Amiinid

Meedias levib pidevalt igasugu paanikauudiseid, mille üle seisukohavõtt nõuab tihti rohkem kui hästi arenenud emotsionaalset intelligentsust. Selles postituses annan silmaringi laiendamiseks edasi üsna neutraalse kirjelduse teatud lämmastikku sisaldavatest ühenditest, mille leidumine looduses on väga laialdane ja kasutusvaldkond määramatult suur. Aja ja huvi olemasolul võib Värske Aju mini-keemiatunde korraldada ka tulevikus.

Amiinid on nii looduses kui keemiatööstuses laialt levinud ebameeldiva lõhnaga, kergesti lenduvad, vees lahustuvad ja inimesele mürgised lämmastiku(N)ühendid. Keemiliselt on tegemist ammoniaagi (NH3) derivaatidega. Sõltuvalt asendatud vesinike arvust jaotatakse amiine primaarseteks (orgaanilise asendusrühmaga on asendatud üks vesiniku aatom), sekundaarseteks (asendatud on kaks H+ aatomit) ja tertsiaarseteks (asendatud on kolm H+ aatomit) amiinideks.

amiin
R1, R2 ja R3 tähistavad võimalikke asendusrühmi, R võib olla niisiis nii üksik vesiniku aatom kui ka keeruline süsinikuühend. Kaks täpikest lämmastiku (N) kohal tähistavad aga elektronpaari, mis sidemeid ei loo (lämmastikul on väliskihis 5 elektroni, millest kovalentseid sidemeid moodustavad 3).

Benseenituumaga (fenüülrühmaga) seotud amiine nimetatakse arüülamiinideks (nt. aniliin). Keemiliste omaduste poolest on amiinid aluseliste omadustega, kuna nukleofiilsusstenter  asub lämmastiku kohal (st. et lämmastik tõmbab elektrone veidi enda poole ja tal on kergelt negatiivne laeng).

Looduses on amiinid laialt levinud. Organismides tekivad amiinid näiteks aminohapete lagunemisel (nt. kõigile tuttav kalahais on trimetüülamiin). Amiine leidub rohkelt ka taimedes, sarnaselt loomadega tekivad amiinid taimedes aminohapete lagunemisel, aga mitte ainult. Nt. alkaloidide alla kuuluv meskaliin on samuti keemilises mõttes amiin; meskaliin on tugev hallutsinogeen, mis esineb paljudes kaktuseliste hulka kuuluvates taimedes.

 

trimetüülamiin
trimetüülamiin on tertsiaalne amiin, millel on kalahais.

Meie toidulaual on amiiniderohked näiteks avokaadod, banaanid, sidrunid ja ananassid; köögiviljadest spinat ja hapukapsas; liharoogadest eriti kalatoidud, aga ka veisemaks; kõik kõvemad (vanemad) juustud; tume šokolaad ja ka näiteks vein.

Lisaks sellele on ka paljud närvisüsteemi signaalmolekulid amiinid, näiteks stressihormoon adrenaliin (korrektsemalt epinefriin), „õnnehormoon“ dopamiin, toitu reguleeriv serotoniin; neurotransmitter histamiin jt.   Heterotsüklilisi amiine, mis on pärilikkusaine (DNA ja RNA) ehitusblokkideks nimetatakse ka alusteks (bases).

karamell vähjad
Asovärvide kasutamist toiduainetest on hakatud järjest enam piirama. Mõnedes riikides on keelatud kõik asovärvid, paljudes ainult osad ning ülejäänutes, nagu ka Eestis, on nõue, et asovärve puudutav tarbijainfo on pakendilt leitav.

