Pinellia Rhizoma (PR) ist die getrocknete Knolle von Pinellia ternata (Thunb.) Breit. Sie wirkt feuchtigkeitstrocknend und schleimlösend, dämpft Aufmüpfigkeit, stoppt Erbrechen, beseitigt Klumpen und löst Knoten auf und ist eines der in der klinischen Praxis am häufigsten verwendeten traditionellen chinesischen Arzneimittel. Pinelliae Rhizoma Praeparatum cum Alumine (PRPA) ist eine in Alaun eingeweichte oder gekochte Tablette aus Pinelliae Rhizoma Praeparatum, die im Vergleich zu rohem Pinelliae Rhizoma eine kälte- und schleimlösende Wirkung hat. Das Verhältnis der Massenübertragung zwischen den beiden lässt sich wie folgt zusammenfassen: Die freien organischen Säuren nahmen zu, die Gesamtzucker, die Gesamtalkaloide und einige Nukleoside und Proteine nahmen ab, nachdem die rohen Halbsäfte zubereitet worden waren. Über die Veränderungen einzelner Bestandteile der organischen Säuren und Nukleoside wird nur selten berichtet, und es fehlt an systematischen Analysen der Veränderungsmuster der Hauptbestandteile von Hemichrysanthemum und Qing-Hemichrysanthemum.
Die Zubereitungsmethode von Qingdianxia ist relativ festgelegt, und Qingdianxia wird in der Ausgabe 2015 des Arzneibuchs der Volksrepublik China (im Folgenden als Chinesisches Arzneibuch bezeichnet) durch Einweichen in 8%-Alaunlösung hergestellt, während in der Ausgabe 2020 des Chinesischen Arzneibuchs auf dieser Grundlage gekochtes Qingdianxia hinzugefügt wird. Neben den Methoden des Einweichens und Kochens von Alaun zur Herstellung von Qingdianxia-Tabletten gibt es jedoch auch Unternehmen, die versuchen, den Herstellungsprozess von Qingdianxia-Tabletten durch Dämpfen von Alaun zu verbessern.
Die Hochtemperatur-Dampfmethode wird als aufstrebendes Zubereitungsverfahren mit den Vorteilen eines kontrollierbaren Prozesses, Zeit- und Arbeitsersparnis sowie einer besseren toxizitätsreduzierenden Wirkung auf giftige Kräuter favorisiert. Einige Wissenschaftler haben jedoch die Dampfzubereitung von Pinellia ternata untersucht, Mo und Li haben eine stabile Hochdruck-Dampfzubereitung von Pinellia ternata entwickelt, und Xiao hat die Dampfzubereitung zur Gewinnung von Pinellia ternata verwendet, die eine Erhöhung des Gehalts an organischer Gesamtsäure, eine signifikante Verringerung des Gehalts an Kalziumoxalatkristallen und einen Grenzwert für Alaun gemäß der Pharmakopöen-Norm aufwies. Der Gehalt an Kalziumoxalat-Nadelkristallen wurde deutlich reduziert, und der Alaun-Grenzwert entsprach der Arzneibuch-Norm. Es gibt jedoch noch viele Fragen, die in Bezug auf die Dämpfungsmethode beantwortet werden müssen, wie z. B. die Stabilität der Qualität von Qingdianxia, die durch Dämpfen gewonnen wird, die Wirksamkeit von Qingdianxia, die durch Dämpfen gewonnen wird, die Übereinstimmung der Qualität von Qingdianxia, die durch Dämpfen gewonnen wird, mit der Qualität, die durch Tauchen und Kochen gewonnen wird.
In der vorliegenden Studie wurden die Kräuter von Pinellia ternata unterschiedlicher Herkunft zu Pinellia ternata-Tabletten nach der Immersionsmethode, der Kochmethode bzw. der Dämpfungsmethode verarbeitet, und die von der Arbeitsgruppe in der vorangegangenen Phase etablierten Inhaltsbestimmungsmethoden wurden verwendet, um die Stoffaustauschbeziehung zwischen roher Pinellia ternata und Pinellia ternata in Bezug auf das Sickerwasser zu analysieren, organische Säuren, Polysaccharide, Nukleoside und Proteine zu analysieren und die Qualitätskonsistenz zwischen gedämpfter, getauchter und gekochter Pinellia ternata zu untersuchen, um eine Grundlage für weitere Studien über die pharmakologische Wirkung und den Entgiftungsmechanismus von Pinellia ternata zu schaffen. Damit wird der Grundstein für weitere Forschungen über die pharmakologischen und entgiftenden Mechanismen von Qingbianxia gelegt.

