Nicotinamid

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Nicotinamid ⓘ
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Klinische Daten
Aussprache/ˌnaɪəˈsɪnəˌmaɪd/, /ˌnɪkəˈtɪnəmaɪd/
Andere Namen3-Pyridincarboxamid
Niacinamid
Nicotinsäureamid
Vitamin PP
Nikotinsäureamid
Vitamin B3
AHFS/Drugs.comInformationen zu Arzneimitteln für Verbraucher
Lizenz-Daten
  • US DailyMed: Niacinamid
Wege der
Verabreichung		durch den Mund, topisch
ATC-Code
Rechtlicher Status
Rechtlicher Status
  • US: OTC
Bezeichnungen
IUPAC-Bezeichnung
  • Pyridin-3-carboxamid
CAS-Nummer
PubChem CID
DrugBank
ChemSpider
UNII
KEGG
ChEBI
ChEMBL
Chemische und physikalische Daten
FormelC6H6N2O
Molare Masse122,127 g-mol-1
3D-Modell (JSmol)
Dichte1,40 g/cm3 g/cm3
Schmelzpunkt129,5 °C (265,1 °F)
Siedepunkt334 °C (633 °F)
SMILES
  • c1cc(cnc1)C(=O)N
InChI
  • InChI=1S/C6H6N2O/c7-6(9)5-2-1-3-8-4-5/h1-4H,(H2,7,9) check
  • Schlüssel:DFPAKSUCGFBDDF-UHFFFAOYSA-N

Niacinamid oder Nicotinamid (NAM) ist eine Form von Vitamin B3, die in der Nahrung vorkommt und als Nahrungsergänzungsmittel und Medikament verwendet wird. Als Nahrungsergänzungsmittel wird es zur Vorbeugung und Behandlung von Pellagra (Niacinmangel) eingenommen. Während für diesen Zweck auch Nikotinsäure (Niacin) verwendet werden kann, hat Niacinamid den Vorteil, dass es keine Hautrötungen verursacht. In Form einer Creme wird es zur Behandlung von Akne eingesetzt. Es ist ein wasserlösliches Vitamin. Niacinamid ist der Name des Nahrungsergänzungsmittels, Nicotinamid (NAM) ist der wissenschaftliche Name. ⓘ

Die Nebenwirkungen sind minimal. Bei hohen Dosen können Leberprobleme auftreten. Normale Mengen sind für die Verwendung während der Schwangerschaft sicher. Niacinamid gehört zur Familie der B-Vitamine, insbesondere zum Vitamin-B3-Komplex. Es ist ein Amid der Nikotinsäure. Zu den Lebensmitteln, die Niacinamid enthalten, gehören Hefe, Fleisch, Milch und grünes Gemüse. ⓘ

Niacinamid wurde zwischen 1935 und 1937 entdeckt. Es steht auf der Liste der unentbehrlichen Arzneimittel der Weltgesundheitsorganisation. Niacinamid ist als Generikum und rezeptfrei erhältlich. Im Handel wird Niacinamid entweder aus Nikotinsäure (Niacin) oder aus Nikotinonitril hergestellt. In einer Reihe von Ländern wird Niacinamid Getreide zugesetzt. ⓘ

Nicotinamid (auch Niacinamid) ist das Amid der Nicotinsäure (Niacin, Vitamin B3). Es besitzt große biochemische Bedeutung als ein wichtiger Bestandteil der Koenzyme NAD+ und NADP+, welche zu einer reversiblen Wasserstoff-Bindung befähigt sind. Dabei wird der Pyridinring reduziert, wobei der Stickstoff seine positive Ladung verliert. ⓘ

NAD oxidation reduction.svg

Medizinische Anwendungen

Niacinmangel

Niacinamid ist die bevorzugte Behandlung für Pellagra, die durch Niacinmangel verursacht wird. Während Niacin verwendet werden kann, hat Niacinamid den Vorteil, dass es keine Hautrötungen verursacht. ⓘ

Akne

Niacinamid-Creme wird zur Behandlung von Akne eingesetzt. Es hat eine entzündungshemmende Wirkung, die Menschen mit entzündlichen Hauterkrankungen zugute kommen kann. ⓘ

Niacinamid erhöht in vitro die Biosynthese von Ceramiden in menschlichen Keratinozyten und verbessert in vivo die epidermale Permeabilitätsbarriere. Die Anwendung von 2 %igem topischem Niacinamid über 2 und 4 Wochen hat sich als wirksam erwiesen, um die Talgausscheidungsrate zu senken. Niacinamid verhindert nachweislich die durch Cutibacterium acnes ausgelöste Aktivierung des Toll-like-Rezeptors 2, was letztlich zu einer Herunterregulierung der entzündungsfördernden Interleukin-8-Produktion führt. ⓘ

