Efedryna – Wikipedia, wolna encyklopedia
| |||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||
Ogólne informacje | |||||||||||||||||||||||||||||
Wzór sumaryczny | C10H15NO | ||||||||||||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Masa molowa | 165,23 g/mol | ||||||||||||||||||||||||||||
Wygląd | biały lub prawie biały, krystaliczny proszek lub bezbarwne kryształy[1] | ||||||||||||||||||||||||||||
Identyfikacja | |||||||||||||||||||||||||||||
Numer CAS | 299-42-3 (wolna amina) | ||||||||||||||||||||||||||||
PubChem | |||||||||||||||||||||||||||||
DrugBank | |||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||
Podobne związki | |||||||||||||||||||||||||||||
Podobne związki | fenyloetyloamina, adrenalina, amfetamina, metamfetamina, pseudoefedryna | ||||||||||||||||||||||||||||
Jeżeli nie podano inaczej, dane dotyczą stanu standardowego (25 °C, 1000 hPa) | |||||||||||||||||||||||||||||
Klasyfikacja medyczna | |||||||||||||||||||||||||||||
ATC | |||||||||||||||||||||||||||||
Legalność w Polsce | |||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||
|
Efedryna – organiczny związek chemiczny, alkaloid roślinny, pochodna fenyloetyloaminy. Stosowana jako stymulant, reduktor apetytu, środek zwiększający koncentrację i uwagę, lekarstwo na nieżyt nosa oraz do leczenia niedociśnienia związanego z narkozą. Występuje w roślinach z rodzaju przęśl (Ephedra equisetina, Ephedra sinica, Ephedra distachya) oraz w cisie (Taxus baccata). Jest najczęściej dostępna w formie chlorowodorku i siarczanu.
Struktura chemiczna
[edytuj | edytuj kod]Występuje w postaci dwóch enancjomerów o konfiguracji 1R,2S ((−)-efedryna lewoskrętna)[2] i 1S,2R ((+)-efedryna prawoskrętna)[6], pozostałe dwa diastereoizomery znane są jako pseudoefedryna (o konfiguracji 1R,2R ((−)-pseudoefedryna lewoskrętna)[2] i 1S,2S ((+)-pseudoefedryna prawoskrętna).
Preparaty handlowe zawierają wariant 1R,2S[7].
Historia
[edytuj | edytuj kod]
Efedryna po raz pierwszy została wyizolowana z przęśli dwukłosowej (Ephedra distachya a. Ephedra vulgaris) przez Nagayoshiego Nagaiego w 1885 roku.
Produkcja
[edytuj | edytuj kod]Przęśl chińska (łac. Ephedra sinica, chiń. 麻黃 má huáng), zawierająca efedrynę oraz pseudoefedrynę, stosowana jest w tradycyjnej medycynie chińskiej. Produkcja efedryny w Chinach stała się dochodowym przemysłem eksportowym o wartości 13 mln dolarów rocznie. Z przetworzenia 30 tys. ton surowca roślinnego otrzymuje się 10 razy więcej substancji niż wynosi roczne zapotrzebowanie w tradycyjnej medycynie chińskiej[8].
Syntetyczna efedryna
[edytuj | edytuj kod]Oprócz efedryny otrzymywanej ze źródeł naturalnych uzyskuje się ją na drodze syntezy chemicznej. Jedną z pierwszych metod było działanie na mieszaninę 1-fenylopropano-1,2-dionu i metyloaminy wodorem w obecności katalizatora[9]:
Reakcję przeprowadza się w środowisku czystego alkoholu etylowego, katalizatorem redukcji jest tlenek platyny(IV) . Po zakończeniu redukcji katalizator jest usuwany przez filtrację, natomiast nieprzereagowana metyloamina jest oddestylowana pod zmniejszonym ciśnieniem. Następnie mieszaninę traktuje się roztworem chlorowodoru w alkoholu etylowym i wytrąca się kryształy przez odparowanie rozpuszczalnika. Tak przygotowany chlorowodorek efedryny przemywa się zimnym acetonem i suszy. Produkt zawiera oba stereoizomery efedryny oraz pewne ilości pseudoefedryny.
