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Colchicin

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Strukturformel
Struktur von (S)-(–)-Colchicin
Naturstoff Colchicin
Allgemeines
Name (S)-(–)-Colchicin
Andere Namen
  • 7α-H-Colchicin
  • N-[(7S)-1,2,3,10-Tetramethoxy-9-oxo-6,7-dihydro-5H-benzo[d]heptalen-7-yl]acetamid
Summenformel C22H25NO6
CAS-Nummer 64-86-8
PubChem 6167
ATC-Code

M04AC01

DrugBank DB01394
Kurzbeschreibung

weißes bis gelbliches Puder[1]

Eigenschaften
Molare Masse 399,43 g·mol−1
Aggregatzustand

fest

Schmelzpunkt

155–157 °C[2]

Löslichkeit

löslich in Wasser (45 g·l−1 bei 20 °C)[2]

Sicherheitshinweise
Bitte die eingeschränkte Gültigkeit der Gefahrstoffkennzeichnung bei Arzneimitteln beachten
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung [3]
06 – Giftig oder sehr giftig 08 – Gesundheitsgefährdend

Gefahr

H- und P-Sätze H: 300​‐​340
P: 281​‐​301+310​‐​308+313​‐​321​‐​405​‐​501Vorlage:P-Sätze/Wartung/mehr als 5 Sätze [3]
Toxikologische Daten
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.
Vorlage:Infobox Chemikalie/Summenformelsuche vorhanden

Colchicin, auch Colchizin, ist ein toxisches Alkaloid aus der Gruppe der Colchicin-Alkaloide und zählt zu den Tropolon-Derivaten. Es gilt als erbgutverändernd. Sein Name bezieht sich auf das Vorkommen in der Herbstzeitlose (Colchicum autumnale).[6]

Geschichte

Colchicinhaltige Arzneimittel zur Behandlung der Gicht wurden schon in Mesopotamien und (im Papyrus Ebers belegt) Alten Ägypten verwendet.[7] Die Entdeckung und Isolierung des Colchicins im 19. Jahrhundert wird dem Heidelberger Pharmazeuten Philipp Lorenz Geiger zugeschrieben.[8][9]

Die Blüte der Herbstzeitlose enthält 1,8 % Colchicin

Geiger stellte Colchicin 1833 aus Samen von Colchicum autumnale dar.[10] Damals waren Aufbereitungen der Herbstzeitlose bereits als Arzneidroge bekannt und kamen beispielsweise bei Gicht (Podagra) zum Einsatz. Heute wird Colchicin nur noch bei akuten Gichtanfällen oder bei einer Unverträglichkeit alternativer Arzneimittel angewendet. Darüber hinaus wird Colchicin in der aktuellen Leitlinie zur akuten Perikarditis als Erstlinientherapie zusammen mit einem nichtsteroidalen Antirheumatikum (NSAR) empfohlen.[11]

Vorkommen

Colchicin findet sich nicht nur in den Samen der Herbstzeitlosen (0,5 %), sondern auch in deren Blüten (bis zu 1,8 %), der Knolle (ca. 0,2 %) und den Blättern (0,03 %). Es tritt in Begleitung seines Alkohols (−)-Colchicein auf.

Stereochemie

Colchicin besitzt ein Stereozentrum, somit existieren zwei Enantiomere. Ist der Name Colchicin durch keinen Deskriptor näher gekennzeichnet, ist das natürlich vorkommende (S)-(–)-Colchicin gemeint.

(R)-(+)-Colchicin ist das Enantiomer von (S)-(–)-Colchicin, kommt in der Natur nicht vor und ist praktisch bedeutungslos.

Enantiomere von Colchicin
Name (S)-(–)-Colchicin (R)-(+)-Colchicin
Strukturformel (S)-Colchicine Structural Formula V1.svg (R)-Colchicine Structural Formula V1.svg
CAS-Nummer 64-86-8 75520-89-7
54192-66-4 (Racemat)
EG-Nummer 200-598-5
ECHA-Infocard 100.000.544
PubChem 6167 53278
2833 (Racemat)
Wikidata Q326224 Q27122333
Q26998324 (Racemat)

Synthese

Colchicin als Reinsubstanz.

