Johanniskrautblüten dienen als grüner Katalysator

Johanniskrautblüten dienen als grüner Katalysator

BILD: Die Blüten von Johanniskraut (Hypericum perforatum) haben nicht nur heilende, sondern auch katalytische Wirkungen. Aussicht Mehr

Bildnachweis: Julia Naumann

Seit der Antike wird Johanniskraut als Heilpflanze verwendet, die ein breites Anwendungsspektrum abdeckt, beispielsweise die Behandlung von Verbrennungen, Hautläsionen, Neuralgien, Fibrose, Ischias und Depressionen. Aufgrund ihres hohen medizinischen Potenzials wurde die in der Fachterminologie als Hypericum perforatum bekannte Pflanze 2015 sogar zur “Heilpflanze des Jahres” gekürt. Jetzt haben Wissenschaftler der TU Dresden gezeigt, dass das Kraut viel mehr ist als seine heilenden Eigenschaften.

Zu diesem Zweck haben sich zwei interdisziplinäre Gruppen in Biologie und anorganischer Chemie zusammengeschlossen und so erstaunliche Ergebnisse erzielt.

Ursprünglich waren die Forschungsgruppen unter der Leitung des Botanikers Prof. Stefan Wanke und des Chemikers Jan. J. Weigand wollte im Rahmen des von der Sächsischen Aufbaubank (SAB; HyperiPhen-Projekt 100315829 in TG70 Bioleben) finanzierten Gemeinschaftsprojekts 2D-Graphen-ähnliche Strukturen aus Naturstoffen synthetisieren. Hypericin, eine Verbindung in Johanniskraut, diente als Modell und Ausgangsmaterial dafür. Bei Untersuchungen stellte sich heraus, dass Hypericin photochemische Reaktionen effektiv katalysiert. Professor Weigand kam dann auf die Idee, die getrockneten Blüten von Johanniskraut, aus denen Hypericin durch Extraktion gewonnen werden kann, als grüne und nachhaltige Alternative zu herkömmlichen Katalysatoren zu verwenden.

“Die Chemie der Naturstoffe und insbesondere der Kontext der Botanik waren für uns völlig neu. Die aufregenden Ergebnisse sind umso erfreulicher. Das interdisziplinäre Projekt zeigt, wie wichtig es für die Wissenschaft ist, aus den ausgetretenen Pfaden auszubrechen.” Professor Weigand kommentiert den Erfolg der Zusammenarbeit.

Das Team folgt damit einem aktuellen Trend in der modernen synthetischen Chemie, nachhaltige Aspekte einzubeziehen. Die Suche nach dauerhaften, erneuerbaren und umweltfreundlichen Photoredoxkatalysatoren erweist sich als äußerst schwierig. Die jetzt erzielten Ergebnisse sind umso vielversprechender. Die Pflanzenverbindung Hypericin, ein Sekundärmetabolit von Johanniskraut, wird als Wirkstoff bei chemischen Reaktionen verwendet, ohne dass eine vorherige chemische Behandlung erforderlich ist. Dresdner Wissenschaftler haben erfolgreich ein deutsches Patent für diese neu entwickelte Methode angemeldet (DE 10 2019 215 871).

Professor Wanke ist auch erstaunt über den Erfolg der Zusammenarbeit: “Obwohl das Forschungsprojekt mit einer guten Idee begann, war es nicht ganz trivial, es zum Leben zu erwecken, da die beiden Arbeitsgruppen sich zuerst kennenlernen mussten.” Die Forschungsfelder und die verwendeten Methoden waren sehr unterschiedlich. Aber bald erschienen die ersten ungewöhnlich aufregenden Ergebnisse. Alle Beteiligten haben viel gelernt. Wir möchten weiter forschen, aber es fehlen noch Mittel. “”

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Originalveröffentlichung:

Jun-jie Wang, Kai Schwedtmann, Kun Liu, Stephen Schulz, Jan Haberstroh, Gerrit Schaper, Anja Wenke, Julia Naumann, Torsten Wenke, Stefan Wanke und Jan J. Weigand. Blüten der Pflanzengattung Hypericum als Mehrzweck-Photoredoxkatalysatoren. Green Chem., 2021, 23, 881-888.

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