Úvod
O-demetylace kodeinu za vzniku morfinu byla popsána za použití různých činidel, včetně propylmerkaptidu sodného v dimethylformamidu a tribromidu boru v chloroformu. Tyto metody vyžadují značnou míru chemických znalostí a vhodné laboratorní vybavení. V domácích laboratořích byla použita základní metoda založená na použití hydrochloridu pyridinu. Toto činidlo zavedli do opiátové chemie Rapoport a Bonner a použili ho k přeměně kodeinu na morfin Rapoport a kol. Rapoport a Bonner prováděli reakci pod dusíkem při teplotě 220 °C. Morfin je při zvýšené teplotě náchylný k rozkladným nebo oxidačním reakcím a dusíková atmosféra jim zabraňuje nebo je omezuje. Omezuje také přístup vlhkosti, což snižuje výtěžek. V tomto tématu je plně popsán postup používaný v domácích podzemních laboratořích. Další komentáře k metodě, založené na studiích provedených v této laboratoři o probíhajících reakcích, jsou zahrnuty v části věnované diskusi.
Vybavení a skleněné nádobí.
- Buchnerova nálevka a baňka o objemu 500 ml;
- Oddělovací nálevka 500 ml a 1 l;
- kádinky 1000 ml x2; 500 ml x2; 100 ml x2;
- Skleněná tyčinka;
- Pyrexová miska 1 l;
- Topná deska;
- Lihový hořák;
- Varná zkumavka 10-20 ml x2;
- Svorka varné zkumavky;
- Gumový uzávěr;
- Filtrační papír;
- pH indikátorový papírek;
- Aspirátor s vodním paprskem.
Reagencie.
- 2 g kodeinu;
- ~2 l destilované vody;
- ~100 g hydroxidu sodného (NaOH);
- ~70 ml chloroformu (CHCl3);
- 20 ml pyridinu;
- ~100 ml koncentrované kyseliny chlorovodíkové (HClaq);
Bod varu: 462 °C při 760 mm Hg;
Bod tání: 280,0 °C;
Molekulová hmotnost: 335,83 g/mol;
Číslo CAS: 1422-07-7.
Postupy
Krok 1. Extrakce kodeinu
Několik balíčků tablet, které postačují k získání asi 2 g kodeinu, se rozdrtí a smísí s vodou. Směs se přefiltruje pomocí filtrační pumpy, Buchnerovy nálevky a baňky, aby se odstranila pojiva tablet, ředidla a další pomocné látky. Vodný filtrát se nalije do dělící nálevky a přidá se roztok hydroxidu sodného, aby byl roztok silně alkalický. Poté se extrahuje chloroformem (asi 50 ml). Chloroformová vrstva se odsaje a odpaří do sucha mírným zahříváním (často na domácím sporáku) !bez PLAMENŮ! Vodná vrstva obsahující aspirin a paracetamol se zlikviduje. Kodeinová báze se získá jako bílá krystalická pevná látka pro použití v kroku 3.
. Alternativní metoda extrakce je popsána v tématu "Extrakce kodeinu z volně prodejných analgetik studenou vodou".
Krok 2. Příprava pyridin-hydrochloridu
V kádince o objemu 100 ml se pyridin (20 ml) a koncentrovaná kyselina chlorovodíková (25 ml) silně zahřejí (na teplotu přibližně 190 °C), aby se z nich vytlačila voda. Produkt se rychle ochladí za vzniku voskovité bílé pevné látky, která se uchovává v uzavřené nádobě v mrazničce, aby se minimalizovalo působení vlhkosti a zabránilo rozkladu.Několik balíčků tablet, které postačují k získání asi 2 g kodeinu, se rozdrtí a smísí s vodou. Směs se přefiltruje pomocí filtrační pumpy, Buchnerovy nálevky a baňky, aby se odstranila pojiva tablet, ředidla a další pomocné látky. Vodný filtrát se nalije do dělící nálevky a přidá se roztok hydroxidu sodného, aby byl roztok silně alkalický. Poté se extrahuje chloroformem (asi 50 ml). Chloroformová vrstva se odsaje a odpaří do sucha mírným zahříváním (často na domácím sporáku) !bez PLAMENŮ! Vodná vrstva obsahující aspirin a paracetamol se zlikviduje. Kodeinová báze se získá jako bílá krystalická pevná látka pro použití v kroku 3.
. Alternativní metoda extrakce je popsána v tématu "Extrakce kodeinu z volně prodejných analgetik studenou vodou".
