g-Strophanthin

Strukturformel
Allgemeines
Name	g-Strophanthin
Andere Namen	Ouabain Ouabagenin-L-rhamnosid (1β,3β,5β,11α)-3-(6-Desoxy-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
Kurzbeschreibung	farblose, glänzende Kristalle mit bitterem Geschmack[1]
Externe Identifikatoren/Datenbanken
CAS-Nummer 630-60-4 11018-89-6 (Ouabain · 8 H2O) EG-Nummer 211-139-3 ECHA-InfoCard 100.010.128 PubChem 439501 ChemSpider 388599 DrugBank DB01092 Wikidata [[:d:Lua-Fehler in Modul:Wikidata, Zeile 865: attempt to index field 'wikibase' (a nil value)|Lua-Fehler in Modul:Wikidata, Zeile 865: attempt to index field 'wikibase' (a nil value)]]
Arzneistoffangaben
ATC-Code	C01AC01
Wirkstoffklasse	Herzglykoside, Cardenolide
Wirkmechanismus	Hemmung bzw. Aktivierung der Na+/K+-ATPase
Eigenschaften
Molare Masse	584,65 g·mol−1
Aggregatzustand	fest
Schmelzpunkt	190 °C (Zersetzung)[1]
Löslichkeit	10 g·l−1 in Wasser bei 20 °C[2]
Sicherheitshinweise
Bitte die Befreiung von der Kennzeichnungspflicht für Arzneimittel, Medizinprodukte, Kosmetika, Lebensmittel und Futtermittel beachten GHS-Gefahrstoffkennzeichnung aus Verordnung (EG) Nr. 1272/2008 (CLP),[4] ggf. erweitert[3] Gefahr H- und P-Sätze H: 331​‐​301​‐​373 P: 260​‐​261​‐​301+310​‐​304+340​‐​330​‐​311 [5]
Toxikologische Daten	5 mg·kg−1 (LD50, Maus, oral)[2]
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

g-Strophanthin (von griechisch στροφή, „Strophe“, hier im Sinne von „Wendung, Schlängelung“ bezogen auf die Strophanthin enthaltenden Schlinggewächse, und {{Modul:Vorlage:lang}} Modul:Multilingual:149: attempt to index field 'data' (a nil value). anthos, „Blüte“) auch Ouabain oder kurz Strophanthin, ist ein Cardenolid-Glykosid, das als Herzglykosid früher zur Behandlung von Herzkrankheiten mit Herzschwäche eingesetzt wurde.^[6][7] Das Aglykon ist g-Strophanthidin (Ouabagenin). Strophanthin wirkt auf Rezeptoren am Enzym Na⁺/K⁺-ATPase (Natrium-Kalium-Pumpe) und kann in höheren Dosen tödlich wirken. In Teilen Afrikas wurde es deshalb als Pfeilgift eingesetzt.^[8]

Vorkommen und Nomenklatur

Strophanthus gratus

g-Strophanthin ist eines der Strophanthine, die im Samen diverser afrikanischer Schlingpflanzen der Gattung Strophanthus aus der Familie der Hundsgiftgewächse vorkommen. Der Buchstabe g steht für das Vorkommen in der Art Strophanthus gratus. Auch in der Pflanze Acokanthera (Acokanthera oblongifolia, Acokanthera ouabaio und Acokanthera schimperi), die bisweilen bei uns auch als Topfpflanze zu finden ist, ist das g-Strophanthin zu finden. Die Bezeichnung Ouabain leitet sich vom afrikanischen Ouabaio-Baum (der wissenschaftliche Name Acokanthera ouabaio ist jedoch ein veraltetes Synonym; heute heißt die Art Acokanthera oppositifolia), dessen Samen gleichfalls g-Strophanthin enthält. Ouabaio ist die englische Schreibung des ostafrikanischen Wortes Wabayo.

g-Strophanthin zählt zusammen mit dem in Strophanthus kombe vorkommenden k-Strophanthin zu den herzwirksamen Glycosiden (vgl. Herzglykoside). Die beiden Substanzen sind von den aus dem Fingerhut (Digitalis) stammenden Digitalisglykosiden zu unterscheiden. Das Aglykon des k-Strophanthins, das ebenfalls sehr giftige k-Strophanthidin, ist in dem auch im europäischen Raum heimischen Sommer-Adonisröschen (Adonis aestivalis) enthalten.

