterung mit Angelica- und/oder Tiglinsäure von Bedeutung, ohne daß die Säuren selbst aktiv sind. Es wurde ein Wirkungsverlust nach einstündiger Hydrolyse bei pH = 9,0 und besonders nach Verseifung mit einer unspezifischen Esterase aus Schweine-Leber (6 Einheiten EC 3.1.1.1) bei pH = 9 während 25 min bei 37 °C beobachtet. In nur einem Experiment wurde für einen Pet-Extrakt eine ähnliche Dosis-Wirkungskurve für die Hemmung der durch Zymosan (50 μg in 2 mL) anstelle von A23287 stimulierten cLT-Ausschüttung gemessen. Zymosan ist ein Zellwandfragment von Saccharomyces cerevisiae, das von phagocytischen Rezeptoren auf der Oberfläche der Makrophagen erkannt wird. Die morphologische Beobachtung durch Phasenkontrastmikroskopie ergab, daß diejenigen Extraktkonzentrationen, die die cLT-Ausschüttung signifikant hemmten, ebenfalls die durch Stimuli hervorgerufenen morphologischen Veränderungen der Zellen verhinderten; dies auch beim starke Zellveränderungen auslösenden Phorbolester 12-O-Tetradecanoylphorbol-13-acetat. Die eingesetzten Stimuli verändern alle die intrazelluläre Ca-Konzentration durch Einstrom von extrazellulärem Calcium, weshalb postuliert wurde, daß im Pestwurzextrakt Calciumkanalblocker vorliegen müssen [68], [82]. Ohne genauere Angaben zu den Experimenten wurde ausgeführt, daß Fraktionen, in denen Isopetasin und Petasin nebeneinander vorlagen, im Gegensatz zu der Fraktion, die nur Isopetasin enthielt, entweder eine verminderte cLT-hemmende Wirkung oder sogar keine biologische Aktivität (Anteil Petasin > Anteil Isopetasin) zeigten. Für eine nicht näher beschriebene isopetasinreiche Fraktion wurde eine IC50 von 50 μg (gegen A23187) ermittelt, mit dem Hinweis, daß kein Einfluß auf die PGE2-Synthese erfolgte [83]. Mit 25 μg und 250 μg eines alkoholischen Extraktes, eingestellt auf 20 % Petasin (ohne Angabe der Methode), wurde demgegenüber eine Steigerung der durch A23187 induzierten PGE2-Synthese festgestellt [84]. Weitere Versuche (ohne Angaben zu den Experimenten) wurden wie folgt zusammengefaßt:Während die Oxopetasanesterfraktionen neben der cLT auch die PGE2-Freisetzung signifikant hemmten, übten die Isopetasin-Fraktionen keinerlei hemmende Wirkungen auf die PGE 2-Synthese aus [68]. Spasmolytische Wirkung.Die spasmolytische Wirkung methanolischer Extrakte von bei 50 °C getrockneten unterirdischen Organen der Petasin-Varietät (extrahiert wurde am Soxhlet mit einer 10fachen Menge LM; es resultierte ein Spissum-Extrakt mit einer Ausbeute von 10 %) wurde am isolierten Meerschweinchendarm untersucht. Die Zugabe von 1 × 10 –4 g/mL bzw. 2 × 10 –5 g/mL (geprüft wurde die Ernte von zwei unterschiedlichen Standorten) der Extrakte bzw. als Vergleich 2 × 10 –5 g/mL Papaverinhydrochlorid, 5 min vor Applikation des Spasmogens, antagonisierte vollständig die durch 5 × 10–8 g/mL Histamin bzw. Acetylcholin bzw. 2 × 10–4 g/mL Bariumchlorid ausgelösten Spasmen. Auch durch höhere Konzentrationen der Spasmogene wurde der Tonus der Präparate nicht erhöht. Der Effekt war durch mehrfaches Wechseln der Badflüssigkeit reversibel [85]. Mit dem gleichen Modell (ohne Vergleich mit Papaverin) wurde eine Zugabe von durchschnittlich 10–4 g/mL, bezogen auf die frische, nach dem Waschen nur oberflächlich angetrocknete Droge, zur Antagonisierung der vermutlich durch Acetylcholin ausgelösten Spasmen ermittelt. Geprüft wurden methanolische Extrakte verschiedener Ernten petasinhaltiger unterirdischer Teile (20 g mit insgesamt 740 mL MeOH extrahiert, Endvolumen nach Abdampfen des LM bei 45 °C 33 mL) bei zu verschiedenen Zeitpunkten an zwei verschiedenen Fundorten geernteten Rhizomen [51]. Eine jahreszeitliche Schwankung wurde nicht beobachtet. Untersucht wurde auch der Einfluß des Extraktionsmittels auf die antagonistische Wirkung von Extrakten gegenüber den von Bariumchlorid und Acetylcholin induzierten Spasmen am Meerschweinchenileum. Die stärkste Wirkung wurde mit einem in Wasser bei neutralem pH aufgenommenen Auszug