Pflanzengifte - Institut für Organische Chemie

Institut für Organische Chemie
Pflanzengifte
H. Hönig
Wirkstoffe aus dem Pflanzen- und Tierreich:
Abwandlung und Nutzung
LV 641.271 (V 2011.1)
Professor H. Hönig Horst Cerjak, 19.12.2005
Pflanzengifte SS 2011
1

Institut für Organische Chemie
Inhalt
Allgemeines / Toxizitätsliste
Vergleich synthetische Gifte
Essbare / giftige (Blüten)
Ausgewählte Vertreter
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Toxizität
Toxizität = Funktion von:
Species
Geschlecht
Alter
Vorerkrankungen
Art der Aufnahme
Cofaktoren etc.
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Toxizität
LD 50 = lethale Konzentration für 50 % der Versuchstiere
[meist in mg / kg oder µg / kg Körpergewicht ]
Abkürzungen:
i.p. = intraperitoneal
p.o. = orale Aufnahme
i.v. = intravenös
inh. = inhalativ (LCT 50 )
Angabe der species wichtig !
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Pflanzengifte: Liste der giftigsten
Stoff Wo LD 50 [µg kg -1 ] [a]
Ricin Ricinus communis, Rizinus 0.1
Toxiferin Strychnos toxifera, Curare 10-60 [i.v.]
Aconitin Aconitum napallus , Blauer Eisenhut 166 [i.v.]
Nicotin Nicotiana tabacum, Tabak 300 [i.v.]
Strychnin Strychnos nux-vomica, Brechnuss 750 [b] [p.o.]
Cymarin Strophantus spp. , Schlingstrauch 25.000 [c] [i.v.]
Tubocurarin Chondrodendron tomentosum , Curare 33.200 [p.o.]
Atropin Atropa belladonna , Tollkirsche 400.000 [p.o.]
[a] Maus, i.p., falls nicht anders angegeben; [b]: Katze; [c] Ratte
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Synthetische Gifte: Vergleich
Stoff Wo LD 50 [µg kg -1 ] [a]
„Dioxin“ Verbrennungsvorgänge 22
„E 605“ Pestizide 3.600
„Zyankali“ Mettalurgie 10.000
„Arsenik“ Halbleiterindustrie 15.100
Sarin Chemiewaffe 100-200
Soman Chemiewaffe 100
VX Chemiewaffe 10
[a] Ratte, p.o.
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Synthetische Gifte: Stukturen
„Dioxin“
Cl
Cl
O
O
Cl
Cl
O -
[Reg. Nr] ; EINECS Nr.
[1746-01-6] ; 217-122-7
„E 605“
„Zyankali“
KCN
O
N +
S
O
P
O
O
[56-38-2] ; 200-271-7
[151-50-8]
„Arsenik“
[1327-53-3]
As 2 O 3
P
Sarin
Soman
VX
O
O
P
F
O
P
O S
N
F
O
O
[107-44-8]
[96-64-0]
[50782-69-9]
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Eßbare Blumen und Blüten:
die meisten in diversen Kochbüchern angepriesenen sind ok,
aber Vorsicht bei:
Begonien Begonia spp Oxalsäure, Triterpene
Holunder Sambucus nigra cyanogene Glycoside
Klee Trifolium pratense Variabilin, p-Cumarsäure
Mohn Papaver rhoeas Rhoeadin
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Giftige Blüten (und Pflanzen):
Akelei +++ Aquilegia spp. Aporphin-Alkaloide, z.B. Magnoflorin
Christrose, Schnee-R.+++ Helleborus niger Bufadienolide
Eisenhut +++ Aconitum napellus Aconitin
Fingerhut, roter +++ Digitalis purpurea Digitoxin
Goldregen +++ Saburnum anagyroides Cytisin
Herbstzeitlose +++ Colchicum atumnale Colchicin