Eine Totalsynthese von Colchicin gelang dem Chemiker Albert Eschenmoser und Mitarbeitern an der ETH Zürich.[12]

Analytik

Die zuverlässige qualitative und quantitative Bestimmung von Colchicin in Humanplasma gelingt durch Kopplung der HPLC mit der Massenspektrometrie nach adäquater Probenvorbereitung.[13] Die Analytik von Urinproben ist ebenfalls mit dieser Methodik möglich.[14][15] Auch für forensische Fragen stehen Verfahren mit besonderer Probenvorbereitung zur Verfügung.[16]

Wirkung

Colchicin ist ein Mitose-Hemmstoff, der die Ausbildung der Spindelfasern hemmt, indem er an freie Mikrotubuli-Untereinheiten bindet, die damit nicht mehr für den Spindelfaseraufbau bei der Zellkernteilung zur Verfügung stehen. Die Vorgänge der Kernteilung werden dadurch nicht unterbrochen, sondern die Zellen durchlaufen die Mitosephasen sowie die Zellteilung mit unterschiedlichem Resultat. Wegen des gestörten Spindelapparates kommt es nicht mehr zur korrekten äquatorialen Ausrichtung der Chromosomen in der Metaphase. Ebenso unterbleibt die Aufteilung der Schwesterchromatiden während der Anaphase. Bei den Teilungsvorgängen entstehen daher ungleiche Tochterzellen mit verschiedenem Gehalt an Chromosomen. Eine Zelle mit fehlenden Chromosomen oder ohne Chromosomensatz ist nicht lebensfähig. Die andere Zelle mit überzähligen Chromatiden verdoppelt in der Interphase die Chromosomen. Tierische Zellen mit Polyploidie sterben meist ab.

Botanische Bedeutung

Bei pflanzlichen Zellen kommt es durch Polyploidie zur Vergrößerung der Zellen. So wurde Colchicin auch bei der Züchtung der Gattungshybride Triticale eingesetzt, da die bei der Kreuzung von Weizen und Roggen entstehenden Pflanzen haploid und daher unfruchtbar sind. Durch die Behandlung mit Colchicin entstehen diploide, fruchtbare Pflanzen.[17] Des Weiteren können bei der Erzeugung von Pflanzen aus Mikrosporenkolonien durch eine Genomaufdopplung mit Colchicin doppelt haploide Individuen erzeugt werden. Diese sind durch die Aufdopplung in der Lage, Saatgut zur weiteren Zucht hervorzubringen.

Medizinische Bedeutung

Bei der Erstellung von Karyogrammen wird Colchicin eingesetzt, um die Mitose in der Metaphase zu stoppen und so Chromosomen zu gewinnen, die sich lichtmikroskopisch gut beurteilen lassen.

Für das „Gichttherapeutikum“ Colchicin finden sich zunehmend Hinweise für erfolgreiche Anwendungen bei einer Vielzahl weiterer ganz unterschiedlicher Krankheitsbilder.[18] Im Jahr 2020 wurden auch Studien zur Wirksamkeit als Therapeutikum gegen Covid-19 begonnen.[19]

In entsprechender Dosis eingenommen, werden im Körper Zellteilungsprozesse verhindert. Dadurch kommt es überall im Körper zur Bildung nichtfunktionsfähiger Zellen, deren Beseitigung das Immunsystem überlastet. Dies führt zu schweren Vergiftungserscheinungen und kann lebensgefährlich sein. Bei der Einnahme von Colchicum-Arzneien darf eine Höchstdosis nicht überschritten werden. Das Mittel fällt unter die rezeptpflichtigen Medikamente und sollte nie ohne Kontrolle durch einen Arzt eingenommen werden, da gerade Kinder, ältere Menschen und Schwangere gefährdet sein können.

Die Anwendung von Colchicin ist bei Lebensmittel liefernden Tieren gemäß der EU-Rückstandshöchstmengen-Verordnung für Lebensmittel tierischen Ursprungs in der Europäischen Union generell verboten.

