Kaliumiodid
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| Klinische Daten | |
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| Handelsnamen | iOSAT, SSKI, ThyroSafe, ThyroShield, andere |
| AHFS/Drugs.com | Monographie |
| ATC-Code |
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| Rechtlicher Status | |
| Rechtlicher Status |
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| Bezeichnungen | |
IUPAC-Bezeichnung
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| CAS-Nummer | |
| PubChem CID | |
| DrugBank | |
| ChemSpider | |
| UNII | |
| KEGG | |
| ChEBI | |
| ChEMBL | |
| Chemische und physikalische Daten | |
| Formel | IK |
| Molare Masse | 166,0028 g-mol-1 |
| 3D-Modell (JSmol) | |
| Dichte | 3,13 g/cm3 |
| Schmelzpunkt | 681 °C (1.258 °F) |
| Siedepunkt | 1.330 °C (2.430 °F) |
| Löslichkeit in Wasser | 1280 mg/ml (0 °C (32 °F)) 1400 mg/ml (20 °C (68 °F)) 1760 mg/ml (60 °C (140 °F)) 2060 mg/ml (100 °C (212 °F))  
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SMILES
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InChI
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Kaliumjodid ist eine chemische Verbindung, ein Medikament und ein Nahrungsergänzungsmittel. Als Medikament wird es zur Behandlung von Schilddrüsenüberfunktion, in Strahlungsnotfällen und zum Schutz der Schilddrüse bei der Verwendung bestimmter Arten von Radiopharmaka eingesetzt. In den Entwicklungsländern wird es auch zur Behandlung von Sporotrichose und Phycomykose der Haut eingesetzt. Als Nahrungsergänzungsmittel wird es bei Personen eingesetzt, die mit der Nahrung nur wenig Jod aufnehmen. Es wird mündlich verabreicht. ⓘ
Häufige Nebenwirkungen sind Erbrechen, Durchfall, Bauchschmerzen, Hautausschlag und Schwellung der Speicheldrüsen. Weitere Nebenwirkungen sind allergische Reaktionen, Kopfschmerzen, Kropf und Depressionen. Obwohl die Einnahme während der Schwangerschaft das Baby schädigen kann, wird die Verwendung in Strahlungsnotfällen empfohlen. Kaliumjodid hat die chemische Formel KI. Im Handel wird es durch Mischen von Kaliumhydroxid mit Jod hergestellt. ⓘ
Kaliumjodid wird seit mindestens 1820 medizinisch verwendet. Es steht auf der Liste der unentbehrlichen Arzneimittel der Weltgesundheitsorganisation. Kaliumjodid ist als Generikum und rezeptfrei erhältlich. Kaliumjodid wird auch für die Jodierung von Salz verwendet. ⓘ
Kaliumiodid ist das weiße, unter starker Abkühlung sehr leicht in Wasser lösliche Kalium-Salz der Iodwasserstoffsäure. Kaliumiodid wird im Labor zur Herstellung von Iod-Kaliumiodid-Lösung (Lugolsche Lösung) verwendet. Es dient auch zur Herstellung von Silberiodid und zur Produktion von Pharmazeutika. Hingegen ist Iodiertes Speisesalz ein mit Natrium- und Kaliumiodat (KIO3) angereichertes Kochsalz. ⓘ
Medizinische Anwendungen
Nahrungsergänzungsmittel
Kaliumjodid wird als Nahrungsergänzungsmittel in der Tierernährung und auch in der menschlichen Ernährung verwendet. Im letzteren Fall ist es der am häufigsten verwendete Zusatzstoff zur "Jodierung" von Speisesalz (eine Maßnahme der öffentlichen Gesundheit zur Vorbeugung von Jodmangel in Bevölkerungsgruppen, die wenig Meeresfrüchte erhalten). Die Oxidation von Jodid führt zu einem langsamen Verlust des Jodgehalts von Jodsalzen, die zu viel Luft ausgesetzt sind. Das Alkalimetalljodidsalz oxidiert mit der Zeit und unter Einwirkung von überschüssigem Sauerstoff und Kohlendioxid langsam zu Metallcarbonat und elementarem Jod, das dann verdampft. Kaliumjodat (KIO3) wird verwendet, um einigen Salzen Jod hinzuzufügen, damit das Jod nicht durch Oxidation verloren geht. Dextrose oder Natriumthiosulfat werden häufig zu jodiertem Speisesalz hinzugefügt, um Kaliumjodid zu stabilisieren und so den Verlust der flüchtigen Chemikalie zu verringern. ⓘ
Schutz der Schilddrüse
Die Blockade der Jodaufnahme der Schilddrüse mit Kaliumjodid wird bei der nuklearmedizinischen Szintigraphie und der Therapie mit einigen radiojodhaltigen Verbindungen eingesetzt, die nicht auf die Schilddrüse abzielen, wie z. B. Iobenguan (MIBG), das zur Darstellung oder Behandlung von Tumoren des Nervengewebes verwendet wird, oder jodiertes Fibrinogen, das bei Fibrinogen-Scans zur Untersuchung der Blutgerinnung eingesetzt wird. Diese Verbindungen enthalten Jod, jedoch nicht in der Jodidform. Da sie jedoch letztlich in radioaktives Jodid umgewandelt werden können, ist es üblich, nicht-radioaktives Kaliumjodid zu verabreichen, um sicherzustellen, dass das Jodid aus diesen Radiopharmazeutika nicht durch die normale Affinität der Schilddrüse für Jodid sequestriert wird. ⓘ
