Pentetrazol
Medizinische Expertise: Dr. med. NonnenmacherQualitätssicherung: Dipl.-Biol. Elke Löbel, Dr. rer. nat. Frank Meyer
Letzte Aktualisierung am: 18. September 2026Dieser Artikel wurde unter Maßgabe medizinischer Fachliteratur und wissenschaftlicher Quellen geprüft.
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Bei Pentetrazol handelt es sich um einen medizinischen Wirkstoff, der eine stimulierende Wirkung auf den Kreislauf des Patienten entfaltet. Pentetrazol ist ein bizyklisches Derivat von Tetrazol. Der entscheidende Effekt des Arzneimittels Pentetrazol besteht darin, dass es die für die Atmung sowie die Aktivität des Herzens zuständigen Bereiche im Hirn stimuliert. Erhalten Menschen das Medikament in hohen Dosierungen, so erleiden die Personen meist Krämpfe. Aus diesem Grund fand Pentetrazol zu früheren Zeiten Anwendung in der Schocktherapie. Als Arzneimittel für den Menschen spielt Pentetrazol heute fast keine Rolle mehr. In Italien ist allerdings bis heute ein verschreibungspflichtiges Kombinationspräparat gegen trockenen Reizhusten im Handel, das Pentetrazol zusammen mit Dihydrocodein enthält.
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Was ist Pentetrazol?
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Grundsätzlich gehört Pentetrazol zur medizinischen Wirkstoffgruppe der Konvulsiva. Das Arzneimittel ist auch unter den Bezeichnungen Pentylenetetrazol, Leptazol und Metrazol bekannt. Die molare Masse der Substanz beträgt circa 138 Gramm pro Mol. Bei Raumtemperatur liegt Pentetrazol in festem Aggregatszustand vor.
Der Stoff Pentetrazol zeichnet sich durch einen stechenden Geruch sowie einen bitteren Geschmack aus. Pentetrazol erscheint meist in der Form von Kristallen. Die Schmelztemperatur der Substanz bewegt sich zwischen 57 und 60 Grad Celsius. Zudem löst sich Pentetrazol relativ gut in Wasser sowie in zahlreichen anderen organischen Lösungen.
Die Gruppe, der Pentetrazol zugerechnet wird, ist klar umrissen: Konvulsiva sind Stoffe, die im Stammhirn oder im Rückenmark angreifen und dort Krämpfe auslösen, meist dadurch, dass sie die natürliche Hemmung des Nervensystems aufheben. Früher wurden Vertreter dieser Gruppe verwendet, um die Atmung anzuregen oder um einer Vergiftung mit Schlafmitteln entgegenzuwirken. Heute dienen sie überwiegend als Werkzeuge der Forschung. Pentetrazol ist innerhalb dieser Gruppe der bekannteste Vertreter geblieben.
Der Wirkstoff Pentetrazol weist eine vergleichsweise hohe Stabilität auf und ist relativ resistent gegen Angriffe anderer chemischer Stoffe. Grundsätzlich bildet sich Pentetrazol durch eine spezielle chemische Reaktion, bei der Cyclohexanon und Stickstoffwasserstoffsäure miteinander reagieren. Der Chemiker Karl-Friedrich Schmidt entdeckte die Substanz, die anschließend bei zahlreichen anderen Forschern und Ärzten im medizinischen Bereich zur Anwendung kam.
Chemisch besteht Pentetrazol aus zwei miteinander verschmolzenen Ringen: einem Tetrazolring, der außer einem Kohlenstoffatom vier Stickstoffatome enthält, und einem siebengliedrigen Ring, der neben Kohlenstoffatomen ein Stickstoffatom enthält; dieses Stickstoffatom und ein Kohlenstoffatom gehören beiden Ringen zugleich an. Die Summenformel lautet C6H10N4, der systematische Name 6,7,8,9-Tetrahydro-5H-tetrazolo[1,5-a]azepin. Aus dem Bau des zweiten Rings leitet sich auch die zweite gebräuchliche Bezeichnung Pentylentetrazol ab. Wässrige Lösungen des Stoffes reagieren weder sauer noch basisch. Als reine Chemikalie gilt Pentetrazol als giftig beim Verschlucken und als reizend für Haut, Augen und Atemwege; aufbewahrt wird es gekühlt.
