Nanopartikel und Homöopathie – wie soll das gehen?

Welche Bedeutung können Nanopartikel für die Homöopathie haben? Wenn diese wirklich die Träger der Wirksamkeit homöopathischer Präparate wären – was wäre daraus zu folgern?

Bild: Nanopartikel aus Titandioxid

Homöopathika enthalten schon ab vergleichsweise niedrigen Potenzen nicht genug Wirkstoff, um eine pharmakologische Wirkung zu erzielen. Das wissen auch die Verfechter der Homöopathie und verwenden in wechselnder Reihenfolge und Intensität verschiedene Erklärungsmodelle, die allesamt an der Physik scheitern. Beispielsweise weisen Wassercluster oder -imprints eine viel zu kurze Lebensdauer auf, nur winzige Sekundenbruchteile, um die Wirksamkeit homöopathischer Präparate erklären zu können. Biophotonen unterscheiden sich nicht von Photonen des Tageslichts und gehen in deren Menge einfach unter.

In mehr oder weniger regelmäßigen Abständen erscheinen in den einschlägigen Publikationen immer wieder Artikel, die eine herausragende Funktion von Nanopartikeln für die Wirksamkeit homöopathischer Präparate beschreiben, zuletzt eine Arbeit von U. Koch in der Zeitschrift für klassische Homöopathie [1]. In unserer Homöopedia gibt es einen Artikel, der sich sehr detailliert mit solchen Theorien und Forschungsarbeiten auseinandersetzt (Link).

In diesem Artikel soll dargestellt werden, dass Nanopartikel schon aus ganz grundlegenden Überlegungen heraus völlig ungeeignet sind, eine Erklärung für die Homöopathie zu liefern.

Was sind Nanopartikel?

Nanopartikel sind feste Partikel, deren Größe im Bereich von etwa einem bis tausend Nanometern liegen. Ein Nanometer ist ein Milliardstel Meter (das ist die neunte Stelle hinter dem Komma und daher sehr klein; nános = Zwerg) oder ein Millionstel Millimeter. Diese Teilchen bestehen aus vergleichsweise wenigen Atomen bzw. Molekülen, von ein paar Dutzend bis zu einigen Zehntausend. Im Vergleich zu Objekten, die wir ohne Hilfsmittel direkt wahrnehmen können, ist das extrem wenig, wie die Größe der Teilchen eben auch. Ein Schnapsglas fasst bis zum Eichstrich die unfassbare Zahl von rund 7 gefolgt von 23 Nullen Wassermolekülen.

Durch ihre geringe Größe haben Nanopartikel deutlich andere Eigenschaften als größere Körper aus dem gleichen Material:

• Sie können aufgrund ihrer geringen Größe ohne weiteres Membrane und Körpergewebe durchdringen, beispielsweise die Blut-Hirn-Schranke. „Der Schutz des Gehirns vor hochreaktiven und vermutlich gewebeschädigenden Substanzen ist somit aufgrund der Größe der Nanopartikel nicht mehr gewährleistet.“
• Durch die im Vergleich zur Masse sehr große Oberfläche sind sie sehr reaktionsfreudig.
• Nanopartikel gelten aufgrund ihrer noch wenig erforschten Eigenschaften außerhalb jeden Erfahrungswissens als potenziell riskant für Umwelt und Gesundheit.

(Angaben nach Wikipedia)

Nanopartikel als Träger einer Wirksamkeit homöopathischer Präparate

Was wäre, wenn die Wirksamkeit homöopathischer Präparate tatsächlich von Nanopartikeln des Urstoffs abhängen würde?

Zunächst müsste man davon ausgehen, dass die Wirksamkeit nur bei solchen Stoffen gegeben wäre, die beim Potenzieren in wässriger oder alkoholischer Lösung stabile Nanopartikel ausbilden können. Das ist beispielsweise bei löslichen Salzen, z.B. Natrium chloratum (Speisesalz) oder Kalium carbonicum (Pottasche) oder Argentum nitricum (Silbernitrat) nicht der Fall. Ebenfalls bilden Mittel, die als Ausgangsstoff flüssig sind, keine Nanopartikel.