Die von der U.S. Food and Drug Administration zu diesem Zweck zugelassene Dosierung von Kaliumjodid mit Iobenguan ist wie folgt (pro 24 Stunden): Säuglinge unter 1 Monat 16 mg; Kinder von 1 Monat bis 3 Jahren 32 mg; Kinder von 3 bis 18 Jahren 65 mg; Erwachsene 130 mg. Einige Quellen empfehlen jedoch andere Dosierungsschemata. ⓘ
Nicht alle Quellen sind sich über die notwendige Dauer der Schilddrüsenblockade einig, obwohl man sich über die Notwendigkeit einer Blockade sowohl für szintigraphische als auch therapeutische Anwendungen von Iobenguan einig zu sein scheint. Kommerziell erhältliches Iobenguan ist mit Jod-123 markiert, und die Produktkennzeichnung empfiehlt die Verabreichung von Kaliumjodid 1 Stunde vor der Verabreichung des Radiopharmakons für alle Altersgruppen, während die European Association of Nuclear Medicine (für Iobenguan, das mit beiden Isotopen markiert ist) empfiehlt, die Verabreichung von Kaliumjodid einen Tag vor der Verabreichung des Radiopharmakons zu beginnen und bis zum Tag nach der Injektion fortzusetzen, mit Ausnahme von Neugeborenen, die keine Kaliumjodiddosis nach der Injektion des Radiopharmakons benötigen. ⓘ
Die Produktkennzeichnung für diagnostisches Jod-131-Iobenguan empfiehlt die Verabreichung von Kaliumjodid einen Tag vor der Injektion und 5 bis 7 Tage nach der Verabreichung, um der viel längeren Halbwertszeit dieses Isotops und seiner größeren Gefahr für die Schilddrüse Rechnung zu tragen. Jod-131-Iobenguan zu therapeutischen Zwecken erfordert eine andere Prämedikationsdauer, die 24-48 Stunden vor der Iobenguan-Injektion beginnt und 10-15 Tage nach der Injektion fortgesetzt wird. ⓘ
Nukleare Unfälle
| Alter | KI in mg pro Tag ⓘ |
|---|---|
| Über 12 Jahre alt | 130 |
| 3 - 12 Jahre alt | 65 |
| 1 - 36 Monate alt | 32 |
| < 1 Monat alt | 16 |
1982 genehmigte die US Food and Drug Administration Kaliumjodid zum Schutz der Schilddrüsen vor radioaktivem Jod bei Unfällen oder Spaltungsnotfällen. Bei einem Unfall oder Angriff auf ein Kernkraftwerk oder beim Fallout einer Atombombe können flüchtige Radionuklide als Spaltprodukte freigesetzt werden. Von diesen Produkten sind 131
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(Jod-131) eines der häufigsten und besonders gefährlich für die Schilddrüse, da es zu Schilddrüsenkrebs führen kann. Wenn der Körper vor der Exposition mit einer Quelle stabilen Jodids gesättigt wird, wird eingeatmetes oder aufgenommenes 131
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ausgeschieden, was die Aufnahme von Radiojod durch die Schilddrüse verhindert. Laut einer Studie aus dem Jahr 2000 "kann die Verabreichung von KI bis zu 48 Stunden vor der 131
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Exposition verabreicht wird, kann die Aufnahme durch die Schilddrüse fast vollständig blockieren und somit die von der Schilddrüse absorbierte Dosis stark reduzieren. Allerdings hat die Verabreichung von KI 96 Stunden oder mehr vor der 131
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Exposition hat jedoch keine signifikante Schutzwirkung. Im Gegensatz dazu führt die Verabreichung von KI nach der Radiojod-Exposition zu einem geringeren und rasch abnehmenden Blockadeeffekt. Für eine optimale Vorbeugung muss KI täglich verabreicht werden, bis das Risiko einer signifikanten Exposition gegenüber Radiojod durch Einatmen oder Verschlucken nicht mehr besteht. ⓘ
Eine Notfalldosis von 130 Milligramm Kaliumjodid liefert 100 mg Jodid (die anderen 30 mg sind das Kalium in der Verbindung), was etwa 700-mal höher ist als der normale Nährstoffbedarf (siehe empfohlene Tagesdosis) für Jod, der für einen Erwachsenen bei 150 Mikrogramm (0,15 mg) Jod (als Jodid) pro Tag liegt. Eine typische Tablette wiegt 160 mg, davon 130 mg Kaliumjodid und 30 mg Hilfsstoffe, wie z. B. Bindemittel. ⓘ
Kaliumiodid kann weder vor anderen Mechanismen der Strahlenvergiftung noch vor schmutzigen Bomben schützen, die andere Radionuklide als die des Jods produzieren. ⓘ
