Einführung
Bromide und Benzodiazepine sind zwei unterschiedliche Substanzgruppen, die in der Medizin und anderen Bereichen Anwendung finden. Bromide sind anorganische Verbindungen, die das Bromid-Ion enthalten und vielseitig einsetzbar sind. Benzodiazepine hingegen sind eine Klasse von psychoaktiven Medikamenten, die hauptsächlich als Tranquilizer, Hypnotika und Antikonvulsiva verwendet werden. Dieser Artikel beleuchtet die Eigenschaften, Wirkungen, Anwendungen und Risiken beider Substanzgruppen.
Bromide: Eigenschaften und Anwendungen
Was sind Bromide?
Bromide sind Salze der Bromwasserstoffsäure, die das Bromid-Ion (Br-) enthalten. Sie gehören zur Gruppe der Halogenide und kommen in der Natur vor allem als Salze vor. Bromide sind chemische Verbindungen, die das Brom-Element enthalten. Sie werden häufig in der Chemie und Pharmazie verwendet, insbesondere in der Herstellung von Medikamenten.
Vorkommen und Herstellung
Bromid stammt aus dem Element Brom, das in natürlichen Vorkommen wie Meerwasser, Salzseen und Mineralien vorkommt. Es kann auch synthetisch hergestellt werden, indem Bromgas mit einer Base wie Natronlauge oder Kaliumhydroxid reagiert. Die Herstellung von Bromid erfolgt durch die Reaktion von Brom mit einer Base, um Bromidionen zu bilden. Diese können dann mit einem Metall wie Natrium oder Kalium reagieren, um das entsprechende Bromid-Salz zu bilden. Bromide können auch durch elektrolytische Verfahren hergestellt werden, bei denen Brom aus Bromidionen gewonnen wird.
Technische Aspekte
Chemische Struktur: Bromide sind Salze der Bromwasserstoffsäure, die aus einem Bromid-Ion (Br-) und einem Metall-Ion bestehen. Physikalische Eigenschaften: Bromide sind meist gut löslich in Wasser und bilden dabei oft farbige Lösungen. Sie können sowohl als feste Kristalle als auch als Flüssigkeiten vorkommen.
Anwendungsbereiche
Bromide sind vielseitige chemische Verbindungen, die in verschiedenen Bereichen Anwendung finden:
Lesen Sie auch: Anatomie der Nerven im Detail
- Medizin: Bromide werden in der Medizin zur Behandlung von Epilepsie eingesetzt, da sie die Erregbarkeit von Nervenzellen im Gehirn verringern können. Sie haben eine beruhigende und krampflösende Wirkung auf das zentrale Nervensystem, indem sie die Übertragung von Nervenimpulsen hemmen. Dadurch können sie Anfälle reduzieren und die Symptome von epileptischen Anfällen lindern. Bromide werden auch manchmal zur Behandlung von Schlafstörungen und Angstzuständen eingesetzt.
- Fotografie: In der Fotografie werden Bromide als lichtempfindliche Substanzen in der Schwarz-Weiß-Fotografie verwendet, um Bilder auf Fotopapier zu entwickeln. Sie werden als Bestandteil von Silberbromidemulsionen in fotografischen Filmen und Papieren verwendet und dienen dazu, das Bild auf dem Film oder Papier sichtbar zu machen.
- Landwirtschaft: Bromide werden auch in der Landwirtschaft als Pflanzenschutzmittel eingesetzt, um Schädlinge zu bekämpfen und das Wachstum von Pflanzen zu fördern.
- Industrie: In der Industrie werden Bromide zur Herstellung von Flammschutzmitteln, Desinfektionsmitteln und anderen chemischen Verbindungen verwendet.
- Wasserbehandlung: Bromide werden auch zur Wasseraufbereitung in Schwimmbädern eingesetzt, um Keime und Bakterien abzutöten und das Wasser sauber zu halten.
Risiken und Nebenwirkungen
Die Verwendung von Bromiden kann verschiedene Risiken und Nebenwirkungen mit sich bringen:
- Allergische Reaktionen: Einige Personen können allergisch auf Bromide reagieren und Symptome wie Hautausschlag, Juckreiz, Schwellungen oder Atemprobleme entwickeln.
- Magen-Darm-Beschwerden: Die Einnahme von Bromiden kann zu Magen-Darm-Beschwerden wie Übelkeit, Erbrechen, Durchfall oder Magenschmerzen führen.
- Neurologische Nebenwirkungen: Einige Personen können neurologische Nebenwirkungen wie Schwindel, Kopfschmerzen, Verwirrung, Gedächtnisstörungen oder Krampfanfälle erfahren.
- Schilddrüsenprobleme: Bromide können die Funktion der Schilddrüse beeinträchtigen und zu Symptomen wie Müdigkeit, Gewichtsverlust oder -zunahme, Haarausfall und Stimmungsschwankungen führen.
