„Nitroprussid“ – Versionsunterschied
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'''Nitroprussid''' (auch '''Natrium-Nitroprussid''' oder '''Nitroprussid-Natrium''') ist eine anorganische Verbindung aus der Wirkstoffklasse der [[Cyanid]]e. Nitroprussid wurde 1849 erstmals als chemische Verbindung beschrieben<ref>{{Literatur |Autor=Lyon Playfair |Titel=XXIV. On the nitroprussides, a new class of salts |Sammelwerk=Philosophical Transactions of the Royal Society of London |Band=139 |Ort=London |Datum=1849-01-01 |DOI=10.1098/rstl.1849.0024 |Seiten=477–518 |Online=https://royalsocietypublishing.org/doi/10.1098/rstl.1849.0024 |Abruf=2021-10-13}}</ref> |
'''Nitroprussid''' (auch '''Natrium-Nitroprussid''' oder '''Nitroprussid-Natrium''') ist eine anorganische Verbindung aus der Wirkstoffklasse der [[Cyanid]]e. Nitroprussid wurde 1849 erstmals als chemische Verbindung beschrieben<ref>{{Literatur |Autor=Lyon Playfair |Titel=XXIV. On the nitroprussides, a new class of salts |Sammelwerk=Philosophical Transactions of the Royal Society of London |Band=139 |Ort=London |Datum=1849-01-01 |DOI=10.1098/rstl.1849.0024 |Seiten=477–518 |Online=https://royalsocietypublishing.org/doi/10.1098/rstl.1849.0024 |Abruf=2021-10-13}}</ref>. Im Rahmen von Tierversuchen wurde 1886 dessen toxische Wirkung im Sinne der Blausäurevergiftung<ref>{{Literatur |Autor=L. Hermann |Titel=Ueber die Wirkung des Nitroprussidnatriums |Sammelwerk=Pflüger, Archiv für die Gesammte Physiologie des Menschen und der Thiere |Band=39 |Nummer=1 |Ort=Königsberg |Datum=1886-12 |ISSN=0031-6768 |Seiten=419–419 |Online=10.1007/BF01612172 |Abruf=2021-10-13}}</ref> und 1 Jahr später die intensive blutdrucksenkende Wirkung entdeckt. |
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Nitroprussid wird heute in der Intensivmedizin zur Behandlung von Patienten mit krisenhaftem Bluthochdruck sowie zur kontrollierten Blutdrucksenkung im Rahmen bestimmter Operationen verwendet. |
Nitroprussid wird heute in der Intensivmedizin zur Behandlung von Patienten mit krisenhaftem Bluthochdruck<ref>{{Literatur |Autor=Bryan Williams, Giuseppe Mancia, Wilko Spiering, Enrico Agabiti Rosei, Michel Azizi |Titel=2018 ESC/ESH Guidelines for the management of arterial hypertension |Sammelwerk=European Heart Journal |Band=39 |Nummer=33 |Datum=2018-09-01 |ISSN=0195-668X |DOI=10.1093/eurheartj/ehy339 |Seiten=3021–3104 |Online=https://academic.oup.com/eurheartj/article/39/33/3021/5079119 |Abruf=2021-10-13}}</ref> sowie zur kontrollierten Blutdrucksenkung im Rahmen bestimmter Operationen verwendet. |
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== Chemische Eigenschaften == |
== Chemische Eigenschaften == |
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Nitroprussid-Natrium kommt in Form rubinroter Kristalle vor. Die Formel lautet Na<sub>2</sub>[Fe(CN)<sub>5</sub>NO] · 2 H<sub>2</sub>O. Das Eisen ist darin in der [[Oxidationsstufe]] Fe<sup>2+</sup> enthalten, das NO als NO<sup>+</sup> [[Ligand]].<ref name="HoWi">{{Holleman-Wiberg|Auflage=91.–100.|Startseite=1144}}</ref> |
Nitroprussid-Natrium kommt in Form rubinroter Kristalle vor. Die Formel lautet Na<sub>2</sub>[Fe(CN)<sub>5</sub>NO] · 2 H<sub>2</sub>O. Das Eisen ist darin in der [[Oxidationsstufe]] Fe<sup>2+</sup> enthalten, das NO als NO<sup>+</sup> [[Ligand]].<ref name="HoWi">{{Holleman-Wiberg|Auflage=91.–100.|Startseite=1144}}</ref> |
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Die molare Masse entfällt anteilig zu rund 15% auf Natrium, 19% auf Eisen, 44% auf Zyanid, 10% auf Nitrosyl und 12% auf Wasser. Bei Zimmertemperatur bildet es rosarote, geruchlose Kristalle. Bei Temperaturen zwischen 100°C und 115⁰C werden beide Kristallwassermoleküle abgespalten, bei darüber liegenden Tempertaturen zerfällt das komplexe Molekül |
