dc.contributor.author
Keipert, Ronald
dc.date.accessioned
2018-06-07T23:18:21Z
dc.date.available
2009-10-27T10:14:09.565Z
dc.identifier.uri
https://refubium.fu-berlin.de/handle/fub188/10314
dc.identifier.uri
http://dx.doi.org/10.17169/refubium-14512
dc.description
Inhaltsverzeichnis Einleitung 1 Problemstellung 3 Allgemeiner Teil 4 1\.
Beschreibung der Pflanze 4 1.1. Taxonomie 4 1.2. Vorkommen 8 1.3.
Makroskopische Beschreibung 9 1.4. Mikroskopische Beschreibung 14 2\.
Gewinnung des Pflanzenmaterials 20 2.1. Anbau / Aufzucht 20 2.2. Ernte und
Trocknung 22 2.3. Extraktion 22 3\. Phytochemische Untersuchungen 25 3.1.
Inhaltsstoffe allgemein 25 3.2. DC-Screening 26 3.2.1. Acmella ciliata-Droge
27 3.2.2. Acmella ciliata / Acmella oleracea-Vergleich – Frischpflanzen 31
3.3. Alkamide 34 3.3.1. Literaturüberblick 34 3.3.1.1. Vorkommen / Strukturen
34 3.3.1.2. Anwendung / Wirkung 39 3.3.1.2.1. Traditionelle Anwendung 39
3.3.1.2.2. Potentielle Wirkungen / Wirkprinzip 41 3.3.2. Isolierung 43 3.3.3.
Strukturaufklärung 45 3.3.3.1. +ESI-MS-Fragmentierung der Amidreste 50
3.3.3.2. Undeca-2E,4E-dien-8,10-diinsäure-isobutylamid (Verbindung A1) 52
3.3.3.3. Nona-2E-en-6,8-diinsäure-phenylethylamid (Verbindung A2) 56 3.3.3.4.
7-Hydroxy-dodeca-2E,4E,8Z,10E-tetraensäure-isobutylamid (Verbindung A3) 59
3.3.3.5. 2,4-Dihydroxy-nona-6,8-diinsäure-phenylethylamid (Verbindung A4) 61
3.3.3.6. Dodeca-2E-en-8,10-diinsäure-isobutylamid (Verbindung A5) 63 3.3.3.7.
2-Hydroxy-undeca-7Z,9E-diensäure-isobutylamid (Verbindung A61) Undeca-2E,7Z
,9E-triensäure-isobutylamid (Verbindung A62) 64 3.3.3.8. Nona-2Z-en-6,8
-diinsäure-isobutylamid (Verbindung A7) und 2,3(c)-Epoxy-nona-6,8-diinsäure-
phenylethylamid (Verbindung A8) 66 3.3.3.9. Nona-2Z-en-6,8-diinsäure-
phenylethylamid (Verbindung A9) 68 3.3.3.10. Undeca-2E-en-8,10-diinsäure-
isobutylamid (Verbindung A10) 69 3.3.3.11. Undeca-2E,4E-dien-8,10-diinsäure-
methylbutylamid (Verbindung A11) 71 3.3.3.12. Weitere Verbindungen aus
Sammelfraktion 2 (Retentionszeiten 20,95; 21,67 und 23,98 min) 73 3.3.3.13.
2,5-Dihydroxy-deca-6Z,8E-diensäure-isobutylamid (2,5-Dihydroxyhydro-
spilanthol) (Verbindung A12) 74 3.3.3.14. Spilanthol (Deca-2E,6Z,8E-
triensäure-isobutylamid) (Verbindung A13) 76 3.3.3.15. Trideca-5Z-en-10,12
-diinsäure-isobutylamid (Verbindung A14) 78 3.3.3.16. Hydrospilanthol (Deca-6Z
,8E-diensäure-isobutylamid) (Verbindung A15) 79 3.3.3.17. Weitere Verbindungen
aus Sammelfraktion 3 81 3.3.3.18. Dodeca-2E,4E,8Z,10E-tetraensäure-
isobutylamid (Verbindung A16) 82 3.3.3.19. Resümee 84 3.4. Phenolische
Verbindungen 86 3.4.1. Allgemeines 86 3.4.2. Isolierung 88 3.4.3.
