Aminopenicilline
Medizinische Expertise: Dr. med. NonnenmacherQualitätssicherung: Dipl.-Biol. Elke Löbel, Dr. rer. nat. Frank Meyer
Letzte Aktualisierung am: 7. September 2026Dieser Artikel wurde unter Maßgabe medizinischer Fachliteratur und wissenschaftlicher Quellen geprüft.
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Aminopenicilline sind Antibiotika, die zur antimikrobiellen Behandlung eingesetzt werden. Durch die chemische Erweiterung von Penicillin mit einer Aminogruppe am Benzylrest zeigt die Arzneimittelgruppe ein breiteres Wirkspektrum als Penicillin. Aminopenicilline werden als Breitbandantibiotika bei diversen bakteriell bedingten Erkrankungen eingesetzt.
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Was sind Aminopenicilline?
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Aminopenicillin gehört zur Gruppe der Beta-Lactam-Antibiotika. Diese ist strukturell durch einen viergliedrigen Lactamring gekennzeichnet, welcher während der Biosynthese entsteht. Aminopenicillin und Penicillin haben die gleiche Grundstruktur. Eine substituierte Aminogruppe am Benzylrest unterscheidet die beiden Antibiotika in ihrer chemischen Struktur.
Zur Herstellung von Aminopenicillin wird eine Aminogruppe an die α-Position des Benzylpenicillins synthetisiert. Die zusätzliche Aminogruppe führt zu einem erweiterten Wirkbereich und macht Aminopenicillin zu einem wirkungsvollen Breitbandantibiotikum.
Aminopenicilline sind säurefest und können oral appliziert werden. Allerdings ist das Antibiotikum nicht resistent gegenüber ß-Lactamasen. ß-Lactamasen kommen in vielen Bakterien vor und verringern das Wirkspektrum von Aminopenicillin. ß-Lactamase-Hemmer verhindern die Spaltung des Antibiotikums. In Kombination mit Aminopenicillin vergrößern ß-Lactamase-Hemmer das Wirkspektrum des Antibiotikums.
Zu den Aminopenicillinen zählen die Pharmaka Amoxicillin, Ampicillin, Pivampicillin und Bacampicillin. Pivampicillin und Bacampicillin werden nicht mehr verschrieben. Amoxicillin und Ampicillin werden weiter zur Behandlung bakterieller Erkrankungen eingesetzt.
Innerhalb der Penicilline lassen sich die Aminopenicilline gut über ihr Wirkungsspektrum einordnen. Am Anfang der Reihe steht Benzylpenicillin, das klassische Penicillin G, das vor allem grampositive Erreger erfasst und weder gegen Magensäure noch gegen ß-Lactamasen beständig ist. Es folgen die ß-lactamasefesten Isoxazolylpenicilline wie Flucloxacillin, die eng auf Staphylokokken zugeschnitten sind. Die Aminopenicilline erweitern das Spektrum erstmals deutlich in den gramnegativen Bereich, versagen jedoch bei Problemkeimen wie Pseudomonas aeruginosa. Erst die Acylaminopenicilline schließen diese Lücke und decken von allen Penicillinen das breiteste Erregerspektrum ab. Jede Erweiterung des Spektrums erkauft die größere Reichweite mit einem stärkeren Eingriff in die natürliche Besiedelung des Körpers.
Ampicillin war der erste Vertreter der Gruppe und stand seit Anfang der 1960er-Jahre zur Verfügung; Amoxicillin kam gut ein Jahrzehnt später hinzu und hat den Vorgänger in der Behandlung mit Tabletten und Säften weitgehend abgelöst. Pivampicillin und Bacampicillin sind keine eigenständigen Wirkstoffe im engeren Sinn, sondern Ester des Ampicillins: Sie werden im Körper gespalten und setzen dabei Ampicillin frei. Ihr Zweck bestand darin, die schlechte Aufnahme des Ampicillins aus dem Darm auszugleichen – eine Aufgabe, die Amoxicillin ohne diesen Umweg erfüllt. Damit verloren die beiden Ester ihre Berechtigung.
