D-Penicillamin

Strukturformel
L-Penicillamin (links) bzw. D-Penicillamin (rechts)
Allgemeines
Freiname	Penicillamin
Andere Namen	2-Amino-3-mercapto-3-methyl-buttersäure D-Penicillamin: 3-mercapto-D-valin (S)-Penicillamin: (S)-3,3-Dimethyl-cystein
Summenformel	C5H11NO2S
CAS-Nummer	52-67-5
PubChem	5852
ATC-Code	M01CC01
DrugBank	DB00859
Kurzbeschreibung	weißes bis fast weißes, kristallines Pulver [1]
Arzneistoffangaben
Wirkstoffklasse	Antidot
Fertigpräparate	Metalcaptase® (D) Artamin® (A) Mercaptyl® (CH)
Verschreibungspflichtig: ja
Eigenschaften
Molare Masse	149,21 g·mol−1
Schmelzpunkt	202−206 °C [2]
Löslichkeit	leicht löslich in Wasser, schwer löslich in Ethanol 96 % [1]
Sicherheitshinweise
Gefahrstoffkennzeichnung [1] Xn Gesundheits- schädlich R- und S-Sätze R: 36/37/38-63 S: 36/37/39 Bitte beachten Sie die eingeschränkte Gültigkeit der Gefahrstoffkennzeichnung bei Arzneimitteln
LD50	6170 mg·kg−1 (Ratte p.o.) [1]
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

Penicillamin ist eine nicht-proteinogene α-Aminosäure. Es existieren von Penicillamin zwei Enantiomere: D- und L-Penicillamin. Die D-Variante wird als Medikament bei der Wilsonschen Krankheit eingesetzt. Außerdem kann D-Penicillamin bei Schwermetalvergiftungen 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 ein Vorstoff des Penicillins. In Schimmelpilzarten, die Penicillin auf natürlichem Wege herstellen können, ist es ein 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 Synthese aus Isobutyraldehyd, Ammoniak und Schwefel hergestellt, mit der Asinger-Reaktion als Schlüsselschritt^[3].

Medizinische Bedeutung

D-Penicillamin kann als Medikamentenwirkstoff 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 wirkt wie ein Staubsauger für Schwermetalle im Körper.
• Cystin-Harnsteine: Cystin-Harnsteine entstehen, wenn sich übermäßig Cystin und Homocystin unter Bildung einer Disulfidbrücke zusammenballt. Die Thiol-Gruppe des D-Penicillamin vermag diese Disulfidbindungen zu spalten und somit die Harnsteine aufzulösen.

Unerwünschte Wirkungen von Penicillamin (Auswahl, gelegentlich bis häufig):

• Teratogenität: Bei gebährfähigen Frauen ist auf eine wirksame Schwangerschaftsverhütung zu achten.
• Hauterscheinungen (häufig, 1 % bis 10 %)
• Nierenschädigung (häufig)
• Knochenmarkschädigungen (häufig)
• Myasthenisches Syndrom (gelegentlich, 0,1 % bis 1 %)

Einzelnachweise

1. ↑ ^{a b c d} Safety Data Sheet for PENICILLAMINE CRS – European Pharmacopoeia (Ph. Eur.) 16. Februar 2009
2. ↑ The Merck Index. An Encyclopaedia of Chemicals, Drugs and Biologicals. 14. Auflage, 2006, S. 1223, ISBN 978-0-911910-00-1.
3. ↑ Wolfgang M. Weigert, Heribert Offermanns und Paul Scherberich: D-Penicillamin - Production and Properties, Angewandte Chemie-International Edition 14, 330–336 (1975).

Weblinks

• Stereochemie von Penicillamin