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Strophanthin



Strukturformel
Allgemeines
Name g-Strophanthin
Andere Namen
  • Ouabain
  • Ouabagenin-L-rhamnosid
  • (1β,3β,5β,11α)- 3-(6-Deoxy-α-L-mannopyranosyloxy)- 1,5,11,14,19-pentahydroxycard- 20(22)-enolid
  • 3β-(α-L-Rhamnopyranosyloxy)- 1β,5,11α,14,19-pentahydroxy- 5β,14β-card-20(22)-enolid
Summenformel C29H44O12
CAS-Nummer 630-60-4
Kurzbeschreibung farbloser, kristalliner Feststoff
Eigenschaften
Molare Masse 584,652 g·mol-1
Aggregatzustand fest
Schmelzpunkt 190 °C (Zersetzung)
Löslichkeit

10 g/l in Wasser bei 20 °C

Sicherheitshinweise
Gefahrstoffkennzeichnung
R- und S-Sätze R: 23/25-33
S: 45
MAK

5 mg·kg-1 Körpergewicht (Maus, oral)

Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

Strophanthin (von griech. στροφή, „Strophe“, hier im Sinne von „Wendung, Schlängelung“ bezogen auf die Strophanthin enthaltenden Schlinggewächse, und ἄνϑος, „Blüte“) – auch in verbreiteter Falschschreibung ohne das zweite th als Strophantin – auch engl. Ouabain, ist ein Cardenolid-Glykosid, das als Herzglykosid zur Behandlung von Herzkrankheiten eingesetzt wird. Das Aglykon ist g-Strophanthidin (Ouabagenin). Der Rezeptor für Strophanthin ist die Na+/K+-ATPase.

Weiteres empfehlenswertes Fachwissen

Inhaltsverzeichnis

Vorkommen und Nomenklatur

Strophanthin kommt im Samen von verschiedenen afrikanischen Pflanzen der Gattung Strophanthus aus der Familie der Hundsgiftgewächse vor.

Die Namen bekannter Strophanthine sind von verschiedenen Strophanthus-Arten abgeleitet:

  • e-Strophanthin aus Strophanthus eminii
  • g-Strophanthin aus S. gratus und Acokanthera oblongifolia.
  • h-Strophanthin aus S. hispidus
  • k-Strophanthin aus S. kombé

Auch in der Pflanze Acokanthera (Acokanthera oblongifolia, A. ouabaio und A. schimperi), die auch bisweilen bei uns als Topfpflanze zu finden ist, ist das Strophanthin zu finden. Ouabain, die angelsächsische Bezeichnung für g-Strophanthin, hat seinen Namen vom afrikanischen Ouabaio-Baum (Acokanthera ouabaio), dessen Samen das g-Strophanthin enthält. Ouabaio ist die englische Schreibung des ostafrikanischen Wortes Wabayo.

Die jeweilige Substanz aus Strophanthus kombe und S. gratus gehört zu den herzwirksamen Digitaloiden (vgl. Herzglykosid) und ist von den eigentlichen – aus dem Fingerhut (Digitalis) stammenden – Digitalisglykosiden zu unterscheiden.

Die auch bei uns heimische Sommer-Adonisröschen (Adonis aestivalis) enthält Strophanthidin, das Aglykon des k-Strophanthins, welches ebenfalls sehr giftig ist und bei Pferden tödlich sein kann.

Geschichte

Die Eingeborenen Afrikas verwendeten die Samen der Strophanthus-Arten als Pfeilgift.

1859 wurde die Herzwirkung des Strophanthus-Samens entdeckt, als während der Livingstone-Expedition in Afrika die Zahnbürste des Biologen Kirk von diesem unbemerkt in Kontakt mit dem Strophanthus-Pfeilgift kam und unmittelbar darauf dessen Herzbeschwerden verschwanden. 1862 gelang es dem schottischen Pharmakologen und Kliniker Thomas Fraser, aus dem Samen des Strophanthus kombé k-Strophanthin zu isolieren. 1885 wurde der Gesamtextrakt von S. kombé als Tinctura strophanthia in die Herztherapie eingeführt und 1893 ins deutsche Arzneibuch aufgenommen. 1888 isolierte der französische Chemiker Arnaud das g-Strophanthin aus Strophanthus gratus und Acokanthera ouabaio, welches ab 1904 als Reinsubstanz zur oralen Einnahme zur Verfügung stand.

Die therapeutische Weiterentwicklung und der Nachweis der schnellen und starken Wirkung bei intravenös verabreichtem k-Strophanthin geht auf den deutschen Arzt Albert Fraenkel zurück, der es ab 1905 bei Herzinsuffizienz anwandte. In Zusammenarbeit mit ihm entwickelte das damalige Pharmaunternehmen Boehringer Mannheim die erste intravenöse Darreichungsform Kombetin®, die bis zum Ende des 20. Jahrhunderts im Handel war. Ab 1906 war der Einsatz intravenös applizierten Strophanthins allgemein anerkannt. Ernst Edens (1876 - 1944) setzte intravenöses Strophanthin ab 1928 auch bei Angina Pectoris und Herzinfarkt erfolgreich ein, einer damals noch seltenen Erkrankung. Nach 1950 wurde intravenöses Strophanthin in der Therapie der chronischen Herzinsuffizienz aufgrund des Aufkommen der oral verfügbaren Digitalis-Präparate immer weniger verwendet.