Das im Jodsalz enthaltene Kaliumjodid ist für diesen Zweck nicht ausreichend. Eine wahrscheinlich tödliche Dosis Salz (mehr als ein Kilogramm) wäre erforderlich, um dem Kaliumiodid in einer Tablette zu entsprechen. ⓘ
Die Weltgesundheitsorganisation empfiehlt keine KI-Prophylaxe für Erwachsene über 40 Jahre, es sei denn, die Strahlendosis von inhaliertem Radiojod bedroht die Schilddrüsenfunktion, da die KI-Nebenwirkungen mit dem Alter zunehmen und die schützende Wirkung von KI übersteigen können; "... es sei denn, die durch Inhalation auf die Schilddrüse einwirkende Strahlendosis steigt auf ein Niveau, das die Schilddrüsenfunktion bedroht, d. h. in der Größenordnung von etwa 5 Gy. Solche Strahlungsdosen treten nicht weit entfernt von einem Unfallort auf". ⓘ
Das U.S. Department of Health and Human Services formulierte zwei Jahre später: "Die Anpassung der KI-Dosis (Kaliumjodid) nach unten nach Altersgruppen, basierend auf Überlegungen zur Körpergröße, folgt dem Prinzip der minimalen effektiven Dosis. Die empfohlene (tägliche) Standarddosis von KI ist für alle Kinder im Schulalter gleich (65 mg). Jugendliche, die sich der Erwachsenengröße nähern (d. h. >70 kg), sollten jedoch die volle Erwachsenendosis (130 mg) erhalten, um die Radiojodaufnahme der Schilddrüse maximal zu blockieren. Neugeborene sollten idealerweise die niedrigste Dosis (16 mg) von KI erhalten. ⓘ
SSKI (d. h. die "gesättigte KI-Lösung" anstelle von Tabletten) kann in Notfällen mit Radiojodkontamination (d. h. bei nuklearen Unfällen) verwendet werden, um die Aufnahme von Radiojod durch die Schilddrüse zu "blockieren", und zwar in einer Dosis von zwei Tropfen SSKI pro Tag für einen Erwachsenen. Dies ist nicht dasselbe wie die Blockierung der Schilddrüsenhormonausschüttung, für die die Erwachsenendosis anders (und tatsächlich um den Faktor 7 oder 8 höher) ist und für die KI-Strahlenschutzpillen (keine übliche medizinische Behandlungsform von KI) normalerweise nicht in Apotheken erhältlich sind oder normalerweise in Krankenhäusern oder von Ärzten verwendet werden. Obwohl die beiden Formen von Kaliumjodid vollständig austauschbar sind, wird in der Praxis normalerweise die SSKI-Lösung, die die historische medizinische Form von hochdosiertem Jod ist, für alle medizinischen Zwecke außer der Radiojodprophylaxe verwendet. Zum Schutz der Schilddrüse vor einer Kontamination mit Radiojod (Jod-131) wird, sofern verfügbar, die bequeme Standard-KI-Pille mit 130 mg verwendet. Wie bereits erwähnt, können zu diesem Zweck auch zwei Tropfen SSKI (die der Dosis einer KI-Tablette entsprechen) verwendet werden, wenn die Tabletten nicht verfügbar sind. ⓘ
Nebenwirkungen
Bei der Verschreibung von hohen Kaliumiodid- und Jodatdosen ist Vorsicht geboten, da ihre unnötige Einnahme Zustände wie das Jod-Basedow-Phänomen hervorrufen, eine Schilddrüsenüberfunktion und eine Schilddrüsenunterfunktion auslösen und/oder verschlimmern und zu vorübergehenden oder sogar dauerhaften Schilddrüsenerkrankungen führen kann. Es kann auch Sialadenitis (eine Entzündung der Speicheldrüse), Magen-Darm-Störungen und Hautausschläge verursachen. Kaliumjodid wird auch nicht empfohlen für Menschen mit Dermatitis herpetiformis und hypokomplementärer Vaskulitis - Erkrankungen, die mit dem Risiko einer Jodempfindlichkeit verbunden sind. ⓘ
In einigen Fällen wurde berichtet, dass die Behandlung mit Kaliumjodid aufgrund seiner stimulierenden Wirkung auf die Speichelproduktion zu einer Schwellung der Ohrspeicheldrüse (eine der drei Drüsen, die Speichel absondern) führt. ⓘ
Eine gesättigte KI-Lösung (SSKI) wird in der Regel bei Erwachsenen mehrmals täglich oral verabreicht (5 Tropfen SSKI entsprechen 1⁄3 ml), um die Schilddrüse an der Ausscheidung von Schilddrüsenhormonen zu hindern; gelegentlich wird diese Dosis auch verwendet, wenn Jodid als Expektorans eingesetzt wird (die Gesamtdosis beträgt etwa ein Gramm KI pro Tag für einen Erwachsenen). Die für die 131
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Aufnahmeblockade verwendet werden, sind niedriger und reichen von 100 mg pro Tag für einen Erwachsenen bis zu weniger für Kinder (siehe Tabelle). Alle diese Dosen sollten mit der weitaus geringeren Joddosis verglichen werden, die in der normalen Ernährung benötigt wird und die nur 150 μg pro Tag beträgt (150 Mikrogramm, nicht Milligramm). ⓘ
