VAN PLANT TOT GENEESMIDDEL
1. Inleiding: de plantenwereld als bron van geneesmiddel
• 1ste GM: plantaardige oorsprong
> empirische basis (nog te weinig info): “trail and error”
-> mondelinge doorgave van generatie op generatie
-> soms schriftelijk vastgelegd in beschavingen
• oudste info over planten als GM:
- Sumeriers: Mesopotamie (3000 vC)
- Ebers Papyrus: Egypte (1550 vC)
• Griekenland
Hippocrates
- vader vd geneeskunde
- ziekte: natuurlijke ipv bovennatuurlijke oorzaken
Dioscorides
- de materia medica
- 600 medicennale planten
• Europa
Rembert Dodoens
- Cruydt boek
- 16de-17de E: ontdekkingsreizen -> veel nieuwe planten
begin 19de eeuw
- overgang van botanische nr chemische discipline (random thee kijken hoe komt dat het geneest)
- v ruwe natuurproducten nr opgezuiverde actieve bestanddelen
- Serturner: isolatie v morfine uit opium
- Pelletier en Caventou: isolatie v kinine uit kina bast (malaria) – standbeeld in PAR
Anatheus Seydler
-> FARMACOGNOSIE (pharmakon=GM , gnosis=kennis)
= de studie v natuurproducten gebruikt zls GM vr de productie v GM en vr het onderzoek nr nieuwe GM
• natuurproducten
- volledig organisme (plant,dier,micro-organisme) geheel of een deel (wortel, bladeren, dierlijk orgaan)
als zodanig of verwerkt (meestal gedroogd -> blijft langer stabiel)
- extravcten of andere bereidingen
- zuiver (geïsoleerde) producten
• fytochemie = de chemie van plantenstoffen hun biosynthese en metabolisatie
fytotherapie = het gebruik v plantenpreparaten door hun geneeskrachtige werking (bekijkt werking,
nevenwerkingen, toxiticiteit,.)
• wetenschappelijke velden
- synthetische geneesmiddelen -> medicinale chemie
- producten van microbiële oorsprong -> ^^
o vb. Antibiotica: Alexander Fleming – penicilline
o afgescheiden dr een schimmel
- biologicals -> farmaceutische biotechnologie
o vb. hormonen, cytokines, antilichamen
o proteinen
o subsitutietherapie
- natuurproducten -> fytotherapie
o zuivere natuurstoffen
o plantaardige preparaten / fytotherapeutica
• etnofarmacologie = de studie vd GM gebruikt in de volksgeneeskunde of traditionele geneeskunde
- interviews met traditionele healers
, -> lijst met planten van interesse bij bep aandoening -> collectie plantenmateriaal -> extractie en
testen activiteit (in vitro) -> fractionering en isolatie (actieve) inhoudsstoffen
- klinische studie om traditioneel gebruik te valideren
- vb.
o TCM = Traditional Chinese Medcine: kruidengeneeskunde
o Ayurveda = Traditionele geneeskunde vh indiase subcontinent
o Unani = Perzisch-Arabisch traditionele geneeskunde
o Afrika/Z-AM = minder gestructureerde systemen (mondelinge overlevering
• dieren ook gebruik v GM (vb. oerang-oetan in indonesie at bep plant met antiflamattoiere krachten en genas)
• toenemende interesse in producten v natuurlijk basis -> zie VS marktwaarde kruidengeneeskune, idem EUR
-> Newman and Cragg grafiek: fytotherapeutische mengsels komen meer op markt
• drogerij = ruw plantaardig materiaal (gedroogd)
- als zodanig gebruiken
- als uitgangspunt vr bereiding (thee, exrtact,..)
- om zuivere producten te isoleren
!! kwaliteitscriteria
- de Farmacopee beschrijft kwaliteitscriteria
- monografie = document waarin de kwaliteitscontroles v 1 bep product zijn beschreven
-> zowel vr plantenmaterialen als vr zuivere GM
- vaste opbouw monografie:
o definitie: oorsprong – plantendeel – belangr vereiste vr inhoudsstoffen
o eigenschappen: organoleptisch: kleur, geur, smaak
o identificatie: macroscopisch, microscopisch, kleurreacties, dunne laag chromatografie
o testen: zuiverheid
o bepalingen: gehaltebepaling (kwantitatieve)
o eventueel: instructies vr bewaring, contaminatie, schimmelvorming, degradatie,..
