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Reserpin ist ein Indolalkaloid einiger Pflanzen aus der Gruppe der Schlangenwurze welches vor allem uber die Rauvolfia serpentina aus der indischen Heilkunst Eingang in die westliche Medizin fand Dort wurde es zu einem jener Arzneistoffe mit denen die Ara der modernen Psychopharmakologie begann Zuerst in der Psychiatrie als Neuroleptikum bei Schizophrenie eingesetzt erlangte es insbesondere als Mittel gegen Bluthochdruck grosse Bedeutung Wahrend ihm infolge der Erforschung seines Wirkmechanismus nach wie vor ein hoher Stellenwert in der neurochemischen Forschung zukommt hat es seine klinische Bedeutung heutzutage zum grossten Teil eingebusst Nach der Einfuhrung wesentlich effizienterer Medikamente ist Reserpin nicht mehr ein Mittel der Wahl StrukturformelAllgemeinesFreiname ReserpinAndere Namen 1S 2R 3R 4aS 13bR 14aS 2 11 Dimethoxy 3 3 4 5 trimethoxybenzoyloxy 1 2 3 4 4a 5 7 8 13 13b 14 14a dodecahydroindolo 2 3 3 4 pyrido 1 2 b isochinolin 1 carbonsauremethylester IUPAC Summenformel C33H40N2O9Kurzbeschreibung kristallines Pulver oder kleine Kristalle weiss bis schwach gelb unter Lichteinfluss langsam dunkler werdend 1 Externe Identifikatoren DatenbankenCAS Nummer 50 55 5EG Nummer 200 047 9ECHA InfoCard 100 000 044PubChem 5770ChemSpider 5566DrugBank DB00206Wikidata Q407841ArzneistoffangabenATC Code C02AA02 N05AX15Wirkstoffklasse Antihypertonikum NeuroleptikumEigenschaftenMolare Masse 608 68 g mol 1Aggregatzustand festSchmelzpunkt 264 265 C 2 Loslichkeit nahezu unloslich in Wasser 3 SicherheitshinweiseBitte die Befreiung von der Kennzeichnungspflicht fur Arzneimittel Medizinprodukte Kosmetika Lebensmittel und Futtermittel beachtenGHS Gefahrstoffkennzeichnung 4 GefahrH und P Satze H 302 336 351 360DP 201 301 312 330 308 313 4 Toxikologische Daten 420 mg kg 1 LD50 Ratte oral 5 Soweit moglich und gebrauchlich werden SI Einheiten verwendet Wenn nicht anders vermerkt gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen Inhaltsverzeichnis 1 Herkunft 2 Geschichte 3 Pharmakologie 3 1 Wirkmechanismus 3 2 Pharmakokinetik 4 Indikation und Applikation 4 1 Tiermedizin 4 2 Antibakterielle Wirkung 5 Neben und Wechselwirkungen 6 Chemie 6 1 Analytik 6 2 Biosynthese 6 3 Totalsynthese 7 Handelsnamen 8 Literatur 9 EinzelnachweiseHerkunft BearbeitenReserpin wird aus den Wurzeln von Kletterpflanzen der Unterfamilie Rauvolfioideae gewonnen primar aus der Indischen Schlangenwurzel Rauvolfia serpentina die einen Reserpin Gehalt von 0 04 0 05 6 besitzt aber auch aus der mexikanischen Rauvolfia heterophylla und der australischen Bitterrinde Iodstrauch Tabernaemontana orientalis auch Asternia constricta 7 Eine wichtige Alternativquelle ist heute die afrikanische Rauvolfia vomitoria 8 Geschichte BearbeitenIn Indien findet die Wurzel der dort auch als Sarpagandha bezeichneten Rauvolfia serpentina welche auch Yohimbin enthalt bereits seit Jahrhunderten vor allem als Beruhigungsmittel aber auch als Allheilmittel Verwendung 9 Zu Beginn des 20 Jahrhunderts wurde berichtet dass eines der uber zwanzig Alkaloide der Pflanze eine blutdrucksenkende Wirkung besasse Der erste Artikel der sich mit dem psychiatrischen Einsatz von Reserpin auseinandersetzte wurde im Jahr 1931 von den Indern Sen und Bose veroffentlicht welche von guten Behandlungserfolgen bei Geisteskrankheiten mit gewalttatigen und manischen Symptomen berichteten 10 11 1949 wurde durch einen Bericht von Rustom Jal Vakil im British Health Journal 12 die blutdrucksenkende Wirkung der Rauvolfia auch in der westlichen Welt bekannt 13 Reserpin wurde erstmals 1952 durch Emil Schlittler aus der Rauvolfia serpentina isoliert Ihm gelang kurze Zeit spater auch die Aufklarung der chemischen Struktur 7 Zwei Jahre spater wurde es zum ersten Mal vom amerikanischen Psychiater Nathan S Kline 11 fur die Behandlung von Psychosen empfohlen und klinisch eingesetzt zwei Jahre nach Chlorpromazin gegen das es sich als Mittel bei schizophrenen Psychosen letzten Endes nicht durchzusetzen vermochte 14 obgleich Reserpin nach 1952 vorubergehend eines der meistverwandten Praparate Handelsname Serpasil 15 bei der Behandlung psychiatrischer Erkrankungen wurde 16 Im selben Jahr wurde auch von Freis 17 erstmals von Patienten