Biotechnologie der Naturstoffe, HS 2021, BT19

Die Biotechnologie der Naturstoffe beschäftigt sich mit der Wirkstoff- und Produktentwicklung aus natürlichen Ressourcen. Dieser Kurs zur Biotechnologie der Naturstoffe setzt den Fokus auf Arzneipflanzen und pflanzliche Vielstoffgemische. Um die Entstehungsgeschichte von Phytopharmaka und verwandten Mitteln mit Naturstoffgemischen zu verstehen werden zunächst die geschichtlichen sowie kulturellen Hintergründe zur Verwendung von Naturstoffen in traditionellen Medizinsystemen  beleuchtet. So wird ein Bogen gespannt zum heutigen Markt für Wirkstoffe aus Naturstoffgemischen und Extrakten und die Regelung der Zulassungen durch die Behörden EMA (HMPC), EDQM (Ph.Eur.) sowie Novel Food (EFSA).

Dabei werden die Fragestellungen zur Einordnung, Abgrenzung, Steuerung der Produktentwicklung und Zulassungen von Pharmaka, Medizinprodukten und Nahrungsergänzungsmittel erarbeitet. Bei der Drug Discovery und der Evidenced-Based-Medicine von Vielstoff-Wirkstoffen beschäftigt man sich heute zunehmend mit der „Network Pharmacology“, die das Paradigma von "Ein Wirkstoff - Ein Wirkort" zu einem "Multiwirkstoff - zahlreiche Wirkorte" Paradigma verändert und versucht die Komplexität der Wirkung zu erklären. Gerade die Herausforderung aber auch Vorteile von Multikomponenten Wirkstoffen in der Wirkstoffforschung (Drug Discovery) im Bereich Food und Medizin wird in diesem Kurs diskutiert. Zusätzliche haben die unterschiedlichen Rohstoffquellen sowie die Verarbeitung der natürlichen Ressourcen einen Einfluss auf die Zusammensetzung des Vielstoffgemisches wodurch Wege zur standardisierten der Qualitätskontrolle vertieft werden. 

Um die theoretischen Aspekte der Entwicklung von Pharmazeutika, Nahrungsergänzungsmitteln und anderen Gesundheitsprodukten anwenden zu können wird im Kurs das gelernte Wissen durch eine praktische Umsetzung im Labor vertieft. Dabei werden zunächst administrativen Abklärungen getroffen, um das Quality by Design sowie die Zulassungsvoraussetzungen voneinander abzugrenzen. So wird zunächst ein Konzept zur jeweiligen Produktentwicklung erarbeitet. Natürliche Rohstoffe werden dann aus getrockneten Pflanzen (Arzneidrogen) in geeigneter Weise extrahiert, wobei die Qualitätskontrolle der Rohstoffe sowie die Wahl geeigneter Extraktionsparameter eine wichtige Rolle spielt. Die Prüfung der Identität der Rohstoffe sowie des Extraktionserfolgs erfolgt dann mittels geeigneter analytischer Verfahren wie z.B. der Hochleistungs-Dünnschichtchromatographie (HPTLC).