Strophanthin wurde früher zu den endogenen Glykosiden gezählt, die als Hormone in Säugetieren fungieren; der Mensch produziere Strophanthin in der Nebennierenrinde.^[9] Inzwischen existieren Hinweise, dass es nicht endogen vorkommt.^[10][11] Bei körperlicher Anstrengung sollte die Synthese des endogenen Strophanthins angestiegen sein, was die Verengung von Blutgefäßen (Vasokonstriktion) auslösen sollte und so den arteriellen Blutdruck steigen lassen würde.^[12] Bei Säugetieren mit Ausnahme des Menschen wird Strophanthin in der Milz gespeichert.

Wirkungen

Höhere Konzentrationen von Strophanthin, die im Labor auf einfache Weise und klinisch nur durch hohe Dosierungen intravenös verabreichten g-Strophanthins zu erreichen sind, hemmen die in der Zellmembran lokalisierte Natrium-Kalium-Pumpe. Die Natrium-Kalium-Pumpe (Natrium-Kalium-ATPase), die besonders zahlreich in Nerven- und Herzmuskelzellen vorkommt, regelt die Elektrolytkonzentration, indem sie Natriumionen aus der Zelle hinaus pumpt und Kaliumionen hinein. Diese Hemmung 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 (positiv inotroper Effekt).

In geringen, physiologischen Konzentrationen, wie sie als Hormon, nach oraler Gabe sowie auch nach langsamer intravenöser Injektion in niedriger Dosierung gemessen werden, wirken Strophanthine hingegen stimulierend auf die Natrium-Kalium-Pumpe, was zur Senkung des zellulären Natrium- und Calciumgehalts führt.^[13][14]

Im Tierversuch konnte gezeigt werden, dass g-Strophanthin aufgrund der gegensätzlichen zellulären Wirkung die Giftwirkung von Digitalis vermindert.^[15]

Geschichte

In westlichen Teilen Afrikas wurde ein Extrakt aus dem Strophanthus-Samen traditionell als Pfeilgift unter anderem zur Elefantenjagd verwendet.^[8][16]

Nachdem der Botaniker John Kirk während der Livingstone-Expedition 1859 die stark herzwirksame Wirkung von versehentlich eingenommenen pulverisierten Strophanthus kombé-Samen entdeckt und der schottische Pharmakologe und Arzt Thomas Richard Fraser den wirksamen Bestandteil 1862 als k-Strophanthin isoliert hatte, wurde das g-Strophanthin von Arnaud, einem französischen Chemiker, im Jahr 1888 aus Strophanthus gratus und dem Ouabaio-Baum isoliert.

Ab 1865 waren alkoholische Lösungen von Strophanthus kombé-Samen als Gesamtextrakt in Gebrauch, ab 1885 recht häufig in ganz Europa. Unsichere Konzentrationsverhältnisse und die abführend wirkenden Begleitstoffe machten die Therapie jedoch schwierig, auch wenn sie von vielen Klinikern angewendet wurde. Ab 1904 stand auch eine standardisierte g-Strophanthin-Lösung zur Verfügung.