• chromatografie
= chemische scheidingstechniek
- mengsels v stoffen scheiden obv. polariteit
- producten verdelen zich tussen:
stationaire fase (vaste stof)
mobiele fase (vloeistof / gas)
- elk product heeft typische eig: elutiesnelheid -> snelheid waarmee ze voortbewegen (retentietijd = tijd
hoelang ze vastblijven)
vb. dunne laag chromatografie vb. kolomchromatografie
,• drogen v vers plantenmateriaal
technieken:
- bij kamer- of buitentemperatuur
- droogoven bij 60-80 graden (!! niet te hoge temp anders afbraak stoffen)
- sproeidrogen (vernevelen met warme lucht -> fijn poeder)
- vriesdrogen/lyfolisatie (vriezen -> ijsvorm nr gasvorm laten gaan (sublimeren)
• extractie
= inhoudsstoffen extraheren met een solvent (water of organisch)
technieken:
- maceratie = plantenmateriaal laten weken in solvent
- percolatie = solvent dr het plantenmateriaal laten lopen (koffie)
- infusie = kokend water op plantenmateriaal gieten (thee)
- decoctie = plantenmateriaal opkoken met water
• concentratie = solvent verwijderen (verdampen) onder verminderende druk (Rotvapor)
- vloeibare extracten
- zachte extracten (15-25% residueel water)
- droge extracten (solvent verwijderd)
- tinctuur (vloeibaar extract met alcohol/water)
• drug/extract ratio (DER)
= de hoeveelheid startmateriaal tov. hoeveelheid eindproduct
-> bij verpakkingen v kruidengeneesmiddelen, voedingssupplementen
vb. 100g gedroogd plantenmateriaal geeft 20g droog extract
=> DER = 5:1 (aanconcentreren)
• primaire en secundaire metabolieten
primaire metabolieten secundaire metabolieten
- suikers - polyketiden
- eiwitten - polyfenolen, flavenoïden
- vetten - alkaloïden
- nucleïnezuren - terpenen
essentieel voor het in stand houden vh organisme niet essentieel vr het in stand houden vh organisme
de basis vh leven in alle organismen typisch vr planten en micro-organismen (schimmels
en bacteriën)
biochemie nut vr de plant ??: bescherming (vaat, infectie),
voorplanting, evolutionair voordeel, ecologische
functie
-> onderzoek
verantwoordelijk vr meest geneeskrachtige eig
=> dr grote chemische diversiteit
, 2. Ontstaan van het leven op aarde
• tijdlijn bij benadering:
hydrosfeer = het geheel v water op,
onder en boven het opp van een planeet
• vorming v aarde: 4,6 milj jaar geleden
- door botsingen en samenkitten v kleine brokstukken (enorme warmteontwikkeling)
- elemnten met grote dichtheid stapelden op in centrum -> scheiding tussen kern en mantel
- dr inslag v groot hemellichaam deel v aarde weggeslingerd -> de maan
-> warmte vrijgekomen: aardmantel volledig gesmolten
- afkoeling aarde: onstaan korst
- ontstaan hydrosfeer (atmosfeer): samengesteld uit materiaal v inslaande kometen en meteorieten uit
materiaal v vloeistoffen/gassen v vulkanische oorsprong
- primitieve atmosfeer: H2, CO2, N2, SO2, CO, NH3, CH4, HCl, H2
- afkoeling: veroozaakt condensatie v waterdamp -> zware regenval: ontstaan waterlopen en zeeën
• abiogenese (a=zonder, bios=leven, genese=ontstaan)
= producten ontstaan zonder leven
• leven: 8 kenmerken
- celullaire opbouw (minstens eencelling) !! virus niet levend
- stofwisseling (primaire metabolieten, water)
- groei
- reacties op prikkels
- reproductie (onafhankelijk v gastheer) !! virus geen leven
- homeostase
- mutaties en reproductie v deze mutaties
- een uit- of inwendige beweging
-> lastig de definiëren: enkele omschrijvingen;
- systeem dat reageert op interne en externe veranderingen waardoor het kan blijven voortbestaan
- open systeem dat inwendige entropie kan verminderen
- mogelijkheid tot reproductie en adaptatie
- energie kan openemen om zichzelf te reproduceren en kan evolueren
• prebiotische chemie
Experiment van Miller-Urey (1953)
-> kunnen simpele moleculen spontaan omvormen tot meer complexe moleculen
set-up: primitieve atmosfeer met gassen + watercyclus + elektrische ontladingen
resultaten: complexe strucutren (amionzouren, purinen, pyrimidine, lipiden,..)
