Piperazin

Piperazin
IUPAC-név	piperazin
Más nevek	hexahidropirazin; piperazidin; dietilén-diamin
Kémiai azonosítók
CAS-szám	110-85-0
PubChem	4837
ChemSpider	13835459
DrugBank	DB00592
KEGG	D00807
ChEBI	28568
ATC kód	P02CB01
Gyógyszer szabadnév	piperazine
SMILES C1CNCCN1
InChI 1S/C4H10N2/c1-2-6-4-3-5-1/h5-6H,1-4H2
InChIKey	GLUUGHFHXGJENI-UHFFFAOYSA-N
UNII	1RTM4PAL0V
ChEMBL	1412
Kémiai és fizikai tulajdonságok
Kémiai képlet	C4H10N2
Moláris tömeg	86,14 g/mol
Megjelenés	fehér kristály
Sűrűség	1,1 g/cm³
Olvadáspont	106 °C
Forráspont	146 °C
Oldhatóság (vízben)	150 g/l (20 °C-on)
Savasság (pKa)	9,8
Lúgosság (pKb)	4,19
Farmakokinetikai adatok
Fehérjekötés	60–70%
Veszélyek
EU osztályozás	Xn
NFPA 704	2 2 0
R mondatok	R34 R42/43 R52 R62 R63
Lobbanáspont	65 °C
Rokon vegyületek
Rokon vegyületek	pirazin, piperidin
Ha másként nem jelöljük, az adatok az anyag standardállapotára (100 kPa) és 25 °C-os hőmérsékletre vonatkoznak.

A piperazin telített heterogyűrűs vegyület. Féreghajtó gyógyszerként és gázmosókban használják. Származékai között számos fontos vegyület – elsősorban gyógyszerhatóanyagként használt – található.

Fizikai/kémiai tulajdonságok

Színtelen, sós ízű, erősen higroszkópos pikkely alakú kristályok. Vízben, alkoholban, glikolokban oldódik, éterben nem. Erős bázis. Savakkal jól kristályosodó sókat képez, melyek enyhén savas kémhatásúak. Megköti a levegő szén-dioxidját. Hidrátja 6 vízmolekulát tartalmaz.

LD₅₀-értékek (mg/tskg):

• patkány, szájon át: 2600
• nyúl, bőrön át: 8300
• ember, szájon át: 5000 mg/tskg. A túladagolás izomfáradságot és -görcsöket, valamint légzési nehézséget okoz.

Előállítás

Etilén-dikloridból ammóniával:

2 CH₂Cl—CH₂Cl + 6 NH₃ → + 4 NH₄Cl

Etilén-diaminból:

2 NH₂—CH₂−CH₂−NH₂ → + 2 NH₃

Etanolaminból:

2 NH₂—CH₂−CH₂−OH → + 2 H₂O

Felhasználás

Közbenső termék korróziógátlók, rovarirtók, kaucsuk segédanyagok, vulkanizációs gyorsítók, poliamid gyanták és poliolok előállításakor. Katalizálja a poliuretánok képződését (például a poliuretán habokét).

Számos gyógyszerhatóanyag előállításához használják: ofloxacin és más kinolon(en) típusú antibiotikumok, fenotiazinok (nyugtatók, elmebaj elleni szerek), féreghajtók, de ide tartozik a szildenafil is.

A kromatográfiában tisztításra, és keverékek pH-alapú elválasztására használják.

Féreghajtó gyógyszer

Orsógiliszta (Ascaris lumbricoides) és az Enterobius vermicularis nevű fonalféreg ellenszere. Csökkenti a féreg izmainak acetilkolinra adott reakcióját az ideg–izom ingerületáttevődésnél, amitől az nem tud megtapadni a bél falán. Ezen kívül kötődik a parazita izmainak sejthártyáiban levő GABA-receptorokhoz(en), amivel túlpolarizálja az idegvégződéseket. Ettől a parazita izmai elernyednek, és az megbénul. A bénult parazitát a normál bélmozgás élve távolítja el a szervezetből.

A piperazint 1950 óta alkalmazzák az állatgyógyászatban. Embereknek (elsősorban gyermekeknek) a 19. század vége óta adták, és néha még ma is használják, ha az újabb szerek valamiért nem elég hatékonyak. Legnagyobbrészt változatlanul ürül a vizelettel, de kis mennyiségben nitrozo-piperazint, és nyomokban N,N'-dinitrozopiperazint is kimutattak azoknál, akik szedték. A piperazin fennmaradó részének a sorsa ismeretlen.

Allergiás reakciókat válthat ki a bőrön és a nyálkahártyákon, ezért szorult vissza a használata. További mellékhatások, melyek a kísérletek során csak néhány gyermekeknél jelentkezett: csalánkiütés, hányinger, hasmenés.

A piperazin igen kevéssé toxikus. Nem mutagén; rákot csak nátrium-nitrit egyidejű adása esetén okozott állatkísérletekben. (A nitrozo-piperazin nitritek hatására keletkezik.)

Szájon át kedd szedni tabletta, kapszula vagy „kanalas orvosság” formájában, vagy inhalációval (belélegzéssel). Az adagja szájon át 22–66 mg/tskg (vízmentes piperazinnal számítva) egy hétig, majd egy hét szünet után újabb egy hétig.

A piperazin igen sok gyógyszerkészítményben megtalálható önállóan, hidrát és sók formájában (leggyakrabban adipát, citrát és hidroklorid) és kombinációkban is. Magyarországon nincs forgalomban. A VIII. Magyar Gyógyszerkönyvben három néven hivatalos:

Piperazin-adipát	Piperazini adipas
Piperazin-citrát	Piperazini citras
Piperazin-hidrát	Piperazini hydricum

Gázkezelés

A piperazint gázkezelőkben metil-dietanolaminnal(en) együtt szén-dioxid eltávolítására használják. A piperazin gyorsan megköti a szén-dioxidot (karbamát vagy dikarbamát keletkezik). A karbamátszint növekedésével a piperazin átadja a szén-dioxidot az MDEA-nak, és ezzel képessé válik újabb CO₂-molekula felvételére.

Az MDEA-t eredetileg kén-hidrogén eltávolítására fejlesztették ki. Bár képes felvenni a gáz szén-dioxidtartalmának egy részét, sohasem szánták erre a célra. Piperazinnal való kombinálása számos előnnyel jár a többi szén-dioxid-tisztító eljárással szemben: nagyobb tisztaságú gáz állítható elő, a gázmosó berendezésben kisebb keringtetési sebesség szükséges, és kevesebb hő keletkezik.

Források

• Piperazine (Wiley Online Library)
• Dr. Otto-Albrecht Neumüller: Römpp vegyészeti lexikon. Műszaki Könyvkiadó, 1983., 3. kötet, 714. oldal. ISBN 963-10-3269-8
• Piperazine (European Chemicals Bureau)
• Piperazine (MIMS; ingyenes regisztráció szükséges)
• Piperazine (Sigma-Aldrich, Biztonsági adatlap)
• Piperazine (DrugBank)
• PIPERAZINE Archiválva 2018. augusztus 21-i dátummal a Wayback Machine-ben (EMA)
• The Contactor (Optimized Gas Treating, Inc.)
• Piperazine Chips (BASF)
• Piperazine (peteducation.com)
• Piperazine (Veterinary Drug Handbook-Client Information Edition)