In dieser Studie haben wir die Unterschiede zwischen drei Qingdianxia-Zubereitungen unter dem Gesichtspunkt des Stoffaustauschs verglichen und die Dämpfungsmethode, ein neues Zubereitungsverfahren, bewertet. Auf der Grundlage der oben erwähnten Untersuchung der Einflussfaktoren des Stofftransfers sollte der Schlüsselschritt, der die Dämpfungsmethode von der Tauch- und Kochmethode unterscheidet, das Dämpfen sein, und die hohe Temperatur des Dämpfungsschritts sowie der fehlende direkte Kontakt mit dem Wasserkörper führten direkt zur Retention und Zunahme von Sickerwasser, Oxalsäure und Polysacchariden. Die Kombination aller Testindikatoren und verschiedener Analysemethoden zeigt, dass die Auswirkung des Dampfens auf die intrinsische Qualität der Artillerieprodukte und des traditionellen Qing-Halbsommers einen signifikanten Unterschied in den Artillerieprodukten erzeugt, ob die Artillerieprodukte als "Qing-Halbsommer" bezeichnet werden können, ist fraglich.
Die Qualitätsindizes von Bianxia und Qingbianxia wurden jedoch bisher nicht bestimmt, und die Ausgabe 2020 des chinesischen Arzneibuchs verwendet nur das Sickerwasser als Qualitätsindex. Zitronensäure, L-Äpfelsäure und Adenin, die positiv mit dem Gehalt an Sickerwasser korreliert waren, waren auch grundsätzlich wichtige positive Komponenten der ersten und zweiten Hauptkomponenten in der Hauptkomponentenanalyse. Dieses Ergebnis deutet darauf hin, dass die Komponenten Zitronensäure, L-Äpfelsäure und Adenin zur Bewertung der Qualität der rohen Hemichrysantheme herangezogen werden können, wobei die Dämpfungsmethode nach den derzeit gängigen Qualitätsbewertungsmethoden eine bessere Qualität aufweist als die Auslaugungs- und Kochmethode der konfektionierten Produkte. Darüber hinaus hat die Dämpfungsmethode in Bezug auf die Ausbeute an Trinktabletten und den Alaun-Grenzwert einen größeren Vorteil gegenüber der Kochmethode in Bezug auf die Produktionseffizienz bzw. die Sicherheit.
Die Qualität der nach der Tauchmethode und der Kochmethode zubereiteten Tabletten war von guter Konsistenz, und die Qualität der nach der Dämpfmethode zubereiteten Tabletten unterschied sich erheblich, aber die klinischen Wirkungen der nach den drei Zubereitungsmethoden hergestellten Produkte wurden noch nicht verglichen. Die Kochmethode ist in den lokalen Spezifikationen für Tablettenzubereitungen der chinesischen Medizin (z. B. Peking, Innere Mongolei, Jilin, Henan usw.) und in der Ausgabe 1963 des chinesischen Arzneibuchs enthalten, während über die Dämpfungsmethode weniger häufig berichtet wurde und sie weder in das Arzneibuch noch in die lokalen Normen aufgenommen wurde. Den Ergebnissen dieser Studie zufolge ist die Dämpfungsmethode in Bezug auf ihre Zusammensetzung und Stabilität wünschenswert, und ob sie als formale Methode der Zubereitung aufgenommen werden kann, bedarf weiterer eingehender Untersuchungen.
Mit der Dämpfungsmethode kann die Einweichzeit aufgrund der hohen Temperatur verkürzt werden, und sie zeigt in dieser Studie eine Tendenz zu einer stabileren Veränderungsrate des Inhalts, was ein großes Potenzial zur Zeit- und Arbeitsersparnis birgt. Der nächste Schritt könnte darin bestehen, das Dämpfverfahren weiter zu optimieren: ob die Einweichzeit verkürzt werden kann und ob der Hochtemperaturdampf genutzt werden kann, um gleichzeitig den Effekt der Herzpenetration zu erzielen. Die pharmakologischen Wirkungen und die klinische Wirksamkeit der Artefakte könnten auf der Grundlage der inhaltlichen Unterschiede mit denen der traditionellen Qingdianxia-Artefakte verglichen werden, um so den Mechanismus der pharmakologischen Wirksamkeit von Qingdianxia zu erforschen und eine Grundlage für die Erforschung der Wissenschaftlichkeit der Artefakte zu schaffen.