Der Stuttgarter Internist Berthold Kern führte 1947 oral verabreichtes g-Strophanthin zur Vorbeugung und Behandlung der Angina Pectoris und des zunehmend aufkommenden Myokardinfarktes ein.

Hamlyn et al. isolierten erstmals 1991 auch aus menschlichem Blutplasma vermutlich ein Stereoisomer des g-Strophanthins (Ouabain), das ihrer Ansicht nach eine Rolle als blutdrucksteuerndes Hormon spielt und aus der Nebenniere stammt: Endogenes Ouabain. Die Bildung im Gehirn (Hypothalamus) wird mittlerweile ebenfalls als gesichert angesehen. Der Gießener Biochemiker Wilhelm Schoner (emeritiert) konnte nachweisen, dass g-Strophanthin ein körpereigenes (endogenes) Kreislaufhormon ist, das bei körperlicher Belastung bereitgestellt wird. D'Urso et al. berichten 2004, dass das Herz der Ratte während einer experimentellen Minderdurchblutung (durch koronare Einschnürung) g-Strophanthin produziert.

Wirkprinzip und Anwendung

Herzinsuffizienz

In höheren Konzentrationen, die klinisch nur durch hohe Dosierungen intravenös verabreichten Strophanthins zu erreichen sind, hemmt der Wirkstoff die in der Zellmembran lokalisierte Natrium-Kalium-Pumpe, den Rezeptor für Herzglykoside. Diese Natrium-Kalium-Pumpe (Natrium-Kalium-ATPase), die besonders zahlreich (millionenfach) in Nerven- und Herzmuskelzellen vorkommt, pumpt Natriumionen aus der Zelle hinaus und Kaliumionen hinein, was für viele fundamentale Zellfunktionen wichtig ist. Diese Hemmung der Natrium-Kalium-Pumpe wird als die klassische Wirkung der Herzglykoside angesehen, die über den erhöhten zellulären Gehalt an Natrium und somit auch Calcium (via Natrium-Calcium-Austauscher) zu einer Steigerung der Kontraktionskraft der Herzmuskelzelle führt (sog. positiv inotroper Effekt), ein wichtiges Wirkprinzip bei Herzinsuffizienz, der klassischen Indikation für Herzglykoside.

Koronare Herzkrankheit

In geringen, physiologischen Konzentrationen, wie sie als Hormon, nach oraler Gabe sowie auch nach langsamer intravenöser Injektion in niedriger Dosierung gemessen werden, wirkt Strophanthin hingegen stimulierend auf die Natrium-Kalium-Pumpe, was zur Senkung des zellulären Natrium- und Calciumgehalts führt. Die Stimulation der Natrium-Kalium-Pumpe durch g-Strophanthin ist in über 50 Studien beobachtet worden (z. B. Gao et al. 2002, Saunders & Scheiner-Bobis 2004). Die Natrium-Kalium-Pumpe reguliert u. a. den intrazellulären pH-Wert (Schoner/Scheiner-Bobis).

Die meisten der Studien und Berichte, die eine positive Wirksamkeit von oralem und intravenösem Strophanthin bei Angina pectoris beinhalten, sind nur in deutscher Sprache erschienen und nicht in MEDLINE gelistet. Eine der Ausnahmen ist Sharma et al. 1972, in der mit 0,7 mg g-Strophanthin (eine sehr hohe, grenzwertige Dosis) eine Reduktion der Angina pectoris-Schmerzen auf dem Fahrrad-Ergometer beobachtet wird.[1] Die Verbesserung der Schmerztoleranz und des EKGs durch orales Strophanthin bei Patienten mit Koronarer Herzkrankheit wird von Kubicek & Reisner 1973 berichtet.[2]

In der Studie von Belz et al. 1984 (mit gesunden Versuchspersonen) zeigt das orale g-Strophanthin die gleichen Eigenschaften wie das mituntersuchte Nitroglyzerin-Präparat, das klassische Medikament bei Angina pectoris.Bei allen kommt es zu einem negativ inotropen Effekt.[3] In der Studie von Dohrmann u. Schlief-Pflug 1986 mit Patienten mit schwerer Angina Pectoris zeigt sich ebenfalls die exakte Parallele zum Nitro-Präparat: Zwei Drittel der Patienten zeigen einen positiv inotropen, ein Drittel einen negativ inotropen Effekt.[4]

Toxikologie

Zur Frage, ob die Giftpfeile der Eingeborenen auch bei Elefanten und Nashörnern wirken konnten, gibt es kontroverse Informationen. Noch heute wird die Wirkung des Giftes bei Mordanschlägen in Ostafrika benutzt.

