Medikamente aus Abfall der Papierindustrie

Darstellung der Herstellung und Wirkung von Ligninpräparaten (Illustration: helmholtz-hips.de)

Saarbrücken (pte002/20.11.2023/06:05) - Forscher des Helmholtz-Instituts für Pharmazeutische Forschung Saarland ( https://www.helmholtz-hips.de/de/ ) (HIPS) und der Universität Graz ( https://www.uni-graz.at ) nutzen Lignin zur Herstellung pharmazeutischer Wirkstoffe. Viele umweltschädliche Eigenschaften bisheriger Rohstoffe, die bisher aufwendig aufbereitet und entsorgt werden müssen, entfallen somit.

Für Chemikalien und Arzneien

Lignin ist ein Biopolymer, das in Pflanzen vorkommt und für deren Verholzung und Stabilität verantwortlich ist. Chemisch gesehen, besteht Lignin aus einer Vielzahl verschiedener aromatischer Verbindungen, die miteinander verknüpft sind. Wird Lignin in seine einzelnen Bausteine zerlegt, lassen sich daraus hochwertige Produkte wie Kraftstoffe oder Feinchemikalien herstellen.

Ausgangspunkt für die Experten war ein in der Barta-Gruppe etabliertes effizientes Verfahren zur Abtrennung einer Substanz aus dem Rohstoff Lignin, die sich hervorragend für die Herstellung von Wirkstoffen eignet. Basierend auf diesem Molekül haben die Forscher gleich mehrere Strategien zur Synthese von vier unterschiedlicher Stoffklassen mit jeweils mehreren Vertretern erarbeitet.

Unkritisch und biologisch abbaubar

Bei dem neuen Prozess haben die Wissenschaftler neben der natürlichen Ausgangssubstanz Lignin ausschließlich unschädliche und biologisch abbaubare Lösemittel und Reagenzien eingesetzt. "Bei der Charakterisierung unserer synthetisierten Moleküle haben wir uns angeschaut, welche der Substanzen dazu in der Lage sind, das Wachstum unterschiedlicher Arten von Bakterien oder sogar Krebszellen zu beeinflussen", sagt Anna Hirsch vom HIPS.

"Gleich mehrere der hergestellten Kandidaten zeigten hervorragende Aktivität, unter anderem gegen Keime, die im klinischen Kontext oft Resistenzen gegen gängige Antibiotika aufweisen und damit große Probleme verursachen. Das zeigt uns, dass wir mit unserer Strategie durchaus in der Lage sind, den Bedarf an neuen Wirkstoffen zu bedienen und zu decken", ergänzt Katalin Barta von der Universität Graz. Im Tierversuch erwies sich eine Substanz als wirksam gegen Streptococcus pneumoniae, einem Bakterium, das bei Menschen schwere Lungenentzündungen hervorrufen kann.

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