Fenoterol (13392-18-2) Physikalische und chemische Eigenschaften
Fenoterol
Ein beta-2-adrenerger Agonist aus der Resorcinol-Klasse mit kurzer Wirkdauer, der üblicherweise als freie Base oder als Hydrobromid-Salz für pharmazeutische Formulierungen, analytische Entwicklung und Wirkstoff-Beschaffung gehandhabt wird.
| CAS-Nummer | 13392-18-2 |
| Familie | Beta-2-Agonisten der Resorcinol-Klasse |
| Typische Form | Pulver oder kristalliner Feststoff |
| Übliche Qualitäten | BP, EP, JP |
Fenoterol ist ein synthetischer, kleinmolekularer beta-2-adrenerger Agonist aus der Resorcinol-Klasse phenolischer Sympathomimetika. Strukturell besteht er aus zwei substituierten Phenylringen (einem Resorcinol-Motiv und einer para-Hydroxyphenylgruppe), die über eine kurze aliphatische Kette verbunden sind, welche eine sekundäre Aminogruppe und einen sekundären Alkohol trägt. Die Kombination mehrerer phenolischer Hydroxylgruppen, eines sekundären Alkohols und eines tertiären (benzylischen) Substitutionsmusters am Alkylamin verleiht sowohl Wasserstoffbrückenbindungsfähigkeit als auch einen gewissen sterischen Schutz um das basische Stickstoffatom – Eigenschaften, die Affinität zum Rezeptor, Salzbildung und Stoffwechselwege bestimmen.
Elektronisch enthält das Molekül mehrere polare Funktionalitäten (phenolische OH-Gruppen, einen sekundären Alkohol und ein sekundäres Amin), die die topologische polare Oberfläche sowie die Anzahl der Wasserstoffbrücken-Donoren/-Akzeptoren erhöhen; diese Merkmale reduzieren die passive Membranpermeabilität im Vergleich zu rein lipophilen Analogien, erlauben aber dennoch ausreichende Lipophilie für den Rezeptorzugang (berechneter XLogP3-AA = 2). Die freie Base weist eine geringe Wasserlöslichkeit auf, wohingegen die Protonierung des basischen Amins die Herstellung kristalliner, besser wasserlöslicher Salze (üblich das Hydrobromid) ermöglicht. Phenolische Gruppen sind schwach sauer und können unter starken oxidativen Bedingungen oxidativ umgewandelt werden; das sekundäre Amin ist eine Protonierungsstelle sowie ein Metabolisierungspunkt für hepatische N-Dealkylierung.
Pharmakologisch wirkt Fenoterol als selektiver beta-2-adrenerger Rezeptoragonist, verwendet als Bronchodilatator und historisch als Tokolytikum; in der pharmazeutischen Praxis wird meist das Hydrobromidsalz eingesetzt, um Wasserlöslichkeit und Formulierungsstabilität zu maximieren. Übliche handelsübliche Qualitäten für diesen Stoff sind: BP, EP, JP.
Grundlegende physikochemische Eigenschaften
Dichte und Festkörperform
Physikalische Beschreibung: Feststoff.
Für diese Eigenschaft liegt im aktuellen Datenkontext kein experimentell ermittelter Wert vor.
Schmelzpunkt
Schmelzpunkt (freie Base): 222-223 \(\,^\circ\mathrm{C}\).
Löslichkeit und Auflösungsverhalten
Wasserlöslichkeit (freie Base, experimentell): 1,62e-01 \(\mathrm{g}\,\mathrm{L}^{-1}\).
Qualitatives Auflösungsverhalten: Die freie Base von Fenoterol weist eine sehr eingeschränkte Wasserlöslichkeit (siehe Wert oben) auf. Die Protonierung des sekundären Amins zur Bildung von Hydrobromid- oder Hydrochloridsalzen erhöht die Wasserlöslichkeit erheblich und ist der Standardansatz in pharmazeutischen Formulierungen, um Auflösungsrate und Bioverfügbarkeit zu verbessern. Die mehrfachen phenolischen Hydroxylgruppen fördern Wasserstoffbrückenbindungen mit Lösungsmitteln und Hilfsstoffen, können die insgesamt geringe Wasserlöslichkeit der neutralen Base jedoch nicht vollständig kompensieren.
Chemische Eigenschaften
Säure-Base-Verhalten und qualitative pKa
Für diese Eigenschaft liegt im aktuellen Datenkontext kein experimentell ermittelter Wert vor.