 

Katalysatoren aus quaternärem Kohlenstoff und billigem Eisen: ein Durchbruch bei der Arzneimittelherstellung

Am 5. April 2024 wurde in der renommierten Fachzeitschrift Science über eine neue Entdeckung in der medizinischen Chemie berichtet: Die Studie zeigt, dass Chemiker von Scripps Research in La Jolla, Kalifornien, USA, chemische Ausgangsstoffe mit Hilfe eines einfachen, kostengünstigen Eisenkatalysators in quaternären Kohlenstoff umwandeln können.

Dies mag ein kleiner Schritt in der Geschichte der Chemie sein, aber es ist ein großer Schritt in der Industrialisierung zukünftiger pharmazeutischer Chemikalien.
Warum ist das so? In diesem Artikel wird eine detaillierte Analyse vorgenommen. Die industrielle Massenproduktion kann die Kosten in der heutigen Welt senken, so dass kleine Moleküle zu den Hauptströmen der Arzneimittelentwicklung gehören. Im Vergleich zu großen Biomolekülen (wie Proteinen und Antikörpern) haben kleine Moleküle ein kleineres Molekülvolumen und eine einfachere Struktur, wodurch sie leichter zu synthetisieren und anzupassen sind und sich daher besser für die Verwendung als Arzneimittelkandidaten eignen. Darüber hinaus können durch die chemische Massenproduktion die Kosten für die Arzneimittelherstellung erheblich gesenkt werden.

 

Durch die Produktion im großen Maßstab können höhere Erträge erzielt und die Stückkosten des Produktionsprozesses gesenkt werden, wodurch die Arzneimittel wirtschaftlicher und erschwinglicher werden. Daher ist die chemische Massenproduktion für niedermolekulare Arzneimittel sehr wichtig, um sie für die Massenproduktion und den breiten Einsatz zugänglicher zu machen und so den Patienten mehr Wahlmöglichkeiten und erschwinglichere Therapieoptionen zu bieten.
Die Synthese kleiner Moleküle mit quaternärer Kohlenstoffstruktur ist eine der Schwierigkeiten in der chemischen Pharmazie. Die quaternäre Kohlenstoffstruktur ist eine spezielle Kohlenstoffatomstruktur in organischen Verbindungen, bei der ein Kohlenstoffatom vier kovalente Bindungen mit vier anderen Kohlenstoffatomen eingeht. Es weist in der Regel eine Morphologie auf, die den Gliedern eines Kohlenstoffatoms ähnelt, und wird daher auch als saisonales Kohlenstoffatom bezeichnet. In der organischen Chemie ist die saisonale Kohlenstoffstruktur eines der wichtigsten Zwischenprodukte, die häufig bei der Synthese von Arzneimitteln, Pestiziden und polymeren Materialien verwendet werden. Da quaternäre Kohlenstoffstrukturen die Stabilität und biologische Aktivität von Molekülen erhöhen, spielen sie eine wichtige Rolle in der organischen Synthese und der Arzneimittelforschung.

 

Einige Arzneimittel benötigen jedoch kleine Moleküle mit quartären Kohlenstoffstrukturen als einen ihrer Wirkstoffe, was eine Herausforderung für den Herstellungsprozess in der pharmazeutisch-chemischen Massenproduktion darstellt. Da der quaternäre Kohlenstoff ein Kohlenstoffatom ist, das an vier andere Kohlenstoffatome gebunden ist, spielt er in vielen Arzneimitteln eine entscheidende Rolle. Die Herstellung dieser kleinen Moleküle, die quaternäre Kohlenstoffstrukturen enthalten, war jedoch aufgrund der Komplexität und der hohen Kosten ihrer Synthese schwierig.

