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β-Sitosterin

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Strukturformel
Struktur von β-Sitosterin
Allgemeines
Name β-Sitosterin
Andere Namen
  • 22,23-Dihydrostigmasterin
  • (24R)-24-Ethyl-5-cholesten-3β-ol
  • 3β-Stigmast-5-en-3-ol
  • α-Dihydrofucosterin
  • Nimbosterin
  • α-Phytosterin
  • Prostasal
  • Quebrachol
  • Rhamnol
  • Cinchol
  • Cupreol
  • BETA-SITOSTEROL (INCI)[1]
Summenformel C29H50O
CAS-Nummer 83-46-5
PubChem 86821
Kurzbeschreibung

farblose Plättchen[2]

Arzneistoffangaben
Wirkstoffklasse

Cholesterol-Resorptionshemmer

Eigenschaften
Molare Masse 414,69 g·mol−1
Aggregatzustand

fest

Schmelzpunkt

140 °C[3]

Löslichkeit
Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung [5]
keine GHS-Piktogramme
H- und P-Sätze H: keine H-Sätze
P: keine P-Sätze [5]
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.
Vorlage:Infobox Chemikalie/Summenformelsuche vorhanden

β-Sitosterin, auch β-Sitosterol, zählt zur Gruppe der Phytosterine, deren chemische Strukturen Ähnlichkeit mit der von Cholesterin aufweisen. Es ist ein weißer, wachsartiger Stoff.

Geschichte

Sitosterin wurde zuerst 1897 aus Weizenkeimöl von dem Gründer des Instituts für Medizinische Physiologie in Belgrad, Richard Burian isoliert.[6] Er nannte es nach seiner Herkunft Sitosterin (englisch Sitosterol) (altgriechisch σῖτος, sitos, „Getreide“). Dieses Sitosterin erwies sich nach Arbeiten von Rudolph John Anderson als ein Gemisch mit mindestens fünf Komponenten (α-Sitosterin, β-Sitosterin, γ-Sitosterin, sowie Stigmasterin und Sitostanol). Anderson konnte β-Sitosterin zuerst 1926 aus Maiskeimöl und Weizenkeimöl rein isolieren.[7][8]

Spätere Untersuchungen ergaben, dass Andersons α-Sitosterin ebenfalls ein Gemisch aus drei Komponenten darstellt.[9] In den folgenden Jahren wurde β-Sitosterin dann auch in vielen anderen Pflanzenölen gefunden.[3]

Vorkommen

β-Sitosterin ist im Pflanzenreich weit verbreitet. Anfangs wurde es in Weizenkeimöl, Maiskeimöl, Roggenkeimöl, Baumwollsamenöl, Tallöl, in Sojaöl und Calabarbohnen sowie in Cinchonawachs und -rinde gefunden (daher der Name Cinchol). Es kommt aber unter anderem auch in Pekannüssen, in der Sägepalme (Serenoa repens), in Avocados (Persea americana), Kürbissamen (Curcurbita pepo), Prunus africana (Pygeum africanum), Cashewnüssen, Reiskleie, Sanddorn (Hippophaë rhamnoides) und Bocksdorn- bzw. Gojifrüchten vor.

Phytophage Insekten können kein Cholesterin synthetisieren und decken ihren Bedarf über die Aufnahme von β-Sitosterin oder Campesterin, welche im Insekt dealkyliert werden müssen.[10]

Die höchsten Konzentrationen an β-Sitosterin finden sich in folgenden Pflanzenteilen mit Angabe in parts per million:[11]

  • Cherimoya-Samen (Annona cherimola MILL.): 10.000–14.000 ppm
  • Zweigriffliger Weißdorn-Blüten und -Blätter (Crataegus laevigata (POIR.) DC): 6500–7800 ppm in den Blüten; 5100–6200 ppm in den Blättern
  • Echter Schwarzkümmel-Samen (Nigella sativa L.): 3218 ppm
  • Gemeine Nachtkerzen-Samen (Oenothera biennis L.): 1186–2528 ppm
  • Salbei-Blätter (Salvia officinalis L.): 5–2450 ppm
  • Weiße Maulbeere (Morus alba L.): 2000 ppm in den Blättern
  • Senna obtusifolia (L.) H.IRWIN & BARNEBY: 1000–2000 ppm in den Samen
  • Buchweizen-Samen (Fagopyrum esculentum MOENCH.): 1880 ppm
  • Basilikum-Blätter (Ocimum basilicum L.): 896–1705 ppm
  • Mais (Zea mays L.): 1300 ppm in Maisgriffel, in Narbe/Stylus (Maisgriffel)
  • Salbei-Stiel (Salvia officinalis L.): 1214 ppm
  • Basilikum-Blüte (Ocimum basilicum L.): 1051 ppm
  • Sanddorn-Samen (Hippophae rhamnoides L.): 550–970 ppm
  • Sojabohne (Glycine max (L.) MERR.): 900 ppm in den Samen
  • Süßholz-Wurzel (Glycyrrhiza glabra L.): 500 ppm in Radix Liquiritiae
  • Basilikum-Wurzel (Ocimum basilicum L.): 408 ppm
  • Duftveilchen (Viola odorata L.): 330 ppm in der Pflanze
  • Basilikum-Sprossen (Ocimum basilicum L.): 230 ppm im Stiel des Keimlings
  • Ashwaganda-Wurzel, Schlafbeeren-Wurzel (Withania somnifera (L.) DUNAL): 200 ppm
  • Sägepalme-Früchte, Sabalpalme (Serenoa repens (W. BARTRAM) SMALL): 189 ppm
β-Sitosterin-Gehalt in einigen Pflanzenölen[12]
Quelle Konzentration in % typischer Gehalt in %
Tallöl 10–20 18
Maiskeimöl 0,5–1,0 0,9
Maisfaseröl 10–20 12,5
Kürbissamenöl 0,2–0,3 0,25
Sägepalmenöl 0,1–0,3 0,2
Avocadoöl 0,4–0,9 0,5
Olivenöl 0,2–0,3 0,2
Reiskleieöl 0,5–0,8 0,75

