TY  - JOUR
A1  - Hofmann, Julian
A1  - Fayez, Shaimaa
A1  - Scheiner, Matthias
A1  - Hoffmann, Matthias
A1  - Oerter, Sabrina
A1  - Appelt‐Menzel, Antje
A1  - Maher, Pamela
A1  - Maurice, Tangui
A1  - Bringmann, Gerhard
A1  - Decker, Michael
T1  - Sterubin: Enantioresolution and Configurational Stability, Enantiomeric Purity in Nature, and Neuroprotective Activity in Vitro and in Vivo
JF  - Chemistry – A European Journal
N2  - Alzheimer′s disease (AD) is a neurological disorder with still no preventive or curative treatment. Flavonoids are phytochemicals with potential therapeutic value. Previous studies described the flavanone sterubin isolated from the Californian plant Eriodictyon californicum as a potent neuroprotectant in several in vitro assays. Herein, the resolution of synthetic racemic sterubin (1) into its two enantiomers, (R)‐1 and (S)‐1, is described, which has been performed on a chiral chromatographic phase, and their stereochemical assignment online by HPLC‐ECD coupling. (R)‐1 and (S)‐1 showed comparable neuroprotection in vitro with no significant differences. While the pure stereoisomers were configurationally stable in methanol, fast racemization was observed in the presence of culture medium. We also established the occurrence of extracted sterubin as its pure (S)‐enantiomer. Moreover, the activity of sterubin (1) was investigated for the first time in vivo, in an AD mouse model. Sterubin (1) showed a significant positive impact on short‐ and long‐term memory at low dosages.
KW  - Alzheimer′s disease
KW  - chiral resolution
KW  - circular dichroism
KW  - Eriodictyon californicum
KW  - flavonoids
KW  - sterubin
Y1  - 2020
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-215993
VL  - 26
IS  - 32
SP  - 7299
EP  - 7308
ER  - 
TY  - THES
A1  - Plochmann, Kathrin
T1  - Bioassays zur Untersuchung der biologischen Aktivität von Flavonoiden und Ermittlung eines zellulären Rezeptormoleküls von foamyviralen Vektoren
T1  - Bioassay to investigate the biological activity of flavonoids and research to discover the foamyviral receptor
N2  - Aufgrund ihrer gut dokumentierten, umfangreichen gesundheitsfördernden biologischen Aktivitäten wird den Flavonoiden eine große Bedeutung zugeordnet. Die Ergebnisse von in vitro- und Tierstudien deuten zudem darauf hin, dass diese Verbindungen bei der Prävention und Therapie von Erkrankungen wie Krebs oder Alzheimer Krankheit (AD) positive Effekte zeigen. Zur besseren Charakterisierung der Interaktion von Flavonoiden mit Krebszellen wurden von uns die Cytotoxizität verschiedener Flavonoide auf T-Lymphoblastomzellen untersucht und Strukturelemente identifiziert, welche für einen Flavonoid-induzierten Zelltod relevant sind. Weitere Studien waren der potentiell neuroprotektiven Wirkung von Flavonoiden gewidmet. Die sowohl in neuronalen Zellkulturen als auch in transgenen Alzheimer-Mäusen (TgAPPsw) festgestellte Erhöhung der sAPPα Produktion und Reduktion von Aβ-Bildung wurden mit Aktivitäts- und Expressionssteigerung der α-Sekretase ADAM-10 assoziiert. Um herauszufinden, ob Flavonoide eine neuroprotektive Wirkung zeigen, wurden erste Vorbereitungen für ein Flavonoid-Screening mit einer sowohl hAPP alsauch ADAM-10 stabil transfizierten HT1080 Zellen getroffen. Dies beinhaltete die Suche nach einer potenten siRNA/shRNA und einem effektiven Flavonoid. Im zweiten Teil der Arbeit wurden Experimente durchgeführt, um die Rolle von Heparansulfat (HS) bei der foamyviralen Anbindung an die Wirtszelle zu untersuchen. Foamyviren (FV) sind Spumaviren und gehören zur Familie der Retroviren. Bei unseren Studien wurde die Bindung von FV an Heparin, die Korrelation der Suszeptibilität verschiedener Zellen mit zellulärem HS und die Reduktion der Infektion durch lösliches Heparin sowie durch enzymatischen HS-Abbau festgestellt.
N2  - Flavonoids have well-documented, beneficial biological effects. Furthermore different in vitro- and animal-experiments indicate that these compounds demonstrate positive effects in prevention and therapy of diseases, like cancer or neurodegenerative diseases. In order to characterize the interactionsbetween flavonoids and cancer cells, we examined the cytotoxicity of different flavonoids on a human leukemia cell line and identified structure elements that could be associated to flavonoid-induced cell death. Our further studies were dedicated to the potentially neuroprotective activity of flavonoids. It has been described that in neuronal cells as well as in transgenic AD mice EGCG increases levels of sAPPα- and reduces Aβ-production. This influence of EGCG was associated with enhanced activity and expression of the α-secretase, ADAM-10. To find out, if flavonoids showed neuroprotective activity, preliminary work for a later flavonoid screening on hAPP and ADAM-10 wit stably-transfected HT1080 cells was done. This includes the determination of flavonoid candidates and research of effective siRNAs towards ADAM-10. Furtherrmore we investigated the role of heparansulfat (HS) in attachment of FV to host cell. Foamyviruses (FV) are retroviruses and belong to the subfamily of spumaretroviruses. In our studies we discovered the binding of FV on heparin, the correlation between susceptibility of different cells and cellular HS and the reduction of infectivity through soluble heparin and through enzymatic HS-degradation.
KW  - Flavonoide
KW  - Biologische Aktivität
KW  - Bioassay
KW  - Virusrezeptor
KW  - Spumaviren
KW  - T-Lymphoblastomzellen
KW  - ADAM-10
KW  - alpha-Sekretase
KW  - Cytotoxizität
KW  - T-Zell-Leukämie
KW  - Alzheimer-Krankheit
KW  - Spumaviren
KW  - Virusrezeptor
KW  - Heparansulfat
KW  - flavonoids
KW  - cytotoxicity
KW  - alzheimer's disease
KW  - foamy virus
KW  - receptor
Y1  - 2011
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-65183
ER  - 
TY  - THES
A1  - Hümmer, Wolfgang
T1  - Analyse potentiell chemopräventiv wirksamer Inhaltsstoffe von Apfelsaft
T1  - Analysis of potentially chemopreventive constituents of apple juice
N2  - Ziel dieser Arbeit war es, unbekannte (Minor)-Komponenten aus Apfelsaft zu identifizieren und deren Beitrag zur chemopräventiven Wirkung des Saftes zu bestimmen. Deren Motivation war begründet, dass bisher identifizierte niedermolekulare phenolische Verbindungen als Mischung nicht das gleiche chemopräventive Potential wie ein polyphenolangereicherter Apfelsaftextrakt aufgewiesen hatten. Zunächst wurden sieben Apfelsäfte verschiedener Erntejahre sowie 14 polyphenolangereicherte Saftextrakte auf ihre stoffliche Zusammensetzung hin untersucht. Dabei zeigte sich, dass die Polyphenolzusammensetzung der Apfelsäfte und -extrakte sowohl zwischen verschiedenen Produktionsjahren als auch abhängig von der verwendeten Produktionstechnologie stark variierte. Insbesondere der durch enzymatische Tresterverflüssigung erhaltene Saftextrakt (AE03B) wies eine deutliche Anreicherung an Quercetin- und Phloretinglycosiden sowie eine Abreicherung an phenolischen Säuren auf. Die Klärung von trüben Säften hatte keinen signifikanten Einfluss auf die Verteilung niedermolekularer Flavonoide. Tendenziell waren die Extrakte der trüben Säfte leicht an Phloretinglycosiden abgereichert. Im Gegensatz dazu wurde eine leichte Anreicherung der phenolischen Säuren in den untersuchten klaren Säften im Vergleich zu den trüben festgestellt. Der Gehalt hochmolekularer Procyanidine variierte in den untersuchten Säften und Saftextrakten produktions- und sortenbedingt ebenfalls stark. An klaren und trüben Säften einer Charge wurde eine signifikante Abnahme sowohl des Gehaltes als auch des mittleren Polymerisationsgrades durch den Klärungsprozess nachgewiesen. Ferner zeigten Reinfruchtsäfte aus Mostapfelsorten höhere Gehalte und mittlere Polymerisationsgrade als verschnittene Apfelsäfte mit einem Anteil an Tafeläpfeln. Als nicht phenolische Bestandteile wurden in den Säften und