Maiglöckchen +++ Convallaria majalis Strophantidin-glycoside
Oleander +++ Nerium oleander Oleandrin
Pfaffenhütchen ++ Evonymus europaeus Steroid-Glycoside
Rainfarn + Chrysanthemum vulgare ß-Thujon, Sabinen, Parthenolid,
Crispolid (§)
Scharfer Hahnenfuß + Ranunculus spp. Anemonin, Protoanemonin
Schierling +++ Conium maculatum Coniin
Seidelbast +++ Daphne mezereum Daphnetoxin
Steinklee ++ Melilotus alba Cumarin, Melilotinsäure
Tollkirsche +++ Atropa belladonna L-Hyoscyamin
(§): früher auch als Kräuterbitter, Wurm- und Abtreibungsmittel verwendet
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Allelochemicals (0)
intraspezifische
Botenstoffe
Signalstoffe
Botenstoffe
semiochemicals
interspezifische
Botenstoffe
Pheromone
Allelochemicals
physiologisch
wirksame
Verbindung
verhaltensauslösendes
Signal
vorteilhaft für
den Sender
vorteilhaft für
den Emfänger
Primer
Releaser
Allomone
Kairomone
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Allelochemicals (I)
Abwehrstoffe von Pflanzen, mit welchen diese ihren
Lebensraum innerhalb ihrer Lebensgemeinschaft -
der Biozönose - verteidigen. Oft auch vermischt mit
dem Begriff der Phytoalexine, welche pflanzliche
Abwehrstoffe gegen pathogene Mikroorganismen
darstellen oder mit den allgemeinen Abwehrstoffen
gegen Mensch und Tier - insbesondere gegen
Insekten- oder Raupenfraß.
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Reizstoffe (I, aus Drüsenhaaren)
H 2 N
Histamin
RN 51-45-6
EINECS: 200-100-6
HO
N
N
H
NH 2
??
Cl -
N +
Brennessel
(Urtica)
O
O
Acetylcholin
RN 60-31-1
EINECS: 200-468-8
Giftprimel
(Primula elatior)
N
H
Serotonin
RN 50-67-9
EINECS: 200-058-9
HCOOH, HCOONa
O
O
Primin
RN 15121-94-5
O
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Reizstoffe (II, aus Bast und Beeren)
O
O
O H
O
H
HO
Daphnetoxin
RN 28164-88-7
OH
OH
O
HO
O
O
Umbelliferon
RN 93-35-6
EINECS 202-240-3
Seidelbast
(Daphne mezereum)
HOO
H
OH
O
OH
O
OH
O
O
Daphnin
RN 496-55-5
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Insektizide (I, Fraßhemmer)
R 1
H
H
O
O
R 2
Neem-Baum
(Azadirachta indica)
O
O
O
O
O
O
O
O
O O
OH
R 1
R 2
O RN
Pyrethrin I CH 3
CH=CH 2
121-21-1
Pyrethrin II COOCH 3
CH=CH 2
121-29-9
Cinerin I CH 3
CH 3
25402-06-6
Cinerin II COOCH 3
CH 3
121-20-0
Jasmolin I CH 3
C 2
H 5
4466-14-2
Jasmolin II COOCH 3
C 2
H 5
1172-63-0
H
O
OH
O
HO
Azadirachtin
RN 11141-17-6
O
Dalmatinische
Insektenblume
(Chrysanthemum
cinerariifolium)
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Insektizide (II, Entwicklungshemmer)
H
O
O
O
Juvabion
Todomatsusäuremethylester
RN 17904-27-7
Spitz-Klette
(Xanthium albinum)
O
O
O
O
O
Balsam-Tanne
(Abies balsamea)
Xanthumin
RN 26791-72-0
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Wurzelabwehrstoffe
Die sog. Glucosinolate kommen
aber auch in Senf, Kapern, Kresse
und früher auch im Raps vor.
Kren
(Meerrettich)
(Alliaria officinalis)
