מרכיב הליבה שלאבקת אפינפריןהוא L(-)-Epinephrine, הידוע גם בשם אדרנלין, ששמו הכימי הוא 1-(3,4-dihydroxyphenyl)-2-methylaminoethanol. הוא שייך לקבוצת תרכובות הקטכולמין, שהם קרובי משפחה של נוירוטרנסמיטורים והורמונים חשובים כמו אפינפרין ונוראפינפרין. הנוסחה המולקולרית שלו היא C9H13NO3 והמשקל המולקולרי שלו הוא 183.21 גרם/מול. אפינפרין מכיל שני מרכזים כיראליים, ולכן ישנם ארבעה אננטיומרים אפשריים. ביניהם, d-epinephrine ו-l-epinephrine הם שניים מהנפוצים ביותר. הוא הורמון המופרש על ידי מדוללת יותרת הכליה. זהו נוירוטרנסמיטר המקדם את חילוף החומרים באנרגיה, פעימות הלב ותפקוד הריאות, והורמון המקדם את תגובת הלחץ.
הקישור לסטרימר אפינפרין הוא כדלקמן:
אפינפרין הוא הורמון ונוירוטרנסמיטר וכן תרופה. להלן תפקודי אדרנלין, כולל התחומים הבאים:
1. אסטמה של הסימפונות ותגובות אלרגיות
אפינפרין מרחיב את הסמפונות ומקל על תסמיני אסטמה. מסיבה זו, אפינפרין משמש לעתים קרובות כטיפול בהתקפי אסטמה חריפים. בנוסף, אפינפרין יכול גם לשחק תפקיד בתגובות אלרגיות כדי להילחם בתגובות אלרגיות קשות.
2. החייאת לב:
במקרה של דום לב, אפינפרין יכול לשמש כתרופה להחייאה. אפינפרין מגביר את התכווצות הלב ואת קצב הלב, ובכך מגדיל את נפח הדם הלבבי ומקדם החייאת לב.
3. לחץ דם מוגבר:
מכיוון שהאפינפרין מכווץ כלי דם, מצר אותם ומעלה את לחץ הדם, האפינפרין יכול לשמש כתרופה במצבים שבהם צריך להעלות את לחץ הדם. אופן שימוש זה יעיל מאוד במצבי חולי קשים ומצבים קריטיים.
4. הפחת דימום מקומי:
בתור מכווץ כלי דם, אפינפרין יכול לשמש להפחתת דימום מקומי. לדוגמה, אם מישהו מדמם בשפע, אפינפרין יכול להפחית דימום על ידי סחיטת כלי דם כדי לשלוט על דימום חריג.
5. שיכוך כאבים:
בהרדמה מקומית, אפינפרין יכול לשמש כתרופה משלימה להגברת הערנות ולהצרת כלי דם, ובכך להפחית את הכאב ולהאריך את משך ההרדמה המקומית.
6. הורד לחץ עיניים:
אפינפרין יכול לכווץ רקמת קשתית, ובכך להפחית את זרימת הנוזלים בעין ולהוריד את הלחץ התוך עיני, לכן, אפינפרין יכול לשמש גם כתרופה לטיפול בקטרקט (CATARACT).
7. שימושים אחרים באדרנלין:
במשטרים מסוימים, אפינפרין משמש בין היתר גם לטיפול בהיפוגליקמיה, דופק לא סדיר וייצור אפינפרין נמוך.
כחומר פעיל ביולוגית חשוב, לאפינפרין מגוון מאפייני תגובה, ותכונות התגובתיות העיקריות שלו כוללות תגובה כימית, תגובת חיזור ותגובת חומצה-בסיס. להלן יציג את תכונות התגובה העיקריות שלה אחת אחת.
1. תגובה כימית
תגובה כימית מתייחסת בדרך כלל לשלושה היבטים: עקרון תגובה כימית, קינטיקה של תגובה כימית ואיזון תגובה כימית. אפינפרין יכול לגרום לתגובות רבות ושונות באמצעות שינויים כימיים. המאפיינים העיקריים הם כדלקמן:
(1) תגובת הידרוליזה:
אפינפרין יעבור תגובה הידרוליזה במים ליצירת תוצרי ביניים כגון חומצת אדרנלין (אפינפרין-acid) ואדרנלין אסטר (Epinephrine-ester). המנגנון העיקרי של תגובה זו הוא שיון המימן ההידרוקסיל יציב יחסית, והוא מותקף בקלות על ידי מים כדי להפוך לקבוצת הידרוקסיל, ובכך מתפרק.
(2) תגובת חמצון:
אפינפרין יכול לעבור תגובת חמצון, ליצור חומרים כימיים כמו תחמוצת חנקן ומי חמצן חזק בסביבה מחמצנת.
אפינפרין משמש לעתים קרובות כחומר מחמצן לנחושת. בנוכחות יוני נחושת יכולה להתרחש תגובת חמצון לייצור תחמוצת נחושת, ובו זמנית לשחרר תחמוצת חנקן ומי חמצן.