Bei Höchstdosen und manchmal auch bei sehr viel niedrigeren Dosen können zu den Nebenwirkungen von Jodid, das aus medizinischen Gründen in einer Dosis verabreicht wird, die das Tausendfache des normalen Nahrungsbedarfs beträgt, gehören: Akne, Appetitlosigkeit oder Magenverstimmung (vor allem in den ersten Tagen, wenn sich der Körper an das Medikament gewöhnt). Schwerwiegendere Nebenwirkungen, die die Benachrichtigung eines Arztes erfordern, sind: Fieber, Schwäche, ungewöhnliche Müdigkeit, Schwellungen im Hals oder Rachen, wunde Stellen im Mund, Hautausschlag, Übelkeit, Erbrechen, Magenschmerzen, unregelmäßiger Herzschlag, Taubheit oder Kribbeln in den Händen oder Füßen oder ein metallischer Geschmack im Mund. ⓘ
Im Falle einer Radiojodfreisetzung hätte die prophylaktische Einnahme von Kaliumjodid, sofern verfügbar, oder sogar Jodat zu Recht Vorrang vor der Verabreichung von Perchlorat und wäre die erste Verteidigungslinie zum Schutz der Bevölkerung vor einer Radiojodfreisetzung. Sollte es jedoch zu einer Radiojodfreisetzung kommen, die so massiv und weit verbreitet ist, dass sie mit den begrenzten Vorräten an Jodid- und Jodat-Prophylaxe-Medikamenten nicht kontrolliert werden kann, dann würde der Zusatz von Perchlorat-Ionen zur Wasserversorgung oder die Verteilung von Perchlorat-Tabletten als billige, wirksame zweite Verteidigungslinie gegen die krebserregende Bioakkumulation von Radiojod dienen. ⓘ
Die Einnahme von Goitrogen-Arzneimitteln ist, ähnlich wie Kaliumjodid, auch nicht ohne Gefahren, wie z.B. Hypothyreose. In all diesen Fällen überwiegt jedoch trotz der Risiken der prophylaktische Nutzen einer Intervention mit Jodid, Jodat oder Perchlorat das ernsthafte Krebsrisiko durch Radiojod-Bioakkumulation in Regionen, in denen die Umwelt ausreichend mit Radiojod kontaminiert ist. ⓘ
Kaliumjodid in seiner Rohform ist leicht reizend und sollte mit Handschuhen angefasst werden. Eine chronische Überexposition kann negative Auswirkungen auf die Schilddrüse haben. Kaliumjodid ist möglicherweise teratogen. ⓘ
Industrielle Verwendungen
KI wird zusammen mit Silbernitrat zur Herstellung von Silberjodid (AgI) verwendet, einer wichtigen Chemikalie in der Filmfotografie. KI ist ein Bestandteil einiger Desinfektionsmittel und Chemikalien zur Haarbehandlung. KI wird auch als Fluoreszenzlöschmittel in der biomedizinischen Forschung verwendet, eine Anwendung, die sich die Kollisionslöschung von fluoreszierenden Substanzen durch das Iodidion zunutze macht. Bei mehreren Fluorophoren führt die Zugabe von KI in μM-mM-Konzentrationen jedoch zu einem Anstieg der Fluoreszenzintensität, und Iodid wirkt als Fluoreszenzverstärker. ⓘ
Kaliumiodid ist zusammen mit Iod ein Bestandteil des Elektrolyten von farbstoffsensibilisierten Solarzellen (DSSC). ⓘ
Kaliumiodid findet seine wichtigsten Anwendungen in der organischen Synthese vor allem bei der Herstellung von Aryliodiden in der Sandmeyer-Reaktion, ausgehend von Arylaminen. Aryljodide werden wiederum verwendet, um Arylgruppen durch nukleophile Substitution an andere organische Verbindungen zu binden, wobei das Jodidion als Abgangsgruppe dient. ⓘ
Chemie
Kaliumiodid ist eine ionische Verbindung, die sich aus folgenden Ionen zusammensetzt: K+I-. Es kristallisiert in der Natriumchloridstruktur. Es wird industriell durch Behandlung von KOH mit Iod hergestellt. ⓘ
Es handelt sich um ein weißes Salz, das mit einer Produktion von etwa 37.000 Tonnen im Jahr 1985 die kommerziell bedeutendste Jodidverbindung darstellt. Es nimmt weniger leicht Wasser auf als Natriumjodid und lässt sich daher leichter verarbeiten. ⓘ
Gealterte und unreine Proben sind aufgrund der langsamen Oxidation des Salzes zu Kaliumcarbonat und elementarem Jod gelb.
- 4 KI + 2 CO2 + O2 → 2 K2CO3 + 2 I2 ⓘ
Anorganische Chemie
Da das Iodid-Ion ein leichtes Reduktionsmittel ist, wird I- durch starke Oxidationsmittel wie Chlor leicht zu I2 oxidiert:
- 2 KI(aq) + Cl2(aq) → 2 KCl(aq) + I2(aq)
Diese Reaktion wird bei der Isolierung von Jod aus natürlichen Quellen eingesetzt. Luft oxidiert Iodid, wie die Beobachtung eines violetten Extrakts zeigt, wenn gealterte KI-Proben mit Dichlormethan gespült werden. Jodwasserstoffsäure (HI), die unter sauren Bedingungen gebildet wird, ist ein stärkeres Reduktionsmittel. ⓘ
Wie andere Iodidsalze bildet auch KI in Verbindung mit elementarem Iod I3-.