Amiine kasutatakse asoühendite (nt. asovärvide) sünteesis. Asoühendid sisaldavad R-N=N-R rühma, kus R võib olla kas alküül või arüülrühm, ühtlasi võib öelda, et asoühendid on dimiinide derivaadid. Asovärvide puhul on kahe lämmastikuga seotud reeglina aromaatsed tuuma. EL- s on lubatud kasutada toidus 12 erinevat asovärvi, kuid osade puhul (E110, E104, E122, E129, E102 või E124) tuleb lisada hoiatus asovärvide võimaliku kahjuliku mõju osas laste aktiivsusele ja tähelepanuvõimele. Mõned Euroopa Liidu riigid on kehtestanud ka rangemad piirangud (Leedus üldse keelatud).  Tuntumad asovärvid  on näiteks Tartrasiin (E102) – kollane või punakas värvaine, mida kasutatakse näiteks karastusjookides, puuviljakonservides, maiustustes ning ravimikapslites. Võib põhjustada nõgeslöövet ja allergilist nohu. Väidetavalt võib põhjustada lastel ärrituvust, keskendumishäireid ja hüperaktiivsust. Kinoliinkollast (E104) kasutatakse magustoitudes, kommides, jogurtites. Allergilist reaktsiooni (lööve, seedehäired) esineb eriti aspiriini mittetaluvatel inimestel. Asorubiin ehk karmoisiin (E122) on punane värv, mida kasutatakse karastusjookides ja maiustustes. Amaranti (E123), punakaspruuni värvi, kasutatakse maiustustes, moosides, kondiitritoodetes. Briljantmusta (E151) kasutatakse maiustustes, kastmetes jm. Nimekiri läheb edasi ja edasi.

Maagaasist ning heitgaasidest sulfiidhappe ja süsihappegaasi tööstuslikuks väljapuhastamiseks kasutatakse erinevaid amiine. Kuna amiinid absorbeerivad hõlpsasti nii H2S kui CO2 on neil potentsiaal ka tulevikutehnoloogiates kasvuhoonegaaside vähendamiseks. Erinevatel amiinidel on mainitud ainete suhtes küllaltki erinevad afiinsused, kuid õiges segus saavutatakse üsna kõrge efektiivsus. Puhastusprotsessides kasutatavad gaasid on veeldunud monoetanolamiin (MEA), diglükoolamiin (DGA), dietanolamiin (DEA), di-isopropanolamiin (DIPA), heksametüleendiamiin (HMDA), N-metüüldietanoolamiin (MDEA), ja metüüldietanolamiin (MDEA).

histamiin
Antihistamiini kasutatakse allergiliste reaktsioonide ravil. Lähemalt vaata lingist!

Kuna paljud neurotransmitterid on, nagu eelpool mainitud, amiinid, siis on ka paljud ravimid sarnaste molekulidega. Näiteks hariliku külmetuse puhul käsimüügis levitavate ravimite üheks levinud koostisosaks on antihistamiin (kloorfeniramiin), mis aitab allergiasümptomite (jooksev nina, silmade vesisus, sügelus) vastu. Kloorpromasiin on rahusti, mis ei kutsu esile unisust (ärevuse ja vaimuhaiguste ravis), kuid surub maha muuhulgas ka luulusid, hallutsinatsioone ja sundmõtteid. Osad amiinid on algselt olnud kasutusel ravimitena, kuid hiljem kantud keelatud ainete nimekirja oma tugeva narkootilise toime tõttu (sõltuvust tekitavad), nt. amfetamiin, metamfetamiin jt.

Lisaks kuuluvad amiinide hulka ka antidepressandid (nortriptüliin, lofepramiin, imipramiin jt). Dieeditooted nt. jõutreeninguga tegelevate inimeste hulgas kultuslikku imagot omav efedriin, mida on kasutatud ka traditsioonilistes külmetusevastastes ravimites.  Amiine on kasutatud ka koht-tuimestuse tegemiseks ning näiteks potentsiravimis Viagara.

Amiine kasutatakse ka kummi tootmise protsessis vulkaniseerimise (kõvendamise) kiirendamiseks. Varasemalt on kasutatud N-nitrosoamiine, millel on kõrged terviseriskid, nüüd katsetatakse ka nn ohutute amiinidega (näiteks sulfiidamiinidega). Nii primaarsed-, sekundaarsed kui ka tertsiaarsed amiinid võivad kuuluda näiteks juuksevärvide koostisesse. Üldiselt amiinid inimesele juuksevärvide, kosmeetika säilitusainete või muude hooldustoodete sees kahju ei tee, kuid teatud reaktsioonide käigus võivad nad muunduda nitrosoamiinideks, mis on loomkatsetele toetudes teadaolevalt tugevad kantserogeenid.