HOO
H
O
OH
O -
S
O
O
O
OH
N
S
K +
Sinigrin
RN 3952-98-5
EINECS 223-545-8
S
N
Allyl-senföl
RN 57-06-7
EINECS 200-309-2
H 2
O
schleimhautreizend,
mutagen, toxisch:
LD 50
(Ratte p.o.) 108 mg / kg
S
S
NH
+
C
NH
O
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Allelopathische Abwehrstoffe
In anderen
Pflanzen auch:
O
1,8-Cineol, Eucalyptol
RN 470-82-6
EINECS 207-431-5
O
4
1
2
O
Walnuß
(Juglans spp)
OH
O
Juglon,
Natural brown 7,
C.I. 75500
RN 481-39-0
(+)-(1R,4R)-Campher
(Japancampher)
RN 464-49-3
(-)-(1S,4S): RN 464-48-2
(Matricariacampher)
(±): RN 76-22-2
EINECS 200-945-0
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Phytoalexine
O
O
O
OH
HO
H
O
OH
(+)-Pisatin
(+)-(6aR)-cis: RN 469-01-2
(-)-(6aS)-cis: RN 20186-22-5
aus Sojabohnen
O
O
O
O
Ipomeamaron
RN 494-23-5
aus einer Süßkartoffel
Diese antibiotisch wirksamen
Stoffe werden von Pflanzen
als Reaktion auf Infektionen
(meist mit Pilzen) gebildet
HO
Capsidiol
RN 37208-05-2
aus Paprikafrüchten
O
OH
HO
Safynol
[R-(E,E) ]-3,11-Tridecadien-5,7,9-triin-1,2-diol
R-(E,E): RN 27978-14-9
S-(E,E): RN 65207-93-4
ohne Stereobez.: 65398-35-8
aus Saflor
O
Orchinol
RN 41060-20-2
aus Orchideen
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Leaf movement factors
Ein physikalischer Reiz (Berührung) kann die Ausschüttung von Stoffen
bewirken, welche schnelle Blattbewegungen iniziieren (Mimosen), aber auch das
Tageslicht (Sonnenblumen, Sauerklee) kann als Reiz zur Bewegung dienen.
HOHO
HO
OH
O
OH
O
OH
O
O
O
LMF 1
RN 67454-60-8
OH
OH
Gentisinsäureglycosid
aus Mimosen und Akazien
HOO
H
O
O
S
O
O
OH
OH
O
HO
OH
O
Gallussäureglycosid
K-PLMF 1
RN 80220-30-0
OH
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Phytochelatine
Das Taubenkopf-Leimkraut (Silene vulgaris ) kann auf Böden mit bis zu 2.8 %
Zn-Gehalt wachsen! Tierische Organismen haben Proteine mit hohem Cystein-
Gehalt wie etwa Glutathion oder Penicillamin zur Bindung derselben. Ein
synthetisches Antidot gegen As- und Cd- Vergiftungen ist das
Dimercapropropanol (BAL, Britisch Anti-Lewisite.
HS
SH
OH
Dimercaptopropanol
BAL
RN 59-52-9
O
N H 2
OH
O
NH
O
HS
Glutathion
RN 70-18-8
EINECS 200-725-4
OH
NH
O
HS
O
OH
NH 2
Penicillamin
RN 52-67-5
EINECS 200-148-8
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Institut für Organische Chemie
„Giftiger Honig“
HO
H
H
O
H
HO
HO
O
OH
LD 50 1.28 mg / kg (Maus i.p.)
O
Andromedotoxin
RN 4720-09-6
Rosmarinheide
(Andromeda polifolia)
Schon Xenophon (430-354 v. Chr.) schildert in der „Anabasis“, dass
griech. Soldaten aus Hunger wilden Honig aßen, der giftig gewesen sei.
Wurde lange als Mär abgetan. Aber 1981 und 1982 aus österr.
Vergiftungszentrale zwei Fälle bekannt (südtürkischer „Tollhonig“).
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Institut für Organische Chemie
Ende der Einheit
„Pflanzengifte“
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22

