L-Thyroxin (CAS: 51-48-9) oder Levothyroxin ist ein synthetisches Schilddrüsenhormon, das chemisch mit Thyroxin (T4) identisch ist, das auf natürliche Weise von den Follikelzellen der Schilddrüse ausgeschüttet wird. Es wird zur Behandlung eines Schilddrüsenhormonmangels und gelegentlich zur Vorbeugung des Wiederauftretens von Schilddrüsenkrebs eingesetzt. Wie sein natürlich abgesondertes Gegenstück ist Levothyroxin eine chirale Verbindung in der L--Form. Das verwandte Medikament Dextrothyroxin (D-Thyroxin) wurde in der Vergangenheit zur Behandlung von Hypercholesterinämie (erhöhter Cholesterinspiegel) eingesetzt, wurde jedoch aufgrund kardialer Nebenwirkungen vom Markt genommen. L-Thyroxin wird hauptsächlich zur Behandlung von Hypothyreose, Kropf, chronischer lymphatischer Thyreoiditis, Myxödem-Koma und Stupor eingesetzt. In vivo hemmt L-Thyroxin (0,9 und 2,7 μg) die Synthese und Freisetzung von Thyrotropin, die durch das Thyrotropin-Releasing-Hormon aus dem Hypophysenvorderlappen bei Mäusen induziert wird. Formulierungen, die L-Thyroxin enthalten, wurden zur Behandlung von Hypothyreose eingesetzt. Die Levothyroxin-Therapie wird bei einem Mangel an Schilddrüsenhormonen im menschlichen Organismus eingesetzt, wie er bei einem Mangel an Schilddrüse, Hypophyse und Hypothalamus auftritt (bzw. primäre, sekundäre und tertiäre Hypothyreose). L-Thyroxin wird auch zur Behandlung von euthyreoter und multinodulärer Struma, einschließlich Schilddrüsenknoten, subakuter oder chronischer Thyreoiditis, oder im Falle eines postoperativen Defizits oder nach radiometabolischer Behandlung bei Patienten mit Schilddrüsenkrebs eingesetzt. Die Wirkung dieses Arzneimittels hängt stark von der Dosierung ab. In kleinen Dosen zeigt L-Thyroxin eine anabole Wirkung. In mittleren Dosen stimuliert es das Wachstum und die Entwicklung von Gewebe, den Stoffwechsel von Proteinen, Fetten und Kohlenhydraten und erhöht die funktionelle Aktivität des Zentralnerven- und Herz-Kreislauf-Systems sowie der Nieren und der Leber. In großen Dosen verlangsamt es die thyreotrope Aktivität der Hypophyse und unterdrückt die Schilddrüsenproduktion.