- KI(aq) + I2(s) → KI3(aq)
Im Gegensatz zu I2 können I3-Salze gut wasserlöslich sein. Durch diese Reaktion wird Jod in Redoxtitrationen verwendet. Wässriges KI3, "Lugolsche Lösung", wird als Desinfektionsmittel und als Ätzmittel für Goldoberflächen verwendet. ⓘ
Kaliumiodid und Silbernitrat werden zur Herstellung von Silber(I)-Iodid verwendet, das für fotografische Hochgeschwindigkeitsfilme und zum Wolkenimpfen eingesetzt wird:
Organische Chemie
KI dient als Jodidquelle in der organischen Synthese. Eine nützliche Anwendung ist die Herstellung von Aryliodiden aus Arendiazoniumsalzen. ⓘ
KI kann als Iodidquelle auch als nukleophiler Katalysator für die Alkylierung von Alkylchloriden, -bromiden oder -mesylaten dienen. ⓘ
Geschichte
Kaliumjodid wird seit mindestens 1820 medizinisch verwendet. Zu den frühesten Anwendungen gehörte die Behandlung der Syphilis. ⓘ
Tschernobyl
Der Wert von Kaliumiodid (KI) als Strahlenschutzmittel (Schilddrüsenblocker) wurde nach der Reaktorkatastrophe von Tschernobyl im April 1986 nachgewiesen. Eine gesättigte Lösung von Kaliumjodid (SSKI) wurde 10,5 Millionen Kindern und 7 Millionen Erwachsenen in Polen als vorbeugende Maßnahme gegen die Anreicherung von radioaktivem 131
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in der Schilddrüse verabreicht. ⓘ
Es gibt unterschiedliche Berichte darüber, ob die Menschen in der unmittelbaren Umgebung von Tschernobyl den Zusatzstoff erhalten haben. Die US Nuclear Regulatory Commission (NRC) berichtete jedoch: "Tausende von Messungen der Aktivität von I-131 (radioaktivem Jod) ... deuten darauf hin, dass die beobachteten Werte niedriger waren, als zu erwarten gewesen wäre, wenn diese prophylaktische Maßnahme nicht ergriffen worden wäre. Die Verwendung von KI...wurde bei 97 % der getesteten Evakuierten mit einem zulässigen Jodgehalt nachgewiesen." ⓘ
Im Laufe der Zeit haben Menschen, die in bestrahlten Gebieten lebten, in denen KI nicht zur Verfügung stand, Schilddrüsenkrebs in epidemischem Ausmaß entwickelt, weshalb die US-amerikanische Food and Drug Administration (FDA) berichtete: "Die Daten zeigen deutlich die Risiken der Schilddrüsenstrahlung... KI kann verwendet werden, um einen sicheren und wirksamen Schutz gegen Schilddrüsenkrebs durch Strahlung zu bieten. ⓘ
Tschernobyl zeigte auch, dass die Notwendigkeit, die Schilddrüse vor Strahlung zu schützen, größer war als erwartet. Innerhalb von zehn Jahren nach dem Unfall wurde deutlich, dass die durch freigesetztes radioaktives Jod verursachten Schilddrüsenschäden praktisch die einzige messbare gesundheitliche Beeinträchtigung waren. Wie die NRC berichtet, ergaben Studien nach dem Unfall, dass "bis 1996 mit Ausnahme von Schilddrüsenkrebs kein Anstieg der Raten anderer Krebsarten, einschließlich Leukämie, in der ... Bevölkerung bestätigt wurde, die auf die Freisetzungen durch den Unfall zurückgeführt wurden." ⓘ
Ebenso wichtig für die Frage der KI ist jedoch die Tatsache, dass die Freisetzung von Radioaktivität kein "lokales" Ereignis ist. Forscher der Weltgesundheitsorganisation haben die an Krebs erkrankten Einwohner von Tschernobyl genau lokalisiert und gezählt und mussten mit Erschrecken feststellen, dass "der Anstieg der Inzidenz [von Schilddrüsenkrebs] bis zu 500 km vom Unfallort entfernt dokumentiert wurde... signifikante Dosen von radioaktivem Jod können Hunderte von Kilometern vom Standort entfernt auftreten, jenseits von Notfallplanungszonen." Folglich waren weit mehr Menschen als erwartet von der Strahlung betroffen, was die Vereinten Nationen im Jahr 2002 zu der Feststellung veranlasste, dass "die Zahl der Menschen mit Schilddrüsenkrebs ... die Erwartungen übertroffen hat. Es wurden bereits über 11.000 Fälle gemeldet." ⓘ
Nagasaki
Diese Ergebnisse stimmen mit Studien über die Auswirkungen früherer Radioaktivitätsfreisetzungen überein. Im Jahr 1945 waren Millionen von Japanern der Strahlung von Kernwaffen ausgesetzt, und die Auswirkungen sind immer noch messbar. Heute hat fast die Hälfte (44,8 %) der untersuchten Überlebenden von Nagasaki eine nachweisbare Schilddrüsenerkrankung. In einem Leitartikel des Journal of the American Medical Association heißt es: "Es ist bemerkenswert, dass eine biologische Wirkung einer einzigen kurzen Umweltexposition, die fast 60 Jahre zurückliegt, immer noch vorhanden ist und nachgewiesen werden kann. ⓘ
