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Was ist Isoleucin?

Isoleucin ist eine Art Aminosäure, eine organische Verbindung mit der chemischen Formel C6H13NO2.

Sie wird als Ile (drei Buchstaben) oder I (ein Buchstabe) abgekürzt. Sie hat eine Struktur mit sec-Butylgruppen in der Seitenkette und wird zu den verzweigtkettigen Aminosäuren und zu den hydrophoben Aminosäuren gezählt, wobei in den meisten Fällen der L-Körper verwendet wird.

Sie hat ein Molekulargewicht von 131,17, einen Schmelzpunkt von 288 °C (Zersetzung) und ist bei Raumtemperatur ein weißer Kristall oder kristallines Pulver. Es ist geruchlos oder hat einen leichten Eigengeruch. Der pH-Wert beträgt 5,5-7,0 (1 %, 20 °C) und die Löslichkeit in Wasser 4,02 g/100 g (20 °C). Die Substanz ist unlöslich in Ethanol und unlöslich in Diethylether.

Anwendungen von Isoleucin

Isoleucin gehört physiologisch gesehen zu den essentiellen Aminosäuren, die vom menschlichen Körper nicht synthetisiert werden können. Es handelt sich also um eine Substanz, die normalerweise über die Nahrung oder andere Quellen aufgenommen werden muss. Sie wird hauptsächlich als pharmazeutischer Inhaltsstoff (z. B. in Infusionen), in Nährmedien und als Zusatzstoff in Lebensmitteln und Getränken verwendet. Als Lebensmittelzusatzstoff wird die Substanz verwendet, um Geschmackskomponenten hinzuzufügen.

In Muskelaufbaupräparaten werden BCAAs manchmal mit Valin und Leucin kombiniert. In der synthetischen Chemie werden sie in der Formulierungs- und Aminosäureforschung sowie als N-Fmoc-Schutzmittel in der Peptidsynthese verwendet.

 Funktionsweise von Isoleucin

1. Isomere von Isoleucin

Isoleucin existiert in vier Isomeren: L-Isoleucin, D-Isoleucin, L-Alo-Isoleucin und D-Alo-Isoleucin. Von diesen Isoleucinen ist L-Isoleucin dasjenige, das in der Natur, auch in vivo, verwendet wird. Synthetisch wird es durch eine mehrstufige Reaktion unter Verwendung von 2-Brombutan und Diethylmalonat als Ausgangsstoffe synthetisiert.

2. Biosynthese von Isoleucin

Isoleucin wird nicht im menschlichen Körper, sondern in Pflanzen und Mikroorganismen biosynthetisiert; es wird durch verschiedene Enzyme aus 2-Oxobutansäure synthetisiert, wobei die spezifischen Synthesewege wie folgt aussehen:

1. Dihydroxycarbonsäuren werden durch Acetolactat-Synthase und Ketolat-Reduktoisomerase hergestellt.
2. Dihydroxysäure-Dehydratase wandelt sie durch Dehydratisierung in α-Ketocarbonsäure um.
3. Die Aminogruppen werden von der Glutaminsäure durch verzweigtkettige Aminosäureaminase übertragen, um Isoleucin zu bilden.

3. Physiologische Rolle von Isoleucin

Isoleucin ist eine der essentiellen Aminosäuren im menschlichen Körper. Sie trägt zur Stärkung der Muskeln und zur Verringerung von Müdigkeit bei. Es wird daher auch als BCAA bezeichnet, zusammen mit den essentiellen Aminosäuren Valin und Leucin. Darüber hinaus senkt es nachweislich den Blutzuckerspiegel, erweitert die Blutgefäße und verbessert die Leberfunktion.

Arten von Isoleucin

Es gibt zwei Haupttypen von Isoleucin, die derzeit auf dem Markt sind: Produkte für die industrielle Verwendung und Produkte für Forschung und Entwicklung. Industrieprodukte werden häufig in Lebensmittelzusatzstoffen verwendet und sind im Allgemeinen in großen Mengen erhältlich, z. B. 1 kg, 25 kg und 50 kg. Das am häufigsten verkaufte Isoleucin ist Isoleucin in der L-Form.

Für Forschungs- und Entwicklungszwecke wird neben L-Isoleucin auch racemisches Isoleucin als DL-Isoleucin in kleineren Mengen wie 5 g , 10 g , 25 g , 50 g , 100 g , 500 g verkauft, die im Labor leichter zu handhaben sind. Grundsätzlich können die Chemikalien bei Raumtemperatur gelagert werden. Für die Aminosäureforschung und Peptidsynthese sind auch endständig geschützte Produkte wie N-Fmoc-Schutzmittel erhältlich. Dabei handelt es sich im Wesentlichen um Reagenzien, die gekühlt oder gefroren gelagert werden.

Andere Produkte, die Isoleucin als Bestandteil enthalten, wie z. B. Nahrungsergänzungsmittel, sind ebenfalls für die Öffentlichkeit zugänglich.

Was ist Isopropylantipyrin?

Isopropylantipyrin ist eine chemische Substanz mit einem Molekulargewicht von 230.306 und der chemischen Formel C14H18N2O. Isopropylantipyrin ist auch unter dem Namen Propyphenazon bekannt.

Isopropylantipyrin wirkt, indem es die Synthese von Prostaglandinen hemmt.

Es ist bekannt, dass die Schmerzwirkung von Bradykinin, einer bioaktiven Substanz, die an Entzündungen und Schmerzen beteiligt ist, durch Prostaglandine verstärkt wird. Durch Hemmung dieser Prostaglandine unterdrückt Isopropylantipyrin die schmerzverstärkenden Wirkungen der Prostaglandine auf Bradykinin.

