PharmaWiki - Stickstoff

Stickstoff

Stickstoff (N) ist ein farb- und geruchloses Gas, das in der Luft zu über 78 % enthalten ist. Stickstoff kommt in vielen Biomolekülen vor und ist für das Leben auf der Erde essenziell. Er gehört zu den chemischen Elementen, die am häufigsten in pharmazeutischen Wirkstoffen enthalten sind.

synonym: Nitrogenium PhEur, Nitrogen, N, N2, Azote, E 941

Produkte

Stickstoff ist unter anderem als komprimiertes Gas in Druckgasflaschen und als Flüssigkeit in Kryobehältern im Handel.

Struktur und Eigenschaften

Stickstoff (N, Atommasse: 14.0 u) ist ein farb- und geruchloses Gas, das in der Luft zu über 78 % enthalten ist. Er ist ein chemisches Element aus der Gruppe der Nichtmetalle mit der Ordnungszahl 7. Stickstoff hat 5 Valenzelektronen, mit denen er Bindungen eingehen kann. Der Siedepunkt liegt bei −196 °C.

Stickstoff kommt zum Beispiel in Aminen, im Ammoniak, in vielen Heterozyklen, in der Salpetersäure, in Nitraten (Salpeter) und vielen wichtigen und essenziellen Biomolekülen (z.B. in Nukleinsäuren, Aminosäuren, Proteinen und Neurotransmittern) vor. Es ist auch in vielen Stoffwechselendprodukten enthalten, die mit dem Urin ausgeschieden werden (z.B. Harnstoff, Harnsäure, Kreatinin).

In der Luft ist Stickstoff diatomar als Distickstoff (N₂) resp. N≡N mit einer Dreifachbindung enthalten.

Wortbestandteile in chemischen Strukturen wie „Azo“, „Az“ und „Azin“ beziehen sich auf Stickstoff. Sie leiten sich von „Azote“ (Stickstoff) ab.

Stickstoff und Stickstoffverbindungen. Von links nach rechts: Stickstoff, Ammoniak, Salpetersäure, Phenylalanin, Kaliumnitrat, Stickstoffmonoxid, Lachgas, Pyridin, Purin, Serotonin, Omeprazol, Metformin

Anwendungsgebiete

Stickstoff ist in zahlreichen pharmazeutischen Wirkstoffen enthalten. Ein wichtiger Grund dafür ist, dass Stickstoffverbindungen als Wasserstoffbrücken-Akzeptoren und -Donoren fungieren können. Dies ist für die Interaktion mit den Drug Targets von grosser Bedeutung. Für die Pharmakokinetik spielt es ferner eine wichtige Rolle, dass Stickstoff abhängig vom pH-Wert protoniert und deprotoniert vorliegen kann.

Zu den weiteren Anwendungsgebiete gehören (Auwahl):

Als Lebensmittelzusatzstoff, zum Beispiel als Schutzgas (E 941).
Flüssig als Kältemittel, zum Beispiel zur Kryokonservierung und für die Kryotherapie.
Stickstoff ist in vielen Düngemitteln enthalten.
Für die Sterbehilfe (Sterbekapseln).

Unerwünschte Wirkungen

Stickstoff ist atoxisch. Er kann allerdings bei hohen Konzentrationen aufgrund der Verdrängung von Sauerstoff zu einer Erstickung führen. Flüssiger Stickstoff verursacht aufgrund der tiefen Temperatur Erfrierungen.

siehe auch

Medizinische Gase, Gase

Literatur

Arzneimittel-Fachinformation (CH)
Europäisches Arzneibuch PhEur
Fachliteratur
Lehrbücher der Chemie
Lexika der Lebensmitteltechnologie

Autor

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