Saftextrakten (R)-Oktan-1,3-diol, (R)-5-(Z)-Okten-1,3-diol, 3-Hydroxy-2-pyron und 3-Hydroxy-beta-damascon detektiert. Zwei ausgewählte Saftextrakte aus den Jahren 2004 und 2006 wurden unter Zuhilfenahme unterschiedlicher präparativer Trennmethoden fraktioniert. Im Verlauf der Auftrennung wurden durch präparative Isolierung Quercetin, Qercetin-3-O-glucosid, Quercetin-3-O-galactosid, 3-Hydroxyphloretin-2’-glucosid, 3-Hydroxyphloretin-2’-xyloglucosid, Phloretin-2’-xyloglucosid und Phloretin-2’,4’-diglucosid erhalten. Die erhaltenen Subfraktionen und Reinstoffe wurden in vitro auf ihre Hemmwirkung der Proteintyrosinkinase (PTK) des epidermalen Wachstumsfaktor-Rezeptor (EGFR) untersucht. Darüber hinaus wurden die antioxidativen (DPPH, ORAC, X/XO), die antiinflammatorischen und antihormonellen (COX-1, CYP19) Eigenschaften sowie die Fähigkeit zur Modulation des Fremdstoffmetabolismus (CYP1A, QR) überprüft. Die Procyanidine des Apfels erwiesen sich in Abhängigkeit ihres Polymerisationsgrades als starke Inhibitoren der PTK des EGFR. So zeigten ausschließlich hochpolymere Procyanidine enthaltende Fraktionen (NP.4 und NP.5) eine deutlich stärkere Hemmung als Fraktionen, die nur aus niedermolekularen phenolischen Verbindungen zusammengesetzt waren. Auf die Enzyme Cytochrom P450 1A und Aromatase (CYP19) hatten die Procyanidine ebenfalls einen entscheidenden Einfluss. Die antioxidativen Eigenschaften der Apfelsaftextrakte waren sowohl vom Gehalt polymerer Procyanidine als auch von dem niedermolekularer Polyphenole abhängig. Die für die Apfelsaftextrakte nachgewiesenen Radikalfängereigenschaften und die Hemmung der Superoxidanionbildung wurden für beide Gruppen ebenfalls bestätigt. Dahingegen wurden Peroxylradikale im ORAC-Test fast ausschließlich von niedermolekularen Verbindungen abgefangen. Die 3-Hydroxyphloretin(glycoside) zeigten, mit Ausnahme des Xyloglucosids, am EGFR eine stärkere inhibitorische Wirkung als die entsprechenden Phloretin(glycoside). Die Untersuchung der Enzyme des Fremdstoffmetabolismus zeigte ein uneinheitliches Bild. So war Phloretin ein effektiverer Hemmstoff der CYP1A im Vergleich zum 3-Hydroxyphloretin. Bei den Glycosiden zeigten 3-Hydroxyphloretin-2’-glucosid die etwas bessere Wirkung. Ähnlich verhielt es sich bei der antioxidativen Kapazität. Die 3-Hydroxyphloretin(glycoside) wiesen im DPPH und X/XO-Assay eine größere Aktivität auf. Hydroxylperoxidradikale wurden nur durch das dihydroxylierte freie Aglykon besser abfangen. Weiterhin wurde mit 3-Hydroxy-beta-damascon erstmals ein hochpotenter Induktor der Chinonreduktase in Apfelsaft identifiziert. Die in dieser Arbeit erlangten Erkenntnisse hinsichtlich der neu identifizierten bioaktiven Inhalsstoffe leisten einen Beitrag zum besseren Verständnis der potentiell chemopräventiven Wirkungen von (trüben) Apfelsäften. Ferner ist die Quantifizierung dieser Substanzen in technologisch unterschiedlich behandelten Säften für weiterführende Studien von Relevanz.
N2  - The aim of the present work was to identify new (minor) components in apple juice and to determine their contribution to the chemopreventive potential of the juice. Motivation for this work were previous findings, demonstrating that known, low-molecular phenolic compounds, as a mixture, did not exhibit the same chemopreventive potential as polyphenol-enriched apple juice extract. Therefore seven apple juices of different years of harvest as well as 14 polyphenol-enriched apple juice extracts have been examined with respect to their chemical composition. It was shown, that the polyphenol composition of the apple juices and -extracts differed markedly, depending both on the year of production and the production technology applied. Most notably, juice extract AE03B, produced by enzymatic pomace treatment, showed a significant enrichment of quercetin and phloretin glycosides as well as a depletion of phenolic acids. Clarification of cloudy apple juices had no significant effect on the composition of the low molecular polyphenol fraction. By tendency, extracts obtained from cloudy juices contained slightly less phloretin glycosides compared to clear juice extracts, whereas clear juices showed a low enrichment of phenolic acids compared to cloudy juices. High variations in high molecular procyanidins were observed in the examined apple juices and apple juice extracts, depending on conditions of production and the apple varieties used. Considering clear and cloudy juices of one batch, procyanidin content and their mean degree of polymerisation were reduced significantly by the process of clarification. Furthermore, higher contents and higher mean degrees of polymerisation were found in juices deriving from one cider apple variety than in juices blended with dessert apples. (R)-Octane-1,3-diol, (R)-5-(Z)-octene-1,3-diol, 3-hydroxy-2-pyrone and 3-hydroxy-β-damascone were non-phenolic ingredients of the examined apple juices and apple juice extracts. Two selected apple juice extracts produced in 2004 and 2006 were fractionated using different preparative chromatographic methods. In the course of preparative fractionations, the substances quercetin, quercetin 3-O-glucoside, quercetin 3-O-galactoside, phloretin 2’-xyloglucoside, 3-hydroxyphloretin 2’-glucoside, 3-hydroxyphloretin 2’-xyloglucoside, und phloretin 2’,4’-diglucoside were obtained. Obtained subfractions and pure substances were tested in vitro for their inhibitory potentials with respect to protein tyrosine kinase (PTK) at the epidermal growth factor receptor (EGFR). In cancer cells this receptor is overexpressed and contributes to unregulated growth. Furthermore, antioxidative (DPPH, ORAC, X/XO), antiinflammatory and antihormonal (COX-1, CYP19) properties as well as the ability to modulate enzymes of xenobiotic metabolism (CYP1A, QR) were investigated. Apple procyanidins showed, depending on their degree of polymerisation, strong inhibition of the PTK at the EGFR. So fractions containing exclusively high-polymeric procyanidins (NP.4 and NP.5) showed a clearly stronger inhibition than fractions containing only low-molecular polyphenols. Procyanidines also had a decisive impact on the enzymes cytochrom P450 1A and aromatase (CYP19). Antioxidative properties of apple juice extracts were dependent on the content of both, polymeric procyanidins and low-molecular polyphenols. On the one hand both phenolic groups contributed to the radical scavenging properties and to an inhibition of superoxide anion generation, attested to the examined apple juice extracts. On the other hand, peroxyl radicals generated during the ORAC assay were only quenched by low molecular compounds. The inhibitory potential of the isolated 3-hydroxyphloretin (glycosides) with respect to the protein tyrosine kinase of the epidermal growth receptor was greater than of their corresponding phloretin (glycosides), except for the xyloglucoside. Inconsistent results were obtained from investigations of xenobiotic metabolising enzymes. So, phloretin was a more effective inhibitor of CYP1A than 3-hydroxphloretin, whereas, regarding the glycosides, 3-hydroxyphloretin glycosides were more effective. Likewise, 3-hydroxyphloretin (glycosides) exhibited slightly better radical scavenging activities in the DPPH and X/XO assays than their non-hydroxylated analogs. Only the dihydroxylated free aglycon scavenged hydroxyl peroxide radicals more successfully. Furthermore, 3-hydroxy-beta-damascone was identified as a highly potent quinone reductase inductor from apple juice for the first time. Findings obtained in this work concerning newly identified bioactive compounds con-tribute to a better understanding of the potential chemopreventive effect of (cloudy) apple juices. Furthermore, quantification of these substances in apple juices, treated differently with respect to technological issues, is of relevance for further studies.