Krok 2. Příprava pyridin-hydrochloridu
Transformace kodeinu na morfin
Krok 3. Reakce kodeinu a hydrochloridu pyridinu
Reakce se provádí pomocí varné zkumavky, která se před použitím vysuší plamenem. Pyridin-hydrochlorid (3,5 g) připravený v kroku 2 se pak zahřívá ve zkumavce, dokud se nerozpustí a nevyžene se zbytková vlhkost. Vzniklá kondenzace na vnitřních stěnách zkumavky se setře. Kodeinová báze (1,5 g) se přidá do zkumavky, která se poté zazátkuje gumovým uzávěrem pokrytým filtračním papírem a zahřívá se, dokud se směs nezačne kouřit. Zahřívání pokračuje, dokud se v reakční tavenině neobjeví červenooranžové zbarvení, které se stává znatelně viskóznější (6-12 min). Obsah varné zkumavky se poté přelije do 500 ml dělicí nálevky a objem se doplní vodou na 100 ml. Roztok hydroxidu sodného (10 %) se přidává, dokud obsah dělicí nálevky není silně zásaditý (pH 12). Při přidávání hydroxidu sodného se obsah změní na mléčně hnědou barvu, než se opět stane čirým. Přidá se chloroform (20 ml). Po extrakci se šedohnědá chloroformová vrstva buď zlikviduje, nebo se odloží stranou pro pozdější získání kodeinu, který je v ní obsažen. Vodná vrstva se přelije do 500 ml kádinky a pH se opatrně upraví na pH 9 pomocí kyseliny chlorovodíkové a úzkorozsahového indikátorového papírku. Roztok se rychle přefiltruje pod sáním pomocí Buchnerovy nálevky a dvou filtračních papírů, aby se odstranil jemný tmavě hnědý zbytek obsahující nežádoucí vedlejší produkty. Přefiltrovaný roztok se pak nalije do čisté kádinky a srážení se vyvolá prudkým třením stěny kádinky "výsevní tyčinkou" (skleněnou tyčinkou), zatímco se pH opatrně snižuje na 8,5 pomocí další kyseliny chlorovodíkové. V domácích laboratořích se jako "nasazovací tyčinka" často používá rozštípnutý dřevěný kolíček na prádlo. Produkt se nechá nejméně 5 minut ustálit a poté se odfiltruje ve vakuu. Produkt morfinu se získá jako prášek, jehož barva se pohybuje od béžové po tmavě hnědou.
Reakce se provádí pomocí varné zkumavky, která se před použitím vysuší plamenem. Pyridin-hydrochlorid (3,5 g) připravený v kroku 2 se pak zahřívá ve zkumavce, dokud se nerozpustí a nevyžene se zbytková vlhkost. Vzniklá kondenzace na vnitřních stěnách zkumavky se setře. Kodeinová báze (1,5 g) se přidá do zkumavky, která se poté zazátkuje gumovým uzávěrem pokrytým filtračním papírem a zahřívá se, dokud se směs nezačne kouřit. Zahřívání pokračuje, dokud se v reakční tavenině neobjeví červenooranžové zbarvení, které se stává znatelně viskóznější (6-12 min). Obsah varné zkumavky se poté přelije do 500 ml dělicí nálevky a objem se doplní vodou na 100 ml. Roztok hydroxidu sodného (10 %) se přidává, dokud obsah dělicí nálevky není silně zásaditý (pH 12). Při přidávání hydroxidu sodného se obsah změní na mléčně hnědou barvu, než se opět stane čirým. Přidá se chloroform (20 ml). Po extrakci se šedohnědá chloroformová vrstva buď zlikviduje, nebo se odloží stranou pro pozdější získání kodeinu, který je v ní obsažen. Vodná vrstva se přelije do 500 ml kádinky a pH se opatrně upraví na pH 9 pomocí kyseliny chlorovodíkové a úzkorozsahového indikátorového papírku. Roztok se rychle přefiltruje pod sáním pomocí Buchnerovy nálevky a dvou filtračních papírů, aby se odstranil jemný tmavě hnědý zbytek obsahující nežádoucí vedlejší produkty. Přefiltrovaný roztok se pak nalije do čisté kádinky a srážení se vyvolá prudkým třením stěny kádinky "výsevní tyčinkou" (skleněnou tyčinkou), zatímco se pH opatrně snižuje na 8,5 pomocí další kyseliny chlorovodíkové. V domácích laboratořích se jako "nasazovací tyčinka" často používá rozštípnutý dřevěný kolíček na prádlo. Produkt se nechá nejméně 5 minut ustálit a poté se odfiltruje ve vakuu. Produkt morfinu se získá jako prášek, jehož barva se pohybuje od béžové po tmavě hnědou.