berichtet die nach Gaben hoher Dosen depressiv geworden waren 18 1958 publizierte Robert Burns Woodward die erste Totalsynthese des Reserpins 19 In Grossbritannien wurde Reserpin aufgrund seiner enormen Nebenwirkungen fur einige Jahre vom Markt genommen Allerdings schrieb der bekannte Psychiater Manfred Bleuler noch 1969 dass die Wirkung von Reserpin bei chronisch Geisteskranken in einzelnen Fallen nachhaltiger als die von Chlorpromazin sei 20 Um die motorischen Nebenwirkungen abzuschwachen kam 1958 eine Kombination mit Orphenadrin Handelsname Phasein auf den Markt 21 Ende der 1970er war Reserpin weitlaufig durch neue bessere Wirkstoffe ersetzt 7 22 Die Bedeutung des Reserpin liegt eingedenk der Tatsache dass es in der Therapie weitlaufig durch bessere Substanzen ersetzt wurde vor allem in seinem Einfluss auf die Grundlagenforschung der modernen Neuropsychopharmakologie und Neuropsychiatrie In den 1950er und 1960er Jahren wurden Reserpin und sein Wirkmechanismus intensiv erforscht wodurch viele neue Erkenntnisse uber biochemische Prozesse erlangt wurden so etwa uber den Stoffwechsel der biogenen Amine die Entdeckung regional verminderter Konzentration des Neurotransmitters Dopamin im ZNS bei Parkinsonpatienten oder die Wegbereitung fur die Entwicklung zahlreicher Antidepressiva auf Grundlage der Beobachtung des Reserpin Antagonismus des MAO Hemmers Iproniazid und des Trizyklikums Imipramin 13 23 In Deutschland sind keine reserpinhaltigen schulmedizinischen Praparate mehr im Handel Die beiden einzigen Praparate die 2006 noch zu den 3000 am haufigsten verordneten gehorten waren Briserin N Kombination mit dem Thiazid Diuretikum Clopamid Novartis und Triniton Kombination mit dem Antihypertonikum Dihydralazin und dem Diuretikum Hydrochlorothiazid Apogepha Die Verordnungshaufigkeit nahm jedoch uber die Jahre ab Gegenuber dem jeweiligen Vorjahr nahm 2005 die arztliche Verschreibung von Briserin N um 13 1 ab und sank auf 29 5 Millionen DDD im Folgejahr um 14 5 auf 25 2 Millionen DDD bei Triniton ging sie 2005 um 6 9 und 2006 um weitere 16 zuruck und sank zunachst auf 6 9 Millionen dann 5 8 Millionen DDD 24 Die Pharmakologen Hartmut Porzig und Stefan Engelhardt vermuten dass der Arzneistoff weniger in Verruf geraten ware hatte man fruher nicht dergestalt hohe Dosen gegeben wurden zur antihypertensiven Therapie bis zu 5 mg am Tag 25 zur neuroleptischen bis zu 20 mg 26 mit dementsprechend ausgepragten Nebenwirkungen verabreicht sondern deutlich niedrigere und gleichsam ausreichend wirksame Mengen 27 Die heute ublichen Tagesdosen liegen zwischen 0 05 mg und 0 25 mg bei der Behandlung des Bluthochdrucks 28 Bei der Behandlung der Schizophrenie waren Dosierungen von 1 bis 2 mg taglich ublich 29 Es gab Versuche Reserpin Derivate zu entwickeln denen eine bessere Vertraglichkeit beschieden sein sollte als ihrem Vorganger Einen Ansatz hierfur Reserpin Methonitrat stellten die Inder Sreemantula Boini und Nammi 2004 vor 22 Pharmakologie BearbeitenWirkmechanismus Bearbeiten Die Wirkung von Reserpin auf den Saugetierorganismus lasst sich in eine periphere und eine zentrale Komponente unterteilen Wahrend erstere fur die Senkung des Blutdrucks ausschlaggebend ist gehen auf letztere die Wirkungen zuruck deretwegen Reserpin zuerst als Neuroleptikum eingesetzt wurde aber heute obsolet ist Die antihypertone Wirkung beruht auf einer Verarmung des Neurotransmitters Noradrenalin im postganglionaren Sympathikus Daher kann sich gleichwohl sich die zentralen sympathischen Nervenzellen haufiger entladen als zuvor 28 die Erregung nicht in die Peripherie fortsetzen Als Folge dieser Hemmung des Sympathikus kann neben einer Senkung der Herzfrequenz Bradykardie auch die gewunschte Senkung des Blutdrucks beobachtet werden Die antipsychotische Wirkung des Reserpins wird mit einer beobachteten Verringerung der Dopamin und Serotoninkonzentration im Zentralnervensystem in Verbindung gebracht Mit einer neuroleptischen Potenz von 20 50 CPZi 30 zahlt es zu den hochpotenten Neuroleptika Auf zellularer Ebene beruht der Wirkmechanismus des Reserpins auf der Entspeicherung biogener Amine wie den Botenstoffen Dopamin Serotonin und Noradrenalin Es bindet an die nicht selektiven vesikularen Monoamintransporter in den Membranen der