KW  - Polyphenole
KW  - Flavonoide
KW  - Analytische Chemie
KW  - Procyanidine
KW  - flavonoids
KW  - polyphenols
KW  - procyanidins
KW  - apple juice
KW  - fractionation
Y1  - 2009
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-37098
ER  - 
TY  - THES
A1  - Schäfer, Angelika Ingrid
T1  - Effekte von Bestandteilen und Metaboliten eines Rindenextraktes von Pinus maritima (Pycnogenol®) auf pathophysiologische Aspekte des metabolischen Syndroms
T1  - Effects of compounds and metabolites of a pine bark extract fromPinus maritima (Pycnogenol®) on pathophysiological aspects of the metabolic syndrom
N2  - In klinischen Studien konnte gezeigt werden, dass Pycnogenol® aufgrund seiner antiinflammatorischen, antioxidativen, antihypertensiven und blutglucosesenkenden Eigenschaften Vorteile für Patienten mit Prädiabetes oder Typ 2 Diabetes als Ergänzung zur konventionellen antidiabetischen Medikation haben kann. Ziel der vorliegenden Arbeit war es, die bisher wenig erforschten molekularen Prozesse zu untersuchen und die für die beobachteten Effekte verantwortlichen Bestandteile bzw. Metabolite von Pycnogenol zu identifizieren. Oxidativer Stress spielt eine wichtige Rolle bei der Pathogenese von Diabetes und diabetischen Komplikationen. Die bekannten Bestandteile und Metabolite des Kiefernrindenextraktes Protocatechusäure, Gallussäure, Kaffeesäure und M1 zeigten in in vitro Assays ein stärkeres antioxidatives Potential als Ascorbinsäure. Die perorale Einnahme des Extraktes über 5 Tage bewirkte bei 2 von 5 Probanden eine Verbesserung der antioxidativen Aktivität des Serums. Somit kann Pycnogenol dazu beitragen, das bei Diabetes-Patienten verminderte antioxidative Abwehrsystem zu stärken. Entzündungsprozesse treten als Folge von Insulinresistenz, Hyperglykämie und Hyperlipidämie auf. Daher wurde der Einfluss des Rindenextraktes auf die Sekretion von TNF- und die Aktivität der COX-Enzyme getestet, die bei Diabetes erhöht sind. Nach peroraler Einnahme von Pycnogenol war eine statistisch nicht signifikante Zunahme der TNF- Sekretion in Zellkulturüberständen humaner Monocyten nach Inkubation mit Serumproben festzustellen. Die antiinflamma-torischen Effekte sind somit nicht durch die Reduktion der TNF- Sekretion zu erklären. Des Weiteren wurde ein moderater inhibitorischer Effekt auf die Aktivität von COX-1 und COX-2 ex vivo verzeichnet. Die unselektive Hemmung der Enzyme ist mit klassischen NSAIDs vergleichbar. Da bereits 30 min nach Einnahme des Extraktes ein Hemmeffekt auf die enzymatische Aktivität ex vivo zu erkennen war, konnte auf eine schnelle Bioverfügbarkeit von biologisch aktiven Verbindungen aus Pycnogenol geschlossen werden. Die COX-Hemmung liefert somit eine partielle Erklärung für die in vivo beobachtete antiinflammatorische Aktivität und Hemmung der Thrombocytenaggregation durch den Extrakt. Chronische Hyperglykämie gilt als Leitbefund bei Diabetes mellitus. Es sind diverse Ansatzpunkte denkbar, um der Ursache Insulinresistenz entgegenzuwirken. Der Kiefernrindenextrakt erwies sich in vitro als 200-fach effektiver bei der Hemmung der -Glucosidase als Acarbose. Dabei wurden die tetrameren und höher oligomeren Procyanidine als aktive Substanzen identifiziert und die Reduktion der Enzymaktivität diesen zugeschrieben. Hierdurch kann eine Verlangsamung der Glucoseresorption und somit eine Vermeidung von postprandialen Glucosespitzen erzielt werden, wodurch die klinisch beobachtete antidiabetische Wirkung von Pycnogenol erklärt werden könnte. Des Weiteren wurde ein auf PPAR- spezifischer ELISA entwickelt, da bisher PPAR- nur indirekt durch Aktivitätsmessung von Reportergenen bestimmt wurde. Die Inkubation von humanen Monocyten mit M1 bzw. Rosiglitazon in deren jeweiligen Plasmakonzentrationen bewirkte eine geringfügige Zunahme der Konzentration des ligandenaktivierten und DNA-bindungsfähig gemachten PPAR- im Vergleich zu unbehandelten Zellen. Eine durch den Metaboliten M1 bewirkte Aktivierung von PPAR-, die unter anderem zur Verbesserung der Sensitivität der Insulinrezeptoren führt, konnte hier nicht eindeutig nachgewiesen werden. Eine reduzierte Expression von GLUT-4 auf der Zelloberfläche ist an der Entstehung von Insulinresistenz beteiligt. Durchflusszytometrische Messungen zeigten, dass bei 24-stündiger Vorinkubation von Adipocyten Rosiglitazon wie auch M1 eine Zunahme der GLUT-4 Dichte im Vergleich zur Kontrolle bewirkten. M1 könnte somit durch Steigerung der Exocytose von GLUT-4 die Glucoseverwertung erhöhen und so die Blutglucosespiegel senken. Adipositas gilt als Risikofaktor für Diabetes mellitus und wird durch viele Antidiabetika begünstigt. Pycnogenol, (+)-Catechin, Ferulasäure, Protocatechusäure, (±)-Taxifolin, Fraktion I und M1 bewirkten in vitro eine Reduktion der intrazellulären Lipidakkumulation aufgrund der Hemmung der Adipogenese. Ob die im humanen Organismus erreichten Konzentrationen nach oraler Einnahme des Extraktes ausreichen, um die Adipocyten-Differenzierung signifikant zu hemmen, bleibt zu klären. Die Ergebnisse der vorliegenden ex vivo und in vitro Untersuchungen liefern einen Ansatz zur Erklärung der beobachteten klinischen Effekte auf molekularer Ebene.