• pre-RNA wereld
- eenvoudige polynucleotiden
- voorlopers v RNA: TNA= threosenucleïnezuur / PNA=peptidenucleïnezuur
- spontane replicatie
- ribose in prebiotische omstandigheden weinig stabiel -> andere suikers of ribose derivaten
• RNA wereld
= ribonucleinzuur
- RNA ketens kunnen lussen vormen
- 3D structuur met enzymatische eig (ribozymen)
- kan zichzelf reproduceren
1. Inleiding: de plantenwereld als bron van geneesmiddel
• 1ste GM: plantaardige oorsprong
> empirische basis (nog te weinig info): “trail and error”
-> mondelinge doorgave van generatie op generatie
-> soms schriftelijk vastgelegd in beschavingen
• oudste info over planten als GM:
- Sumeriers: Mesopotamie (3000 vC)
- Ebers Papyrus: Egypte (1550 vC)
• Griekenland
Hippocrates
- vader vd geneeskunde
- ziekte: natuurlijke ipv bovennatuurlijke oorzaken
Dioscorides
- de materia medica
- 600 medicennale planten
• Europa
Rembert Dodoens
- Cruydt boek
- 16de-17de E: ontdekkingsreizen -> veel nieuwe planten
begin 19de eeuw
- overgang van botanische nr chemische discipline (random thee kijken hoe komt dat het geneest)
- v ruwe natuurproducten nr opgezuiverde actieve bestanddelen
- Serturner: isolatie v morfine uit opium
- Pelletier en Caventou: isolatie v kinine uit kina bast (malaria) – standbeeld in PAR
Anatheus Seydler
-> FARMACOGNOSIE (pharmakon=GM , gnosis=kennis)
= de studie v natuurproducten gebruikt zls GM vr de productie v GM en vr het onderzoek nr nieuwe GM
• natuurproducten
- volledig organisme (plant,dier,micro-organisme) geheel of een deel (wortel, bladeren, dierlijk orgaan)
als zodanig of verwerkt (meestal gedroogd -> blijft langer stabiel)
- extravcten of andere bereidingen
- zuiver (geïsoleerde) producten
• fytochemie = de chemie van plantenstoffen hun biosynthese en metabolisatie
fytotherapie = het gebruik v plantenpreparaten door hun geneeskrachtige werking (bekijkt werking,
nevenwerkingen, toxiticiteit,.)
• wetenschappelijke velden
- synthetische geneesmiddelen -> medicinale chemie
- producten van microbiële oorsprong -> ^^
o vb. Antibiotica: Alexander Fleming – penicilline
o afgescheiden dr een schimmel
- biologicals -> farmaceutische biotechnologie
o vb. hormonen, cytokines, antilichamen
o proteinen
o subsitutietherapie
- natuurproducten -> fytotherapie
o zuivere natuurstoffen
o plantaardige preparaten / fytotherapeutica
• etnofarmacologie = de studie vd GM gebruikt in de volksgeneeskunde of traditionele geneeskunde
- interviews met traditionele healers
, -> lijst met planten van interesse bij bep aandoening -> collectie plantenmateriaal -> extractie en
testen activiteit (in vitro) -> fractionering en isolatie (actieve) inhoudsstoffen
- klinische studie om traditioneel gebruik te valideren
- vb.
o TCM = Traditional Chinese Medcine: kruidengeneeskunde
o Ayurveda = Traditionele geneeskunde vh indiase subcontinent
o Unani = Perzisch-Arabisch traditionele geneeskunde
o Afrika/Z-AM = minder gestructureerde systemen (mondelinge overlevering
• dieren ook gebruik v GM (vb. oerang-oetan in indonesie at bep plant met antiflamattoiere krachten en genas)
• toenemende interesse in producten v natuurlijk basis -> zie VS marktwaarde kruidengeneeskune, idem EUR
-> Newman and Cragg grafiek: fytotherapeutische mengsels komen meer op markt
• drogerij = ruw plantaardig materiaal (gedroogd)
- als zodanig gebruiken
- als uitgangspunt vr bereiding (thee, exrtact,..)
- om zuivere producten te isoleren
!! kwaliteitscriteria
- de Farmacopee beschrijft kwaliteitscriteria
- monografie = document waarin de kwaliteitscontroles v 1 bep product zijn beschreven
-> zowel vr plantenmaterialen als vr zuivere GM
- vaste opbouw monografie:
o definitie: oorsprong – plantendeel – belangr vereiste vr inhoudsstoffen
o eigenschappen: organoleptisch: kleur, geur, smaak
o identificatie: macroscopisch, microscopisch, kleurreacties, dunne laag chromatografie
o testen: zuiverheid
o bepalingen: gehaltebepaling (kwantitatieve)
o eventueel: instructies vr bewaring, contaminatie, schimmelvorming, degradatie,..