aus phytochemisch nicht definierten, bei 45 °C getrockneten unterirdischen Organen mit 95 % EtOH (Soxhlet, 24 h, 10 g Droge in 200 mL, keine Angaben zur Ausbeute nach Abdampfen des Lösungsmittels) ermittelt. Die IC50 (bezogen auf die getrocknete Droge) betrug 3,7 × 10–4g/mL (BaCl2) und 4 × 10–4g/mL (Acetylcholin). Im Vergleich dazu die mit anderen LM (analog hergestellte Extrakte) ermittelten Daten (jeweils g/mL): Ethylether 6 × 10 –4/7 × 10–4; Aceton 1,7 × 10–3/6 × 10–3; Pet (Sdp. 30 bis 50 °C) 1,7 × 10–3/1,5 × 10–3; Chloroform 7 × 10–4/7 × 10–4; wäßrige Teezubereitung (nicht genau beschrieben) 3,5 × 10 –4/7 × 10–4; im Vergleich dazu Atropinsulfat 2 bis 6 × 10 –9 (Acetylcholin); Papaverinhydrochlorid 4 bis 6 × 10–9(BaCl 2). Die Spontanaktivität am isolierten Kaninchendarm wurde mit einer Mindestkonzentration von 1,5 × 10–4 mg/mL gehemmt (keine genauen Angaben) [50]. Die petasinhaltige Zubereitung 2 (s. → Zubereitungen) wirkt am isolierten Meerschweinchendarm antagonistisch gegenüber durch Acetylcholin (5 × 10–8 g/mL), Histamin (5 × 10–8 g/mL) und Bariumchlorid (2 × 10–4 g/mL) ausgelöste Spasmen. Es resultierten folgende Werte, bezogen auf die löslichen Bestandteile (100 mg Extrakt wurden jeweils in 10 mL absolutem EtOH und 0,02 mL Tween suspendiert, die unlöslichen Bestandteile – ca. 70 % der Einwaage – abfiltriert, das LM zeigte in 10 Versuchen keine Hemmwirkungen): Die Konzentration von 9 × 10–6 g/mL (n = 3 bis 5) hemmte alle Agonisten >93 %. Die IC50-Werte betrugen: 2,0 × 10–6 g/mL (n = 5; Acetylcholin, Bandbreite 1,1 bis 5,0 × 10–6); 2,4 × 10–6 g/mL (n = 3; Histamin; Bandbreite 1,7 bis 3,3 × 10–6); 2,0 × 10–6 g/mL (n = 5; BaCl 2; Bandbreite 1,6 bis 5,7 × 10–6) [86]. Die spasmolytische Wirkung von Zubereitung 1, enthaltend 40 % Petasine (Gehaltsangabe ohne Beschreibung der Methode), wurde insbesondere am Fundusstreifen des Magens vom Meerschweinchen geprüft. Der Extrakt wurde teils in EtOH, teils in DMSO gelöst, die LM zeigten keine Eigenwirkungen. Der Fundusstreifen zeigte ausgeprägte Neigung zur Entwicklung tonischer Spontanaktivität. Resultate: Unterdrückung Spontanaktivität IC50 = 3 × 10–7 g/mL; IC100 = 10–5 g/mL; Hemmung von durch Acetylcholin (10–6 mol/L) induzierten Kontraktionen: IC100 = 10–4 g/mL; signifikante hemmende Wirkung ab Konzentrationen von 10–5 g/mL (n = 5) auch gegenüber Kontraktionen, die mit 10–5 mol/L bzw. 10–7 mol/L ausgelöst wurden; Hemmung von durch Histamin (10–6 mol/L) induzierten Kontraktionen: IC100 = 10–4 g/mL. Deutliche Hemmung der Maximalspasmen (10–4 mol/L Histamin) ab Konzentrationen von 10–6 g/mL (n = 2). Papaverin zeigte im Vergleich bei Angabe in molaren Konzentrationen (mol/L) ähnliche Wirksamkeit als Antagonist von Histamin und Acetylcholin sowie bei der Unterdrückung des Spontantonus (IC100 = 10–6 mol/L) wie der Extrakt bei Angabe in Massenkonzentrationen (10–6 g/mL). Ein Schwellenwert von 10–6 g/mL und ein IC100-Wert von 10 –4 g/mL wurden für den Extrakt an Präparaten von glatter Längsmuskulatur der Längsstreifen am Colon (Taenia coli) bei der durch Acetylcholin (10–7 mol/L) erzeugten Kontraktion gemessen [87]. Ein Zusammenhang der spasmolytischen Wirkstärke (isolierter Meerschweinchendarm, Induktor Histamin) mit dem Gehalt eines nicht genau beschriebenen Extraktes (1:20) an Petasinestern (Gesamtbestimmung) wurde postuliert [88]. Die Wirkstärke eines aus einer der Furanopetasinchemovarietät zugehörigen Droge gewonnenen Extraktes ohne Petasine war 10mal geringer als diejenige eines Extraktes mit 24 % Petasylestern (nicht beschriebene Gesamtbestimmung aller Petasol-, Isopetasol- und Neopetasolester) und 6mal geringer als diejenige eines Extraktes mit 16 % Petasylestern. Als Vergleich diente Petasin, dessen spasmolytische Aktivität relativ auf 100 % (Vergleich Papaverin 11,2 %) gesetzt wurde. Reinstoffe: Im Vergleich zu Papaverin (spasmolytische Wirksamkeit = 100) wurden für die Petasine am isolierten Kaninchendünndarm (Hemmung der Spontanmotilität, ohne experimentelle Angaben) folgende Werte ermittelt: Petasin = 1400; Iso-Petasin = 50; S-Petasin = 480; Iso-S-Petasin = 160 [63]. Spasmo-analgetische Wirkung. 