Phenethylamin
organische Verbindung
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Phenethylamin (auch β-Phenylethylamin, 2-Phenylethylamin oder 2-Phenylethan-1-amin, Abkürzung PEA) ist eine organische Verbindung und gehört zu den biogenen Aminen, die aus Aminosäuren gebildet werden, und zu den Spurenaminen, welche wichtige regulierende Funktionen im zentralen Nervensystem erfüllen. Es ist außerdem die Stammsubstanz der Stoffgruppe der Phenylethylamine, zu der die Katecholamine (Dopamin, Noradrenalin und Adrenalin) und die Amphetamine gehören.
| Strukturformel | ||||||||||||||||||||||
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| Allgemeines | ||||||||||||||||||||||
| Name | Phenethylamin | |||||||||||||||||||||
| Andere Namen |
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| Summenformel | C8H11N | |||||||||||||||||||||
| Kurzbeschreibung |
farblose Flüssigkeit mit aminartigem Geruch[1] | |||||||||||||||||||||
| Externe Identifikatoren/Datenbanken | ||||||||||||||||||||||
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| Eigenschaften | ||||||||||||||||||||||
| Molare Masse | 121,18 g·mol−1 | |||||||||||||||||||||
| Aggregatzustand |
flüssig | |||||||||||||||||||||
| Dichte |
0,96 g·cm−3 (20 °C)[1] | |||||||||||||||||||||
| Schmelzpunkt | ||||||||||||||||||||||
| Siedepunkt |
200–202 °C[1] | |||||||||||||||||||||
| Dampfdruck | ||||||||||||||||||||||
| Löslichkeit |
schlecht in Wasser (4,3 g·l−1 bei 20 °C)[1] | |||||||||||||||||||||
| Brechungsindex |
1,5290 (25 °C)[2] | |||||||||||||||||||||
| Sicherheitshinweise | ||||||||||||||||||||||
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| Toxikologische Daten |
200 mg·kg−1 (LD50, Meerschweinchen, oral)[3] | |||||||||||||||||||||
| Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen (0 °C, 1000 hPa). Brechungsindex: Na-D-Linie, 20 °C | ||||||||||||||||||||||
Vorkommen
Phenylethylamin kommt im Gehirn aller Tiere vor, die bisher darauf untersucht wurden (also auch im Menschen), die Konzentrationen von PEA ist mit wenigen Nanogramm pro Gramm Gehirngewebe allerdings sehr niedrig.[4] Auch viele Pflanzen enthalten PEA.[5]
Außerdem ist PEA ein Stoffwechselprodukt verschiedener Bakterien, weswegen es in fermentierten oder verdorbenen Lebensmitteln (z. B. Käse, Fleisch) vorkommt. Auch thermisch behandelte Lebensmittel wie Schokolade enthalten geringe Mengen an PEA.[5][6]
Einer Untersuchung des Departments of Cell Biology and Neurobiology an der Harvard Medical School[7] zufolge enthält der Urin einiger Raubsäuger erhöhte Mengen von Phenethylamin. Bestimmte Beutetiere (hier: Mäuse und Ratten) nehmen die Substanz olfaktorisch wahr und meiden mit Raubsäugerurin kontaminierte Bereiche.
Pharmakologie
Pharmakodynamik
Phenylethylamin ist ein Neuromodulator und beeinflusst die Signalübertragung zwischen Neuronen durch die Monoamine Dopamin und Noradrenalin.[4] Dieser Effekt entsteht durch die Bindung von PEA an die Spurenamin-assoziierten Rezeptoren (trace amin-associated receptor, TAAR), vor allem an TAAR1.[4][8] Durch die Aktivierung dieses Rezeptors wird die Sensibilität von Neuronen gegenüber den Monoaminen verstärkt.[4]
Darüber hinaus kann Phenylethylamin eine den Amphetaminen ähnliche Wirkung aufweisen. Dazu gehören die Ausschüttung und Wiederaufnahmehemmung der Monoamine Dopamin, Noradrenalin und Serotonin.[4][8] Diese Effekte zeigen sich jedoch nur bei Konzentrationen, die weit über den endogenen Konzentrationen liegen.[4]
Oral aufgenommenes PEA, beispielsweise über Nahrungsmittel, besitzt normalerweise keine Wirkung, da es verstoffwechselt wird, bevor es in signifikanten Mengen das Gehirn erreichen kann.[4][6]
Pharmakokinetik
Phenylethylamin wird im Organismus aus der essentiellen Aminosäure Phenylalain hergestellt, indem diese durch die Aromatische-L-Aminosäure-Decarboxylase (AADC) decarboxyliert wird.[4][5] Dieser Prozess kann reguliert werden, weil die Aktivität von AADC (beispielsweise im Striatum) durch Agonisten der D1- und D2-Rezeptoren verringert und durch Antagonisten dieser Rezeptoren erhöht wird.[4] Auch kann Amphetamin durch Ausschüttung von Dopamin die Aktivität der AADC und dadurch die Konzentration von PEA senken.[4]
Phenylethylamin wird selektiv von der Monoaminooxidase B (MAO-B) zu Phenylessigsäure abgebaut.[4][5][6][9] Dieser Prozess verläuft sehr schnell[4][6], die Plasmahalbwertszeit von PEA ist mit 5–10 Minuten[10] so klein, dass über Nahrungsmittel aufgenommene Mengen von PEA metabolisiert werden, bevor sie das Gehirn in wirksamen Mengen erreichen.[6] Endogenes PEA hat sogar eine Halbwertszeit von nur 30 Sekunden, in der es abgebaut und durch neues ersetzt wird.[4] Zwar gibt es andere Stoffwechselwege, diese spielen jedoch eine untergeordnete Rolle.[4]
Die Konzentration von Phenylethylamin im Gehirn kann durch MAO-B-Hemmer, beispielsweise Selegilin, um ein Vielfaches erhöht werden, was eine erhöhte Sensibilität von Neuronen gegenüber Dopamin und anderen Agonisten von Dopaminrezeptoren bewirkt. Dieser Effekt erreich sein Maximum bei einer Verdreifachung der PEA-Konzentration auf ca. 5–6 ng/g durch eine Hemmung von MAO-B um 75 %.[4]
Medizinische Bedeutung
Veränderte Konzentrationen von Phenylethylamin (und anderen Spurenaminen) werden mit einigen Erkrankungen assoziiert beziehungsweise gehen mit diesen einher. Dazu zählen Migräne[4][9], Depression[4][5][9], Schizophrenie[4][5][9], das Parkinson-Syndrom[4][9], das Rett-Syndrom und einige weitere.[9] Auch wird die PEA-Konzentration im Urin als potentieller Biomarker für ADHS diskutiert.[5][11]
Chemie
Strukturbetrachtung
→ Hauptartikel: Phenylethylamine
Gewinnung und Darstellung
Technisch ist die Verbindung unter anderem durch katalytische Hydrierung von Benzylcyanid bei Temperaturen von 130 °C und Drücken von 140 bar an Raney-Nickel-Katalysatoren in flüssigem Ammoniak zugänglich.[12]
In einer weiteren möglichen Synthesevariante wird Benzaldehyd mit Nitromethan im Rahmen einer Henry-Reaktion zum Nitrostyrol kondensiert. Nach dessen Reduktion (Hydrierung) erhält man Phenethylamin.[13]
