Polyamine sind organisch-chemische Verbindungen mit Molekülen, die aus mindestens zwei Aminogruppen bestehen. Viele Arten von Polyaminen werden auf natürliche Weise in lebenden Organismen, einschließlich des Menschen, produziert und sind an einigen biologischen Prozessen beteiligt. Synthetische Polyamine existieren ebenfalls und werden für den industriellen Gebrauch hergestellt. Diese Verbindungen bestehen hauptsächlich aus Kohlenstoff, Stickstoff und Wasserstoff und haben oft einen starken Geruch ähnlich dem von Ammoniak.
Aminogruppen oder Amine sind organische Derivate von Ammoniak (NH3), in denen mindestens ein Wasserstoffatom durch ein anderes Atom oder eine Atomgruppe ersetzt wurde, die als Substituent oder Seitenkette bezeichnet wird. Diese Substituenten sind häufig Gruppen von einfach gebundenen Kohlenstoff- und Wasserstoffatomen, die als Alkylgruppen bezeichnet werden. Andere Amine haben Substituenten, die als aromatische Kohlenwasserstoffe bezeichnet werden, ungewöhnlich stabile Substanzen wie Benzol (C6H6), bei denen jedes Kohlenstoffatom durch abwechselnde Einfach- und Doppelbindungen an zwei andere Kohlenstoffatome gebunden ist, um einen Ring zu bilden. Jedes Polyamin besteht aus mindestens zwei Aminogruppen, wobei die Eigenschaften jedes Polyamins je nach seinen Komponenten variieren.
Diese Verbindungen werden in allen bekannten Lebensformen produziert. Natürliche Polyamine wie Spermidin (C7H19N3), Putrescin (C4H12N2) und Cadaverin (C5H14N2) sind Teil des zellulären Stoffwechsels und der Signalübertragung. Die genaue Rolle, die natürliche Polyamine in der Biochemie spielen, ist noch nicht vollständig verstanden, aber es ist bekannt, dass die Hemmung der Polyaminsynthese das Zellwachstum verlangsamt oder stoppt. In Pflanzen gehören Polyamine zu den Chemikalien, die als Pflanzenhormone fungieren und das Wachstum, die Entwicklung und das Altern der Pflanze regulieren. Polyamine können auch am Prozess der Apoptose oder des programmierten Zelltods beteiligt sein.
Große Mengen an Polyaminen werden auf natürliche Weise durch den Zerfall toter Organismen produziert, wenn ihre Aminosäuren abgebaut werden, wodurch Putrescin und Cadaverin entstehen. Diese Substanzen riechen sehr stark und sind die Hauptquelle des faulen Geruchs, der durch verrottendes Fleisch entsteht. Sie sind in großen Dosen giftig, werden aber auch in kleinen Mengen in den Zellen lebender, gesunder Organismen produziert.
Viele Polyamine werden auch synthetisch hergestellt und für industrielle Zwecke verwendet, beispielsweise zur Herstellung anderer Chemikalien in der chemischen Industrie. Das Polyamin Ethylendiamin (C2H8N2) und seine Derivate werden für Prozesse wie Galvanik, Fotoentwicklung und die Herstellung von Polyester sowie als Inhaltsstoffe in Produkten wie Farben, Kühlschmierstoffen und Tierfutter verwendet. Mexamethylendiamin (C6H16N2) und industriell synthetisiertes Putrescin werden zur Herstellung von für die Textilindustrie wichtigen Nylonpolymeren verwendet. Mexamethylendiamin wird auch zur Herstellung einiger Arten von Polyurethan verwendet, einem anderen Polymer, das häufig in Konsum- und Industriegütern verwendet wird.