- Nierenschäden: Bei längerer Anwendung von Bromiden können Nierenschäden auftreten, die zu Nierenversagen führen können.
Es ist wichtig, vor der Verwendung von Bromiden mit einem Arzt zu sprechen, um das Risiko von Nebenwirkungen zu minimieren und sicherzustellen, dass das Medikament sicher für Sie ist.
Umweltauswirkungen und Maßnahmen
Die Verwendung von Bromiden kann negative Auswirkungen auf die Umwelt haben, insbesondere wenn sie in großen Mengen in Gewässer gelangen. Bromide können zu einer Verschlechterung der Wasserqualität führen und die Gesundheit von aquatischen Lebensformen beeinträchtigen. Zudem können Bromide in die Nahrungskette gelangen und somit auch Auswirkungen auf höhere Organismen haben.
Um negative Auswirkungen auf die Umwelt zu minimieren, werden verschiedene Maßnahmen ergriffen. Dazu gehören beispielsweise die Reduzierung der Verwendung von Bromiden in industriellen Prozessen, die Implementierung von Abwasserbehandlungsanlagen, die speziell darauf ausgelegt sind, Bromide aus dem Abwasser zu entfernen, sowie die Überwachung und Regulierung von Einleitungen von Bromiden in Gewässer.
Berechnungsformeln für Bromide
Berechnung der Masse von Bromid-Ionen: Die Masse von Bromid-Ionen kann mit der folgenden Formel berechnet werden:
Lesen Sie auch: Nervensystem: Grundlagen verständlich gemacht
$$ Masse = (Anzahl \, der \, Bromid-Ionen) \times (Molare \, Masse \, von \, Bromid) $$
Benzodiazepine: Eigenschaften und Anwendungen
Was sind Benzodiazepine?
Die 1H-Benzo-1,4-diazepine finden in der Medizin Verwendung als Tranquilizer. Benzodiazepine vermitteln ihre Wirkung dadurch, dass sie modulierend auf die Bindungsstelle des Neurotransmitters GABA (γ-Aminobuttersäure) am GABAA-Rezeptor, einem Chlorid-Ionenkanal, wirken.
Entwicklung und Vertreter
Die erste Verbindung aus dieser Gruppe, die zum Einsatz kam, war Chlordiazepoxid. Es wurde von Leo Sternbach für Hoffmann-La Roche entwickelt und 1960 unter dem Handelsnamen Librium® auf den Markt gebracht. Im weiteren Verlauf der Forschung sind vor allem Verbindungen mit Lactamstruktur eingeführt worden. Diazepam ist hierbei das bekannteste und auch unter den Handelsnamen Faustan® oder Valium® im Handel. Eine weitere Verwendung finden diese Substanzen als Hypnotika. Vertreter sind hier Nitrazepam, Handelsname Radedorm®. Auch Antikonvulsiva wie etwa Clonazepam (Antelepsin®) oder Sedativa, die vor allem als Tagessedativa Verwendung finden.
Wirkungsweise
Benzodiazepine wirken nur zusammen mit GABA und sind allein nicht in der Lage, den GABAA-Rezeptor zu öffnen. Schwache Transmitter-Antworten werden mehr verstärkt als starke Transmitter-Antworten. Man spricht von einer aktivitätsabhängigen Wirkung (engl.: use dependence). Auch hohe Dosen von Benzodiazepinen verstärken die Maximalwirkung (die theoretisch auch durch GABA allein erreicht werden könnte) nicht. Sie setzen lediglich die GABA-Dosis herab, die zu einer Maximalwirkung führt.
Anwendungsbereiche
- Tranquilizer: Benzodiazepine werden als Tranquilizer zur Behandlung von Angstzuständen eingesetzt.
- Hypnotika: Einige Benzodiazepine wie Nitrazepam werden als Schlafmittel verwendet.
- Antikonvulsiva: Benzodiazepine wie Clonazepam werden zur Behandlung von Epilepsie eingesetzt.
- Sedativa: Benzodiazepine werden als Sedativa, vor allem als Tagessedativa, verwendet.
- Prämedikation: Ferner werden sie als Prämedikation vor Operationen verordnet, damit der Patient entspannt und angstfrei ist.
Risiken und Nebenwirkungen
Bei regelmäßiger Einnahme besteht die Gefahr der Gewöhnung und der Abhängigkeit. Die Anwendung von Benzodiazepinen sollte so kurz wie möglich und die Dosis so gering wie möglich sein. Bei einer Dauerbehandlung sind die Gefahren von Sucht und Abhängigkeit gegen den therapeutischen Nutzen sorgfältig abzuwägen. Die meisten Benzodiazepine sind grundsätzlich nicht zur Dauerbehandlung geeignet. Ausnahmen bilden die antiepileptisch wirksamen Benzodiazepine, welche bei entsprechender Indikationsstellung nicht selten lebenslang eingenommen werden müssen.
