Chloramphenicol ist ein Breitbandantibiotikum, das natürlich in Bakterien der Gattung Streptomyces vorkommt. Es wurde in den 1940er-Jahren entdeckt und war das erste synthetisch produzierte Antibiotikum. Die Wirkung basiert auf der Interaktion mit bakteriellen Ribosomen unter Blockade der Proteinbiosynthese. Medizinisch wird es aufgrund teilweise schwerwiegender Nebenwirkungen (aplastische Anämie) heute nur noch wenig genutzt, Ausnahme sind Anwendungen im Bereich schwerer Infektionskrankheiten sowie in Human- und Tiermedizin topisch bei Infektionen am Auge. In der Molekularbiologie wird eine Resistenz gegen Chloramphenicol häufig als Selektionsmarker genutzt.
Geschichte Chloramphenicol wurde 1947 von John Ehrlich, Paul Rufus Burkholder (1903–1972)James G. Horsfall: Paul Rufus Burkholder. In: Biographical Memoirs. National Academy of Sciences, Volume 47. Washington, DC 1975. ISBN 0-309-02245-2. und weiteren MitarbeiternJohn Ehrlich, Quentin R. Bartz, Robert M. Smith, Dwight A. Joslyn, and Paul R. Burkholder: Chloromycetin, a New Antibiotic From a Soil Actinomycete. In: Science. Band 106, 1947, Nr. 2757, S. 417; doi:10.1126/science.106.2757.417, PMID 17737966. entdecktAlfred Marchionini, Hans Götz: Neuere Erfahrungen mit der antibiotischen Behandlung der Hautkrankheiten (Aureomycin, Chloromycetin, Terramycin). In: Münchener Medizinische Wochenschrift. Band 95, Nr. 1, 2. Januar 1953, S. 71–74, hier: S. 73. und im selben Jahr von zwei Forschergruppen unter Paul Rufus Burkholder und David GottliebKarl Wurm, A. M. Walter: Infektionskrankheiten. In: Ludwig Heilmeyer (Hrsg.): Lehrbuch der Inneren Medizin. Springer-Verlag, Berlin/Göttingen/Heidelberg 1955; 2. Auflage ebenda 1961, S. 9–223, hier: S. 51–52. (1911–1982) aus dem mycelbildenden gram-positiven Bakterium Streptomyces venezuelae gewonnen. Es erwies sich als hochwirksam gegen Typhus- und Paratyphus-B-Erreger.Paul Diepgen, Heinz Goerke: Aschoff/Diepgen/Goerke: Kurze Übersichtstabelle zur Geschichte der Medizin. 7., neubearbeitete Auflage. Springer, Berlin/Göttingen/Heidelberg 1960, S. 65. Der primär aus dem Bakterium gewonnene Wirkstoff wurde zunächst von dem US-amerikanischen Unternehmen Parke-Davis unter der Bezeichnung bzw. dem Handelsnamen ChloromycetinKarl Wurm, A. M. Walter: Infektionskrankheiten. In: Ludwig Heilmeyer (Hrsg.): Lehrbuch der Inneren Medizin. Springer-Verlag, Berlin/Göttingen/Heidelberg 1955; 2. Auflage ebenda 1961, S. 9–223, hier: S. 51. später auch synthetisch hergestellt und war, begünstigt durch seine relativ einfache Struktur, das erste Antibiotikum, das synthetisch dargestellt werden konnte.Alfred Marchionini, Hans Götz: Neuere Erfahrungen mit der antibiotischen Behandlung der Hautkrankheiten (Aureomycin, Chloromycetin, Terramycin). In: Münchener Medizinische Wochenschrift. Band 95, Nr. 1, 2. Januar 1953, S. 71–74, hier: S. 71 und 73. Als Leukomycin (Bayer AG) kam Chloramphenicol in Deutschland Anfang der 1950er Jahre auf den Markt.Neue Präparate: Leukomycin. In: Münchener Medizinische Wochenschrift. Band 95, Nr. 1, 2. Januar 1953, S. XXIV.
Spätestens in den 1970er Jahren wurde die Verwendung aufgrund der aufgetretenen Nebenwirkungen (u. a. Aplastische Anaemien) deutlich eingeschränkt, z. B. auf lokale Behandlung am Auge. Eine Ausnahme machte die DDR, in der das Medikament wegen seiner lokalen Produktion ohne Deviseneinsatz verfügbar war (Nomenklatur A, Berlicetin®).https://webdoc.sub.gwdg.de/ebook/m/2002/pub/medizin/01H019/t2.pdf
Vorkommen und Biosynthese Chloramphenicol wird von Streptomyces venezuelae gebildet. Die Biosynthese ist teilweise aufgeklärt. Ein Teil der Struktur entstammt dem Shikimat-Weg, auf dem aromatische Aminosäuren gebildet werden. Auf diesem Weg ist auch die nichtproteinogenen Aminosäure para-Aminophenylalanin zugänglich (Schritt 1 im Schema). Diese wird über einen Thiolester an ein Peptidyl-Carrier-Protein gebunden (2), in benzylischer Position hydroxyliert (3), die Aminogruppe zur Nitrogruppe oxidiert (4), aus einem unbekannten Vorläufer die Dichloracetylgruppe eingeführt (5), und das Intermediat als Aldehyd freigesetzt (6). Reduktion der Aldehydgruppe zum Alkohol (7) ergibt das Chloramphenicol. zentriert|mini|584x584px|Biosynthese von Chloramphenicol ausgehend von Aminophenylalanin. Bei mehreren Schritten sind die Intermediate an ein Carrier-Protein gebunden (als Kugel dargestellt). Chloramphenicol wurde auch aus der Mondschnecke Lunatia heros isoliert, wobei nicht untersucht wurde, ob die Biosynthese durch die Schnecke selbst oder durch assoziierte Mikroorganismen erfolgt.