Anwendungen von Isopropylantipyrin

Wie bereits erwähnt, wird Isopropylantipyrin als fiebersenkendes Analgetikum eingesetzt, um die schmerzverstärkende Wirkung von Prostaglandinen auf Bradykinin zu hemmen. Isopropylantipyrin wird nicht nur als verschreibungspflichtiges Arzneimittel verwendet, sondern ist auch in frei verkäuflichen Erkältungsmitteln weit verbreitet.

Funktionsweise von Isopropylantipyrin

Isopropylantipyrin hat einen Schmelzpunkt von 103 °C-105 °C, einen Siedepunkt von etwa 372 °C und ist bei Raumtemperatur fest. Isopropylantipyrin ist nur schwach wasserlöslich, aber sehr gut löslich in Essigsäure (100 %), Ethanol (96 %) und Methylenchlorid. Es ist jedoch instabil und kann sich bei hohen Temperaturen und gegenüber starken Säuren und Laugen zersetzen.

Pharmakologisch wirkt es fiebersenkend, schmerzlindernd und entzündungshemmend, indem es die Prostaglandinsynthese hemmt. Sie haben auch eine hemmende Wirkung auf die Thrombozytenaggregation. Prostaglandine gehören zu den Substanzen, die für Kopfschmerzen und Menstruationskrämpfe verantwortlich sind.

Isopropylantipyrin hat auch fiebersenkende Wirkungen. Es wirkt auf das Wärmeregulationszentrum, erweitert die Hautgefäße und fördert die Wärmeabgabe.

Struktur von Isopropylantipyrin

Isopropylantipyrin ist eine Verbindung mit einem Pyrazolongerüst, das eine Isopropylgruppe und einen Benzolring aufweist. Pyrazolon bezieht sich auf eine Pyrazolin genannte Verbindung mit einer fünfgliedrigen Ringstruktur, bei der eines der Wasserstoffatome durch eine Carbonylgruppe ersetzt wurde. Pyrazoline sind heterozyklische Verbindungen mit Stickstoffatomen in zwei benachbarten Positionen im fünfgliedrigen Ring.

Die Isopropylgruppe ist eine Alkylgruppe in Form von Propan (CH3CH2CH3), bei der ein Wasserstoffatom vom mittleren Kohlenstoff entfernt wurde. Das „iso“ in „Isopropyl“ bedeutet „verzweigt am Ende der Alkylgruppe“.

Der Benzolring ist eine Ringstruktur, die aus sechs Kohlenstoffatomen besteht. Verbindungen mit einem Benzolring werden allgemein als aromatische Verbindungen bezeichnet. Isopropylantipyrin ist also eine Art von aromatischer Verbindung.

Weitere Informationen über Isopropylantipyrin

1. Sicherheitshinweise zu Isopropylantipyrin

Fiebersenkende Analgetika wie Isopropylantipyrin, deren Grundgerüst ein Pyrazolon ist, werden als fiebersenkende Pyrin-Analgetika bezeichnet. Pyrin-Antipyretika sind stark und haben eine lange Wirkungsdauer, haben aber Nebenwirkungen wie einen als „Pyrin-Ausschlag“ bekannten Ausschlag, Ödeme und Blutbildungsstörungen.

Als Nebenwirkungen von Isopropylantipyrin wurden Schock, kutanes Schleimhaut-Augensyndrom und toxische epidermale Nekrolyse berichtet. Isopropylantipyrin darf daher in einigen Ländern nicht mehr hergestellt werden.

Zu den Ländern, in denen Isopropylantipyrin verboten ist, gehören Sri Lanka, Malaysia, Thailand und die Türkei. Es wird in Japan, Italien, Deutschland, Spanien, Südamerika, Indien, Pakistan, Indonesien usw. verwendet.

Was ist Isoproterenol?

Isoproterenol gehört zu den Arzneimitteln mit einem Isopropylamin- oder Catechol-Grundgerüst in seiner chemischen Struktur.

Es ist auch unter dem Namen Isoprenalin bekannt. Es kann vor allem zur Behandlung des atrioventrikulären Blocks, der Bradykardie und des Bronchialasthmas eingesetzt werden.

Es wird als Neurotransmitter-Mimetikum verwendet, da es eine ähnliche Struktur wie Neurotransmitter aufweist, die auf Rezeptoren an der Zelloberfläche von Organen wirken; es wirkt nicht auf α-Rezeptoren und wirkt fast ausschließlich auf β-adrenerge Rezeptoren.

Anwendungen von Isoproterenol

Isoproterenol wird hauptsächlich im pharmazeutischen Bereich verwendet. Es bindet selektiv an β-adrenerge Rezeptoren und stimuliert das sympathische Nervensystem. Der Sympathikus wird aktiviert und die elektrischen Signale des Herzens werden verstärkt, wodurch Wirkungen wie eine erhöhte Herzfrequenz und eine periphere Gefäßerweiterung erzielt werden können. Diese Wirkung kann zur Behandlung von Herzstörungen wie Herzrhythmusstörungen genutzt werden.

Isoproterenol kann auch als Bronchodilatator bei der Behandlung von Asthma und Bronchospasmus eingesetzt werden, da die Aktivierung der Sympathikusnerven auch eine entspannende Wirkung auf die glatte Muskulatur hat.

Funktionsweise von Isoproterenol

Bei Raumtemperatur liegt Isoproterenol in fester Form als weißes Pulver oder als Kristalle vor. Die Halbwertszeit von Isoproterenol nach der Absorption beträgt etwa 2 Minuten. Isoproterenol enthält auch Isopropylaminogruppen und Catecholhydroxylgruppen. Seine chemische Formel lautet C11H17NO3, und sein Molekulargewicht beträgt 211,258 g/mol.

Isoproterenol ist eine Verbindung, die Catechol und Amine enthält. Catecholamine sind das Grundgerüst von Neurotransmittern und verwandten Medikamenten.

