Physostigmin är en sekundär metabolit som produceras av den afrikanska tropiska vinstocken Physostigma venosum, känd som kalabarbönan. Denna förening används som läkemedel hos människor för att behandla både glaukom och myasthenia gravis, och ansågs vid en tidpunkt vara en behandling av Alzheimers sjukdom. Det fungerar som en reversibel hämmare av kolinesteras, proteinet som bryter ned acetylkolin. Det mesta av kroppens rörelser är beroende av överföring av signaler från nervceller till muskler som förmedlas av acetylkolin.
Inhibitorer av kolinesteras, kända som antikolinesteraser, hämmar nedbrytningen av acetylkolin. I allmänhet är de mycket giftiga för djur eftersom de bildar ett irreversibelt komplex med kolinesteras. Detta gör att musklerna fortsätter att dra ihop sig, och förlamning och död kan uppstå. Många insekticider använder detta verkningssätt, liksom vissa nervgaser. Däremot binder fysostigmin kolinesteras reversibelt, vilket gör att det kan användas som läkemedel hos människor.
Physostigmine sulfate är den form som används som läkemedel i USA, och används vid behandling av glaukom. Fysiostigmin är effektivt för att få den extra vätskan att rinna ur ögat. Det fungerar också som en miotikum, vilket gör att pupillerna drar ihop sig. Denna egenskap kan också hjälpa till vid behandling av glaukom. Ibland används det som miotikum efter att ögonen har vidgats vid en synundersökning.
Den muskelförsvagande sjukdomen myasthenia gravis kan behandlas effektivt med detta antikolinesteras. Verkan av denna störning hindrar acetylkolin från att tjäna sin funktion att aktivera musklerna. Således kan behandling med fysostigmin hjälpa till att lindra symtomen på denna sjukdom.
Kliniska prövningar utfördes med fysostigmin för att avgöra om det kunde förbättra funktionen hos patienter med Alzheimers sjukdom eftersom det fanns en hypotes om att symtomen på sjukdomen berodde på brist på tillräckliga mängder acetylkolin. Behandling med denna förening orsakade en liten men mätbar ökning av kognitiva färdigheter. Patienterna led av drastiska biverkningar, och de flesta av dem hoppade av testerna. Slutsatsen var att detta läkemedel inte skulle vara användbart för att behandla Alzheimers sjukdom.
En ytterligare egenskap hos fysostigmin är att den kan passera blod-hjärnbarriären och påverka det centrala nervsystemet (CNS). Detta gör att det kan användas för att behandla överdoser av läkemedel som orsakar produktion av för mycket acetylkolin. Detta kallas en kolinerg effekt. Överdoser av växtföreningarna atropin och skopolamin kan orsaka denna effekt. En vanlig och potentiellt dödlig källa till sådana droger är konsumtion eller inandning av jimson weed, Datura stramonium, som försök till hallucinogen.
Den kemiska syntesen av fysostigmin är en mycket svår uppgift med tanke på molekylens komplexitet. En ytterligare komplikation är att det finns två former av föreningen, kända som stereoisomerer, men endast en form är aktiv som läkemedel. Kemister upptäckte ett sätt att syntetisera denna kemikalie i laboratoriet 1935, och ett antal olika metoder har utvecklats. I allmänhet är denna kemikalie isolerad från mogna, torra frön från kalabarbönväxten, snarare än att syntetiseras från grunden.