(3) תגובת דקרבוקסילציה:
אפינפרין יכול לעבור תגובת דקרבוקסילציה שמפרקת אותו לכימיקלים כמו פחמן חד חמצני ופחמן דו חמצני. לתגובה זו יש תגובתיות וסלקטיביות גבוהות, וניתן להשתמש בה בתחומים רבים כמו רפואה ותעשייה כימית.
2. תגובות חיזור
אפינפרין הוא תרכובת אורגנית פוליהידרוקסית שניתן להפחית על ידי חומרי חיזור. יתר על כן, תגובות חמצון-הפחתות הן גם תגובה נפוצה מאוד בחילוף החומרים האנושי. המאפיינים העיקריים הם כדלקמן:
(1) תגובת הפחתת חמצון:
אפינפרין יכול לפעול כחומר מחמצן כדי להעיר חומרים מצמצמים, ולהפחית חומרים מצמצמים כגון תחמוצת חנקן, סולפט וסולפיד לחומרים מחמצנים כגון חומצה גופרתית ואסטר סולפט.
(2) תגובת חמצון מפחיתה:
אפינפרין יכול להתחמצן לאדרנלין על ידי חומרי הפחתה. כחומר מפחית, ניתן להפחית את האפינפרין לצורה מופחתת יציבה יחסית בגוף האדם, ולשמור על איזון חילוף החומרים של האורגניזם.
3. תגובת חומצה-בסיס
אפינפרין עובר תגובות כימיות גם בסביבות חומציות ובסיסיות, הברור ביותר הוא אסידוליזה והידרוליזה אלקלית. המאפיינים העיקריים הם כדלקמן:
(1) תגובת הידרוליזה חומצה:
אפינפרין עובר הידרוליזה בקלות בתמיסת חומצה חזקה לייצור הידרוקסימתיל ואדרנלין, תוך שחרור מולקולות מים.
(2) תגובת הידרוליזה אלקלית:
אפינפרין יכול לעבור הידרוליזה אלקלית בסביבה אלקלית, ולהכין אדרנלין נתרן באמצעות הידרוליזה אלקלית.
לסיכום, לאפינפרין, כחומר פעיל ביולוגית חשוב, יש מאפייני תגובה מורכבים במונחים של כימיה, חיזור ותגובות חומצה-בסיס. למאפיין תגובה כימית זה יש משמעות רפואית וביולוגית חשובה מאוד, והוא יכול לשמש באופן נרחב בפיזיולוגיה אנושית, אבחון מחלות, פיתוח תרופות חדשות והיבטים אחרים.
מְסִיסוּת:
המסיסות של אפינפרין היא תכונה פיזיקלית חשובה. מסיסותו תלויה במבנה הכימי שלו ובתנאי הסביבה כגון ממס, טמפרטורה ו-pH. בטמפרטורת החדר, המסיסות של אפינפרין היא בערך {{0}}.5 מ"ג/מ"ל במים, כ-4-5 מ"ג/מ"ל במתנול, אתנול ואצטון, ואינה מסיסה ביותר בכלורופורם ובנזן. . המסיסות של אפינפרין משתנה בהתאם ל-pH. בסביבה חומצית, אפינפרין מיינן ביתר קלות לצורתו הקטיונית היציבה (למשל ב-pH 2.0), ולכן מסיסותו עולה עם ירידה ב-pH. בסביבות ניטרליות ומעט אלקליות, אפינפרין אינו מיונן בקלות, ולכן מסיסותו משתנה מעט בטווח pH זה. המידע על אבקת האפינפרין של ספקטרום התהודה המגנטית הגרעינית הוא כדלקמן:
יַצִיבוּת:
היציבות של אפינפרין מושפעת מגורמים רבים. לדוגמה, אפינפרין נוטה לתגובת חמצון תחת אור ואוויר, ויציבותו ירודה. על מנת לשפר את היציבות שלו, אפינפרין מוסיף לעתים קרובות כמה מייצבים, כגון נתרן סולפיט, סיליקון דו חמצני ו-EDTA, כדי להאריך את חיי השירות שלו. בנוסף, גורמים כמו טמפרטורה, ערך pH וסוג הממס יכולים גם להשפיע על היציבות של אפינפרין. אחסון בתנאי טמפרטורה נמוכה (2-8 מעלות ) ובתנאי חומציות (pH 2-3) יכול להאריך את היציבות של אפינפרין.
לסיכום, כהורמון ונוירוטרנסמיטור חשוב, התכונות הפיזיות של אפינפרין חשובות מאוד לחקר הפעילות התרופתית והתפקוד הפיזיולוגי שלו. הכרת התכונות הפיזיקליות של אפינפרין יכולה לעזור בבחירת הממיסים, המייצבים ותנאי האחסון המתאימים כדי להבטיח את איכותו ועוצמתו.