Nores Fadel Farmakognosi 7,5 hp Höstterminen 2009 Handledare: Anders Backlund Avdelningen för farmakognosi Institutionen för läkemedelskemi Uppsala universitet Skogslind (Tilia cordata) Figur 1: växten Tilia cordata (Köhler, 1914)
Namn Tilia cordata Mill. (skogslind eller lind) (figur 1) är ett lövträd som tillhör familjen Tiliaceae (lindväxter) och släktet Tilia. Lindväxtfamiljen består av 50 släkten och 700 arter, där Tilia släktet med arterna skogslind (Tilia cordata) och bohuslind (Tilia platyphyllos) är de enda som finns i Sverige och tillhör familjen lindväxter. Det finns också en annan art av Tilia och det är hybriden (Tilia x vulgaris) som är en korsning mellan skogslind och bohuslind (Anderberg och Anderberg, 2009). Skogslind kallas på andra språk för linden-tree (engelska), Linde fhty (tyska) och tilleul (franska)(lindgren, 1918). Släktnamnet Tilia har två betydelser och kommer från grekiska orden Ptilon som betyder vinge som påminner om den vingformade förbladet och tilos som betyder fiber (Lindgren, 1918; Ljungqvist, 2006). Artnamnet cordata kommer från latinska ordet cor som betyder hjärta som syftar på de hjärtlika bladen (Lindgren, 1918). Det svenska namnet skogslind eller lind betyder smidig eller böjlig och syftar på de sega fibrerna som har använts för att göra rep och mattor av (Stodola och Volák, 2000). Moderorganismen Tilia cordata innehåller en komplex sammansättning av olika droger i sina blommor som används som medicin. Den mest innehållande drogen i blommorna är monoterpenoid hydrokarbonater till exempel linden eter men även andra droger som flavnoider till exempel kaempferol och kumariner till exempel scopoletin (Lindeberg et al., 1982; Bruneton, 1999; Acros et al., 2006). Tilia cordata var känd sedan medeltiden och användes som medicin mot olika sjukdomar (Bergmark, 1981). Skogslinden ansågs vara helig i Tyskland och var ett kvinnligt väsen i den tyska mytologin (Österman, 2001). I Sverige var skogslinden helgad åt fruktbarhetsguddinan Freja (Ljungqvist, 2006). Skogslinden ansågs vara en symbol för längtan och kärlek och därför begravde man sina kära anhöriga i platser där skoglindar fanns. Dessutom nämndes skogslinden i gamla folksagor och man planterade dem nära hemmen för att skydda sig mot åska (Lindgren, 1918). Carl von Linnés far hade fått sitt efternamn efter en stor skogslind som växte i småland (Anderberg och Anderberg, 2009). Den som beskrev skogslindar först var Phillip Miller och publicerade den år 1768 (IPNI, 2009). Moderorganismen Skogslinden är ett lövträd med hjärtlika blad och stor krona. Den kan sträcka sig upp till ungefär 25 meter (Nielsen, 1991; Anderberg och Anderberg, 2009). Skogslindar är oftast odlade och de brukar växa på näringsrika jordar och i ängskogar (Lindeberg et al., 1982; Stenberg och Mossberg, 2003). Skogslinders stammar har i sin nedre del en mängd tomma årsskott. Bladen är ganska små, vassa och gröna men de blir gulgröna på hösten. Dessutom är bladen tomma och blågröna på undersidan med bruna hårtofsar som sitter i nervvinklar. De gulvita blommorna sitter oftast i knippar där i varje knippe finns 5 till 15 blommor skyddade av ett stort förblad (Lindeberg et al., 1982; Anderberg och Anderberg, 2009). Blommorna har 5 kronblad respektive 5 foderblad med en ståndare (Lindeberg et al., 1982). Blommorna har också en fin och svag aromatisk doft med näringsrik nektar som är en bra foderkälla för bin (Stodola och Volák, 2000; Wichtl, 2004). Nötfrukterna är 6-7 mm stora och de är småhåriga, päronformade och tunnskaliga med ett skyddande förblad (Lindeberg et al., 1982; Stodola och Volák, 2000; Stenberg och Mossberg, 2003; Anderberg och Anderberg, 2009). Blomningstiden för skogslindar brukar vara i juli och augusti (Anderberg och Anderberg, 2009). Skogslindar kan vara mycket gamla. En skogslind kan vara uppemot 2000 år gammal (Österman, 2001). Skogslindar växer ganska mycket i Europa och i södra delen av Sverige (Stodola och Volák, 2000). 2