25 Patienten (11 Männer und 14 Frauen im Alter zwischen 26 und 79 Jahren) mit akuten Schmerzen, verursacht durch ein Harnleitersteinleiden, wurden mit einem der Zubereitung 1 phytochemisch ähnlichen, lipophilen Extrakt mit gleichem Drogen-/Extraktverhältnis (25 mg pro Kapsel) behandelt [89]. Die akute Symptomatik wurde zunächst mit Papaverin i. v. kupiert. Die danach p. o. mit der Zubereitung behandelten 20 Patienten wurden, vermutlich retrospektiv, 20 betreffend Symptomatik, Alter und Geschlecht vergleichbaren, mit N-Butylscopolamin behandelten Patienten gegenübergestellt: Alle 2 h wurden 2 Kapseln verabreicht, maximal 14tägig im Vergleich zu 5 × 1 Dragée N-Butylscopolamin (keine Angaben zu Menge in mg und zum Intervall). Bei 16 (18 mit N-Butylscopolamin) Patienten wurde mit der Extraktzubereitung innerhalb eines Tages Schmerzfreiheit diagnostiziert, bei 9 (12) Patienten konnte nach 5 Tagen dank forcierter Diurese mit mindestens 3 L Flüssigkeit pro Tag die Austreibung des Steines festgestellt werden. Der Extrakt zeigte keine Nebenwirkung, bei N-Butylscopolamin traten erwartungsgemäß Müdigkeit und trockener Mund (3 Fälle) auf. In der Austreibungsphase des Harnleiterkonkrementes blieb unter Extrakt auffallenderweise die meist zu beobachtende gastrointestinale Symptomatik, wie Übelkeit und Erbrechen aus. Das pflanzliche „Spasmoanalgetikum“ wurde von den Autoren betreffend Wirksamkeit dem synthetischen als gleichwertig gegenübergestellt und zeigte deutliche Vorteile betreffend Verträglichkeit. Für den gleichen Anwendungsbereich liegt unter Einsatz des gleichen Extraktes ein Erfahrungsbericht vor [90]. 3 bis 5 Kapseln tgl. wurden während 1 bis 2 Wochen insgesamt 40 Patienten mit urogenitalen Beschwerden verabreicht, von denen drei das Präparat nicht gut vertrugen, so daß die Behandlung abgebrochen werden mußte. Der Erfolg wurde wie folgt beurteilt: 9 Patienten mit Diagnose Zystitis: 3 sehr gut/ 5 gut/ 1 nicht vorhanden; mit Zystopyelitis: 2/5/0; mit Nierenstein 2/7/1; mit Ureterstein 4/4/0; mit Prostatitis 1/4/1. Als Erfahrungsbericht kann die Arbeit keinen wissenschaftlich anerkannten Beitrag zum Wirkungsnachweis der Zubereitung liefern. Cytoprotektive Wirkung. Die ulcus- und cytoprotektive Wirkung eines ethanolischen Extraktes von unterirdischen Organen der Pestwurz (25 mg Trockenextrakt; eingestellt auf 20 % Petasin, ohne Angabe der Methode) wurde an verschiedenen, etablierten Tiermodellen gemessen [84]. Im Ethanol-induzierten gastromucosalen Schädigungsmodell der Ratte (männliche Sprague-Dawley-Ratte) reduzierte eine Dosis von 7,5 mg/kg KG (berechnet als Trockenextrakt) den Ulcus-Index von 45 ±2,4 (n = 7) der Kontrollgruppe auf 14 ±2,8 (n = 6). Auch mit 2,5 mg/kg KG reduzierte sich der Index signifikant (p < 0,005) auf 25 ±3,9 (n = 7) und mit 0,83 mg/kg KG auf 33 ±1,5 (p < 0,005; n = 6) unter Verum. Der vom LM befreite Trockenextrakt reduzierte den Index auf 13 ±1,0 (p < 0,001; n = 6) gegenüber 47 ±1,9 der Kontrollgruppe bei einer Dosis von 15 mg/kg KG. Den Ratten wurde 16 h vor Versuchsbeginn die Nahrung bei freiem Zugang zu Leitungswasser entzogen. Den Tieren wurden unterschiedliche Dosen des alkoholischen bzw. gefriergetrockneten Pestwurzextraktes suspendiert in 0,25 % Carboxymethylcellulose (CMC), der Kontrollgruppe nur die CMC-Lösung intragastral appliziert. Das Applikationsvolumen betrug einheitlich 5 mL/kg KG. 30 min nach Gabe der Extrakt- bzw. der Vehikelsuspension wurden 1,5 mL absolutes Ethanol p. o. instilliert. Nach einer weiteren Stunde wurden die Tiere getötet, die Mägen entnommen und die Läsionen visuell ausgezählt. Die Dosen für Pestwurzextrakt liegen vergleichsweise tief. Es wurde eine approximative ID50 von 3 mg/kg KG ermittelt, und mit Literaturwerten für Sucralfat (ID50 = 102 mg/kg KG) und