Umfassende Inhaltsstoffprofilierung von Actaea Drogen/Zubereitungen,präparative Herstellung von Fraktionen sowie Isolierung, Nachweis und Bioverfügbarkeit von lead substances in Zusammenhang mit in vivo und in vitro Studien mittels hoch auflösender state-of-the-art Methoden

Eine Trockenextrakt-Zubereitung aus dem Wurzelstock der Traubensilberkerze (Actaea racemosa L., syn. Cimicifuga racemosa (L.) Nutt.) wird in Fertigarzneimitteln seit Jahrzehnten erfolgreich und wissenschaftlich belegt zur Linderung von Wechseljahresbeschwerden eingesetzt. Die Anwendungsgebiete umfassen Hitzewallungen und Schweißausbrüche, psychische Beschwerden, Schlafstörungen, Störungen der Blase und Harnwege sowie die Prophylaxe bei der Entwicklung einer menopausalen Osteoporose. Pflanzliche Fertigarzneimittel, die A. racemosa Zubereitungen enthalten, zeigen sehr gute evidenzbasierte Wirksamkeit bei hoher Arzneimittelsicherheit und geringem Nebenwirkungsrisiko. Dadurch bestätigt sich der Einsatz als Alternative zu einer Hormonersatztherapie, welche mit höherem Nebenwirkungsrisiko behaftet ist, sowie mit dem Risiko der Entwicklung eines Mammakarzinoms. Der Aufklärung der Wirkungsweise sowie dem Erforschen der aktiven Wirkstoffe aus dem BNO 1055 Trockenextrakt aus A. racemosa wurde das Hauptaugenmerk in der Arbeit gewidmet. Durch die Entwicklung eines Fraktionierungsprozess konnte der Trockenextrakt in eine lipophile und eine hydrophile Fraktion getrennt werden. Anschließend wurden mittels präparativer Chromatographie beide Fraktionen in 6 Unterfraktionen geteilt. Mit hochsensitiver Massenspektrometrie (triple ToF/MS) konnte eine umfassende Charakterisierung der Fraktionen bzw. des Gesamtextraktes durchgeführt werden. Actein und 27-Deoxyactein konnten als Hauptinhaltsstoffe in der Subfraktion L 2 identifiziert werden, während die lipophileren Saponine wie Cimiracemosid C, Cimigenolxylopyranosid und Acetylcimigenolxylopyranosid in der Fraktion L 3 vorhanden waren. Die hydrophilen Unterfraktionen sind charakterisiert durch den hohen Anteil an Zuckern (H 1) und die bekannten Phenylpropanoide (H 2). In der Unterfraktion H 3 konnten die N-haltigen Verbindungen Cimipronidin und Cyclocimipronidin, sowie das Serotonin-Analogon Nω Methylserotonin nachgewiesen werden. Alle Unterfraktionen, der Gesamtextrakt sowie die lipophile und hydrophile Fraktion wurden in Zusammenarbeit mit der Medizinischen Fakultät der Georg-August-Universität Göttingen auf pharmakologische Wirkung untersucht. Der Gesamtextrakt, die LF und die L 2 Fraktion konnten signifikant die Entwicklung einer Osteoporose von ovariektomierten Ratten verhindern. Aufgrund der Wirksamkeit der L 2-Fraktion und deren Hauptinhaltsstoff 27-Deoxyactein wurde diese Verbindung mit Hilfe eines Caco 2 Permeabilitätsassay auf ihre Bioverfügbarkeit untersucht. Zu diesem Zweck konnte eine LC-MS Methode (HPLC-Methode 06) zur Quantifizierung von 27 Deoxyactein erfolgreich validiert werden. Vorab durchgeführte Toxizitätsversuche zeigten, dass der Gesamtextrakt in keiner Weise toxisch auf die Caco Zellen wirkte. Anhand des Permeabilitätsassay konnte für 27-Deoxyactein ein Papp-Wert von A → B von 10,6 x e-6 bzw. 9,2 x e-6 in den Extrakten C001 und C005 ermittelt werden. Die Transporte wurden ebenso in umgekehrter Richtung durchgeführt, dabei wurde bei C001 ein Papp-Wert von 17,4 x e-6 und bei C005 von 21,3 x e-6 für 27-Deoxyactein berechnet. Die errechnete Efflux-Ratio, die einen Aufschluss auf den Transportmechanismus zulässt, ergab im Mittel einen Wert von 2, woraus man auf die aktive Sekretion der Substanz schließen kann. Nach der Identifizierung von Nω-Methylserotonin in A. racemosa wurde im dritten pharmakologischen Teil der Arbeit in einem zellbasierten funktionellen Bindungsassay untersucht, inwiefern der Gehalt von Nω-Methylserotonin in unterschiedlichen Drogenchargen mit der Bindungsaffinität an den Serotoninrezeptor 5-HT 7 und damit der Wirksamkeit der Drogenchargen korreliert. Ein eindeutiger Zusammenhang zwischen dem ermittelten Gehalt von Nω-Methylserotonin und der EC 50 aus dem Bindungsassay konnte nicht nachgewiesen werden. Vielmehr scheint das Zusammenspiel unterschiedlicher Substanzen in der Pflanze für die Wirkung verantwortlich zu sein. Der 5-HT 7 Rezeptor konnte durch diese Arbeit aber als ein Target von Actaea racemosa Zubereitungen identifiziert werden. Die Traubensilberkerze gilt als eine hochpotente Arzneipflanze, deren detaillierte Erforschung noch weitere Jahre andauern wird. Durch diese Arbeit konnte eine umfassende Inhaltsstoffprofilierung sowie ein reproduzierbarer Fraktionierungsprozess erstellt werden. Es konnte gezeigt werden, dass Saponine aus der lipophilen Fraktion L 2 protektiv gegen Osteoporose in der Menopause wirken, während die Bestandteile der hydrophilen Fraktion H 3 spezifisch serotonerge und dopaminerge Wirkungen aufweisen und damit die zentralnervösen klimakterischen Beschwerden positiv beeinflussen. Diese Daten sowie der durchgeführte Fraktionierungsprozess könnten zukünftig dazu beitragen, hochspezifische Trockenextrakte zur Behandlung von Erkrankungen in der Menopause herzustellen.