Sulfonylharnstoffe

Datei:Sulfonylurea group and radicals.svg

Grundstruktur eines Sulfonylharnstoffes. Die Sulfonylharnstoffgruppe ist rot die variablen Reste sind blau markiert.

Sulfonylharnstoffe sind orale Antidiabetika, Arzneistoffe, die bei Diabetes mellitus Typ 2 (Zuckerkrankheit) eingesetzt werden. Sie ermöglichen die erhöhte Freisetzung von Insulin durch Blockade von Kalium-Kanälen in den β-Zellen der Bauchspeicheldrüse. Sie sind strukturell mit den Sulfonamiden verwandt. Einige Sulfonylharnstoffe sind auch als Herbizid wirksam.

Einsatz als Antidiabetikum

Pharmakologie

Sulfonylharnstoffe stimulieren die Insulinfreisetzung aus den β-Zellen des Pankreas unabhängig von der Blutglucosekonzentration (insulinotrope Wirkung). Sie blockieren die ATP-sensitiven Kaliumkanäle der β-Zelle durch Bindung an spezifische SUR-1 Bindungsstellen. Als Folge der Depolarisation der Zelle öffnen sich spannungsgesteuerte Calciumkanäle. Der Calciumeinstrom führt zu einer Entleerung des Insulins aus den Speichervesikeln und somit zu einer erhöhten Insulinfreisetzung ins Blut. Sie sind wirksam zur Risikosenkung mikrovaskulärer Ereignisse (Glibenclamid). Gliquidon wird als einziger Vertreter der Sulfonylharnstoffe nur über die Leber abgebaut und kann daher bei Niereninsuffizienz gegeben werden.<ref>S. Matthaei u. a.: Medikamentöse antihyperglykämische Therapie des Diabetes mellitus Typ 2. (Memento vom 19. November 2012 im Internet Archive) (PDF; 815 kB), In: Diabetologie. 4, 2009, S. 32–64.</ref><ref>Onmeda: Sulfonylharnstoffe (Memento vom 9. August 2010 im Internet Archive)</ref>

Datei:Tolbutamide Structural Formulae V.1.svg

Tolbutamid, ein Vertreter der Sulfonylharnstoffe

Erste Antidiabetika auf Basis von Sulfonylharnstoffen kamen um 1956 auf den Markt, wichtig war die Entwicklung bei Boehringer Mannheim unter Erich Haack (und zuvor seine Entwicklungen bei der Pharmafirma von Heyden in Radebeul), die zu Oranil (Carbutamid, klinische Tests Hellmuth Kleinsorge) führten, es kamen aber etwa gleichzeitig mehrere andere Medikamente auf den Markt. Die blutzuckersenkende Wirkung von Sulfonamiden stellte zuerst in den 1930er Jahren in Frankreich Auguste Loubatières fest. Die blutzuckersenkende Wirkung wurde zunächst als störende Nebenwirkung der im Vordergrund stehenden antibiotischen Wirkung betrachtet.

Nebenwirkungen

Sulfonylharnstoffe können zu einer Unterzuckerung führen, eventuell auch zu gastrointestinalen Beschwerden. Sie fördern die Gewichtszunahme durch die antilipolytische Wirkung des Insulins. Seltene Nebenwirkungen sind Störungen der Blutbildung oder hepatische Cholestase (wie bei den Sulfonamiden).

Sulfonylharnstoffe erzwingen eine Insulinausschüttung aus den β-Zellen des Pankreas, damit können sie zur Hypoglykämie führen. Weiterhin deuten Studien darauf hin, dass Sulfonylharnstoffe zu einem Versagen der β-Zellen führen können.<ref name="Dr.Richard K. Bernstein">Richard K. Bernstein: Dr. Bernstein's Diabetes Solution. 1997, ISBN 0-316-09906-6, S. 225. </ref><ref name="chen">Y. N. Chen, S. Y. Chen, L. J. Zeng, J. M. Ran, M. Y. Wu: Progressive decrease of proinsulin secretion in sulphonylurea-treated type 2 diabetes. In: Br J Biomed Sci. 62(1), 2005, S. 5–8. PMID 15816204.</ref><ref name="takahashi">A. Takahashi, K. Nagashima, A. Hamasaki, N. Kuwamura, Y. Kawasaki, H. Ikeda, Y. Yamada, N. Inagaki, Y. Seino: Sulfonylurea and glinide reduce insulin content, functional expression of K(ATP) channels, and accelerate apoptotic beta-cell death in the chronic phase. In: Diabetes Res Clin Pract. 77(3), Sep 2007, S. 343–350. Epub 2007 Feb 20. PMID 17316868.</ref>

Nach neuesten Studien kann es zu kardialen Risiken durch Sulfonylharnstoffe kommen.<ref>Typ-2-Diabetes mellitus: Kardiale Risiken von Sulfonylharnstoffen. (Memento vom 19. April 2011 im Internet Archive) In: Deutsches Ärzteblatt. 4. Dezember 2009. Studie dazu: Ioanna Tzoulaki, Mariam Molokhia u. a.: Risk of cardiovascular disease and all cause mortality among patients with type 2 diabetes prescribed oral antidiabetes drugs: retrospective cohort study using UK general practice research database. In: BMJ. 339, 2009, S. b4731.</ref>

Kontraindikationen

Kontraindiziert sind Sulfonylharnstoffe und deren Derivate bei Diabetes mellitus Typ 1, schwerer Leber- bzw. Niereninsuffizienz (dies gilt nicht für Gliquidon und Repaglinid) und Pankreatektomie. Bei Schwangerschaft müssen Diabetikerinnen auf Insulin umgestellt werden. Weitere Kontraindikationen bestehen bei größeren operativen Eingriffen oder bei schweren Infekten.<ref>Klaus Aktories (Hrsg.): Spezielle und allgemeine Pharmakologie und Toxikologie. 9. Auflage. Urban & Fischer, 2005, ISBN 3-437-42521-8.</ref>

Vertreter

Der bekannteste Vertreter ist Glibenclamid. Glimepirid hat eine längere Wirkdauer als Glibenclamid. Ältere, deutlich schwächer wirksame Sulfonylharnstoffe sind Tolbutamid und Carbutamid.

