Artemisia - Gänsebraten, Grüne Fee und Nobelpreis: Abschweifungen zum Thema Löslichkeit

Wenn sich die Familien an Weihnachten zum Festessen zusammenfinden, wird der Tradition folgend häufig ein Gänsebraten auf dem Tisch stehen, gewürzt mit Beifuß. Die in der Pflanze enthaltenen Bitterstoffe sind appetitanregend und fördern die Verdauung, insbesondere bei reichhaltigen und fetten Speisen. Der Gebrauch von Beifuß (Artemisia vulgaris) ist allerdings wesentlich älter als der Brauch, am Weihnachtstag (und zuvor am Martinstag) eine Gans zu verspeisen. Bereits in jungsteinzeitlichen Hinterlassenschaften wurden Hinweise auf die Verwendung von Beifuß gefunden und man nimmt an, dass auch die Germanen und Kelten diese Artemisia-Spezies als Heil- und Zauberpflanze benutzten [1]. In vielen Gegenden Mitteleuropas wurden dem Beifuß magische Kräfte zugesprochen, er diente als Arzneimittel und bis ins 18. Jahrhundert hinein wurde er in der Küche ähnlich häufig eingesetzt, wie wir das heute mit Petersilie tun [2].

Doch der Beifuß ist nicht das einzige Mitglied aus der Pflanzenfamilie der Korbblütler, welches es zur verbreiteten Kulturpflanze geschafft hat. Wirft man einen Blick in das gute alte Hagers Handbuch der Pharmazeutischen Praxis [3], findet man Einträge zu 21 verschiedenen Artemisia-Arten, die als Gewürz- oder Arzneidroge beschrieben werden, wie beispielsweise Estragon (Artemisia dracinculus) oder Wermutkraut (Artemisia absinthium). 

Die zuletzt genannte Art hat es zu gewisser Berühmtheit gebracht, wird sie doch nicht nur – wie ihre Schwestern Beifuß, Eberraute und Estragon - als Gewürz und Medizinalpflanze verwendet, sondern ist auch die Basis eines berüchtigten alkoholischen Getränks: Absinth. Dieser hochprozentige Likör wurde erstmals gegen Ende des 18. Jahrhunderts im Schweizer Jura aus Wermutkraut, Anis, Fenchel und anderen Kräutern hergestellt und verbreitete sich danach rasch, vor allem in Frankreich. Die „Grüne Fee“, wie der Schnaps wegen seiner Farbe genannt wurde, avancierte bald zum Kultgetränk und inspirierte zahlreiche Künstler, Schriftsteller und Maler zu Huldigungen in Wort und Bild. 

Der übermäßige Genuss führte jedoch häufig zu Bewusstseinsstörungen, Halluzinationen, Gedächtnisverfall. Erklärt wurden diese Symptome mit der Wirkung des Inhaltsstoffs Thujon, einem Nervengift, das Bestandteil des ätherischen Wermutöls ist. Diese in Wasser praktisch unlösliche Verbindung würde durch die hohe Alkoholkonzentration bei der Likörherstellung aus der Absinthpflanze extrahiert und gelange deshalb in schädlicher Menge in das Getränk. Als abschreckendes Beispiel galt die Selbstverstümmelung von Vincent Van Gogh unter Absinth-Einfluss. Der Autor dieser Zeilen hörte noch in den 70er Jahren in der Hauptvorlesung Pharmazeutische Chemie, dass der Malstil des Pointillismus nur deshalb entstand, weil die impressionistischen Maler wegen der neurotoxischen Thujonwirkung nicht mehr in der Lage gewesen seien, eine zusammenhängende Linie zu zeichnen. Zur Eindämmung des um sich greifenden Missbrauchs, des "Absinthismus", wurde die beliebte Spirituose im frühen 20. Jahrhundert schließlich länderübergreifend verboten, sicher zur „klammheimlichen Freude“ der Winzer und Brauer.

Nun ist der Hinweis auf die Anreicherung wasserunlöslicher Substanzen in nicht-wässrigen Lösungsmitteln durchaus berechtigt. Bereits die Alchemisten im Mittelalter hatten erkannt: „Similia similibus solvuntur“, das heißt, Ähnliches wird durch Ähnliches gelöst. Hydrophile („wasserliebende“) Substanzen lösen sich gut in Wasser und meist auch in niederen Alkoholen, z.B. Ethanol. Bei lipophilen (fettlöslichen bzw. in organischen Lösungsmitteln wie Aceton, höheren Alkoholen oder Waschbenzin löslichen) Substanzen verringert hingegen die Zugabe von Wasser zu dem Lösungsmittelgemisch deren Löslichkeit. Es kommt zu Ausfällungen oder Phasentrennung, ein Vorgang, der als Louche-Effekt bezeichnet wird. Bei manchen Lesern wird der Gedanke an die bei Pastis oder Raki entstehende milchige Trübung nach Wasserzugabe vielleicht die eine oder andere mediterrane Urlaubserinnerung wachrufen. 