Aluminiumhydroxidgel (ID50 = 389 mg/kg KG) verglichen. Im Immobilisations-Streß induzierten gastromucosalen Schädigungsmodell der Ratte wurden zwei verschiedene, ethanolische Extrakte (standardisiert auf ca. 20 % Petasin, ohne Angabe der Methode) suspendiert in 1 % Tylose MH 300 (Methylhydroxyethylcellulose) mit Cimetidin verglichen. Den Tieren (männliche Sprague-Dawley-Ratten) wurde 16 h vor Versuchsbeginn die Nahrung bei freiem Zugang zu Leitungswasser entzogen. Gruppen von je 6 Tieren wurden danach im Abstand von 2 h zweimal unterschiedliche Mengen der beiden Extrakte (3,1, 6,3, 12,5 und 25 mg/kg KG, berechnet als Trockenextrakt), 50 mg/kg KG Cimetidin, der Kontrollgruppe 1 mL Tylose-Lösung intragastral appliziert. Gestreßt wurden die Tiere unmittelbar nach Applikation der zweiten Dosis durch Immobilisation in geeigneten Käfigen und Eintauchen derselben für 18 h in Wasser von 23 °C. Nach Versuchsende wurden den Tieren die Mägen in Ethernarkose entnommen und die Läsionen visuell ausgewertet. Eine approximative ID50 von 2 × 13 mg/kg KG wurde aus der Versuchsserie ermittelt. Für Cimetidin resultierte eine Reduktion des Ulcus-Index von 52 % (von 72,9 ±6,8 in der Kontrollgruppe auf 35,0 ±11,1, p < 0,05), wonach der Pestwurzextrakt in diesem Modell knapp 4mal wirksamer war [84]. Ähnliche Werte ergaben sich am Indometacin-induzierten intestinalen Schädigungsmodell bei der Ratte: Die ID50 des Pestwurzextraktes wurde approximativ (1 Versuchsserie mit je 2mal 6,3, 12,5 und 25 mg/kg KG Extrakt, n = 5) bei 2 × 14,5 mg/kg KG errechnet, 2 × 50 mg/kg KG Cimetidin zeigten eine Reduktion der Schädigungen gegenüber der Kontrollgruppe von 54 % (von 73,1 ±10 auf 39,4 ±11,9) Die normal ernährten Sprague-Dawley-Ratten erhielten 8 mg/kg KG Indometacin zusammen mit den Testsubstanzen bzw. dem Vehikel (1 % Tylose MH 300) intragastral appliziert. Nach 6 h erfolgte eine zweite, gleiche Dosis. 16 h nach der letzten Gabe wurden die Tiere mit Ethylether narkotisiert und der gesamte Darm, mit Ausnahme von Zökum und Colon entfernt, danach sektionsweise geöffnet. Als Parameter für die intestinale Schädigung durch Indometacin wurde das Gewichtsverhältnis aus geschädigten und intakten Darmanteilen gewählt. Aus den Versuchen wird in der Patentschrift die p. o. Anwendung des Pestwurzextraktes in verschiedenen galenischen Formen für gastrointestinale Erkrankungen wie Ulcerationen, Gastritis, Colitis ulcerosa und Morbus Crohn abgeleitet [84]. Analgetische Wirkung. Verschiedene Schmerzbereiche wurden mit 3mal tgl. 50 mg (akute Schmerzen) bzw. 3mal 25 mg (chronische Schmerzen) eines der Zubereitung 1 phytochemisch ähnlichen, lipophilen Extraktes mit gleichem Drogen-Extraktverhältnis therapiert [91]. Behandelt wurden während 4 Wochen insgesamt 22 Kopfschmerzpatienten mit einem Durchschnittsalter von 45 Jahren, die eine ausgeprägte Fehlsteuerung des psychovegetativen Verhaltens zeigten und auch unter Schlafstörungen, Neigung zu Affektinkontinenz, Angstsyndromen und depressiven Verstimmungen litten. Die meisten Patienten beklagten zudem seit mehreren Jahren Kopfschmerzen mit einer Häufigkeit von 1 bis 2 Anfällen pro Woche bis zu 2mal pro Monat. Bei 13 Patienten führte die Behandlung zu einem sehr guten bzw. guten Ergebnis, bei 7 Patienten wurde eine mäßige Wirkung beobachtet, 2 Patienten wurden erfolglos behandelt. Einfache Migräne und migränoider Kopfschmerz besserten sich deutlicher als ein nicht näher definierter vasomotorischer Kopfschmerz. 