N2  - In clinical trials it has been shown that Pycnogenol® might be advantageous for patients with Typ 2 diabetes in addition to a conventional antidiabetic medication due to its antiinflammatory, antioxidant, antihypertensive and blood glucose-lowering abilities. The aim of this study was to investigate the underlying molecular processes and to identify the compounds and metabolites of Pycnogenol responsible for the observed effects. Oxidative stress plays a pivotal role in the pathogenesis of diabetes and diabetic complications. The known compounds and metabolites of the pine bark extract protocatechuic acid, gallic acid, caffeic acid and M1 revealed a greater antioxidant potential than ascorbic acid in in vitro assays. Peroral intake of the extract for 5 days lead to an improvement of the antioxidant activity of serum in 2 of 5 volunteers. Thus, Pycnogenol could possibly contribute to a reinforcement of the reduced antioxidant body’s defense system in diabetic patients. Inflammatory processes are a consequence of insulin resistance, hyper¬glycemia and hyperlipidemia. Thus the influence of the pine bark extract on the secretion of TNF- and the activity of the COX-enzymes was tested, which are elevated in diabetes. After peroral intake of Pycnogenol a statistically non-significant increase in TNF- secretion in cell culture supernatants of human monocytes after incubation with serum samples was determined. Hence the antiinflammatory effects cannot be explained with the reduction of TNF- secretion. Furthermore a moderate inhibitory effect on the activity of COX-1 and COX-2 ex vivo was observed. The non-selective inhibition of the enzymes is comparable to classic NSAIDs. Since an inhibitory effect on the enzymatic activity was already detected after 30 min after intake of the extract, a fast bioavailibility of biologically active compounds from Pycnogenol was implied. The inhibition of COX provides a partial explanation for the antiinflammatory activity and inhibition of platelet aggregation by the extract observed in vivo. Chronic hyperglycemia is implicated in diabetes mellitus. Several approaches are feasible to counteract the underlying insulin resistance. The pine bark extract proved to be 200 times more effective in inhibiting -glucosidase in vitro than acarbose. The tetrameric and higher oligomeric procyanidines were identified as active compounds reducing the enzymatic activity most potently. This mechanism allows to slow down glucose resorption and thus prevent postprandial glucose peaks which would explain the clinically observed antidiabetic effect of Pycnogenol. Furthermore an ELISA specific to PPAR- was developed; until then PPAR- had only been determined by indirect measuring of reporter gene activity. The incubation of human monocytes with M1 and rosiglitazon, respectively, in their plasma concentrations resulted in a slight increase of the concentration of the ligand-activated and DNA-binding-enabled PPAR- in comparison to untreated cells. The activation of PPAR- by metabolite M1, which leads among others to an improved sensitivity of insulin receptors, could not be clearly verified. A reduced expression of GLUT-4 on the cell surface is implicated in the development of insulin resistance. Flow cytometric measurements revealed that the incubation of adipocytes with rosiglitazone as well as M1 for 24 h resulted in an increase of GLUT-4 density in comparison to the control. Thus, M1 might possibly increase glucose utilization by increasing the exocytosis of GLUT-4 and consequently lower blood glucose levels. Obesity is a risc factor for diabetes mellitus and is promoted by several antidiabetic drugs. Pycnogenol, (+)-catechin, ferulic acid, protocatechuic acid, (±)-taxifolin, fraction I and M1 evoked a reduction in intracellular lipid accumulation in vitro due to the inhibition of adipogenesis. It needs to be clarified if blood concentrations after oral intake of the extract are sufficient to inhibit adipocyt differentiation significantly in vivo. The results of the present ex vivo and in vitro investigations provide a basic approach to explain the clinically observed antidiabetic effects of Pycnogenol on molecular level.
KW  - Diabetes mellitus
KW  - Extrakt
KW  - Antioxidans
KW  - Radikalfänger
KW  - Prostaglandinsynthase
KW  - Metabolisches Syndrom
KW  - Pinus maritima
KW  - Flavonoide
KW  - Procyanidine
KW  - alpha Glucosidase
KW  - Cyclooxygenase
KW  - metabolic syndrome
KW  - flavonoids
KW  - glucose lowering
KW  - plant extract
KW  - antioxidant
Y1  - 2007
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-25066
ER  - 
TY  - THES
A1  - Labib, Samira
T1  - Ex-vivo-Studien zum intestinalen Metabolismus von Flavonoiden
N2  - Das erste Ziel der vorliegenden Arbeit war, ein Modell zu etablieren, mit dessen Hilfe Interaktionen zwischen Flavonoiden und Dickdarmbakterien schnell und zuverlaessig erfasst werden koennen, ohne hierzu aufwendige Humanstudien einzusetzen. Zu diesem Zweck wurde Schweine-Caecum eingesetzt; Mensch und Schwein weisen eine grosse Aehnlichkeit hinsichtlich der Anatomie und Physiologie des Gastrointestinaltraktes auf. In einer speziell entwickelten Anaerobenkammer erfolgte unter anoxischen Bedingungen die Inkubation von Modellverbindungen wie Quercetin (3,5,7,3',4'-Pentahydroxyflavon), ein hinsichtlich seiner Metabolisierung schon ausfuehrlich untersuchtes Flavonol, Chrysin (5,7-Dihydroxyflavon), Naringenin (5,7,4'-Trihydroxyflavanon) und Hesperetin (5,7,3'-Trihydroxy-4'-methoxyflavanon) mit dem Caecum-Inhalt. Die Identifizierung und Strukturaufklaerung der im Zeitraum von 24 h gebildeten Metabolite erfolgte mittels Hochleistungs-fluessigchromatographie-Diodenarray-Detektion (HPLC-DAD), HPLC-Elektrospray-Ionisierung-Tandemmassenspekrometrie (ESI-MS/MS) und Kapillargaschromatographie-Massenspektrometrie (HRGC-MS). Unter den gewaehlten experimentellen Bedingungen wandelte die Schweine-Caecum-Mikroflora Quercetin in Phloroglucin, 3,4-Dihydroxyphenylessigsaeure und 3,4-Dihydroxytoluol um. Das Flavon Chrysin wurde hingegen nicht abgebaut. Naringenin wurde zu 3-(4-Hydroxyphenyl)-propionsaeure und 3-Phenylpropionsaeure metabolisiert; aus Hesperetin entstanden via Eriodictyol Phloroglucin und 3-(3-Hydroxyphenyl)-propionsaeure. Der mittels HPLC-DAD-Analytik untersuchte zeitliche Verlauf des mikrobiellen Abbaus von Quercetin, Naringenin und Hesperetin zeigte einen langsamen Abbau von Naringenin im Gegensatz zur schnellen Metabolisierung von Quercetin und Hesperetin. Die erhaltenen Resultate stimmten mit Literaturergebnissen sehr gut ueberein und belegten somit die Anwendbarkeit von Schweine-Caecum als geeignetes ex-vivo-Modell zur Untersuchung des intestinalen Metabolismus von Flavonoiden. Mit dem entwickelten Modell wurde in weiteren Studien die Biotransformation ausgewaehlter Flavonoide im Dickdarm simuliert. Neben Ringspaltungen, Hydrolyse, Demethylierungs- und Dehydroxylierungsreaktionen entstanden bevorzugt aromatische Carbonsaeuren. So wurde beispielhaft das erstmals auf seine intestinale Metabolisierung untersuchte Hispidulin (5,7,4'-Trihydroxy-6-methoxyflavon) – ein hoch wirksamer Benzodiazepinrezeptor-Ligand – durch die Schweine-Caecum-Mikroflora rasch zu Scutellarein O-demethyliert, welches dann langsam zu 3-(4-Hydroxyphenyl)-propionsaeure weiter abgebaut wurde. Anhand der beobachteten Abbaukinetik ergab sich der Hinweis, dass Flavonoide in Abhaengigkeit von ihrem jeweiligen Substitutionsmuster unterschiedlich schnell von den Darmbakterien umgesetzt werden. Da auch Ausmass und Geschwindigkeit des Abbaus von Flavonoiden deren Bioverfuegbarkeit beeinflussen, war es ein weiteres Ziel dieser Arbeit zu ueberpruefen, inwieweit ein Zusammenhang zwischen Hydroxylierungsgrad des B-Ringes von Flavonoiden und deren mikrobiellen Abbaurate besteht. Hierzu wurden Flavonole, d.h. Galangin (3,5,7-Trihydroxyflavon), Kaempferol (3,5,7,4'-Tetrahydroxyflavon) und erneut Quercetin sowie Flavone, d.h. Chrysin, Apigenin (5,7,4'-Trihydroxyflavon) und Luteolin (5,7,3',4'-Tetrahydroxyflavon), die sich jeweils lediglich im Hydroxylierungsgrad des B-Ringes unterscheiden, ausgewaehlt und als Substrate (in jeweils gleicher Konzentration) fuer die Umsetzung durch Schweine-Caecum-Mikroflora gleicher Donoren eingesetzt. Der mikrobielle Abbau wurde ueber einen Zeitraum von 24 Stunden mittels HPLC-DAD-Analysen verfolgt. Ein Vergleich der mikrobiellen Umsetzungsraten der geprueften Flavonole und Flavone liess den Schluss zu, dass unabhaengig von der Flavonoid-Unterklasse eine Hydroxylierung in Position C-4' des B-Ringes den Abbau von Flavonoiden foerdert (bei den Flavonen sogar erst ermoeglicht) und dass eine zusaetzliche Hydroxylierung des B-Ringes keinerlei Einfluss auf den Abbau hat. Die Ergebnisse dieser Studie lassen weiterhin vermuten, dass die Hydroxylierung in Position C-3 des C-Ringes eine foerdernde Rolle im Abbau von Flavonoiden durch caecale Mikroflora spielt. Im Rahmen dieser Arbeit erfolgten ferner Untersuchungen zur Interaktion von Flavonoiden mit alpha-Glucosidase aus Schweine-Caecum. Als potentielle Hemmstoffe kamen die Flavone Scutellarein, Baicalein und Luteolin zur Verwendung; als Substrate wurden p-Nitrophenyl-alpha-D-glucopyranosid und Saccharose eingesetzt. Fuer keines der eingesetzten Flavonoide war ein Einfluss auf die Aktivitaet der alpha-Glucosidase festzustellen. Diese Ergebnisse weisen auf strukturelle Unterschiede zwischen bakteriellen alpha-Glucosidasen und solchen aus dem Duenndarm der Saeugetiere hin, bei denen fuer u. a. Scutellarein und Baicalein hohe alpha-Glucosidase-Inhibitor-Aktivitaet beschrieben worden ist.