Der therapeutische Einsatz anderer Herzglykoside, insbesondere der Digitalis-Glykoside (Digoxin, Digitoxin), bei denen sich der therapeutische und der toxische Bereich mitunter sogar überschneiden können, sollte möglichst unter Kontrolle der Blutspiegel erfolgen. Orales Strophanthin ist wahrscheinlich aufgrund des zellulären Wirkmechanismus (Stimulation der Na-K-ATPase durch physiologische Konzentrationen), der demjenigen von Digitalis entgegengesetzt ist (Hemmung der Na-K-ATPase, s. o.), unproblematischer zu handhaben; ernste Nebenwirkungen von oralem Strophanthin sind de facto nicht bekannt, obschon solche in der Roten Liste aufgrund der Einordnung als Herzglykosid aufgeführt sind (es handelt sich hier um die bei Digitalis beobachteten Nebenwirkungen). Selbstmordversuche mit sogar 900 mg g-Strophanthin (entsprechend 150 beziehungsweise 300 Kapseln) scheiterten. Bei intravenösem Strophanthin ist wiederum Vorsicht angeraten (üblicher therapeutischer Bereich bis 0,25 mg).

Resorption

Die pharmakologischen Lehrbücher (auch internationale Standardwerke) geben niedrige und schwankende Resorptionswerte (unter 10 %) für oral gegebenes g-Strophanthin an. Eine Reihe von Studien am Tier mit radioaktiver Markierung des g-Strophanthin-Moleküls nennt jedoch wesentlich höhere Resorptionswerte.

Studien am Menschen (Marchetti et al. 1971, sogar Greeff 1974) weisen relativ schwankungsarme Blutspiegel an g-Strophanthin in einem Bereich nach, der für die – siehe oben – angestrebte Stimulation der Natrium-Kalium-Pumpe ausreicht. Erdle 1979 und Marchetti et al. 1979 maßen hohe Wirkspiegel, die sogar den Kriterien für eine Behandlung der Herzinsuffizienz genügen. Greeff fand 1974 geringe Schwankungen der Blutspiegel nach Gabe von Strodival® (g-Strophanthin).

Alternativmedizin

Die Medizin verwendet Strophanthin nur noch selten. Intravenös zugeführtes Strophanthin wurde noch bis 1992 bei akuter Herzinsuffizienz als das am schnellsten wirksame Glykosid empfohlen. Auch hinsichtlich der Behandlung der chronischen Herzinsuffizienz plädieren heute internationale Leitlinien generell erst an zweiter Stelle für Glykoside.

Gemäß den Erfahrungen von Kern (s. o.), Dohrmann und anderen setzen in der bundesdeutschen Alternativmedizin heute noch 2.000 bis 3.000 Ärzte orales g-Strophanthin insbesondere in der Prophylaxe und Behandlung von Angina Pectoris und Herzinfarkt ein. Sie sehen die Erkenntnisse über die „unerreicht positive“ Wirkung von Strophanthin zu Unrecht durch Interessengruppen aus der Schulmedizin und pharmazeutischer Industrie unterdrückt. Insbesondere seien die mit oraler Gabe erreichbaren Serumspiegel für die angestrebte Wirkung einer Stimulation der Natrium-Kalium-Pumpe – siehe oben unter „Wirkprinzip“ – ausreichend.

Erhältliche Darreichungen

  • Strodival®, 3 mg pro Zerbeißkapsel, rezeptpflichtig
  • Strodival spezial®, 6 mg pro Zerbeißkapsel, rezeptpflichtig
  • Strodival mr®, 3 mg pro magensaftresistente Kapsel, rezeptpflichtig
  • Oleum Strophanthi forte®, Weichkapseln, rezeptpflichtig
  • strophactiv, homöopathisches g-Strophanthin (D4), frei erhältlich

Quellen

  1. Sharma et al.: Clinical, electrocardiographic, and haemodynamic effects of digitalis (ouabain) in angina pectoris. Br Heart J 34: 631-7, 1972. PMID 4402698 Gesamtartikel als PDF
  2. F.Kubicek & Th.Reisner: Hypoxietoleranz bei koronarer Herzkrankheit unter der Einwirkung von Digoxin, Beta-Methyl-Digoxin und g-Strophanthin. Therapie der Gegenwart 112: 747-768, 1973.
  3. Belz et al.: Pharmacodynamic effects of ouabain following single sublingual and intravenous doses in normal subjects. Eur J Clin Pharmacol. 26: 287-92, 1984. PMID 6428911
  4. R.E.Dohrmann & E.Schlief-Pflug: Echokardiographische Studie zum Wirkungsnachweis äquivalenter Dosierungen von Nitrolingual und Strodival spezial bei Patienten mit koronarer Herzkrankheit. Erfahrungsheilkunde 35: 61-66, 1986.

Siehe auch

  • Endogenes Ouabain
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