Sulfonylharnstoffe der ersten Generation:

• Carbutamid
• Tolbutamid

Sulfonylharnstoffe der zweiten Generation:

• Glibenclamid (Handelsnamen zum Beispiel Euglucon N, Normoglucon, Glucobene und Dia-Eptal)
• Glibornurid (Gluborid, Glutril)
• Gliclazid (Handelsname Diamicron UNO)
• Glipizid (Glibenese, Minidiab)
• Gliquidon (Glurenorm)
• Glisoxepid (Pro-Diaban)
• Glycodiazin (Redul)

Sulfonylharnstoffe der dritten Generation:

• Glimepirid (Handelsname zum Beispiel Amaryl)

Einsatz als Herbizid

Datei:Sulfonylurea herbicides.svg

Allgemeine Strukturformel der Sulfonylharnstoff-Herbizide
Y = N oder CH

Die Sulfonylharnstoffe (SU) sind eine der wichtigsten Herbizidgruppen. 2010 wurden über 30 % der deutschen Getreide-Anbauflächen mit ihnen behandelt.<ref name="kuehn" />

Die Einführung der Sulfonylharnstoffe führte zu einer Reduzierung der Aufwandmengen von vorher etwa 2000 g·ha⁻¹ auf 3–60 g·ha⁻¹. Dieses Niveau ist bis heute unübertroffen.<ref name="kuehn" />

Im Vergleich zu anderen Wirkstoffklassen der Herbizide (Wuchsstoffe, Triazine, ACCase-Hemmer) gibt es bei den Sulfonylharnstoffen eine große Variabilität in den Wirkungsspektren.<ref name="kuehn" />

Die Sulfonylharnstoffe sind schwach sauer. Abhängig vom pH-Wert liegen sie entweder als Anion oder neutral vor. Bei Zimmertemperatur sind sie kristalline Feststoffe mit extrem niedrigem Dampfdruck, weshalb sich trockene Formulierungen anbieten. Viele Sulfonylharnstoff-Herbizide sind als wasserdispergierbare Granulate (WG) formuliert.<ref name="kuehn" />

Aufgrund ihres hochspezifischen Wirkmechanismus als Hemmer der Acetolactat-Synthase sind die Sulfonylharnstoffe durch Punktmutationen des Zielenzyms resistenzgefährdet.<ref name="kuehn">Hans G. Drobny, Martin Schulte, Harry J. Strek: 25 Jahre Sulfonylharnstoff-Herbizide – ein paar Gramm veränderten die Welt der chemischen Unkrautbekämpfung. In: Julius-Kühn-Archiv. Band 434, 2012, S. 21–33, doi:10.5073/jka.2012.434.002 (PDF). </ref>

Name	Einsatzbereich: Selektivität für<ref name="modernpesticide" />	Aufwandmenge in g·ha−1<ref name="modernpesticide">Modern Crop Protection Compounds. Chapter 2: Acetohydroxyacid Synthase Inhibitors (AHAS/ALS). doi:10.1002/9783527619580.ch2</ref>	Hersteller
Amidosulfuron	Getreide	30–60	Bayer CropScience
Azimsulfuron	Reis		DuPont
Bensulfuron-methyl	Reis	20–75	DuPont
Chlorimuron-ethyl	Sojabohnen	8–13	DuPont
Chlorsulfuron	Getreide	9–25	DuPont
Cinosulfuron	Reis	20–40	Syngenta
Cyclosulfamuron
Ethametsulfuron-methyl	Raps	15–20	DuPont
Ethoxysulfuron
Flazasulfuron	Obst, Wein, Nichtkulturland	15–20	Ishihara
Foramsulfuron
Flupyrsulfuron-methyl-Na	Getreide (spez. gegen Acker- Fuchsschwanz, Windhalm)
Halosulfuron-methyl	Mais, Grünland	18–25	Nissan
Imazosulfuron	Reis, Grünland	50–100	Takeda
Iodosulfuron
Mesosulfuron	Getreide (spez. gegen Acker-Fuchsschwanz)
Metsulfuron-methyl	Getreide, Reis Nichtkulturland	3–8 14–168	DuPont
Nicosulfuron	Mais	35–70	DuPont / Ishihara
Oxasulfuron
Primisulfuron-methyl	Mais	20–40	Syngenta
Prosulfuron	Getreide, Mais	20–40	Syngenta
Pyrazosulfuron-ethyl	Reis	15–30	Nissan
Rimsulfuron	Kartoffeln, Mais	5–25	DuPont
Sulfometuron-methyl	Nichtkulturland, Forst	26–420	DuPont
Sulfosulfuron	Getreide (spez. gegen Trespe, Quecke, Windhalm)<ref>Gebrauchsanleitung Monitor (Memento vom 4. März 2016 im Internet Archive)</ref>		Monsanto
Thifensulfuron-methyl	Grünland	2–30	DuPont
Triasulfuron	Getreide	10–30	Syngenta
Tribenuron-methyl	Getreide	9–18	DuPont
Trifloxysulfuron-Natrium
Triflusulfuron-methyl	Rüben	15–30	DuPont

Einzelnachweise

<references />