• chromatografie
= chemische scheidingstechniek
- mengsels v stoffen scheiden obv. polariteit
- producten verdelen zich tussen:
stationaire fase (vaste stof)
mobiele fase (vloeistof / gas)
- elk product heeft typische eig: elutiesnelheid -> snelheid waarmee ze voortbewegen (retentietijd = tijd
hoelang ze vastblijven)
vb. dunne laag chromatografie vb. kolomchromatografie
,• drogen v vers plantenmateriaal
technieken:
- bij kamer- of buitentemperatuur
- droogoven bij 60-80 graden (!! niet te hoge temp anders afbraak stoffen)
- sproeidrogen (vernevelen met warme lucht -> fijn poeder)
- vriesdrogen/lyfolisatie (vriezen -> ijsvorm nr gasvorm laten gaan (sublimeren)
• extractie
= inhoudsstoffen extraheren met een solvent (water of organisch)
technieken:
- maceratie = plantenmateriaal laten weken in solvent
- percolatie = solvent dr het plantenmateriaal laten lopen (koffie)
- infusie = kokend water op plantenmateriaal gieten (thee)
- decoctie = plantenmateriaal opkoken met water
• concentratie = solvent verwijderen (verdampen) onder verminderende druk (Rotvapor)
- vloeibare extracten
- zachte extracten (15-25% residueel water)
- droge extracten (solvent verwijderd)
- tinctuur (vloeibaar extract met alcohol/water)
• drug/extract ratio (DER)
= de hoeveelheid startmateriaal tov. hoeveelheid eindproduct
-> bij verpakkingen v kruidengeneesmiddelen, voedingssupplementen
vb. 100g gedroogd plantenmateriaal geeft 20g droog extract
=> DER = 5:1 (aanconcentreren)
• primaire en secundaire metabolieten
primaire metabolieten secundaire metabolieten
- suikers - polyketiden
- eiwitten - polyfenolen, flavenoïden
- vetten - alkaloïden
- nucleïnezuren - terpenen
essentieel voor het in stand houden vh organisme niet essentieel vr het in stand houden vh organisme
de basis vh leven in alle organismen typisch vr planten en micro-organismen (schimmels
en bacteriën)
biochemie nut vr de plant ??: bescherming (vaat, infectie),
voorplanting, evolutionair voordeel, ecologische
functie
-> onderzoek
verantwoordelijk vr meest geneeskrachtige eig
=> dr grote chemische diversiteit
, 2. Ontstaan van het leven op aarde
• tijdlijn bij benadering:
hydrosfeer = het geheel v water op,
onder en boven het opp van een planeet
• vorming v aarde: 4,6 milj jaar geleden
- door botsingen en samenkitten v kleine brokstukken (enorme warmteontwikkeling)
- elemnten met grote dichtheid stapelden op in centrum -> scheiding tussen kern en mantel
- dr inslag v groot hemellichaam deel v aarde weggeslingerd -> de maan
-> warmte vrijgekomen: aardmantel volledig gesmolten
- afkoeling aarde: onstaan korst
- ontstaan hydrosfeer (atmosfeer): samengesteld uit materiaal v inslaande kometen en meteorieten uit
materiaal v vloeistoffen/gassen v vulkanische oorsprong
- primitieve atmosfeer: H2, CO2, N2, SO2, CO, NH3, CH4, HCl, H2
- afkoeling: veroozaakt condensatie v waterdamp -> zware regenval: ontstaan waterlopen en zeeën
• abiogenese (a=zonder, bios=leven, genese=ontstaan)
= producten ontstaan zonder leven
• leven: 8 kenmerken
- celullaire opbouw (minstens eencelling) !! virus niet levend
- stofwisseling (primaire metabolieten, water)
- groei
- reacties op prikkels
- reproductie (onafhankelijk v gastheer) !! virus geen leven
- homeostase
- mutaties en reproductie v deze mutaties
- een uit- of inwendige beweging
-> lastig de definiëren: enkele omschrijvingen;
- systeem dat reageert op interne en externe veranderingen waardoor het kan blijven voortbestaan
- open systeem dat inwendige entropie kan verminderen
- mogelijkheid tot reproductie en adaptatie
- energie kan openemen om zichzelf te reproduceren en kan evolueren
• prebiotische chemie
Experiment van Miller-Urey (1953)
-> kunnen simpele moleculen spontaan omvormen tot meer complexe moleculen
set-up: primitieve atmosfeer met gassen + watercyclus + elektrische ontladingen
resultaten: complexe strucutren (amionzouren, purinen, pyrimidine, lipiden,..)
• pre-RNA wereld
- eenvoudige polynucleotiden
- voorlopers v RNA: TNA= threosenucleïnezuur / PNA=peptidenucleïnezuur
- spontane replicatie
- ribose in prebiotische omstandigheden weinig stabiel -> andere suikers of ribose derivaten
• RNA wereld
= ribonucleinzuur
- RNA ketens kunnen lussen vormen
- 3D structuur met enzymatische eig (ribozymen)
- kan zichzelf reproduceren
