Van plant tot geneesmiddel
1. Inleiding
Eerste GM: meestal van plantaardige oorsprong
Farmacognosie = de studie van natuurproducten als geneesmiddel, voor de productie van GM of voor
ontdekking van nieuwe GM
Natuurproduct = volledig organisme (plant, dier, micro-organisme) of deel van een organisme,
extracten, zuivere producten
Fytochemie = de chemie van plantenstoffen
Fytotherapie = het gebruik van plantenpreparaten omwille van hun geenkrachtige werking
Synthetische GM: medicinale chemie
Producten van microbiële oorsprong: antibiotica (penicilline)
“Biologicals” = biotechnologisch geproduceerde GM bv. hormonen (insuline), antilichamen,…
Ethnofarmacologie = de studie van de GM gebruikt in de volks- of traditionele geneeskunde
- TCM – Traditional Chinese Medicine: traditionele Chinese kruidengeneeskunde
- Ayurveda: traditionele geneeskunde van het Indiase subcontinent
- Unani: Perzisch-Arabische traditionele geneeskunde
Ruw plantaardig materiaal (gedroogd) = de drogerij bv. Belladonna blad = Belladonnae Folium
- Als zodanig gebruiken
- Als uitgangspunt voor een bereiding (thee, droog extract,..)
- Om zuivere producten (GM) te isoleren
Kwaliteitscriteria voor drogerijen: staan beschreven in monografieën van de Farmacopee
Monografie: er wordt beschreven hoe het plantenmateriaal (de drogerij) wordt geïdentificeerd en hoe
de kwaliteit en de zuiverheid wordt bepaald
- Definitie: oorsprong van het plantenmateriaal, belangrijkste vereiste voor inhoudsstoffen
- Karakter: organoleptische eigenschappen zoals kleur, geur en smaak
- Identificatie: macroscopisch, microscopisch, morfologische structuren in detail bekeken
- Testen: zuiverheid bepalen bv. aanwezigheid vreemd materiaal, zware metalen,…
- Bepalingen: gehaltebepaling
Extractie-methoden = inhoudsstoffen extraheren met een solvent (water of alcohol,..)
- Meceratie = plantenmateriaal laten trekken in solvent
- Percolatie = solvent door het plantenmateriaal laten lopen bv. bereiden van koffie
- Infusie = kokend water op plantenmateriaal gieten bv. thee zetten
- Decoct = plantenmateriaal opkoken met water
Concentratie = solvent verwijderen (afdampen) onder verminderde druk (Rotavapor)
Drogen
- Droogoven bij 60-80 graden
- Sproeidrogen = vernevelen met warme lucht
- Vriesdrogen (lyofilisatie) : bevroren materiaal in vacuum
, Extract
- Vloeibare extracten = extracta fluida
- Zachte extracten = extracta spissa (15-25% water)
- Droge extracten = extracta sicca (solvent verwijderd)
- Tinctuur = specifiek vloeibaar extract met alcohol en water
Drug-Extract Ratio DER = verhouding van de hoeveelheid startmateriaal tegenover de hoeveelheid
eindproduct bv. 100 g plantenmateriaal geeft 20 g droog extract: DER = 5/1
100 g plantenmateriaal wordt gebruikt om 1000 g tinctuur te maken: DER = 1/10
Primaire metabolieten = de basis van het leven (koolhydraten, lipiden, proteïnen, nucleïnezuren)
Secundaire metabolieten = komen enkel voor in bepaalde groepen van organismen (typisch voor de
plantenwereld bv. voor bescherming) → biodiversiteit
➔ Verantwoordelijk voor de meeste geneeskrachtige eigenschappen van planten
2. Ontstaan en evolutie van het leven op aarde
Abiogenese = het ontstaan van het leven uit niet-levende materie
“leven” = systeem dat reageert op interne of externe veranderingen waardoor het kan blijven
voortbestaan
Kenmerken levende systemen
- Stofwisseling
- Groei
- Reacties op prikkels
- Reproductie
- Mutaties en reproductie van deze mutaties
- Homeostase
- Een uit- of inwendige beweging
- Cellulaire opbouw → virussen zijn geen leven
- Aanwezigheid van koolstofverbindingen (lipiden, proteïnen,…) en water
Hydrosfeer = het geheel van water op, onder en boven het oppervlak van een planeet
