Zum Inhalt springen

Anthrachinone

aus Wikipedia, der freien Enzyklopädie
Datei:Anthrachinon.svg
Strukturformel von Anthrachinon

Die Anthrachinone sind chemischen Verbindungen, die sich vom Anthrachinon ableiten. Zu ihnen gehören sowohl Naturstoffe pflanzlichen und tierischen Ursprungs, als auch synthetische Anthrachinonderivate, die insbesondere als Farbstoffe eingesetzt werden. Einige Pflanzenarten finden aufgrund ihres Anthrachinongehaltes medizinische Verwendung.

Natürliche Anthrachinone

Vorkommen

In der Natur werden Anthrachinone von Pilzen und Samenpflanzen gebildet und kommen als Farbstoffe bei einigen pflanzensaugenden Insekten vor. So ist die Karminsäure der Farbstoff der Cochenilleschildlaus (Dactylopius coccus) und Lecanium ilicis, die auf Ilex-Arten saugt, enthält Kermesinsäure.<ref>Dieter Schlee: Ökologische Biochemie. 2. Auflage. Gustav Fischer Verlag, Jena 1992, ISBN 3-334-60393-8, S. 355.</ref>

Strukturen

In den meisten Anthrachinonen ist das Anthracen-Grundgerüst mit einer oder mehreren Hydroxygruppen substituiert. Anthrachinone können leicht und reversibel zu Anthronen und Anthranolen reduziert werden.<ref name="Luckner176" />

Anthron-Derivate verfügen an der Position 10 über eine aktivierte Methylen-Gruppe und können an dieser Stelle C-Glycoside bilden (z. B. Aloin bzw. Barbaloin). Die meisten Anthrachinone und Anthrone bilden allerdings O-Glycoside. Häufig sind zwei Anthrachinone oder Anthrone über C-C-Verbindungen verbunden, etwa bei Hypericin.<ref name="Luckner176" />

Einige ausgewählte Anthrachinone (Grundgerüst: blau) und ihre Substitutionsmuster<ref name="RÖMPP">Otto-Albrecht Neumüller (Hrsg.): Römpps Chemie-Lexikon. Band 1: A–Cl. 8. neubearbeitete und erweiterte Auflage. Franckh’sche Verlagshandlung, Stuttgart 1979, ISBN 3-440-04511-0, S. 222–223.</ref>
Die Stoffgruppe der Anthrachinone
Name R1 R2 R3 R4 R5 R6 R7 R8
Anthrachinon –H –H –H –H –H –H –H –H
Alizarin –OH –OH –H –H –H –H –H –H
Chinizarin –OH –H –H –OH –H –H –H –H
Chrysazin –OH –H –H –H –H –H –H –OH
Hystazarin –H –OH –OH –H –H –H –H –H
Purpurin –OH –OH –H –OH –H –H –H –H
Chrysophansäure –OH –H –CH3 –H –H –H –H –OH
Chinalizarin –OH –OH –H –H –OH –H –H –OH
Flavopurpurin –OH –OH –H –H –H –OH –H –H
Physcion –OH –H –CH3 –H –H –OCH3 –H –OH
Anthrarufin –OH –H –H –H –OH –H –H –H

Biosynthese

In den meisten Organismen werden die Anthrachinone über den Polyketid-Weg synthetisiert, sie sind demnach Polyketide. Ihre Biosynthese startet demnach mit Acetyl-Coenzym A. Diese Anthrachinone werden von Schimmelpilzen wie Aspergillus und Penicillium, von Flechten, Ständerpilzen, und Höheren Pflanzen, wie den Knöterichgewächsen und Kreuzdorngewächsen gebildet.<ref name="Luckner176">Martin Luckner: Secondary Metabolism in Microorganisms, Plants and Animals. 3. Auflage. VEB Gustav Fischer Verlag, Jena 1990, ISBN 3-334-00322-1, S. 176–178.</ref>