Speichervesikel der prasynaptischen Nervenendigungen woraufhin die Botenstoffe nicht mehr in die Vesikel aufgenommen werden konnen Insbesondere hemmt es die Neusynthese von Noradrenalin aus Dopamin da diese im Innern der Vesikel stattfindet Ausserhalb dieser werden biogene Amine vom Enzym Monoaminooxidase MAO zu Aldehyden Ammoniak und Wasserstoffperoxid abgebaut was zur Folge hat dass die Menge an Noradrenalin die bei Erregung freigesetzt werden kann verringert wird Zu hohe Dosierungen fuhren zu einer irreversiblen Schadigung der Speichervesikel welche daraufhin neugebildet werden mussen was einige Tage bis Wochen dauert Pharmakokinetik Bearbeiten Das peroral eingenommene Reserpin gelangt zuerst in den Magen und von dort aus in den Darm wo es rasch resorbiert wird Die Resorptionsrate ist bei erhohtem pH Wert des Magensaftes gesteigert da der Magen nicht nur schneller entleert wird sondern das schwach basische Reserpin zudem weniger protoniert wird und im Darm dessen Milieu ohnehin vergleichsweise alkalisch ist schliesslich weniger in elektrisch geladener Form vorliegt wodurch es von den Darmzellen besser resorbiert werden kann 31 Uber die Pfortader erreicht es anschliessend erstmals die Leber und unterliegt daraufhin sowohl einem First Pass Effekt als auch einem enterohepatischen Kreislauf in der Folge lassen sich dem Reserpin welches nur mehr zu 50 60 verfugbar ist zwei Halbwertszeiten von 4 5 h bzw 270 h zuordnen 32 Maximale Konzentrationen des Stoffs im Blut finden sich etwa ein bis zwei Stunden nach Applikation Reserpin wird zu 96 an Plasmaproteine gebunden grossteils an Albumin zu einem Teil aber auch an Lipoproteine 33 Uber die Blutbahn gelangt das Reserpin in die peripheren und zentralen Nervengewebe in denen es seine arzneilich genutzte Wirkung entfaltet Da die Bindung an die neuronalen Vesikel irreversibel ist bedarf es vergleichsweise sehr kleiner Mengen des Alkaloids um sehr grosse Mengen von Aminen aus ihnen zu entspeichern Die Wirkung des gebundenen Anteils uberdauert so den allgemeinen Abfall der Konzentration im Gewebe Da derart geringe Mengen mit fruheren Mitteln nicht aufgespurt werden konnten wurde irrtumlicherweise angenommen die Wirkdauer des Stoffes ubersteige die seiner tatsachlichen Anwesenheit am Wirkort wesentlich Dieser Umstand pragte seine Bezeichnung als hit and run drug Im Weiteren wird der Lowenanteil des Reserpins verstoffwechselt und anschliessend uberwiegend mit den Fazes etwa 60 innerhalb von vier Tagen 34 ausgeschieden teilweise auch uber den Urin etwa 8 34 nbsp Reserpsaure Im physiologischen Milieu des Organismus liegt die Saure in dissoziierter Form als Reserpat vor Zur Elimination findet in Darm und Leber eine enzymatische Umwandlung statt die polare und damit besser ausscheidbare Substanzen erzeugt Die Hauptmetaboliten Reserpsauremethylester Trimethoxybenzoesaure TMBS und in geringerem Umfang Reserpsaure entstehen durch von Esterasen vermittelte Spaltung der beiden Esterbindungen des Reserpin Neben diesem hydrolytischen Weg des Abbaus findet katalysiert von mikrosomalen Leberenzymen oxidative Demethylierung der mittleren Methoxygruppe des TMBS Rests statt Das Produkt kann vom Organismus anschliessend leichter hydrolysiert werden wobei statt TMBS Syringasaure gebildet wird Im Vergleich zur Ausgangssubstanz sind die Metaboliten pharmakologisch weitgehend inaktiv 35 36 Reserpin Methonitrat RMN uberwindet die Blut Hirn Schranke aufgrund des quatarnisierten Amins ein Amin das kovalent mit vier Kohlenstoff Atomen verbunden ist und dadurch eine positive Ladung tragt erheblich schwerer was dazu fuhrt dass deutlich weniger Substanz in das ZNS eintritt als es bei Reserpin der Fall ist und zentralnervose Nebenwirkungen Parkinson Symptomatik Sedierung stark vermindert werden 22 Indikation und Applikation BearbeitenDer therapeutische Einsatz von Reserpin wird vor dem Hintergrund dieser Nebenwirkungen in den gangigen Lehrbuchern sehr unterschiedlich bewertet Wahrend in manchen die gute Vertraglichkeit 25 niedrigdosierten Reserpins und seine Eignung als Kombinationspartner 37 bei unzureichender Therapie mit einem einzelnen anderen Antihypertonikum hervorgehoben wird lehnen andere Autoren die Reserpingabe rundheraus ab vor allem Martin Wehling spricht sich