Charakterisierung bioaktiver Naturstoffe aus Pflanzen (Habilitationsvorhaben Dr. G. Pauli)

Zur Gewinnung antituberkulotisch aktiver Sekundärstoffe aus Nyssa sylvatica werden die antibiotisch aktiven Komponenten unter Kontrolle der Bioaktivität angereichert und die Einzelkomponenten isoliert. Pharmakologische Testmodelle beinhalten die Testung gegen virulente Stämme von Mycobacterium tuberculosis in Zusammenarbeit mit Dr. S. Franzblau (Baton Rouge, USA) sowie die Bestimmung der Cytotoxizität zur Beurteilung der antibakteriellen Selektivität. Für die Testung antituberkulotischer Eigenschaften wurde ein numerisches Auswerteverfahren der kinetischen Wachstumsdaten aus dem BACTEC- und dem MABA-Testsystem entwickelt. Es erlaubt eine deutliche Reduktion des Zeitaufwandes sowie eine gesteigerte Präzision bei der Bestimmung der minimalen Hemmkonzentration (MHK) und trägt damit Problemen bei der Auffindung von potentiellen Leitsubstanzen besondere Rechnung. Untersucht wurden hierbei auch die antituberkulotischen Eigenschaften von Hopfenbittersäuren aus Humulus lupulus.

Die in vitro zytotoxische Wirkpotenz eines Extraktes von Juglans regia wurde mit Hilfe von unterschiedlichen Zellkulturmodellen (Zählung/Färbung, BrdU, ³H-Thymidin) an therapieresistenten Krebszelllinien (CaCo-2, MelHO) eingehend charakterisiert und mittels IC₅₀-Werten belegt. (Zusammenarbeit Dr. B. Glodny, Prof. Dr. G. Winde, C. Kühle).

Für die detaillierte Strukturbestimmung isolierter bioaktiver Reinsubstanzen werden NMR und massenspektroskopische Verfahren eingesetzt, eine Konformationsanalyse erfolgt durch NMR und Molecular Modelling Studien. Im Bereich der bioaktiven Steroide erwies sich bei der Neubearbeitung der als Antidiarrhoikum eingesetzten Uzara-Wurzel (Xysmalobium undulatum) die Zugehörigkeit der lipophilen Uzara-Steroide zu den potentiell herzwirksamen 5a, 17a H Cardenoliden. Mittels Röntgenstrukturanalyse (Dr. R. Fröhlich) wurde für Xysmalogenin die absolute Konfiguration und die Stellung der Doppelbindung in Uzara Dehydro-Cardenoliden vorgenommen. Aus Digitalis ferruginea wurde ein bisher unbekanntes Phenylpropanglykosid gewonnen (Prof. Dr. I. Calis). Ferner wurden aus Adonis aleppica mit den Cardaspiranen neuartige hexazyklische Derivate der herzwirksamen Cardenolide beschrieben und deren Substitutionsmuster unter biogenetischen Gesichtspunkten ausgewertet.

Zur schonenden und zeitsparenden Gewinnung von Reinsubstanzen wurden eine optimierte präparative Analytik (VLC, MPLC), zu deren Charakterisierung spezielle NMR-spektroskopische Methoden (selektive Pulse, Simulation, Processing) weiterentwickelt. Ebenfalls unter Anwendung moderner phytochemischer Analysenmethoden werden die aus a-Tomatidin gebildeten steroidalen Metaboliten des als Pflanzenschädling auftretenden Ascomyceten Gibberella pulicaris in präparativer Ausbeute gewonnen und eine Strukturbestimmung auch für geringe Substanzmengen erarbeitet (Zusammenarbeit mit Dr. K. Weltring)

Beteiligte Wissenschaftler:

Dr. G. Pauli (Leiter), Dr. S.G. Franzblau (Baton Rouge), Dr. K. Weltring, Dr. R. Fröhlich, Prof. Dr. I. Calis (Ankara, Türkei), Dr. B. Glodny (Med. Fak., WWU Münster), Prof. Dr. G. Winde (Med. Fak., WWU Münster), C. Kühle

Veröffentlichungen:

Weltring, K.M., J. Wessels, G.F. Pauli (1998): Metabolism of the tomato saponin a-tomatine by Gibberella pulicaris, Phytochemistry 48, 1321-1328.

Pauli, G., A. Biswas, S. Franzblau: Enhanced Determination of Anti-TB Activity of Plant Derived Drugs, Postervortrag auf der 46. Tagung der 'Gesellschaft für Arzneipflanzenforschung' (GA), Wien, September 1998.