Lesen Sie auch: Gehirnaufbau: Eine leicht verständliche Einführung
Benzodiazepinpräparate sind dosisabhängig und je nach Substanz unterschiedlich stark atemdepressiv, d. h. sie dämpfen das Atemzentrum. Eine Vergiftung durch Atemstillstand ist allein beim Missbrauch von Benzodiazepinen dennoch selten, jedoch potenziert sich das Risiko bei gleichzeitigem Alkoholkonsum oder bei gleichzeitiger Gabe anderer ZNS-wirksamer Präparate. Benzodiazepine beeinträchtigen die Reaktionszeit. Zumindest während der ersten Tage einer Einnahme von benzodiazepinhaltigen Arzneimitteln besteht Fahruntüchtigkeit.
Gegenmittel
Flumazenil (Anexate®), ein reversibler, kompetitiver Antagonist, hebt nach einer intravenösen Gabe die Wirkung von Benzodiazepinpräparaten zumindest kurzfristig wieder auf (HWZ etwa 45 min). Die Anwendung ist nicht angezeigt bei Patienten mit Epilepsie, die Benzodiazepine zur Behandlung erhielten.
Rechtliche Aspekte
In Deutschland sind Benzodiazepine teilweise in die Anlage III (verkehrsfähige und verschreibungsfähige Betäubungsmittel) aufgenommen worden. Der Gesetzgeber hat jedoch Höchstmengen pro abgeteilter Form (Tablette, Suppositorium, Ampulle, Volumeneinheit bei Tropfen) zugelassen, bis zu denen die Betäubungsmittel-Verschreibungs-Verordnung nicht gilt („ausgenommene Zubereitungen“). Diese Höchstmengen sind für jeden einzelnen Wirkstoff individuell festgelegt (z.B. 10 mg für Diazepam) und werden bei Bedarf angepasst.
Bromazepam: Ein Beispiel für ein Benzodiazepin
Bromazepam ist ein primär angstlösender und beruhigender Arzneistoff aus der Klasse der Benzodiazepine. Wirkstoffe dieser Klasse zeichnen sich zwar durch eine gute Wirksamkeit aus, können jedoch schnell zu Abhängigkeit führen, weshalb sie zeitlich begrenzt angewendet werden sollten.
Wirkungsweise
Bromazepam hat in therapeutischer Dosierung vor allem angstlösende (anxiolytische) und beruhigende (sedierende) Eigenschaften. Die Wirkung wird durch Bindung an eine für Nervenzellen wichtige Bindungsstelle (Rezeptor), den sogenannten GABA-Rezeptor (gamma-Aminobuttersäure-Rezeptor), ausgelöst.
Anwendungsgebiete
Bromazepam wird Linderung der Symptome von akuten und chronischen Erregungs-, Spannungs- und Angstzuständen eingesetzt. Die Anwendung als Schlafmittel ist aufgrund der langen Wirkdauer nur gerechtfertigt, wenn auch eine beruhigende Wirkung während des Tages gewünscht ist.
Nebenwirkungen
Sehr häufig (bei mehr als einem von zehn Behandelten) kann es zu Nebenwirkungen wie Niedergeschlagenheit, Gedächtnisverlust, Müdigkeit, Schläfrigkeit, Benommenheit, Kopfschmerzen, Konzentrationsstörungen, vermindertem Reaktionsvermögen, Mattigkeit und Überhangeffekten kommen.
Weiterhin besteht die Gefahr des Auftretens „paradoxer“ Reaktionen nach der Einnahme von Bromazepam. Der Patient zeigt nach der Einnahme ein erregtes und aggressives Verhalten, Reizbarkeit, Unruhe, Nervosität, Angstzustände und Schlafstörungen.
Wichtige Hinweise
Bromazepam darf nicht eingenommen werden bei:
- Bekannter Abhängigkeit
- Myasthenia gravis (krankhafte Muskelschwäche)
- Schwerer Atemschwäche (Ateminsuffizienz)
- Schlafapnoe-Syndrom
- Schwerer Leberfunktionsstörung
Bei der gleichzeitigen Einnahme von weiteren im zentralen Nervensystem wirkenden Substanzen kann es zu einer verstärkten Atemunterdrückung und Beruhigung kommen. Dazu zählen Wirkstoffe gegen Schizophrenie und Psychosen, Beruhigungsmittel, Schlafmittel, Antidepressiva, Narkosemittel, Angstlöser, Mittel gegen Krampfanfälle, Allergien-Mittel (Antiallergika) und besonders auch Alkohol.
Nach der Einnahme von Bromazepam besteht eine erhöhte Sturzgefahr, vor allem bei älteren Patienten. Zudem ist eine gesteigerte Unfallgefahr beim Bedienen von schweren Maschinen und Führen von Fahrzeugen zu beachten.