Die Biosynthese erfolgt aus einem Acetyl-Coenzym A und sieben Malonyl-Coenzym A. Diese werden zu einer Octaoxosäure verbunden, die cyclisiert wird. Der daraus entstehende Anthron-Körper besitzt an Position 2 eine Carboxyl-Gruppe und an Position 3 eine Methyl-Gruppe. Erstere kann in Folge eliminiert werden, letztere zu einer CH2OH- oder Carboxygruppe oxidiert werden. Das Anthron kann leicht zum Anthrachinon oxidiert werden. Eine Dimerisierung erfolgt über Radikale, die durch Phenoloxidasen oder Peroxidasen gebildet werden.<ref name="Luckner176" />

Anthrachinone können durch Spaltung des mittleren B-Ringes und weitere Reaktionen zu Xanthonen umgewandelt werden.<ref name="Luckner176" />

Seltener werden Anthrachinone über den Shikimisäureweg gebildet. Die Biosynthese verläuft über Isochorisminsäure, 2-Succinylbenzoesäure, 1,4-Naphthohydrochinon-2-carbonsäure und 3-Prenylnaphthohydrochinon-2-carbonsäure.<ref group="S">Vorlage:Substanzinfo</ref> Sie teilen den Biosyntheseweg mit den Naphthochinonen und Phyllochinonen. Ein Beispiel ist Alizarin.<ref>Martin Luckner: Secondary Metabolism in Microorganisms, Plants and Animals. 3. Auflage. VEB Gustav Fischer Verlag, Jena 1990, ISBN 3-334-00322-1, S. 329–330.</ref>

Analytik

Die zuverlässige qualitative und quantitative Bestimmung der Anthrachinone in unterschiedlichen Untersuchungsmaterialien gelingt nach adäquater Probenvorbereitung durch die Kopplung der HPLC mit der Massenspektrometrie.<ref>S. Y. Wei, W. X. Yao, W. Y. Ji, J. Q. Wei, S. Q. Peng: Qualitative and quantitative analysis of anthraquinones in rhubarbs by high performance liquid chromatography with diode array detector and mass spectrometry. In: Food Chem. 141(3), 2013, S. 1710–1715. PMID 23870882</ref><ref>S. Lee, S. G. Do, S. Y. Kim, J. Kim, Y. Jin, C. H. Lee: Mass spectrometry-based metabolite profiling and antioxidant activity of Aloe vera ( Aloe barbadensis Miller) in different growth stages. In: J Agric Food Chem. 60(45), 14. Nov 2012, S. 11222–11228. PMID 23050594</ref><ref>Z. W. Zhu, J. Li, X. M. Gao, E. Amponsem, L. Y. Kang, L. M. Hu, B. L. Zhang, Y. X. Chang: Simultaneous determination of stilbenes, phenolic acids, flavonoids and anthraquinones in Radix polygoni multiflori by LC-MS/MS. In: J Pharm Biomed Anal. 62, 25. Mar 2012, S. 162–166. PMID 22296653</ref>

Medizinische Nutzung

Anthrachinonhaltige Pflanzen bzw. Pflanzenteile und ihre Zubereitungen werden medizinisch als Abführmittel eingesetzt, so etwa Sennesblätter und -früchte, Faulbaumrinde, Cascararinde (Frangula purshiana; Syn.: Rhamnus purshiana), Rhabarberwurzel (Rheum palmatum und Rheum officinale) und Aloe (Aloe capensis und Aloe barbadensis). Sie verhindern die Resorption von Natrium – und damit verbunden auch von Wasser – aus dem Darmlumen, sie wirken also antiresorptiv. Darüber hinaus können sie sekretagog – also die Sekretion stimulierend – wirken, indem sie den Einstrom von Flüssigkeit zusammen mit Natrium-, Kalium-, Calcium- und Chlorid-Ionen in den Darm auslösen. Diese Wirkungen führen zu weicheren Fäzes sowie zu einer zunehmenden Füllung des Dickdarms. Durch die Dehnung der Darmwand wird die Darmpassage beschleunigt und die Defäkation erleichtert. In der Droge liegen die Anthrachinone als Glycoside vor. Die Zuckerkomponenten werden erst im Dickdarm von Bakterien aus den Glycosiden abgespalten, weshalb die Wirkstoffe ihre Wirkung auch erst hier entfalten. Die zuckerfreien Aglykone werden auch als Emodine bezeichnet. Sie werden durch die Darmbakterien zu den entsprechenden Anthronen und Anthranolen reduziert, die die eigentlich wirksamen Substanzen darstellen.<ref name="Pharmakologie">H. Kilbinger: Pharmaka zur Beeinflussung der Funktionen von Magen, Dünn- und Dickdarm - Pharmakotherapie gastrointestinaler Erkrankungen. In: Klaus Aktories, Ulrich Förstermann, Franz Hofmann, Klaus Starke: Allgemeine und spezielle Pharmakologie und Toxikologie. 10. Auflage. Elsevier, München 2009, ISBN 978-3-437-42522-6, S. 571–573.</ref>