Strukturaufklärung 92 3.4.3.1. Phenol-Monocarbonsäuren 93 3.4.3.1.1.
p-Hydroxybenzoesäure (Verbindung P1) 93 3.4.3.1.2. Protocatechusäure
(Verbindung P2) 94 3.4.3.1.3. cis-/trans-p-Cumarsäure (Verbindung P3) 95
3.4.3.1.4. trans-Kaffeesäure (Verbindung P4) 97 3.4.3.1.5. Ferulasäure
(Verbindung P5) 97 3.4.3.2. Phenol-Monocarbonsäureester 98 3.4.3.2.1.
cis-/trans-p-Cumaroyläpfelsäureester (Verbindung P6) 98 3.4.3.2.2. cis-/trans-
Kaffeoyläpfelsäureester (Verbindung P7) 100 3.4.3.2.3. cis-/trans-
Feruloyläpfelsäureester (Verbindung P8) 101 3.4.3.2.4. trans-
Kaffeoyläpfelsäure-1-methylester / trans-Kaffeoyläpfelsäure-4-methylester
(Verbindungen P9 und P10) 104 3.4.3.2.5. cis-/trans-Chlorogensäure
(cis-/trans-5-Kaffeoylchinasäure) (Verbindung P11) 105 3.4.3.2.6.
trans-5-Kaffeoylepichinasäuremethylester (Verbindung P12) 107 3.4.3.3.
Phenolglykoside 110 3.4.3.3.1. Isoquercitrin (Quercetin-3-O-β-D-glucosid)
(Verbindung P13) 110 3.4.3.3.2. Rutosid
(Quercetin-3-O-(6-O-α-L-rhamnosyl)-β-D-glucosid) (Verbindung P14) 112
3.4.3.3.3. Weitere Flavonoide 112 3.4.3.4. Aesculetin (Verbindung P15) 113
3.4.3.5. Matairesinol (Verbindung P16) 114 3.4.4. Resümee 117 3.5. Sonstige
Verbindungen 119 3.5.1. Verbindungen aus Dichlormethanextrakt 119 3.5.1.1.
p-Hydroxybenzaldehyd (Verbindung S1) 119 3.5.1.2. Vanillin (Verbindung S2) 120
3.5.1.3. Zimtsäure (Verbindung S3) 120 3.5.1.4. Spilanthessäure (Deca-2E,6Z
,8E-triensäure) (Verbindung S4) 121 3.5.2. Verbindungen aus Methanolextrakt
122 3.5.2.1. Fumarsäure (trans-Butendisäure) (Verbindung S5) 122 3.5.2.2.
Fumaroylisobutylamid ((E)-4-[(2-methylpropyl)amino]-4-oxo- 2-butensäure)
(Verbindung S6) 123 3.5.2.3. 4E-Hexenoylisobutylamid
((E)-6-[(2-methylpropyl)amino]-6-oxo- 4-hexensäure (Verbindung S7) 124
3.5.2.4. Äpfelsäure (Monohydroxydicarbonsäure) (Verbindung S8) 126 3.5.2.5.
Chinasäure (1,3,4,5-Tetrahydroxy-1-cyclohexen-1-carbonsäure (Verbindung S9)
126 4\. Enzymatische Untersuchungen 127 4.1. Hemmung der humanen Neutrophilen-
Elastase 127 4.1.1. Allgemeines 127 4.1.2. Untersuchungen 130 4.1.3.
Ergebnisse und Diskussion 131 4.2. Trypsin-Hemmung 136 4.2.1. Allgemeines 136
4.2.2. Untersuchungen 137 4.2.3. Ergebnisse und Diskussion 138 4.3. Thrombin-
Hemmung 140 4.3.1. Allgemeines 140 4.3.2. Untersuchungen 141 4.3.3. Ergebnisse
und Diskussion 141 5\. Galenische Präformulierungen 144 5.1. Hautsalbe 144
5.2. Nanoemulsion 145 5.3. Mukoadhäsive Arzneiformen 146 5.3.1. Allgemeines
146 5.3.2. Haftpaste 151 5.3.3. Gelatine-Plättchen 152 5.3.4. Adhäsivtabletten
153 Experimenteller Teil 155 1\. Material 155 1.1. Chemikalien 155 1.1.1.
Lösungs-/ Extraktions-/ Fließmittel 155 1.1.2. Referenzsubstanzen 156 1.1.3.
Adsorbentien 157 1.1.4. Reagenzien DC 157 1.1.5. Reagenzien Enzymatik 158
1.1.6. Galenische Hilfsstoffe 158 1.1.7. Sonstige Chemikalien 158 1.2. Geräte
und sonstiges Zubehör 159 2\. Methoden 160 2.1. Pflanzen- / Drogengewinnung
160 2.2. Extraktionsverfahren 161 2.3. Dünnschichtchromatographie 163 2.4.
Säulenchromatographie 166 2.5. Niederdruckflüssigchromatographie 168 2.6.
