Fichtenbalsam (Picea abies) zur Wundheilung: Eine Bestandsaufnahme^[*]

Zusammenfassung

Die Exsudate der Koniferen Picea abies, Larix decidua und Pinus nigra sind bekannte traditionelle pflanzliche Arzneimittel, die zur Heilung von Wunden verwendet werden. Klinische Studien mit Fichtenbalsam bestätigten in der Vergangenheit dessen empirische Verwendung. Die aktiven Bestandteile, ihre Wirkungsweise und die genaue Zusammensetzung dieses Naturprodukts waren bis dato jedoch unbekannt. Der Balsam der Fichte wurde einer fraktionierten Extraktion und weiteren Reinigungsschritten unterzogen. Die Substanzen wurden isoliert, identifiziert und auf ihre Fähigkeit getestet, die Reepithelisierung in einem in vitro HaCaT-Keratinozyten-basierten Scratch-Assay zu verbessern. Lignane und Diterpenharzsäuren, Hauptbestandteile des Fichtenbalsams, konnten die Migration bzw. Proliferation der Zellen steigern. Parallel dazu kamen Balsame, Harze und Fraktionen von drei Koniferen im Scratch-Assay zur Testung. Balsame und Harze von Picea abies und Pinus nigra zeigten in vitro eine Konzentrationsabhängigkeit, für Larix decidua wurde eine signifikante Aktivität gemessen. Diterpenharzsäuren sind die Hauptbestandteile von Fichtenbalsam und eignen sich als Markerverbindungen für die Qualitätskontrolle. Erstmals wurde eine auf überkritischer Flüssigkeit basierende analytische Methode entwickelt für die Trennung und Quantifizierung von Diterpenharzsäuren.

Die vorgestellten Ergebnisse untermauern die traditionelle Anwendung von Nadelbaumexsudaten, insbesondere von Fichtenbalsam, und präsentieren eine analytische Methode basierend auf einer nachhaltigen Technologie für die Qualitätskontrolle.

Abstract

The exudates of the conifers Picea abies, Larix decidua and Pinus nigra are well-known traditional herbal medicines used to cure wounds. Even though clinical trials with spruce balm have confirmed its empirical use, the active constituents, their mode of action, and the exact composition of this natural product were unknown. The balm of Norway spruce was subjected to fractionated extraction and further purification. Substances were isolated, identified and tested for increased re-epithelialization in an in vitro HaCaT keratinocyte-based scratch assay. Lignans and diterpene resin acids, main constituents of Norway spruce balm, were able to increase migration or proliferation in vitro. In parallel, balms, resins and fractions from three conifers were tested in the scratch assay. Balms and resins of Picea abies and Pinus nigra showed concentration dependency in vitro; significant activity was measured for Larix decidua. Diterpene resin acids are the main compounds of Norway spruce balm and represent eligible marker compounds for quality control. A validated supercritical fluid-based protocol for the separation and quantitation of diterpene resin acids was developed. The presented results substantiate the traditional application of conifer exudates, in particular Norway spruce balm, and provide an analytical method based on a sustainable technology for quality control.

^* Kurzvorstellung der Preisträgerarbeit des Phytotherapie-Preises der GPT zur Förderung des wissenschaftlichen Nachwuchses 2023.