dagegen aus und bemangelt dass es noch immer in einem sehr beliebten Praparat enthalten ist das aufgrund seines niedrigen Preises gerne verschrieben wird 38 Auch die Arzneimittelkommission der deutschen Arzteschaft fuhrt die fortwahrende Verordnung von Briserin N und Triniton u a auf niedrige Tagestherapiekosten zuruck erachtet es aber als billiger und sinnvoller sich zunachst auf Diuretika zu beschranken Sie betont aber dass bei bereits auf Reserpin Kombipraparate gut eingestellten Patienten die diese Medikation auch gut vertragen kein Grund besteht etwas an ihr zu andern 39 Das letzte Reserpin Praparat in Deutschland Briserin N wurde 2016 vom Markt genommen Diagnostisch kann Reserpin genutzt werden um den Verdacht auf ein Karzinoid zu bestatigen Bei diesem Reserpin Test handelt es sich um einen Provokationstest der auf die endokrine Aktivitat des Tumors abzielt Der Tumor produziert sehr grosse Mengen Serotonin das durch Reserpin aus den Tumorzellen freigesetzt wird und die karzinoidtypische Symptomatik incl einer drastisch erhohten Konzentration des Serotonin Abbauprodukts 5 HIES im Urin auslost 40 41 Generell kontraindiziert ist Reserpin bei einer Vorgeschichte depressiver Episoden 28 bei bestehenden Magen und Zwolffingerdarmgeschwuren sowie bei Asthma bronchiale 37 Heute wird Reserpin als Blutdrucksenker in der Langzeittherapie ublicherweise peroral gegeben im fruheren psychiatrischen Einsatz waren aber auch intramuskulare Injektionen ublich 26 Reserpin wird in den USA vom Joint National Committee JNC 8 als alternatives Medikament zur Behandlung von Bluthochdruck empfohlen 42 Ein Cochrane Review befand Reserpin als ebenso wirksam wie andere Erstlinien Antihypertensiva zur Senkung des Blutdrucks 43 Die Kombination Reserpin mit einem Thiazid Diuretikum ist eine der wenigen medikamentosen Behandlungen die die Sterblichkeit in randomisierten kontrollierten Studien reduzieren z B beim Programm zur Erkennung und Weiterverfolgung von Bluthochdruck The Hypertension Detection and Follow up Program 44 die Veterans Administration Cooperative Study Group in Antihypertensive Agents 45 und das Systolic Hypertension in Elderly Program 46 Daruber hinaus wurde Reserpin als sekundare antihypertensive Option fur Patienten aufgenommen die in der ALLHAT Studie keine blutdrucksenkenden Ziele erreicht haben 47 Die tagliche Dosis von Reserpin in der antihypertensiven Behandlung liegt bei nur 0 05 bis 0 25 mg Fruher wurde Reserpin in den USA zur Behandlung von Symptomen der Dyskinesie bei Patienten mit Huntington Krankheit eingesetzt 48 Heute werden alternative Medikamente bevorzugt 49 Die Verwendung von Reserpin als antipsychotisches Medikament war fast vollstandig aufgegeben worden aber in jungster Zeit kehrte es als Begleitbehandlung in Kombination mit anderen Antipsychotika zuruck so dass mehr refraktare Patienten eine Dopaminblockade durch das andere Antipsychotikum und eine Dopaminabreicherung durch Reserpin erhalten Die Dosierungen konnen niedrig gehalten werden was zu einer besseren Vertraglichkeit fuhrt Ursprunglich wurden Dosen von 0 5 mg bis 40 mg taglich zur Behandlung psychotischer Erkrankungen eingesetzt Dosierungen uber 3 mg taglich die oft die Verwendung eines anticholinergen Medikaments erfordern um eine ubermassige cholinerge Wirkung in verschiedenen Teilen des Korpers oder Morbus Parkinson zu behandeln Fur die Begleitbehandlung werden die Dosen in der Regel zweimal taglich bei oder unter 0 25 mg gehalten Tiermedizin Bearbeiten Reserpin wird als lang wirkendes Beruhigungsmittel verwendet um reizbare oder schwierige Pferde zu beruhigen und wurde illegal zur Sedierung von Turnierpferden Pferden beim Verkauf und bei anderen Situationen bei denen ein ruhigeres Pferd gewunscht wird verwendet 50 Antibakterielle Wirkung Bearbeiten Reserpin hemmt die Bildung von Biofilmen von Staphylococcus aureus und hemmt die metabolische Aktivitat von Bakterien in Biofilmen 51 Neben und Wechselwirkungen BearbeitenWie die der meisten Antisympathotonika kann auch die Reserpingabe eine Reihe mithin schwerwiegender Nebenwirkungen nach sich ziehen Da Reserpin die Katecholamin Verfugbarkeit mindert und so den Sympathikotonus senkt Acetylcholin welches einen eigenen Carrier fur den Eintritt in die Vesikel