Wirkstoff: Procain - Toxikologie

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Anwendungssicherheit

Procain besitzt von allen Lokalanästhetika die geringste gewebsschädigende und systemisch toxische Wirkung (Löscher 2003c), da es schnell durch die Plasmapseudocholinesterase inaktiviert wird und sich so das Risiko minimiert, dass toxische Wirkstoffspiegel erreicht werden. Trotzdem kann durch den Abbau anderer Wirkstoffe, wie z.B. Organophosphaten oder Succinylcholin, die Verfügbarkeit der Plasmapseudocholinesterase im Körper verringert, und so die therapeutische Breite von Procain verkleinert werden (Pugh 1991b).

Versehentliche intravaskuläre Gabe

Eine unbeabsichtigte intravaskuläre Applikation führt häufig zu toxischen Reaktionen und zu Exzitationen mit Unruhe, Tremor und Krämpfen, gefolgt von einer ZNS-Dämpfung und Tod aufgrund einer Atemlähmung (MRI Product Index 2015a).

Weitere Informationen zur Anwendungssicherheit der Lokalanästhetika siehe unter: Bupivacain.

Akute Toxizität

Relative Toxizität (bezogen auf Procain) der Lokalanästhetika (Skarda 1996b; Löscher 1999b; Löscher 2003c)

Lokalanästhetikum	relative Toxizität
Procain	1
Chloroprocain	0,5
Tetracain	10
Cocain	3 - 4
Lidocain 0,5%	1
Lidocain 1%	1,4
Lidocain 2%	1,5 - 2
Mepivacain	weniger toxisch als Lidocain
Chincocain (Dibucain)	15
Bupivacain	5 - 10
Butanilicain	1

Die Toxizität von Procain ist umgekehrt proportional zur Hydrolisierungsrate (Khursheed 2001a).

LD₅₀ Procain

Hund:	s.c. 250 mg/kg (Löscher 1999b; Khursheed 2001a; Löscher 2003c)

Katze:	i.v. 45 mg/kg 3(Löscher 1999b; Khursheed 2001a; Löscher 2003c)
	i.v. 31 mg/kg (MacDonald 1951a)
	s.c. 450 mg/kg (Löscher 1999b; Khursheed 2001a; Löscher 2003c)

Maus:	i.v. 58,6 ± 5,4 mg/kg (Henn 1960a)
	i.v. 53,5 ± 0,4 mg/kg (Ulfendahl 1957a)
	i.v. 12,6 ± 6,2 mg/kg Procain mit 1:100'000 Adrenalinzusatz (Henn 1960a)
	i.v. 56,0 mg/kg (Zipf 1953a; Muschaweck 1974a)
	i.v. 58,2 mg/kg (Ogura 1968a)
	i.v. 45 mg/kg (NLM 2005a)
	i.v. 52 mg/kg (Setnikar 1966a; Setnikar 1966b)
	i.v. 50 mg/kg (Reichertz 1957a)
	s.c. 435 mg/kg (Zipf 1953a)
	s.c. 180 mg/kg (NLM 2005a)
	s.c. 830 mg/kg (Setnikar 1966a; Setnikar 1966b)
	s.c. 750 mg/kg (Nevin 1952a; MacDonald 1951a)
	s.c. 420 ± 30 mg/kg Procain 4% (Astroem 1964a)
	s.c. 300 ± 20 mg/kg Procain 4% mit 1:400'000 Adrenalin (Astroem 1964a)
	s.c. 360 ± 20 mg/kg Procain 4% mit 1:200'000 Adrenalin (Astroem 1964a)
	s.c. 360 ± 20 mg/kg Procain 4% mit 1:100'000 Adrenalin (Astroem 1964a)
	s.c. 360 ± 20 mg/kg Procain 4% mit 1:50'000 Adrenalin (Astroem 1964a)
	i.p. 124 mg/kg (NLM 2005a)
	i.p. 167 mg/kg (Zipf 1953a)
	i.p. 165 - 173 mg/kg (Setnikar 1966a)
	i.p. 173 mg/kg (Setnikar 1966b)
	oral 350 mg/kg (Setnikar 1966a; Setnikar 1966b)

Ratte:	i.v. 42 mg/kg (Zipf 1953a)
	s.c. 600 mg/kg (Arora 1956a)
	i.p. 260 mg/kg (Zipf 1953a)

Kaninchen:	i.v. 41 mg/kg (Beyer 1952a)
	i.v. 55 mg/kg (Reichertz 1957a; Khursheed 2001a)
	s.c. 460 mg/kg (Khursheed 2001a)