Weitere Informationen zu Isoproterenol

1. Wirkungen von Isoproterenol

Die Wirkung von Isoproterenol als Spurenamin-Rezeptor-1-Agonist ähnelt in ihrer pharmakodynamischen Wirkung der von endogenen Spurenaminen. Je nach Verabreichungsweg haben sie jedoch eine kurze Halbwertszeit nach der Resorption. Daher hat es keine anhaltenden psychotropen Wirkungen aufgrund der Stimulation des zentralen Nervensystems durch den Traceamin-Rezeptor Typ 1.

Seine nicht-selektive Wirkung auf das Kreislaufsystem ist auf seine Wirkung auf β1- und β2-Rezeptoren in der Tunica media der Mikrogefäße zurückzuführen, wo die Stimulation der β2-Rezeptoren die glatte Muskulatur der Mikrogefäße entspannt und eine Vasodilatation ermöglicht. Es hat eine positiv verändernde Wirkung auf das Herz und eine positiv verändernde Wirkung auf das Herz, indem es den systolischen Blutdruck erhöht, aber den diastolischen Blutdruck aufgrund der gefäßerweiternden Wirkung niedrig hält. Das Gesamtergebnis ist ein niedrigerer mittlerer arterieller Blutdruck.

2. Struktur, Wirkung und Beziehung von Isoproterenol

Es ist die Isopropylaminogruppe, die die Selektivität des Isoproterenols für den Betarezeptor bestimmt. Die Hydroxylgruppe des Catechins ist exponiert, was die Empfindlichkeit gegenüber Stoffwechselenzymen aufrechterhalten soll.

3. Isoproterenol als Asthmabehandlung

Isoproterenol ist ein Agonist der sympathischen β1- und β2-Rezeptoren und wurde bis zur Entwicklung des β2-selektiven Agonisten Salbutamol häufig zur Behandlung von Asthma eingesetzt.

4. Nebenwirkungen von Isoproterenol

Eine schwerwiegende Nebenwirkung von Isoproterenol ist ein Abfall des Serumkaliumspiegels. Eine Myokardischämie ist auch eine Nebenwirkung bei injizierbaren Formulierungen.

5. Isoproterenol verwandte Stoffe

Die in Isoproterenol enthaltenen Katecholamine bilden das Grundgerüst zahlreicher biologischer Substanzen. Beispiele sind Dopamin und Levodopa (L-3,4-Dihydroxyphenylalanin) sowie Adrenalin und Noradrenalin.

Was ist Allopurinol?

Allopurinol ist ein Hemmstoff der Harnsäureproduktion, der zur Behandlung von Hyperurikämie (Gicht) eingesetzt wird.

Es hat eine hemmende Wirkung auf die Xanthinoxidase. Es kann die Produktion von Harnsäure im Körper hemmen, die Hyperurikämie verbessern und Gichtanfälle verhindern.

Allopurinol verbessert den mit Gicht und Hyperurikämie verbundenen Bluthochdruck. Es wird auch zur Behandlung von Hypourikämie eingesetzt. Denn eine erhöhte Harnsäureausscheidung kann zu Harnsäure-Urolithiasis führen.

Anwendungen von Allopurinol

Allopurinol kann zur Behandlung von Hyperurikämie eingesetzt werden, da es die Produktion von Harnsäure im Körper reduziert. In der Regel nehmen Erwachsene 200 mg bis 300 mg oral pro Tag ein, aufgeteilt in zwei oder drei Dosen. In der Anfangsphase der Einnahme kann es jedoch zu Gichtanfällen kommen, da die Harnsäurekristalle aus den Gelenken ausgetrieben werden.

Vorsicht ist geboten, denn zu den wichtigsten Nebenwirkungen gehören Hautausschlag, Juckreiz, Gelenkschmerzen, Anämie, Störungen der Leberfunktion, Appetitlosigkeit, weicher Stuhl, Durchfall, Müdigkeit und Haarausfall. Allopurinol wird über die Nieren ausgeschieden, sodass bei eingeschränkter Nierenfunktion die Ausscheidung des Arzneimittels verzögert ist und die Einnahme angepasst werden sollte.

Funktionsweise von Allopurinol

Die chemische Formel von Allopurinol ist C5H4N4O und sein Molekulargewicht beträgt 136,112 g/mol. Es ist ein Strukturisomer von Hypoxanthin, einem natürlich vorkommenden Purinderivat. Es ist ein weißes, kristallines Pulver. Es ist in Ammoniakreagenz löslich, aber unlöslich in Wasser und Ethanol.

Allopurinol hemmt im Körper die Synthese von Harnsäure. Im Körper wird es durch das Enzym Xanthinoxidase in Harnstoff umgewandelt. Allopurinol hemmt die Xanthinoxidase, die wiederum die Bildung von Harnsäure aus Purinen über Hypoxanthin (Hypoxanthin) und Xanthin (Xanthin) im Körper hemmt.

Allopurinol wird vom Körper rasch zu Oxypurinol (Oxipurinol oder Oxypurinol) umgewandelt. Die biologische Halbwertszeit ist kurz, etwa eine Stunde, während die Halbwertszeit von Oxypurinol etwa 17-30 Stunden beträgt. Daher kann die Wirksamkeit von Allopurinol, wenn es verabreicht wird, auf Oxypurinol zurückgeführt werden.

Sonstige Informationen zu Allopurinol

1. Gemeldete Fälle von Allopurinol

Es wurde berichtet, dass die Verabreichung von Allopurinol kardiovaskuläre Ereignisse reduziert. Es gibt Berichte über eine Verringerung der kardiovaskulären Risiken wie Herzinfarkt, Schlaganfall und akute Koronarsyndrome sowie über eine Erhöhung der glomerulären Filtrationsrate in den Nieren. Außerdem führte die Behandlung mit Allopurinol zu einer Rückbildung der linksventrikulären Hypertrophie bei Patienten mit Diabetes mellitus Typ 2.

