Bronchoparat

Strukturformel
Allgemeines
Freiname	Theophyllin
Andere Namen	1,3-Dimethyl-xanthin
Summenformel	C7H8N4O2
CAS-Nummer	58-55-9
PubChem	2153
ATC-Code	R03DA04
DrugBank	APRD00082
Arzneistoffangaben
Wirkstoffklasse	Stimulans Bronchospasmolytikum
Fertigpräparate	Aerobin®, Afonilum®, Afpred®, Broncho-Retard®, Bronchoparat®, Contiphyllin®, Cronasma®, Duraphyllin®, Euphyllin®, Euphylong®, Respicur®, Solosin®, Tromphyllin®, Unilair®, Uniphyllin®, Theospirex®
Verschreibungspflichtig: Ja
Eigenschaften
Molare Masse	180,164 g/mol
Schmelzpunkt	271 °C[1]
Löslichkeit	schwer löslich in Wasser und Alkohol
Sicherheitshinweise
Gefahrstoffkennzeichnung [1] Xn Gesundheits- schädlich R- und S-Sätze R: 22 S: keine S-Sätze Bitte beachten Sie die eingeschränkte Gültigkeit der Gefahrstoffkennzeichnung bei Arzneimitteln
LD50	225 mg·kg−1 (Ratte, oral)[1]
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

Theophyllin ist ein vom Xanthin abgeleitetes Alkaloid. Es kommt in geringer Menge in Teeblättern vor. Theophyllin wird therapeutisch gegen Bronchialasthma eingesetzt. In geringerem Umfang steigert Theophyllin auch die Leistung des Herzens. Außerdem wirkt es harntreibend (Diuretikum).

Chemie

Theophyllin ist ein Derivat des Xanthins. Seine Herstellung kann unter Verwendung von N,N'-Dimethylharnstoff als Ausgangsstoff mit Hilfe der Traube-Synthese erfolgen.

Pharmakologie

Klinischen Beobachtungen von Wissenschaftlern und von Ärzten wiesen schon im 19. Jahrhundert auf einen Zusammenhang zwischen Kaffeekonsum und einer erleichterten Atmung bei Asthmatikern hin (Henry Hyde Salter, 1886). Theophyllin ist wie Coffein ein Methylxanthin-Derivat, das auf Grund seiner bronchodilatatorischen Eigenschaften seit 1940 in der Therapie für Asthma bronchiale eingesetzt wird. Untersuchungen zeigen, dass Methylxanthine die Phosphodiesterase (PDE), von der es elf verschiedene Isoenzymfamilien gibt, kompetitiv und nicht-selektiv hemmen. Dabei hat Theophyllin eine höhere Spezifität als etwa Coffein und hemmt die PDE bei Serumkonzentrationen von 10–20 mg/l. Die Phosphodiesterasen PDE3 und PDE4 hydrolysieren Second Messenger wie cAMP zu Adenosinmonophosphat (AMP). Wird das abbauende Enzym gehemmt, steigt folglich die Konzentrationen von cAMP an. cAMP beeinflusst eine Vielzahl von physiologischen Effekten und kann durch die Aktiviertung der cAMP-abhängigen protein kinase (PKA), welche wiederum die MLCK (myosin light chain kinase) inaktiviert^[2], die Freisetzung von Calcium im glatten Muskel regulieren. Bei geringen Konzentrationen von Theophyllin im Blut (5–10 mg/l) wurde eine entzündungshemmende Wirkung beobachtet, während es bei 20 bis 100-facher höherer Dosierung als Antagonist des Adenosinrezeptors wirkt.

In der Praxis stößt die Behandlung mit Theophyllin aufgrund der geringen therapeutischen Breite des Arzneistoffs auf Schwierigkeiten: bereits eine Verdopplung der Dosis kann zu toxischen Erscheinungen, wie dem Auftreten von Herzrhythmusstörungen, führen.

Theophyllin wird über das Cytochrom-P450-Enzymsystem CYP 1A2 in der Leber abgebaut. Hemmstoffe dieses Enzymsystems, wie zum Beispiel die Antibiotika Ciprofloxacin und Erythromycin sowie Coffein verlangsamen den Abbau von Theophyllin und führen zu einer Kumulation des Arzneistoffs im Organismus, verbunden mit unerwünschten Arzneimittelwirkungen (Herzrasen, Unruhe). Der Abbau des Medikaments erfolgt bei Rauchern schneller als bei Nichtrauchern. Die Dosierung muss daher individuell gefunden werden (Therapeutisches Drug Monitoring). Die Plasmahalbwertszeit beträgt 7 bis 9 Stunden.

Abgeleitete Verbindungen

• Theophyllindiethanolamin (CAS 32156-80-2)
• Theophyllinethanolamin (CAS 573-41-1)
• Theophyllinisopropanolamin (CAS 5600-19-1)
• Theophyllinnatriumacetat (CAS 8002-89-9)
• Theophyllinnatriumglycinat (CAS 8000-10-1)

Einzelnachweise

1. ↑ ^{a b c} Sicherheitsdatenblatt Sigma-Aldrich
2. ↑ Yuan W, López Bernal A. Cyclic AMP signalling pathways in the regulation of uterine relaxation. In: BMC Pregnancy Childbirth 2007 Jun 1;7 Suppl 1:S10. PMID 17570154. Volltext (engl.).

Literatur

• Fredholm BB, Persson CG. Xanthine derivatives as adenosine receptor antagonists. Eur. J. Pharmacol. 1982;81:673–676.

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