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Quantifying resin acids in Norway spruce balm by gas chromatography – contributions to method optimization
Georg Fridolin Aichner
Art der Arbeit
Diplomarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Lebenswissenschaften
Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)
Diplomstudium Pharmazie
Betreuer*in
Sabine Glasl-Tazreiter
DOI
10.25365/thesis.64200
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-27763.94097.817464-0
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Fichtenfaulpech ist eine harzartige Ausscheidung von Picea abies (L.) H. KARST. Aufgrund
seiner antimikrobiellen und wundheilungsfördernden Wirkung hat es einen hohen Stellenwert
in der traditionellen Medizin Österreichs, Südtirols und Skandinaviens. Der antimikrobielle
Effekt wurde an bestimmten Bakterienkulturen wie Methycillin resistenten Staphylococcus
aureus (MRSA) oder Vancomycin resistenten Enterococcus (VRE) bereits gezeigt, aber
besonders der Wirkmechanismus, welcher die Wundheilung beschleunigt, wurde noch nicht
aufgeklärt. In Zeiten von wachsenden Antibiotikaresistenzen könnte es sich bei diesem, in der
Volksmedizin bewährtem Pflanzenmaterial, um ein hilfreiches Werkzeug handeln, um den
Einsatz von topisch angewendeten Antibiotika zu verringern. Dies wiederum könnte dazu
beitragen das vermehrte Auftreten von nosokomialen Keimen zu verringern.
Um die Wirkung dieses Pflanzenmaterials genauer zu verstehen ist es notwendig, dessen
qualitative und quantitative Zusammensetzung. Letzteres war das Hauptaufgabengebiet
dieser Diplomarbeit. Es sollte eine gaschromatographische Methode erarbeitet werden,
welche es erlaubt Vertreter der Stoffgruppe der Harzsäuren wie Abietinsäure,
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Dehydroabietinsäure oder Pimarsäure in verschiedensten Fichtenfaulpechproben möglichst
genau zu quantifizieren.
Bei Harzsäuren handelt es sich um sauerstoffhaltige Diterpene, somit war es notwendig diese
schwer flüchtigen Moleküle mit Methyl8-Reagenz zu derivatisieren, um diese für die Methode
der Gaschromatographie flüchtig genug zu machen. Die einzelnen Säuren dieser
Molekülklasse sind einander sehr ähnlich, was die chromatographische Trennung erschwerte
und nach einem speziellen Temperaturprogramm verlangte. Außerdem stellte sich heraus,
dass zusätzliche Ausheizvorgänge des Säulenofens zwischen den einzelnen Messungen
notwendig waren, um zu verhindern, dass sich Fichtenfaulpechbestandteile im
Gaschromatographen anreicherten.
Nachdem die Vorgangsweise der Derivatisierung und das Temperaturprogramm feststanden,
konnte eine Eichgeraden zur Quantifizierung der Harzsäure Dehydroabietinsäure erarbeitet
werden. Als interner Standard wurde Palmitinsäuremethylesther ausgewählt. Die größte
Hürde im Laufe dieser Diplomarbeit waren die Akkumulation von Harzsäuren im
Gaschromatographen und die dadurch verfälschten Ergebnisse. Der genaue Ort und der
Grund dieser Anreicherung konnten noch nicht genau definiert werden, allein ein verlängerter
Ausheizschritt des Säulenofens konnte Abhilfe schaffen. Vielleicht kann in Zukunft eine zeitund
energie-sparendere Methode gefunden werden, welche eine Verfälschung durch
Probenrückstände verhindert. Die Eichgeraden zu den restlichen Harzsäuren und
weiterführende Untersuchungen werden als Teil von zukünftigen Diplomarbeiten
ausgearbeitet.
Abstract
(Englisch)
Norway spruce balm is a resinous excretion of Picea abies (L.) H. KARST. Due to its
antimicrobial and wound healing effect, preparations from Norway spruce balm play an
important role in the traditional medicine of Austria, of South Tyrol and Scandinavia. The
antimicrobial effect has already been demonstrated for Methicillin resistant Staphylococcus
aureus (MRSA) or Vancomycin resistant Enterococcus (VRE). However, the potential
mechanism of action of the wound healing effect has not yet been elucidated. Nevertheless,
this plant exudate could be helpful in times of increasing antibiotic resistances. As an
alternative to conventional topical antibiotics, Norway spruce balm could maybe play a role in
the prevention of wound infections, antibiotic resistances and the treatment of chronic
injuries.
To understand the properties of this plant material more precisely, it is necessary to know its
qualitative and quantitative composition. For the latter objective this diploma thesis was
initiated. The goal was to develop a gas chromatographic method, which allows the
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quantification of the group of diterpene resin acids such as abietic acid, dehydroabietic acid
or pimaric acid in different Norway spruce balm batches.
Resin acids have apolar backbones and contain a carboxylic acid function, which requires
derivatization to transfer them into volatile substances. Whereas silylation failed, the
derivatization with methyl8-reagent was successful to enable the analysis via gas
chromatography. The different diterpene resin acids of the abietic- and pimaric-type are very
similar to each other (see Figure 2, p. 4), which made the chromatographic separation difficult
and required an optimal methodology. It was necessary to carry out additional column purge
programs between all the measurements in order to prevent the spruce balm constituents
from accumulating in the gas chromatograph. However, this carry over effect is assessed as
limitation of this method and has to be taken carefully into consideration regarding future
quantification development. As a final step, a calibration curve for the quantification of
dehydroabietic acid was generated. Methyl palmitate served as an internal standard.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Englisch)
Norway spruce balm
Schlagwörter
(Deutsch)
Fichtenfaulpech
Autor*innen
Georg Fridolin Aichner
Haupttitel (Englisch)
Quantifying resin acids in Norway spruce balm by gas chromatography – contributions to method optimization
Paralleltitel (Deutsch)
Quantifizierung von Harzsäuren in Fichtenfaulpech mit Gaschromatographie
Publikationsjahr
2020
Umfangsangabe
IV, 52 Seiten : Illustrationen
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Sabine Glasl-Tazreiter
Klassifikation
44 Medizin > 44.40 Pharmazie, Pharmazeutika
AC Nummer
AC16172040
Utheses ID
56961
Studienkennzahl
UA | 449 | | |