18 Patienten mit einem WS-Syndrom (Schmerzen verursacht durch degenerative Veränderungen an den Wirbeln und Bandscheiben) wurden während 6 Wochen mit sehr gutem (11 Patienten) und mit gutem (6 Patienten) Therapieerfolg behandelt. Eine weitere Studie[99] bezieht sich auf 38 Patienten mit WS-Syndrom (12 akut, 26 chronisch und chronisch-rezidivierend). Berichtet wird über eine Besserung der Beschwerden wie Druck- und Bewegungsschmerz. Nicht berichtet wird in beiden Studien über den Fortlauf der Beschwerden, insbesondere, ob die Ansprechrate der Therapie im Lauf der Zeit anhielt oder mit der Wiederholung nachließ. Als Erfahrungsberichte können die Arbeiten keinen wissenschaftlich anerkannten Beitrag zum Wirkungsnachweis der Zubereitung liefern. Wirksamkeit zur Vorbeugung der Migräne.Zubereitungen aus dem Wurzelstock von Petasites hybridus sind laut Monographie der Kommission E von 1990 „Zur unterstützenden Behandlung akuter krampfartiger Schmerzen im Bereich der ableitenden Harnwege“ geeignet. Wegen des Gehaltes an Pyrrolizidinalkaloiden (PA), die sich an Ratten als hepatotoxisch, kanzerogen und mutagen erwiesen haben, solle gemäß dieser Monographie nicht länger 4 bis 6 Wochen pro Jahr behandelt werden. Neue Zuchtsorten und Herstellungsverfahren haben aber inzwischen zu Extrakten geführt, deren PA-Gehalt unterhalb der Nachweisgrenze von 0,01 ppm liegt. Zugleich wurde in den letzen Jahren mit solchen Extrakte die Wirksamkeit in zwei völlig neuen Indikationen nachgewiesen, nämlich bei Heuschnupfen (Blatt-Extrakte und bei Migräne (Wurzel-Extrakte). Zur Vorbeugung der letzteren werden als Tagesdosis etwa 100 bis 200 mg eines Spezialextraktes (DEV 28-44 : 1; Auszugsmittel: hyperkritisches CO2; mit 25 mg Extrakt pro Kapseln) empfohlen. Aufgrund von Experimenten in vitro wird der hier verwendete Spezialextrakt als „natürlicher selektive Inhibitor von COX-2 und dessen Expression“ bezeichnet, wobei die Leitsubstanzen Petasin und Isopetasin nicht zur Wirkung beitrugen[109]. Eine Studie wurde in 3 namhaften klinischen Fachzentren in Berlin, Kiel und New York durchgeführt. 265 Patienten, die im zurückliegenden Vierteljahr 2 bis 6 Migräne-Attacken monatlich hatten, wurden eingeschlossen. Nach einer 4-wöchigen Run-In-Phase folgte eine 16-wöchige Doppelblind-Behandlung. Dafür wurden die Patienten in randomisierter Folge 3 Gruppen zugeordnet und alternativ mit der Tagesdosis von 2 × 50 mg oder 2 × 75 mg oder mit Placebo behandelt. Die Befunderhebung fand monatlich statt. Das primäre Wirksamkeits-Kriterium war die Verminderung der Zahl der Migräne-Anfälle während der gesamten 4-monatigen Behandlungsdauer im Vergleich zur Vorperiode. Sekundäre Kriterien waren die monatliche Migräne-Häufigkeit, die Responder-Raten (>50% Reduktion der Zahl der Anfälle), sowie Sicherheits-Daten, darunter solche zur Lebertoxikologie. 202 Patienten beendeten die gesamte Behandlung gemäß Protokoll. Die Zahl der Migräne-Anfälle insgesamt verminderte sich unter der Dosis von 150 mg/d um 45% (p < 0,005 vs. Placebo), unter der Dosis von 100 mg/d um 32% (nicht signifikant vs. Placebo) und unter Placebo um 28%. Auch bei den monatlichen Migräne-Häufigkeiten waren die Responder-Raten im Vergleich mit Placebo nur bei der Dosis von 150 mg/d, nicht jedoch bei derjenigen von 100 mg/d statistisch signifikant. Beim Laborstatus zur Lebertoxizität (Bilirubin, GOT, GPT, ?GT) fielen während der 4-monatigen Einnahmeperiode keinerlei pathologische Veränderungen auf. Als einzige spezifische Nebenwirkung trat unter beiden Verum-Dosierungen signifikant häufiger Singultus auf [113]. Die Studie bestätigt die Ergebnisse zweier weiterer Studien mit dem gleichen Präparat bei Patienten mit Migräne. In einer Studie mit vergleichbarem Design bei 60 Patienten (30 Verum, 30 Placebo) über den Zeitraum von 3 Monaten wurde eine signifikante Überlegenheit des Pestwurz-Spezialextraktes in der Dosis von 100 mg/d nachgewiesen. In dieser Studie wurden keinerlei Nebenwirkungen beobachtet [111]. In einer offenen Studie mit 29 Kindern und 79 Erwachsenen mit Migräne, die je nach Alter mit 50 mg/d bis 150 mg/d über 4 Monate behandelt wurden, konnten 77% der Kinder und Erwachsenen als Responder eingestuft werden. Auch in dieser Studie wurde über vermehrt auftretenden Singultus als der einzigen spezifische Nebenwirkung des Pestwurz-Extraktes berichtet [114]. Sonstige Wirkungen. In Italien erschienen zwischen 1953 und 1958 diverse Arbeiten zur klinischen