Dabei besteht die Wirkung von Pentetrazol unter anderem darin, dass es Krämpfe beim Patienten auslöst. Deshalb setzten Mediziner das Medikament früher in der Schocktherapie ein. In der heutigen Zeit ist Pentetrazol als Arzneimittel in zahlreichen Ländern nicht mehr auf dem pharmazeutischen Markt erhältlich. Grund dafür sind in erster Linie schwerwiegende Komplikationen und Nebenwirkungen, die bei einigen Menschen zum Tod führten. Im Jahr 1982 entzog die Food and Drug Administration in den USA den Pentetrazol-haltigen Arzneimitteln die Zulassung, weil deren Wirksamkeit nicht belegt war.
Pharmakologische Wirkung auf Körper & Organe
Der Angriffspunkt des Stoffes ist gut beschrieben. Pentetrazol ist ein Gegenspieler der Gamma-Aminobuttersäure, des wichtigsten hemmenden Botenstoffs im Nervensystem. Dieser Botenstoff wirkt wie eine Bremse: Bindet er an seinen Empfänger auf einer Nervenzelle, öffnet sich ein Kanal, durch den geladene Teilchen einströmen und die Zelle beruhigen. Pentetrazol blockiert diesen Vorgang, ohne den Empfänger selbst in Gang zu setzen.
Der Stoff regt das Gehirn also nicht im eigentlichen Sinne an, sondern nimmt ihm die Bremse. Was übrig bleibt, ist die ungebremste Erregung, und aus ihr entsteht bei ausreichender Menge ein Krampfanfall. Dieselbe Erklärung gilt für die anregende Wirkung auf Atmung und Kreislauf: Auch die Steuerzentren im Hirnstamm und im Rückenmark arbeiten unter dem Wegfall der Hemmung stärker. Gerade weil zwischen der erwünschten Anregung der Atmung und dem unerwünschten Krampfanfall nur ein schmaler Abstand liegt, war Pentetrazol als Arzneimittel schwer zu steuern.
Aus diesem Wirkprinzip erklärt sich auch das Verhältnis zu den Barbituraten, das in beide Richtungen wirkt. Barbiturate verstärken die Wirkung der Gamma-Aminobuttersäure und dämpfen dadurch das Gehirn; Pentetrazol schwächt sie und regt es an. Der eine Stoff hebt die Wirkung des anderen somit teilweise auf, und ein durch Pentetrazol ausgelöster Krampfanfall lässt sich durch ein Barbiturat wieder unterdrücken. Genau dieses Zusammenspiel machte sich die Medizin früher zunutze.
Zu früheren Zeiten kam der Arzneistoff Pentetrazol zum Beispiel als Gegenmittel bei einer Vergiftung bzw. Überdosis mit bestimmten Schlafmitteln, den sogenannten Barbituraten, zum Einsatz. Jedoch verursacht Pentetrazol teilweise ernsthafte Komplikationen, die mitunter tödlich enden. So erleiden einige Personen nach der Einnahme von Pentetrazol Krämpfe und eine damit einhergehende Hypoxie, die manchmal zum Tod führt.
Medizinische Anwendung & Verwendung zur Behandlung & Vorbeugung
Der medizinische Wirkstoff Pentetrazol kam sowohl als Analeptikum als auch als Konvulsivum des Stammhirns zum Einsatz. Dabei stimuliert Pentetrazol insbesondere die Neuronen bestimmter Areale des Gehirns. Da Pentetrazol vor allem auf jene Bereiche wirkt, die die Atmung und den Kreislauf steuern, entfalten sich die Effekte des Medikaments auch auf das Herz.
Mitunter bewirkt Pentetrazol Krampfanfälle, die nur schwer von einer klassischen Epilepsie unterscheidbar sind. Dabei handelt es sich allerdings um eine unerwünschte Wirkung des Medikaments. In der Vergangenheit fand Pentetrazol vor allem Anwendung als Gegenmittel für Vergiftungen mit Barbituraten. Zudem galt Pentetrazol als ein beliebtes kreislaufstimulierendes Mittel. Außerdem verwendeten Mediziner Pentetrazol in der Schocktherapie und machten sich dabei die krampfauslösende Wirkung zunutze.
Die Bezeichnung Schocktherapie ist dabei irreführend, denn gemeint ist kein Kreislaufschock. Der Begriff stammt aus der Psychiatrie der Zwischenkriegszeit und bezeichnet Verfahren, die den Zustand des Gehirns gewaltsam veränderten, um eine schwere seelische Erkrankung zu durchbrechen. Bei Pentetrazol war das gewünschte Ereignis der Krampfanfall selbst, nicht etwa eine anregende Wirkung auf Atmung oder Kreislauf.