Prebiotische chemie: vertrekkend van anorganische verbindingen ontstaan eenvoudige biomoleculen
zoals aminozuren, suikers, lipiden,…
,Experiment van Miller-Urey (1953)
“primitieve” atmosfeer met gassen en dampen gebaseerd op
C,N,O,H zoals CH4, NH3, CO2, H2O, H2, CO
Via varianten van het experiment is men erin geslaagd met
deze gasmengsels aminozuren, purinen, hydroxyzuren, diverse
suikers te synthetiseren
purinen en pyrimidinen = bouwstenen van DNA en RNA
Pre-RNA wereld: threosenucleïnezuur TNA en peptidenucleïnezuur PNA
RNA-wereld: RNA strengen kunnen lussen vormen → 3D structuur
RNA kan zichzelf reproduceren
RNA kan de vorming van peptiden (korte EW) katalyseren → ribosomen
RNA vertoont enzymatische eigenschappen
Protocellen: moleculen in water → vorming van micellen = liposomen
compartimentalisering
RNA → DNA: RNA evolueert naar dubbelstrengig DNA
Endosymbiose
Prokaryoten = bacteriën (cellen zonder celkern)
Eukaryoten (eucarya) = dierenrijk, schimmels en plantenrijk (cellen met celkern en organellen)
→ontstaan door opname van een prokaryoot door een andere prokaryoot
Protist = een eukaryoot die geen schimmel, plant of dier is
Ontstaan van meercellige eukaryoten uit kolonies van eencelligen (kleine wieren): 1,2 miljard jaar
, Evolutie van het leven
Archaïcum: oudste fossiele cellen (prokaryoten) 3500 miljoen jaar
Proterozoïcum: eencellige en meercellige wieren, meercellige dieren 2500-500 miljoen jaar
Cambrium-explosie 500 miljoen jaar geleden
Eerste landplanten 450 miljoen jaar geleden (Siluur-Paleozoicum)
Eerste zoogdieren 250 miljoen jaar geleden (Trias-Mesozoicum)
Moderne planten en dinosauriërs sterven uit 65 miljoen jaar geleden (Paleoceen)
Eerste voorouders van de mens 6-7 miljoen jaar geleden (Pilioceen-Neogeen)
Ontstaan van de moderne mens 0,2 miljoen jaar geleden (Pleistoceen-Neogeen)
1. Inleiding
Eerste GM: meestal van plantaardige oorsprong
Farmacognosie = de studie van natuurproducten als geneesmiddel, voor de productie van GM of voor
ontdekking van nieuwe GM
Natuurproduct = volledig organisme (plant, dier, micro-organisme) of deel van een organisme,
extracten, zuivere producten
Fytochemie = de chemie van plantenstoffen
Fytotherapie = het gebruik van plantenpreparaten omwille van hun geenkrachtige werking
Synthetische GM: medicinale chemie
Producten van microbiële oorsprong: antibiotica (penicilline)
“Biologicals” = biotechnologisch geproduceerde GM bv. hormonen (insuline), antilichamen,…
Ethnofarmacologie = de studie van de GM gebruikt in de volks- of traditionele geneeskunde
- TCM – Traditional Chinese Medicine: traditionele Chinese kruidengeneeskunde
- Ayurveda: traditionele geneeskunde van het Indiase subcontinent
- Unani: Perzisch-Arabische traditionele geneeskunde
Ruw plantaardig materiaal (gedroogd) = de drogerij bv. Belladonna blad = Belladonnae Folium
- Als zodanig gebruiken
- Als uitgangspunt voor een bereiding (thee, droog extract,..)
- Om zuivere producten (GM) te isoleren
Kwaliteitscriteria voor drogerijen: staan beschreven in monografieën van de Farmacopee
Monografie: er wordt beschreven hoe het plantenmateriaal (de drogerij) wordt geïdentificeerd en hoe
de kwaliteit en de zuiverheid wordt bepaald
- Definitie: oorsprong van het plantenmateriaal, belangrijkste vereiste voor inhoudsstoffen
- Karakter: organoleptische eigenschappen zoals kleur, geur en smaak
- Identificatie: macroscopisch, microscopisch, morfologische structuren in detail bekeken
- Testen: zuiverheid bepalen bv. aanwezigheid vreemd materiaal, zware metalen,…
- Bepalingen: gehaltebepaling
Extractie-methoden = inhoudsstoffen extraheren met een solvent (water of alcohol,..)