N2  - The first objective of the present work was to establish a model that allows us to study the interactions between flavonoids and the large intestine bacteria rapidly and reliably without using complex human study. For this purpose the pig caecum was used; human and pig exihibit a large similarity regarding anatomy and physiology of the gastrointestinal tract. In a special developed anaerobic chamber model compounds such as quercetin (3,5,7,3',4'-pentahydroxyflavone), a flavonol whose metabolism has already been studied thoroughly, chrysin (5,7-dihydroxyflavone), naringenin (5,7,4'-trihydroxyflavanone) and hesperetin (5,7,3'-trihydroxy-4'-methoxyflavanone) were incubated under anoxic conditions with the caecum contents. Identification and structural elucidation of the metabolites formed within 24 h of incubation were performed by high-performance liquid chromatography- diode array detection (HPLC-DAD), HPLC-electrospray ionizationtandem mass spectrometry (ESI-MS/MS) and high-resolution gas chromatography-mass spectrometry (HRGC-MS). The pig caecal microflora converted quercetin, under the experimental conditions used, to phloroglucinol, 3,4-dihydroxyphenylacetic acid und 3,4-dihydroxytoluene. However, the flavon chrysin was not degraded. Naringenin was metabolized to 3-(4-hydroxyphenyl)-propionic acid and 3-phenylpropionic acid. Hesperetin was transformed via eriodictyol to phloroglucinol and 3-(3-hydroxyphenyl)-propionic acid. The time course of microbial conversion of quercetin, naringenin and hesperetin was determined by HPLC-DAD-analysis, revealing slow degradation of naringenin and rapid transformation of quercetin and hesperetin. The obtained results are in full agreement with literature data and demonstrate the use of pig caecum as a suitable ex vivo model for studying the intestinal metabolism of flavonoids. In further studies the developed model was used in order to simulate the biotransformation of selected flavonoids in the large intestine. Among ring fission, hydrolysis, demethylation and dehydroxylation reactions the formation of aromatic acids was preferred. For example, hispidulin (5,7,4'-trihydroxy-6-methoxyflavone) – a potent ligand of the central human benzodiazepine receptor – was rapidly O-demethylated by the caecal microflora to scutellarein. The subsequent degradation of scutellarein to 3-(4-hydroxyphenyl)-propionic acid proceeded slowly. The observed degradation kinetics indicated that the time the gut bacteria need to metabolize the flavonoids depends on the flavonoids substitution pattern. Since extent and kinetics of degradation of flavonoids also affect the bioavailability of flavonoids, a further aim of this work was to examine to what extent a correlation between the hydroxylation grad of the B-ring of flavonoids and their microbial degradation rates exist. Therefore, selected flavonols, i.e. galangin (3,5,7-trihydroxyflavone), kaempferol (3,5,7,4'-tetrahydroxyflavone) and quercetin as well as flavones, i.e. chrysin, apigenin (5,7,4'-trihydroxyflavone) and luteolin (5,7,3',4'-tetrahydroxyflavone), which differ only in their hydroxylation patterns on the B-ring were used (in same concentration, respectively) as substrates for the fermentation by caecal microflora from the same donors, and the microbial degradations were continuously, over 24 h, analyzed by HPLC-DAD. Comparison of the microbial degradation rates of the flavonols and flavones under study led to the conclusion that the presence of a hydroxy group in 4'-position at the B-ring, regardless of the flavonoid subclass, enhances the degradation of flavonoids, and an additional hydroxy group at the B-ring does not affect the degradation degree of flavonoids. In addition, it can be assumed, according to the results of this study, that the presence of a hydroxy group in 3-position at the C-ring enhances the microbial transformation of flavonoids. Furthermore the interactions of flavonoids with alpha-glucosidase from the pig caecum were investigated in the context of this work. The flavones scutellarein, baicalein and luteolin were used as potential alpha-glucosidase inhibitor in these experiments. p-Nitrophenyl-alpha-D-glucoside and sucrose served as substrates. None of the tested flavonoids showed an inhibitory activity against á-glucosidase from the pig caecum. These results indicate structural differences between bacterial alpha-glucosidase and mammalian intestinal alpha-glucosidase, as against rat intestinal alpha-glucosidase some flavonoids, for example scutellarein and baicalein, showed a potent inhibitory activity.