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Ricin
Ricinus communis
[9009- 86- 3]
LD 50 0.1 µg / kg (maus i.p.)
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Institut für Organische Chemie
Toxiferin
H
N +
HO
H
N
H
H
N
H
OH
N +
H
Toxiferin I
RN 6888-23-9
Strychnos toxifera
LD 50 10-60 µg / kg (maus i.v.)
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24

Institut für Organische Chemie
Aconitin
O
OH
H
H
O
O
O
HO
O
N
H
O
O
H
OH
O
Aconitin
RN 302-27-2
LD 50 166 µg / kg (maus i.v.)
Aconitum napallus
Blauer Eisenhut
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25

Institut für Organische Chemie
Nicotin
Nicotiana tabacum
N
N
Nicotin
RN 54-11-5
EINECS 200-193-3
LD 50 300 µg / kg (maus i.v.)
oral (Mensch): LD: 4-6 Zigaretten
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Institut für Organische Chemie
Strychnin
N
H
N
H
H
O
H
O
Strychnin
RN 57-24-9
EINECS 200-319-7
LD 50 750 µg / kg (katze p.o.)
Strychnos nux-vomica
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Institut für Organische Chemie
Cymarin
O
O
O
H
HO
O
O
O
OH
Cymarin
RN 508-77-0
H
OH
LD 50 25 mg / kg (Ratte i.v.)
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Institut für Organische Chemie
Tubocurarin
O
HO
O
H
N +
Cl -
Cl -
H
N +
HO
H
O
O
Tubocurarin
RN 57-94-3
Chondrodendron tomentosum
LD 50 33 mg / kg (Maus p.o.)
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29

Institut für Organische Chemie
Atropin
N
OH
O
O
(L)-Hyoscyamin
RN 101-31-5
EINECS 202-933-0
LD 50 400 mg / kg (Maus p.o.)
Atropa belladonna
N
O
Atropin
O
RN 51-55-8
LD (Mensch) ca. 100 mg
OH
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Institut für Organische Chemie
Klee (Trifolium pratense)
O
H
O
O
O
OH
Variabilin (Phytoalexin)
Homopisatin
RN 3187-52-8 (6aR,11aR)
LD 50 eher hoch
O
HO
N
O
N
Variabilin (Aporphin-Alkaloid)
RN 40374-54-7
HO
OH
p-Cumarsäure
p-Hydroxy-zimtsäure
RN 501-98-4
LD 50 eher hoch
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31

Institut für Organische Chemie
Mohn (Papaver rhoeas)
O
O
H
N
H
O
O
O
O
Rhoeadin
RN 2718-25-4
LD 50 eher hoch,
krampferregend
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32

Institut für Organische Chemie
Akelei, Aquilegia spp.
O
HO
OH
O
H
N +
Magnoflorin
RN 2141-09-5
LD 50 eher hoch
aquilegia alpina
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33

Institut für Organische Chemie
Schneerose, Heleborus niger
Bufadienolide
wie etwa das
Hellebrin
O
LD 50 0.1 mg / kg (Katze p.o.)
O
O
H
H
OH
H
OH
HOO
H
O
OH
O
HO
O
OH
O
OH
Hellebrin
RN 13289-18-4
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34

Institut für Organische Chemie
Fingerhut, roter, Digitalis purpurea
O
O
Digitoxin
RN 71-63-6
EINECS 200-760-5
HO
HO
HO
O
O
O
O
HO
O
O
H
H
H
OH
Digitoxose = 2,6-didesoxy-D-ribo-hexose („allose“)
LD 50 0.18 mg / kg (Katze p.o.)
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35