Kernwaffentests
Die Entwicklung von Schilddrüsenkrebs bei den Bewohnern des Nordpazifiks aufgrund von radioaktivem Fallout nach den Kernwaffentests der Vereinigten Staaten in den 1950er Jahren (auf Inseln, die fast 200 Meilen windabwärts von den Tests liegen) waren ausschlaggebend für die Entscheidung der FDA im Jahr 1978, die Verfügbarkeit von KI zum Schutz der Schilddrüse für den Fall einer Freisetzung aus einem kommerziellen Kernkraftwerk oder einem waffenbedingten nuklearen Zwischenfall zu beantragen. Die FDA stellte fest, dass die Wirksamkeit von KI "praktisch vollständig" war, und stellte fest, dass Jod in Form von KI anderen Formen, einschließlich Jodat (KIO3), in Bezug auf Sicherheit, Wirksamkeit, Fehlen von Nebenwirkungen und schnelles Einsetzen der Wirkung deutlich überlegen war. ⓘ
Fukushima
Am 16. März 2011 wurde berichtet, dass Mitglieder des Flugpersonals der US-Marine, die in einem Umkreis von 70 Seemeilen um das durch das Erdbeben (Stärke 8,9/9,0) und den darauf folgenden Tsunami am 11. März 2011 beschädigte Kernkraftwerk Fukushima Daiichi flogen, vorbeugend Kaliumiodidtabletten erhielten. Die Maßnahmen wurden als Vorsichtsmaßnahme betrachtet, und das Pentagon erklärte, dass keine US-Streitkräfte Anzeichen einer Strahlenvergiftung gezeigt hätten. Am 20. März wies die US-Marine das Personal in einem Umkreis von 100 Meilen um den Reaktor an, die Tabletten einzunehmen. ⓘ
Die Niederlande
In den Niederlanden befindet sich das zentrale Lager für Jodtabletten in Zoetermeer, in der Nähe von Den Haag. Im Jahr 2017 verteilte die niederländische Regierung Jodtabletten an Hunderttausende von Einwohnern, die in einer bestimmten Entfernung von Kernkraftwerken wohnten und einige andere Kriterien erfüllten. ⓘ
Belgien
Ab 2020 werden Kaliumiodidtabletten für alle Einwohner in allen Apotheken des Landes kostenlos zur Verfügung gestellt. ⓘ
Formulierungen
Drei Unternehmen (Anbex, Inc., Fleming Co. und Recipharm of Sweden) haben die strengen FDA-Anforderungen für die Herstellung und Prüfung von KI erfüllt und bieten Produkte (IOSAT, ThyroShield bzw. ThyroSafe) an, die käuflich erworben werden können. Im Jahr 2012 verkaufte Fleming Co. alle seine Produktrechte und seine Produktionsstätte an andere Unternehmen und existiert nicht mehr. ThyroShield wird derzeit nicht produziert. Die schwedische Produktionsstätte für Thyrosafe, eine halbstarke Kaliumiodidtablette zum Schutz der Schilddrüse vor Strahlung, wurde in der geheimen US-Initiative für kritische Auslandsabhängigkeiten von 2008 erwähnt, die 2010 von Wikileaks veröffentlicht wurde. ⓘ
Kaliumiodidtabletten werden für Notfälle im Zusammenhang mit der Blockade der Radiojodaufnahme geliefert, einer häufigen Form der Strahlenvergiftung aufgrund der Umweltkontamination durch das kurzlebige Spaltprodukt 131
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. Kaliumjodid kann auch pharmazeutisch bei Schilddrüsensturm verabreicht werden. ⓘ
Aus den oben genannten Gründen werden therapeutische SSKI-Tropfen oder 130-mg-KI-Tabletten, wie sie bei Kernspaltungsunfällen verwendet werden, nicht als Nahrungsergänzungsmittel eingesetzt, da ein SSKI-Tropfen oder eine Notfalltablette für den Nuklearbereich 300- bis 700-mal mehr Jod liefert als der tägliche Nahrungsbedarf eines Erwachsenen. Spezielle Jodidtabletten, die 0,15 mg (150 Mikrogramm (μg)) Jodid aus KI oder aus verschiedenen anderen Quellen (z. B. Seetangextrakt) enthalten, werden als Nahrungsergänzungsmittel vermarktet, sind aber nicht mit den wesentlich höher dosierten pharmazeutischen Präparaten zu verwechseln. ⓘ
Kaliumjodid kann bequem als gesättigte Lösung, abgekürzt SSKI, zubereitet werden. Diese Methode zur Bereitstellung von Kaliumiodid erfordert keine Methode zum Abwiegen des Kaliumiodids, so dass sie in einer Notfallsituation verwendet werden kann. KI-Kristalle werden einfach so lange in Wasser gegeben, bis sich kein KI mehr auflöst und sich stattdessen am Boden des Behälters absetzt. Bei reinem Wasser hängt die Konzentration von KI in der Lösung nur von der Temperatur ab. Kaliumiodid ist in Wasser sehr gut löslich, so dass SSKI eine konzentrierte KI-Quelle ist. Bei 20 Grad Celsius beträgt die Löslichkeit von KI 140-148 Gramm pro 100 Gramm Wasser. Da sich die Volumina von KI und Wasser ungefähr