Die Anthrachinone und ihre Derivate werden überwiegend mit dem Stuhl ausgeschieden. Nur rund 5 % werden resorbiert und mit dem Urin ausgeschieden, der sich dadurch dunkel färbt.<ref name="Pharmakologie" />

Außer als Tees werden Anthrachinone als Trockenextrakte in Form von Fertigarzneimitteln verabreicht. Anthrachinone sind wie Diphenylmethanderivate nur bei schweren Formen der Verstopfung angezeigt. Eine Elektrolytverschiebung im Serum wurde bei chronischer Einnahme nicht beobachtet.<ref name="Leitlinie_chronische_Obstipation"><templatestyles src="Webarchiv/styles.css" />{{#if:20170822093012 

      | {{#ifeq: 20170822093012 | *
    | Vorlage:Webarchiv/Wartung/Stern{{#if: S2k-Leitlinie Chronische Obstipation: Definition, Pathophysiologie, Diagnostik und Therapie. | {{#invoke:WLink|getEscapedTitle|S2k-Leitlinie Chronische Obstipation: Definition, Pathophysiologie, Diagnostik und Therapie.}} | {{#invoke:Webarchiv|getdomain|https://www.awmf.org/uploads/tx_szleitlinien/021-019l_S2k_Chronische_Obstipation_2013-06_01.pdf}} }} (Archivversionen)
    | {{#iferror: {{#time: j. F Y|20170822093012}}
         | {{#if:  || }}Vorlage:Webarchiv/Wartung/DatumDer Wert des Parameters {{#if: wayback | wayback | Datum }} muss ein gültiger Zeitstempel der Form YYYYMMDDHHMMSS sein!
         | {{#if: S2k-Leitlinie Chronische Obstipation: Definition, Pathophysiologie, Diagnostik und Therapie. | {{#invoke:WLink|getEscapedTitle|S2k-Leitlinie Chronische Obstipation: Definition, Pathophysiologie, Diagnostik und Therapie.}} | {{#invoke:Webarchiv|getdomain|https://www.awmf.org/uploads/tx_szleitlinien/021-019l_S2k_Chronische_Obstipation_2013-06_01.pdf}} }} {{#ifeq:  | [] | [ | ( }}Memento{{#if: {{#if:  | {{{archiv-bot}}} |  }} |  des Vorlage:Referrer }} vom {{#time: j. F Y|20170822093012}} im Internet Archive{{#if: PDF; 588 kB | ; PDF; 588 kB }}{{#ifeq:  | [] | ] | ) }}
      }}
  }}
      | {{#if:
          | {{#iferror: {{#time: j. F Y|{{{webciteID}}}}}
    | {{#switch: {{#invoke:Str|len|{{{webciteID}}}}}
       | 16= {{#if: S2k-Leitlinie Chronische Obstipation: Definition, Pathophysiologie, Diagnostik und Therapie. | {{#invoke:WLink|getEscapedTitle|S2k-Leitlinie Chronische Obstipation: Definition, Pathophysiologie, Diagnostik und Therapie.}} | {{#invoke:Webarchiv|getdomain|https://www.awmf.org/uploads/tx_szleitlinien/021-019l_S2k_Chronische_Obstipation_2013-06_01.pdf}} }} {{#ifeq:  | [] | [ | ( }}Memento{{#if: {{#if:  | {{{archiv-bot}}} |  }} |  des Vorlage:Referrer }} vom {{#time: j. F Y| 19700101000000 + {{#expr: floor {{#expr: {{#invoke:Str|sub|{{{webciteID}}}|1|10}}/86400}} }} days}} auf WebCite{{#if: PDF; 588 kB | ; PDF; 588 kB }}{{#ifeq:  | [] | ] | ) }}