Institut für Organische Chemie
Goldregen, Laburnum anagyroides
NH
N
O
(-)-Cytisin
RN 485-35-8
LD 50 3 mg / kg (Katze p.o.)
NH 2
N
O
N
H
N
O
O
HO
N
HO
Cytidin
RN 65-46-3
OH
NH 2
Cytosin
RN 71-30-7
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36

Institut für Organische Chemie
Herbstzeitlose, Colchicum autumnale
O
O
NH
O
O
O
Colchicin
RN 64-86-8
O
LD 6-20 mg / kg (Mensch)
Mitosehemmer
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37

Institut für Organische Chemie
Maiglöckchen, Convallaria majalis
O
O
O
H
H
OH
HO
OH
Strophantidin
RN 66-28-4
LD 50 337 µg / kg (Katze i.v.)
Glycosid:
ß-L-Rha: Convallatoxin
RN 508-75-8
EINECS: 208-086-3
LD 50 70-80 µg / kg (Katze i.v.)
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38

Institut für Organische Chemie
Oleander, Nerium oleander
O
Oleandrin
RN 465-16-7
EINECS 207-361-5
O
H
O
HO
HO
O
O
H
H
OH
O
LD 50 300 µg / kg (Katze i.v.)
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39

Institut für Organische Chemie
Pfaffenhütchen, Euonymus europaea
Steroid-Glycoside
wie z.B.:
O
O
Evomonosid
RN 508-93-0
H
HO
HO
HO
O
H
H
OH
(Digitoxigenin-3-O-α-L-Rhamnopyranosid)
LD 50 280 µg / kg (Katze i.v.)
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40

Institut für Organische Chemie
Rainfarn, Chrysanthemum vulgare
HO
H
O
O
O
O
O
Parthenolid
RN 20554-84-1
HO
O
Crispolid
RN 83217-86-1
H
Migräneprophylaxe
Antimalaria-W.
H
O
O
(+)-4(10)-Thujen
(+)-Sabinen
(+): RN 2009-00-9
(-): RN 10408-16-9
(±): RN 3387-41-5
EINECS 222-212-4
Isothujon
d-ß-Thujon
(+)-Thujon
cis-Thujon
(+)-3-Thujon
RN 471-15-8
1S,1α,4ß,5α = (1S,4S,5R)
Nervengift
LD 50 440 mg / kg
(Maus s.c.)
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41

Institut für Organische Chemie
Scharfer Hahnenfuß, Ranunculus spp.
OH
O
HOO
H
O
OH
O
Ranunculin
RN 644-69-9
O
O
O
O
O
O
Anemonin
RN 508-44-1
O
(vermizid, antibiotisch)
Protoanemonin
RN 108-28-1
Schleimhautreizend
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Pflanzengifte SS 2011
42

Institut für Organische Chemie
Schierling, Conium maculatum
H
N
H
Coniin
RN 458-88-8
LD 50 19 mg / kg (Maus i.v.)
LD (Mensch) 0.1 - 1 g
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Pflanzengifte SS 2011
43

Institut für Organische Chemie
Seidelbast, Daphne mezereum
O
O
O
O
H
HO
HO
O
O
H
O
OH
Mezerein
RN 34807-41-5
O
O
O H
O
H
HO
Daphnetoxin
RN 28164-88-7
OH
OH
O
LD 50 19 mg / kg (Maus i.v.)
LD (Mensch) 10-12 Beeren
Professor H. Hönig Horst Cerjak, 19.12.2005
Pflanzengifte SS 2011
44

Institut für Organische Chemie
Steinklee, Melilotus alba
O
O
Cumarin
RN 91-64-5
EINECS 202-086-7
LD 50 290 mg / kg (Ratte p.o.)
O
OH
OH
Melilotinsäure
RN 495-78-3
O
O
Melilotin
3,4-Dihydrocumarin
RN 119-84-6
LD 50 1460 mg / kg (Ratte p.o.)
Professor H. Hönig Horst Cerjak, 19.12.2005
Pflanzengifte SS 2011
45