Wirkung von Petasites. Sie sind aus heutiger wissenschaftlicher Sicht für einen relevanten Beitrag zum Wirksamkeitsnachweis der Droge oder der Zubereitungen mangelhaft. Nach Lit. [71] wurden in erster Linie Patienten mit erhöhtem Blutdruck, vorwiegend Frauen im Alter von 40 und 60 Jahren, behandelt. Eine langsam eintretende, blutdrucksenkende Wirkung mit einer mittleren Reduktion des systolischen und diastolischen Blutdruckes um 25 mm Hg nach 25 bis 30 Tagen bei essentieller Hypertonie und Hypertonie in der Menopause wurde beobachtet. Die Wirkung hielt in den meisten Fällen längere Zeit an. Ein besonderes Gewicht fand jedoch die Beobachtung, daß zahlreiche funktionelle Syndrome, die primär zum Arztbesuch geführt hatten, im Verlauf der Behandlung gebessert wurden. Dementsprechend wurde in der Folge auch bei anderen Diagnosen mit ausgeprägten subjektiven Störungen (allergisches Asthma, Herzneurose, chronische Bronchitis mit asthmatischen Syndromen) erfolgreich therapiert. In Lit. [97] wird von der Erfahrung mit der zweijährigen Anwendung der Pestwurzzubereitung „Placon“ in der Psychiatrischen Klinik der Provinz Verona (Italien) berichtet. Eine Wirkung bei depressiven Zuständen wird ausgeschlossen, eine gute Wirkung bei reiner Psychasthenie, d. h. bei vegetativen Unruhen verschiedenster Art, jedoch bestätigt. Genaue Fallbeschreibungen fehlen. Eine positive Beurteilung der Therapie ergab ferner die Behandlung von 50 Patienten mit einem neuro-vegetativen Ungleichgewicht im Zusammenhang mit verschiedenen Krankheiten [98].
Anwendungsgebiete
Anwendungsgebiete
Unterstützende Behandlung akuter krampfartiger Schmerzen im Bereich ableitender Harnwege, besonders bei Steinleiden [45].
Dosierung & Art der Anwendung
Dosierung & Art der Anwendung
Die Aufbereitung eines Teeaufgusses ist unüblich und nicht zu empfehlen. Tagesdosis: Zubereitungen (aus mit Ethanol oder lipophilen Lösungsmitteln gewonnenen Extrakten) entsprechend 4,5 bis 7 g Droge [45], s. a. unter → Anwendungsbeschränkungen.
Nicht länger als 6 Wochen pro Jahr, falls die tägliche Exposition von Pyrrolizidinalkaloiden mit einem 1,2-ungesättigten Necingerüst sowie deren N-Oxide 0,1 μg bei innerer Anwendung und 10 μg bei externer Anwendung überschreitet. Es ist sicherzustellen, daß die tägliche Exposition bei der gemäß Anleitung in der Packungsbeilage maximalen Dosierung folgende Werte nicht übersteigt: 1 μg bei innerer und 100 μg bei externer Anwendung [54]. Nicht anzuwenden in Schwangerschaft und Stillzeit, falls die tägliche Exposition 0,1 μg PA übersteigt [54]. Bei Arzneimitteln, die zur topischen Anwendung bestimmt sind, ist, falls die tägliche Expositin 10 μg PA übersteigt, der Hinweis aufzunehmen: „Die Anwendung in der Schwangerschaft sollte nur nach Rücksprache mit dem Arzt erfolgen“[54].
Bei Erkrankungen der Atmungsorgane [8], insbesondere als Hustenmittel, bei Keuchhusten und Asthma bronchiale. Bei schmerzhaften Krämpfen und bei psychovegetativen Funktionsstörungen im Magen-Darm-Bereich, z. B. bei Darmspasmen, Reizmagen und Dyskynesie der Gallenwege. Ferner bei Spannungskopfschmerzen, sogar Migräne[92]. Bei Dysmenorrhoe und vegetativer Dystonie [93]. Zur Förderung der Schweißsekretion, Harnausscheidung und bei Wurmbefall [94]. Die Droge wurde in verschiedenen Ländern auch zur Behandlung von Krebs verwendet [95]. Im Mittelalter wurde die Pflanze entsprechend ihrem Namen gegen Pest eingesetzt, was nach Lit. [96] auf deren diaphoretische Wirkung zurückzuführen ist (Ausleitungstheorie). Die Wirksamkeit bei diesen Anwendungsgebieten ist – bei einigen Indikationen primär aus Nutzen/Risiko-Überlegungen infolge der PA-Problematik – nicht belegt. Über die Art der Anwendung machen die volksmedizinischen Quellen kaum Aussagen. Teezubereitungen dürften nur einen geringen Anteil an Sesquiterpenen enthalten. Die Löslichkeit dieser Verbindungen ist in Ethanol optimal. Eine Teezubereitung kann zudem wegen der PA-Problematik nicht empfohlen werden.