       | 9 = {{#if: S2k-Leitlinie Chronische Obstipation: Definition, Pathophysiologie, Diagnostik und Therapie. | {{#invoke:WLink|getEscapedTitle|S2k-Leitlinie Chronische Obstipation: Definition, Pathophysiologie, Diagnostik und Therapie.}} | {{#invoke:Webarchiv|getdomain|https://www.awmf.org/uploads/tx_szleitlinien/021-019l_S2k_Chronische_Obstipation_2013-06_01.pdf}} }} {{#ifeq:  | [] | [ | ( }}Memento{{#if: {{#if:  | {{{archiv-bot}}} |  }} |  des Vorlage:Referrer}} vom {{#time: j. F Y| 19700101000000 + {{#expr: floor {{#expr: {{#invoke:Str|sub|{{#invoke:Expr|base62|{{{webciteID}}}}}|1|10}}/86400}} }} days}} auf WebCite{{#if: PDF; 588 kB | ; PDF; 588 kB }}{{#ifeq:  | [] | ] | ) }}
       | #default= Der Wert des Parameters {{#if: webciteID | webciteID | ID }} muss entweder ein Zeitstempel der Form YYYYMMDDHHMMSS oder ein Schüsselwert mit 9 Zeichen oder eine 16-stellige Zahl sein!Vorlage:Webarchiv/Wartung/webcitation{{#if:  || }}
      }}
    | c|{{{webciteID}}}}} {{#if: S2k-Leitlinie Chronische Obstipation: Definition, Pathophysiologie, Diagnostik und Therapie. | {{#invoke:WLink|getEscapedTitle|S2k-Leitlinie Chronische Obstipation: Definition, Pathophysiologie, Diagnostik und Therapie.}} | {{#invoke:Webarchiv|getdomain|https://www.awmf.org/uploads/tx_szleitlinien/021-019l_S2k_Chronische_Obstipation_2013-06_01.pdf}} }} (Memento{{#if: {{#if:  | {{{archiv-bot}}} |  }} |  des Vorlage:Referrer}} vom {{#time: j. F Y|{{{webciteID}}}}} auf WebCite{{#if: PDF; 588 kB | ; PDF; 588 kB }}{{#ifeq:  | [] | ] | ) }}
  }}
          | {{#if: 
              | Vorlage:Webarchiv/Today
              | {{#if:
                      | Vorlage:Webarchiv/Generisch
                      | {{#if: S2k-Leitlinie Chronische Obstipation: Definition, Pathophysiologie, Diagnostik und Therapie. | {{#invoke:WLink|getEscapedTitle|S2k-Leitlinie Chronische Obstipation: Definition, Pathophysiologie, Diagnostik und Therapie.}} | {{#invoke:Webarchiv|getdomain|https://www.awmf.org/uploads/tx_szleitlinien/021-019l_S2k_Chronische_Obstipation_2013-06_01.pdf}} }}  
                 }}}}}}}}{{#if:
    | Vorlage:Webarchiv/archiv-bot
  }}{{#invoke:TemplatePar|check
     |all      = url=
     |opt      = text= wayback= webciteID= archive-is= archive-today= archiv-url= archiv-datum= ()= archiv-bot= format= original=
     |cat      = Wikipedia:Vorlagenfehler/Vorlage:Webarchiv
     |errNS    = 0
     |template = Vorlage:Webarchiv
     |format   = *
     |preview  = 1
  }}{{#ifexpr: {{#if:20170822093012|1|0}}{{#if:|+1}}{{#if:|+1}}{{#if:|+1}}{{#if:|+1}} <> 1
    | {{#if:  || }}Vorlage:Webarchiv/Wartung/Parameter{{#invoke:TemplUtl|failure| Fehler bei Vorlage:Webarchiv: Genau einer der Parameter 'wayback', 'webciteID', 'archive-today', 'archive-is' oder 'archiv-url' muss angegeben werden.|1}}
  }}{{#if: 
    | {{#switch: {{#invoke:Webarchiv|getdomain|{{{archiv-url}}}}}
        | web.archive.org = 
          {{#if:  || }}{{#invoke:TemplUtl|failure| Fehler bei Vorlage:Webarchiv: Im Parameter 'archiv-url' wurde URL von Internet Archive erkannt, bitte Parameter 'wayback' benutzen.|1}} 
        | webcitation.org = 