Eine eigene Rolle spielen die festen Kombinationen mit einem ß-Lactamase-Hemmer. Clavulansäure und Sulbactam besitzen selbst kaum antibakterielle Wirkung; sie binden das bakterielle Enzym und opfern sich dabei, sodass das Aminopenicillin unversehrt an sein Ziel gelangt. Amoxicillin wird dafür mit Clavulansäure verbunden, Ampicillin mit Sulbactam. Solche Kombinationen erfassen wieder Erreger, die dem Aminopenicillin allein entgehen, greifen aber ebenso breit in die Begleitflora ein. Sie gelten deshalb nicht als besserer Ersatz für die Einzelsubstanz, sondern als deren Erweiterung für begründete Fälle.
Chemisch ordnen sich die Aminopenicilline damit in eine Entwicklung ein, die stets an derselben Stelle des Moleküls ansetzt: Der ß-Lactamring als Wirkzentrum bleibt unverändert, verändert wird die Seitenkette. Sie entscheidet darüber, welche Erreger erreicht werden, wie gut der Stoff die äußere Hülle gramnegativer Bakterien durchdringt und ob er die Magenpassage übersteht. Aminopenicilline sind in Deutschland verschreibungspflichtig und werden ärztlich verordnet.
Pharmakologische Wirkung auf Körper & Organe
ß-Lactam-Antibiotika wie das Aminopenicillin entfalten ihre bakterizide Wirkung bei Bakterien, die proliferieren und eine Zellwand ausbilden. Durch die zusätzliche Aminogruppe am Benzylrest erfassen Aminopenicilline mehr gramnegative Bakterien als Penicilline. Des Weiteren wirken Aminopenicilline vier- bis zehnmal stärker gegen gramnegative Bakterien im Vergleich zu Penicillinen.
Zu den Bakterienspezies, die von Aminopenicillinen erfasst werden, gehören grampositive Bakterien wie Listerien und unter den Enterokokken vor allem Enterococcus faecalis (früher Streptococcus faecalis). Salmonellen, Shigellen, Haemophilus influenzae, Escherichia coli, Proteus mirabilis und Helicobacter pylori sind gramnegative Bakterien, die im Wirkspektrum der Aminopenicilline liegen.
Während das Antibiotikum gegen 60 % der Escherichia-coli-Stämme und gegen die meisten Stämme von Proteus mirabilis wirkt, weisen Haemophilus-influenzae-Stämme häufig Resistenzen auf. Diese Angaben stammen aus älteren Erhebungen; die Empfindlichkeit von Escherichia coli gegenüber Aminopenicillinen hat seither deutlich abgenommen, weshalb sich die Behandlung heute an den aktuellen örtlichen Resistenzdaten und am Antibiogramm ausrichtet. Bakterien, die ß-Lactamase bilden können, sind gegen Aminopenicilline resistent. Das Wirkspektrum von Aminopenicillinen wird erweitert, wenn zusätzlich ein ß-Lactamase-Hemmer wie Clavulansäure oder Sulbactam gegeben wird.
Die Bildung von ß-Lactamasen ist nicht der einzige Weg, auf dem Bakterien unempfindlich werden. Gramnegative Erreger können die Zahl ihrer Porine verringern, jener engen Kanäle in der äußeren Hülle, durch die der Wirkstoff überhaupt erst eindringt; sie können eingedrungene Moleküle über Pumpen in der Zellmembran wieder nach außen befördern; und sie können ihre Penicillin-bindenden Proteine so verändern, dass das Antibiotikum schlechter bindet. Gegen diese Formen der Unempfindlichkeit richtet ein ß-Lactamase-Hemmer nichts aus, weil er allein die enzymatische Spaltung des Ringes verhindert. Darin liegt der sachliche Grund dafür, dass die Zugehörigkeit eines Erregers zu einer grundsätzlich empfindlichen Art für sich genommen nicht genügt.