Eigenschaften

β-Sitosterin ist chiral. Ein Diastereomer des β-Sitosterins mit (24S)-Konfiguration der Ethylgruppe in der Seitenkette wird als γ-Sitosterin bezeichnet. Der spezifische Drehwert von β-Sitosterin beträgt −37° (c = 2,0 in Chloroform bei 25 °C).[3]

Verwendung

β-Sitosterin wird einigen Margarinesorten in chemisch veränderter Form zugesetzt. Da es in Ölen und Fetten nur eingeschränkt löslich ist (2–3 %) und wegen der Doppelbindung oxidiert werden kann, wird das freie β-Sitosterin hydriert und mit Fettsäuren (üblicherweise dem Fettsäuregemisch aus Rapsöl) verestert. Das Produkt dieser Reaktion wird unter dem Namen Stanolester bis zu 8 % den Streichfetten beigemengt.[12]

Pharmakologische Wirkung

Die tägliche Zufuhr von β-Sitosterin mit der Nahrung beträgt ca. 250–300 mg, wovon im Magen-Darm-Trakt ca. 5 % resorbiert werden.[12]

Wie auch andere Phytosterine verringert β-Sitosterin in höheren Dosen (3–6 Gramm pro Tag)[13] die Resorption von Cholesterin aus dem Magen-Darm-Trakt. Dadurch soll eine Senkung des Blutcholesterinspiegels bewirkt werden,[3][12] der genaue Wirkmechanismus ist nicht bekannt. β-Sitosterin wird im Rahmen diätetischer Maßnahmen bei Hypercholesterinämie in Form entsprechend angereicherter Lebensmittel (z. B. Margarine, Milchprodukten) verwendet. Eine begleitende arzneiliche Behandlung von erhöhtem Blutcholesterin mit β-Sitosterin, wenn eine fett- und cholesterinarme Diät allein nicht ausreichend ist, hat heute keine Bedeutung mehr.[14]

Überwiegend in Deutschland[15] wird β-Sitosterin als Hauptbestandteil des im Europäischen Arzneibuch monographierten Stoffes "Phytosterol", zur symptomatischen Behandlung einer beginnenden benignen Prostatahyperplasie (BPH) eingesetzt.[16] Studien zeigten eine Verbesserung der Symptomatik der BPH, das Prostatavolumen hingegen scheint nicht signifikant abzunehmen. β-Sitosterin wirkt schwach antiandrogen über eine Hemmung der Testosteron-5α-Reduktase, wodurch die Umwandlung des Sexualhormons Testosteron in das biologisch wirksame Dihydrotestosteron unterbunden wird.[14] Beschrieben wird auch die Beeinflussung des Prostaglandinstoffwechsels der Prostata durch β-Sitosterin: in vitro wurde eine Unterdrückung der Prostaglandin- und Leukotriensynthese sowie der Arachidonsäurefreisetzung aus Zellmembranen nachgewiesen. Die Gewebe-Biopsie aus dem Prostataadenom zeigte eine Senkung von Prostaglandin-E2 und Prostaglandin-F2α.[13]

Eine kleinere Studie zeigte eine Hemmung der Glatzenbildung bei Männern in Zusammenhang mit Sägepalmenextrakt.[17]

Bei Behandlungen mit Sitosterin ist zu bedenken, dass umfangreiche Untersuchungen zur genetisch bedingten Sitosterinämie vorliegen[18][19][20] Zum Nachweis der Phytosterine wie z. B. Sitosterin, Campesterin u. a. im Serum steht nach hinreichender Probenvorbereitung die Kopplung der Kapillargaschromatographie mit der Massenspektrometrie zur Verfügung.[21]

Handelsnamen

Monopräparate

Harzol (D, A), Mutabella (D), Triastonal (D) sowie ein Generikum (D)