          {{#if:  || }}{{#invoke:TemplUtl|failure| Fehler bei Vorlage:Webarchiv: Im Parameter 'archiv-url' wurde URL von WebCite erkannt, bitte Parameter 'webciteID' benutzen.|1}} 
        | archive.today |archive.is |archive.ph |archive.fo |archive.li |archive.md |archive.vn = 
          {{#if:  || }}{{#invoke:TemplUtl|failure| Fehler bei Vorlage:Webarchiv: Im Parameter 'archiv-url' wurde URL von archive.today erkannt, bitte Parameter 'archive-today' benutzen.|1}}
      }}{{#if: 
         | {{#iferror: {{#iferror:{{#invoke:Vorlage:FormatDate|Execute}}|}}
             | {{#if:  || }}Vorlage:Webarchiv/Wartung/Parameter{{#invoke:TemplUtl|failure| Fehler bei Vorlage:Webarchiv: Der Wert des Parameter 'archiv-datum' ist ungültig oder hat ein ungültiges Format.|1}}
          |  }} 
         | {{#if:  || }}Vorlage:Webarchiv/Wartung/Parameter{{#invoke:TemplUtl|failure| Fehler bei Vorlage:Webarchiv: Der Pflichtparameter 'archiv-datum' wurde nicht angegeben.|1}}
      }}
    | {{#if: 
         | {{#if:  || }}Vorlage:Webarchiv/Wartung/Parameter{{#invoke:TemplUtl|failure| Fehler bei Vorlage:Webarchiv: Der Parameter 'archiv-datum' ist nur in Verbindung mit 'archiv-url' angebbar.|1}}
      }}
  }}{{#if:{{#invoke:URLutil|isHostPathResource|https://www.awmf.org/uploads/tx_szleitlinien/021-019l_S2k_Chronische_Obstipation_2013-06_01.pdf}}
    || {{#if:  || }}
  }}{{#if: S2k-Leitlinie Chronische Obstipation: Definition, Pathophysiologie, Diagnostik und Therapie.
    | {{#if: {{#invoke:WLink|isBracketedLink|S2k-Leitlinie Chronische Obstipation: Definition, Pathophysiologie, Diagnostik und Therapie.}}
        | {{#if:  || }}
      }}
    | {{#if:  || }}Vorlage:Webarchiv/Wartung/Linktext_fehlt
  }}{{#switch: PDF; 588 kB
    |addlarchives|addlpages= {{#if:  || }}{{#if: 1 |Vorlage:Webarchiv/Wartung/Parameter}}{{#invoke:TemplUtl|failure| Fehler bei Vorlage:Webarchiv: enWP-Wert im Parameter 'format'.|1}}
  }}{{#ifeq: {{#invoke:Str|find|https://www.awmf.org/uploads/tx_szleitlinien/021-019l_S2k_Chronische_Obstipation_2013-06_01.pdf%7Carchiv}} |-1
    || {{#ifeq: {{#invoke:Str|find|{{#invoke:Str|cropleft|https://www.awmf.org/uploads/tx_szleitlinien/021-019l_S2k_Chronische_Obstipation_2013-06_01.pdf%7C4}}%7Chttp}} |-1
         || {{#switch: {{#invoke:Webarchiv|getdomain|https://www.awmf.org/uploads/tx_szleitlinien/021-019l_S2k_Chronische_Obstipation_2013-06_01.pdf }}
              | abendblatt.de | daserste.ndr.de | inarchive.com | webcitation.org = 
              | #default = {{#if:  || }}{{#if: 1 |Vorlage:Webarchiv/Wartung/URL}}{{#invoke:TemplUtl|failure| Fehler bei Vorlage:Webarchiv: Archiv-URL im Parameter 'url' anstatt URL der Originalquelle. Entferne den vor der Original-URL stehenden Mementobestandteil und setze den Archivierungszeitstempel in den Parameter 'wayback', 'webciteID', 'archive.today' oder 'archive-is' ein, sofern nicht bereits befüllt.|1}}
            }} 
       }}
  }} AWMF Online; abgerufen am 20. August 2013.</ref>