KW  - Flavonoide
KW  - Blinddarm
KW  - Schwein
KW  - Stoffwechsel
KW  - Flavonoide
KW  - Schweine-Caecum-Modell
KW  - Metabolismus
KW  - Hispidulin
KW  - flavonoids
KW  - pig-caecum-model
KW  - metabolism
KW  - hispidulin
Y1  - 2006
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-18466
ER  - 
TY  - THES
A1  - Kolb, Christiane
T1  - Untersuchungen zur Erfassung und Bewertung der UV-Abschirmung bei Kulturvarietäten verschiedener Nutzpflanzenarten
T1  - Investigations on recording and evaluation of UV-screening in varieties of different crops
N2  - In dieser Arbeit wurden unter naturnahen Bedingungen die Effekte von UV-Strahlung auf die Akkumulation löslicher phenolischer Komponenten und die epidermale UV-Transmission in vivo bei Kulturvarietäten di- und monokotyler Arten untersucht. Durch die Versuchsanordnungen konnten die Effekte der spektralen Bereiche der UV-A- und UV-B-Strahlung von denen des sichtbaren Bereichs getrennt betrachtet werden. Visuelle Schadensevaluierungen und die Erfassung der variablen Chlorophyllfluoreszenz dienten der Beurteilung einer durch Strahlungseinflüsse bedingten Schädigung der untersuchten Organe. In kurzfristigen Experimenten erfolgte bei unter Schwachlichtbedingungen angezogenen Pflanzen eine rasche Verringerung der epidermalen UV-Transmission, die durch UV-Strahlung induziert oder verstärkt wurde. Dies stimmte für alle untersuchten Arten (Vitis vinifera, Hordeum vulgare, Avena sativa und Triticum aestivum) überein. Hingegen war in keinem Fall eine durch UV verstärkte Inhibierung der Photosynthese, bestimmt über die variable Chlorophyllfluoreszenz (FV/FM), zu erkennen. Zwischen der epidermalen Transmission für UV-A- und UV-B-Strahlung wurde bei allen drei monokotylen Arten ein strikt linearer Zusammenhang festgestellt. Dieser Zusammenhang bestand jedoch nicht für die untersuchten Organe in V. vinifera. Bei Vitis vinifera und Hordeum vulgare wurde über HPLC- Analytik eine positive Wirkung besonders der UV-B-Strahlung auf die Akkumulation der Flavonoide sowohl kurz- als auch langfristig nachgewiesen. Bei V. vinifera wurden die für Blätter bereits festgestellten Zusammenhänge (Kolb et al., 2001) an Beeren untersucht. Es wurden einerseits allgemeine Reaktionsmuster auf kurz- und langfristige UV- Exposition erfasst, und andererseits zwei Kulturvarietäten (cv. Bacchus und Silvaner) verglichen, deren Anfälligkeit für ein strahlungsbedingtes Schadsymptom unterschiedlich war. In allen Experimenten konnten ohne UV-Strahlung keine nennenswerten Mengen an Flavonoiden gebildet werden. Die löslichen Hydroxyzimtsäurederivate (HZS) hingegen waren bei den Beeren von der Art der Exposition weitgehend unabhängig. Die Identität der phenolischen Komponenten wurde über HPLC, UV-Spektroskopie, sowie Massenspektrometrie abgeklärt. Ihre Lokalisation in mehreren Zelllagen der Beerenhaut wurde durch Epifluoreszenzmikroskopie gezeigt. Der Einfluss des physiologischen Stadiums der Beeren auf die Akkumulation einzelner phenolischer Komponenten wurde durch Verwendung verschiedener Reifeindikatoren belegt. Im Vergleich zu den Blättern wurden Unterschiede bezüglich der Akkumulation der HZS festgestellt, während für die Akkumulation der Flavonoide weitgehend Übereinstimmung herrschte. Anders als bei den Blättern konnte bei den Beeren die fluorometrisch bestimmte epidermale Transmission nur zum Teil auf die Absorption der phenolischen Extrakte zurückgeführt werden. Die qualitativen Substanzmuster stimmten zwischen den Beeren der beiden Sorten überein, es konnten aber signifikante Unterschiede bezüglich der Quantität einzelner Komponenten festgestellt werden. Zwei bisher unter "Sonnenbrand" zusammengefasste Schadbilder konnten voneinander getrennt dargestellt werden. Eines der beiden wurde eindeutig durch UV- Strahlung induziert, wobei UV-B die Intensität verstärkte. Das Ziel, einen praxisrelevanten Bezug zwischen dem Schadbild der nicht-parasitär bedingten Blattverbräunung (NBV) bei Gerste und der Akklimatisation an verschiedene Strahlungsbedingungen herzustellen, bedingte eine Festlegung auf ausdifferenzierte Blätter adulter Pflanzen anstelle von Primärblättern. Die Auswahl der Kulturvarietäten bei H. vulgare erfolgte im Hinblick auf unterschiedliche Anfälligkeit für NBV. Zwischen den Sorten konnte jedoch bezüglich der Anpassungsfähigkeit der epidermalen UV-Transmission an die unterschiedlichen Strahlungsbedingungen kein eindeutiger Unterschied ermittelt werden. Die epidermale UV-Transmission in vivo wurde bei H. vulgare ebenfalls mit der Absorption von Extrakten löslicher phenolischer Komponenten in Beziehung gesetzt und mit der für die Blätter von V. vinifera gefundenen Relation verglichen. Übereinstimmend konnten ca. 80% der Transmissionseigenschaften über die Absorption der Extrakte erklärt werden. Dennoch bestanden deutliche Unterschiede in der Art der Relationen. Über HPLC-Analytik und UV-Spektroskopie wurden bei H. vulgare die löslichen phenolischen Komponenten in Derivate einzelner Flavonoide unterteilt. Die löslichen HZS hatten im Gegensatz zu V. vinifera nur einen geringen Anteil an der Gesamtmenge der phenolischen Substanzen. Das Substanzmuster der beiden Varietäten stimmte überein; teilweise auftretende Konzentrationsunterschiede bezüglich der Flavonoide insgesamt bzw. einzelner Komponenten waren zwischen den verschiedenen Experimenten nicht konsistent. Ein Zusammenhang zwischen der UV-Exposition und dem Auftreten oder der Intensität des Schadbildes NBV konnte nicht festgestellt werden.
N2  - In this study, the effects of UV radiation on accumulation of soluble phenolic compounds and on epidermal UV transmittance in vivo were investigated under close to nature conditions. Varieties of different crop species, of both dicots and monocots, were examined. The experimental design allowed to distinguish between effects of UV-B, UV-A and visible radiation. Inhibition of photosynthesis, measured by FV/FM, and observable damage caused by exposure to the different light regimes were determined. In plants grown under shaded conditions in the greenhouse, short time outdoor exposure resulted in fast reduction of epidermal UV transmittance. This effect was spe-cifically enhanced by UV radiation and was observed in all species investigated (V. vinifera, H. vulgare, A. sativa and T. aestivum). In contrast, inhibition of photosynthesis did not occur in all species. A good correlation was found between epidermal transmittance for UV-B and UV-A radiation in all of the monocot species investigated. This correlation, however, was not observed in V. vinifera. Flavonoid contents were determined in V. vinifera and H. vulgare by HPLC. Flavonoid synthesis was particularly enhanced by exposure to UV-B radiation. For V. vinifera, the study concentrated on long and short term effects of UV exposure on grapes and the data were related to recently reported UV effects on grape leaves (Kolb et al., 2001). Two white grapevine varieties (cv. Bacchus and cv. Silvaner) were compared. The two varieties differ in their sensitivity for "sunburn" a syndrome which typically occurs during periods of high light intensities. Phenolic compounds were examined by HPLC analysis, UV spectroscopy, and mass spectrometry. Phenolics of berries of the two varieties were similar and agreed with the phenolic substances determined in leaves. In all experiments, the amounts of flavonoids synthesised in absence of UV radiation were negligible. Under outdoor conditions, however, significant differences between the two berry types in the amount of phenolic compounds were determined. It was also shown that these variations are modulated by the prevailing developmental stage of grapes. Similar to leaves, UV-B radiation stimulated flavonoid synthesis in grapes. Different from leaves, synthesis of soluble hydroxycinnamic acids was not stimulated by high visible radiation. Furthermore, in leaves fluorescence microscopy demonstrated that phenolics are especially concentrated in the epidermal layer, whereas in grapes, phenolics appear to occur at elevated concentrations in several layers of the skin. The relationship between fluorometrically determined UV absorbance of grape skins and UV absorbance of extracted phenolics was statistically significant, but not all of the variations in absorbance by skin could be explained by phenolics. In leaves, damage during outdoor exposure was clearly enhanced by UV radiation. In grapes, sunburn, which was originally considered as a homogeneous syndrome after exposure to strong radiation, could be divided in two classes of stress reactions. One of these can be seen as strictly UV related, while the other is only enhanced by UV radiation, and occurred also under visible light conditions. Further studies investigated relations between the PLS (physiological leaf spot) syndrome occurring in fully developed leaves of barley and UV radiation. The crop varie-ties investigated showed a different sensitivity for PLS. However, acclimation to the different light conditions, determined as UV transmittance, revealed no clear difference between the cultivars. The relationship between fluorometrically determined UV absorbance of barley leaves and UV absorbance of extracted phenolics were examined. Similar as observed with V. vinifera leaves, about 80% of the variations of epidermal UV transmittance were explained by soluble phenolics. In H. vulgare, soluble phenolic compounds as identified by UV/VIS spectroscopy could be divided in two different groups of flavonoids while, in contrast to V. vinifera, soluble hydroxycinnamic acids are minor compounds in H. vulgare. HPLC profiles were similar for the two varieties of H. vulgare, and concentrations of flavonoids were almost comparable in both varieties in all experiments. These data together with UV exclusion experiments showed that PLS is not caused by UV-radiation.