Die molare Masse entfällt anteilig zu rund 15% auf Natrium, 19% auf Eisen, 44% auf Zyanid, 10% auf Nitrosyl und 12% auf Wasser. Bei Zimmertemperatur bildet es rosarote, geruchlose Kristalle. Bei Temperaturen zwischen 100°C und 115⁰C werden beide Kristallwassermoleküle abgespalten, bei darüber liegenden Tempertaturen zerfällt das komplexe Molekül<ref>{{Literatur |Autor=R Bing |Titel=Pharmacology of antihypertensive drugs edited by Alexander Scriabine. New York: Raven Press (1980). 472 pp. Price: $37.50 |Sammelwerk=Journal of Molecular and Cellular Cardiology |Band=12 |Nummer=9 |Datum=1980-09 |ISSN=0022-2828 |DOI=10.1016/0022-2828(80)90061-9 |Seiten=937 |Online=https://doi.org/10.1016/0022-2828(80)90061-9 |Abruf=2021-10-13}}</ref>. Die maximale Löslichkeit in Wasser beträgt bei 16⁰C 400 g/L. Die gelösten Nitroprussid-Ionen werden durch Lichteinstrahlung unterschiedlicher Wellenlängen photochemisch angeregt. Dabei entstehen instabile Radikale, die in nachfolgender Reaktion die NO-Gruppe abspalten, welche bei Anwesenheit von Sauerstoff zu Nitrit und Nitrat oxidiert wird. Der Zerfall geht mit Farbänderungen der Lösung von Orange über Gelb und Grün in Blau einher. Der blaue Farbton entsprich dem Berliner Blau des Hexacyanoferrates<ref>{{Literatur |Autor=A. C. Van Loenen, W. Hofs-Kemper |Titel=Stability and degradation of sodium nitroprusside |Sammelwerk=Pharmaceutisch weekblad |Band=1 |Nummer=1 |Datum=1979-12 |ISSN=0031-6911 |DOI=10.1007/bf02293246 |Seiten=424–436 |Online=http://dx.doi.org/10.1007/bf02293246 |Abruf=2021-10-13}}</ref>. |
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== Verwendung in der chemischen Analytik == |
== Verwendung in der chemischen Analytik == |
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=== Pharmakologische Wirkungen === |
=== Pharmakologische Wirkungen === |
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Nitroprussid relaxiert bei intravenöser Infusion die glatte Muskulatur kleiner Blutgefäße, insbesondere diejenige in den Endaufzweigungen der Arterien (Arteriolen). Die resultierende Gefäßerweiterung kommt durch direkte Wirkung auf die Muskelzellen zustande, unabhängig vom zentralen und peripheren Nervensystem und ohne Einflussnahme auf α- oder β-adrenerge Rezeptoren |
Nitroprussid relaxiert bei intravenöser Infusion die glatte Muskulatur kleiner Blutgefäße, insbesondere diejenige in den Endaufzweigungen der Arterien (Arteriolen). Die resultierende Gefäßerweiterung kommt durch direkte Wirkung auf die Muskelzellen zustande, unabhängig vom zentralen und peripheren Nervensystem und ohne Einflussnahme auf α- oder β-adrenerge Rezeptoren<ref>{{Literatur |Autor=V. A. W. Kreye, S. N. Reske |Titel=Natrium-Nitroprussid: Hinweise für eine rasche In-vivo-Inaktivierung in peripheren Gefäßbetten |Sammelwerk=Nitrate III |Verlag=Springer Berlin Heidelberg |Ort=Berlin, Heidelberg |Datum=1982 |Seiten=624–629 |Online=http://dx.doi.org/10.1007/978-3-662-08981-1_83 |Abruf=2021-10-13}}</ref>. |
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Die Wirkung von Nitroprussid auf die Mikrozirkulation im Bereich von Arteriolen, Kapillaren und Venolen wurde experimentell mit verschiedenen Untersuchungstechniken an Tiermodellen untersucht. Dabei wurde mehrheitlich bestätigt, dass der entscheidende Wirkort die Arteriolen sind, während die Mehrdurchblutung der Kapillaren und Venolen eher passiv der Erweiterung der Arteriolen folgt. Die Wirkung auf Teilbereiche des Blutkreislaufs ist aber durchaus unterschiedlich. In Tierversuchen fiel eine Umverteilung des Blutstroms hin zu den inneren Organen auf, so dass insbesondere Hirn und Herz eine absolute und relative Mehrdurchblutung erfuhren, währen bei Skelettmuskulatur und Haut eine relative Minderdurchblutung resultierte. |