Nach privaten Tierversuchen in Heidelberg um das Jahr 1900 erprobte der badische Arzt Albert Fraenkel im Jahre 1905 intravenöses k-Strophanthin bei Herzkranken in der Straßburger Universitätsklinik unter der Leitung von Ludolf von Krehl. Der Erfolg^[17] erregte Aufsehen, und bereits ein Jahr später war die Therapie zur Behandlung der Herzinsuffizienz^[18] weit verbreitet. Das Präparat war als Kombetin von der Firma C. F. Boehringer & Soehne im Handel. 1910 schrieben Rudolf Gottlieb und der Pharmakologe Hans Horst Meyer in der ersten Auflage ihres Pharmakologie-Lehrbuchs, die intravenöse Einverleibung habe sich „seit der Empfehlung … durch Fraenkel und Schwartz … als ein wichtiger Fortschritt der Therapie erwiesen“.^[19] Ähnliches berichtet die 9. Auflage 1936.^[20]

Anwendungsgebiete waren alle Herzerkrankungen wie Herzinsuffizienz, Rhythmus-Anomalien, akute Myokardschäden durch z. B. Grippe und Diphtherie, Digitalis-Intoxikationen, Angina Pectoris, Herzinfarkt und Bluthochdruck.^{[21][22][23][24]}

Während der nationalsozialistischen Diktatur wurde Strophanthin vereinzelt in Konzentrationslagern zur Ermordung von Häftlingen eingesetzt, so z. B. bei Paul Schneider.^[25]

Nach dem Zweiten Weltkrieg standen auch orale Digitalis-Präparate zur Verfügung, sodass das für Arzt und Patient beschwerliche Spritzen von Strophanthin seltener angewendet wurde. Nach 1947 entwickelte Boehringer Mannheim in Kooperation mit dem Stuttgarter Internisten Berthold Kern ein orales Präparat, das zu 90 % aus g- und zu 10 % aus k-Strophanthin bestand, das Strophoral, in Tabletten- und Tropfenform. Im Laufe der Zeit entstanden eine Reihe weitere Präparate, z. B. Strophinos-Tropfen, Purostrophan-Tropfen, Strodival-Kapseln; letztere waren seit 1984 alleinig am Markt bis 2012.

Heutige Bedeutung

Intravenös zugeführtes Strophanthin wurde noch bis 1992 bei akuter Herzinsuffizienz vom Lehrbuch empfohlen,^[26] da es das am schnellsten wirksame Herzglykosid ist.^[27] Heute plädieren die internationalen Leitlinien auch hinsichtlich der Behandlung der chronischen Herzinsuffizienz generell erst an zweiter Stelle für Herzglykoside, dabei jedoch meist für die Anwendung von Digoxin.^[28]

g-Strophanthin verbessert ähnlich wie Nitroglycerin^[29] die Vorlast des Herzens und die Sauerstoffmangeltoleranz^[30] bei Patienten mit Koronarinsuffizienz. Die Gabe von Strophantin hat dabei dennoch keine Bedeutung mehr, da die Pharmakokinetik sowohl bei oraler als auch bei intravenöser Anwendung als unvorhersehbar gilt.^[31]

g-Strophanthin hat zwar eine mäßig positiv inotrope (kraftsteigernde) Wirkung, die zugeschriebenen positiven Effekte bei der Vorbeugung und Akutbehandlung der Angina pectoris und des Herzinfarktes wurden jedoch nur im Rahmen älterer Studien aus den 1950er bis 1980er Jahren belegt,^[32] die mehrheitlich nicht den heutigen Qualitätsanforderungen an klinische Studien entsprachen.^[33]

Weder in den Leitlinien zur Behandlung des akuten Koronarsyndroms^[6] noch der chronischen koronaren Herzkrankheit^[7] spielt g-Strophanthin daher heute eine Rolle.

Weblinks

• Y. Shah: Strophanthin - ein besonderes Herzglykosid. (PDF) In: Zeitschrift für Komplementärmedizin. 2, 2011, S. 48–51.

Literatur

• Hauke Fürstenwerth: Strophanthin – die wahre Geschichte, Books on Demand, 2016, ISBN 9783739213521
• Eberhard J. Wormer: Strophanthin. Comeback eines Herzmittels. Kopp, Rottenburg 2015, ISBN 9783864452291

Einzelnachweise

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