Ausgangsstoffe aus dem Tier- oder Pflanzenreich werden üblicherweise dadurch zu Homöopathika verarbeitet, dass zunächst ein alkoholischer Auszug angefertigt wird. Das heißt, die entsprechenden Pflanzen und Tiere bzw. deren Teile werden in Alkohol eingelegt und eine bestimmte Zeit, ggf. mehrere Wochen, ziehen gelassen. Die festen Bestandteile werden abgefiltert und das Filtrat bildet dann als Ausgangsstoff nach dem Verschütteln eine D1-Potenz. Wenn dies auch nur näherungsweise zur Bildung von Nanopartikeln führen soll, dann müsste das Lösemittel danach ausgesucht werden, dass es den gewünschten Wirkstoff NICHT löst, das heißt also genau gegenteilig zum heute praktizierten Ansatz. Allerdings: Die Herstellung von Nanopartikeln ist normalerweise recht aufwändig. Dass sie sich bei einem einfachen Lösungsvorgang spontan bilden, ist nicht bekannt.

Diese theoretischen Überlegungen werden von der homöopathischen Forschung zu Nanopartikeln bestätigt. In den meisten Fällen sind Nanopartikel metallischer Ausgangsstoffe das Untersuchungsobjekt, z. B. bei Chakramane et al. [2] oder Rajendran [4]. In Homöopathika pflanzlichen Ursprungs (Colchicum, Pulsatilla und Belladonna = Herbstzeitlose, Küchenschelle und Tollkirsche) fanden Upadhyay und Nayak zwar auch Nanopartikel, diese bestanden aber weitestgehend aus Silikat der Glaswände und unterschieden sich nicht zwischen den verschiedenen Ausgangsstoffen [3]. Rajendran hingegen fand in Potenzen von Lycopodium clavatum (Keulenbärlapp) Nanopartikel, die Kohlenstoff und Sauerstoff enthielten [5], was etwa auch die Bestandteile von Kalk (Calciumcarbonat) sein können.

Dass in Fällen löslicher oder organischer Ausgangsstoffe in höheren Potenzen überhaupt Nanopartikel festgestellt werden konnten, dürfte eine Frage der Messtechnik sein. Üblicherweise wird bei den Untersuchungen mit den verschiedenen elektronenmikroskopischen Verfahren ein Tropfen eines flüssigen Präparates verdunstet und der verbliebene Verdunstungsrückstand (s. unten) betrachtet. Diese Rückstände bilden beim Verdunsten des Lösungsmittels selbstverständlich kleine Partikel, die durchaus die Kleinheit von Nanopartikeln haben können – ein Nachweis, dass diese dann auch in der flüssigen Lösung als solche Teilchen vorliegen, ist das aber keineswegs. Wenn also Rajendran darüber berichtet, in flüssigen Präparaten Nanopartikel von Natriumchlorid (Speisesalz) gefunden zu haben, dann ist dies nicht notwendigerweise auf die Flüssigkeit übertragbar [6].

Folge: Sehr viele von den heute üblichen homöopathischen Präparaten müssten auch von Homöopathen als unwirksam ausgesondert werden, wenn die Bildung von Nanopartikeln in der Lösung eine Voraussetzung für eine Wirkung wäre. Es kämen überhaupt nur noch im jeweiligen Lösungsmittel unlösliche Feststoffe als homöopathische Präparate in Frage. Die Majorität der heute üblichen Produkte wäre obsolet.

Nanopartikel und Massenerhaltung

Der wesentliche Herstellungsprozess homöopathischer Präparate ist das Potenzieren, bei dem die Lösung stufenweise verdünnt und anschließend heftig geschüttelt wird, woraufhin der nächste Potenzierungsschritt aus Verdünnen und Schütteln ausgeführt wird.