addieren, enthält die resultierende SSKI-Lösung etwa 1,00 Gramm (1000 mg) KI pro Milliliter (mL) Lösung. Dies entspricht 100 % Gewicht/Volumen (beachten Sie die Einheiten der Massenkonzentration) von KI (ein Gramm KI pro mL Lösung), was möglich ist, weil SSKI eine wesentlich höhere Dichte als reines Wasser hat - etwa 1,67 g/mL. Da KI zu etwa 76,4 Gewichtsprozent aus Jodid besteht, enthält SSKI etwa 764 mg Jodid pro mL. Diese Jodidkonzentration ermöglicht die Berechnung der Jodiddosis pro Tropfen, wenn man die Anzahl der Tropfen pro Milliliter kennt. Bei SSKI, einer Lösung, die zähflüssiger als Wasser ist, geht man von 15 Tropfen pro ml aus; die Jodiddosis beträgt also etwa 51 mg pro Tropfen. Sie wird üblicherweise auf 50 mg pro Tropfen gerundet. ⓘ
Der Begriff SSKI wird auch verwendet, insbesondere von Apothekern, um sich auf eine von der USP vorbereitete Lösungsformel zu beziehen, die durch Zugabe von KI zu Wasser hergestellt wird, um eine Lösung mit 1000 mg KI pro mL Lösung (100 Gew.-%/Volumen KI-Lösung) herzustellen, die der durch Sättigung hergestellten Konzentration von SSKI sehr nahe kommt. Diese Lösung ist im Wesentlichen mit der durch Sättigung hergestellten SSKI austauschbar und enthält ebenfalls etwa 50 mg Iodid pro Tropfen. ⓘ
- Gesättigte Kaliumjodidlösungen können eine Notfallbehandlung bei Schilddrüsenüberfunktion (so genannter Schilddrüsensturm) sein, da hohe Jodidmengen die Thyroxinsekretion der Schilddrüse vorübergehend unterdrücken. Die Behandlung beginnt in der Regel mit einer Ladedosis, dann dreimal täglich 1⁄3 ml SSKI (5 Tropfen oder 250 mg Jod als Jodid).
- Jodidlösungen, die aus einigen Tropfen SSKI in Getränken hergestellt werden, wurden auch als Expektorantien verwendet, um den Wassergehalt der Atemwegssekrete zu erhöhen und einen wirksamen Husten zu fördern.
- SSKI wurde als topische Behandlung für Sporotrichose vorgeschlagen, aber es wurden keine Studien durchgeführt, um die Wirksamkeit oder die Nebenwirkungen einer solchen Behandlung zu bestimmen.
- Kaliumjodid wurde zur symptomatischen Behandlung von Patienten mit Erythema nodosum bei persistierenden Läsionen, deren Ursache unbekannt ist, eingesetzt. Es wurde in Fällen von Erythema nodosum in Verbindung mit Morbus Crohn eingesetzt.
- Aufgrund seines hohen Kaliumgehalts ist SSKI extrem bitter und wird nach Möglichkeit in einem Würfelzucker oder einem kleinen Stück Brot verabreicht. Es kann auch in viel größere Mengen von Säften gemischt werden.
- Weder SSKI noch KI-Tabletten werden als Nahrungsergänzungsmittel verwendet, da der Bedarf an Jod in der Nahrung nur 150 Mikrogramm (0,15 mg) Jodid pro Tag beträgt. Ein Tropfen SSKI liefert also das 50/0,15 = 333-fache des täglichen Jodbedarfs, eine handelsübliche KI-Tablette das Doppelte. ⓘ
Synthese
Zur Synthese von Kaliumiodid reagiert Kalilauge mit Iod:
Durch Glühen des Iodid-Iodat-Gemisches mit Kohle lässt sich auch das Kaliumiodat (KIO3) zu Kaliumiodid reduzieren:
Sehr reines Kaliumiodid erhält man aus Kaliumhydrogencarbonat mit Iodwasserstoffsäure. ⓘ
Eigenschaften
Die Standardbildungsenthalpie von Kaliumiodid beträgt ΔHf0 = −328 kJ/mol. ⓘ
Kalium enthält zu 0,0118 % das Isotop 40K, dieses liefert 7343 Bq pro Kilogramm KI, davon sind 89,28 % Betastrahlung und 10,72 % Gammastrahlung mit 1,46083 MeV. ⓘ
Verwendung
Analytik
In der klassischen analytischen Chemie wird Kaliumiodid zum qualitativen Nachweis von Blei als Blei(II)-iodid verwendet, nachdem jenes in der Salzsäuregruppe abgetrennt wurde. Es wird auch zur quantitativen Analyse in der Iodometrie als Titrator (Maßlösung) bei der Titration von Kupfer benötigt. ⓘ
Kaliumiodid-Stärke-Papier gestattet den unspezifischen Nachweis vieler gelöster oder gasförmiger Oxidationsmittel. Zur Untersuchung von Gasen wird es angefeuchtet. Oxidationsmittel oxidieren das Iodid zum Iod, welches mit Stärke die bekannte dunkle Einlagerungsverbindung ergibt. Erfasst werden unter anderem: Ozon, Stickoxide, Wasserstoffperoxid, organische Peroxide, Chlor, Brom. ⓘ
Zur quantitativen Erfassung von Ozon in der Außenluft wird das Kaliumiodid-Verfahren verwendet: Ozon reagiert in wässriger Lösung mit Kaliumiodid unter Freisetzung von Iod und O2. Die Extinktion der Iodlösung ist ein Maß für die Ozonkontration der Probenluft, die durch die Kaliumiodidlösung geleitet wurde. ⓘ