Komercyjnie dostępna efedryna syntezowana jest jedną z dwóch poniższych metod[10][11]:
- Metoda wykorzystująca fermentację cukru:
- Cukier lub inne źródło sacharozy (np. melasa) poddawana jest fermentacji za pomocą drożdży w obecności benzaldehydu. Produktem takiej reakcji jest (R)-1-fenylo-1-hydroksypropan-2-on, który reagując z metyloaminą w eter dibutylowy w obecności katalizatora, którym może być platyna, daje produkt końcowy. Wadami tej metody jest potrzeba użycia dużej ilości eteru, wymagana duża czystość benzaldehydu oraz duże zużycie surowca cukrowego (do produkcji 1 kg efedryny potrzebne jest 9 kg cukru).
- Metoda wykorzystująca jako surowiec propiofenon :
- Propiofenon reaguje z bromem dając α-bromopropiofenon, który następnie traktowany jest metyloaminą. Tak otrzymany produkt jest redukowany wodorem wobec katalizatora, którym jest pallad lub nikiel Raneya. Otrzymuje się racemiczną mieszaninę efedryny i pseudoefedryny, co jest główną wadą tej metody. Produkty rozdziela się, a ponadto pseudoefedrynę poddaje się izomeryzacji, co zwiększa wydajność efedryny.
Ponadto w literaturze naukowej informowano o innych możliwościach syntezy efedryny; koncentrują się one zwykle na otrzymaniu selektywnie jednego z enancjomerów. Poniżej podano wybrane przykłady:
- Metoda oparta na redukcji za pomocą związków silanowych[12]:
- Pierwszym etapem syntezy jest redukcja aminoketonu zabezpieczonego w formie karbaminianu za pomocą dimetylofenylosilanu w środowisku kwasu trifluorooctowego (TFA). Etap ten przebiega praktycznie stereospecyficznie (wydajność 87%, de >98%). W drugim etapie redukuje się otrzymany produkt za pomocą tetrahydroglinianu litu (LAH). Wydajność tego etapu wynosi 80%, a produktem jest (–)-efedryna. Syntezę tę można również przeprowadzić w innych kwasach i przy użyciu innych związków silanowych, jednak uzyskuje się gorsze wyniki.
- Metoda oparta na cyjanohydrynach[13]:
- Pierwszym etapem syntezy jest reakcja cyjanohydryny (z atomem tlenu zabezpieczonym grupą trimetylosililową, TMS) ze związkiem Grignarda. Produkt pośredni jest następnie hydrolizowany, w efekcie czego otrzymuje się 1-fenylo-1-hydroksypropan-2-on (stereoizomer R). Drugim etapem syntezy jest reakcja z metyloaminą, po której następuje redukcja. W zależności od warunków redukcji otrzymuje się efedrynę i pseudoefedrynę w różnych proporcjach. Najlepsze wyniki otrzymano stosując jako reduktor Zn(BH
4)
2 oraz przeprowadzając reakcję w eterze w temperaturze −76 °C. Niezależnie od stosowanych warunków i reduktora otrzymywano wydajności powyżej 75%.
Właściwości spektroskopowe
[edytuj | edytuj kod]- Spektroskopia UV-VIS (efedryna w formie chlorowodorku w metanolu): maksima absorpcyjne przy długościach fali: 250, 256 oraz 262 nm. W zależności od środowiska pomiaru wartości te wykazują niewielkie (nie więcej niż 1 nm) odchylenia[14].