Allopurinol steht als Verursacher des Stevens-Johnson-Syndroms und der toxischen epidermalen Nekrolyse in Japan an zweiter Stelle nach Lamictal.

2. Verwandte Verbindungen von Allopurinol

Hypoxanthin ist ein Strukturisomer von Allopurinol. Hypoxanthin ist ein Purinderivat, das in Nukleinsäuren vorkommt und im tRNA-Anticodon als Nukleosid Inosin enthalten ist.

Hypoxanthin wird durch die Xanthinoxidase aus Xanthin gebildet, das dann im Bergungsweg in Hypoxanthin-Guanin-Phosphoribosyltransferase umgewandelt wird (Hypoxanthin-Guanin Phosphoribosyltransferase) im Bergungsweg zu Inosinmonophosphat (Inosinsäure) umgewandelt wird.

Was ist Alanin?

Alanin ist eine der Aminosäuren, aus denen Proteine bestehen. Es gibt mehrere Arten, darunter α-Alanin und β-Alanin. α-Alanin wird jedoch allgemein als Alanin bezeichnet.

Alanin ist eine nicht-essentielle Aminosäure, die in der Leber produziert und im Körper aus Brenztraubensäure synthetisiert wird. Sie wird für die Energieproduktion, die Glykogenese und die Fettsäuresynthese verwendet. Außerdem unterstützt es die Leber bei ihrer Arbeit und dem Abbau von Acetaldehyd, wodurch der Alkoholstoffwechsel verbessert wird.

Andernorts wird Alanin wegen seines süßen Geschmacks auch als natürlicher Lebensmittelzusatzstoff verwendet.

Anwendungen von Alanin

Alanin ist eine Aminosäure mit Umami-artigem und süßem Geschmack, weshalb sie in Lebensmitteln reichlich vorhanden ist. Sie hilft auch, Säure, Salzigkeit und Bitterkeit zu reduzieren. Außerdem hat es eine synergetische Wirkung mit anderen Gewürzen und kann den Umami-Geschmack verbessern.

Es hat auch die Fähigkeit, Acetaldehyd abzubauen, das einen Kater verursacht, und wird daher als unterstützende Nahrung nach dem Alkoholkonsum verwendet.

Weiteres Alanin wird auch bei sportlicher Betätigung gebildet, wenn Glukose zur Energiegewinnung abgebaut wird. Es wird dann von der Leber verwendet, um erneut Glukose zu bilden und so für anhaltende Energie zu sorgen.

Was ist Aminophenol?

Aminophenole sind organische Verbindungen, bei denen eines der Wasserstoffatome am Benzolring des Phenols durch eine Aminogruppe ersetzt ist.

Je nach Position der Aminogruppe gibt es drei Isomere: o-Aminophenol (ortho-Aminophenol), m-Aminophenol (meta-Aminophenol) und p-Aminophenol (para-Aminophenol). Alle drei Isomere sind bei Raumtemperatur fest und haben eine weiße oder blassgelbe kristalline, nadelförmige Form (ortho), weiß (meta) und farblose, plättchenförmige Kristalle (para). Insbesondere die para-Form soll an der Luft allmählich oxidieren und eine braune Farbe annehmen.

Das Molekulargewicht und die Dichte der Aminophenole betragen 109,13 bzw. 1,328 g/cm3 für die ortho-Form, 1,276 g/cm3 für die meta-Form und 1,13 g/cm3 für die para-Form. Alle drei Stoffe sind in polaren Lösungsmitteln wie Ethanol löslich. Die Löslichkeit in Wasser variiert zwischen ortho: 2,0 x 103 mg/L (20 °C), meta: 26 g/L (20 °C) und para: 16 g/L (20 °C).

Anwendungen von Aminophenol

Alle drei Aminophenole werden als wichtige Bausteine in der synthetischen organischen Chemie verwendet. Sie sind insbesondere Ausgangsstoffe für Arzneimittel und Farbstoffe.

Beispiele für spezifische Synthesen sind die Synthese von Acetaminophen durch die Reaktion von p-Aminophenol mit Essigsäureanhydrid und die Synthese von Heterocyclen aus o-Aminophenol. 3-(Diethylamino)-Phenol, das aus m-Aminophenol synthetisiert wird, ist auch ein wichtiges Zwischenprodukt bei der Synthese von Fluoreszenzfarbstoffen.

O-Aminophenol wirkt als Reduktionsmittel und ist daher ein fotografischer Entwickler (Produktnamen Atomal, Ortol, etc.). M-Aminophenol wird auch als Farbstoff, wärmeempfindlicher Farbstoff, Pestizid und Rohstoff für Aramidfasern verwendet. P-Aminophenol wird als Antioxidationsmittel für Gummi, in oxidativen Farbstoffen für Pelze und als Zwischenprodukt bei der Synthese von Fluoreszenzfarbstoffen eingesetzt. Wie o-Aminophenol wird auch p-Aminophenol in fotografischen Entwicklern verwendet.

Funktionsweise der Aminophenole

Die Funktionsweise der Aminophenole wird anhand der Herstellungsmethoden und Eigenschaften erläutert.

1. Herstellung von Aminophenol

Bei der Nitrierung von Phenol entsteht ein Gemisch aus o-Nitrophenol und p-Nitrophenol, das zu o-Aminophenol und p-Aminophenol reduziert werden kann. Dies ist auf die ortho-para-Ausrichtung der Hydroxygruppen des Phenols zurückzuführen. Die Reduktion von Nitrophenolen kann mit geeigneten Reduktionsmitteln (z. B. NaBH4) oder Hydrierungsreaktionen mit Wasserstoff und einem Katalysator (z. B. Raney Ni) durchgeführt werden.

Aufgrund dieser ortho-para-Orientierung erfordert die Synthese der meta-Form einen völlig anderen Syntheseweg. M-Aminophenol kann durch 6-stündiges Schmelzen von 3-Aminobenzolsulfonsäure und Natriumhydroxid bei 245 °C oder durch die Substitutionsreaktion von Resorcin und Ammoniumhydroxid synthetisiert werden. 