Hochleistungsflüssigchromatographie 170 2.7. Spektroskopische/- metrische
Methoden 175 2.7.1. UV-Spektroskopie 175 2.7.2. NMR-Spektroskopie 176 2.7.3.
Massenspektrometrie 176 2.8. Enzymatische Methoden 177 2.8.1. Hemmung der
Aktivität der humanen Neutrophilen-Elastase 177 2.8.1.1. Lösungen 177 2.8.1.2.
Versuchsdurchführung 179 2.8.1.3. Auswertung 179 2.8.2. Hemmung der Trypsin-
Aktivität 180 2.8.3. Hemmung der Thrombin-Aktivität 182 2.9. Galenische
Methoden 183 2.9.1. Herstellung einer Hautsalbe 183 2.9.2. Herstellung einer
Nanoemulsion 184 2.9.3. Herstellung einer Haftpaste 184 2.9.4. Herstellung von
Glycerol-Gelatine-Plättchen 185 2.9.5. Herstellung von Adhäsivtabletten 185
2.10. In vivo-Methoden 186 2.11. Mathematische / Statistische Methoden 187
2.11.1. Gehaltsbestimmung von Alkamiden 187 2.11.2. Auswertung der
Enzymversuche 188 Zusammenfassung 189 Literatur 200
dc.description.abstract
Die im tropischen Südamerika beheimatete und bisher wenig untersuchte Heil-
und Gewürzpflanze Acmella ciliata (H.B.K.) Cass. (Asteraceae) ist Gegenstand
dieser Arbeit. Zunächst waren taxonomische Fragen zu beantworten, da es in der
Literatur ständig zu Irritationen bezüglich der Nomenklatur und zu
Verwechslungen mit der bekannteren Artverwandten Acmella oleracea (L.) Jansen
kam/kommt. Aus vergleichenden makroskopischen und erstmals durchgeführten
mikroskopischen Untersuchungen sowie aus einem phytochemischen Screening ging
hervor, dass allein die makroskopischen Merkmale (insbesondere am Blütenkopf)
eine eindeutige Unterscheidung zulassen. Die nachfolgenden umfangreichen
phytochemischen sowie enzymatischen Untersuchungen beschränkten sich
vornehmlich auf Acmella ciliata mit dem Ziel der Strukturaufklärung von
bevorzugt alkamidischen und phenolischen Verbindungen und ihrer
Wirksamkeitserfassung, vorrangig im Hinblick auf die u. a. beschriebenen
antiinflammatorischen Effekte. Hierbei wurde auch auf das traditionell
zugelassene Arzneimittel Spolera® (enthält Propanolextrakt von Acmella
ciliata) Bezug genommen. Weiterhin wurden Arzneiformen (Hautsalbe,
Nanoemulsion, Haftpaste, Gelatineplättchen, Adhäsivtabletten) konzipiert, die
neue oder verbesserte Darreichungsformen darstellen, insbesondere zur
potentiellen Anwendung im Mundbereich. Bei den phytochemischen Untersuchungen
konnten zahlreiche Alkamide (Isobutyl-, Methylbutyl- und Phenylethylamide von
zwei- und dreifach ungesättigten Mono- und Dicarbonsäuren mit neun bis 13 bzw.
vier bis sechs C-Atomen) sowie eine Reihe phenolischer Substanzen (einfache
Phenole und Phenolcarbonsäuren sowie -ester, Flavonoide, ein Hydroxycumarin
und ein Lignan) mittels chromatographischer Methoden (SC, DC, HPLC, (HP)LC-MS)
erfasst und deren Strukturen durch spektroskopische Verfahren (UV, NMR, MS,
(HP)LC-MS) aufgeklärt werden. Die meisten der identifizierten Verbindungen,
waren entweder in Acmella ciliata bisher nicht nachgewiesen worden, sind neu
für die Familie der Asteraceae oder stellen völlig neue Naturstoffe dar.
Anwendungsbezogen ließ sich, wie in vitro-Enzymassays (Elastase-, Trypsin- und
Thrombin-Enzym-Inhibition) zeigten, besonders im Bereich der
Entzündungshemmung, eine Wirkungsverstärkung durch Anwendung von bevorzugt
Aceton-Extrakten im Gegensatz zum 2-Propanolextrakt (Spolera®) erzielen. Diese
enzymatisch ermittelte Wirkung lässt sich nicht einer bestimmten
Inhaltsstoffgruppe bzw. deren vorwiegend lipophilen oder hydrophilen
Eigenschaften zuordnen, sondern ist eher als Synergieeffekt zu interpretieren,
was sowohl aus pharmakologischen als auch aus ökonomischen Erwägungen den
potentiellen Einsatz von Extrakten gegenüber Reinsubstanzen präferieren würde.