 

Die soeben veröffentlichten Ergebnisse bieten eine neue Lösung für dieses Problem. Wissenschaftler von Scripps Research haben entdeckt, dass kostengünstige Eisenkatalysatoren verwendet werden können, um chemische Ausgangsstoffe in Verbindungen mit quaternären Kohlenstoffstrukturen umzuwandeln. Das wichtigste Merkmal dieser Methode ist, dass sie äußerst kostengünstig ist, was sie zu einem potenziell kosteneffizienten Ansatz macht. Darüber hinaus hat die Einführung von quaternärem Kohlenstoff den Vorteil, dass sich der chemische Raum exponentiell vergrößert, was den Engpass der mangelnden Vielfalt des molekularen Rückgrats von Arzneimitteln überwinden dürfte.

 

Insbesondere Carbonsäuren und Olefine können mit Hilfe von Katalysatoren auf Eisenbasis durch einfache chemische Reaktionsbedingungen in Verbindungen mit quaternären Kohlenstoffstrukturen umgewandelt werden. Da diese chemischen Ausgangsstoffe reichlich vorhanden sind und wenig kosten, lassen sich mit diesem Ansatz nicht nur die Produktionskosten senken, sondern auch der Produktionsprozess vereinfachen.

 

 

Welche Medikamente sind aufgrund ihrer quaternären Kohlenstoffstruktur teuer?

 

Quartäre Kohlenstoffstrukturen sind in Arzneimittelmolekülen und Naturprodukten (z. B. Verapamil usw.) weit verbreitet. Der Aufbau von chiralen Zentren mit quaternärem Kohlenstoff stellt jedoch eine große Herausforderung in der organischen Synthese dar, da es zu Engpässen bei der Platzwahl und der Flexibilität der Konformation kommt. Arzneimittel mit quaternären Kohlenstoffstrukturen, wie z. B. bestimmte Krebsmedikamente, Antibiotika, Virostatika und Antipsychotika, sind aufgrund ihres komplexen Syntheseprozesses, der eine mehrstufige Reaktionssynthese und hohe Rohstoffkosten erfordert, teuer in der Herstellung. Bei der Synthese dieser Medikamente können Zwischenprodukte mit quaternären Kohlenstoffstrukturen entstehen, was die Synthese erschwert und verteuert. Daher haben Wissenschaftler versucht, neue und kostengünstigere Synthesemethoden zu finden, um die Produktionskosten solcher Arzneimittel zu senken und sie erschwinglicher und populärer zu machen.

 

Warum sind Medikamente mit kleinen Molekülen heute und in Zukunft immer noch der Hauptbestandteil von Arzneimitteln?

 

Aufgrund ihrer chemischen Vielseitigkeit, ihrer niedrigen Produktionskosten, ihrer einfachen oralen Verabreichung, ihrer hervorragenden pharmakokinetischen Eigenschaften und ihres breiten Anwendungsspektrums sind und bleiben niedermolekulare Arzneimittel die Hauptstütze der Arzneimittelentwicklung und -therapie. Ihre flexiblen chemischen Strukturen ermöglichen es, sie durch synthetische Verfahren an die therapeutischen Erfordernisse verschiedener Krankheiten anzupassen und zu optimieren, wobei sie den Vorteil haben, dass sie breitere Angriffspunkte für Medikamente bieten und leichter in Massenproduktion hergestellt werden können, was den Patienten wirtschaftlichere, bequemere und wirksamere Behandlungsmöglichkeiten bietet. Darüber hinaus können niedermolekulare Arzneimittel im Vergleich zu großmolekularen Arzneimitteln (z. B. Proteinarzneimitteln) in der Regel auf oralem Wege verabreicht werden, was bequemer ist, leichter akzeptiert wird und die Befolgung ärztlicher Ratschläge erleichtert, was zu einer höheren Compliance führt.