Die Wirkung von Nitroprussid auf die Mikrozirkulation im Bereich von Arteriolen, Kapillaren und Venolen wurde experimentell mit verschiedenen Untersuchungstechniken an Tiermodellen untersucht. Dabei wurde mehrheitlich bestätigt, dass der entscheidende Wirkort die Arteriolen sind, während die Mehrdurchblutung der Kapillaren und Venolen eher passiv der Erweiterung der Arteriolen folgt. Die Wirkung auf Teilbereiche des Blutkreislaufs ist aber durchaus unterschiedlich. In Tierversuchen fiel eine Umverteilung des Blutstroms hin zu den inneren Organen auf, so dass insbesondere Hirn und Herz eine absolute und relative Mehrdurchblutung erfuhren, währen bei Skelettmuskulatur und Haut eine relative Minderdurchblutung resultierte<ref name=":0">{{Literatur |Autor=DAVID J. MILETICH, ANTHONY D. IVANKOVICH |Titel=Sodium Nitroprusside and Cardiovascular Hemodynamics |Sammelwerk=International Anesthesiology Clinics |Band=16 |Nummer=2 |Datum=1978 |ISSN=0020-5907 |DOI=10.1097/00004311-197816020-00004 |Seiten=31–50 |Online=http://dx.doi.org/10.1097/00004311-197816020-00004 |Abruf=2021-10-13}}</ref>. |
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Nitroprussid hat keine Eigenwirkung auf die Kontraktilität des Herzens. Es senkt den peripheren Gefäßwiderstand und mit dem arteriellen Blutdruck auch die sogenannte Nachlast des Herzens. Reflektorisch tritt eine Steigerung der Herzfrequenz auf, die im Mittel bei Patienten im Erwachsenenalter etwa 10-30%, bei Kindern zum Teil auch mehr als 30% der Anfangswerte ausmacht. Das Herzminutenvolumen wird beim gesunden Herzen wenig beeinflusst, beim insuffizienten Herzen in Abhängigkeit von der Ausgangslage zum Teil wesentlich vermehrt. Die Herzarbeit und der Sauerstoffverbrauch des Herzens werden verringert. |
Nitroprussid hat keine Eigenwirkung auf die Kontraktilität des Herzens. Es senkt den peripheren Gefäßwiderstand und mit dem arteriellen Blutdruck auch die sogenannte Nachlast des Herzens. Reflektorisch tritt eine Steigerung der Herzfrequenz auf, die im Mittel bei Patienten im Erwachsenenalter etwa 10-30%, bei Kindern zum Teil auch mehr als 30% der Anfangswerte ausmacht. Das Herzminutenvolumen wird beim gesunden Herzen wenig beeinflusst, beim insuffizienten Herzen in Abhängigkeit von der Ausgangslage zum Teil wesentlich vermehrt. Die Herzarbeit und der Sauerstoffverbrauch des Herzens werden verringert<ref name=":0" />. |
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Wässrige Lösungen von Natriumnitroprussid waren bei Lichtausschluss tagelang ohne Verlust an blutdrucksenkender Wirkung lagerbar. Demgegenüber betrug die biologische Halbwertzeit von 14-C-Nitroprussid bei Ratten nach intravenöser Injektion nur etwa 2 Minuten. Die biologische Halbwertzeit des Komplexmoleküls entsprach damit in etwa der Dauer der blutdrucksenkenden Wirkung, wie sie nach intravenöser Infusion im Tierversuch, aber auch bei therapeutischer Anwendung an Patienten beobachtetet wird. |
Wässrige Lösungen von Natriumnitroprussid waren bei Lichtausschluss tagelang ohne Verlust an blutdrucksenkender Wirkung lagerbar. Demgegenüber betrug die biologische Halbwertzeit von 14-C-Nitroprussid bei Ratten nach intravenöser Injektion nur etwa 2 Minuten. Die biologische Halbwertzeit des Komplexmoleküls entsprach damit in etwa der Dauer der blutdrucksenkenden Wirkung, wie sie nach intravenöser Infusion im Tierversuch, aber auch bei therapeutischer Anwendung an Patienten beobachtetet wird. |
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* Khot UN et al.: [http://content.nejm.org/cgi/content/full/348/18/1756 ''Nitroprusside in critically ill patients with left ventricular dysfunction and aortic stenosis'']. New England Journal of Medicine (2003) 348:1756–1763. PMID 12724481. |
* Khot UN et al.: [http://content.nejm.org/cgi/content/full/348/18/1756 ''Nitroprusside in critically ill patients with left ventricular dysfunction and aortic stenosis'']. New England Journal of Medicine (2003) 348:1756–1763. PMID 12724481. |
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* Reinhard Larsen: ''Anästhesie und Intensivmedizin in Herz-, Thorax- und Gefäßchirurgie.'' (1. Auflage 1986) 5. Auflage. Springer, Berlin/Heidelberg/New York u. a. 1999, ISBN 3-540-65024-5, S. 65–68 und 76 f. |
* Reinhard Larsen: ''Anästhesie und Intensivmedizin in Herz-, Thorax- und Gefäßchirurgie.'' (1. Auflage 1986) 5. Auflage. Springer, Berlin/Heidelberg/New York u. a. 1999, ISBN 3-540-65024-5, S. 65–68 und 76 f. |