Historisk användning Redan i det gamla Grekland hade den grekiska läkaren Galenos (130-200 e. Kr.) använt skogslindens bark och blad som medicin. Då ordinerade han barken mot spetälska och bladen mot håravfall samt munsår (Heino, 2001). I slutet av medeltiden började man använda blommorna som lugnande medel och även mot nervsjukdomar, gikt och yrsel (Lindgren, 1918; Heino, 2001). Blommorna hade använts mot kronisk hosta och Linné hade ordinerat dem mot epilepsiliknande anfall (Heino, 2001). På 1950 talet började man göra infusion (te av torkade skogslindblommorna) och använda den mot förkylningar, hosta och influensa (Bergmark, 1981; Lindeberg et al., 1982; Stodola och Volák, 2000). Blommorna har också använts för att öka aptiten och mot magbesvär. Sedan länge hade skogslindblommorna använts som medicin i många av de utländska farmakopéerna såsom i Tyskland, Belgien och Holland (Lindgren, 1918). Skogslinds bark har fungerat som galldrivande, inflammationshämmande, kramplösande och kärlvidgande medel och därför använts vid gall och leverbesvär men även mot migrän och brännsår (Bergmark, 1981; Lindeberg et al., 1982). Förutom den medicinska användningen framställdes fiber från skogslinds bark för att göra rep och mattor av (Lindgren, 1918; Bergmark, 1981). Träkol som gjordes av de torra grenarna användes som antidot vid förgiftningar men även vid magbesvär (Stodola och Volák, 2000). Under medeltiden användes veden vid snickeriarbeten och för att göra helgonbilder och skulpturer (Ljungqvist, 2006; Anderberg och Anderberg, 2009). Drogen De använda växtdelarna i skogslind är blommorna (Lindeberg et al., 1982). I blommorna finns det olika drogtyper. Tre av dessa droger som används som medicin är linden eter, kaempferol och scopoletin (Bruneton, 1999; Acros et al., 2006). Man samlar in skoglindblommor när blomningstiden är klar och torka de direkt vid en lagom temperatur. Sedan kan det torkade materialet samlas i en burk för att användas sedan för att göra infusion av. Man kan göra infusion också av färska blommor. Infusionen bereds av de färska eller torkade blommorna som sedan kokas upp med vatten i en tekanna i 10-15 minuter. Efteråt silas innehållet och teet används som medicin (Lindeberg et al., 1982). För att extrahera de olika drogerna, scopoletin, kaempferol och linden eter från blommorna beskrivs tre olika extraktionssätt här. Scopoletins extraktion görs då genom att det tas 1,5 gram blommor, torkas och blandas med 20 ml destillerat vatten i 45 min och 52 grader. Sedan maceras innehållet vid låg temperatur i 3 dygn. Därefter extraheras innehållet och torkas för att få fast material på ungefär 266 mg. En del av detta kan lösas sedan i ett lämpligt lösningsmedel till exempel vatten eller diklormetan för att sedan kunna identifiera scopoletin med tunnskiktskromatografi (TLC) och isolera den med kolumn kromatografi (CC)(Anesini et al., 1999; Acros et al., 2006) För att extrahera kaempferol från skogslindblommor samlar man först fräscha blommor och antingen använda de direkt eller lägga de i en fryst kvävelösning för att efteråt arbeta med de på laboratoriet. Man börjar extrahera först med ett icke polärt lösningsmedel och sedan använda mer polära lösningsmedel för att få en bra extraktion. De lösningsmedel som används för att extrahera kaempferol är exempelvis metanol, aceton och alkoholer som är blandbara med vatten. När man är klar med extraktionen indunstas innehållet i kväveatmosfär för att få ett koncentrerat extrakt. Sedan kan man använda kolumn kromatografi för separationen och tunnskiktskromatografi för identifiering av kaempferol (Lewis, 1989). Linden eters extraktion görs då efter blominsamlingen. Då dissekeras blommorna för att få honungsdroppar som sedan sätts i en glaskapillär. Därefter ska glaskapillären blåsas med 25 ml vatten 3