Einzelnachweise

  1. ↑ Eintrag zu BETA-SITOSTEROL in der CosIng-Datenbank der EU-Kommission, abgerufen am 16. Februar 2020.
  2. ↑ β-Sitosterol. In: Römpp Online. Georg Thieme Verlag, abgerufen am 28. Dezember 2014.
  3. ↑ 3,0 3,1 3,2 3,3 The Merck Index. 12th edition Auflage. Merck & Co., Whitehouse Station, New Jersey, USA 1996.
  4. ↑ 4,0 4,1 Robert C. Weast (Hrsg.): CRC Handbook of Chemistry and Physics. 58. Auflage. CRC Press, Cleveland, Ohio, USA 1977.
  5. ↑ 5,0 5,1 Datenblatt β-Sitosterol bei Sigma-Aldrich, abgerufen am 7. Februar 2019 (PDF).
  6. ↑ Richard Burián: Über Sitosterin. In: Monatshefte für Chemie. 18, Nr. 1, 1897-12-01 S. 551–574, doi:10.1007/BF01518263 (PDF).
  7. ↑ R. J. Anderson, R. L. Shriner: The Phytosterols of Corn Oil. In: Journal of the American Chemical Society. 48, 1926, S. 2976–2986.
  8. ↑ R. J. Anderson, R. L. Shriner, G. O. Burr: The Phytosterols of Wheat Germ Oil. In: Journal of the American Chemical Society. 48, 1926, S. 2987–2996.
  9. ↑ Everett S. Wallis, E. Fernholz: α-Sitosterol. In: Journal of the American Chemical Society. 58, 1936, S. 2446–2448.
  10. ↑ Gerald Litwack: Insect Hormones. Gulf Professional Publishing, 2005, ISBN 0-12-709873-9, S. 33 (Eingeschränkte Vorschau in der Google Buchsuche).
  11. ↑ Dr. Duke's Phytochemical and Ethnobotanical Databases: BETA-Sitosterol. abgerufen am 5. Februar 2018.
  12. ↑ 12,0 12,1 12,2 12,3 Laurence Eyres: Phytosterols and Other Functional Lipids in Food. (Memento vom 8. Oktober 2011 im Internet Archive) abgerufen am 25. Juni 2008.
  13. ↑ 13,0 13,1 K. Hardtke u. a. (Hrsg.): Kommentar zum Europäischen Arzneibuch Ph. Eur. 5.0. Phytosterol. Loseblattsammlung, 25. Lieferung, Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft Stuttgart 2005.
  14. ↑ 14,0 14,1 T. Dingermann, K. Hiller, G. Schneider, I. Zündorf: Schneider Arzneidrogen. 5. Auflage. Elsevier 2004, ISBN 3-8274-1481-4, S. 238–239.
  15. ↑ E. Mutschler, G. Geisslinger, H. K. Kroemer, P. Ruth, M. Schäfer-Korting: Arzneimittelwirkungen. Lehrbuch der Pharmakologie und Toxikologie. 9. Auflage. Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft, Stuttgart 2008, ISBN 978-3-8047-1952-1, S. 710.
  16. ↑ T. Wilt, A. Ishani, R. MacDonald, G. Stark, C. Mulrow, J. Lau: Beta-sitosterols for benign prostatic hyperplasia. In: Cochrane Database Syst Rev. Nr. 2, 2000 S. CD001043, doi:10.1002/14651858.CD001043, PMID 10796740.
  17. ↑ N. Prager, K. Bickett, N. French, G. Marcovici: A randomized, double-blind, placebo-controlled trial to determine the effectiveness of botanically derived inhibitors of 5-alpha-reductase in the treatment of androgenetic alopecia. In: Journal of alternative and complementary medicine. 8, New York 2002, S. 143–152; doi:10.1089/107555302317371433.
  18. ↑ E. G. Yoo: Sitosterolemia: a review and update of pathophysiology, clinical spectrum, diagnosis, and management. In: Ann Pediatr Endocrinol Metab. 21(1), Mar 2016, S. 7–14. PMID 27104173
  19. ↑ M. D. Shapiro: Rare Genetic Disorders Altering Lipoproteins. In: L. J. De Groot, P. Beck-Peccoz, G. Chrousos, K. Dungan, A. Grossman, J. M. Hershman, C. Koch, R. McLachlan, M. New, R. Rebar, F. Singer, A. Vinik, M. O. Weickert (Hrsg.): Endotext [Internet]. South Dartmouth (MA): MDText.com. Inc.; 2000-. 2015 Jun 12. PMID 26561704
  20. ↑ O. Weingärtner, D. Teupser, S. B. Patel: The Atherogenicity of Plant Sterols: The Evidence from Genetics to Clinical Trials. In: J AOAC Int. 98(3), Mai-Jun 2015, S. 742–749, Review. PMID 25942705
  21. ↑ H. S. Ahmida, P. Bertucci, L. Franzò, R. Massoud, C. Cortese, A. Lala, G. Federici: Simultaneous determination of plasmatic phytosterols and cholesterol precursors using gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS) with selective ion monitoring (SIM). In: J Chromatogr B Analyt Technol Biomed Life Sci. 842(1), 14. Sep 2006, S. 43–47. PMID 16807145
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