Zu den weiteren Vorteilen der topischen Anwendung von Niacinamid gehören die Linderung einer gestörten Feuchtigkeitsbarriere in der Haut, die Verringerung von Reizungen, die Steigerung der Kollagenproduktion und die Verringerung der Hyperpigmentierung der Haut. ⓘ

Hautkrebs

Niacinamid in einer Dosierung von 500 bis 1000 mg pro Tag verringert das Risiko von Hautkrebs, außer Melanomen, bei Personen mit hohem Risiko. ⓘ

Nebeneffekte

Niacinamid hat kaum Nebenwirkungen. Bei hohen Dosen können Leberprobleme auftreten. Normale Dosen sind während der Schwangerschaft sicher. ⓘ

Chemie

Die Struktur von Nicotinamid besteht aus einem Pyridinring, an den eine primäre Amidgruppe in meta-Stellung gebunden ist. Es ist ein Amid der Nikotinsäure. Als aromatische Verbindung unterliegt es elektrophilen Substitutionsreaktionen und Umwandlungen seiner beiden funktionellen Gruppen. Beispiele für diese Reaktionen, über die in Organic Syntheses berichtet wird, sind die Herstellung von 2-Chlornicotinonitril in einem zweistufigen Verfahren über das N-Oxid, ⓘ

Nicotinamide to 2-chloronicotinonitrile.png

aus Nicotinonitril durch Reaktion mit Phosphorpentoxid und aus 3-Aminopyridin durch Reaktion mit einer Lösung von Natriumhypobromit, das in situ aus Brom und Natriumhydroxid hergestellt wird. ⓘ

NAD+, die oxidierte Form von NADH, enthält den Nicotinamid-Anteil (rot hervorgehoben) ⓘ

Industrielle Herstellung

Die Hydrolyse von Nikotinonitril wird durch das Enzym Nitrilhydratase aus Rhodococcus rhodochrous J1 katalysiert, das 3500 Tonnen Nikotinamid pro Jahr für die Verwendung in Tierfutter produziert. Das Enzym ermöglicht eine selektivere Synthese, da eine weitere Hydrolyse des Amids zu Nikotinsäure vermieden wird. Nicotinamid kann auch aus Nicotinsäure hergestellt werden. Laut Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry wurden 2014 weltweit 31.000 Tonnen Nicotinamid verkauft. ⓘ

Biochemie

Die aktive Nicotinamidgruppe am Molekül NAD+ wird in vielen Stoffwechselwegen oxidiert. ⓘ

Nicotinamid ist als Teil des Cofaktors Nicotinamid-Adenin-Dinukleotid (NADH / NAD+) lebenswichtig. In den Zellen wird Nicotinamid in NAD+ und Nicotinamid-Adenin-Dinukleotid-Phosphat (NADP+) eingebaut. NAD+ und NADP+ sind Kofaktoren in einer Vielzahl von enzymatischen Oxidations-Reduktionsreaktionen, insbesondere in der Glykolyse, dem Zitronensäurezyklus und der Elektronentransportkette. Nimmt der Mensch Nikotinamid zu sich, wird es wahrscheinlich durch eine Reihe von Reaktionen in NAD umgewandelt, das dann wiederum in NADP+ umgewandelt werden kann. Diese Methode der Bildung von NAD+ wird als Bergungsweg bezeichnet. Der menschliche Körper kann jedoch NAD+ aus der Aminosäure Tryptophan und Niacin herstellen, ohne dass wir Nicotinamid zu uns nehmen. ⓘ

NAD+ fungiert als Elektronenüberträger, der bei der Umwandlung von Energie zwischen Nährstoffen und der Energiewährung der Zelle, dem Adenosintriphosphat (ATP), hilft. Bei Oxidations-Reduktionsreaktionen ist der aktive Teil des Cofaktors das Nicotinamid. In NAD+ ist der Stickstoff im aromatischen Nikotinamidring kovalent an das Adenindinukleotid gebunden. Die formale Ladung des Stickstoffs wird durch die gemeinsamen Elektronen der anderen Kohlenstoffatome im aromatischen Ring stabilisiert. Wenn ein Hydridatom an NAD+ angefügt wird, um NADH zu bilden, verliert das Molekül seine Aromatizität und damit ein gutes Maß an Stabilität. Dieses energiereichere Produkt gibt später seine Energie durch die Freisetzung eines Hydrids ab, und im Falle der Elektronentransportkette hilft es bei der Bildung von Adenosintriphosphat. ⓘ

Wenn ein Mol NADH oxidiert wird, werden 158,2 kJ Energie freigesetzt. ⓘ

Biologische Rolle

Nicotinamid kommt als Bestandteil einer Vielzahl biologischer Systeme vor, unter anderem in der Vitamin-B-Familie und insbesondere im Vitamin-B3-Komplex. Es ist auch ein wichtiger Bestandteil der Strukturen von NADH und NAD+, wobei der N-substituierte aromatische Ring in der oxidierten NAD+-Form durch Hydridangriff zu NADH reduziert wird. Die NADPH/NADP+-Strukturen haben denselben Ring und sind an ähnlichen biochemischen Reaktionen beteiligt. ⓘ