Amiinide kasutamine erinevatel elualadel on niisiis küllaltki sage. Seetõttu on hinnatud ka erinevate ühendite mõju tervisele. Asovärvid on toidus juba paljudes riikides keelatud, ka gaasipuhastustehastest lekkivad amiinid on väidetavalt kantserogeensed. Eriti tähelepanelik peaks olema nitrosoamiinide suhtes, nende kontsentratsioon välisõhus ei tohiks ületada 0,3 ng/m3. Nitrosoamiinid on ka ilmselt kõige tuntumad toksilised amiinid. Kuni viiekümnendateni ei olnud nitrosoamiinid erilist tähelepanu tõmmanud, kuid siis avastati, et keemilises puhastuses sageli kasutatav aine põhjustab rottidel vähkkasvajaid. 70-ndatel avastati, et nitrosoamiinid võivad tekkida ka näiteks lihale nitritite (säilitusaine) lisamise tagajärjel, seetõttu kasutatakse lihatööstuses askorbiinhapet, mis väldib selle reaktsiooni kulgemist ning ühtlasi nitrosoamiinide teket. Ka tubakatoodete kantserrogeensusest suure osa moodustab just nitrosoamiinide grupp.

Amiine kasutatakse ka CO2 ja H2S eemaldamiseks heitgaasidest.
Amiine kasutatakse ka CO2 ja H2S eemaldamiseks heitgaasidest.

Enamik amiine siiski ohtlikud mutageenid ei ole, vähemalt kui neid otstarbe kohaselt tarvitada (see kehtib üldiselt kõigi ainete kohta maailmas). Kuid arvesse võttes nende aluselisi omadusi, on selge, et suurtes kogustes võivad nad olla söövitavad ning keskkonnas või inimkehas võivad nad moodustada ohtlikke kompleksühendeid, osade amiinide puhul on mürgised juba aurud. Paljusid amiinühendeid pole siiski piisava põhjalikkusega veel uuritud, et öelda, kas nad avaldavad tervisele mingit kahjulikku mõju või millistes kontsentratsioonides peaks nende koguseid keskkonnas hoidma, eriti puudutab see sünergilisi mõjusid ja vähemkasutatavaid või hiljuti avastatud aineid.

DNA
Nagu näha juuresolevalt jooniselt, siis on amiinid  üks järjekordne keemiliste ainete grupp, ilma milleta inimene ka kõige parema tahtmise korral läbi ei saaks. Seda, kas nad mõnes ühendis inimesele või keskkonnale ohtu kujutavad, peab aga analüüsima iga konkreetse juhtumi valguses.

Amiinide kasutamine inimesepoolt nii toiduaine-, kosmeetika-, ehitus- kui ka rasketööstuses on laialdane, samuti on nad asendamatud ained biokeemias – kõikide elusorganismide sees mängivad nad mingisugust rolli. Kuigi nagu iga teise ainega seoses, võib ka amiinide juures välja tuua tervise- ja keskonnariske seoses nende sünteesitud vormide vale kasutamisega, on tegemist siiski asendamatu orgaanilise keemia funktsionaalgrupiga, mille tähtsus ja kasutamise erinevad võimalused on märksa rikkalikumad, kui käesoleva postituse maht võimaldab.

Allikad üldiselt märgitud tekstis, lisaks ka: Solomons, G. T. W., Fryhle, G. B. 2011. Organic Chemistry. 10-th edition International student edition. Kui on soovi vormistatud kohtviidetega tööd saada, siis andke kommentaarides märku!

Üks mõte “Amiinid”

  1. Väga hariv lugemine. Lisaks veel seda, et nitrosoamiinid tekivad ka liigse nitraatväetiste kasutamise tõttu põllumajanduses ehk siis nitraadid redutseeruvad seedekulglas nitrititeks ja need omakorda reageerivad amiinidega.

Kommenteerimine on suletud.