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DOI: 10.1055/s-0031-1296808
Viscotoxins, Mistletoe Lectins and their Isoforms in Mistletoe (Viscum album L.) Extracts Iscador
Analytical results on pharmaceutical processing of mistletoePublication History
Publication Date:
22 December 2011 (online)
Summary
The purpose of the following study was to evaluate the presence of the most frequently investigated pharmacologically active mistletoe compounds, viscotoxins (VT) and mistletoe lectins (ML), in European mistletoe Viscum album L. and in the pharmaceutical mistletoe preparations Iscador®. Quantitative analysis of the VT isoforms A1, A2, A3, B, 1-PS, and U-PS in fresh mistletoe plant material from the three European subspecies of V. album, during fermentative extraction of mistletoe and in Iscador showed that the pharmaceutical proceeding specific for the preparation of Iscador warrants a high yield of VT. No degradation or transformation of VT during the production process became apparent. The VT compositions of the three host specific European subspecies of V. album, ssp. album, ssp. abietis, and ssp. austriacum, showed characteristic differences. They ensured the identification of the subspecies specific types of Iscador.
ML contents of mistletoe extracts were reduced during fermentative extraction. The quantified contents of total ML were 261 ± 9.3 ng/ml in Iscador M 5 mg spec. and 391 ± 18.3 ng/ml in Iscador Qu 5 mg spec. Binding of ML to the glycoprotein asialofetuin (type 1) was found to be temperature dependent. Binding activity was increased to 250 % (ML I) and 410 % (ML II and ML III) respectively by decreasing temperature from 30 °C to 4 °C. 95 % of ML could be eliminated from Iscador by affinity chromatography with immobilised glycoproteins at 0 °C. Quantitative extraction of ML from the crude extract and their analysis by SDS-PAGE revealed the presence of about 30 % ML I, 20 % ML II, and 50 % ML III in Iscador M 5 mg spec. and Iscador Qu 5 mg spec.
The annual course of concentrations of ML and VT in the leaves of V. album showed maximal ML contents in December and culminaton of VT in June. Seasonal fluctuations of the composition of mistletoe imply the importance of fixed harvesting seasons.
Zusammenfassung
Viscotoxine, Mistellektine und ihre Isoformen in Mistel (Viscum album L.)-Extrakten Iscador / Analytische Resultate zur pharmazeutischen Verarbeitung der Mistel
Ziel der vorliegenden Studie war die quantitative Bestimmung der bekanntesten pharmakologisch aktiven Mistelsubstanzen, Viscotoxine (VT) und Mistellektine (ML), in der europäischen Mistel Viscum album L. und in den pharmazeutischen Mistelpräparaten Iscador®. Die Analyse der Viscotoxin-Isoformen A1, A2, A3, 1-PS und U-PS in der frischen Pflanze während des fermentativen Aufschlusses der Mistel und im Endprodukt Iscador zeigte, dass das pharmazeutische Verfahren zur Herstellung von Iscador eine optimale Ausbeute von VT gewährleistet. Kein Abbau von VT trat während des Herstellungsprozesses in Erscheinung. Die VT-Zusammensetzungen der drei wirtsspezifischen Unterarten von V. album, ssp. album, ssp. abietis and ssp. austriacum, zeigten charakteristische Unterschiede. Sie erlaubten die Identifizierung der unterartspezifischen Sorten von Iscador.
Die Mistellektingehalte im Extrakt sanken während des fermentativen Aufschlusses der Pflanzen. Die quantifizierten Gehalte der Gesamtmenge von ML waren 261 ± 9,3 ng/ml in Iscador M 5 mg spec. und 391 ± 18,3 ng/ml in Iscador Qu 5 mg spec.
Die Bindung von ML an das Glykoprotein Asialofetuin (type 1) war temperaturabhängig. Durch Abkühlung der Testplatte von 30 °C auf 4 °C verstärkte sich die Bindungsaktivität auf 250 % (ML I) resp. 410 % (ML II und ML III). 95 % des ML konnte durch Affinitätschromatographie mit immobilisierten Glykoproteinen bei 0 °C selektiv aus Iscador eliminiert werden. Quantitative Extraktion von ML aus dem Gesamtextrakt und ihre anschliessende Analyse durch SDS-PAGE zeigten Isolektin-Anteile von ca. 30 % ML I, 20 % ML II und 50 % ML III in Iscador M 5 mg spec. und Iscador Qu 5 mg spec.
Der Jahreslauf der Konzentrationen von ML und VT in den Blättern von V. album zeigte maximale Gehalte von ML im Dezember und eine Kulminierung der VT im Juni. Jahreszeitliche Veränderungen der Zusammensetzung der Mistel weisen auf die Bedeutung ausgewählter Erntezeitpunkte für die Herstellung pharmazeutischer Mistelpräparate hin.