Ökologische Bedeutung

In Pflanzen haben die Anthrachinone wahrscheinlich die Funktion als Repellent gegen mögliche Herbivoren. Hypericin ist eine photoaktive Substanz und wirkt als Repellent in Hypericum perforatum, desgleichen Fagopyrin in Buchweizen<ref>Dieter Schlee: Ökologische Biochemie. 2. Auflage. Gustav Fischer Verlag, Jena 1992, ISBN 3-334-60393-8, S. 309.</ref> (Fagopyrum exculentum). Physcion und verwandte Anthrachinone sind für die auffälligen Farben in den Fruchtkörpern von Pilzen, wie bspw. Dermocybe, verantwortlich.<ref name="Luckner176" />

Synthetische Anthrachinone

Die wichtigsten synthetischen Anthrachinone gehören zu den Anthrachinonfarbstoffen, bzw. den entsprechenden Farbstoffzwischenprodukten.<ref>{{#invoke:Vorlage:Literatur|f}}</ref>

Darüber hinaus gibt es einige spezielle Anwendungen, wie z. B. die Verwendung von 2-Ethylanthrachinon als Photoinitiator<ref>{{#invoke:Vorlage:Literatur|f}}</ref> oder als Katalysator bei der Wasserstoffperoxid-Herstellung. Heute wird Wasserstoffperoxid überwiegend nach verschiedenen Varianten des Anthrachinon-Verfahrens (Riedl-Pfleiderer-Prozess) hergestellt.<ref>Eintrag zu Wasserstoffperoxid. In: Römpp Online. Georg Thieme VerlagVorlage:Abrufdatum{{#if: {{#invoke:Wikidata|pageId}}||{{#ifeq: 0 | 0 | }} }}</ref>

Einzelnachweise

<references />

Externe Links zu erwähnten Verbindungen

<references group="S" />

Vorlage:Hinweisbaustein

{{#ifeq: s | p | | {{#if: sh85005561 | |

}} }}Vorlage:Hinweisbaustein{{#ifeq: s | p | | {{#if: sh85005561 | |

}} }}{{#ifeq:||{{#if: | [[Kategorie:Wikipedia:GND fehlt {{#invoke:Str|left|{{{GNDCheck}}}|7}}]] }}{{#if: | {{#if: | | }} }} }}{{#if: | {{#ifeq: 0 | 2 | | }} }}{{#if: | {{#ifeq: 0 | 2 | | }} }}{{#ifeq: s | p | {{#if: | | {{#if: {{#statements:P227}} | | }} }} }}{{#ifeq: s | p | {{#if: | {{#if: {{#invoke:Wikidata|pageId}} | {{#if: {{#statements:P227}} | | }} }} }} }}{{#ifeq: s | p | {{#if: sh85005561 | | {{#if: {{#statements:P244}} | | }} }} }}{{#ifeq: s | p | {{#if: sh85005561 | {{#if: {{#invoke:Wikidata|pageId}} | {{#if: {{#statements:P244}} | | }} }} }} }}{{#ifeq: s | p | {{#if: | | {{#if: {{#statements:P214}} | | }} }} }}{{#ifeq: s | p | {{#if: | {{#if: {{#invoke:Wikidata|pageId}} | {{#if: {{#statements:P214}} | | }} }} }} }}Vorlage:Wikidata-Registrierung

Abgerufen von „https://wiki-de.moshellshocker.dns64.de/index.php?title=Anthrachinone&oldid=2060216“