Ein ähnliches Prinzip nutzt übrigens der Whisky-Connaisseur, der zu seinem „Dram“ ein paar Tropfen Wasser hinzufügt: Die lipophilen Aromen werden weniger gut vom Lösungsmittel Alkohol umhüllt, da dieser mit dem Wasser konkurriert. Sie reichern sich deshalb an der Grenzfläche der Flüssigkeit an, wo sie leichter in die Gasphase übertreten können. Der Whisky „öffnet sich“, die Aromen werden verstärkt wahrgenommen, offensichtlich auch ein interessantes Thema für die chemische Wissenschaft [4]. 

Bei der Entwicklung von Arzneimitteln und deren Verpackung sowie bei der Anwendung mittels Applikatoren und Devices ergeben sich ganz ähnliche Fragestellungen: Oft sind die Arzneimittelzubereitungen längere Zeit in innigem Kontakt mit Materialien, die potentiell lösliche Substanzen enthalten, welche nicht in das Produkt bzw. zum Patienten gelangen sollen. Ein Beispiel sind Weichmacher oder Polymerisationskatalysatoren, die als „Extractables and Leachables“, d.h. als extrahierbare Stoffe in die Arzneimittel gelangen könnten. Dieses Risiko muss in geeigneten Modellversuchen ausgeschlossen werden. Die Spezialisten im Bereich Pharma Services bei Harro Höfliger sind hier gerne mit Rat und Tat behilflich.

Bei Absinth ist übrigens noch nachzutragen, dass das Verbot in Deutschland 1981 wieder aufgehoben wurde und seither eine Höchstmengenbegrenzug für Thujon gilt. Außerdem hat die moderne Analytik an alten Absinthproben gezeigt, dass der Thujongehalt niedriger war als vermutet und letztlich wohl eher die hohe Alkoholkonzentration des Getränks den Absinthismus verursacht hat [5].

Abschließend soll noch über ein weiteres Mitglied der Artemisia-Familie berichtet werden, das seinen Siegeszug in der Welt weitab unserer westlichen Gesellschaft ganz im Stillen begonnen hat: Artemisia annua, der einjährige Beifuß. Diese Spezies wird schon seit 2000 Jahren in China benutzt, die wissenschaftliche Erforschung begann jedoch erst 1967 als geheimes Projekt auf Veranlassung von Mao Zedong. Zur Unterstützung des Partnerstaats Nord-Vietnam sollte im „Projekt 523“ ein Antimalariamittel entwickelt werden. Dazu wurden über 2000 Pflanzenextrakte getestet und schließlich aus Artemisia annua ein wirksamer Extrakt gewonnen und das wirksame Prinzip identifiziert. Die Forscherin Youyou Tu erhielt dafür 2015 den Nobelpreis und hat in ihrem Festvortrag die Entwicklung von Artemisinin eindrucksvoll geschildert [6]. Seit 2005 empfiehlt die WHO zur Behandlung der Malaria eine Artemisinin-basierte Kombinationstherapie (ACT).

Auch hier taucht wieder die Frage von Extraktionsmittel und Löslichkeit des Wirkstoffs auf, denn Artemisinin ist nur schlecht wasserlöslich. Deshalb ist eine Diskussion entbrannt, ob traditionelle Teezubereitungen zur Behandlung der Malaria benutzt werden sollten. Sie sind zwar konkurrenzlos günstig und leicht verfügbar, die Wirkstoffkonzentration kann jedoch stark schwanken. Dies birgt das Risiko einer Resistenzentwicklung, wenn die Malariaerreger nicht mit ausreichend hohen Wirkstoffdosen angegangen werden.

Die aktuelle Corona-Pandemie hat übrigens dafür gesorgt, dass Artemisia annua erneut in den Focus der medizinisch-pharmazeutischen Wissenschaften geraten ist: In vitro blockieren nämlich Extrakte und einzelne Inhaltsstoffe dieser Pflanze die Vermehrung des Covid-19 Virus und werden deshalb in Studien auf ihre Eignung als antivirales Medikament geprüft [7]. 

Es sieht so aus, als habe es Artemis mit den Menschen gut gemeint. 

[1]    Mann C.: Der gewöhnliche Beifuß (Artemisia vulgaris), Schweiz. Z. Ganzheitsmed. 28, 33 – 44 (2016).
[2]    Küster, Hansjörg: Wo der Pfeffer wächst, ein Lexikon zur Kulturgeschichte der Gewürze, Beck, München, (1987).
[3]    List P.H., Hörhammer L. (Hrsg.): Hagers Handbuch der Pharmazeutischen Praxis, 4. Auflage, Springer, Berlin, Band III, 254-276 (1972).
[4]    Karlsson B. C. G., Friedman R.: Dilution of whisky – the molecular perspective. Nature Scientific Reports 7: 6489 (2017).
[5]    Lachenmeier D.W. et al.: Thujon - Ursache des Absinthismus?  Conference Proceedings: XIV. GTFCH-SYMPOSIUM, Mosbach, Germany (2006).
[6]    Tu, Youyou: Artemisinin - A Gift from Traditional Chinese Medicine to the World, Nobel Lecture (December 7, 2015).
[7]    Osterrieder K., Gottwein J.M., Seeberger P.H. et al.: In vitro efficacy of Artemisinin-based treatments against SARS-CoV-2 Preprint (Server: BioRxiv)  doi https://doi.org/10.1101/2020.10.05.326637 

Von Dr. Karlheinz Seyfang