KW  - Getreide
KW  - Weinrebe
KW  - Ultraviolett
KW  - Abschirmung
KW  - Flavonoide
KW  - Ultraviolett
KW  - Vitis
KW  - Gerste
KW  - Fluorimetrie
KW  - flavonoids
KW  - ultraviolet
KW  - Vitis
KW  - barley
KW  - fluorometry
Y1  - 2003
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-5365
ER  - 
TY  - THES
A1  - Gräfe, Eva Ulrike
T1  - Relative systemische Verfügbarkeit und Pharmakokinetik von Quercetin und Quercetinglykosiden (Quercetin-4'-0-glucosid und Quercetin-3-0-rutinosid) im Menschen
T1  - Relative bioavailability and pharmacokinetics of the flavonol quercetin and quercetin glycosides (quercetin-4'-0-glucoside and quercetin-3-0-rutinoside) in humans
N2  - Aufgrund seiner potentiell gesundheitsfoerdernden Wirkung wurde das Falvonol Quercetin in den letzten Jahren intensiv untersucht. Daten zur Bioverfuegbarkeit nach oraler Applikation sind jedoch selten und widerspruechlich. Fruehere Untersuchungen deuteten darauf hin, dass die Disposition von Quercetin von der Zuckerkomponente des Glykosids oder der Pflanzenmatrix abhaengen koennte. Um den Einfluss der Zuckerkomponente oder der Matrix auf die Resorption von Quercetin festzustellen, wurden zwei isolierte Quercetinglykoside sowie zwei Pflanzenextrakte in einer vierarmigen, randomisierten cross-over Studie an 12 gesunden Probanden getestet. Jeder Proband erhielt eine Zwiebelzubereitung oder Quercetin-4'-O-glucosid, jeweils entsprechend 100 mg Quercetinaglykon, sowie Quercetin-3-O-rutinosid oder Buchweizenkrauttee entsprechend 200 mg Quercetinaglykon. Die Proben wurden mittels HPLC und Coulometrischer Arraydetektion analysiert. Im Plasma wurden ausschliesslich Quercetinglucuronide detektiert. Freies Quercetin und die Glykoside waren nicht nachweisbar. Die Bioverfuegbarkeit und Pharmakokinetik nach Applikation von Zwiebeln und Quercetin-4'-glucosid zeigte keine signifikanten Unterschiede. Maximale Plasmakonzentrationen von 2.3±1.5 µg·mL-1 and 2.1±1.6 µg·mL-1 (MW±SD) wurden nach 0.7±0.2 h und 0.7±0.3 h erreicht. Nach Einnahme von Buchweizenkraut und Rutin wurden maximale Plasmakonzentrationen (trotz der doppelten Dosis) von nur 0.6±0.7 µg·mL-1 und 0.3±0.3 µg·mL-1 nach 4.3±1.8 h bzw. 7.0±2.9 h erreicht. Die terminale Halbwertszeit lag bei ca. 11 h fuer alle vier Pruefpraeparate. Die Disposition von Quercetin ist daher primaer von der Zuckerkomponente abhaengig. Zu einem geringern Anteil beeinflusst die Pflanzenmatrix im Falle von Buchweizenkrauttee sowohl Geschwindigkeit als auch Ausmass der Resorption. Der Resorptionsort scheint fuer Quercetin-4‘-O-glucoside und Quercetin-3-O-rutinoside unterschiedlich zu sein. Die bedeutung spezifischer carrier fuer die Resorption von Quercetinglykosiden sowie von intestinalen ß-Glucosidasen muss in weiteren Untersuchungen geklaert werden.
N2  - Due to its potentially beneficial impact on human health the polyphenol quercetin has come into the focus of medicinal interest. However, data on the bioavailability of quercetin after oral intake are scarce and contradictory. Previous investigations indicate that the disposition of quercetin may depend on the sugar moiety of the glycoside or the plant matrix. In order to determine the influence of the sugar moiety or matrix on the absorption of quercetin, two isolated quercetin glycosides and two plant extracts were administered to 12 healthy volunteers in a four-way cross-over study. Each subject received an onion supplement or quercetin-4‘-O-glucoside both equivalent to 100 mg quercetin, as well as quercetin-3-O-rutinoside and buckwheat tea both equivalent to 200 mg quercetin. Samples were analyzed by HPLC with a 12-channel coulometric array detector. In human plasma only quercetin glucuronides, but no free quercetin, could be detected. There was no significant difference in the bioavailability and pharmacokinetic parameters between the onion supplement and quercetin-4‘-O-glucoside. Peak plasma concentrations were 2.3±1.5 µg·mL-1 and 2.1±1.6 µg·mL-1 (mean±SD) and were reached after 0.7±0.2 h and 0.7±0.3 h, respectively. After administration of buckwheat tea and rutin, however, peak plasma levels were (despite the higher dose) only 0.6±0.7 µg·mL-1 and 0.3±0.3 µg·mL-1, respectively. Peak concentrations were reached 4.3±1.8 h after administration of buckwheat tea and 7.0±2.9 h after ingestion of rutin. The terminal elimination half life was about 11 h for all treatments. Thus, the disposition of quercetin in humans is primarily depending on the sugar moiety. To a minor extent, the plant matrix influences both rate and extent of absorption in the case of buckwheat tea administration compared to the isolated compound. The site of absorption seems to be different for quercetin-4‘-O-glucoside and quercetin-3-O-rutinoside. The significance of specific carriers on the absorption of quercetin glycosides as well as specific intestinal ß-glucosidases needs to be further evaluated.
KW  - Mensch
KW  - Stoffwechsel
KW  - Quercetin
KW  - Pharmakokinetik
KW  - Flavonoide
KW  - Quercetin
KW  - Zwiebel
KW  - Buchweizenkraut
KW  - Bioverfügbarkeit
KW  - Pharmakokinetik
KW  - Metabolismus
KW  - Resorption
KW  - flavonoids
KW  - quercetin
KW  - bioavailibility
KW  - pharmacokinetics
KW  - absorption
KW  - metabolism
KW  - onion
KW  - buckwheat
Y1  - 2001
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-1333
ER  - 
TY  - THES
A1  - Wittig, Jörg
T1  - Bioverfügbarkeit und Metabolismus von Flavonoiden
T1  - Bioavailability and metabolism of flavonoids
N2  - Ziel der vorliegenden Arbeit war die Entwicklung, Optimierung und Validierung von phyto- und bioanalytischen Analysemethoden. Dabei wurden exemplarische Fragestellungen aus dem Themenkreis Phytotherapie bzw. Bioverfügbarkeit und Metabolismus von einfachen und Polyphenolen bearbeitet. Quercetin und seine Derivate: Zur qualitativen Analyse der Flavonoide und -derivate in einem Trockenextraktgemisch aus Birkenblättern, Goldrutenkraut und Orthosiphonblättern wurde eine HPLC- UV/VIS Methode entwickelt. Nach oraler Applikation dieses Trockenextraktgemisches als orale Arzneiform wurde die systemische Verfügbarkeit von Quercetin bzw. Quercetinglykosiden untersucht, welche für Quercetin bzw. -glykosiden 0 Prozent betrug (LOD ~ 25 pg Quercetin on column), da Quercetin als Phase-I- bzw. -II- Metabolite vorlag. Nach Hydrolyse der Phase-II-Konjugate wurden die höchsten Quercetinspiegel (101±107 ng·mL-1) nach ca. 4 Stunden (tmax) gemessen. Der Zeitpunkt der höchsten renalen Quercetinausscheidung lag im Intervall von 4?8 Stunden nach Verum-Gabe, wobei die über 24 Stunden ausgeschiedene Quercetinmenge 604±1037 µg·mL-1 betrug. Im Rahmen der studienbegleitenden bioanalytischen Methodenentwicklung wurde eine Extraktionsmethode für Plasma und Urin entwickelt und validiert. Durch Anwendung eines neuartigen Analyseverfahrens, der coulometrischen Array-Detektion, konnte eine HPLC-Methode entwickelt werden, die erstmals Quercetin und seine Metabolite simultan, selektiv und ausreichend sensitiv in biologischen Matrices detektieren konnte. Unter Verwendung des analytischen Verfahrens der HPLC-Tandemmassenspektrometrie konnten erstmals fünf Quercetinglucuronide als die Hauptmetabolite des Quercetins identifiziert werden. Um weitere Erkenntnisse über den Metabolismus der systemisch verfügbaren Quercetinglucuronide am Venenendothelgewebe zu gewinnen, wurde ein In-vitro-Modell unter Verwendung von HUVEC (human umbilical endothelial cells)- Monolayerkulturen entwickelt und orientierend validiert. Die Experimente zeigten, dass das Venenendothel Glucuronidaseaktivität aufweist und somit Quercetin in-situ am oder im Zielgewebe aus systemisch vorliegenden Glucuroniden freisetzen kann. Die frei vorliegenden Aglykone können