Gicht

Colchicin kann als Tablette oder Tropfen genommen werden und beseitigt die oft extremen Gelenkschmerzen bei Gicht sehr zuverlässig. Aufgrund der geringen therapeutischen Breite soll eine Einzeldosis von 2 mg und eine Tagesdosis von 6 mg nicht überschritten werden. Bei 12 mg gab es bereits Todesfälle. Zur Minderung von Nebenwirkungen (insbesondere Durchfall) wird heute eine niedrigere Dosis empfohlen. Colchicin darf nicht während der Schwangerschaft eingesetzt werden und auch Männer sollten unter Therapie keine Kinder zeugen (bis 6 Monate nach dem Absetzen der Behandlung).[20] Die Wirkung beruht wahrscheinlich auf einer Hemmung der Einwanderung von Entzündungszellen in die Gelenke. Die Ausscheidung erfolgt zum Teil unverändert über die Nieren, aber auch über die Galle mit enterohepatischem Kreislauf (Halbwertszeit: 4–5 h).

Familiäres Mittelmeerfieber

Bei Patienten mit familiärem Mittelmeerfieber kann die lebenslange Einnahme von Colchicin die Entstehung einer Amyloidose verhindern.

Krebs

Es wurde auch versucht, die zellteilungshemmende Wirkung von Colchicin zur Krebstherapie zu nutzen.[2][21] Colchicin ist jedoch zu toxisch für eine therapeutische Anwendung (geringe therapeutische Breite), daher gibt es keine zugelassenen Arzneimittel mit Colchicin für diese Indikation. Mit ähnlicher Wirkungsweise (‚Spindelgift‘ mit Hemmung der Mitose) werden in der Onkologie die Vincaalkaloide eingesetzt.

Zirrhose

Auch wenn sich im Tierversuch die Faserbildung in der Leber durch die Verabreichung von Colchicin hemmen lässt, konnte bei einer klinischen Studie an 55 Patienten mit histologisch gesicherter alkoholischer Leberzirrhose keine signifikante Besserung gegenüber einer Placebogruppe festgestellt werden. Die Beobachtungszeit betrug mehr als 40 Monate. Die Nebenwirkungen waren tolerabel.[22][23][24]

Morbus Behçet

Beim Morbus Behçet konnten in verschiedenen Studien, insbesondere bei Kindern, positive Ergebnisse erhalten werden. Im Vergleich zu Steroiden oder Immunsuppressiva scheint Colchicin vorteilhaft aufgrund der besseren Langzeitverträglichkeit.[18][25]

(Akute) Perikarditis

Colchicin lindert unter anderem auch Entzündungen an serösen Schleimhäuten, wie bei der Perikarditis. Vor allem bei der akuten Perikarditis zeigt die Therapie mit Colchicin eine gute Wirkung.[26]

Colchicin senkt die Rezidivrate der akuten und rezidivierenden Perikarditis laut einer Cochrane Meta-Analyse.[27]

SARS-CoV-2-Infektion

Laut der noch nicht peer-reviewten COLCORONA-Studie mit 4.506 Patienten[28] aus den USA, Kanada, Europa, Südamerika und Südafrika mit einer PCR-bestätigten SARS-CoV-2-Infektion, deren Resultate am 27. Januar 2021 veröffentlicht wurden, soll Colchicin in der Lage sein, die Wahrscheinlichkeit für den folgenschweren Zytokinsturm, der als Folge einer SARS-CoV-2-Infektion zu sehr schweren Krankheitsverläufen führen kann, deutlich zu verringern.[29]

Nebenwirkungen

Als häufige Nebenwirkungen kann es zu schweren Durchfällen kommen, weil auch die Epithelzellen des Darmes sehr teilungsaktiv sind und empfindlich reagieren. Bei Überdosierung wird die Niere unter Umständen irreparabel geschädigt. Bei längerer Anwendung kann es zu Schäden des Knochenmarks und Haarausfall führen. Des Weiteren kann es zu Übelkeit, Bauchschmerzen und Erbrechen kommen.

Gelegentliche Nebenwirkungen sind unter anderem: Hautbeschwerden wie Juckreiz; Hautbrennen und/oder Hautblutungen, Blutbildveränderungen mit Abfall der weißen Blutkörperchen, Blutarmut, Nerven- und Muskelschwäche, Benommenheit, Nierenschäden, Störungen des Nagelwachstums sowie verschiedene Überempfindlichkeitsreaktionen.[30]

Heute werden unter anderem wegen der bekannten Nebenwirkungen bevorzugt andere Schmerzmittel wie Indometacin aus der Gruppe der nichtsteroidalen Antirheumatika (NSAR) verwendet.

