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Carbetocin, ein zyklisches Oligopeptid, ist ein synthetisches Derivat des Hormons Oxytocin. Der chemische Name lautet 1-Butansäure-2-(O-methyl-L-tyrosin)-1-carbaoxytocin (C45H69N11O12S); das Molekulargewicht beträgt 988,18 (O'Neil 2001a).
Gegenüber dem originären Oxytocin liegen folgende strukturelle Unterschiede vor: anstelle der Cystein-Gruppe befindet sich an Position 1 ein Wasserstoffatom, die Disulfidbrücke wird durch eine Thioether-Brücke ersetzt, und an Position 2 befindet sich eine Methyloxyl-Gruppe anstelle von Tyrosin.