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*Volker Schulz, Therapeutische Breite von Natriumnitroprussid. Habilitationsschrift, Medizinische Fakultät der Universität Köln, 1981 |
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== Einzelnachweise == |
== Einzelnachweise == |
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<references />6. Playfair L: On the Nitroprusside: A New Class of Salts. Taylor, London, 1849 |
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7. Hermann L: Über die Wirkung des Nitroprussidnatriums. Pflügers Arch Ges Physiol 39:419, 1886 |
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8. Davidson K: Versuche über die Wirkung des Nitroprussidnatriums. Dissertation, Universität Königsberg, 1887 |
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9. Kreye VAM: Sodium nitroprusside. In: Pharmacology of Antihypertensive Drugs, pp. 373-396. ed. by A. Scriabine. Raven Press, New York,1980 |
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10. van Loenen AC, Hofs-Kemper W: Stability and degredation of sodium nitroprusside. Pharmaceutisch Weekblad 114: 424-436, 1979 |
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11. Kreye VAW: Zum zellulären Wirkmechanismus von Natrium-Nitroprussid. Herz 1:125-129, 1976 |
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Version vom 13. Oktober 2021, 16:48 Uhr
| Strukturformel | |||||||||||||||||||
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| Allgemeines | |||||||||||||||||||
| Name | Nitroprussid | ||||||||||||||||||
| Andere Namen |
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| Summenformel | Na2[Fe(CN)5NO]·2 H2O | ||||||||||||||||||
| Kurzbeschreibung |
rubinrote rhombische Kristalle[1] | ||||||||||||||||||
| Externe Identifikatoren/Datenbanken | |||||||||||||||||||
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| Arzneistoffangaben | |||||||||||||||||||
| ATC-Code | |||||||||||||||||||
| Eigenschaften | |||||||||||||||||||
| Molare Masse | 297,95 g·mol−1 | ||||||||||||||||||
| Aggregatzustand |
fest | ||||||||||||||||||
| Dichte |
1,72 g·cm−3[2] | ||||||||||||||||||
| Löslichkeit | |||||||||||||||||||
| Sicherheitshinweise | |||||||||||||||||||
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| Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen (0 °C, 1000 hPa). | |||||||||||||||||||
Nitroprussid (auch Natrium-Nitroprussid oder Nitroprussid-Natrium) ist eine anorganische Verbindung aus der Wirkstoffklasse der Cyanide. Nitroprussid wurde 1849 erstmals als chemische Verbindung beschrieben[4]. Im Rahmen von Tierversuchen wurde 1886 dessen toxische Wirkung im Sinne der Blausäurevergiftung[5] und 1 Jahr später die intensive blutdrucksenkende Wirkung entdeckt.
Nitroprussid wird heute in der Intensivmedizin zur Behandlung von Patienten mit krisenhaftem Bluthochdruck[6] sowie zur kontrollierten Blutdrucksenkung im Rahmen bestimmter Operationen verwendet.
Chemische Eigenschaften
Nitroprussid-Natrium kommt in Form rubinroter Kristalle vor. Die Formel lautet Na2[Fe(CN)5NO] · 2 H2O. Das Eisen ist darin in der Oxidationsstufe Fe2+ enthalten, das NO als NO+ Ligand.[7]
Die molare Masse entfällt anteilig zu rund 15% auf Natrium, 19% auf Eisen, 44% auf Zyanid, 10% auf Nitrosyl und 12% auf Wasser. Bei Zimmertemperatur bildet es rosarote, geruchlose Kristalle. Bei Temperaturen zwischen 100°C und 115⁰C werden beide Kristallwassermoleküle abgespalten, bei darüber liegenden Tempertaturen zerfällt das komplexe Molekül[8]. Die maximale Löslichkeit in Wasser beträgt bei 16⁰C 400 g/L. Die gelösten Nitroprussid-Ionen werden durch Lichteinstrahlung unterschiedlicher Wellenlängen photochemisch angeregt. Dabei entstehen instabile Radikale, die in nachfolgender Reaktion die NO-Gruppe abspalten, welche bei Anwesenheit von Sauerstoff zu Nitrit und Nitrat oxidiert wird. Der Zerfall geht mit Farbänderungen der Lösung von Orange über Gelb und Grün in Blau einher. Der blaue Farbton entsprich dem Berliner Blau des Hexacyanoferrates[9].