besitzt jedoch unbeschadet lasst uberwiegt in Folge die Aktivitat des Parasympathikus und es konnen Pupillenverengung Hangelider Schwellung der Nasenschleimhaut durch serose Sekretion in diese sog Reserpin Schnupfen Libido und Potenzverlust 37 Durchfall Magen und Zwolffingerdarmgeschwure auftreten Aus denselben Grunden kann es neben Bradykardie infolge der beeintrachtigten reflektorischen Blutdruckregulation auch zu einem lagebedingten Blutdruckabfall kommen der vor allem bei raschem Aufrichten des Korpers so heftig sein kann dass plotzlich Bewusstlosigkeit eintritt Das durch Reserpin gesenkte Herzzeitvolumen normalisiert sich bei chronischer Verabreichung jedoch wieder da mit dem Blutdruck der Gefasswiderstand abnimmt 28 Reserpin kann in die Muttermilch eintreten und die Leibesfrucht schadigen Kinder deren Mutter im letzten Drittel der Schwangerschaft Reserpin genommen haben leiden spater haufiger an Trink und Atemstorungen Neugeborene konnen lethargisch sein beim Fotus kann es zur Bradykardie kommen Ebenso kann Reserpin Menstruationsbeschwerden hervorrufen 52 Im ZNS zeigt sich insbesondere der Mangel an Dopamin und Serotonin welcher zu extrapyramidalmotorischen Storungen Parkinsonismus Sedierung und depressiven Verstimmungen bis hin zur Suizidalitat fuhren kann Paul Willner 53 betont jedoch dass die weit verbreitete Annahme Reserpin verursache Depression auf einer Reihe von Berichten aus den 1950ern basiert im Rahmen derer depressive Patienten nach Goodwin et al 54 falsch diagnostiziert worden waren Diese hatten die den damaligen Berichten zu Grunde liegenden Daten erneut ausgewertet und waren zu dem Ergebnis gekommen dass mit Reserpin behandelte Patienten dazu neigten eine Pseudodepression zu zeigen die durch psychomotorische Verlangsamung Mudigkeit und Anhedonie gekennzeichnet ist jedoch nicht kognitive Erscheinungen der Depression wie Hoffnungslosigkeit oder Schuldgefuhle aufwies Lediglich 5 9 der Patienten hatten demnach Symptome einer primaren Depression gezeigt und diese hatten obendrein bereits eine Vorgeschichte affektiver Storungen gehabt Im Falle einer toxischen Uberdosierung fallen Herzschlagfrequenz Blutdruck und Korpertemperatur ab wobei dem initial Blutdruck und Herzfrequenzsteigerung vorausgehen konnen 18 die Schleimhaute schwellen an und es kommt zu Benommenheit evtl treten auch Krampfe auf 55 Bei vorausgegangener Gabe von tri oder tetrazyklischen Antidepressiva kommt es zu einem als Reserpinumkehr 56 bezeichneten Effekt Tri und Tetrazyklika verhindern dass bereits in den synaptischen Spalt entlassene Transmitter wieder in die prasynaptischen Nervenendigungen aufgenommen werden wodurch nicht nur die Reserpinwirkung umgangen wird sondern die motorische Erregung sogar gesteigert wird Nach Vorbehandlung mit Reserpin wirken indirekte Sympathomimetika nicht wahrend die Wirkung direkter Sympathomimetika und von Hemmstoffen der Monoaminoxidase durch Reserpin verstarkt wird Die den Blutzuckerspiegel senkende Wirkung von Antidiabetika wird von ihm verstarkt wogegen die Antiparkinsonwirkung von Bromocriptin und Levodopa gestort werden kann Bei gleichzeitiger Einnahme von Narkotika Opioiden oder dem Konsum von Alkohol verstarken sich die sedativen Effekte der Substanzen gegenseitig zu einer Verstarkung des hypotensiven Effekts kommt es in Kombination mit Vasodilatatoren und Thiaziddiuretika Letzteres macht man sich therapeutisch zunutze Durch die fixe Kombination von Reserpin mit den Diuretika welche einen vollig anderen Wirkmechanismus besitzen gleichsam aber eine Blutdrucksenkung bewirken reichen deutlich niedrigere Dosen aus womit auch eine wesentliche Milderung der Nebenwirkungen einhergeht Zu einer Verstarkung des neuroleptischen Effekts ohne Beeinflussung der Blutdruckwirkung kommt es bei gleichzeitiger Einnahme von Phenothiazinen Im Falle paralleler Einnahme von herzwirksamen Glycosiden kann es aufgrund der Verstarkung der Wirkung letzterer zu Herzrhythmusstorungen kommen 57 Chemie BearbeitenBei Reserpin handelt es sich um ein Indolalkaloid der Epialloyohimban Reihe was bedeutet dass sein Grundgerust dem des Yohimbins entspricht die Ringe C und D aber ebenso wie die Ringe D und E cis verknupft sind Dieses pentazyklische Grundgerust welches bereits die Leitstruktur