Tox. Inhaltsstoffe und Prinzip: Für Pyrrolizidinalkaloide mit 1,2-ungesättigtem Necin-Grundgerüst sind hepatotoxische, mutagene, teratogene und carcinogene Eigenschaften dokumentiert. Informationen zu Senecionin und Senkirkin als Reinsubstanzen; s. → ds. Hdb., 5. Aufl., Bd. 3, S. 1079–1081. Integerrimin kann Senecionin gleichgestellt werden.
Acute Toxizität:
Mensch. Derweil mit anderen, primär pyrrolizidinreichen Species tödlich verlaufende Leberintoxikationen – meist wurde ein „Veno-occlusive disease“ diagnostiziert – bekannt wurden, sind solche Fälle mit Pestwurz bei Erwachsenen bis heute nicht beschrieben [102]. Nach Lit. [24] ist eine akute Gefährdung vor allem der Leber bei der regelmäßigen Einnahme von total 10 mg/kg KG Senecionin über wenige Wochen zu erwarten. Der Fall eines mit einer schweren Leberschädigung geborenen Säuglings, der nach 40 Tagen starb, steht in Zusammenhang mit der Einnahme von Pestwurz [103]. Die Mutter hatte während der Schwangerschaft regelmäßig von einem von der schweizerischen Arzneimittelkontrolle IKS zugelassenen Hustentee getrunken. In der nachträglich untersuchten Charge wurden 0,6 mg/kg Senecionin gemessen. Die Angaben der Autoren, daß 9 % Huflattich im Tee vorhanden war, fand bald Widerspruch, da Huflattich kein Senecionin enthält [104]. In einer ergänzenden Mitteilung gab die IKS bekannt, daß neben Farfarae folium auch Petasitidis rhizoma in der Mischung enthalten war [105]. Die Diskussion entbrannte, ob das diagnostizierte „Veno-occlusive-disease“ durch die Pyrrolizidinalkaloide verursacht worden sein könnte. Es wurde eine Aufnahme von höchstens 1 μg PA pro Tag errechnet, einer Menge, die zumindest 1000mal unterhalb des hepatotoxischen Dosisbereichs liegen dürfte. Bei einer PA-Intoxikation hätte auch die Mutter Vergiftungserscheinungen aufweisen müssen. Solche wurden nicht beschrieben. Die Mutter hat jedoch in ihrer Vorgeschichte halluzinogene Drogen konsumiert. Die pharmazeutische Seite des Falles ist bis heute nicht sauber dokumentiert und zwar weder von der Seite des Tees (die Chargenhomogenität ist über längere Zeit in Anbetracht der schwankenden PA-Werte in Pestwurzrhizom unwahrscheinlich) noch im Aspekt der Einnahme von Drogen und anderen Medikamenten während der Schwangerschaft. Der postulierte kausale Zusammenhang ist aufgrund dieser offenen Fragen nicht gesichert.
Chronische Toxizität:
Mensch. Für die Droge liegen keine Untersuchungen vor. Bei einer ständigen unterschwelligen PA-Belastung kann es sehr lange dauern, bis Symptome (Nekrosen, Veno-occlusive-disease, Zirrhosen) festgestellt werden. Eine Abschätzung von kritischen Dosen ist schwierig.
Mutagen: Die Mutagenität eines mit Pyrrolizidinalkaloiden belasteten Extraktes wurde im Vergleich zu einem von Pyrrolizidinalkaloiden befreiten Extrakt (Vorläufer von Zubereitung 2) im Flügelfleckentest an Drosophila melanogaster gemessen. Der Test wurde mit Pestwurz erstmals für Pflanzenextrakte adaptiert. Die zu prüfenden Substanzen werden dabei während der letzten 48 h der Entwicklung an Larven verfüttert. In dieser Zeit laufen in den Flügelanlagen die letzten 5 bis 6 Zellteilungen ab. Genetische Veränderungen, die in dieser Zeit in den Zellen der Flügelanlagen ausgelöst werden, lassen sich nach der Metamorphose des Insekts als markierte, phänotypische Klone auf dem Flügel erkennen. Der Extrakt enthielt 125 μg Pyrrolizidinalkaloide pro mL, davon 80 % Senecionin, 14 % Integerrimin und weniger als 1 % Senkirkin. N-Oxide fehlten. Bei dem im PA-Gehalt abgereicherten Extrakt lag dieser unter der Nachweisgrenze von damals 10 μg/mL. Senecionin in Reinsubstanz erwies sich in allen geprüften Konzentrationen (zwischen 1 und 25 μg/g in den verabreichten Futtermischungen) als eindeutig genotoxisch. Eine lineare Dosis-Effekt-Beziehung konnte festgestellt werden, der No-effect-Level wurde mit der tiefsten Dosierung von 1,3 μg/g nicht ganz erreicht. Der unbehandelte Pestwurzextrakt war eindeutig genotoxisch bei errechneten PA-Gehalten bis zu 9,3 μg/g Futtermischung. Mit 4,7 μg/g wurde der No-effect-Level früher erreicht als mit der Reinsubstanz. Bei zwei von drei Versuchen mit dem behandelten Extrakt konnte kein signifikant positives Ergebnis beobachtet werden. Im ersten Versuch ergab sich ein schwer interpretierbares Ergebnis, da einer von drei Tests ein positives Resultat gab. Der Test ist so aufgebaut, daß für eine klare Aussage alle Resultate positiv sein müssen. Die Resultate beweisen, daß die PA-Elimination mutagene Risiken reduziert [24].