2. Eigenschaften und chemische Reaktionen von Aminophenolen

O-Aminophenole haben die Eigenschaft, intra- und intermolekulare Wasserstoffbrücken zwischen benachbarten Amino- und Hydroxylgruppen zu bilden.

Die Aminogruppen können diazotiert und an andere aromatische oder resonante Farbstoffspezies gekoppelt werden, um Farbstoffverbindungen zu synthetisieren. Diazotierte Verbindungen von o-Aminophenolen sind besonders nützlich als dreizähnige Liganden zur Bildung von Metallkomplexen.

Arten von Aminophenolen

Aminophenole werden sowohl als Reagenzien für Forschung und Entwicklung als auch als oxidative Farbstoffe für industrielle Anwendungen verkauft. Die ortho-, meta- und para-Isomere sind in der Regel getrennte Produkte und keine Gemische.

Als Reagenzprodukte werden sie in kleinen Einheiten wie 25 g , 500 g verkauft, während Produkte als oxidative Farbstoffe in größeren Mengen wie 15 kg , 20 kg verkauft werden.

Was ist Amitriptylin?

Amitriptylin gehört zur Klasse der trizyklischen Antidepressiva.

Es wird auch Tryptanol genannt. Das erste Antidepressivum, das entwickelt wurde, ist eine bioaktive Substanz, die in kleinsten Mengen an lebenswichtigen Prozessen beteiligt ist und diese beeinflusst. Es wirkt auf die Neurotransmitter im Gehirn und wird als Hydrochlorid-Salz zur Verwendung in der Pharmazie und der pharmakologischen Forschung verkauft.

Anwendungen von Amitriptylin

Amitriptylin wird im pharmazeutischen Bereich vor allem als Antidepressivum beim Menschen eingesetzt. Es lindert Symptome wie Angstzustände, gedrückte Stimmung und Lethargie und kann gegen depressive Symptome wirksam sein.

Amitriptylin wirkt, indem es die Funktion von Noradrenalin und Serotonin im menschlichen Gehirn verbessert und die Neurotransmission im Gehirn erleichtert.

Neben seiner Verwendung als Antidepressivum wird Amitriptylin aufgrund seiner beruhigenden Wirkung auch zur Behandlung von chronischen Nervenschmerzen, Migräne, Kopfschmerzen vom Spannungstyp und Nykturie eingesetzt.

Funktionweise von Amitriptylin

Amitriptylin hat einen Schmelzpunkt von etwa 196 °C und ist in Wasser, Ethanol, Aceton und Essigsäure löslich. In Diethylether ist es unlöslich. Es ist bitter und lähmend; es ist eine trizyklische Verbindung mit drei verbundenen Ringen und hat die chemische Formel C20H23N. Es hat ein Molekulargewicht von 277,403 g/mol und ist ein weißes oder hellbraunes kristallines Pulver.

Es gehört ebenfalls zu den trizyklischen Antidepressiva. Trizyklische Antidepressiva sind eine Klasse von frühen Antidepressiva. Ein gemeinsames Merkmal der trizyklischen Antidepressiva ist, dass es sich um trizyklische Verbindungen mit einem Benzolring an jedem Ende und drei Ringstrukturen handelt.

Weitere Informationen über Amitriptylin

1. Amitriptylin Wirkung

Als trizyklisches Antidepressivum wirkt Amitriptylin auf neuronale Rezeptoren, die an Neurotransmittern wie Noradrenalin und Serotonin beteiligt sind. Es kann dann die Wiederaufnahme von Noradrenalin und Serotonin durch die Nervenzellen hemmen und die Menge an freiem Noradrenalin und Serotonin erhöhen.

Die klinische Wirkung tritt ein bis zwei Wochen nach Beginn der Einnahme trizyklischer Antidepressiva ein. Die selektive Wirkung ist relativ gering.

2. Wirksamkeit von Amitriptylin

Amitriptylin wird zusammen mit Pregabalin, Duloxetin und Gabapentin als eine Option für die Behandlung von Neuralgien angesehen.

Randomisierte kontrollierte Studien haben gezeigt, dass Amitriptylin bei der Behandlung der schmerzhaften diabetischen Neuropathie ebenso wirksam ist wie Pregabalin und Duloxetin.

3. Nebenwirkungen von Amitriptylin

Nach Beendigung der medikamentösen Behandlung mit Amitriptylin sollte die Dosis schrittweise reduziert werden. Es sind mindestens vier Wochen erforderlich. Wenn Amitriptylin nicht schrittweise reduziert wird, können Entzugserscheinungen wie Kopfschmerzen, Übelkeit, emotionale Unruhe, Müdigkeit und Schlafstörungen auftreten.

Aufgrund seiner starken anticholinergen Wirkung ist Amitriptylin wie andere trizyklische Antidepressiva anfällig für Nebenwirkungen wie Mundtrockenheit, Schläfrigkeit, Schwindel, Verstopfung und Probleme beim Wasserlassen. Außerdem wurde berichtet, dass Amitriptylin ein Risiko für kardiogene Arrhythmien und Selbstverletzungen birgt. Selbstmordgedanken und -versuche sowie ein erhöhtes Risiko für Aggression und Impulsivität sollten bei der Einnahme von Amitriptylin in Betracht gezogen werden.

Was ist Anilin?

Anilin ist eine organische Verbindung, ein aromatisches Amin mit der chemischen Formel C6H5NH2.

Es ist auch als Aminobenzol, Phenylamin und Benzolamin bekannt.

Bei Raumtemperatur ist es eine farblose, durchsichtige Flüssigkeit, die jedoch allmählich in eine klare rötliche Farbe übergeht und an der Luft rötlich-braun wird. Anilin ist für den Menschen giftig und kann durch Einatmen der Dämpfe oder Absorption über die Haut zu Vergiftungen führen, weshalb bei der Handhabung und Lagerung Vorsicht geboten ist.