Synthese Eine Synthese von Chloramphenicol ist ausgehend von (2R,3S)-2,3-Epoxy-3-phenylpropansäuremethylester (aus Methylcinnamat, Schritt 1 im Syntheseschema) möglich. Durch Umsetzung mit Natriumnitrit in Gegenwart von Essigsäure kann das Nitrit das Epoxid in Position 3 angreifen und so einen nitrit-maskierten Diol erzeugen (2). Durch Umsetzung mit Diphenylazidophosphat, Diethylazodicarboxylat und Triphenylphosphin kann die unmaskierte Hydroxygruppe in Position 2 durch Azid substituiert werden (3). Durch katalytische Hydrierung mit Wasserstoff an Palladium wird die Azidgruppe zur Aminogruppe reduziert, der Nitritester zum Alkohol und der Carbonsäureester ebenfalls zum Alkohol, wodurch die Seitenkette mit einer Amino- und zwei Hydroxygruppen entsteht (4). Die Aminogruppe wird mit einer Acetylschutzgruppe versehen, der aromatische Ring mit Schwefelsäure / Salpetersäure nitriert (5), die Acetylgruppe wieder entfernt und die Dichloracetylgruppe mittels Methyldichloracetat eingeführt (6). zentriert|mini|565x565px|Asymmetrische Totalsynthese von Chloramphenicol ausgehend von Methylcinnamat
Eigenschaften Chloramphenicol ist ein weißes, grauweißes oder gelblich-weißes, feinkristallines Pulver oder feine Kristalle, Nadeln oder längliche Plättchen. Der Stoff ist geruchlos und hat einen bitteren Geschmack. Das Molekül hat zwei chirale Zentren und liegt in der 1R,2R-Konfiguration vor. In ethanolischer Lösung ist es rechtsdrehend. Das 1S,2S-Enantiomer (L-Chloramphenicol, Dextramycin) wird nicht medizinisch genutzt.
Das breite Wirkspektrum umfasst die bakteriostatische Wirkung gegen aerobe, anaerobe, grampositive und gramnegative Bakterien, Rickettsien und Chlamydien. Gegenüber Haemophilus influenzae und Streptococcus pneumoniae wirkt es bakterizid. Die meisten Stämme von Pseudomonas aeruginosa, Acinetobacter, Nocardia asteroides und einiger Subspezies von Proteus hingegen sind resistent.
Medizinische Nutzung Anwendungsgebiete Hauptbehandlungsgebiete sind schwere, sonst nicht zu beherrschende Infektionskrankheiten wie Typhus, Paratyphus und bakterielle Meninginitis;Gerd Geisslinger, Thomas Gudermann, Burkhard Hinz, Aimo Kannt, Peter Ruth, Ursula Storch: Mutschler Arzneimittelwirkungen. Pharmakologie – Klinische Pharmakologie – Toxikologie. Begründet von Ernst Mutschler, 12. Auflage. Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft, Stuttgart 2025, ISBN 978-3-8047-4506-3, S. 1197 f. ferner Pest, Fleckfieber, Ruhr, Diphtherie und Malaria. Zudem wirkt Chloramphenicol gegen Chytridiomykose, eine für Amphibien tödliche und hoch ansteckende Hautpilzerkrankung, die weltweit Amphibienpopulationen dezimiert.
Aufgrund der in seltenen Fällen als Nebenwirkung auftretenden, potentiell lebensbedrohlichen aplastischen Anämie sollte Chloramphenicol heute nur noch nach sorgfältiger Abwägung als Reserveantibiotikum angewendet werden, wenn andere Therapien ausscheiden. Auch von der topischen Anwendung wurde abgeraten.H. Kiffe, H. Ippen: Systemische Nebenwirkungen durch äußerliche Anwendung von Chloramphenicol. In: Der Hautarzt. 36, Springer-Verlag 1985, S. 181–183. In Fertigarzneimitteln ist es überwiegend in Augentropfen und -salben zu finden. Auch in der Tiermedizin wird es vorwiegend topisch in Augen- und Nasentropfen oder bei Oberflächenpyodermien verwendet.Veterinärmedizinischer Informationsdienst für Arzneimittelanwendung, Toxikologie und Arzneimittelrecht (nur für Fachkreise zugänglich). Abgerufen am 19. Februar 2026.
