Was ist Shikimisäure?

Shikimisäure (3,4,5-Trihydroxy-1-cyclohexen-1-carbonsäure) ist eine natürlich vorkommende organische Verbindung, die ein wichtiges Zwischenprodukt bei der Biosynthese von Lignin, aromatischen Aminosäuren (Phenylalanin, Tyrosin und Tryptophan) sowie den meisten pflanzlichen und mikrobiellen Alkaloiden darstellt.

Shikimisäure wird häufig als Ausgangsmaterial für die industrielle Synthese des antiviralen Wirkstoffs Oseltamivir (einem Anti-H5N1-Influenzavirus-Medikament zur Behandlung und Prävention aller bekannten Influenzavirusstämme) verwendet. Die Synthese von (-)-Zeylenon auf Basis von Shikimisäure findet weite Verbreitung als Wirkstoff in der Krebschemotherapie. Es liegen Daten zur Synthese von Monopalmitoyloxy-Shikimisäure vor, die gerinnungshemmende Eigenschaften besitzt und bei intramuskulärer Verabreichung die Blutgerinnung reduzieren kann. Ein chinesisches Forschungsteam synthetisierte ein Shikimisäurederivat, die Triacetyl-Shikimisäure, die gerinnungshemmende und antithrombotische Eigenschaften aufweist.

Darüber hinaus sind Shikimisäurederivate in der Landwirtschaft von großem Interesse, da viele von ihnen als Herbizide und antimikrobielle Mittel eingesetzt werden, weil sie den Shikimisäurestoffwechsel in Pflanzen und Bakterien blockieren können, ohne Säugetiere negativ zu beeinflussen.

Somit kann Shikimisäure als Reagenz für die organische Synthese sowohl in der Grundlagenforschung als auch in medizinischen Anwendungen in der organischen Chemie und Medizin, insbesondere zur Herstellung verschiedener Arzneimittel, verwendet werden.

Als wichtiger pharmazeutischer Wirkstoff kann Shikimisäure zur Behandlung vieler Krankheiten eingesetzt werden:

1. Antibakteriell und antitumoral

1987 entdeckten japanische Wissenschaftler, dass ein aus Methylanthranilat synthetisiertes Analogon des Glyoxalase-I-Inhibitors eine deutliche Hemmwirkung auf die HeLa-Zelllinie und Escherichia-Asziteskarzinome aufwies, die Überlebenszeit von mit Leukämiezellen der Linie L1210 infizierten Mäusen verlängerte und eine relativ geringe Toxizität zeigte. Die Hemmwirkung beruhte hauptsächlich auf der Schwefelhydridreaktion. 1988 synthetisierten chinesische Wissenschaftler ein Shikimisäurederivat und wiesen dessen in-vitro-Hemmwirkung auf Leukämiezellen der Linie L1210 nach.

2. Antithrombose

Die Wirkung von Shikimisäure und ihren Derivaten auf das Herz-Kreislauf-System zeigt sich in ihrer antithrombotischen Wirkung und der Hemmung der Thrombozytenaggregation. Studien belegen, dass Shikimisäure die Thrombozytenaggregation in einem Rattenmodell mit durch Adenosindiphosphat induzierter Embolie der Arteria cerebri media stark hemmt und die Blutgerinnungszeit bei Mäusen durch intravenöse und intramuskuläre Injektion verlängert.

3. Anti-zerebrale Ischämie

Shikimisäure und ihre Derivate verbessern die zerebrale Ischämie, insbesondere durch die Reduktion des Infarktvolumens nach fokaler zerebraler Ischämie bei Ratten, die Verbesserung des neurologischen Funktionsscores und des Hirnödems sowie die Steigerung der Hirndurchblutung im ischämischen Gebiet und anderer Indikatoren. Studien haben gezeigt, dass ihre Derivate die Erythrozytenaggregation verringern und die Thrombozytenaggregation nach zerebraler Ischämie hemmen und somit die zerebrale Mikrozirkulation verbessern können.