펜타닐(Fentanyl, 또는 Fentanil)은 오피오이드(opioid) 계열의 합성 마약성 진통제이다. 벨기에의 제약회사인 얀센(Janssen)에서 1959년 폴 얀센(Paul Janssen)에 의해 처음 합성되었으며, 1968년부터 의학적 사용이 승인되어 'Sublimaze'라는 이름의 정맥주사 마취제로 사용되기 시작하였다.
화학적 명칭(IUPAC)은 N-phenyl-N-[1-(2-phenylethyl)piperidin-4-yl]propanamide이며, 화학식은 C₂₂H₂₈N₂O, 분자량은 336.47 g/mol이다.
펜타닐의 진통 효과는 모르핀(morphine)보다 약 50배에서 100배 이상 강력하며, 헤로인(heroin)보다 약 50배 강한 것으로 알려져 있다. 호흡 억제 작용이 상대적으로 약하여 마취 보조제, 수술 전후 진통제, 그리고 말기 암 환자의 통증 완화를 위한 진통제로 의학적 용도로 사용된다. 약효 지속 시간은 약 1~2시간이며, 정맥 주사, 패치(경피 흡수), 구강정 등 여러 투여 방식이 존재한다.
펜타닐은 중독성이 매우 높은 물질로, 건강한 성인이라도 약 2mg의 극소량만으로도 호흡 억제로 인한 사망에 이를 수 있다. 2021년 미국 질병통제예방센터(CDC)의 집계에 따르면, 미국에서 펜타닐 과다복용으로 인한 사망자는 한 해 7만 명을 초과하여, 미국 내 가장 많은 과다복용 사망자를 발생시킨 약물로 기록되었다.
펜타닐의 주요 유도체로는 알펜타닐(alfentanil), 서펜타닐(sufentanil), 레미펜타닐(remifentanil), 카펜타닐(carfentanil) 등이 있다. 이 중 카펜타닐은 펜타닐보다 약 100배 더 강력한 진통 효과를 가지며, 주로 대형 동물의 마취용으로 사용된다.
펜타닐은 불법 마약 시장에서도 오남용이 급증하고 있으며, 특히 해외에서는 밀수와 오락용 남용이 심각한 사회 문제로 대두되었다. 대부분의 불법 펜타닐은 중국의 화학 공장에서 생산된 전구체가 멕시코의 마약 카르텔을 통해 가공 및 유통되는 경로로 알려져 있다.
2002년 10월 모스크바 극장 인질극 당시, 러시아 특수부대가 테러범 진압을 위해 펜타닐 계열 성분이 포함된 가스를 사용하여 인질과 테러범 다수가 사망한 사건으로도 널리 알려져 있다.