Die Anwendung von Chloramphenicol ist bei Lebensmittel liefernden Tieren gemäß der EU-Rückstandshöchstmengen-Verordnung für Lebensmittel tierischen Ursprungs in der Europäischen Union seit 1994 verboten.Erweiterte Risikoabschätzung zu Rückständen von Chloramphenicol in Lebensmitteln, Bundesinstitut für gesundheitlichen Verbraucherschutz und Veterinärmedizin (BgVV), 25. März 2002.
Wirkweise und Struktur-Wirkungs-Beziehungen Chloramphenicol ist ein Translationshemmer, wirkt also blockierend auf die Knüpfung der Peptidbindung, indem es reversibel an das katalytische Zentrum der Peptidyltransferase der 50S-Untereinheit der bakteriellen 70S-Ribosomen bindet und diese hemmt.
Untersuchungen an strukturverwandten Verbindungen haben gezeigt, dass dort kaum Verbesserungspotential besteht. Lediglich das natürlich vorkommende Stereoisomer ist antibiotisch wirksam. Die beiden Hydroxygruppen sind essentiell, eine Acetylierung führt zum Wirkungsverlust. Die Nitrogruppe kann zwar durch eine andere elektronenziehende Gruppe ersetzt werden (wie zum Beispiel im Thiamphenicol), in den meisten Fällen führt das aber zu einer verringerten Wirkung. Beim Austausch der Dichloracetylgruppe gegen eine Chloracetylgruppe bleiben etwa 40 % der Wirkung erhalten, mit einer Acetylgruppe geht die Wirkung weitgehend verloren. Austausch gegen eine Trichloracetylgruppe, Dibromacetylgruppe oder Tribromacetylgruppe ergibt eine ähnliche Wirksamkeit wie die der Ausgangsverbindung.
Pharmakokinetik Chloramphenicol wird bei oraler Gabe schnell und vollständig resorbiert. Die Bioverfügbarkeit beträgt bei oraler Verabreichung 80 %, nach intramuskulärer Injektion 70 %. Die Plasmaproteinbindung liegt zwischen 50 % und 60 %. Die Plasmahalbwertszeit beträgt bei Erwachsenen mit normaler Leber- und Nierenfunktion 1,5–3,5 Stunden, bei Kindern und Jugendlichen 3–6,5 Stunden, bei Neugeborenen 24 Stunden oder länger. Die Elimination erfolgt zu 90 % über eine Konjugation an Glucuronsäure. Bei Erwachsenen mit gestörter Nierenfunktion verlängert sich die Plasmahalbwertszeit auf 3–4 Stunden, bei schweren Leberfunktionsstörungen auf 4,6–11,6 Stunden.
Chloramphenicol ist sehr gut lipidlöslich und penetriert in viele Körpergewebe und -flüssigkeiten. Es passiert die Plazenta- und die Blut-Hirn-Schranke. In der Cerebrospinalflüssigkeit werden hohe Konzentrationen erreicht und Chloramphenicol penetriert gut in viele Teile des Auges.
Verstoffwechselung Chloramphenicol wird primär in der Leber glucuronidiert und dann über die Niere ausgeschieden. Durch Hydroxylierung der Dichloracetylgruppe und Abspaltung von Chlorwasserstoff kommt es zur oxidativen Dehalogenierung und Bildung eines Carbonsäurechlorids/Amids der Oxalsäure, das durch Hydrolyse in ein Amid der Oxalsäure umgewandelt wird. Das intermediär gebildete Carbonsäurechlorid kann durch Acylierung von Lysinresten Cytochrom-P450-Enzyme irreversibel hemmen. Durch Nitroreduktasen kann die Nitrogruppe bis zum Amin reduziert werden. Als Intermediate entstehen ein Radikalanion (das Sauerstoffradikale erzeugen kann) und ein Hydroxylamin (das als Methämoglobinbildner wirkt).
Manche Organismen können durch eine spezifische Acetyltransferase Chloramphenicol inaktivieren, indem sie an den beiden Hydroxygruppen je eine Acetylgruppe einführen. Hierdurch wird das Antibiotikum unwirksam, es bindet nicht mehr an Ribosomen.Theodor Dingermann, Rudolf Hänsel, Ilse Zündorf (Hrsg.): Pharmazeutische Biologie: Molekulare Grundlagen und klinische Anwendungen. 1. Auflage. Springer Verlag, Berlin 2002, ISBN 3-540-42844-5, S. 301.
mini|ohne|800px|Inaktivierung von Chloramphenicol durch eine Chloramphenicol-Acetyltransferase (CAT, ). Diese acetyliert unter Verbrauch von Acetyl-CoA das Antibiotikum an zwei Stellen.
Nebenwirkungen und Interaktionen