Reaktivität und Stabilität
Fenoterol enthält zwei elektronenreiche phenolische (resorcinolartige) Hydroxylgruppen und einen sekundären Alkohol; diese Funktionalitäten sind unter starken oxidativen oder photochemischen Bedingungen anfällig für Oxidation, was zu Verfärbungen und Abbauprodukten führen kann. Das sekundäre Amin wird unter sauren Bedingungen leicht protoniert, wodurch stabile kristalline Salze entstehen; in biologischen Systemen ist das Amin ein Hauptumsatzort für den hepatischen Stoffwechsel (N-Dealkylierung und Konjugationswege). Unter neutralen wässrigen Bedingungen ist die freie Base auf Laborzeitmaßstäben chemisch stabil, jedoch wird empfohlen, Lagerbedingungen zu wählen, die Kontakt zu Luft, Licht und Feuchtigkeit minimieren, um oxidative Zersetzung und Reinheitseinbußen zu vermeiden.
Molekulare Parameter
Molekulargewicht und Formel
Molekularformel: \(\ce{C17H21NO4}\)
Molekulargewicht (berechnet): 303,35 \(\mathrm{g}\,\mathrm{mol}^{-1}\)
Exakte/monoisotopische Masse: 303,14705815
LogP und strukturelle Merkmale
Berechneter XLogP3-AA: 2 (einheitenlos).
Wesentliche berechnete Deskriptoren:
- Anzahl der Wasserstoffbrücken-Donoren: 5
- Anzahl der Wasserstoffbrücken-Akzeptoren: 5
- Topologische polare Oberfläche (TPSA): 93
- Anzahl der frei drehbaren Bindungen: 6
Interpretation: Das Vorhandensein mehrerer Hydroxylgruppen und eines sekundären Amins resultiert in einer moderat hohen polarisierten Oberfläche und einer hohen Anzahl an Wasserstoffbrücken-Donoren/-Akzeptoren; dies entspricht einer reduzierten passiven Permeabilität im Vergleich zu einfacheren Phenethylaminen. Der berechnete XLogP-Wert von 2 zeigt eine moderate Lipophilie, die sowohl wässrige als auch lipophile Umgebungen erlaubt; dieses Verhältnis unterstützt die Rezeptorbindung, während das basische Zentrum die Bildung pharmazeutischer Salze ermöglicht, um die geringe Wasserlöslichkeit der freien Base zu überwinden.
Strukturelle Identifikatoren (SMILES, InChI)
SMILES: CC(CC1=CC=C(C=C1)O)NCC(C2=CC(=CC(=C2)O)O)O
InChI: InChI=1S/C17H21NO4/c1-11(6-12-2-4-14(19)5-3-12)18-10-17(22)13-7-15(20)9-16(21)8-13/h2-5,7-9,11,17-22H,6,10H2,1H3
InChIKey: LSLYOANBFKQKPT-UHFFFAOYSA-N
Identifikatoren und Synonyme
Registernummern und Codes
- CAS-Registriernummer (freie Base): 13392-18-2
- Zugehörige CAS (Hydrobromid-Salz): 1944-12-3
- Veraltete CAS-Nummer: 20452-25-9
- EG-Nummer: 680-817-2
- ChEBI: CHEBI:149226
- ChEMBL: CHEMBL32800
- DrugBank: DB01288
- InChIKey: LSLYOANBFKQKPT-UHFFFAOYSA-N
Synonyme und generische Bezeichnungen
Ausgewählte Synonyme und nicht proprietäre Namen aus Lieferanten- und Regulierungslisten:
- Fenoterol
- Phenoterol
- p-Hydroxyphenylorciprenaline
- 5-[1-hydroxy-2-[1-(4-hydroxyphenyl)propan-2-ylamino]ethyl]benzol-1,3-diol (IUPAC)
- Fenoterolum (INN-Latein)
Hinweis: Verschiedene Salzformen (z.B. Hydrobromid, Hydrochlorid) und Handelsformulierungen wurden historisch verwendet; die aktive freie Base und ihre Salze können unter Variantenamen gelistet sein.
Industrielle und pharmazeutische Anwendungen
Rolle als Wirkstoff oder Zwischenprodukt
Fenoterol ist ein selektiver beta-2-adrenerger Rezeptoragonist, der als Wirkstoff (API) für Bronchodilatation und historisch als Tokolytikum eingesetzt wird. Pharmazeutische Formulierungen nutzen das Hydrobromid-Salz, um den aktiven Wirkstoff in Inhalations- und systemischen Präparaten bereitzustellen. Der Wirkstoff ist pharmakologisch an beta-2-Rezeptoren aktiv und erhöht intrazelluläres cAMP in der glatten Muskulatur der Bronchien, was zur Bronchodilatation führt.