dann in das Venenendothelgewebe aufgenommen werden. Das In-vitro-Modell gibt damit erstmals einen plausiblen Erklärungsansatz für die Wirksamkeit von Quercetinderivat-haltigen Präparaten in-vivo, z.B. beim varikösen Symptomen-Komplex. Procyanidine in Weißdorn: Zur Gruppenbestimmung der Procyanide in Weißdornpräparaten wurde ein Analysenprotokoll optimiert und validiert, welches den derzeit üblichen Protokollen bezüglich des Grades an Selektivität überlegen ist. Weiterführend wurde zur selektiven Analyse der mono- bis trimeren Procyanidine in Weißdornpräparaten eine HPLC-Methode unter Adaption eines Nachsäulenderivatisierungsverfahrens (NSD) entwickelt und validiert. Unter Kombination beider Verfahren konnte erstmals das Procyanidinspektrum in handelsüblichen Weißdornpräparaten durch Einbeziehung der mono- bis trimeren Procyanidine, näher beschrieben, und marktführende Weißdornpräparate vergleichend analysiert werden. In Zusammenhang mit publizierten pharmakologischen Arbeiten mit teilweise identischen Extrakten, leisten die in dieser Arbeit erlangten Kenntnisse über Gehalt und Polymerisationsgrad der in den untersuchten Phytopharmaka enthaltenen Procyanidine einen Beitrag zum besseren Verständnis der Wirkungen von Weißdorn-Zubereitungen insgesamt. Hydrochinon und seine Derivate: Die renale Verfügbarkeit von Hydrochinon nach oraler Gabe einer flüssigen und einer festen Bärentraubenblätterextrakt-Zubereitung wurde anhand einer Probandenstudie gezeigt. Das mit dem Bärentraubenblätter-Trockenextrakt applizierte Arbutin (210 mg, ≈ 771,3 µmol) wurde zu ca. 0,18 Prozent als freies Hydrochinon (≈ 1,38 ± 0,79 µmol) ausgeschieden. Der Zeitpunkt der maximalen Hydrochinon-Ausscheidung (0,3±0,1 µg) lag bei beiden Arzneiformen im 4-8 Stunden-Intervall nach Applikation. Zur Analyse des Hydrochinons bzw. seiner Konjugate in humanem Urin wurde eine Extraktionsmethode zur simultanen Extraktion entwickelt und für den Zielanalyten Hydrochinon validiert. Durch Anwendung der coulometrischen Array-Detektion, konnten in Probandenurin erstmals Substanz-Zeit-Kinetiken freien Hydrochinons detektiert werden. Die in der vorliegenden Arbeit erhobenen In-vivo-Daten erlauben damit eine Korrelation von einerseits In-vitro-Daten zur bakteriziden Aktivität von Hydrochinon und andererseits epidemiologischen Daten zur Wirksamkeit von Bärentraubenblätter-Zubereitungen. Damit konnte erstmals unter therapiekonformen Bedingungen das für Bärentraubenblätter postulierte Wirkprinzip - das Hydrochinon - in-vivo bestätigt werden.
N2  - The aim of the investigations presented here was the development, optimisation, and validation of procedures and methods for the analysis of biological and plant samples. It focused on exemplary questions in the main topics “phytotherapy” and “bioavailability and metabolism of phenols and polyphenols”. Quercetin and its derivatives: In order to analyse the components of a mixture of dry extracts from birch leaves, solidago herb, and orthosiphon leaves qualitatively, a HPLC-method with UV/VIS-detection was developed. After oral administration of a solid drug preparation containing dry extracts of birch leaves (1.31 g), solidago herb (1.63 g), and orthosiphon leaves (1.61 g) the systemic availability was investigated. The outcome of the study showed a systemic availability of quercetin and quercetin glucoside of zero per cent (LOD ~ 25 pg quercetin on column) and revealed phase-II-conjugates of quercetin as the main systemic metabolites. After the hydrolysis of these quercetin conjugates the highest quercetin levels (cmax = 101±107 ng·mL-1) in human plasma were determined four hours after medication intake. Maximum renal elimination of quercetin conjugates was determined within the four to eight hours interval, and after 24 hours about 604 ± 1037 µg quercetin was eliminated. In order to make both phase-I and phase-II metabolites of quercetin accessible for HPLC analysis, a method for simultaneous extraction from human plasma and urine was developed. By employing a new coulometric array detection method an HPLC-method could be developed, which achieved the selective and sufficiently sensitive detection of quercetin and its metabolites in human body fluids for the first time. Furthermore five quercetin glucuronides could be detected in human plasma by the means of tandem mass spectrometry as the main systemic metabolites of quercetin in men. No quercetin glucosides could be detected in human plasma (LOD = 200 pg on column), which finally finished a controversial discussion about the bioavailability of quercetin glucosides. To increase the knowledge of the metabolism of the systemically available quercetin glucuronides, an in-vitro assay was developed and basically validated by using monolayers from human umbilical vein endothelial cells (HUVEC) as a model tissue. In the experiments the HUVEC tissue showed glucuronidase activity. Quercetin glucuronides were deconjugated in-situ resulting in the free aglycone which was taken up by the endothelial cells. This metabolism step represents the "missing link" between systemic available conjugated quercetin and the more antioxidant active aglycone. Procyanidines in Hawthorn: For analysis of total procyanidines occurring in Hawthorn flowers and leaves a determination procedure was developed and validated which, is superior to other protocols by its degree of selectivity. Furthermore a HPLC method employing post column derivatisation (PCD) and VIS detection was developed and validated for the selective determination of monomere, dimere, and trimere procyanidines in Hawthorn. Both methods, the procedure for the determination of total procyanidines and the HPLC-PCD method for determination of mono-, di-, and trimere procyanidines were applied to the analysis of herbal medicinal products (HMP) containing hawthorn extracts. This enables to have a closer look on content and polymerisation degree of the procyanidins occurring in leading Hawthorn HMPs of the German market and is a considerable step forward to guarantee the pharmaceutical quality. Taken together with the pharmacological data published for HMP the knowledge of content and polymerisation degree of procyanidines contributes to a better understanding of the efficacy of Hawthorn containing preparations. Hydroquinone and its derivatives: For the analysis of hydroquinone in human urine a method for simultaneous extraction of hydroquinone and its conjugates was developed and validated. The renal availability of hydroquinone was established in a clinical study by application of a solid and a liquid HMP containing a dry extract of bearberry leaves to healthy volunteers. By using the coulometric array detection, selective and sufficiently sensitive determination of hydroquinone in human urine by HPLC was achieved and the collection of sufficient pharmacokinetic data was possible for the first time. About 0.18 per cent (≈ 1,38 ± 0,79 µmol) of the orally given hydroquinone glucoside (arbutin, 210 mg, ≈ 771,3 µmol) was excreted as free hydroquinone renally. The maximum renal hydroquinone excretion (0,3 ± 0,1 µg) lied within the 4-8 hours interval after application of both the solid and the liquid HMP. These results confirm the active principle hydroquinone postulated for bearberry leaves in-vivo under therapeutic conditions for the first time.
KW  - Flavonoidstoffwechsel
KW  - Flavonoide
KW  - Bioverfügbarkeit
KW  - Flavonoide
KW  - Quercetin
KW  - Quercetinglucuronide
KW  - Procyanidine
KW  - Arbutin
KW  - HUVEC
KW  - flavonoids
KW  - quercetin
KW  - quercetin glucuronides
KW  - procyanidines
KW  - arbutin
KW  - HUVEC
Y1  - 2001
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-698
ER  -