der Tryptamine enthalt ist das der Reserpsaure Es ist zweifach verestert Die Sauregruppe an C 16 ist methyliert die Hydroxygruppe der Reserpsaure an C 18 ist mit 3 4 5 Trimethoxybenzoesaure verestert nbsp Strukturformel des Reserpin Molekuls Die Kohlenstoffatome des Reserpsaure Grundgerusts schwarz und rot sind durchnummeriert die Ringe werden durch Buchstaben bezeichnet Die Ringe A und B bilden den Indolkern rot Der Methylester ist grun der TMBS Ester blau hervorgehoben Beide Ester sind fur die pharmakologische Aktivitat von Reserpin von Bedeutung Die im Rahmen der Metabolisierung in vivo stattfindenden Esterspaltungen lassen sich auch in vitro durchfuhren Reserpsauremethylester lasst sich selektiv durch Hydrolyse unter schonenden Bedingungen erhalten 58 Reserpin ist eine schwache Base wobei das Stickstoffatom N 4 mit einem pKs Wert von 6 6 bei 25 C die grosste Basizitat aufweist dementsprechend erfolgt dort auch die Aufnahme von Protonen 58 Mit einem Oktanol Wasser Verteilungskoeffizienten log KOW von 3 3 handelt es sich um eine deutlich lipophile Substanz 2 Dementsprechend wird sie in Wasser nicht in Chloroform dagegen optimal gelost doch ist diese Losung des labilen Alkaloids gerade im Tageslicht nur von geringer Haltbarkeit wahrend die Losung in Ethanol zwar schwerer vonstattengeht jedoch bezuglich der Stabilitat unter den organischen Losungsmitteln am gunstigsten ist 58 Das feine kristalline Pulver als welches Reserpin vorliegt rangiert farblich zwischen weiss gelblich und einem bleichen Gelbbraun farbt sich unter Lichteinfluss aber allmahlich dunkler Reserpin hat einen spezifischen Drehwinkel von 116 bis 128 bei 20 C im Natriumlicht Analytik Bearbeiten Mit Reserpin lassen sich verschiedene Farbreaktionen durchfuhren In essigsaurer Losung wird ihm mit Natriumnitrit Wasserstoff abgespalten es entsteht 3 4 Dehydroreserpin Dieses ist eine gelbgrun fluoreszierende Anhydroniumverbindung die ein langwelliges Absorptionsmaximum von 388 nm besitzt Reserpin selbst absorbiert maximal bei 296 nm 59 Biosynthese Bearbeiten Die Biosynthese des Reserpins beginnt wie auch die aller anderen Epiyohimban Alkaloide bei Strictosidin Dieses entsteht durch Mannich artige Kondensation aus Tryptamin und Secologanin Strictosidin wird zu 3 epi Dehydrocorynantheinaldehyd umgewandelt Hierfur wird es zuerst am C 3 epimerisiert die b D Glucose wird hydrolytisch abgespalten der spatere Ring D geschlossen und der spatere Ring E geoffnet Die Reihenfolge in der diese Reaktionen stattfinden ist noch unbekannt nbsp Oben das Strictosidin unten das 3 epi Dehydrocorynantheinaldehyd Anschliessend wird 3 epi Dehydrocorynantheinaldehyd in drei Reaktionsschritten zu Reserpsauremethylester umgewandelt Zuerst wird die Doppelbindung bei N 4 stereospezifisch hydriert so dass 3 epi Corynantheinaldehyd vorliegt Dann wird der spatere Ring E zwischen C 17 und C 18 geschlossen und die entstehende Doppelbindung zwischen C 19 und C 20 hydriert Schliesslich entsteht nach Hydroxylierung an C 18 und Hinzufugen zweier CH3O Gruppen Reserpsauremethylester nbsp Umwandlung von 3 epi Dehydrocorynantheinaldehyd links oben zu Reserpsauremethylester links unten Abschliessend wird Reserpsauremethylester mit 3 4 5 Trimethoxybenzoyl CoA an der Hydroxygruppe am C 18 zu Reserpin verestert nbsp Veresterung zu Reserpin Totalsynthese Bearbeiten Obgleich Reserpin uberwiegend aus Rauvolfia Arten isoliert wird ist eine vollsynthetische Herstellung moglich In einer uber 16 Reaktionsschritte verlaufenden Synthese gelang Woodward 1958 die erste konstitutionelle Herstellung von Reserpin 19 1958 war die Totalsynthese von Reserpin ein Meilenstein der organischen Chemie Aufgrund seiner komplexen Struktur ist es mittlerweile ein Klassiker und Ziel zahlreicher Totalsynthesen geworden 60 Einen Weg der stereospezifischen Totalsynthese etablierte 1989 Gilbert Stork 61 Seit der Erstsynthese wurden einige alternative Zugange entwickelt 60 62 63 Die Totalsynthese nach Woodward nimmt ihren Anfang beim Aufbau des Rings E welcher funf der sechs Stereozentren des Reserpinmolekuls enthalt Die Edukte sind 1 4 Benzochinon und Penta 2 4 diensauremethylester Zwischen dem Chinon und dem Dien kommt es zu einer Diels Alder Reaktion deren Produkt infolge der Erhaltung