Hinsichtlich der galenischen Präformulierungen erscheinen mukoadhäsive
Tabletten prädestiniert, um eine therapeutische Anwendung im Mundbereich zu
ermöglichen und ein standardisiertes Präparat zu entwickeln. Um diese und ggf.
weitere Anwendungen von Acmella ciliata-Zubereitungen zu etablieren, sind
weitere entsprechende Studien zur Wirksamkeit und Verträglichkeit etc.
Voraussetzung.
de
dc.description.abstract
Acmella ciliata (H.B.K.) Cass., a medicinal and spice plant which is native to
the South American tropics, has been the subject of these investigations.
There are permanent irritations concerning its nomenclature and it has often
been confused with the better known and closely related species Acmella
oleracea (L.) Jansen. That is why a taxonomic review was carried out first.
Comparing these two species (Acmella oleracea in two varieties) along their
microscopic and macroscopic features as well as in a phytochemical screening
it turned out that the macroscopic features especially the differences in the
flower heads seem to be the best way to separate the species precisely. The
following phytochemical and enzymatic investigations were almost restricted to
Acmella ciliata and were carried out with special regard to the structural
elucidation of mainly alkylamides and phenolic derivatives as well as to the
effectiveness of Acmella ciliata plant extracts in reducing of inflammatory
conditions and diseases. Last mentioned point was checked by enzymatic in-
vitro tests as described below also with attention to Spolera®, a
traditionally approved phytopharmacon on the German pharmaceutical market
which contains a 2-propanole extract of Acmella ciliata. Novel or improved
drug delivery systems (topic ointment, nanoemulsion, adhesive paste, jelly
platelets, bioadhesive tablets) were developed mainly for an oral application.
The phytochemical investigations resulted in the finding of a couple of
alkylamides (isobutyl-, methylbutyl- and phenylethylamides of double and
triple-unsaturated mono- and dicarboxylic acids with nine to thirteen or four
to six carbonic-atoms respectively). A series of phenolic substances (simple
phenols and phenolcarboxylic acids- and esters, flavonoids, a hydroxycumarine
and a lignane) could be detected and elucidated by the means of
chromatographic (CC, TLC, HPLC, (HP)LC-MS) and spectroscopic (UV, NMR, MS, (HP
)LC-MS) methods. Most of the identified compounds have not been reported for
Acmella ciliata or not even for any member of the Asteraceae family yet. Some
of some turned out new natural substances. In-vitro enzymatic assays
(elastase-, trypsine- and thrombine-enzymatic inhibition) showed that
application of acetone extracts instead of 2-propanole extracts (Spolera®) may
improve the anti-inflammatory effect. This enzymatically determined effect can
not be assigned neigher to mainly lipophilic nor to mainly hydrophilic
compounds but rather to a synergistic effect. Therefore pharmacological as
well as economical reasons would prefer the use of extracts to isolated
substances. Concerning the technological pre-formulations the mucoadhesive
tablets should be the drug delivery system of choice for oral application to
develop a standardized preparation. To establish this or other forms of
application for Acmella ciliata preparations pharmacological and medicinal in-
vivo studies need to be carried out.
en
dc.format.extent
V, 215 S.
dc.rights.uri
http://www.fu-berlin.de/sites/refubium/rechtliches/Nutzungsbedingungen
dc.subject
Acmella ciliata
dc.subject
antiphlogistisch
dc.subject
lokalanästhetisch
dc.subject.ddc
500 Naturwissenschaften und Mathematik::540 Chemie
dc.title
Acmella ciliata (H.B.K.) Cassini
dc.contributor.contact
ronchrkei@yahoo.de
dc.contributor.firstReferee
Prof. Dr. M. F. Melzig
dc.contributor.furtherReferee
PD Dr. K. Jenett-Siems
dc.date.accepted
2009-06-24
dc.identifier.urn
urn:nbn:de:kobv:188-fudissthesis000000012935-9
dc.title.subtitle
Phytochemische und enzymatische Untersuchungen, galenische Präformulierungen
dc.title.translated
Acmella ciliata (H.B.K.) Cassini
en
dc.title.translatedsubtitle
Phytochemical and enzymatic investigations, galenic pre-formulations
en
refubium.affiliation
Biologie, Chemie, Pharmazie
de
refubium.mycore.fudocsId
FUDISS_thesis_000000012935
refubium.mycore.derivateId
FUDISS_derivate_000000006331
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