Verwendung in der chemischen Analytik
In der chemischen Analytik wird Nitroprussid-Natrium zum Nachweis von Sulfidionen verwendet. In nicht allzu alkalischer Lösung (Natriumcarbonatlösung) tritt bei Zugabe von frisch zubereiteter 1%iger Lösung eine Violettfärbung auf, die beim Ansäuern wieder verschwindet.[10]
![{\displaystyle \mathrm {[Fe(CN)_{5}NO]^{2-}+S^{2-}\longrightarrow [Fe(CN)_{5}NOS]^{4-}} }](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/36648c548b3be2a0c6cc67d0e3cdb3b664eeefed)
Die dabei ablaufende Reaktion im alkalischen Milieu beinhaltet dabei verschiedene Zwischenzustände und lautet wie folgt: [11]
HS- + [Fe(CN)5NO]2- → [Fe(CN)5NO-HS]3- ⇌ [Fe(CN)5NO-S]4- + H+
Mit Sulfitionen bildet sich in Anwesenheit von Zinkionen ein roter Niederschlag von Zn2[Fe(CN)5SO3].[12]
Verwendung in der Medizin
Pharmakologische Wirkungen
Nitroprussid relaxiert bei intravenöser Infusion die glatte Muskulatur kleiner Blutgefäße, insbesondere diejenige in den Endaufzweigungen der Arterien (Arteriolen). Die resultierende Gefäßerweiterung kommt durch direkte Wirkung auf die Muskelzellen zustande, unabhängig vom zentralen und peripheren Nervensystem und ohne Einflussnahme auf α- oder β-adrenerge Rezeptoren[13].
Die Wirkung von Nitroprussid auf die Mikrozirkulation im Bereich von Arteriolen, Kapillaren und Venolen wurde experimentell mit verschiedenen Untersuchungstechniken an Tiermodellen untersucht. Dabei wurde mehrheitlich bestätigt, dass der entscheidende Wirkort die Arteriolen sind, während die Mehrdurchblutung der Kapillaren und Venolen eher passiv der Erweiterung der Arteriolen folgt. Die Wirkung auf Teilbereiche des Blutkreislaufs ist aber durchaus unterschiedlich. In Tierversuchen fiel eine Umverteilung des Blutstroms hin zu den inneren Organen auf, so dass insbesondere Hirn und Herz eine absolute und relative Mehrdurchblutung erfuhren, währen bei Skelettmuskulatur und Haut eine relative Minderdurchblutung resultierte[14].
Nitroprussid hat keine Eigenwirkung auf die Kontraktilität des Herzens. Es senkt den peripheren Gefäßwiderstand und mit dem arteriellen Blutdruck auch die sogenannte Nachlast des Herzens. Reflektorisch tritt eine Steigerung der Herzfrequenz auf, die im Mittel bei Patienten im Erwachsenenalter etwa 10-30%, bei Kindern zum Teil auch mehr als 30% der Anfangswerte ausmacht. Das Herzminutenvolumen wird beim gesunden Herzen wenig beeinflusst, beim insuffizienten Herzen in Abhängigkeit von der Ausgangslage zum Teil wesentlich vermehrt. Die Herzarbeit und der Sauerstoffverbrauch des Herzens werden verringert[14].
Wässrige Lösungen von Natriumnitroprussid waren bei Lichtausschluss tagelang ohne Verlust an blutdrucksenkender Wirkung lagerbar. Demgegenüber betrug die biologische Halbwertzeit von 14-C-Nitroprussid bei Ratten nach intravenöser Injektion nur etwa 2 Minuten. Die biologische Halbwertzeit des Komplexmoleküls entsprach damit in etwa der Dauer der blutdrucksenkenden Wirkung, wie sie nach intravenöser Infusion im Tierversuch, aber auch bei therapeutischer Anwendung an Patienten beobachtetet wird.
In Vitro ließ sich der Abbau der Komplexmoleküle z. B. durch Zusatz von Erythrozyten-Hämolysaten sowie von Glutathion oder Ascorbinsäure in Verbindung mit Mitochondrien-Extrakten stark beschleunigen. Deshalb wird angenommen, dass der rasche Zerfall in vivo durch Reduktionsvorgänge eingeleitet wird. Als Elektronendonatoren könnten neben Hämoglobin auch biologische Moleküle mit freien SH-Gruppen der Gefäßwände dienen.