Literatur

Weblinks

Wiktionary: Colchicin – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen

Einzelnachweise

  1. ↑ Datenblatt Colchicine bei Sigma-Aldrich, abgerufen am 7. Oktober 2014 (PDF).
  2. ↑ 2,0 2,1 2,2 2,3 Colchicin. In: Römpp Online. Georg Thieme Verlag, abgerufen am 22. Juni 2014.
  3. ↑ 3,0 3,1 Eintrag zu Colchicin in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 23. Juli 2016 (JavaScript erforderlich).
  4. ↑ Eintrag zu Colchicin in der ChemIDplus-Datenbank der United States National Library of Medicine (NLM).
  5. ↑ Eintrag zu Colchicine im Classification and Labelling Inventory der Europäischen Chemikalienagentur (ECHA), abgerufen am 1. Februar 2016. Hersteller bzw. Inverkehrbringer können die harmonisierte Einstufung und Kennzeichnung erweitern.
  6. ↑ Brockhaus ABC Chemie. F. A. Brockhaus Verlag, Leipzig 1965, S. 704.
  7. ↑ Attila Dunky, Rudolf Eberl: Gicht und Hyperurikämie. G. Braun, Karlsruhe 1981 (= Rheuma-Forum. Band 11), ISBN 3-7650-1632-2, S. 11 und 13 f.
  8. ↑ M. Hübler: Ueber Colchicin. In: Arch. Pharm. 171, 1865, S. 193–216, doi:10.1002/ardp.18651710302.
  9. ↑ Geiger, Philipp Lorenz. In: Edward Kremers, George Urdang, Glenn Sonnedecker: Kremers and Urdang's History of Pharmacy. American Institute of the History of Pharmacy, Madison WI 1986, ISBN 0-931292-17-4, S. 459.
  10. ↑ P. Geiger: Ueber einige neue giftige organische Alkalien. In: Annalen der Pharmacie. Band 7, 1833, S. 274f.
  11. ↑ ESC Guideline for the Diagnosis and Management of pericardial Diseases 2015 (www.escardio.org)
  12. ↑ Der BibDOI-Eintrag Vorlage:BibDOI/10.1002/ange.19590712002 ist nicht vorhanden. Bitte prüfe die Einbindung (führendes Leerzeichen usw.) und lege ggf. einen neuen Eintrag an.; Der BibDOI-Eintrag Vorlage:BibDOI/10.1002/hlca.19610440225 ist nicht vorhanden. Bitte prüfe die Einbindung (führendes Leerzeichen usw.) und lege ggf. einen neuen Eintrag an.
  13. ↑ Y. Jiang, J. Wang, Y. Wang, H. Li, J. P. Fawcett, J. Gu: Rapid and sensitive liquid chromatography-tandem mass spectrometry method for the quantitation of colchicine in human plasma. In: J Chromatogr B Analyt Technol Biomed Life Sci. 850(1-2), 1. Mai 2007, S. 564–568. PMID 17236823
  14. ↑ M. Lhermitte, J. L. Bernier, D. Mathieu, M. Mathieu-Nolf, F. Erb, P. Roussel: Colchicine quantitation by high-performance liquid chromatography in human plasma and urine. In: J Chromatogr. 342(2), 9. Aug 1985, S. 416–423. PMID 4055966
  15. ↑ S. W. Ng, C. K. Ching, A. Y. Chan, T. W. Mak: Simultaneous detection of 22 toxic plant alkaloids (aconitum alkaloids, solanaceous tropane alkaloids, sophora alkaloids, strychnos alkaloids and colchicine) in human urine and herbal samples using liquid chromatography-tandem mass spectrometry. In: J Chromatogr B Analyt Technol Biomed Life Sci. 942-943, 30. Dez 2013, S. 63–69. PMID 24216273
  16. ↑ M. Chèze, M. Deveaux, G. Pépin: Liquid chromatography-tandem mass spectrometry for the determination of colchicine in postmortem body fluids. Case report of two fatalities and review of the literature. In: J Anal Toxicol. 30(8), Okt 2006, S. 593–598. PMID 17132257