och argongas för att efteråt sköljas med vatten. Vattenskiktet extraheras med 5 ml diklormetan. Sedan indunstas extraktet och koncentreras( Regula et al., 2004). Man renar extraktet med hjälp av kolumn kromatografi eller high-performance liquid chromatography (HPLC) och efteråt identifierar man linden eter med massspektrometri (MS) och Nuclear magnetic resonance (NMR) (Blank et al., 1990). Kemi Den kemiska uppsättningen i skogslindblommor är ganska komplicerad eftersom blommorna innehåller olika drogtyper. Några av dessa drogtyper som ingår i blommorna är exempelvis fenoler till exempel fenolsyror, proantocyanidiner, tanniner. Blommorna innehåller också 1 % olika typer av flavnoider i form av glykosider såsom tilirosid, quercitrin och kaempferol. 10 % av blommorna innehåller komplex av arabinogalaktoner (trögflytande vätskor) såsom D-galaktos, L-arbinose. 0,02-0,1 % av blommornas innehåll består av doftande eteriska oljor bestående mest av monoterpener som linalool, geraniol, kamfer, acetylaldehyder, benzylalkoholer och estrar. Förutom detta innehåller blommorna också kumarinsyror och monoterpenoid hydrokarbonater till exempel linden eter (Bruneton, 1999; Wichtl, 2004). Linden eter (figur 2) är en doftande monoterpen. Den kan bildas via en syra med katalyserad cykliserings reaktion av en icke detekterbar intermediär (Blank et al., 1990). Kaempferol (figur 4) tillhör flavonderivat som är en typ av flavnoider (Lewis, 1989) och scoploetin (figur 3) är en kumaringlykosid som också ingår i skogslindblommor (Samuelsson, 2004; Manuele et al., 2006). Figur 2: molekylstruktur för linden eter, en av substanserna som finns hos Tilia cordata (CCD, 2009). Figur 3: Molekylstrukturen för scopoletin. En annan substans som finns hos Tilia cordata (CCD, 2009). Figur 4: Molekylstrukturen för kaempferol, en substans som ingår i Tilia cordata (CCD, 2009). 4
Farmakologi Verkningsmekanismen för linden eter är inte publicerat. Kaempferol är däremot ett antioxidativ och antiinflammatorisk substans. Kaempferol hämmar enzymet prostaglandinsyntetas och ger en antiinflammatorisk effekt (Lewis, 1989). Den hämmar också aktiveringen av en nukleär transkriptionsfaktor så kallad nuclear factor- B (NF- B) som deltar i genuttryck av många inflammationsstimulerande cytokiner såsom cyklooxygenas 2 (Cox 2) och tumor necrosis factor- (TNF- ) (Park et al., 2009). Scopoletin är också ett antioxidativ substans och hämmar också den nukleära transkriptionsfaktor NF- B, vilket gör att vi får en minskning av inflammations cytokiner såsom TNF-, interleukin 6 (IL 6) och interleukin 8 (IL 8) (Manuele et al., 2006; Moon et al., 2007). Scoploetin har också en annan verkningsmekanism då den stimulerar celldelning av normala T-lymfocyter genom att öka aktiviteten av ett protein så kallad Kinas C protein (PKC) som gör att cellen kan dela sig. Detta sker då scopoletin inducerar kalciumhalten extracellulärt viket leder till ökad PKC aktivitet (Manuele et al., 2006). Klinisk erfarenhet Kliniska studier har gjorts på djur där man har använt extrakt från skogslind med ämnet scopoletin och testat det på djurmodeller för att se scopoletins effekt på normala T-lymfocyter och tumör celler. Scopoletin gav två effekter på tumörcellerna. Vid hög koncentration av scopoletin gick tumörcellen i apoptos medan vid låg halt har inte cellen påverkats. Detta ansågs bero på att cellens membran är skyddad och kunde inte förstöras lätt av den låga halten av scopoletin. Scopoletin stimulerade också normala T-lymfocyter att dela sig. Detta berodde på att scopoletin inducerar kalciumhalten