der Orbitalsymmetrie bei konzertierten Reaktionen bereits drei der benotigten funf Stereozentren enthalt nbsp Links oben das Chinon links unten das Dien rechts das Produkt der Diels Alder Reaktion Die drei umgelagerten p Elektronenpaare sind farbig markiert Die Reduktion des entstandenen endo Addukts mit Aluminiumtriisopropylat wird uber die cis Verknupfung der beiden entstandenen Ringe so gesteuert dass vor allem der gezeigte b Alkohol entsteht Da sich eine der beiden Hydroxygruppen in raumlicher Nahe zum Carbonsauremethylester befindet bildet sich ein Lacton nbsp Reduktion mit Aluminiumtriisopropylat Der neuentstandene Funfringer ist das Lacton Die Reaktivitat der beiden Doppelbindungen in den Ringen ist gegenuber Elektrophilen verschieden Bei der Bromierung des C11H12O3 reagiert nur die Doppelbindung des spateren E Rings da sie geringfugig elektronenreicher ist Durch den elektrophilen Angriff des Broms bildet sich unter Abspaltung eines Bromidions das Bromoniumion Der Sauerstoff der Hydroxygruppe offnet diesen Dreiring durch nukleophilen Angriff an dem Kohlenstoffatom das raumlich gunstiger gelegen ist so dass ein Furan entsteht nbsp Links das Edukt in der Mitte das kurzlebige Bromoniumion rechts das bromierte Produkt mit Etherbrucke Im Folgenden wird das Brom uber den nukleophilen Angriff eines Methanolations substituiert wobei der erste der zahlreichen Methylester des Reserpin entsteht Nachdem Bromwasserstoff eliminiert wurde und das a b ungesattigte Lacton entstanden ist wird es vom Methanolation angegriffen Der Angriff durch das Methanolation erfolgt aufgrund des Lactons und des Ethers von der a Seite also von unterhalb der Zeichenebene womit das funfte Stereozentrum des E Rings entsteht Danach erfolgt die zweite Bromierung N Bromsuccinimid greift elektrophil an der Doppelbindung an die im dritten Schritt nicht von Br2 aufgebrochen werden konnte Das entstehende Bromoniumion wird durch nukleophilen Angriff von Wasser von der a Seite transdiaxial geoffnet Fur die Reaktion dient Schwefelsaure als Katalysator Anschliessend wird das Produkt mit Chromsaure oder Chromtrioxid oxidiert Der nachste Schritt besteht in einer komplexen Reaktion im Rahmen derer das Bromatom entfernt zwei Ringe aufgebrochen und ein Acetatrest hinzugefugt werden Der erste Schritt hierbei ist eine radikalische reduktive Debromierung Das zugegebene Zink macht zunachst einen Single Electron Transfer in das unbesetzte p Orbital der C Br Bindung wodurch letztere sofort unter Bildung eines Bromidions gelost wird Es entsteht kurzfristig ein sekundares elektrophiles C Radikal welches sofort ein zweites Elektron vom Zink bekommt und zum Anion wird mesomeriestabilisiert durch die benachbarte Carbonylgruppe welches von der Essigsaure protoniert wird Die Lactonoffnung verlauft analog dazu nach vorheriger Protonierung der Lacton Carbonylgruppe am Sauerstoff dies senkt die Elektronendichte und damit die energetische Lage des p Orbitals der zu offnenden C O Bindung Im zweiten Schritt wird die entstandene Carboxygruppe mit Diazomethan methyliert Im dritten Schritt abstrahiert die schwache Base Pyridin das Proton aus dem ersten Schritt wodurch ein Enolat entsteht Dieses reagiert im vierten Schritt sogleich zum a b ungesattigten Keton zuruck Mit dem dabei abgetrennten Sauerstoffatom bildet das Essigsaureanhydrid unter Abspaltung eines Acetatanions am spateren C 18 ein Acetylester nbsp Als Nachstes wird der spatere D Ring aufgespalten Hierfur wird zuerst die Doppelbindung mit Osmiumtetroxid cis dihydroxyliert es entsteht ein Glycol Anschliessend wird das Glycol oxidativ mittels Periodsaure gespalten wodurch ein Aldehyd und ein Ketoaldehyd entsteht Letzteres wird von Periodsaure weiter uber eine Ketosaure und deren Decarboxylierung bis zur einfachen Carboxygruppe oxidiert nbsp Dreifache Oxidation durch Periodsaure Links oben das Glycol links unten die Ketoaldehyd links und die Aldehydgruppe rechts rechts unten die Ketocarboxyl links und Aldehydgruppe rechts rechts oben die Aldehydsaure Schliesslich wird die Carboxygruppe mit Diazomethan methyliert womit der E Ring fertig aufgebaut ist nbsp Durch Methylierung mit Diazomethan entsteht unter Stickstoffabspaltung das Produkt das den fertigen Ring E enthalt Nun wird der Aldehyd