Bedingt durch die Komplikationen und Nebenwirkungen von Pentetrazol ist der Wirkstoff heutzutage jedoch in zahlreichen Ländern nicht mehr erhältlich. So kommt Pentetrazol heute hauptsächlich in Tierversuchen zum Einsatz. Forscher nutzen Pentetrazol dabei zum Beispiel, um Krämpfe auszulösen. Analeptika spielen in der heutigen Notfall- und Intensivmedizin keine Rolle mehr: Bei einer Vergiftung mit dämpfenden Mitteln werden der Kreislauf überwacht und die Atmung notfalls maschinell unterstützt, statt das Atemzentrum medikamentös anzutreiben.
Über die bereits genannten Anwendungen hinaus reichte das Feld, auf dem Pentetrazol früher verordnet wurde, noch weiter. Es diente als Mittel gegen einen zu niedrigen Blutdruck, wurde bei Beschwerden der Atemwege einschließlich Husten eingesetzt und sogar gegen Juckreiz verwendet. Ein überzeugender Nachweis, dass es bei diesen Beschwerden tatsächlich half, wurde für keine dieser Anwendungen erbracht; genau dieser fehlende Wirksamkeitsnachweis war später der Grund für den Entzug der Zulassungen in den Vereinigten Staaten.
Risiken & Nebenwirkungen
Diese Krämpfe resultieren bei einigen Menschen in einer Hypoxie, die in zahlreichen Fällen tödlich endet. Vor allem aus diesem Grund wurde Pentetrazol als Medikament in der Humanmedizin aufgegeben.
Bei einer Hypoxie handelt es sich um einen potenziell lebensbedrohlichen Zustand, in dem die ausreichende Versorgung des Organismus oder bestimmter Körperbereiche mit Sauerstoff nicht mehr gewährleistet ist. Die Patienten sind häufig unruhig und leiden an Tachykardie und Zyanose. Bei einer ausbleibenden Therapie verlieren die Personen das Bewusstsein, fallen ins Koma oder erleiden einen Kreislaufstillstand.
Eine Vergiftung mit Pentetrazol verläuft in zwei Abschnitten, und der zweite ist der gefährlichere. Zunächst kommt es zu Muskelzittern und zu Krampfanfällen, die sich im Wechsel aus Verkrampfung und Zuckungen äußern. Darauf folgt eine tiefe Dämpfung des Gehirns, bei der Atmung und Kreislauf erlahmen. Der Tod tritt bei einer solchen Vergiftung überwiegend durch das Versagen der Steuerzentren in der Tiefe des Gehirns und die dadurch bedingte Atemlähmung ein, nicht durch den Krampfanfall selbst. Diese Abfolge erklärt, warum ein Mittel, das eigentlich die Atmung anregen sollte, am Ende zum Atemstillstand führen konnte.
Zudem waren vor einer Einnahme von Pentetrazol bestimmte Wechselwirkungen mit anderen medizinischen Substanzen zu beachten. Nahmen Patienten Pentetrazol zur gleichen Zeit wie das Medikament Haloperidol ein, so stieg das Risiko für Krampfanfälle. War eine gleichzeitige Verabreichung beider Arzneimittel notwendig, mussten die Personen streng ärztlich überwacht werden.
Geschichte & heutige Bedeutung
Seine größte Verbreitung erreichte Pentetrazol unter dem Handelsnamen Cardiazol in den 1930er Jahren, und zwar auf einem Gebiet, das mit Atmung und Kreislauf nichts zu tun hatte. Der ungarische Nervenarzt Ladislas von Meduna hatte beim Vergleich von Gehirngewebe den Eindruck gewonnen, Epilepsie und Schizophrenie schlössen einander aus. Aus dieser Annahme leitete er den Gedanken ab, künstlich ausgelöste Krampfanfälle könnten eine Schizophrenie bessern. Im Januar 1934 begann er mit Einspritzungen von Kampfer in den Muskel; nach wenigen Monaten ging er zu Pentetrazol über, weil dessen Anwendung weniger schmerzhaft war und der Anfall rascher einsetzte.
Die Behandlung fand rasch Verbreitung, war für die Behandelten jedoch eine Zumutung. Sie ging mit erheblicher Angst einher, und der Krampf selbst war so heftig, dass Knochenbrüche an Wirbelsäule und Gliedmaßen keine Seltenheit waren. Hinzu kam die Belastung für das Herz. Todesfälle traten auf, und eine gute körperliche Verfassung galt als Voraussetzung für die Behandlung.
