A protonitazén és a fentanil mindkettő erős szintetikus opioid, de kémiai szerkezetükben, hatásosságukban és potenciálisan hatásukban különböznek egymástól. A fentanil a fenilpiperidin-opioidok osztályába tartozik. Kémiai szerkezetét egy fenilcsoporthoz kapcsolódó piperidingyűrű jellemzi. A protonitazén a benzimidazol opioidok osztályának tagja. Szerkezete egy benzimidazol gyűrűt tartalmaz, amely különbözik a fentanil fenilpiperidin szerkezetétől.
A fentanil körülbelül 50-100-szor erősebb, mint a morfium. Ez a nagy hatékonyság hozzájárul a fájdalomcsillapítás hatékonyságához, de a túladagolás kockázatához is. A protonitazén a jelentések szerint még a fentanilnál is hatásosabb. A korai tanulmányok és az anekdotikus jelentések szerint többszörösen erősebb lehet, de a pontos összehasonlítások eltérőek lehetnek.
Mind a fentanil, mind a protonitazén erős fájdalomcsillapítók az agyban lévő mu-opioid receptorokra gyakorolt hatásuk miatt. Mindkét gyógyszer eufóriát idézhet elő, ami hozzájárul a visszaélési potenciáljukhoz. Az eufória intenzitása hasonló lehet, bár az egyéni tapasztalatok eltérőek lehetnek. A protonitazén nagyobb hatékonysága miatt erősebb vagy gyorsabb eufóriát idézhet elő. Mindkét opioid jelentősen csökkenti a légzésfunkciót, ami a halálos túladagolás egyik fő kockázati tényezője. A protonitazén nagyobb hatásfoka növeli ezt a kockázatot.
A fentanil gyors hatáskezdetű és rövid hatástartamú. A protonitazén farmakokinetikai profilja kevésbé jól dokumentált, de hatáserősségéből adódóan hasonló vagy még gyorsabb hatáskezdetű, potenciálisan hosszabb időtartamú lehet.
Bár a protonitazén és a fentanil sok hasonlóságot mutat, a protonitazén potenciálisan erősebb, és így nagyobb a túladagolás kockázata. Különböző kémiai szerkezetük azt is jelenti, hogy kissé eltérő farmakológiai profiljuk és mellékhatásprofiljuk lehet.