Formulierungs- und Entwicklungskontexte
Formulierungsstrategien konzentrieren sich auf die Umwandlung der freien Base in kristalline Salze (üblicherweise Hydrobromid), um die wässrige Löslichkeit und Verarbeitbarkeit zu verbessern. Sowohl Inhalations- als auch systemische (parenterale oder orale Salz-)Applikationswege wurden verwendet; ein praktischer Hinweis aus klinischen Daten ist, dass die Absorption durch Nahrungsaufnahme nicht beeinträchtigt wird. Der hepatische Metabolismus ist der primäre Eliminationsweg, was eine wichtige Überlegung in Formulierungs- und Dosierungsstudien darstellt. Der Einsatz von antioxidativen Hilfsstoffen sowie licht- und sauerstoffschützender Verpackung kann oxidative Zersetzung während der Lagerung vermindern.
Spezifikationen und Qualitätstypen
Typische Qualitätstypen (Pharmazeutisch, Analytisch, Technisch)
Typische kommerzielle Qualitätstypen, die für Fenoterol anwendbar sind:
- Pharmazeutische (pharmakopöische) Qualität für die Herstellung des Wirkstoffs und den klinischen Einsatz.
- Analytische Qualität für Referenzstandards und Verunreinigungsprofile.
- Technische Qualität für Forschung und Entwicklung oder nichtklinische Zwecke.
Berichtete kommerzielle Qualitätstypen für diesen Stoff sind: BP, EP, JP.
Allgemeine Qualitätsmerkmale (Qualitative Beschreibung)
Qualitätsmerkmale, die für Spezifikation und Freigabe relevant sind, umfassen: Identität (Strukturbestätigung mittels MS/IR/NMR), Gehalt/Wirkstärke, Rückstandsprofil von Lösungsmitteln, Grenzwerte für Verunreinigungen und Abbauprodukte, Feuchtigkeitsgehalt, kristalline Form (Polymorphismus) und Reinheit in Bezug auf die Salzform (freie Base vs. spezifiziertes Salz). Für den pharmazeutischen Einsatz sind die Kontrolle oxidativer Verunreinigungen (bedingt durch phenolische Oxidation) und die Bestätigung des Gehalts an stereochemischen/positionsisomeren Formen typische Qualitätsanforderungen.
Sicherheits- und Handhabungsübersicht
Toxikologisches Profil und Expositionsüberlegungen
Fenoterol ist pharmakologisch als Beta-2-adrenerger Agonist wirksam; die berufsbedingte Exposition sollte minimiert werden, um unbeabsichtigte systemische Exposition zu vermeiden. Klassifizierte Gefahreninformationen umfassen folgende Gefahrenhinweise, wie von Lieferanten/Registranten angegeben: H302 — Gesundheitsschädlich bei Verschlucken; H332 — Gesundheitsschädlich beim Einatmen. Signalwort: Achtung. Der Stoff wurde entsprechend dieser Hinweise in den Lieferantenklassifikationen akuten Toxizitätskategorien zugeordnet.
Gemeldete Sicherheitshinweise umfassen: P261, P264, P270, P271, P301+P317, P304+P340, P317, P330 und P501, welche die Kontrolle von Einatmung, Aufnahme und Kontamination sowie das Management der Exposition widerspiegeln.
Lagerungs- und Handhabungsrichtlinien
Fenoterol ist in gut belüfteten Bereichen mit geeigneter persönlicher Schutzausrüstung (Handschuhe, Augenschutz, Schutzkleidung) und technischen Schutzmaßnahmen zu handhaben, um Einatmen oder Staubentwicklung zu vermeiden. Aufnahme und Hautkontakt sind zu vermeiden bzw. zu minimieren. Lagerung in kühlen, trockenen, gut verschlossenen Behältern, geschützt vor Licht und oxidierenden Bedingungen; antioxidantienhaltige Verpackungen oder Lagerung unter Inertgas können zur langfristigen Stabilität eingesetzt werden. Für detaillierte Gefahren-, Transport- und Regulierungsinformationen sollten Anwender das produktbezogene Sicherheitsdatenblatt (SDS) und lokale Vorschriften konsultieren.
