Das Pflanzenreich als Wirkstoffquelle

Zusammenfassung

Höhere Pflanzen produzieren ihre große Zahl an sogenannten sekundären Inhaltsstoffen (moderner auch als Plant Natural Products, pflanzliche Naturstoffe, bezeichnet) aus den wenigen Bausteinen des pflanzlichen Primärstoffwechsels. Sie nutzen dabei seit Beginn der pflanzlichen Evolution ein Prinzip, das die moderne chemische Synthese erst in den letzten Jahren als wesentlichen Beitrag zur Wirkstoff-Findung der Natur abgeschaut hat: die kombinatorische Synthese, die ein Edukt mit einer Vielzahl von Reagenzien umsetzt (z.B. ein Säurechlorid mit zahlreichen Aminen), wodurch zahlreiche Produkte entstehen, die anschließend in molekularen Testmodellen auf biologische Aktivität getestet werden [1]. Das Bildungsprinzip pflanzlicher Sekundärstoffe könnte man deshalb auch als natürliche kombinatorische Biosynthese bezeichnen (Abb. 1). Es ist heute allgemein akzeptiert, daß pflanzliche Sekundärstoffe nicht funktionslos sind; sie dienen der Wechselwirkung des pflanzlichen Individuums mit der Umwelt [2], vor allem der Verteidigung gegen herbivore Organismen [3, 4]. Pflanzliche Sekundärstoffe müssen deshalb physiologisch aktiv sein; diese Eigenschaft erlaubt ihre Nutzung als Pharmaka. Ihre pharmakokinetischen Daten müssen dieser Aufgabe angepaßt sein. Es sind deshalb überwiegend niedermolekulare Substanzen mit guten Lösungseigenschaften in hydrophilen oder lipophilen Systemen. Ihre Stabilität ist gut im Vergleich zu Peptiden [5]. Um sich den zahlreichen unterschiedlichen Bedingungen der verschiedensten ökologischen Nischen anzupassen, ist der pflanzliche Sekundärstoffwechsel adaptiv und variabel [2]. Dies führt zu einer großen strukturellen Variation und damit zur bekannten Vielzahl pflanzlicher Naturstoffe, deren archivierte Zahl zur Zeit bei etwa 130.000 liegt [6].