Einzuordnen ist dieses Vorgehen in eine Zeit, in der es gegen schwere seelische Erkrankungen kaum wirksame Arzneimittel gab. Neben der Krampfbehandlung mit Pentetrazol standen damals die künstlich erzeugte Unterzuckerung mit Insulin, die der Wiener Arzt Manfred Sakel 1933 vorschlug, und die absichtliche Auslösung von Fieber. Die heute gebräuchlichen Mittel gegen Psychosen kamen erst in den 1950er Jahren auf. Auch von Medunas Grundannahme, Epilepsie und Schizophrenie schlössen einander aus, gilt in dieser strengen Form als überholt; der Zusammenhang zwischen beiden Erkrankungen wird bis heute untersucht, und die Wirksamkeit ausgelöster Krampfanfälle bei bestimmten Krankheitsbildern erwies sich später als unabhängig von dieser Erklärung.
Eben diese schlechte Verträglichkeit gab den Anstoß zur Entwicklung der Elektrokrampftherapie. Die italienischen Ärzte Ugo Cerletti und Lucio Bini suchten Ende der 1930er Jahre ausdrücklich nach einem Ersatz für das Cardiazol und lösten den Anfall stattdessen durch einen elektrischen Reiz aus. Der Krampf fiel dabei milder aus, Knochenbrüche wurden seltener, die Belastung des Herzens geringer, und die Angst der Behandelten war nach den Berichten der Zeit geringer als bei der Einspritzung. In den folgenden Jahren verdrängte das neue Verfahren die Krampfbehandlung mit Pentetrazol. Später kam hinzu, dass muskelentspannende Mittel ab den späten 1940er Jahren und eine kurze Narkose die Behandlung weiter entschärften.
Geblieben ist Pentetrazol der Forschung. Der durch den Stoff ausgelöste Krampfanfall gilt als eines der Standardmodelle, an denen die krampfhemmende Wirkung von Arzneistoffen im Tierversuch geprüft wird. Wie fest dieses Modell verankert ist, zeigt ein Blick in heutige deutsche Fachinformationen: Gleich drei Präparate mit dem Wirkstoff Phenobarbital führen den „Pentetrazol-Schock“ als Prüfanordnung auf und geben an, in welcher Menge das Barbiturat die Verkrampfungsphase des so ausgelösten Anfalls aufhebt. Neben der Prüfung neuer Wirkstoffe dient das Modell auch der Frage, wie Krampfanfälle im Gehirn entstehen und sich ausbreiten.
Dass sich der Stoff für diesen Zweck so gut eignet, hat dieselben Gründe, die ihn als Arzneimittel untauglich machten: Er wirkt zuverlässig, rasch und in einer Stärke, die sich über die Menge steuern lässt, und der ausgelöste Anfall ähnelt einem generalisierten epileptischen Anfall. Das internationale Verzeichnis der Arzneistoffe der Weltgesundheitsorganisation führt Pentetrazol bis heute unter den atemanregenden Mitteln, und zwar sowohl in der Liste für den Menschen als auch in der für die Tiermedizin. Erhältlich ist die Substanz vor allem als Laborchemikalie für Forschungszwecke, versehen mit den entsprechenden Gefahrenhinweisen.
Von dem Gedanken, der hinter der Cardiazol-Behandlung stand, ist dagegen mehr übrig geblieben, als der Niedergang des Wirkstoffs vermuten lässt. Die aus ihr hervorgegangene Elektrokrampftherapie wird bis heute angewendet, wenn auch unter ganz anderen Bedingungen: in Narkose, mit muskelentspannenden Mitteln und mit genau bemessenem Reiz. Als Anwendungsgebiete gelten heute vor allem schwere Formen der Depression sowie die Katatonie, ein Zustand mit Erstarrung und Bewegungslosigkeit, bei dem der Nutzen des Verfahrens als gut belegt gilt. Der Weg dorthin führte über eine Substanz, die aus der Behandlung seelischer Erkrankungen längst verschwunden ist.
Quellen
- Aktories, K., Flockerzi, V., Förstermann, U., Hofmann, F. (Hrsg.): Allgemeine und spezielle Pharmakologie und Toxikologie.
ISBN: 9783437426223
- Geisslinger, G., Gudermann, T., Hinz, B., et al.: Mutschler Arzneimittelwirkungen.
ISBN: 9783804746541
- Marquardt, H., Schäfer, S. G., Barth, H. (Hrsg.): Toxikologie.
ISBN: 9783804736573
- Berlit, P. (Hrsg.): Klinische Neurologie.
ISBN: 9783662606742
- Falkai, P., Laux, G., Deister, A., Möller, H.-J. (Hrsg.): Psychiatrie, Psychosomatik und Psychotherapie.
ISBN: 9783132432659