Strahlenschutz
Kaliumiodid hat auch im Strahlenschutz eine Bedeutung. In Form von Tabletten (umgangssprachlich als „Iodtabletten“ bezeichnet) wird Kaliumiodid bei Unfällen in kerntechnischen Anlagen vorbeugend verabreicht. Die durch das Kaliumiodid bewirkte Iodblockade führt zu einer Verminderung der Aufnahme radioaktiven Iods (131I) in die Schilddrüse um den Faktor 90 und darüber. Die Iodblockade sollte möglichst schon vor der Aufnahme des radioaktiven Iods erfolgen, spätestens jedoch innerhalb von zwei Stunden danach. Bei späterer Einnahme kann Kaliumiodid immerhin noch die Verweildauer des Radioiods im Körper verkürzen. Jedoch sollte eine Erstanwendung nicht später als einen Tag nach der Aufnahme von radioaktivem Iod erfolgen, da sonst dessen Ausscheidung verzögert und die Verweildauer im Körper erhöht wird. ⓘ
In der Schweiz wird Kaliumiodid präventiv an die Bevölkerung im Umkreis von 50 Kilometer um Kernkraftwerke abgegeben (auch an über 45-Jährige). Das schweizerische Bundesamt für Gesundheit ordnet bei einem Unglücksfall die Einnahme der Kaliumiodidtabletten über Sirenenalarm und Radiomitteilungen an. ⓘ
In ganz Österreich werden Kaliumiodid-Tabletten in Schulen, Apotheken, bei hausapothekenführenden Allgemeinmedizinern und Krankenhäusern bevorratet. Bei einer konkreten Anordnung des Gesundheitsministeriums ist die Abgabe kostenlos. ⓘ
In Deutschland sind Iodtabletten in der notwendigen Dosierung rezeptfrei über die Apotheke zu beziehen. Jedoch muss klar zwischen Iodidtabletten (Dosierung meist 100–200 µg Iodid), welche bei Iodmangel und Schilddrüsenerkrankungen eingesetzt werden und speziellen Notfalltabletten, welche die erforderliche Wirkstoffmenge (ca. 50 mg Iodid) enthalten, unterschieden werden. Für die Iodblockade sind nur die Notfalltabletten geeignet, da sie die notwendige Menge Iodid für die Notfalleinnahme beinhalten. Deutsche Energieversorger haben im Jahr 2004 für den Unglücksfall 137 Millionen Tabletten bestellt. Wie und zu welchem Zeitpunkt diese Tabletten ausgegeben werden, liegt in der Verantwortung der Länder. Die Kaliumiodid-Tabletten werden in der Regel bei Gemeinden im Umkreis kerntechnischer Anlagen vorgehalten, um im Katastrophenfall an die Bevölkerung ausgegeben zu werden. ⓘ
In Abhängigkeit von der zu erwartenden Dosis sollten über behördliche Anordnung Kaliumiodidtabletten einnehmen:
- Kinder und Jugendliche
- Schwangere und Stillende
- Erwachsene bis 45 Jahren
Für die Gruppe der über 45-Jährigen wird die Einnahme von Kaliumiodidtabletten in der Regel nicht in Betracht gezogen, da das Risiko zur Auslösung einer Schilddrüsenüberfunktion überwiegend größer eingeschätzt wird als der positive Effekt des Schutzes vor der Strahlenbelastung. Der Grund liegt in einer erhöhten Iod-Empfindlichkeit dieser Altersgruppe, die in ihrer Kindheit und Jugend – vor Einführung der Speisesalziodierung im Jahr 1963 – teilweise unter Iodmangel gelitten hat. Bei den übrigen Altersgruppen besteht diese erhöhte Empfindlichkeit nicht. Der IPPNW empfiehlt auch die Anwendung der Iodblockade bei über 40-Jährigen. ⓘ
Die Schweiz führte – nach lokalen Versuchen – 1922 die erste flächendeckende Salz-Iodierung ein und übernahm damit eine Pionierrolle. Seit damals fügen die Schweizer Rheinsalinen im Auftrag der Behörden dem Speisesalz Kaliumiodid bei. ⓘ
Als Eingreifrichtwerte gelten gemäß Empfehlung der Weltgesundheitsorganisation eine Organdosis von 50 Millisievert für Kinder bis 12 Jahre und Schwangere beziehungsweise 250 Millisievert für Jugendliche und Erwachsene von 13 bis 40 Jahren. ⓘ
Kaliumiodidtabletten sind keine universell wirksamen „Strahlenschutztabletten“. Sie schützen bei zeitgerechter Einnahme nur die Schilddrüse vor Radioiod, das durch Atmung oder Nahrung in den Körper gelangt. Sie schützen nicht gegen andere radioaktive Substanzen und nicht gegen direkte Strahlung, die von außen auf den Körper einwirkt. Zusätzlich erforderliche Schutzmaßnahmen (z. B. vorübergehender Aufenthalt in geschlossenen Räumen, Nahrungsmittelkontrolle, Dekontamination) werden dadurch keineswegs überflüssig. ⓘ
Iodtabletten sollten nur auf Anweisung der Behörden eingenommen werden, da sie in dieser hohen Dosierung starke Nebenwirkungen haben können, namentlich Herzrasen, Schwitzen, Zittrigkeit, Gewichtsabnahme, Unruhe und Verdauungsstörungen. ⓘ