Schütteln ist in der Technik und im täglichen Leben ein Prozess, um die Konzentrationen eines flüssigen oder auch pulverförmigen Mediums zu vergleichmäßigen. Wenn man aus einer solchermaßen behandelten Lösung kurze Zeit später eine gewisse Menge entnimmt, wird sie im Wesentlichen die gleiche Zusammensetzung haben wie die ursprüngliche Lösung als Ganzes. Daraus folgt zwingend, dass sich die Konzentration des Ausgangsmaterials im Maße der Verdünnung beim Potenzieren verringert. Es mag Nebeneffekte geben, die verhindern, dass sich die Unterschiede in der Konzentration vollkommen ausgleichen, etwa wenn sich Material am Rand ablagert, aber dies ändert nichts am prinzipiellen Zusammenhang. Dies wird erst dann anders, wenn nur noch so wenige Moleküle des Ausgangsstoffes in der Lösung vorhanden sind, dass eine gleichmäßige Verteilung nicht mehr sichergestellt werden kann. Bildlich: Ein einziges Molekül kann man nicht mehr gleichmäßig in der Lösungsmenge verteilen. Wir können also davon ausgehen, dass wenn Nanopartikel überhaupt vorliegen, nach jedem Potenzierungsschritt etwa 90 % (bei D-Potenzen) oder 99 % (bei C-Potenzen) im nächsten Schritt nicht mehr vorhanden sind und wahrscheinlich im Ausguss landen.

Wenn man dies anders haben will, also eine Flüssigkeit entnehmen will, in der die Konzentration einzelner Bestandteile deutlich vom Durchschnitt verschieden ist, dann muss man dafür sorgen, dass sich die Partikel separieren, also irgendwo absetzen bzw. an die Oberfläche aufsteigen. Die Flüssigkeit für den nächsten Schritt muss man natürlich aus dem Bereich entnehmen, an dem sich die Partikel befinden.

Es ist bekannt, dass es umso länger dauert, bis Partikel zu Boden sinken (oder an die Oberfläche aufsteigen), je kleiner sie sind. Die Reibungskräfte infolge der Viskosität des Lösungsmittels werden relativ zum Gewicht der Partikel immer größer und hemmen die Geschwindigkeit, mit der ein Teilchen absinkt. Man vergleiche Wassertropfen: größere fallen rasch als Regen zu Boden, hinreichend kleine Tropfen bleiben jedoch als Nebel sehr lange in der Schwebe, obwohl die Dichte wesentlich größer ist als die der umgebenden Luft. Das Gewicht ist einfach zu gering, um sich gegen die in diesen Maßstäben beträchtliche Luftreibung schnell zu bewegen.

Demzufolge ist damit zu rechnen, dass sich Nanoteilchen in einer wässrigen oder alkoholischen Lösung nur sehr langsam am Boden (oder an der Oberfläche) einfinden. Überschlägig gerechnet (Stokes-Gleichung) benötigen Nanopartikel Zeiträume in der Größenordnung von Stunden, um im Wasser auch nur einen einzigen Millimeter zu sinken. Will man also nach dem Schütteln gezielt Flüssigkeit ohne großen Verlust an Nanopartikeln entnehmen, muss man sehr lange warten, einen Tag vielleicht oder zwei, bis diese sich abgesetzt haben. Alternativ kann man dies gerätetechnisch beschleunigen, etwa durch eine Zentrifuge. Allerdings: Keiner der Hersteller von Homöopathika erwähnt dergleichen Vorgehensweisen in der Beschreibung seines Produktionsverfahrens bzw. zeigt dies im Video.

Folgerung: Die gegenwärtige Herstellung homöopathischer Präparate nimmt überhaupt keine Rücksicht darauf, dass es ganz bestimmte abgesicherte Prozesse braucht, Nanopartikel in der Lösung von einem Potenzierungsschritt zum nächsten möglichst vollkommen zu übertragen. Wenn heutige homöopathische Präparate wirksam sein sollen, dann scheiden Nanopartikel als aktiv beteiligte Gebilde aus.