- Spektroskopia IR: Główne maksima absorpcyjne występują przy liczbach falowych: 700, 2885 oraz 2974 cm−1[15]
- Spektrometria mas: największy pik rejestruje się dla stosunku m/z = 58[15]
- Spektroskopia NMR (rozpuszczalnik CDCl
3)[16]:

- 1H NMR:
Rodzaj at. H | 1 | 2 | 3 | 4 | Ph |
---|---|---|---|---|---|
Przesunięcie chemiczne, ppm | δ = 0,85 (d, 3H, J = 6,2 Hz) | δ = 2,5 (bs, 3H) | δ = 2,8 | δ = 4,75 (d, 1H, J = 3,1 Hz) | δ = 7,30 (s, 5H) |
- 13C NMR:
Rodzaj at. C | 1 | 2 | 3 | 4 | Ph |
---|---|---|---|---|---|
Przesunięcie chemiczne, ppm | δ = 14,3 | δ = 34 | δ = 60,8 | δ = 73,0 | δ = 126,1, 127,0, 128,1 |
Działanie
[edytuj | edytuj kod]Działa pośrednio na układ współczulny poprzez zwiększanie uwalniania noradrenaliny i innych katecholamin na zakończeniach włókien nerwowych, hamuje również ich zwrotne wchłanianie z szczeliny synaptycznej. W mniejszym stopniu wykazuje działanie bezpośrednie, polegające na pobudzeniu receptorów adrenergicznych (α oraz β)[17]. Przy powtarzanym podawaniu występuje zjawisko tachyfilaksji - każda następna dawka podawana w krótkim czasie powoduje mniejszy skutek farmakologiczny[17]. Obecnie coraz rzadziej stosowana w lecznictwie, zostaje zastąpiona środkami o bardziej specyficznym działaniu (np. synefryną).
Efedryna pomaga utrzymać szybkie tempo przemiany materii dzięki stymulowaniu konwersji nieaktywnej formy hormonu tarczycy T4 w postać aktywną T3. Indukowanie metabolizmu tkanki tłuszczowej w procesie termogenezy oraz działanie pobudzające efedryny są wynikiem jej zdolności do pobudzania wydzielania katecholamin: adrenaliny i noradrenaliny. Obie te substancje przyspieszają uwalnianie tłuszczu z komórek tłuszczowych i pobudzają układ nerwowy. Proces termogenezy gwałtownie spada po kilku tygodniach.
Najważniejsze działania efedryny to:
- podwyższenie ciśnienia tętniczego krwi (skurcz naczyń oporowych) – stosowana w leczeniu niedociśnienia;
- zwiększenie siły skurczu mięśnia sercowego;
- przyspieszenie akcji serca;
- rozszerzenie oskrzeli (rozkurcz mięśni gładkich oskrzeli);
- pobudzające ośrodkowy układ nerwowy;
- zwiększenie przepływu krwi przez tętnice wieńcowe, mózgowe i zaopatrujące mięśnie prążkowane;
- zmniejszenie przepływu przez tętnice trzewne oraz zaopatrujące skórę.
Przypomina adrenalinę, ale nie ulega rozkładowi w układzie pokarmowym.
Dawniej była stosowana w leczeniu astmy oskrzelowej. W medycynie chińskiej stosowana od 4 tysięcy lat. Obecnie najczęściej bywa stosowana w preparatach leczniczych takich jak: Tussipect, Proasthmin, Allergoasthmin.
Bywa używana jako środek dopingujący i w postaci ECA jako silny i skuteczny środek odchudzający (patrz wyżej termogeneza). Może powodować uzależnienie psychiczne u niektórych osób (ze względu na początkowy efekt euforii – nie powoduje fizycznego), z powodu rosnącej tolerancji nie można jej długo stosować (tolerancja wynika z tego że receptory są po pewnym czasie zablokowane i niewrażliwe na działanie efedryny).