- Meceratie = plantenmateriaal laten trekken in solvent
- Percolatie = solvent door het plantenmateriaal laten lopen bv. bereiden van koffie
- Infusie = kokend water op plantenmateriaal gieten bv. thee zetten
- Decoct = plantenmateriaal opkoken met water
Concentratie = solvent verwijderen (afdampen) onder verminderde druk (Rotavapor)
Drogen
- Droogoven bij 60-80 graden
- Sproeidrogen = vernevelen met warme lucht
- Vriesdrogen (lyofilisatie) : bevroren materiaal in vacuum
, Extract
- Vloeibare extracten = extracta fluida
- Zachte extracten = extracta spissa (15-25% water)
- Droge extracten = extracta sicca (solvent verwijderd)
- Tinctuur = specifiek vloeibaar extract met alcohol en water
Drug-Extract Ratio DER = verhouding van de hoeveelheid startmateriaal tegenover de hoeveelheid
eindproduct bv. 100 g plantenmateriaal geeft 20 g droog extract: DER = 5/1
100 g plantenmateriaal wordt gebruikt om 1000 g tinctuur te maken: DER = 1/10
Primaire metabolieten = de basis van het leven (koolhydraten, lipiden, proteïnen, nucleïnezuren)
Secundaire metabolieten = komen enkel voor in bepaalde groepen van organismen (typisch voor de
plantenwereld bv. voor bescherming) → biodiversiteit
➔ Verantwoordelijk voor de meeste geneeskrachtige eigenschappen van planten
2. Ontstaan en evolutie van het leven op aarde
Abiogenese = het ontstaan van het leven uit niet-levende materie
“leven” = systeem dat reageert op interne of externe veranderingen waardoor het kan blijven
voortbestaan
Kenmerken levende systemen
- Stofwisseling
- Groei
- Reacties op prikkels
- Reproductie
- Mutaties en reproductie van deze mutaties
- Homeostase
- Een uit- of inwendige beweging
- Cellulaire opbouw → virussen zijn geen leven
- Aanwezigheid van koolstofverbindingen (lipiden, proteïnen,…) en water
Hydrosfeer = het geheel van water op, onder en boven het oppervlak van een planeet
Prebiotische chemie: vertrekkend van anorganische verbindingen ontstaan eenvoudige biomoleculen
zoals aminozuren, suikers, lipiden,…
,Experiment van Miller-Urey (1953)
“primitieve” atmosfeer met gassen en dampen gebaseerd op
C,N,O,H zoals CH4, NH3, CO2, H2O, H2, CO
Via varianten van het experiment is men erin geslaagd met
deze gasmengsels aminozuren, purinen, hydroxyzuren, diverse
suikers te synthetiseren
purinen en pyrimidinen = bouwstenen van DNA en RNA
Pre-RNA wereld: threosenucleïnezuur TNA en peptidenucleïnezuur PNA
RNA-wereld: RNA strengen kunnen lussen vormen → 3D structuur
RNA kan zichzelf reproduceren
RNA kan de vorming van peptiden (korte EW) katalyseren → ribosomen
RNA vertoont enzymatische eigenschappen
Protocellen: moleculen in water → vorming van micellen = liposomen
compartimentalisering
RNA → DNA: RNA evolueert naar dubbelstrengig DNA
Endosymbiose
Prokaryoten = bacteriën (cellen zonder celkern)
Eukaryoten (eucarya) = dierenrijk, schimmels en plantenrijk (cellen met celkern en organellen)
→ontstaan door opname van een prokaryoot door een andere prokaryoot
Protist = een eukaryoot die geen schimmel, plant of dier is
Ontstaan van meercellige eukaryoten uit kolonies van eencelligen (kleine wieren): 1,2 miljard jaar
, Evolutie van het leven
Archaïcum: oudste fossiele cellen (prokaryoten) 3500 miljoen jaar
Proterozoïcum: eencellige en meercellige wieren, meercellige dieren 2500-500 miljoen jaar
Cambrium-explosie 500 miljoen jaar geleden
Eerste landplanten 450 miljoen jaar geleden (Siluur-Paleozoicum)
Eerste zoogdieren 250 miljoen jaar geleden (Trias-Mesozoicum)
Moderne planten en dinosauriërs sterven uit 65 miljoen jaar geleden (Paleoceen)
Eerste voorouders van de mens 6-7 miljoen jaar geleden (Pilioceen-Neogeen)
Ontstaan van de moderne mens 0,2 miljoen jaar geleden (Pleistoceen-Neogeen)
