Open Access

Jan-Henning Keller

• Bis zur Entfaltung der Wirkung eines Pharmakons laufen zahlreiche komplexe Vorgänge ab, die sich in drei wesentliche Phasen unterteilen lassen. Die pharmazeutische Phase umfasst mit der Applikation und dem Zerfall der Arzneiform sowie dem Auflösen des Wirkstoffes Vorgänge, die im wesentlichen von den galenischen Eigenschaften des Arzneistoffes abhängen. In der pharmakokinetischen Phase erfolgt mit der Resorption die Aufnahme des Wirkstoffes in den Organismus, dem sich die Verteilung in die unterschiedlichen Gewebe über die Blutbahn anschließt. Durch verschiedene Eliminationsprozesse wird der Wirkstoff zuletzt wieder aus dem Körper ausgeschieden. Mit dem Erreichen des Wirkortes beginnt die pharmakodynamische Phase, in der die pharmakologischen Effekte des Arzneistoffes zur erwünschten klinischen Wirkung führen. Der Nachweis des Pharmakons am Wirkort in klinisch-relevanten Konzentrationen ermöglicht somit Rückschlüsse auf die Wirksamkeit des Arzneistoffes, aber unter bestimmten Voraussetzungen auch auf dessen Wirkmechanismus. Während mittlerweile ein Großteil neuer Arzneistoffe mit Hilfe unterschiedlicher Mechanismen durch exaktes Drug Targeting an den Wirkort gesteuert werden, weisen andere Substanzen teilweise ungewollt eine gewebespezifische, dirigierende Komponente auf, die neben der eigentlichen Hauptwirkung weitere unterstützende oder auch unerwünschte Effekte auslösen. Von besonderem Interesse ist diese Gewebespezifität für pflanzliche Arzneistoffe, deren Wirkkomponenten bislang noch nicht eindeutig bestimmt werden konnten. Gemeinsam mit anderen pharmakologischen Befunden kann der analytische Nachweis eines wirksamkeitsmitbestimmenden Inhaltsstoffes am Wirkort in ausreichenden Konzentrationen ein weiterer deutlicher Hinweis auf dessen Wirkbeteiligung sein. Besonders vor dem Hintergrund einer rationalen, evidenz-basierten Pharmakotherapie, deren Anforderungen die pflanzlichen Arzneien mittlerweile ebenso wie die synthetischen Wirkstoffe erfüllen müssen, ist die Erforschung sowohl des Wirkprinzips als auch der Pharmakokinetik des Wirkstoffes von besonderer Bedeutung. Obwohl Johanniskrautextrakte bereits seit dem 17. Jahrhundert gegen die Melancholie und somit als Antidepressivum eingesetzt wurden, sind sowohl der exakte Pathomechanismus der Depression als auch die Wirkkomponente und der Wirkmechanismus der Extrakte aus Hyperici herba noch immer Gegenstand umfassender Forschung. Vor allem wegen der geringen Nebenwirkungsrate sind Johanniskrautpräparate gegenüber synthetischen Antidepressiva eine bevorzugte Alternative für die Therapie leichter bis mittelschwerer Depressionen. Ähnlich den Effekten der synthetischen Antidepressiva sind Johanniskrautextrakte in der Lage, durch eine Wiederaufnahmehemmung der Neurotransmitter Noradrenalin, Serotonin, Dopamin, sowie GABA und L-Glutamat deren Konzentration im synaptischen Spalt zu erhöhen, was zu einer nachfolgenden adaptiven Veränderung der jeweiligen Rezeptoren führt. In mehreren Studien konnten diese Effekte vornehmlich den Phloroglucinolderivaten Hyperforin und Adhyperforin zugeordnet werden. Unterstützt wurden diese in vitro und in vivo Befunde durch die Ergebnisse einer Vielzahl verhaltenspharmakologischer Untersuchungen, die einen deutlichen Zusammenhang zwischen der Wirksamkeit in antidepressiven Modellen und dem Gehalt an Hyperforin in den Extrakten ergeben haben. Zahlreiche klinische Studien belegen darüber hinaus die Wirksamkeit und Verträglichkeit von Johanniskrautextrakten. ...
• Until the effects of a medicine are fully developed, a number of complex procedures take place, which can be divided into three substantial phases: The pharmaceutical phase includes the application and the decay of the drug preparation as well as dissolution of the active substance. These stages mainly depend on the galenical characteristics of the medicine. During the pharmacokinetic phase, admission of the active substance into the organism takes place with absorption, followed by distribution to different tissues through the bloodstream. The active substance is finally excreted via various elimination pathways. The pharmacodynamic phase begins when the active substance reaches the site of action where the pharmacological effects of the drug produce the desired clinical effect. With proof of the active principle at the site of action in clinical-relevant concentrations, conclusions on the efficacy can be drawn and, under certain circumstances, even on the mechanism of action. While a majority of new drugs are navigated to the place of action using different mechanisms by accurate drug targeting, other substances inadvertently exhibit a tissuespecific directing component, which releases further supporting or even unwanted effects aside from the main effect. This tissue-specificity is of special interest for herbal drug remedies, whose active principles have not yet been clearly determined. Together with other pharmacological findings, the analytical proof of an effectiveness-contributing principle in sufficient concentrations at the place of action can be clear evidence of its participation in the clinical effect. This is particularly the case when taking into consideration rational evidence-based pharmacotherapy, where the requirements for synthetic drugs must also be fulfilled by herbal drug remedies. This means that the study of the active principle of a herbal extract can be as important as its pharmacokinetic profile. Although extracts of St. John’s wort (hyperici herba) have been used against melancholy and thus as antidepressant since the 17th century, both the accurate pathomechanism of depression as well as the active principle and the mechanism of action of the extracts are still the subject of comprehensive research. Mainly due to the low rate of adverse events compared to synthetic antidepressants, extracts of St. Johns wort are preferred as an alternative for the therapy of mild to moderately severe depression. Similar to the effects of synthetic antidepressants, extracts of St. Johns wort are able to increase the synaptic concentration of the neurotransmitters noradrenaline, serotonin and dopamine, as well as additionally of GABA and glutamic acid by inhibition of their pre-synaptic reuptake. This finally leads to the observed consecutive adaptive change of the post-synaptic receptor system. In several studies these effects have been primarily assigned to the phloroglucinols hyperforin and adhyperforin. These in vitro and in vivo findings were supported by the results of a number of behavioural pharmacology models, which showed a connection between the efficacy in these antidepressive models and the content of hyperforin in the extracts. Additionally, numerous clinical studies confirm the efficacy and the tolerability of St. Johns wort extracts. As these data, as well as older investigations on the tissue distribution of hyperforin, have indicated a cerebral availability of hyperforin, the aim of this investigation was to develop and validate an analytical method for the accurate determination and quantification of hyperforin in mouse brain after oral gavage. Based on simple sample processing, to produce to a liquidliquid extraction of hyperforin from the complex matrix with ethyl acetate, a rapid chromatographic separation on a monolithic RP-18 column was carried out. Selective detection and quantification was achieved using mass spectrometry (MS) and was highly sensitive due to the use of multiple reaction monitoring, ...