Die komplexe Struktur des Moleküls hat zu der Vermutung veranlasst, dass die Effekte nur von Teilen des Moleküls, nämlich der NO-Gruppe oder der Fe-NO-Gruppierung ausgehen könnten. Beim Vergleich der relaxierenden Wirkungen strukturanaloger Verbindungen im Tierversuch zeigte sich jedoch, dass die Substitution von NO durch NO₂ oder von Fe durch Ru nur zu relativ geringen Wirkverlusten führte, weshalb eher ausgegangen wird, dass für die Vasodilatation das Nitroprussid-Molekül als Ganzes verantwortlich ist. Dessen rascher Zerfall im Blutkreislauf würde die extrem kurze Wirkdauer und die darauf beruhende exzellente Steuerbarkeit der Blutdrucksenkung bei intravenöser Infusion an Patienten erklären.
Therapeutische Anwendung am Menschen
Nitroprussid wurde 1975 von der deutschen Zulassungsbehörde als Arzneimittel zur Behandlung von Patienten mit hypertonen Blutdruckkrisen sowie zur kontrollierten Blutdrucksenkung im Rahmen bestimmter Operationen, vor allem in der Kardio-, Neuro- und HNO-Chirurgie, zugelassen. Seitens der FDA in den USA erfolgte eine solche Zulassung bereits im Jahre 1974. In den erstgenannten Anwendungsbereich fallen auch Behandlungen von Patienten mit Aortendissektionen, Aortenstenosen oder akuter Aorteninsuffizienz, sofern gleichzeitig ein Bluthochdruck besteht. Das gleiche gilt für Patienten mit drohender oder manifester Linksherzinsuffizienz mit Lungenödem sowie im Falle von Encephalopathie bei Hirnödem. Die Grenzwerte für die notwendig werdende schnelle Blutdrucksenkung sind in der Regel bei jüngeren Patienten deutlich niedriger anzusetzen, als bei älteren. Erfolgreiche Anwendungen von Nitroprussid wurden auch im Rahmen von Blutdruckentgleisungen bei Patienten mit Phäochromozytomen, sofern die spezifische Behandlung mit α-Rezeptoren-Blockern nicht ausreichte. Vereinzelt berichtet wurde auch über die Lösung schwerer lokaler Vasospasmen durch gezielte intraarterielle Infusionen von Nitroprussid.
Risiken und toxische Wirkungen
Nitroprussid besteht zu 44% aus hochtoxischem Cyanid, das nach intravenöder Infusion im Körper rasch freigesetzt wird. Es darf daher grundsätzlich nur simultan mit Natriumthiosulfat infundiert werden. Bei nicht sachgemäßer Dosierung von Natriumthiosulfat drohen Zyanid-Vergiftungen. Weitere Details dazu unter Wikimedia, Stichwort Blausäurevergiftung.
Die spezifischen Risiken von Nitroprussid sind abhängig von der Höhe des Dosisstroms und von der Dauer der Behandlung. Im Rahmen kontrollierter Hypotensionen, die intraoperativ mit dem Ziel erfolgen, den Chirurgen blutungsarme Operationsfelder zu sichern, ist der Dosisstrom in der Regel niedrig und die Dauer Anwendung auf wenige Stunden begrenzt. Bei sachgerechter Anwendung zusammen mit Thiosulfat (siehe nachfolgenden Abschnitt) und adäquater Blutdruckkontrolle sind bei dieser Indikation pharmakodynamisch oder toxikologisch bedingte Risiken kaum zu erwarten.
Demgegenüber kann die Behandlung intensivmedizinische Notfälle mit krisenhaftem Bluthochdruck nicht nur wesentlich höhere Dosierungen erfordern, sondern sich auch über Tage oder sogar Wochen hinziehen. In solchen Fällen kann zum einen die vom Organismus ausgehende endokrine Gegenregulation zur sogenannten Tachyphylaxie führen. Letztere bedeutet, dass der Dosisstrom, der zur Aufrechterhaltung eines adäquaten Blutdruckes erforderliche ist, immer weiter gesteigert werden muss. Das fördert im Körper die Kumulation von Thiocyanat, dem Entgiftungsprodukt des aus dem Nitroprussid freiwerdenden Cyanides. Letzteres wird bei simultaner Infusion von Thiosulfat in adäquater Dosierung (siehe nachfolgenden Abschnitt) mittels des reichlich den Körperzellen vorhandenen Enzyms Rhodanase zwar rasch unschädlich gemacht. Das dabei entstehende Thiocyanat hat jedoch Eliminationshalbwertzeiten, die bei Nierengesunden etwa 3 Tage betragen und bei niereninsuffizienten Patienten noch größer sind. Vor allem bei Dosisströmen von mehr als 5 µg/kg/min Natriumnitroprussid können sich daher im Laufe weniger Tage toxische Thiocyanat-Spiegel im Körper aufbauen. Das daraus erwachsende Vergiftungsrisiko ist aus geeigneten Kurvenscharen (siehe Zitate …) ist aber vorausberechnend abschätzbar. Bei Verdacht auf Überschreitung definierter Blutspiegel (Zitat) ist das Thiocyanat gegebenenfalls durch Hämodialyse aus dem Körper zu entfernen.