Anwendungen von Anilin

Anilin wird nur selten als eigenständiger Stoff verwendet, sondern dient als Ausgangsstoff für andere Chemikalien und wird dann in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt.

1. Industrie

In der Industrie wird Anilin als Rohstoff für Farbstoffe und Pigmente, als Sulfatierungsbeschleuniger für Gummi, Kunstharze und Kunststoffe verwendet.

Außerdem wird es als Rohstoff für das leitfähige Polymer Polyanilin verwendet. Polyanilin zeichnet sich durch seine hohe elektrische Leitfähigkeit und elektrochemische Stabilität aus. Aufgrund dieser Eigenschaften wird es in Anwendungen wie elektrochemischen Sensoren, Batterien und Kondensatoren eingesetzt.

2. Pharmazeutischer Sektor

Aus Anilin synthetisierte Verbindungen werden zur Herstellung von Analgetika, Antipyretika, Pyogenika, Antiallergika und Vitaminen verwendet.

3. Landwirtschaft

Anilin wird auch als Ausgangsstoff für Pestizide, Herbizide und Fungizide verwendet.

Es wird auch als Rohstoff für Sprengstoffe, Aromazubereitungen, Hydrochinon als kosmetischer Inhaltsstoff und Methylendiphenyl-Diisocyanat als Rohstoff für Urethanharze verwendet. Es wird auch verwendet, um die Klopffestigkeit von Benzin zu verbessern.

Funktionsweise von Anilin

Mit einem Molekulargewicht von 93,13 ist Anilin eine schwach basische Substanz mit einem aminartigen Geruch. Es hat ein spezifisches Gewicht von 1,022, einen Schmelzpunkt von -6 °C und einen Siedepunkt von 184 °C. Es ist unlöslich in Wasser, aber löslich in organischen Lösungsmitteln wie Ether, Ethanol und Benzol. Reagiert mit Alkalimetallen und Erdalkalimetallen unter Bildung von Wasserstoff und Aniliden.

Weitere Informationen über Anilin

1. Synthese von Anilin

Es gibt drei industrielle Verfahren zur Herstellung von Anilin:

Reduktion von Nitrobenzol mit Salzsäure
Nitrobenzol wird mit Eisenfeinkorn und Salzsäure vermischt und zur Reduktion erhitzt. Nach der Reaktion werden Löschkalk und Aluminiumsulfat hinzugefügt, um die Mischung zu neutralisieren und filtriert, um Anilin zu gewinnen. Anilin wird durch Dekompressionsdestillation gewonnen.

Katalytische Reduktion von Nitrobenzol mit Wasserstoff
Das Produkt wird durch Erhitzen in Gegenwart von Kupfer-, Nickel- und Platinkatalysatoren in einem Wasserstoffstrom reduziert. Nach dem Waschen wird die Ölphase unter vermindertem Druck destilliert, um Anilin zu erhalten.

Ammoniak-Substitutionsreaktion von Chlorbenzol
Chlorbenzol wird unter Druck in Gegenwart eines Kupferkatalysators erhitzt und mit Ammoniak unter Freisetzung von Salzsäure zu Anilin umgesetzt.

2. Sicherheit von Anilin

Anilin wird über die Haut und die Schleimhäute absorbiert. Die Absorption durch die Haut erfolgt schnell und es ist bekannt, dass es in kurzer Zeit in den Blutkreislauf aufgenommen wird. Es wurde auch über Inhalationstoxizität berichtet.

Toxizitätssymptome: Zu den Symptomen der Anilin-Toxizität gehören Anämie, Nieren- und Leberschäden, neurologische Schäden und Dermatitis, für die Expositionsgrenzen und tolerierbare Konzentrationen festgelegt worden sind.

Beim Umgang mit Anilin sollten geeignete Schutzmaßnahmen getroffen werden. Es ist wichtig, Schutzausrüstung zum Schutz von Haut und Augen zu tragen, den Arbeitsbereich zu lüften und bei der Handhabung und Verarbeitung die entsprechenden Handbücher zu beachten.

3. Polyanilin

Eine der Hauptanwendungen von Anilin ist Polyanilin, ein leitfähiges Polymer. Polyanilin wird durch elektrolytische Polymerisation von Anilin gewonnen. Die chemische Struktur des erzeugten Polyanilins ändert sich je nach pH-Wert der Lösung während der elektrolytischen Polymerisation, was zu Polyanilin mit unterschiedlichen Eigenschaften führt.

Durch elektrolytische Oxidation in einer mit Salzsäure oder Schwefelsäure angesäuerten wässrigen Lösung wird hochleitfähiges Anilin gewonnen. Das so gewonnene Anilin hat eine blaue bis grüne Farbe, ist in organischen Lösungsmitteln wie N-Methylpyrrolidon löslich, kann beschichtet werden und ist ein ausgezeichnetes Material für die Formgebung.

Bei der Polymerisation in neutralen oder alkalischen wässrigen Lösungen entsteht dagegen isolierendes Anilin.

Was ist Adrenalin?

Adrenalin (Adrenalin) ist eine organische Verbindung mit der Summenformel C9H13NO3 und gehört zu den Katecholaminen.

Physiologisch gesehen ist es ein Hormon, das von den Nebennieren ausgeschüttet wird. Es ist ein Neurotransmitter in den Ganglien und im kranialen Nervensystem.

Adrenalin ist die US-amerikanische Bezeichnung, es wird auch mit seinem englischen Namen ‚Epinephrine‘ bezeichnet. Im Allgemeinen wird es in der Biologie häufig als Adrenalin und in der Medizin als Epinephrin bezeichnet. Das Europäische Arzneibuch hat jedoch die Bezeichnung Adrenalin übernommen.

