Penicillamin
Penicillamin ist eine nicht-proteinogene α-Aminosäure. Es existieren von Penicillamin zwei Enantiomere: D-Penicillamin und L-Penicillamin. Das D-Enantiomer (D-Aminosäure nach D,L-Nomenklatur, oftmals kurz DPA genannt) bzw. (S)-Enantiomer (nach CIP-Nomenklatur) wird als Medikament beim Morbus Wilson eingesetzt. Außerdem kann D-Penicillamin als Chelatbildner bei Schwermetallvergiftungen mit Blei, Cadmium oder Quecksilber angewendet werden oder bei Rheuma. Die L-Variante ist dagegen giftig, da der Körper diese Variante des Penicillamins nicht von anderen proteinogenen Aminosäuren unterscheiden kann.
Vorkommen
D-Penicillamin ist eine Vorstufe des Penicillins. In Schimmelpilzarten, die Penicillin auf natürlichem Wege herstellen können, ist es daher ein Zwischenprodukt des natürlichen Stoffwechsels.
Gewinnung und Darstellung
Der Ausgangsstoff für aus Penicillin synthetisch hergestelltes D-Penicillamin ist die Aminosäure Valin. Alternativ wird D-Penicillamin in einer dreizehnstufigen Synthesekette aus Isobutyraldehyd, Ammoniak und Schwefel hergestellt, mit der Asinger-Reaktion als Startreaktion.<ref name="Weigert">Wolfgang M. Weigert, Heribert Offermanns und Paul Scherberich: D-Penicillamine – Production and Properties. In: Angewandte Chemie International Edition in English. 14, 1975, S. 330–336, Vorlage:DOI. PMID 808979.</ref>
Analytik
Die Bestimmung der Enantiomerenreinheit kann durch Messung des Drehwertes oder durch chirale Dünnschichtchromatographie erfolgen.<ref name="Busker">E. Busker, K. Günther, J. Martens: Application of Chromatographic Chiral Stationary Phases to Pharmaceutical Analysis: Enantiomeric Purity of D-Penicillamine, J. Chromatogr. 1985, 350, 179–185. doi:10.1016/S0021-9673(01)93517-49.</ref>
Medizinische Bedeutung
D-Penicillamin kann als Arzneistoff eingesetzt werden bei
- Morbus Wilson/hepatolentikuläre Degeneration: D-Penicillamin bildet aufgrund seiner molekularen Struktur leicht Chelatkomplexe. Die Thiol-Gruppe besitzt eine hohe Affinität zu Kupfer, dadurch kann das krankheitsbedingt überschüssige Kupfer an das Molekül gebunden und über den Urin aus dem Körper ausgeschieden werden.
- Schwermetall-Vergiftungen: Schwermetalle können irreversibel an Enzyme binden und diese in ihrer Funktion hemmen oder sie vollständig deaktivieren. Hier wird ebenfalls die chelatbildende Eigenschaft von D-Penicillamin ausgenutzt. Das Molekül bindet im Körper vorhandene freie Metallionen. Diese können anschließend ausgeschieden werden.
- Cystinsteinen: Cystin-Harnsteine entstehen, wenn sich übermäßig Cystein und Homocystein unter Bildung einer Disulfidbrücke zusammenballt. Die Thiol-Gruppe des D-Penicillamins vermag diese Disulfidbindungen zu spalten und somit die Harnsteine aufzulösen.
- rheumatoider Arthritis: Es beeinflusst hier bei unbekanntem Wirkmechanismus die Kollagenbildung und führt zu einer Verminderung des Rheumafaktors<ref name="karow">Vorlage:Cite book</ref>
- Sklerodermie: verhindert bzw. verbessert teilweise die Induration der Haut und die Beteiligung weiterer Organe<ref>Harrisons Innere Medizin, 18. Auflage, Deutsche Ausgabe, S. 2989.</ref>
Unerwünschte Wirkungen von Penicillamin (Auswahl, gelegentlich bis häufig):
- Teratogenität: Bei gebärfähigen Frauen ist auf eine wirksame Schwangerschaftsverhütung zu achten.
- Hauterscheinungen (häufig, 1 bis 10 %)
- Nierenschädigung (häufig)
- Knochenmarkschädigungen (häufig)
- Myasthenisches Syndrom (gelegentlich, 0,1 bis 1 %)
Wechselwirkungen mit anderen Arzneimitteln
Bei gleichzeitiger Anwendung von Goldpräparaten in der Therapie der rheumatoiden Arthritis wird das Gold im Komplex gebunden und somit unwirksam, eine Kombination ist auch mit Azathioprin nicht geeignet, das dies zu einer erhöhten Knochenmarkstoxizität führt. Auch eine gemeinsame Anwendung mit Chloroquin ist kontraindiziert.<ref name="karow" />
Toxizität
Der LD50-Wert für die orale Gabe des Racemates aus D- und L-Penicillamin liegt im Modellorganismus Ratte bei 365 mg/kg. Für das reine D-Penicillamin sind auch bei einer Dosis von 1200 mg/kg dagegen keinerlei Anzeichen einer Toxizität gegeben.<ref name="PMID14236210">I. A. Jaffe, K. Altman, P. Merryman: The antipyridoxine effect of penicillamine in man. In: The Journal of clinical investigation. Band 43, Oktober 1964, S. 1869–1873, doi:10.1172/JCI105060. PMID 14236210. Vorlage:PMC.</ref>
Handelsnamen
Artamin (A), Metalcaptase (D), Trolovol
Weblinks
Einzelnachweise
<references />