Der Angriffspunkt selbst verdient dabei eine genauere Betrachtung. Die Penicillin-bindenden Proteine sind keine einzelne Struktur, sondern eine Reihe von Enzymen in der bakteriellen Zellmembran, die dem Zellwandgerüst seine Festigkeit geben. Welches dieser Proteine ein Penicillin bevorzugt besetzt, bestimmt mit darüber, gegen welche Erreger es wirkt und ob die Zelle anschwillt, sich schlauchförmig verlängert oder unmittelbar zerfällt. Daraus folgt zugleich eine Grenze der ganzen Wirkstoffklasse: Erreger ohne Zellwand können von Aminopenicillinen grundsätzlich nicht erreicht werden, und ruhende Keime bleiben unbehelligt, solange sie keine neue Zellwand aufbauen.
Eine zweite Eigenschaft teilen die Aminopenicilline mit allen ß-Lactam-Antibiotika: ihre Zeitabhängigkeit. Für den Behandlungserfolg ist nicht entscheidend, wie hoch der Wirkstoffspiegel im Blut kurzzeitig ansteigt, sondern über welchen Anteil des Behandlungsintervalls er oberhalb derjenigen Konzentration bleibt, die den Erreger am Wachstum hindert. Aus dieser Eigenschaft und aus der kurzen Verweildauer im Körper folgt, dass die Gaben über den Tag verteilt und nicht zu einer einzigen zusammengezogen werden; das Schema legt der behandelnde Arzt fest.
Nach der Aufnahme verteilen sich Aminopenicilline gut in den Körperflüssigkeiten und erreichen Lunge, Bauchraum, Haut und Weichteile in ausreichender Menge. In das Nervenwasser gelangen sie bei unversehrten Hirnhäuten nur in geringem Umfang; erst wenn diese entzündet sind, wird die Schranke durchlässiger. Das ist der Grund dafür, dass sich eine durch Listerien verursachte Hirnhautentzündung überhaupt mit einem Aminopenicillin behandeln lässt. Der Gichtwirkstoff Probenecid hemmt die Ausscheidung über die Niere und hält den Spiegel im Blut dadurch länger hoch.
Medizinische Anwendung & Verwendung zur Behandlung & Vorbeugung
Aminopenicilline sind Breitbandantibiotika und werden in der Praxis zur Anfangsbehandlung bakterieller Infektionen verabreicht. Ein Breitbandantibiotikum wird immer dann zur Anfangsbehandlung verschrieben, wenn der Erreger nicht bekannt ist. Zum exakten und wirkungsvollen Einsatz von Aminopenicillinen ist es notwendig, ein Antibiogramm zu erstellen und den Bakterien-Stamm zu identifizieren.
Aminopenicilline werden hauptsächlich bei Atemwegsinfektionen, Harnwegsinfekten, Sinusitis, Mittelohrentzündung (Otitis media), bakteriell bedingter Endokarditis, Listeriose, Epiglottitis, Osteomyelitis, Meningitis und Weichteilinfektionen eingesetzt.
Die Behandlung einer bakteriell bedingten Endokarditis erfolgt bei einer Infektion mit empfindlichen Enterokokken. Begleitend wird ein Aminoglykosid verabreicht. Aminopenicilline werden bei Harnwegsinfekten nur verschrieben, wenn Proteus mirabilis, Enterokokken oder E. coli die Infektionen auslösen und das Antibiogramm die Empfindlichkeit des Erregers bestätigt hat.