Publikationsverlauf

Artikel online veröffentlicht:
26. Februar 2024

• Literatur

• 1 Graves N, Phillips CJ, Harding K. A narrative review of the epidemiology and economics of chronic wounds. Br J Dermatol 2022; 187: 141-148 DOI: 10.1111/BJD.20692.
• 2 Harper D, Young A, McNaught CE. The physiology of wound healing. Surgery (Oxford) 2014; 32: 445-450 DOI: 10.1016/J.MPSUR.2014.06.010.
• 3 Tottoli EM, Dorati R, Genta I. et al. Skin wound healing process and new emerging technologies for skin wound care and regeneration. Pharmaceutics 2020; 12: 735 DOI: 10.3390/PHARMACEUTICS12080735.
• 4 Ghosh PK, Gaba A. Phyto-extracts in wound healing. J Pharm Pharm Sci 2013; 16: 760-820 DOI: 10.18433/J3831V.
• 5 Rather MA, Bhat BA, Qurishi MA. Multicomponent phytotherapeutic approach gaining momentum: Is the “one drug to fit all” model breaking down?. Phytomedicine 2013; 21: 1-14 DOI: 10.1016/J.PHYMED.2013.07.015.
• 6 Schnabl U. Vom Glück mit dem Pech: Die traditionelle Nutzung und Gewinnung pflanzlicher Rohstoffe und Arbeitsmaterialien am Beispiel der österreichischen Harzgewinnung [Dipl.-Arbeit]. Wien: Univ. für Bodenkultur; 2001
• 7 Ammon HPT, Schubert-Zsilavecz M. Hrsg. Hunnius Pharmazeutisches Wörterbuch. 11. Aufl. Berlin: De Gruyter; 2014
• 8 Pohl-Sennhauser I. Volksmedizin in Österreich. Klagenfurt: Edition Selene; 1996: 175-176
• 9 Jokinen JJ, Sipponen A. Refined spruce resin to treat chronic wounds: Rebirth of an old folkloristic therapy. Adv Wound Care (New Rochelle) 2016; 5: 198-207 DOI: 10.1089/wound.2013.0492.
• 10 Holmbom T, Markku R, Pedro F. Composition of callus resin of Norway spruce, Scots pine, European larch and Douglas fir. Holzforschung 2008; 62: 417-422 DOI: 10.1515/HF.2008.070.
• 11 Sipponen A, Jokinen J, Sipponen P. et al. Beneficial effect of resin salve in treatment of severe pressure ulcers: A prospective, randomized and controlled multicentre trial. Br J Dermatol 2008; 158: 1055-1062 DOI: 10.1111/j.1365-2133.2008.08461.x.
• 12 Sipponen A, Kuokkanen O, Tiihonen R. et al. Natural coniferous resin salve used to treat complicated surgical wounds: Pilot clinical trial on healing and costs. Int J Dermatol 2012; 51: 726-732 DOI: 10.1111/j.1365-4632.2011.05397.x.
• 13 Rautio M, Sipponen A, Peltola R. et al. Antibacterial effects of home-made resin salve from Norway spruce (Picea abies). APMIS 2007; 115: 335-340 DOI: 10.1111/j.1600-0463.2007.apm_548.x.
• 14 Liang C, Park A, Guan J. In vitro scratch assay: a convenient and inexpensive method for analysis of cell migration in vitro. Nat Protoc 2007; 2: 329-333 DOI: 10.1038/nprot.2007.30.
• 15 Goels T, Eichenauer E, Langeder J. et al. Norway spruce balm: Phytochemical composition and ability to enhance re-epithelialization in vitro. Planta Med 2020; 86: 1080-1088 DOI: 10.1055/a-1141-0921.
• 16 Gerlach S, Saukel J, Kubelka W. Pflanzen in der österreichischen Volksmedizin – die „Volksmed-Datenbank“. Sci Pharm 2006; 74: S36
• 17 Goels T, Eichenauer E, Tahir A. et al. Exudates of Picea abies, Pinus nigra, and Larix decidua: Chromatographic comparison and pro-migratory effects on keratinocytes in vitro. Plants 2022; 11: 599 DOI: 10.3390/plants11050599.
• 18 Goels T, Eichenauer E, Langeder J. et al. Ultra high-performance supercritical fluid chromatography for the quantitation of diterpene resin acids in Norway spruce samples. Front Pharmacol 2022; 13: 2172 DOI: 10.3389/fphar.2022.906411.
• 19 Vater C, Bosch L, Mitter A. et al. Lecithin-based nanoemulsions of traditional herbal wound healing agents and their effect on human skin cells. Eur J Pharm Biopharm 2022; 170: 1-9 DOI: 10.1016/J.EJPB.2021.11.004.
• 20 Eichenauer E, Jozić M, Glasl S. et al. Spruce balm-based semisolid vehicles for wound healing: Effect of excipients on rheological properties and ex vivo skin permeation. Pharmaceutics 2023; 15: 1678 DOI: 10.3390/PHARMACEUTICS15061678/S1.