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LP-Interview: Malariabekämpfung Licht, Sauerstoff und Abfall im Kampf gegen Malaria

| Autor / Redakteur: Das Gespräch führte LP-Chefredakteur Marc Platthaus / Dipl.-Chem. Marc Platthaus

Wie es gelingt, ein Malaria-Medikament in einem kontinuierlichen Syntheseprozess zu erzeugen und warum man dafür nur Pflanzenabfälle benötigt, erläutert Prof. Peter Seeberger im LP-Interview.

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(Bild: Sven Jungtow)

LABORPRAXIS: Herr Prof. Dr. Seeberger, welche Malaria-Medikamente kennt man, und wie bzw. wo werden sie hergestellt?

Prof. Dr. Peter Seeberger: Derzeit werden von der Weltgesundheitsorganisation (WHO) Artemisinin Kombinationstherapien (ACTs) empfohlen. Dabei ist die schnell wirksame Medizin ein Wirkstoff der auf dem Skelett des Artemisinins basiert. Dieses Skelett wird dann verschieden modifiziert um die Wirkstoffe Artemether, Artesunate und Dehydroartemisinin umgewandelt. Jeder dieser Wirkstoffe wird dann mit zwei weiteren aktiven Substanzen kombiniert, um dem Parasiten die Möglichkeit zu nehmen, gegen die Artemisininderivate resistent zu werden. Daneben gibt es eine Vielzahl anderer, älterer und oft nicht oder nur noch teilweise wirksamer Medikamente, die auch heute noch eingesetzt werden. Ein großer Aspekt dabei sind die Kosten. Die Artemisininderivate sind relativ aufwändig herzustellen und damit relativ teuer. Dadurch sind die ACTs für große Teile der Bevölkerung, die in den Malariagebieten leben, zu teuer. Dies hat dazu geführt, dass viele ACTs gefälscht werden und zu wenig oder gar keinen Wirkstoff enthalten. Es besteht also ein sehr dringender Bedarf, die Kosten für die Herstellung der Artemisininderivate zu senken, um den 500 Millionen Menschen, die von Malaria bedroht sind, erschwinglichen Zugang zu den Medikamenten zu garantieren.

LABORPRAXIS: Nun ist es Ihnen gelungen, sämtliche Verfahrensschritte zur Produktion von Malaria-Medikamenten, inklusive der Aufreinigung, erstmals kontinuierlich durchzuführen. Welchen Ausgangsstoff haben Sie hier gewählt, und wie sind Sie im Einzelnen vorgegangen?

Prof. Seeberger: Artemisinin wird bis heute fast ausschließlich durch Extraktion aus dem einjährigen Beifuß (Artemisia annua) gewonnen. Wir verwenden als Ausgangsmaterial ein Nebenprodukt der Pflanze, die Dehydroartemisininsäure (DHAA) die in denselben Mengen wie Artemisinin (ca. 1 %) in Pflanzen vorkommt, jedoch bisher weggeworfen wurde. Wir können diesen Pflanzenabfallstoff mithilfe der Durchflusschemie in wenigen Minuten und in sehr hohen Ausbeuten in Artemisinin wandeln. Ohne jetzt aufzureinigen, können wir im direkt dahinter geschalteten Flussreaktor das entstandene Artemisinin reduzieren und erhalten Dehydroartemisinin. Dieses Molekül selbst ist ein Wirkstoff, der in China in Kombinationstherapien eingesetzt wird. Wir pumpen aber das Reaktionsgemisch weiter und verestern zu Artesunate oder verethern zu Artemether. Damit sind mit dem gleichen Flussreaktor drei Wirkstoffe zugänglich. Wir haben die dreistufige Synthese kontinuierlich in einem Flussreaktor durchgeführt und dann direkt mit einer kontinuierlichen Aufreinigung kombiniert. Indem wir kontinuierliche Chromatographie und kontinuierliche Kristallisation gekoppelt haben, konnten wir Wirkstoffe größter Reinheit erzeugen, welche die Anforderungen der WHO erfüllen. Damit konnte erstmalig ein völlig kontinuierlicher Synthese- und Aufreinigungsprozess für einen Wirkstoff etabliert werden.

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