  17. ↑ J. Graw, W. Hennig: Genetik. 5. Auflage. Verlag Springer, 2010, ISBN 978-3-642-04998-9, S. 404.
  18. ↑ 18,0 18,1 U. Lange u. a.: Aktuelle Aspekte der Colchicin-Therapie, 2. Teil: Weitere klassische Indikationen und neue therapeutische Ansätze. In: Z. ärztl. Fortbild. Qual.sich. (ZaeFQ). 96/2002, S. 115–119, abgerufen am 10. Mai 2014.
  19. ↑ ClinicalTrials.gov Kanadische Studie zur Wirksamkeit gegen Covid-19 - abgerufen am 24. Januar 2021
  20. ↑ ROTE LISTE, Hauptgruppe: 44.A.1.
  21. ↑ E. J. Nathaniel, N. B. Friedman, H. Rychuk: Electron microscopic observations on cells of Harding-Passey melanoma following colchicine administration. In: Cancer Res. 28(6), Jun 1968, S. 1031–1040.
  22. ↑ Colchicin bei Leberzirrhose wirkungslos. In: Ärzteblatt. 99/2002, S. 2631.
  23. ↑ H. Cortez-Pinto u. a.: Lack of effect of colchicine in alcoholic cirrhosis: final results of a double blind randomized trial. In: Eur J Gastroenterol Hepatol. 14/2002, S. 377–381.
  24. ↑ A. Lonardo, P. Loria: Of liver, whisky and plants; a requiem for colchicine in alcoholic cirrhosis? In: Eur J Gastroenterol Hepatol. 14/2002, S. 355–358.
  25. ↑ H. M. Sander, H. W. Randle: Use of Colchicin in Behçet‘s syndrome. In: Cutis. 37/1986, S. 344–348.
  26. ↑ Massimo Imazio, Antonio Brucato, Roberto Cemin, Stefania Ferrua, Stefano Maggiolini, Federico Beqaraj, Daniela Demarie, Davide Forno, Silvia Ferro, Silvia Maestroni, Riccardo Belli, Rita Trinchero, David H. Spodick, Yehuda Adler: A Randomized Trial of Colchicine for Acute Pericarditis. In: New England Journal of Medicine. 2013, S. 130831233005005, doi:10.1056/NEJMoa1208536.
  27. ↑ Samer Alabed, Juan B Cabello, Greg J Irving, Mohammed Qintar, Amanda Burls: Colchicine for pericarditis. In: Cochrane Database of Systematic Reviews. John Wiley & Sons, 2014-08-28, doi:10.1002/14651858.cd010652.pub2.
  28. ↑ Colchicine Coronavirus SARS-CoV2 Trial (COLCORONA) (COVID-19). In: ClinicalTrials.gov. U.S. National Library of Medicine., 25. Januar 2021, abgerufen am 27. Januar 2021 (english).
  29. ↑ Jean-Claude Tardif, Nadia Bouabdallaoui, Philippe L L'Allier, Daniel Gaudet, Binita Shah, Michael H Pillinger, Jose Lopez-Sendon, Protasio da Luz, Lucie Verret, Sylvia Audet, Jocelyn Dupuis, Andre Y Denault, Martin Pelletier, Philippe A Tessier, Sarah Samson, Denis Fortin, Jean-Daniel Tardif, David Busseuil, Elisabeth Goulet, Chantal Lacoste, Anick Dubois, Avni Y Joshi, David D Waters, Priscilla Hsue, Norman E Lepor, Frederic Lesage, Nicolas Sainturet, Eve Roy-Clavel, Zohar Bassevitch, Andreas Orfanos, Jean C Gregoire, Lambert Busque, Christian Lavallee, Pierre-Olivier Hetu, Jean-Sebastien Paquette, Sylvie Levesque, Marieve Cossette, Anna Nozza, Malorie Chabot-Blanchet, Marie-Pierre Dube, Marie-Claude Guertin, Guy Boivin: Efficacy of Colchicine in Non-Hospitalized Patients with COVID-19. In: medRxiv. 2021-01-27 doi:10.1101/2021.01.26.21250494.
  30. ↑ Onmeda: Colchicin: Nebenwirkungen (Memento vom 4. Juni 2012 im Internet Archive).
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