Występuje w postaci dwóchenancjomerów okonfiguracji 1R,2S ((−)-efedryna lewoskrętna)[2] i 1S,2R ((+)-efedryna prawoskrętna)[6], pozostałe dwadiastereoizomery znane są jakopseudoefedryna (o konfiguracji 1R,2R((−)-pseudoefedryna lewoskrętna)[2] i 1S,2S((+)-pseudoefedryna prawoskrętna).
Przęśl chińska (łac.Ephedra sinica, chiń.麻黃má huáng), zawierająca efedrynę oraz pseudoefedrynę, stosowana jest wtradycyjnej 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].
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 imetyloaminywodorem w obecnościkatalizatora[9]:
Reakcję przeprowadza się w środowisku czystegoalkoholu etylowego, katalizatorem redukcji jesttlenek platyny(IV)(inne języki). Po zakończeniu redukcji katalizator jest usuwany przez filtrację, natomiast nieprzereagowana metyloamina jest oddestylowana pod zmniejszonym ciśnieniem. Następnie mieszaninę traktuje się roztworemchlorowodoru w alkoholu etylowym i wytrąca się kryształy przez odparowanie rozpuszczalnika. Tak przygotowany chlorowodorek efedryny przemywa się zimnymacetonem i suszy. Produkt zawiera obastereoizomery efedryny oraz pewne ilościpseudoefedryny.
Komercyjnie dostępna efedryna syntezowana jest jedną z dwóch poniższych metod[10][11]:
Cukier lub inne źródłosacharozy (np.melasa) poddawana jest fermentacji za pomocą drożdży w obecnościbenzaldehydu. Produktem takiej reakcji jest (R)-1-fenylo-1-hydroksypropan-2-on, który reagując z metyloaminą weter dibutylowy(inne języki) 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).
Propiofenon reaguje zbromem dając α-bromopropiofenon, który następnie traktowany jest metyloaminą. Tak otrzymany produkt jest redukowany wodorem wobec katalizatora, którym jestpallad lubnikiel Raneya. Otrzymuje sięracemiczną 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:
Pierwszym etapem syntezy jest redukcja aminoketonuzabezpieczonego w formiekarbaminianu za pomocą dimetylofenylosilanu w środowiskukwasu trifluorooctowego (TFA). Etap ten przebiega praktycznie stereospecyficznie (wydajność 87%,de >98%). W drugim etapie redukuje się otrzymany produkt za pomocątetrahydroglinianu 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.
Pierwszym etapem syntezy jest reakcja cyjanohydryny (z atomem tlenu zabezpieczonym grupą trimetylosililową, TMS) zezwiązkiem Grignarda. Produkt pośredni jest następniehydrolizowany, w efekcie czego otrzymuje się 1-fenylo-1-hydroksypropan-2-on (stereoizomerR). 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 reduktorZn(BH 4) 2 oraz przeprowadzając reakcję w eterze w temperaturze −76 °C. Niezależnie od stosowanych warunków i reduktora otrzymywano wydajności powyżej 75%.
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]
Działa pośrednio na układwspółczulny poprzez zwiększanie uwalnianianoradrenaliny i innychkatecholamin 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 zjawiskotachyfilaksji - każda następna dawka podawana w krótkim czasie powoduje mniejszy skutekfarmakologiczny[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 hormonutarczycy T4 w postać aktywną T3. Indukowanie metabolizmutkanki tłuszczowej w procesietermogenezy oraz działanie pobudzające efedryny są wynikiem jej zdolności do pobudzania wydzielaniakatecholamin:adrenaliny inoradrenaliny. 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 leczeniuniedociśnienia;
Dawniej była stosowana w leczeniuastmy oskrzelowej. W medycynie chińskiej stosowana od 4 tysięcy lat. Obecnie najczęściej bywa stosowana w preparatach leczniczych takich jak:Tussipect, Proasthmin, Allergoasthmin.
Bywa używana jakośrodek dopingujący i w postaciECA jako silny i skuteczny środek odchudzający (patrz wyżejtermogeneza). Może powodowaćuzależnienie psychiczne u niektórych osób (ze względu na początkowy efekt euforii – nie powoduje fizycznego), z powodu rosnącejtolerancji nie można jej długo stosować (tolerancja wynika z tego że receptory są po pewnym czasie zablokowane i niewrażliwe na działanie efedryny).
Skutki uboczne najczęściej występują przy regularnym stosowaniu (iniekcje, bądź przyjmowanie doustne), rzadziej w przypadku okresowego korzystania zinhalatorów zawierających efedrynę (np. do nosa). Możliwe efekty uboczne stosowania efedryny:
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 zmniejszenienapięcia mięśniowego orazpsychozy paranoidalne. Badania na zwierzętach wskazują na możliwość uszkodzeń mózgu, mogących prowadzić do „tików” podobnych do występujących wchorobie Parkinsona[19].
Ponieważ efedryna jest substancją sympatykomimetyczną, podobną strukturalnie oraz pod względem aktywności doamfetamin, efedryna bywa używana jakoprekursor do produkcji narkotyków (metamfetaminy imetkatynonu). 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” odpowiednikMDMA (Ecstasy) zawiera w swym składzie efedrynę.
Zbadane zostało, czy może powodować ona efekty neurodegeneracyjne. W poszczególnych badaniach porównano poziom takichneurotransmiterów jakserotonina,dopamina,glutaminian –kwas glutaminowy, czyepinefryna 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 dawkądekstroamfetaminy. Słabsze działanie efedryny na układ nerwowy wynika prawdopodobnie z utrudnionego przenikaniabariery krew-mózg[20].
↑A.N.A.N.GazalievA.N.A.N.,M.Zh.M.Z.ZhurinovM.Zh.M.Z.,S.D.S.D.FazylovS.D.S.D.,S.N.S.N.BalitskiiS.N.S.N.,Isolation, analysis, and synthesis of ephedrine and its derivatives, „Chemistry of Natural Compounds”, 25 (3), 1989, s. 261–271,DOI: 10.1007/BF00597698(ang.).
↑NaokiN.KurashimaNaokiN.,YukikoY.MakinoYukikoY.,SetsukoS.SekitaSetsukoS.,YasuteruY.UranoYasuteruY.,TetsuoT.NaganoTetsuoT.,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.).
↑MakotoM.FujitaMakotoM.,TamejiroT.HiyamaTamejiroT.,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. RoyW.R.JacksonW. RoyW.R.,HowardH.A.JacobsHowardH.,Barry R.B.R.MatthewsBarry R.B.R.,Gamini S.G.S.JayatilakeGamini S.G.S.,KeithK.G.WatsonKeithK.,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 zadresu 2014-02-11](ang.).
↑SandrineS.BouquillonSandrineS.,StéphaneS.HumbelStéphaneS.,UllaU.Létinois-HalbesUllaU.,Françoise Hénin and JacquesF.H.J.MuzartFrançoise Hénin and JacquesF.H.J.,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.).
↑Richard LawrenceR.L.MillerRichard LawrenceR.L.,Encyclopedia of Addictive Drugs, London: Greenwood Press, 2002,ISBN 0-313-31807-7. Brak numerów stron w książce
↑John F.J.F.BowyerJohn F.J.F. i inni,An Evaluation ofl-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.).
-Ephedrin.svg)
-Ephedrin.svg)