mit dem Tryptamin 6 Methoxytryptamin zu einem Aldimin kondensiert es bildet sich also zwischen dem Kohlenstoff der Aldehydgruppe und dem Stickstoff der Aminogruppe unter Wasserabspaltung eine Doppelbindung aus nbsp Kondensation mit 6 Methoxytryptamin Anschliessend wird das Aldimin mit Natriumborhydrid reduziert Das Produkt cyclisiert spontan zu einem Lactam Durch Umsetzung mit Phosphoroxychlorid erfolgt der Angriff auf das Pyrrol Bischler Napieralski Reaktion wodurch sich unter Ausbildung eines Iminiumions der C Ring schliesst Anschliessend reduziert man das Iminiumion mit Natriumborhydrid nbsp Reduktion des Iminiumions und anschliessende Epimerisierung an C 3 Aufgrund der raumlichen Struktur des Edukts greift das Hydridanion jedoch von unterhalb der Molekulebene an wo es weniger gehindert wird Zudem entsteht auf diese Art und Weise das thermodynamisch stabilere Produkt was zur Folge hat dass das gebildete Molekul ein Epimer von Reserpin ist aber noch nicht Reserpin selbst Zuerst muss die Konfiguration des neu entstandenen Stereozentrums am C 3 invertiert werden Hierzu werden zuerst zwei Ester mit Kaliumhydroxid hydrolytisch gespalten so dass an C 16 eine Carboxy und an C 18 eine Hydroxygruppe entsteht woraus mit Hilfe von Dicyclohexylcarbodiimid DCC ein Lacton aufgebaut wird Danach haben sich die Stabilitatsverhaltnisse hinreichend geandert dass mit Pivalinsaure das Wasserstoffatom am C 3 in die nun stabilere b Position geruckt werden kann Nach Abschluss der Epimerisierung wird das Lacton wieder verseift nbsp Epimerisierung am C 3 Das betroffene Wasserstoffatom ist rot gekennzeichnet Der letzte Schritt der Totalsynthese nach Woodward besteht in der Veresterung mit 3 4 5 Trimethoxybenzoylchlorid zu racemischen Reserpin Eine Trennung der Enantiomere gelingt durch Salzbildung mit Camphersulfonsaure und Trennung der diastereomeren Camphersulfonate wodurch reines Reserpin erhalten werden konnte nbsp Veresterung mit 3 4 5 Trimethoxybenzoylchlorid rechts oben zu Reserpin Handelsnamen BearbeitenMonopraparat gegen Schizophrenie Sedaraupin D Serpasil D Kombination mit Bendroflumethiazid Tensionorme F Clopamid und Dihydroergocristin Normatens PL Literatur BearbeitenForth Henschler Rummel Allgemeine und spezielle Pharmakologie und Toxikologie Urban amp Fischer Munchen Jena 2001 ISBN 3 437 42520 X S 205 207 Abschnitt Wirkmechanismus Stitzel The Biological Fate of Reserpine In Pharmacological Reviews 1977 Vol 28 S 179 205 Abschnitt Pharmakokinetik Lullmann Mohr Wehling Pharmakologie und Toxikologie Thieme Stuttgart 2003 ISBN 3 13 368515 5 S 90 91 545 Abschnitt Neben und Wechselwirkungen Rimpler Biogene Arzneistoffe Deutscher Apotheker Verlag Stuttgart 1999 ISBN 3 7692 2413 2 S 309 310 Abschnitt Biosynthese Habermehl Hammann Krebs Naturstoffchemie Springer Berlin 2002 ISBN 3 540 43952 8 S 181 185 Abschnitt Totalsynthese Einzelnachweise Bearbeiten Europaische Arzneibuch Kommission Hrsg EUROPAISCHE PHARMAKOPOE 6 AUSGABE Band 6 0 6 2 2008 a b Moffat Osselton Widdop Galichet Hrsg Clarke s Analysis of Drugs and Poisons Pharmaceutical Press Bath 2004 ISBN 0 85369 473 7 S 1531 1532 Datenblatt Reserpin bei Alfa Aesar 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PMID 490882 full text at OVID Effects of treatment on morbidity in hypertension Results in patients with diastolic blood pressures averaging 115 through 129 mm Hg In JAMA 202 Jahrgang Nr 11 1967 S 1028 34 doi 10 1001 jama 202 11 1028 PMID 4862069 Prevention of stroke by antihypertensive drug treatment in older persons with isolated systolic hypertension Final results of the Systolic Hypertension in the Elderly Program SHEP SHEP Cooperative Research Group In JAMA 265 Jahrgang Nr 24 1991 S 3255 64 doi 10 1001 jama 265 24 3255 PMID 2046107 ALLHAT Officers and Coordinators for the ALLHAT Collaborative Research Group Major outcomes in high risk hypertensive patients randomized to angiotensin converting enzyme inhibitor or calcium channel blocker vs diuretic The Antihypertensive and Lipid Lowering Treatment to Prevent Heart Attack Trial ALLHAT In JAMA 288 Jahrgang Nr 23 18 Dezember 2002 S 2981 97 doi 10 1001 jama 288 23 2981 PMID 12479763 jama ama assn org Memento des Originals vom 26 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