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Inhalt Neue Wege in der Phytopharmaka-Forschung Mag. (FH) Stefanie Sonnberger Im rahmen einer Industriekooperation zwischen dem Phytopharmaka-Hersteller bionorica Se und dem Institut für Analytische chemie und radiochemie unter leitung von o. Univ.-Prof. Mag. Dr. Günther bonn an der leopold-Franzens-Universität Innsbruck werden neue Maßstäbe im bereich der Phytoanalytik und -chemie gesetzt. Die bionorica Se mit Sitz in Neumarkt/Oberpfalz, Deutschland, ist weltweit einer der führenden Hersteller von Phytopharmaka. Das Unternehmen arbeitet an der entschlüsselung des großen Wirkstoffpotenzials von Pflanzen unter dem einsatz von modernster Forschung und innovativen technologien. ziel ist die Herstellung wirksamer und sicherer pflanzlicher Arzneimittel. Im März 2005 wurde in Innsbruck eine tochterfirma, die bionorica research GmbH, als erste private einrichtung Österreichs zur erforschung und entwicklung pflanzlicher Arzneimittel,gegründet. bionorica investiert seit Jahren ca. 15% des Umsatzes in Forschung und entwicklung. Die Schwerpunkte werden dabei auf die bereiche Atemwegserkrankungen und Frauenheilkunde gesetzt. Im rahmen einer höchst effizienten Industriekooperation arbeitet bionorica mit dem Institut für Analytische chemie und radiochemie an der leopold-Franzens- Universität Innsbruck zusammen. Der leiter des Institutes, o. Univ.-Prof. Mag. Dr. Günther bonn, berichtet von der Phytopharmaka-Forschung, aus der neben unzähligen wissenschaftlichen veröffentlichungen auch bereits einige sehr erfolgreich eingesetzte Patente hervorgingen. Auffinden neuer Wirkstoffe – Einsatz von Leitsubstanzen Das Institut für Analytische chemie und radiochemie beschäftigt sich hauptsächlich mit zwei Forschungsschwerpunkten: „zum einen spielt die entwicklung neuer Methoden im bereich der bioanalytik eine wichtige rolle, etwa für die Auffindung von biomarkern. zum anderen ist der einsatz und die 26 entwicklung neuer analytischer verfahren im bereich der Phytoanalytik und -chemie von zentralem Forschungsinteresse, wobei sich beide bereiche auf mehreren ebenen äußerst sinnvoll ergänzen“, erklärt bonn. Die Forschungsarbeiten beinhalten die entwicklung neuer Analysenverfahren und die Identifizierung, Isolierung und erforschung von pflanzlichen Wirkstoffen. Hierbei kommen sowohl neue innovative trenn- und Anreicherungsverfahren als auch spektroskopische Methoden zum einsatz. „Der innovative Kick ergibt sich im zuge der Kooperation daraus, dass bionorica an immer neuen und verbesserten Analysemethoden interessiert ist, um selbst z.b. sehr niederkonzentrierte, potente Inhaltsstoffe zu erfassen, die man bis dato einfach nicht analysieren konnte“, ist bonn erfreut. Da der Wirkstoff eines Phytopharmakons ein komplexes vielstoffgemisch darstellt, im Gegensatz zu einer eindeutig definierten Wirksubstanz eines chemisch-synthetischen Arzneimittels, muss in der Phytopharmaka- Forschung erst eine Auftrennung und charakterisierung der zahlreichen Inhaltsstoffen erfolgen. „bei den laufenden Forschungsarbeiten werden neue Pflanzensysteme analysiert, die bisher noch nicht untersucht worden sind. Damit ergibt sich zusammen mit den innovativen, neu entwickelten Analysenmethoden ein weltweit einzigartiges System“, betont der leiter des Forschungsinstitutes. Die Analytik erfolgt dabei in zwei Schritten. Nachdem man zunächst den jeweiligen pflanzlichen Wirkstoff in seiner qualitativen zusammensetzung der Inhaltsstoffe identifiziert hat, muss die Konzentration der Inhaltsstoffe mit größtmöglicher Präzision bestimmt werden. „Dabei müssen zusätzliche Fragen beantwortet werden wie: Handelt es sich bei den Inhaltsstoffen um Wirkkomponenten? Welcher pharmakologische Nutzen wird ihnen jeweils zugeordnet?“ Auf die Frage, wie zeitaufwändig eine derartige Untersuchung ist, antwortet bonn: „Dazu haben wir neue techniken entwickelt, welche die charakterisierung von Inhaltsstoffen binnen weniger Minuten erlauben. Damit ist es möglich, ganze Prozesse, für die man früher Stunden benötigt hatte, innerhalb kurzer zeit analytisch erfassen zu können. ein weiterer Meilenstein wird in der extraktherstellung gesetzt. Hier wird das Patent der Hydrothermolyse eingesetzt, welches, begleitet von den neuen analytischen Methoden, eine wesentliche Steigerung der effizienz und Selektivität erlaubt. „Durch weitere gezielte und auch patentierte extraktbehandlungsmethoden, wie zum beispiel der Säurehydrolyse, kann die Wirkung zusätzlich verbessert werden“, erklärt der Analytiker und meint voller Stolz: „Dabei werden keine routinemethoden, sondern ständig neue techniken eingesetzt.