Meerschweinchen:	i.v. 72,8 ± 17,7 mg/kg (Taccardi 1961a)
	i.v. 50 mg/kg (Reichertz 1957a; Khursheed 2001a)
	s.c. 430 mg/kg (Khursheed 2001a)

LD₅₀ Procainhydrochlorid

Hund:	i.v. 63 mg/kg (NLM 2005a)

Maus:	i.v. 60 mg/kg (Luduena 1960a)
	i.v. 27,0 mg/kg (Taylor 1989a)
	i.v. 29,3 mg/kg mit Adrenalin (Taylor 1989a)
	i.v. 27,9 mg/kg mit Levonordefrin (Taylor 1989a)
	i.v. 45 mg/kg (Koelzer 1958b)
	s.c. 695 ± 17 mg/kg (Avant 1960a)
	s.c. 660 ± 60 mg/kg (O'Neil 2001a)
	s.c. 602 ± 122 mg/kg mit 1:500'000 Adrenalin (Avant 1960a)
	s.c. 539 ± 104 mg/kg mit 1:100'000 Adrenalin (Avant 1960a)
	s.c. 453 ± 26 mg/kg mit 1:50'000 Adrenalin (Avant 1960a)
	s.c. 500 mg/kg (Koelzer 1958b)
	s.c. 339 mg/kg (NLM 2005a)
	s.c. 655 mg/kg (Sekijima 1952a)
	s.c. 540 mg/kg mit Hyaluronidase (Sekijima 1952a)
	i.m. 500 mg/kg (NLM 2005a)
	i.p. 195 mg/kg (Koelzer 1958b)
	i.p. 165 mg/kg (Freundt 1976a)
	oral 175 mg/kg (NLM 2005a)

Ratte:	i.p. 225 mg/kg (Koelzer 1958b)

Kaninchen:	41 mg/kg (Büchi 1974a)
	i.v. 43 mg/kg (NLM 2005a)
	s.c. 687 mg/kg (NLM 2005a)
	intracerebral 4,8 mg/kg (Zipf 1959a)

Meerschweinchen:	i.v. 51 mg/kg (Naranjo 1958a)
	s.c. 407 mg/kg (NLM 2005a)

Maximale nicht-letale Dosis (LD₀) Procain

Hund:	s.c. 25 mg/kg (NLM 2005a)
	i.p. 143 mg/kg (NLM 2005a)

Katze:	i.v. 21,5 mg/kg (NLM 2005a)
	s.c. 225 mg/kg (NLM 2005a)

Frosch:	s.c. 600 mg/kg (NLM 2005a)
	intraspinal 220 mg/kg (NLM 2005a)

Meerschweinchen:	i.v. 50 mg/kg (NLM 2005a)
	s.c. 400 mg/kg (NLM 2005a)
	i.p. 600 mg/kg (NLM 2005a)
	parenteral 50 mg/kg (NLM 2005a)

Kaninchen:	s.c. 230 mg/kg (NLM 2005a)
	intraspinal 18 mg/kg (NLM 2005a)

Mensch:	oral 147 mg/kg (NLM 2005a)

Maximale nicht-letale Dosis (LD₀) Procainhydrochlorid

Hund:	intracerebral 11 mg/kg (Zipf 1959a)

Katze:	i.v. 10 mg/kg (NLM 2005a)

Letale Dosis (LD) Procain

Hund:

i.v. 100 mg/kg (Skarda 1996b)

Kardiovaskuläres System

15 mg/kg Procainhydrochlorid (i.v.) erhöhte den arteriellen systemischen Blutdruck bei anästhesierten Katzen, bei welchen das Rückenmarks durchtrennt worden war. Bei Katzen mit intaktem Rückenmark, welche mit Pentobarbital anästhesiert worden waren, sank hingegen der arterielle Druck. Diese Resultate zeigen, dass Procain einen direkten vasokonstriktorischen Effekt auf periphere Gefässe ausübt. Diese Wirkung wird jedoch durch eine Erhöhung des sympathischen Tonus maskiert (Sanders 1965a).

ZNS

Eine Dosis von 1'000 mg i.v. pro Tier wird von Rind und Hund im Gegensatz zum Pferd ohne ZNS-Exzitationen toleriert (Werner 2002a). Eine schnelle i.v. Injektion von 1'000 mg löste bei Stuten verschiedene Anzeichen von ZNS-Exzitationen (Zuckungen, unruhiges Verhalten) aus, die ungefähr 4 Minuten dauerten (Tobin 1976a; Werner 2002a). Deutlich höhere Dosen als beim Pferd sind bei Kühen nötig, um eine zentrale Stimulation zu verursachen. Die Dosierung beim Schwein, welche ZNS-stimulierend wirkt, liegt zwischen jener von Pferden und Rindern (Khursheed 2001a).