Efekty niepożądane
[edytuj | edytuj kod]Skutki uboczne najczęściej występują przy regularnym stosowaniu (iniekcje, bądź przyjmowanie doustne), rzadziej w przypadku okresowego korzystania z inhalatorów zawierających efedrynę (np. do nosa). Możliwe efekty uboczne stosowania efedryny:
- nieprawidłowości kardiowaskularne: tachykardia, arytmia serca, choroba wieńcowa, wazokonstrykcja, nadciśnienie;
- zmiany dermatologiczne: zaczerwienienie skóry, pocenie się, trądzik (wysypki skórne);
- rozstrój żołądka: nudności, utrata apetytu;
- układ moczowo-płciowy: zmniejszone wydalanie moczu[18] z powodu wazokonstrykcji tętnic nerkowych; nierzadko trudności w oddawaniu moczu, jako że agonisty receptorów α-adrenergicznych powodują skurcz zwieracza wewnętrznego cewki moczowej, naśladując efekty pobudzenia układu współczulnego.
- układ nerwowy: niepokój, chaotyczność (zmieszanie), bezsenność, umiarkowana euforia, manie i halucynacje (rzadko, pod warunkiem wcześniej występujących psychicznych zaburzeń), wrogość (drażliwość), mrowienie (nieudokumentowane), paranoja, pobudzenie psychomotoryczne (zwłaszcza kiedy przyjmowana z kofeiną);
- układ oddechowy: duszności, obrzęk płuc;
- inne: podniesiona średnio o 1 °C temperatura ciała (działanie termogeniczne), zawroty głowy, ból głowy, drżenie (zwłaszcza rąk), hiperglikemia, suchość w ustach.
Przedawkowanie może prowadzić do śmierci (m.in. przez obciążenie serca), aczkolwiek w przypadku zażycia zalecanej dawki (poniżej 60 mg – zależne też od masy ciała) rzadko występują efekty niepożądane.
Przyjmowanie wysokich dawek efedryny może prowadzić do uszkodzenia mózgu z powodu ciągłego oddziaływania na neurotransmitery; może także powodować uszkodzenia naczyń krwionośnych z powodu towarzyszącego nadciśnienia. Efedryna może powodować zmniejszenie napięcia mięśniowego oraz psychozy paranoidalne. Badania na zwierzętach wskazują na możliwość uszkodzeń mózgu, mogących prowadzić do „tików” podobnych do występujących w chorobie Parkinsona[19].
Neurotoksyczność
[edytuj | edytuj kod]Ponieważ efedryna jest substancją sympatykomimetyczną, podobną strukturalnie oraz pod względem aktywności do amfetamin, efedryna bywa używana jako prekursor do produkcji narkotyków (metamfetaminy i metkatynonu). Efedryna ze względu na swoje właściwości pobudzające bywa używana jako domieszka do narkotyków np. dostępny w USA narkotyk zwany Cloud Nine, uważany za „całkowicie naturalny” odpowiednik MDMA (Ecstasy) zawiera w swym składzie efedrynę.
Zbadane zostało, czy może powodować ona efekty neurodegeneracyjne. W poszczególnych badaniach porównano poziom takich neurotransmiterów jak serotonina, dopamina, glutaminian – kwas glutaminowy, czy epinefryna przy równoległej administracji efedryny oraz różnych amfetoaminopodobnych substancji. W badanym obszarze efedryna nie wykazała działania neurotoksycznego. Stwierdzono, że efedryna zwiększa poziom uwalniania dopaminy w minimalnym stopniu w porównaniu z identyczną dawką dekstroamfetaminy. Słabsze działanie efedryny na układ nerwowy wynika prawdopodobnie z utrudnionego przenikania bariery krew-mózg[20].
Przypisy
[edytuj | edytuj kod]- ↑ a b c Farmakopea Polska VIII, Polskie Towarzystwo Farmaceutyczne, Warszawa: Urząd Rejestracji Produktów Leczniczych, Wyrobów Medycznych i Produktów Biobójczych, 2008, s. 3491, ISBN 978-83-88157-53-0 .
- ↑ a b c d e f g (1R,2S)-(−)-Ephedrine, 98% (nr 134910) – karta charakterystyki produktu Sigma-Aldrich (Merck) na obszar Polski.