Es wäre auch offensichtlich ein völlig sinnloses Vorgehen, möglichst alle Nanopartikel einer Potenzstufe einzufangen, sie in frischer Lösung durch Schütteln gleichmäßig zu verteilen, dann wieder einzufangen, um sie erneut in frischem Lösungsmittel zu verteilen etc.. Auch wenn die Verkleinerung der Nanopartikel das Ziel der Maßnahme sein soll, wie einige Forschungsarbeiten nahelegen wollen [8], warum kann man nicht einfach immer die gleiche Lösung entsprechend oft schütteln?

Wir können folglich davon ausgehen, dass die bei der Herstellung angewandten Prozesse nicht geeignet sind, gezielt Nanopartikel von einem Potenzierungsschritt zum nächsten zu transportieren. Folge: Schon bevor bei der Potenzierung die Avogadrogrenze (D23 / C12) erreicht ist, bei der das letzte Atom/Molekül der Urtinktur mit hoher Wahrscheinlichkeit aus dem Prozess verschwunden ist, reicht die Menge an Urstoff nicht mehr aus, auch nur noch ein einziges Nanopartikel zu bilden.

Folge: Auch bei Urtinkturen aus unlöslichen Feststoffen können Nanopartikel keinen Beitrag zur behaupteten Wirksamkeit potenzierter Präparate liefern, da sie in der Lösung nicht mehr vorhanden sind. Ob so viel gewonnen ist, dass man die Wirksamkeit wegen des fehlenden Wirkstoffes nicht erklären kann oder wegen der fehlenden Nanopartikel, darf man bezweifeln.

Woher kommen Nanopartikel in hochpotenzierten Homöopathika?

In einigen Arbeiten wurden Nanopartikel aus dem Material der Urtinktur in einer hoch potenzierten Lösung gefunden. Entziehen sie sich also doch den obigen Überlegungen? Schließlich mache die Avogadrozahl keine Angaben, wie sich die Konzentrationen beim Verdünnen ändern, schreibt Koch allen Ernstes in seinem Artikel.

Nanopartikel unlöslicher Feststoffe finden sich hingegen sicher im Lösungsmittel, das ja in keinem Fall ein vollkommen reiner Stoff ist. Wasser für medizinische Zwecke (Aqua purificata) darf nach Spezifikation (Link) maximal 1 g Verdunstungsrückstand pro 100 l enthalten, was als gesamte Verunreinigung der Verdünnung einer D5-Potenz entspricht. Deren Zusammensetzung ist allerdings rein zufällig. Unlösliche Feststoffe können durchaus als Nanopartikel vorliegen und können ebenso wie lösliche Verunreinigungen aus den verschiedensten Quellen stammen, etwa aus dem zur Herstellung verwendeten Rohwasser, oder aus den Apparaten und Geräten, die bei der Herstellung verwendet wurden, oder aus der Umgebung, selbst bei hygienisch einwandfreien Bedingungen. Man sollte nicht vergessen, dass es hier um äußerst minimale Mengen geht.

Was bedeutet es, wenn die Forscher, etwa Chikramane [2], Nanopartikel gefunden haben, die aus dem gleichen Material bestehen wie die Ursubstanz und deren Konzentration sich ab einer gewissen Potenz  nicht mehr ändert?

Wenn die Partikel nicht gezielt von einer Lösung in die nächste überführt wurden, und auch nicht aus dem Nichts entstanden sind, dann liegt die Erklärung, die augenscheinlich mit den wenigsten Annahmen auskommt, darin, dass es Verunreinigungen der Lösungsmittel sind, die bei jedem neuen Potenzierungsschritt dem Prozess zugeführt werden. Wenn dies bei der Herstellung eines bestimmten Präparats immer aus der gleichen Quelle stammt, dann wird man die Verunreinigungen immer in der gleichen Konzentration vorfinden. Dass man in der Lösung Nanopartikel vorfindet, die aus dem gleichen Material bestehen wie der Ausgangsstoff, ist somit kein Nachweis dafür, dass sie auch aus dieser Quelle stammen. Ein solcher könnte dadurch erbracht werden, dass die Anzahl der Partikel des betreffenden Stoffes im Homöopathikum höher ist als in der Kontrollprobe aus dem bei der Potenzierung verwendeten Lösungsmittel.