Carcinogen: Der kovalente Bindungsindex (CBI) ist ein Maß für die carcinogene Potenz einer Substanz, drückt er doch deren Bindungsvermögen an die DNA aus. Für Senecionin und Senecionin-N-oxid liegen Daten vor. Der CBI-Wert liegt für beide Substanzen nach p. o. Applikation durch Schlundsonde in der Leber zwischen 200 und 300, was dahingehend interpretiert wurde, daß die N-Oxide im Magen-Darm-Trakt oder nach der Resorption zu den Basen reduziert werden. Aufgrund des CBI-Wertes wurde Senecionin als mittel-starkes Hepatocarcinogen (vergleichbar mit Vinylchlorid und N-Nitrosoverbindungen) bezeichnet. Mit Hilfe des CBI kann für Senecionin ein TD50-Wert von 0,2 mg/kg KG interpoliert werden. Daraus läßt sich errechnen, welche Menge bei lebenslänglicher Einnahme das Risiko beinhaltet, einen zusätzlichen Tumor auf 100.000 Exponierte auszulösen. Demnach ist eine Aufnahmemenge von 200 ng/Mensch und Tag relativ unbedenklich [24]. Der Grenzwert wurde mittlerweile auf unter 100 ng/Mensch und Tag reduziert [54]. Tierversuche zur Carcinogenität der unterirdischen Organe von Pestwurz liegen nicht vor. Unterschiedliche Resultate ergab die Langzeitfütterung von jungen Blütentrieben von P. japonicus(ohne genaue Angabe über den PA-Gehalt der verfütterten „Diät“). ACI-Ratten und ddN-Mäuse entwickelten vorwiegend Lebertumoren (nach 6 bis 16 Monaten), C57BL-Mäuse und Goldhamster zeigten keine Reaktion [106],[107]. Es entbrannte eine Diskussion, ob die PA effektiv carcinogen sind oder ob bei solchen Versuchen die Veränderungen nicht eher Ausdruck einer Intoxikation der beträchtlich belasteten Tiere sind [108]. Direkte Rückschlüsse auf P. hybridus sind nicht möglich, da das PA-Spektrum der beiden Arten unterschiedlich ist.P. japonicus enthält neben einem kleinen Anteil Senkirkin anders als P. hybridus statt Retronecin- Otonecinderivate; s. → Inhaltsstoffgruppen von Petasites.
Sensibilisierung: Bisher nicht beschrieben. Die Tribus Senecioninae unterscheidet sich phytochemisch erheblich von den Asteraceae mit relativ hohem Sensibilisierungspotential. Es fehlen Polyacetylene, und die Eremophilenolide unterscheiden sich als Sesquiterpenlactone einerseits in ihrer Struktur von als Allergen erkannten Verbindungen wie Parthenolid, Helenalin sowie Anthecotulid (es fehlt die immunologisch wirksame Methylengruppe in exocyclischer Stellung am Lactonring) und wurden andererseits bisher nur in der Tribus gefunden [4]. Pestwurz enthält nach derzeitigen Erkenntnissen keine potentiell sensibilisierenden Substanzen.
Toxikologische Daten:
LD-Werte. LD50-Werte mit Rohextrakt A (Auszugsmittel MeOH, Ausbeute ca. 10 % der frischen Wurzel): Meerschweinchen i. p. 5,0 g/kg KG; analoger Rohextrakt B, gewonnen von einer zweiten Ernte: Meerschweinchen i. p. 0,3 g/kg KG; Mäuse p. o. 2,5 g/kg KG und i. v. 0,060 g/kg KG. Im Vergleich dazu Papaverin: Meerschweinchen i. p. 0,1 g/kg KG; Mäuse p. o. 0,40 g/kg KG und i. v. 0,025 g/kg KG [85]. LD50-Werte an Albino-Mäusen; 1,75 g getrocknete Droge/kg KG i. v. in Form eines wäßrigen Auszuges, 1,87 g/kg KG in Form des ethanolischen (95 %) Auszuges [50].
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24.01.2013
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