Galenische Zubereitung und Infusion am Menschen
Natriumnitroprussid ist ein extrem stark wirkendes und zugleich hochtoxisches Arzneimittel. Bei Bluthochdruck-Notfällen kann es lebensrettend sein und findet sich deshalb auch in der WHO-Liste der unverzichtbaren Arzneimittel. Die erfolgreiche Anwendung hängt aber in besonderem Maße von der sachgerechten und zweckmäßigen galenischen Zubereitung und von der Infusionstechnik ab. Dabei ist einerseits dem Vergiftungsrisiko durch Cyanid, andererseits aber auch der schnellen und einfachen Anwendbarkeit im Falle eiliger intensivmedizinischer Notfallversorgungen Rechnung zu tragen.
Die Entgiftung des freiwerdenden Cyanides erfolgt mit Natriumthiosulfat. Dessen Halbwertzeit im Blut beträgt aber auch nur 15 Minuten. Das bedeutet, dass das Thiosulfat als Dauerinfusion zusammen mit dem Natriumnitroprussid infundiert und dabei kontinuierlich dessen Dosisstrom angepasst werden muss. Mit separaten Infusionssystemen über getrennte venöse Zugänge wird diese Bedingung unzureichend erfüllt. Zweckmäßig wäre ein in Trockenampullen bereitgehaltenes Misch-Lyophilisat von Natriumnitroprussid und Natriumthiosulfat im Molverhältnis von etwa 1:3 (Zitat), das zur Anwendung in Wasser gelöst und mittels Perfusor infundiert werden kann. Der Eutektische Punkt der Mischlösung liegt jedoch bei -60⁰C, was die Lyophilisation aus technischen Gründen unmöglich macht. Darüber hinaus ist Nitroprussid in wässriger Mischlösung zusammen mit Thiosulfat hochgradig lichtempfindlich, so dass ein absoluter Lichtausschluss entlang der Infusionskette bis zum Einstrom in den Körper erforderlich wird.
Ein Perfusor-Kit, der alle diese Probleme löst, wurde im Zeitraum von 1980 - 1985 in den Universitätskliniken Köln entwickelt. Die Prüfung auf Wirksamkeit und Sicherheit erfolgte bei 19 Patienten, die wegen schwerer und tagelang andauernder Hochdruckkrisen behandelt werden mussten. Die Blutdruckentgleisungen konnten bei allen Patienten sicher beherrscht werden. Die notwendigen Dosisströme betrugen in Einzelfällen mehr als 10 µg/kg/min. Die Cyanid-Spiegel im Blut der Patienten blieben aber im gesamten Behandlungszeitraum weit unter deren toxikologisch relevanten Werten.
Dieser Perfusor-Kit wurde 1985 in den USA und in Canada und 1986 auch für Europa als Patent anerkannt (Zitate). Er besteht aus: 1 Trockenampulle mit 50 mg lyophilisiertem Natriumnitroprussid, 1 Flasche mit 50 ml 1%iger Natriumthiosulfatlösung, 1 50- ml-Perfusorspritze sowie 1 Perfusorschlauch - beide aus lichtundurchlässigem Kunststoff. Nach Aufziehen der Thiosulfatlösung in die Spritze wird mit einem kleinen Volumen das Nitroprussid-Lyophilisat gelöst und in die Spritze eingezogen. Nach Durchmischung und Auffüllung des Schlauchs wird letzterer körpernah an den Zentralvenenkatheter angeschlossen. Die gesamte Vorbereitung dauert nur wenige Minuten. Die Infusion wirkt sicher und bedarf in den ersten Behandlungstagen außer der Blutdruckkontrolle keiner weiteren Schutz- und Kontrollmaßnahmen.
Leider war die pharmazeutische Industrie bisher nicht in der Lage, ein entsprechendes Produkt anzubieten. In Deutschland ist auch im Jahre 2021 nur ein toxisches Nitroprussid-Monopräparat im Handel, dessen Fachinformation (Zitat) mit verwirrenden Warnungen und Umrechnungstabellen im eiligen Notfall eher davon abschreckt, dieses lebensrettende Arzneimittel einzusetzen.
Fertigarzneimittel
Nipruss (D), Nitropress (USA), Nipride
Siehe auch
Literatur
- Khot UN et al.: Nitroprusside in critically ill patients with left ventricular dysfunction and aortic stenosis. New England Journal of Medicine (2003) 348:1756–1763. PMID 12724481.