Solche Nachweise stehen aber aus. Bell findet in drei verschiedenen Potenzen von Argentum metallicum (Silber) im Vergleich zur Kontrolle erhöhte Partikelanzahlen einmal im Verum (bei Potenz C200), ein anders Mal bei der Kontrolle (bei Potenz C30) [7], bestätigt also nicht unbedingt eine Regelhaftigkeit.

Folgerung: Die in Hochpotenzen vorgefundenen Nanopartikel stammen sicher nicht aus der Urtinktur, folglich ist deren Zusammensetzung rein zufällig, wie es eben den zufälligen Verunreinigungen und Rückstanden in der Produktion und Lagerung entspricht.

Zusammenfassung

Logische Überlegungen zeigen, dass auch durch Nanopartikel die angebliche Wirksamkeit der homöopathischen Präparate nicht erklärt werden kann. Aufgrund physikalischer Gegebenheiten würden die meisten Mittel entfallen, da die Ausgangsstoffe in einer Lösung keine Nanopartikel bilden. Desweiteren würde es das Problem verschärfen, dass ab einer bestimmten Potenz nicht mehr ausreichend Material zur Verfügung steht, Nanopartikel zu bilden – was sie schon ab Potenzen deutlich unterhalb D22 / C11 zur Erklärung einer Wirksamkeit ungeeignet macht.

Dass, wie von vielen Forschern behauptet, beim Verdünnen die Zahl der Partikel in der Lösung konstant bleibt, wäre ein Phänomen, das außerhalb der Homöopathie nicht auftritt. Und selbst wenn alle diese Überlegungen hier falsch wären und Nanopartikel tatsächlich die merkwürdigen Eigenschaften aufwiesen, wie sie gerne propagiert werden – dann müsste immer noch aufgezeigt werden, wie mit deren Hilfe Natrium chloratum Hautausschläge und depressive Verstimmungen erfolgreich behandeln könnte (Link), aber nur dann, wenn der Patient auch die richtigen Träume hat.

Bild: Wikimedia, gemeinfrei (Link)

Literatur

[1] Koch U.: Homöopathie aus nanomedizinischer Perspektive; ZKH 2018; 62(03): 121-126

[2] Chikramane PS et al.: Extreme homeopathic dilutions retain starting materials: A nanoparticulate perspewctive; Homeopathy (2010) 99:231-242

[3] Upadhyay RP, Nayak C: Homeopathy emerging as nanomedicine; Int J High Dilution Res. 2011; 10(37):299-310

[4] Rajendran ES: An evaluation of Avogadro’s number in the light of HRTEM and EDS studies of high dilutions of Ferrum metallicum 6, 30, 200, 1M, 10M and 50Mc; Int J High Dilution Res. 2015; 14(3):3-9

[5] Rajendran ES: Field Emission Scanning Electron Microscopic (FESEM) and Energy Dispersive Spectroscopic (EDS) Studies oc Centesimal Scale Potencies of the Homeopathic Drug Lycopodium clavatum, American Journal of Homeopathic Medicine 2015; 108(1):9-18

[6] Rajendran ES: Nano Pharmacologicla Aspect of Homeopathic Drugs – A Comparative Study of Different Scales of Ultra-High Dilutions Based on HRTEM Analysis and NP Characterization of Homeopathic Drug Natrium Mutiaticum 6C – CM and LM1 – LM 30, Saudi Journal of Medical and Pharmaceutical Sciences 2017: 3(2):89-106 http://scholarsmepub.com/wp-content/uploads/2017/03/SJMPS-3289-106.pdf

[7] Bell IR, Marulidharan S, Schwartz GE: Nanoparticle Characterization of Traditional Homeopathically-Manufactured Silver (Argentum Metallicum) Medicines and Placebo Controls; J Nanomed Nanotechnol 2015: 6.4.

[8] Nandy P. A review of Basic Research on Homoeopathy from a physicist’s point of view. Indian J Res Homoeopathy 2015; 9:141–51