| Strukturformel | ||||||||||||||||||||||||
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| Allgemeines | ||||||||||||||||||||||||
| Freiname | Artemisinin | |||||||||||||||||||||||
| Andere Namen |
(3R,5aS,6R,8aS,9R,12S,12aR)-Octahydro- 3,6,9-trimethyl-3,12-epoxy-12H-pyrano[4,3-j]- 1,2-benzodioxepin-10(3H)-on |
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| Summenformel | C15H22O5 | |||||||||||||||||||||||
| CAS-Nummer | 63968-64-9 | |||||||||||||||||||||||
| PubChem | 68827 | |||||||||||||||||||||||
| ATC-Code | ||||||||||||||||||||||||
| Kurzbeschreibung |
weißer Feststoff [1] |
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| Arzneistoffangaben | ||||||||||||||||||||||||
| Wirkstoffklasse | ||||||||||||||||||||||||
| Eigenschaften | ||||||||||||||||||||||||
| Molare Masse | 282,34 g·mol−1 | |||||||||||||||||||||||
| Schmelzpunkt | ||||||||||||||||||||||||
| Löslichkeit |
sehr schlecht in Wasser (0,52 g·l−1 bei 20 °C) [1] |
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| Sicherheitshinweise | ||||||||||||||||||||||||
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| LD50 | ||||||||||||||||||||||||
| Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen. | ||||||||||||||||||||||||
Artemisinin ist ein sekundärer Pflanzenstoff, chemisch ein Sesquiterpen, der in den Blättern und Blüten des Einjährigen Beifußes (Artemisia annua) vorkommt. Charakteristika der Artemisininstruktur sind ein Trioxanringsystem und eine Peroxidbrücke. Es wird weltweit zur Behandlung von Infektionen mit multiresistenten Stämmen von Plasmodium falciparum, dem Erreger der Malaria tropica, eingesetzt.[2]
Die Gewinnung erfolgt durch die Extraktion getrockneter Blätter und Blüten mit Hexan, worin der Wirkstoff, der überwiegend in den ätherischen Öldrüsenschuppen lokalisiert ist, gut löslich ist. Auf einer Anbaufläche von einem Hektar lassen sich bis zu zwei Tonnen Blattmaterial ernten, die zwei bis drei Kilogramm des Extraktes liefern. Der Artemisiningehalt in der Pflanze liegt zwischen 0,1 und 0,4 % bezogen auf das Trockengewicht. Züchtungen mit einem Wirkstoffgehalt bis zu 1,4 % sind bekannt. Aus dem eingedampften Rohextrakt, einem gelben, viskosen Öl, wird Artemisinin durch Umkristallisation gewonnen, jedoch ist dieses Verfahren relativ teuer und folglich ist der Preis für Artemisinin sehr hoch. Der Einjährige Beifuß wird in China, Vietnam und in ostafrikanischen Ländern angebaut.
Experimentell wird neuerdings auch die Biosynthese in genetisch modifizierten E. coli Bakterien und Saccharomyces cerevisiae erforscht. Erste Erfolge auf dem Weg zum künstlichen Ersatzstoff gibt es bereits.[3] Die Arbeit von Jay Keasling daran wird von der Bill-und-Melinda-Gates-Stiftung mit 43 Millionen Dollar unterstützt.
Peter Seeberger und François Lévesque stellten Anfang 2012 ein neues, sehr einfaches Verfahren zur Gewinnung von Artemisinin aus Artemisininsäure vor. Artemisininsäure lässt sich in größeren Mengen aus dem Einjährigen Beifuß gewinnen als Artemisinin. Eine andere Option wäre die Erzeugung der Säure durch genetisch modifizierte Hefen. Mit dem preiswerten „Reaktor“ (Stückpreis 10.000 Euro) ließe sich durch eine Investition von vier Millionen Euro ausreichend Wirkstoff für den weltweiten Bedarf erzeugen.[4][5]
Artemisinin besitzt eine Peroxidstruktur; bei hoher Konzentrationen an Eisenionen wird dieses Peroxid instabil und zerfällt in freie Radikale. Solche hohen Konzentrationen werden in Erythrozyten, aber auch in Plasmodien gefunden, die Eisen akkumulieren. Gelangt Artemisinin in mit Plasmodien infizierte Erythrozyten, zerstören die gebildeten Radikale möglicherweise den Parasiten. Jedoch gibt es Hinweise, dass Artemisinin-Derivate spezifischer wirken, indem sie beispielsweise pfATP6, eine Ca-ATPase hemmen.
Vom Artemisinin wurden partialsynthetische Derivate abgeleitet, wie beispielsweise Artemether, Artesunat und Artemotil. Ihre Aktivität nimmt allerdings schnell nach der Aufnahme ab, was auf eine rasche Metabolisierung zurückgeführt wird. Um dieses Problem zu lösen, wird zusätzlich Lumefantrin gegeben, das die Metabolisierung hemmt und gleichzeitig einen antiplasmodialen Effekt aufweist.[6] Die Halbwertszeit des Lumefantrins beträgt drei bis sechs Tage. Andere Kombinationstherapien sind z. B. Artesunat-Mefloquin, Artesunat-Amodiaquin und Artesunat-Sulfadoxin/Pyrimethamin. Diese Kombinationstherapien werden mit ACT für Artemisinin-based combination therapy abgekürzt.[2]
In den Jahren 2008 und 2009 Anzeichen für die Entwicklung von Resistenzen gegenüber Kombinationstherapien mit Artesunat (ein Derivat von Artemisinin) in Pailin (Westkambodscha) beschrieben.[7][8] Unabhängige Resistenzentwicklungen gegenüber Plasmodium falciparum wurden 2012 in Westthailand beschrieben.[9]
Die chinesische Wissenschaftlerin Tu Youyou isolierte Artemisinin in den frühen 1970er Jahren und zeigte in den folgenden Jahrzehnten seine Wirksamkeit gegen Malaria auf.[10][11] Dafür wurde sie 2011 mit dem Albert Lasker Award for Clinical Medical Research ausgezeichnet.[12]
Commons: Antiprotozoika – Sammlung von Bildern, Videos und AudiodateienDieser Artikel basiert auf dem Artikel Artemisinin aus der freien Enzyklopädie Wikipedia und ist unter der Lizenz Creative Commons Attribution/Share Alike verfügbar. Zusätzliche Bedingungen können anwendbar sein. In der Wikipedia ist eine Liste der Autoren verfügbar. |
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