Es hat ein Molekulargewicht von 183,20, einen Schmelzpunkt von 215 °C und ist bei Raumtemperatur ein weißer bis brauner pulverförmiger Feststoff. An der Luft wird er allmählich braun und hell. Die Substanz ist in verdünnter Salzsäure löslich, aber extrem unlöslich in Wasser und fast unlöslich in Ethanol und organischen Lösungsmitteln wie Diethylether und Chloroform. Es handelt sich um eine chirale Verbindung, die jedoch in der Regel in der R (-)-Form vorliegt.

Es ist allgemein bekannt, dass es in lebenden Organismen bei starkem Stress oder Erregung ausgeschüttet wird.

Anwendungen von Adrenalin

Adrenalin wird nicht nur als Hormon im Körper ausgeschüttet, sondern auch als pharmazeutisches Produkt hergestellt und vermarktet. Zu den wichtigsten Anwendungen für klinische Präparate gehören insbesondere die Behandlung von anaphylaktischen Reaktionen. Es kann selbst injiziert werden und wird Menschen verschrieben, die befürchten, solche Reaktionen zu entwickeln.

Weitere Anwendungen von Adrenalin sind die folgenden:

• Begleitende Behandlung von anaphylaktischen Reaktionen, die durch Bienengift, Nahrungsmittel, Medikamente, etc. ausgelöst werden
• Linderung von Bronchospasmen bei Bronchialasthma und Keuchhusten
• Begleitende Behandlung der akuten Hypotonie oder des Schocks, ergänzende Behandlung des Herzstillstands
• Verlängerung der Wirkung von Lokalanästhetika
• Vorbeugung und Behandlung von lokalen Blutungen bei Operationen
• Behandlung von lokalen Blutungen, Hyperämie und Schleimhautschwellungen in der Hals-Nasen-Ohren-Heilkunde
• Behandlung von lokalen Blutungen bei äußeren Wunden
• Infiltrations- oder Übertragungsanästhesie bei zahnärztlichen Behandlungen

Zu den nichtklinischen Verwendungen gehört die Verwendung in der synthetischen organischen Chemie und Biochemie als Forschungs- und Entwicklungsreagenz.

Funktionsweise von Adrenalin

1. Adrenalinsynthese

Adrenalin ist ein Katecholamin. Der Biosyntheseweg umfasst die Synthese von Dopamin, Noradrenalin (Norepinephrin) und Adrenalin (Epinephrin), in dieser Reihenfolge aus L-Tyrosin über L-Dopa.

2. Physiologische Wirkungen des Adrenalins

Adrenalin wirkt auf sympathische α- und β-adrenerge Rezeptoren und erregt das sympathische Nervensystem. Beispiele für seine wichtigsten Wirkungen sind:

• Inotrope Wirkung auf das Herz: Erhöhung der Herzfrequenz, der Kontraktilität des Herzmuskels und des Herzzeitvolumens (β1-stimulierende Wirkung)
• Verengung der Blutgefäße in der Haut und den Schleimhäuten (α1-stimulierende Wirkung)
• Dilatation der Skelettmuskulatur und der Blutgefäße der inneren Organe und der Herzkranzgefäße (β2-stimulierende Wirkung)
• Entspannt die glatte Muskulatur der Bronchien und erweitert die Bronchien (β2-stimulierende Wirkung)

Die gleichzeitige Einnahme von Alphablockern ist kontraindiziert, da sie die Wirkung von Adrenalin umkehren und einen raschen Blutdruckabfall verursachen können. Beispiele für spezifische Medikamente sind die folgenden Antipsychotika:

• Butyrophenon-Medikamente
• Phenothiazine
• Iminodibenzyl-Medikamente
• Zotepin
• Serotonin- und Dopaminantagonisten
• Partielle Dopaminrezeptor-Agonisten

Alpha-Blocker sind grundsätzlich kontraindiziert, auch wenn sie hier nicht aufgeführt sind. Bei der Notfallbehandlung eines anaphylaktischen Schocks kann jedoch Adrenalin verabreicht werden.

Arten von Adrenalin

Bei den derzeit auf dem Markt erhältlichen Arten von Adrenalin handelt es sich hauptsächlich um klinische Arzneimittel sowie um Reagenzien für Forschung und Entwicklung. Bei den klinischen Arzneimitteln handelt es sich um Medikamente, die hauptsächlich als Injektionen verkauft werden und manchmal als Inhalationsmittel zur Behandlung von Asthma bronchiale und anderen Erkrankungen eingesetzt werden.

Verschiedene Hersteller bringen Produkte in unterschiedlichen Dosierungen und Konzentrationen auf den Markt. Typische Handelsnamen sind Epista, Bosmin und EpiPen. Alle diese Medikamente sind verschreibungspflichtig.

Für den Einsatz in Forschung und Entwicklung werden sie als Reagenzien behandelt, die bei Raumtemperatur transportiert werden können, aber gekühlt gelagert werden müssen; sie sind in Mengen von 1 g, 5 g, 10 g usw. erhältlich. Chirale Verbindungen, die normalerweise im Handel erhältlich sind, sind R-Körper. Das Hydrochloridsalz ist ebenfalls als Reagenz erhältlich.

Was ist Kohlenstoffstahl?

Kohlenstoffstahl ist eine Stahlsorte, die Kohlenstoff und geringe Mengen an Legierungselementen enthält und Eigenschaften wie hohe Härte, hohe Festigkeit, hohe Verschleißfestigkeit und gute Bearbeitbarkeit aufweist.

Er wird im Allgemeinen für die Herstellung von Bestecken, Formen und Werkzeugen verwendet, da er sich durch Bearbeitung und Wärmebehandlung leichter härten lässt als niedrig legierte Werkzeugstähle und Schnellstähle. Der Kohlenstoffgehalt liegt zwischen 0,55 % und 1,50 %. Sie sind im Vergleich zu legierten Werkzeugstählen relativ kostengünstig und eignen sich für viele Anwendungen.