Bei Pferden waren nach einer i.v. Infusion mit Procain Erregungserscheinungen ab einem Plasmaspiegel von 600 ng/ml zu beobachten. Ab einem Plasmaspiegel von ungefähr 1'500 ng/ml Procain zeigten die Pferde ein unkontrollierbares Verhalten (Porter 2000a).

Die Wirkung von Procain auf das zentrale Nervensystem wurde an nicht-anästhesierten Kaninchen untersucht. Intrazisternal verabreichtes Procain (0,25 - 0,5 mg/kg) verursachte einen depressiven Zustand der Tiere. Ein ähnlicher Zustand wurde nach einer langsamen intravenösen Injektion (10 - 15 mg/kg) beobachtet, während eine schnelle intravenöse Injektion (10 - 15 mg/kg) Erregungen auslöste. Dies zeigt, dass Procain je nach Dosis und Verabreichungsgeschwindigkeit eine depressive oder stimulierende Wirkung auf das ZNS besitzt (Tanaka 1955a).

Die intravenöse konvulsive Dosis beträgt beim Hund 36 mg/kg (Skarda 1996b). Generalisierte Konvulsionen können bei fast allen Hunden mit i.v. 100 mg/kg Procainhydrochlorid ausgelöst werden (Mark 1964a).

Mittlere konvulsive Dosis (CD₅₀)

Maus:	i.v. 24,9 mg/kg Procainhydrochlorid (Taylor 1989a)
	i.v. 35,3 mg/kg Procainhydrochlorid mit Adrenalin (Taylor 1989a)
	i.v. 31,4 mg/kg Procainhydrochlorid mit Levonordefrin (Taylor 1989a)

Ratte:	i.v. 15,0 mg/kg Procain (Zipf 1953a)

Hund:	i.v. 32 mg/kg Procain (Beyer 1952a)

Reproduktion

Trächtigkeit

Während der Trächtigkeit ist die Aktivität der Plasmacholinesterase reduziert; dies kann die Clearance von Esterverbindungen verzögern und somit das Toxizitätspotential erhöhen (Khursheed 2001a).

Plazenta

Intravaskulär verabreichtes Procain vermindert den Blutfluss zur Plazenta bei trächtigen Auen durch eine Vasokonstriktion und erhöhte Kontraktilität des Myometriums. Dieser Effekt wird auch mit Lidocain, Mepivacain und Bupivacain beobachtet. Diese Lokalanästhetika scheinen eine direkte Wirkung auszuüben, da eine alpha-adrenerge Blockade keinen Einfluss auf die Vasokonstriktion und auf die erhöhte Kontraktilität zeigt. Bei einer parazervikalen Anästhesie kann die reduzierte Plazentadurchblutung für eine fötale Bradykardie verantwortlich sein (Greiss FC Jr 1976a).

Uterus

Procain und Cocain erhöhen in tieferen Konzentrationen die Wirkung von Uterotonica (Oxytocin) bezüglich Erregbarkeit und die Kontraktionskraft. In mittleren Konzentrationen zeigen Procain und Cocain direkte uterotonische Effekte, wirken aber in höheren Konzentrationen lähmend, wie Versuche mit Ratten zeigten. Cocain ist lokalanästhetisch ungefähr 10-mal wirksamer als Procain, als Uterotonicum jedoch nur doppelt so wirksam. Die lähmende Wirkung ist jedoch auf die lokalanästhetische Wirkung zurückzuführen (Oelssner 1960a).

Therapie bei Überdosierung und versehentlicher intravasaler Applikation

ZNS-Exzitationen sollten mit kurz wirksamen Barbituraten behandelt werden. Die renale Elimination kann durch Ansäuerung des Urins beschleunigt werden. Bei einer allergischen Reaktion können Antihistaminika oder Kortikoide eingesetzt werden. Ein allergischer Schock wird mit Epinephrin behandelt (MRI Product Index 2015a). Um eine rasche Erholung nach starken Konvulsionen zu erreichen, sollte eine adäquate Beatmung sichergestellt werden. Krampfanfälle bei Hunden, verursacht durch Procain, können auch mit 100 mg Thiopental i.v. beendet werden (Mark 1964a).

Weitere Informationen zur Therapie bei Überdosierung von Lokalanästhetika siehe: Bupivacain.

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