extracellulärt viket leder till ökad PKC aktivitet (Manuele et al., 2006). I en annan studie som har gjorts på möss har man provat olika infusionslösningar av skogslind och testat dess effekt på normala lymfocyter och på tumör celler. De infusionslösningar som användes var vatten, etanol samt diklormetan. Det visade sig att alla tre lösningarna hämmade celldelningen i tumörcellen. Detta berodde på att i diklormetan fanns scopoletin som gav denna effekt medan i vatten och etanol lösningarna fanns kaempferol som gav också en hämmande effekt på tumörcellen. Effekten av alla tre lösningarna på normala celler visade sig att vara dämpande men inte cytotoxisk på kroppens normala immunitet (Acros et al., 2006). Kliniska studier på linden eter kunde inte hittas. Biverkningar och toxikologi Det finns ingen information om att extrakt från skogslind har en genotoxisk effekt (Romero-Jiménez et al., 2005). Skogslindblommor är inte giftiga eftersom de anses vara en normal föda för oss (EMEA, 2009). Vissa av de drogerna som ingår i skogslind har en viss interaktion med andra läkemedel och en viss toxicitet. Kaempferol hämmar metabolismen av läkemedlet tamoxifen. Detta sker då genom att kaempferol hämmar det protein som tamoxifen binder till och att den också hämmar enzymet som är ansvarig för metabolismen av tamoxifen. Denna inhibition påverkar tamoxifenhalten i kroppen så att den ökar vilket påverkar kroppen negativt (Piao et al., 2008). Scopoletin i höga halter kan ge en cytotoxisk effekt på normala lymfocytceller (Acros et al., 2006). Ingen toxikologi information om linden eter kunde hittas. 5
Medicinisk användning Idag används infusionen av skogslindblommor som medicin och dess indikation är mot förkylning, och hosta. Infusionen är en blandning av olika växter där en av dessa växter är skogslindblommor (Heino, 2001). Det preparat som säljs i Sverige och innehåller skogslindblommor är bara ett och tillhör gruppen traditionell växtbaserade läkemedel. Detta preparat kallas för Alpenkraft och är en sockerlösning som används mot förkylning och tillfällig hosta (Läkemedelsverket, 2009). I Tyskland finns också produkter som innehåller skogslindblommor. Dessa är Sidroga, Erkältungstee och P. M. Infusionen av dessa preparat används vid förkylning (Wichtl, 2004). I USA ingår skogslindblommor med andra växter i ett preparat så kallad 4 Life stress Formula som är en kapsel och används som lugnande medel (Dietary Supplements Labels Database, 2009). 6
Referenser Acros, M., Cermaschi, G., Werner, S., Coussio, J., Ferraro, G., och Anesini, C. Tilia cordata Mill. Extracts and Scopoletin (isolated compounds): Differential cell growth effects on lymphocytes. Phytotherapy Research 2006, 20, 34-40. Anderberg, A. och Anderberg A-L. Hemsida om den virtuella floran, sökord är Tilia cordata mill. Och Tiliaceae. URL: http://linnaeus.nrm.se/flora/welcome.html 2009-10-06 Anesini, C., Werner, S., och Borda, E. Effect of Tilia cordata flower on lymphocyte proliferation: participation of peripheral type benzodiazepine bindning sites. Fitoterapia 1999, 70, 361-367. Bergmark, M. Valört och vitlök: om folkmedicins läkeörter; Prisma: Stockholm, Sverige 1981; s.112-113, 5: e upplagan. Blank, I., Grosch, W., Eisenreich, W., Bacher, A., och Firl, J. Determination of the chemical structure of linden ether. Helvetica Chimica Acta 1990, 73, 1250-1257. Bruneton, J. Pharmacognosy Phytochemistry Medicinal Plants; Lavoisier Publishing: Paris, Frankrike 1999; s.115. CCD, Combined Chemical Dictionary. Sökorden linden ether, kaempferol och scopoletin. URL: http://ccd.chemnetbase.com/dictionarysearch.do;jsessionid=9ec6ceb43221160f7fa4a356eec04234?method=view&id=4485796&si= 2009-10-02 Dietary Supplements Labels Database URL: http://dietarysupplements.nlm.nih.gov/dietary/detail.jsp?fulltext=linden&contain=00002007&nam