Anwendungen von Kohlenstoffstählen

1. Herstellung von Klingen

Aufgrund seiner hohen Schärfe und Haltbarkeit wird er für die Herstellung von Messern, Scheren und anderen Schneidwerkzeugen verwendet.

2. Metallbearbeitung

Aufgrund seiner hohen Härte wird er bei der Metallbearbeitung wie Schneiden, Bohren und Pressen verwendet.

3. Bohrer

Er wird manchmal für Bohrerspitzen verwendet. Bohrer sind Werkzeuge, die zum Bohren in Materialien wie Metall, Holz und Kunststoff verwendet werden.

4. Werkzeugteile

Er kann zur Herstellung von Werkzeugteilen wie Schraubendrehern, Schraubenschlüsseln und Hämmern verwendet werden.

5. Kaltschmieden

Er wird zur Herstellung von Teilen wie Nägeln und Schrauben verwendet.

6. Metallverarbeitung

Er wird in der Metallverarbeitung verwendet, z. B. beim Schneiden, Bohren und Stanzen.

Eigenschaften von Kohlenstoffstählen

1. Chemische Zusammensetzung

• Kohlenstoff (C): 0,55% bis 1,50 %
• Silizium (S): 0,10% bis 0,35 %
• Mangan (Mn): 0,10% bis 0,50%.
• Phosphor (P): max. 0,030%.
• Schwefel (S): max. 0,030%.

2. Kohlenstoffgehalt

Kohlenstoffstähle enthalten Kohlenstoff als Hauptlegierungselement. Der Kohlenstoffgehalt beträgt 0,55% oder mehr, was fast dem von kohlenstoffreichen Stählen entspricht (Kohlenstoffgehalt von 0,6% oder mehr). Der höhere Kohlenstoffgehalt führt zu höherer Härte und Verschleißfestigkeit, kann jedoch die Zerspanbarkeit verringern.

3. Bearbeitbarkeit

Kohlenstoffstähle haben im Allgemeinen einen geringen Gehalt an Verunreinigungen und einen hohen Reinheitsgrad. Sie lassen sich daher hervorragend schneiden und bearbeiten und sind für die Herstellung von Präzisionsteilen wie Messern und Werkzeugen geeignet.

4. Verschleiß- und Korrosionsbeständigkeit

Aufgrund ihrer hohen Härte können Kohlenstoffstähle zur Verbesserung ihrer Verschleiß- und Korrosionsbeständigkeit gehärtet und vergütet werden. Unter Abschrecken versteht man das Erhitzen auf eine hohe Temperatur, gefolgt von einer schnellen Abkühlung. Es wird häufig bei der Herstellung von Teilen verwendet, die eine hohe Schnitt- und Verschleißfestigkeit erfordern wie z. B. Klingen, Werkzeuge und Gussformen.

5. Spröde und stoßempfindlich

Der Grund, warum Kohlenstoffstähle spröde und stoßempfindlich sind, liegt in ihrem kristallinen Gefüge. Die Härte wird durch Abschreckhärtung erreicht, die zu einem sehr harten und spröden Gefüge nach dem Abschrecken führt. Darüber hinaus neigt das durch das Abschrecken erzeugte Gefüge dazu, sich in eine Richtung auszurichten, was zu starken Bindungskräften in der Richtung der Ausrichtung und Sprödigkeit in anderen Richtungen führt.

Darüber hinaus weisen Kohlenstoffstähle einen hohen Kohlenstoffgehalt unter den Legierungselementen auf, was zur Bildung zahlreicher Kohlenstoffverbindungen im metallurgischen Gefüge führt. Diese Kohlenstoffverbindungen verstärken die Bindungskräfte innerhalb des Kristallgefüges, was wiederum die Bindungskräfte zwischen den Kristallen schwächt und sie spröde macht.

6. Ungeeignet für den Einsatz in Hochtemperaturumgebungen

Kohlenstoffstähle sind aus zwei Hauptgründen nicht für den Einsatz in Hochtemperaturumgebungen geeignet.

Der erste Grund ist, dass Kohlenstoffstähle bei hohen Temperaturen anfälliger für Oxidation sind, was zu einer Verschlechterung der Oberfläche und damit zu einer Verringerung der mechanischen Eigenschaften führen kann.

Der hohe Kohlenstoffgehalt unter den Legierungselementen in Kohlenstoffstählen macht sie anfällig für Oxidation bei hohen Temperaturen. Daher können sich auf der Oberfläche von Kohlenstoffstählen Oxide und Zunder bilden, die die Oberflächenstruktur und -rauheit verändern. Die Bildung von Oxiden und Zunder kann auch die Oberfläche verschlechtern und ihre mechanischen Eigenschaften beeinträchtigen.

Zunder ist ein Film aus Oxiden oder Verunreinigungen, der sich auf der Metalloberfläche bildet.

Eine davon ist, dass Kohlenstoffstähle bei hohen Temperaturen ein fortschreitendes Kornwachstum erfahren können, was zu einer geringeren Festigkeit und Härte führt.

Kohlenstoffstähle werden durch Abschreckhärtung gehärtet, aber ihre Festigkeit und Härte können durch fortschreitendes Kornwachstum aufgrund des Einsatzes bei hohen Temperaturen verringert werden.

Das Kornwachstum bei hohen Temperaturen schwächt die starken Bindungen innerhalb des metallurgischen Gefüges und verursacht Korngrenzenverbiegung und Hohlräume an den Korngrenzen, was wiederum zu einer Verringerung der Festigkeit und Härte führt. Die verringerte Festigkeit und Härte kann zu einer Verringerung der mechanischen Eigenschaften von Metallteilen und zu deren Bruch führen, wenn sie bei hohen Temperaturen verwendet werden.