Nicotinamid kann in der Leber zu biologisch aktivem 1-Methylnicotinamid methyliert werden, wenn genügend Methylspender vorhanden sind. ⓘ

Nahrungsquellen

Niacinamid kommt in Spuren vor allem in Fleisch, Fisch, Nüssen und Pilzen sowie in geringerem Maße in einigen Gemüsesorten vor. Es wird häufig Getreide und anderen Lebensmitteln zugesetzt. Viele Multivitamine enthalten 20-30 mg Vitamin B3, und es ist auch in höheren Dosen erhältlich. ⓘ

Status der Kompendien

  • Britische Pharmakopöe
  • Japanisches Arzneibuch ⓘ

Forschung

In einer Studie aus dem Jahr 2015 wurde festgestellt, dass Niacinamid die Rate neuer Hautkrebserkrankungen (Non-Melanom) und aktinischer Keratosen in einer Gruppe von Personen mit hohem Risiko für diese Erkrankungen verringert. ⓘ

Niacinamid wurde für viele weitere Erkrankungen untersucht, darunter die Behandlung von bullösem Pemphigoid und nicht melanomem Hautkrebs. ⓘ

Niacinamid kann bei der Behandlung von Psoriasis von Nutzen sein. ⓘ

Es gibt erste Hinweise auf eine mögliche Rolle von Niacinamid bei der Behandlung von Akne, Rosazea, Autoimmunerkrankungen mit Blasenbildung, Hautalterung und atopischer Dermatitis. Niacinamid hemmt auch Poly(ADP-Ribose)-Polymerasen (PARP-1), Enzyme, die an der Wiedervereinigung von durch Strahlen- oder Chemotherapie verursachten DNA-Strangbrüchen beteiligt sind. ARCON (beschleunigte Strahlentherapie plus Inhalation von Carbogen und Nicotinamid) wurde bei Krebserkrankungen untersucht. ⓘ

Forschungsarbeiten haben ergeben, dass Niacinamid eine Rolle bei der Behandlung von HIV spielen könnte. ⓘ

Synthese

Nicotinamid wird auf Basis von Acrolein und Ammoniak hergestellt. Diese reagieren zu β-Picolin, welches zu 3-Cyanpyridin (Nicotinsäurenitril) ammonoxidiert wird. Die Hydrolyse davon führt zu Nicotinamid. ⓘ

Verwendung

Bei Menschen, die sich hauptsächlich von Hirse oder Mais ernähren, tritt häufig die Hautkrankheit Pellagra auf. Diese Krankheit ist auf unzureichende Zufuhr von Nicotinsäure, Nicotinamid oder deren biochemische Vorstufe L-Tryptophan zurückzuführen. Deshalb wird Nicotinamid als Arzneistoff (Nicobion®) eingesetzt. ⓘ

In einer Phase-3-Multicenter-Studie mit 380 Hautkrebspatienten, die ein Jahr lang 1000 mg Nicotinamid täglich einnahmen, reduzierte der Wirkstoff das Risiko für neue nichtmelanomatöse Hautkrebsläsionen um 23 % gegen Placebo. ⓘ

Vor der Bestrahlung von Krebspatienten könnte Nicotinamid, in hohen Dosen verabreicht, das Ansprechen von bestimmten Tumoren erhöhen. Es bestehen Hinweise auf eine Wirksamkeit gegen multiresistente Keime wie MRSA und Pseudomonas. ⓘ

Tierversuche an transgenen Mäusen zeigten, dass Nicotinamid den Verlust des Erinnerungsvermögens der Tiere verhindern konnte. Daraus ergibt sich die Möglichkeit, dass es auch eine Rolle bei der Behandlung von Alzheimerpatienten spielen kann. Am Fadenwurm Caenorhabditis elegans konnte durch Nahrungszugabe von Nicotinamid eine 10 % höhere Lebenserwartung beobachtet werden, die die beteiligten Forscher auf erhöhte Bindung freier Radikale und den zugehörigen verringerten oxidativen Stress zurückführten. ⓘ

In Kosmetikartikeln wie Haar- oder Hautpflegeprodukten soll Nicotinamid eine glättende Wirkung besitzen und Unregelmäßigkeiten der Hautoberfläche neutralisieren. Nicotinamid regt die Synthese von Proteinen, Keratin und Ceramiden in der Haut an. Dies führt zu einem positiven Effekt auf Hauterkrankungen wie Akne und Rosazea und verringert die Hautalterung ("Anti-Aging-Effekt"). ⓘ

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