e=4life+stress+formula&paged=brand 2009-10-08 EMEA, European Medicines Agency URL: http://www.emea.europa.eu/pdfs/vet/mrls/028597en.pdf 2009-10-20 Heino, R. Våra läkande växter; Prisma: Stockholm, Sverige 2001; s.82. IPNI, The International Plant Names of Index URL: http://www.ipni.org/ipni/idpublicationsearch.do?back_page=%2fipni%2feditsimpleplantnamese arch.do%3ffind_wholename%3dtilia%2bcordata%2b%26output_format%3dnormal&id=957-2 2009-10-14 Köhler, F. E. Köhler's Medizinal-Pflanzen in naturgetreuen Abbildungen mit kurz erläuterndem Texte: Atlas zur pharmacopoea germanica; Gera-Untermhaus: Gera, Tyskland 1914; plansch 11 band 1. 7
Lewis, D.A. Anti-inflammatory drugs from plant and marine sources; Birkhäuser Verlag: Basel, Schweis 1989; s. 137,138, 142-150, 295-297. Lindeberg, I. et al., Eds. Örtmedicin och växtmagi; Reader s Digest AB: Stockholm, Sverige 1982; s. 424-426, 245. Lindgren, J. Läkemedelsnamn-ordförklaring och historik; berlingska boktryckeriet: Lund, Sverige 1918; s.87-88. Ljungqvist, K. Nyttansväxter-Uppslagsbok med över tusen örter. Historik om svensk medicinalväxtodling; Calluna förlag: Dals Rostock, Sverige 2006; s.273. Läkemedelsverket URL: http://www.lakemedelsverket.se/malgrupp/halso---sjukvard/sok- lakemedelsfakta/naturlakemedel/godkandaregistrerade-vaxtbaserade-lakemedel-vbl- TVBL/Alpenkraft-sirap/ 2009-10-12 Manuele, M., Ferraro, G., Acros, M., López, P., Cremaschi, G., och Anesini, C. Comparative immunomodulatory effect of scopoletin on tumoral and normal lymphocytes. Life sciences 2006, 79, 2043-2048. Moon, P., Lee, B., Jeong, H., An, H., Park, S., Kim, H., Ko, S., Um, J., Hong, S., och Kim., H. Use of scopoletin to inhibit the production of inflammatory cytokines through inhibition of the I B/NF- B signal cascade in the human mast cell line HMC-1. European Journal of pharmacology 2007, 555, 218-225. Nielsen, H. Läkeväxter förr och nu; Bokförlaget Forum AB: Stockholm, Sverige 1978; s. 150. Park, M., Lee, E., Heo, H., Kim, M., Sung, B., Kim, M., Lee, J., Kim, N., Anton, S., Choi, J., Yu, B., och Chung, H. The anti-inflammatory effects of kaempferol in aged kidney tissues: The involvement of nuclear factor- B via nuclear factor-inducing kinase/i B kinase and mitogen-activated protein kinase pathways. Journal of medicinal food 2009, 12, 351-358. Piao, Y., Shin, S., och Choi, J. Effects of oral kaempferol on the pharmacokinetics of tamoxifen and one of its metabolites, 4-hydroxytamooxifen, after oral administration of tamoxifen to rats. Biopharmaceutics drug disposition 2008, 29, 245-249. Regula, N., Jaquier, A., Vellus, A., och Bachofen, B. From the linden flower to linden honey-volatile constituents of linden nectar, the extract of bee-stomach and ripe honey. Chemistry and Biodiversity 2004, 1, 1870-1879. Romero-Jiménez, M., Campos-Sánchez, J., Analla, M., Muñoz-Serrano, A., och Alonso-Moraga, Á. Genotoxicity and anti-genotoxicity of some traditional medicinal herbs. Mutation research 2005, 585, 147-155. 8
Samuelsson, G. Drugs of Natural Origin: A textbook of pharmacognosy; Swedish Pharmaceutical Society, Swedish Pharmaceutical Press: Stockholm, Sverige 2004; s. 173. Stenberg, L. och Mossberg, B. Den nya nordiska floran; Wahlström och widstrand: Stockholm, Sverige 2003; s. 389, 2: a upplagan. Stodola, J. och Volák J. Tidens stora bok om läkeväxter: så används växterna inom medicinen och kokkonsten; Prisma: Stockholm, Sverige 2000; s.282, 3: e upplagan. Wichtl, M. Herbal drugs and phytopharmaceuticals: A handbook for practice on a scientific basis; medpharm GmbH scientific publishers: Stuttgart, Tyskland 2004; s.611-613. Österman, P. Svenska jätteträd och deras mytologiska historia; Kristianstads boktryckeri AB: Kristianstad, Sverige 2001; s.80. 9