- ↑ a b c Ephedrine, [w:] ChemIDplus [online], United States National Library of Medicine [dostęp 2012-08-04] (ang.).
- ↑ a b Ephedrine, [w:] DrugBank [online], University of Alberta, DB01364 (ang.).
- ↑ ephedrine, [w:] Classification and Labelling Inventory, Europejska Agencja Chemikaliów [dostęp 2021-05-30] (ang.).
- ↑ (1S,2R)-(+)-Ephedrine hemihydrate (nr 316733) w katalogu produktów Sigma-Aldrich (Merck).
- ↑ Martindale. The complete drug reference, wyd. 29, Londyn: Pharmaceutical Press, 1989, ISBN 0-85369-210-6 (ang.).
- ↑ Chen Long , Chinese medicine’s great waste of resources [online], China Dialogue, 15 stycznia 2007 (ang. • chiń.).
- ↑ Richard H.F. Manske , Treat B. Johnson , Synthesis of ephedrine and structurally similar compounds. I. A new synthesis of ephedrine, „Journal of the American Chemical Society”, 51 (2), 1929, s. 580–582, DOI: 10.1021/ja01377a032 (ang.).
- ↑ A.N. Gazaliev i inni, Isolation, analysis, and synthesis of ephedrine and its derivatives, „Chemistry of Natural Compounds”, 25 (3), 1989, s. 261–271, DOI: 10.1007/BF00597698 (ang.).
- ↑ Naoki Kurashima i inni, Determination of Origin of Ephedrine Used as Precursor for Illicit Methamphetamine by Carbon and Nitrogen Stable Isotope Ratio Analysis, „Anal. Chem.”, 76 (14), 2004, s. 4233–4236, DOI: 10.1021/ac035417c (ang.).
- ↑ Makoto Fujita , Tamejiro Hiyama , Erythro-directive reduction of α-substituted alkanones by means of hydrosilanes in acidic media, „Journal of Organic Chemistry”, 53 (23), 1988, s. 5415–5421, DOI: 10.1021/jo00258a004 (ang.).
- ↑ W. Roy Jackson i inni, Stereoselective syntheses of ephedrinenext term and related 2-aminoalcohols of high optical purity from protected cyanohydrins, „Tetrahedron Letters”, 31 (10), 1990, s. 1447–1450, DOI: 10.1016/S0040-4039(00)88829-2 (ang.).
- ↑ UV-Spectra [online], Institut für Medizinische und Pharmazeutische Chemie [dostęp 2014-02-11] [zarchiwizowane z adresu 2014-02-11] (ang.).
- ↑ a b Ephedrine, [w:] NIST Chemistry WebBook [online], National Institute of Standards and Technology, identyfikator: C299423 [dostęp 2017-11-23] (ang.).
- ↑ Sandrine Bouquillon i inni, trans-Bis-[(–)ephedrinate]-palladiumII complex: synthesis, molecular modeling and use as catalyst, „Journal of Organometallic Chemistry”, 687 (2), 2003, s. 377–383, DOI: 10.1016/j.jorganchem.2003.08.015 (ang.).
- ↑ a b Efedryna - Medycyna Praktyczna [online], www.mp.pl [dostęp 2023-04-29] .
- ↑ Efedryna, [w:] Indeks Leków MP, opis substancji, Medycyna Praktyczna [dostęp 2018-02-14] .
- ↑ Richard Lawrence Miller , Encyclopedia of Addictive Drugs, London: Greenwood Press, 2002, ISBN 0-313-31807-7 .
- ↑ John F. Bowyer i inni, An Evaluation of l-Ephedrine Neurotoxicity with Respect to Hyperthermia and Caudate/Putamen Microdialysate Levels of Ephedrine, Dopamine, Serotonin, and Glutamate, „Toxicological Sciences”, 1 (55), 2000, s. 133–142, DOI: 10.1093/toxsci/55.1.133, PMID: 10788568 (ang.).