- Reinhard Larsen: Anästhesie und Intensivmedizin in Herz-, Thorax- und Gefäßchirurgie. (1. Auflage 1986) 5. Auflage. Springer, Berlin/Heidelberg/New York u. a. 1999, ISBN 3-540-65024-5, S. 65–68 und 76 f.
- Volker Schulz, Therapeutische Breite von Natriumnitroprussid. Habilitationsschrift, Medizinische Fakultät der Universität Köln, 1981
Einzelnachweise
- ↑ a b Eintrag zu Nitroprussidnatrium. In: Römpp Online. Georg Thieme Verlag, abgerufen am 27. Mai 2014.
- ↑ Datenblatt Nitroprussid bei Alfa Aesar, abgerufen am 14. März 2010 (Seite nicht mehr abrufbar).
- ↑ a b Datenblatt Sodium nitroferricyanide(III) dihydrate bei Sigma-Aldrich, abgerufen am 13. Mai 2017 (PDF).
- ↑ Lyon Playfair: XXIV. On the nitroprussides, a new class of salts. In: Philosophical Transactions of the Royal Society of London. Band 139. London 1. Januar 1849, S. 477–518, doi:10.1098/rstl.1849.0024 (royalsocietypublishing.org [abgerufen am 13. Oktober 2021]).
- ↑ L. Hermann: Ueber die Wirkung des Nitroprussidnatriums. In: Pflüger, Archiv für die Gesammte Physiologie des Menschen und der Thiere. Band 39, Nr. 1, Dezember 1886, ISSN 0031-6768, S. 419–419 (10.1007/BF01612172 [abgerufen am 13. Oktober 2021]).
- ↑ Bryan Williams, Giuseppe Mancia, Wilko Spiering, Enrico Agabiti Rosei, Michel Azizi: 2018 ESC/ESH Guidelines for the management of arterial hypertension. In: European Heart Journal. Band 39, Nr. 33, 1. September 2018, ISSN 0195-668X, S. 3021–3104, doi:10.1093/eurheartj/ehy339 (oup.com [abgerufen am 13. Oktober 2021]).
- ↑ A. F. Holleman, E. Wiberg, N. Wiberg: Lehrbuch der Anorganischen Chemie. 91.–100., verbesserte und stark erweiterte Auflage. Walter de Gruyter, Berlin 1985, ISBN 3-11-007511-3, S. 1144.
- ↑ R Bing: Pharmacology of antihypertensive drugs edited by Alexander Scriabine. New York: Raven Press (1980). 472 pp. Price: $37.50. In: Journal of Molecular and Cellular Cardiology. Band 12, Nr. 9, September 1980, ISSN 0022-2828, S. 937, doi:10.1016/0022-2828(80)90061-9 (doi.org [abgerufen am 13. Oktober 2021]).
- ↑ A. C. Van Loenen, W. Hofs-Kemper: Stability and degradation of sodium nitroprusside. In: Pharmaceutisch weekblad. Band 1, Nr. 1, Dezember 1979, ISSN 0031-6911, S. 424–436, doi:10.1007/bf02293246 (doi.org [abgerufen am 13. Oktober 2021]).
- ↑ Jander-Blasius: Lehrbuch der analytischen und präparativen anorganischen Chemie, S.Hirzel Verlag Stuttgart, 5. Auflage 1965, S. 130.
- ↑ Sandra L. Quiroga, Alejandra E. Almaraz, Valentín T. Amorebieta, Laura L. Perissinotti, José A. Olabe: Addition and Redox Reactivity of Hydrogen Sulfides (H2S/HS−) with Nitroprusside: New Chemistry of Nitrososulfide Ligands. In: Chemistry – A European Journal. Band 17, Nr. 15, 4. April 2011, S. 4145–4156, doi:10.1002/chem.201002322.
- ↑ Hans Peter Latscha, Gerald W. Linti, Helmut Alfons Klein: Analytische Chemie, Springer, Berlin, 4. Aufl., 2004, S. 52 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).
- ↑ V. A. W. Kreye, S. N. Reske: Natrium-Nitroprussid: Hinweise für eine rasche In-vivo-Inaktivierung in peripheren Gefäßbetten. In: Nitrate III. Springer Berlin Heidelberg, Berlin, Heidelberg 1982, S. 624–629 (doi.org [abgerufen am 13. Oktober 2021]).
- ↑ a b DAVID J. MILETICH, ANTHONY D. IVANKOVICH: Sodium Nitroprusside and Cardiovascular Hemodynamics. In: International Anesthesiology Clinics. Band 16, Nr. 2, 1978, ISSN 0020-5907, S. 31–50, doi:10.1097/00004311-197816020-00004 (doi.org [abgerufen am 13. Oktober 2021]).
...Ergänzung weiterer Zitate folgt