“ Entwicklung neuer Methoden Am Institut werden stets neue Methoden entwickelt, die gegebenenfalls auch patentiert werden. „Wir sind ein Institut, an dem Forschung und lehre betrieben wird, und daher routineanalytik kaum vorkommt“, erklärt bonn. Für die analytische charakterisierung von Arzneidrogen hat das Institut ein erfolgreiches verfahren mit der bezeichnung MelDI (material-enhanced laser desorption ionisazion) patentiert. Dabei handelt es sich um eine Methode zur bestimmung der Molekülmasse einer chemischen verbindung. Diese neue technologie stellt eine Kombination aus SelDI (surface-enhanced laser desorption ionization) und MAlDI (matrix-assisted laser desorption ionization) dar, mit der erstmals auch niedermolekulare verbindungen strukturanalytisch rasch erfasst werden können. bei MAlDI wird der Analyt mittels laserbeschuss über eine Matrixsubstanz ionisiert, in welche dieser eingebettet vorliegen. Dazu wird ein co-Kristallisat aus Analyt und Matrix auf einem Metallträger mit Hilfe eines lasers beschossen, wodurch es zu einer explosionsartigen verdampfung der Matrixsubstanz kommt, die ihrerseits wiederum die Analyten quasi mitreißt. SelDI verwendet modifizierte trägermaterialien zur selektiven Anreichung von Inhaltssoffen primär aus humanen blut- und/oder blutproben. bei beiden verfahren werden im unteren Massenbereich System
Inhalt signale generiert, die eine Untersuchung von Pflanzeninhaltsstoffen nahezu unmöglich machen würden. Die am Institut für Analytische chemie und radiochemie entwickelte MelDI-Methode erlaubt erstmals eine matrixfreie Untersuchung im unteren Massenbereich, womit ein hocheffizientes Screeningsystem zur erforschung neuer Inhaltsstoffe sowie zur Qualitätskontrolle zur verfügung gestellt werden kann. Proteine in der Forschung „Proteine sind auch in der Phytopharmaka- Forschung von zunehmendem Interesse“, blickt bonn in die zukunft. Da Proteine bereits jetzt und zukünftig noch mehr Probleme bereiten können, betreibt bionorica auch intensive Forschungen auf diesem Gebiet. „es gibt eine reihe von Nahrungsmitteln, aber auch Gräsern, bei denen Allergien entwickelt werden können“, erklärt der Wissenschaftler. ein weiteres Augenmerk wird dabei auf lektine gerichtet, die in vielen Fällen sehr positive Gesundheitseffekte zeigen. Am Institut für Analytische chemie und radiochemie Phytoneering by Natur trifft Forschung. Die therapeutische Kraft der Pflanzen. Sinupret ® und der Schnupfen geht. www.phytoneering.at wurde in den letzten Jahren auch eine reihe von analytischen Schlüsseltechnologien entwickelt, die nun sehr erfolgreich zur erforschung derartiger Proteine eingesetzt werden können. Austrian Drug Screening Institute – ADSI Wie Professor bonn, leiter des Instituts für Analytische chemie und radiochemie, mit der laufenden Forschungsarbeit an der leopold-Franzens-Universität aufzeigt, konnten bereits enorme Fortschritte in der Phytopharmaka-Forschung durch den einsatz neuer Analyseverfahren erzielt werden. Im rahmen eines neu gegründeten Austrian Drug Screening Institutes (ASDI), welches im Herbst dieses Jahres eröffnet wird, werden diese Forschungsinteressen ebenfalls in ein internationales, hochkarätiges Netz an Kooperationen eingebettet. Durch direkte zusammenarbeit mit der biomedizin unter leitung von Univ.-Prof. Dr. lukas Huber an der Medizinischen Universität Innsbruck können dadurch erstmals auch auf zellkulturebene höchst wertvolle erkenntnisse und einblicke generiert werden, die in der zukünftigen Phytopharmaka-entwicklung von entscheidender rolle sein werden. Das neue Forschungsinstitut, welches an der leopold-Franzens-Universität Innsbruck angesiedelt ist und unter der leitung der Professoren bonn und Huber stehen wird, wird vom bmwf, dem land tirol und der bionorica Se finanziert. Korrespondenz: Arzt Kind O. Univ.-Prof. Mag. Dr. Günther Bonn Leiter des Instituts für Analytische Chemie und Radiochemie CCB-Center für Chemie und Biomedizin Leopold-Franzens-Universität Innrain 80/82, 6020 Innsbruck Tel.: +43(0)512/507-57301 Fax: +43(0)512/507-57399 Die 5-fache Pflanzenkraft gegen Schnupfen und Sinusitis. Schlüsselblume Sauerampfer SIN_2012_063 Enzian Eisenkraut Holunder Saft, Dragees und Tropfen zum Einnehmen 27
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