Die Bioverfügbarkeit eines Aminopenicillins hängt von seiner chemischen Struktur ab. Das Aminopenicillin Amoxicillin wird bevorzugt oral verabreicht und wird zu 60 bis 80 % enteral resorbiert. Die gute Bioverfügbarkeit hängt mit einer an den Phenolring (in para-Stellung) substituierten Hydroxyl-Gruppe zusammen. Durch die chemische Strukturänderung nutzt Amoxicillin den enteralen Dipeptid-Transporter. Wird hingegen das Aminopenicillin Ampicillin oral verabreicht, beträgt die enterale Resorption nur 30 %. 70 % des Wirkstoffes verbleiben somit im Darmlumen. Das führt zu unerwünschten Nebenwirkungen im gastrointestinalen Bereich. Des Weiteren wird der Plasmaspiegel nur unzureichend erhöht. Ampicillin wird aufgrund der schlechten enteralen Resorption bevorzugt intravenös (i. v.) oder intramuskulär (i. m.) verabreicht.
Aminopenicilline binden in der menschlichen Blutbahn an Albumin und werden renal ausgeschieden. Untersuchungen legen nahe, dass ein minimaler Anteil an Aminopenicillinen in der Leber (hepatisch) metabolisiert wird.
Unter den Anwendungsgebieten nimmt die Listeriose eine Sonderstellung ein. Bei ihr und bei der durch Listerien verursachten Hirnhautentzündung sind Aminopenicilline das Mittel der Wahl, weil die sonst gebräuchlichen Cephalosporine gegen diesen Erreger grundsätzlich unwirksam sind. Auch hier wird in schweren Fällen ein Aminoglykosid hinzugenommen. Die beiden Wirkstoffgruppen ergänzen sich, weil das Penicillin die Zellhülle durchlässig macht und dem Aminoglykosid so den Weg ins Zellinnere bahnt. Vermischen darf man die Lösungen jedoch nicht: In derselben Spritze oder Infusionsflasche setzt der ß-Lactamring das Aminoglykosid chemisch außer Kraft, weshalb beide getrennt verabreicht werden.
Ein eigenes Anwendungsgebiet ist die Beseitigung von Helicobacter pylori, jenes Bakteriums, das an der Entstehung von Magengeschwüren beteiligt ist. Amoxicillin ist Bestandteil der gebräuchlichen Kombinationen aus einem Säureblocker und mehreren Antibiotika. Allein gegeben bliebe es erfolglos, weil sich gegen eine einzelne Substanz rasch unempfindliche Keime durchsetzen und der Erreger zudem in einer Umgebung sitzt, die die Wirkung von Antibiotika erschwert.
Der Übergang von der kalkulierten zur gezielten Behandlung ist der eigentliche Zweck des Antibiogramms: Liegt das Ergebnis der Erregerbestimmung vor, wird auf ein möglichst schmal wirkendes Mittel gewechselt, damit ein breit wirkendes Antibiotikum nicht länger als nötig zum Einsatz kommt und sich Antibiotikaresistenzen nicht weiter ausbreiten. Bei Beschwerden der oberen Atemwege kommt hinzu, dass diese überwiegend durch Viren verursacht werden, gegen die Aminopenicilline nichts ausrichten. Auch die Halsentzündung bei Scharlach und andere Streptokokkeninfektionen des Rachens sprechen zwar auf Aminopenicilline an, werden aber üblicherweise mit einem schmaler wirkenden Penicillin behandelt.
So breit das Spektrum ist, es hat klar benennbare Lücken. Pseudomonas aeruginosa wird von Aminopenicillinen nicht erfasst, methicillinresistente Staphylokokken ebenso wenig, und unter den Enterokokken bleibt Enterococcus faecium in aller Regel unempfindlich. Auch Bakterien, die sich im Inneren menschlicher Zellen vermehren, werden schlecht erreicht, weil die Wirkstoffe kaum dorthin gelangen. Für die Behandlung bedeutet das, dass sie erfolglos bleiben kann, obwohl das Mittel richtig gewählt schien; die mikrobiologische Untersuchung bleibt deshalb unverzichtbar.
Risiken & Nebenwirkungen
Bei infektiöser Mononukleose (Pfeiffersches Drüsenfieber) oder einer gleichzeitig zur Infektion vorhandenen Leukämie kann es infolge der Aminopenicillin-Behandlung zu makulösen Exanthemen kommen. Eine schwerwiegende Nebenwirkung bei Penicillin-Derivaten wie Aminopenicillinen ist der anaphylaktische Schock.
