Abstrakt

Tannine: Ein neuer Ansatz zur Charakterisierung, chemischen Modifikation und Verarbeitung hin zu innovativen Produkten und Nanomaterialien

Claudia Crestini  

 Tannin, auch Gerbsäure genannt, ist eine Gruppe hellgelber bis hellbrauner disperser Substanzen in Form von Pulver, Spänen oder weicher Masse, die häufig in Pflanzen verteilt sind und hauptsächlich zum Gerben von Leder, zum Färben von Stoffen, zur Herstellung von Tinte und für verschiedene medizinische Zwecke verwendet werden. Tanninlösungen sind ätzend und haben einen herben Geschmack. Tannin ist für die Adstringenz, Farbe und einen Teil des Geschmacks von Tee verantwortlich. Tannine kommen häufig in den Wurzeln, im Holz, der Rinde, den Blättern und im Obst vieler Pflanzen vor, insbesondere in der Rinde von Eichenarten sowie in Sumach und Myrobalan. Sie kommen auch in Nerven vor, in zwanghaften Prozessen, die durch Insektenangriffe verursacht werden. Tannine sind natürliche Polyphenole, die in höheren Pflanzen weltweit vorkommen. Sie spielen eine wichtige Rolle beim Schutz der Pflanze vor Insekten, Infektionen, Organismen oder Bakterien; Diese Funktion rührt von ihrer Fähigkeit her, Strukturen mit Proteinen, Polysacchariden und Metallen zu bilden und so die schwachen Teile der Pflanzen vor aggressiven mikrobiellen extrazellulären Chemikalien zu schützen. Ihr Einsatz als unverzichtbare Produkte mit hohem Mehrwert ist jedoch trotz ihrer interessanten natürlichen Eigenschaften, zu denen eine hohe Biokompatibilität und biologische Abbaubarkeit gehören, bisher nicht weit verbreitet. Die wichtigsten positiven Auswirkungen von Tanninen auf die Gesundheit, die mit ihrer hohen Antioxidationsaktivität und ihrer Rolle als Radikalfänger in Zusammenhang stehen, bieten Schutz vor Krankheiten, die mit der Anwesenheit freier Radikale im Körper verbunden sind, wie Krebs, Arthritis und degenerative Augen- und neurologische Erkrankungen, und sie zeigen erhebliches Potenzial für die Biofilmkontrolle, wodurch sich zweifellos ein interessantes, noch zu erforschendes Potenzial für ihre Anwendung in biomedizinischen Bereichen ergibt. In diesem Bereich entwickelte unsere Forschungsgruppe, die sich auf die Entwicklung eines Standardverfahrens zur Aufwertung von Tanninen konzentrierte, eine innovative 31P-NMR-Methode zur schnellen und zuverlässigen Messung aller in komplexen Tanningittern vorhandenen charakteristischen Phenolgruppen und wendete sie auf die spezifische Funktionalisierung von Tanninen verschiedener Wurzeln und Strukturen an, um biologische und chemisch-physikalische Eigenschaften wie Hydrophobie und Chelatisierung abzustimmen. Darüber hinaus wurde die hohe Neigung zu supramolekularen Bindungen erfolgreich für den Aufbau und die Entwicklung von Nanostrukturen für die synergistisch kontrollierte Medikamentenverabreichung durch Ultraschall genutzt.