Kontraindikation besteht bei chronisch lymphatischer Leukämie und Penicillin-Allergie. Bei Niereninsuffizienz ist die Anwendung dagegen nicht ausgeschlossen; die Behandlung wird dort ärztlich angepasst und überwacht.
Ob mit einer Unverträglichkeit gegen ein anderes ß-Lactam-Antibiotikum zu rechnen ist, hängt davon ab, worauf das Abwehrsystem reagiert. Richtet sich die Reaktion gegen den ß-Lactamring, der allen Penicillinen gemeinsam ist, so betrifft sie die ganze Gruppe. Gilt sie dagegen nur der Seitenkette, die die einzelnen Wirkstoffe voneinander unterscheidet, kann ein anderes ß-Lactam durchaus vertragen werden. Zu unterscheiden ist außerdem zwischen einer sofort einsetzenden, über Antikörper vermittelten Reaktion – der gefährlicheren Form, die bis zum anaphylaktischen Schock reichen kann – und einem erst nach Tagen auftretenden Hautausschlag. Welche Form vorliegt, klärt eine allergologische Untersuchung.
Gerade das für die Aminopenicilline kennzeichnende, spät auftretende makulöse Exanthem ist häufig keine echte Allergie. Es wird dennoch regelmäßig als solche in die Krankenakte übernommen und schließt den Betroffenen damit dauerhaft von einer ganzen Wirkstoffgruppe aus, sodass er auf breiter wirkende Ausweichmittel verwiesen bleibt. Eine allergologische Abklärung ist deshalb mehr als eine Formalie – sie entscheidet darüber, welche Antibiotika lebenslang zur Verfügung stehen.
Wie alle breit wirksamen Antibiotika greifen Aminopenicilline auch die natürliche Bakterienbesiedelung des Darms an. Häufigste Folge ist ein weicher Stuhl, der nach dem Ende der Behandlung wieder verschwindet. Setzt sich in der geschädigten Darmflora dagegen Clostridium difficile durch, entsteht daraus die genannte pseudomembranöse Enterokolitis, eine schwere Dickdarmentzündung, die eine eigene Behandlung erfordert. Ein Durchfall, der während oder nach einer Antibiotikabehandlung mit Fieber und Bauchschmerzen einhergeht, wird deshalb ärztlich abgeklärt.
Die neurotoxischen Reaktionen treten vor allem dann auf, wenn die Nieren den Wirkstoff nicht ausreichend ausscheiden und er sich im Körper anreichert. Das erklärt zugleich, warum eine eingeschränkte Nierenfunktion die Anwendung nicht ausschließt, wohl aber eine Anpassung der verabreichten Menge verlangt. Im Labor können unter der Behandlung Veränderungen auffallen, die keine eigene Erkrankung darstellen – etwa ein vorübergehender Anstieg der Leberwerte oder ein positiver Antiglobulintest, der eine Beladung der roten Blutkörperchen mit Antikörpern anzeigt, ohne dass daraus regelmäßig eine Blutarmut folgt.
Quellen
- Aktories, K., Flockerzi, V., Förstermann, U., Hofmann, F. (Hrsg.): Allgemeine und spezielle Pharmakologie und Toxikologie.
ISBN: 9783437426223
- Brodt, H.-R., Simon, C. (Hrsg.): Infektionstherapie.
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- Jung, N., Rieg, S. (Hrsg.): Klinikleitfaden Infektiologie.
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- Suerbaum, S., Burchard, G.-D., Kaufmann, S. H. E., Schulz, T. F. (Hrsg.): Medizinische Mikrobiologie und Infektiologie.
ISBN: 9783662613849
- Salzberger, B. (Hrsg.): Therapie-Handbuch - Infektionskrankheiten und Impfungen.
ISBN: 9783437238178