Výsledky a diskuse
Podrobnosti o postupuPostup popsaný v experimentální části byl v laboratořích použit mnohokrát. Skleněné nádobí a další vybavení potřebné pro reakci jsou pozoruhodně jednoduché a snadno dostupné ve vědeckých dodavatelských firmách. Chloroform a pyridin jsou k dispozici u dodavatelů chemikálií. Nedávné povědomí dodavatelských společností o významu požadavku na malé množství těchto chemikálií vedlo k přísnější kontrole objednávek. V řadě laboratoří byl pyridin nahrazen surovou směsí pikolinů (izomerů methylpyridinu) a dalších substituovaných pyridinů.
Nejběžnějším zdrojem tepla, který se v laboratořích vyskytuje, jsou malé hořáky na methylalkohol. Ty poskytují chladnější plamen než laboratorní Bunsenovy hořáky a umožňují lepší kontrolu reakce mezi kodeinem a hydrochloridem pyridinu. V několika laboratořích se k ohřevu používal kuchyňský olej na domácím vařiči. V laboratorních podmínkách byla reakce prováděna pomocí vyhřívané pískové lázně. Použití pryžového závěsu ve varné trubici k vytvoření uzavřené reakční nádoby je jednoduchým řešením problémů s oxidací a rozkladem morfinu při zahřívání a s nutností minimalizovat přístup vlhkosti k reakční směsi.
Výtěžek produktu
. Provozovatelé domácích laboratoří uváděli výtěžky morfinu odpovídající <50% konverzi z kodeinu, ale reakce také vytváří složitou směs vedlejších produktů. Byl připraven morfin o čistotě 92 % vypočtené jako bezvodá volná báze a stanovené pomocí HPLC, ačkoli typičtější jsou čistoty v oblasti 80 %. Kodein je s morfinem přítomen v zanedbatelném množství, což naznačuje, že chloroformová extrakce je účinná při jeho odstraňování. Tato vysoká čistota s malou nebo žádnou kontaminací kodeinem je charakteristická pro "homebake" morfin.
Nejběžnějším zdrojem tepla, který se v laboratořích vyskytuje, jsou malé hořáky na methylalkohol. Ty poskytují chladnější plamen než laboratorní Bunsenovy hořáky a umožňují lepší kontrolu reakce mezi kodeinem a hydrochloridem pyridinu. V několika laboratořích se k ohřevu používal kuchyňský olej na domácím vařiči. V laboratorních podmínkách byla reakce prováděna pomocí vyhřívané pískové lázně. Použití pryžového závěsu ve varné trubici k vytvoření uzavřené reakční nádoby je jednoduchým řešením problémů s oxidací a rozkladem morfinu při zahřívání a s nutností minimalizovat přístup vlhkosti k reakční směsi.
Výtěžek produktu
. Provozovatelé domácích laboratoří uváděli výtěžky morfinu odpovídající <50% konverzi z kodeinu, ale reakce také vytváří složitou směs vedlejších produktů. Byl připraven morfin o čistotě 92 % vypočtené jako bezvodá volná báze a stanovené pomocí HPLC, ačkoli typičtější jsou čistoty v oblasti 80 %. Kodein je s morfinem přítomen v zanedbatelném množství, což naznačuje, že chloroformová extrakce je účinná při jeho odstraňování. Tato vysoká čistota s malou nebo žádnou kontaminací kodeinem je charakteristická pro "homebake" morfin.
Závěry
Potírání těchto domácích laboratoří se ukázalo jako frustrující úkol pro policii i pro forenzní vědce, kteří byli vyzváni, aby poskytli vědeckou podporu. Celý postup od extrakce tablet kodeinu až po přípravu použitelného roztoku morfinu může zkušený operátor zvládnout za několik hodin. Jednoduchost laboratorního vybavení umožňuje snadnou přenosnost. Je známo, že operátoři přijíždějí na adresu jedno odpoledne a odjíždějí druhý den ráno poté, co dokončili jednu nebo více syntéz. Aby soud podpořil obvinění z výroby morfinu a/nebo heroinu. je forenzní vědec obžalobou vyzván, aby prokázal, že požadované vybavení a chemikálie jsou k dispozici a že alespoň pro klíčové kroky postupu byly použity. To často vyžaduje stanovení pouze stopových množství produktů a vedlejších produktů na zabaveném vybavení. Provozovatelé laboratoří si to uvědomují a v průběhu práce pečlivě čistí a ničí důležité důkazy. V některých případech bylo vybavení laboratoře rozděleno a uchováváno na dvou místech, aby se předešlo tomu, že by byl operátor přistižen při držení ucelené sady.
Na druhou stranu je tento problém do jisté míry samoúčelný. Laboratoře jsou malého rozsahu a vyrábějí pouze tolik produktu, aby uspokojily "návyk" jednotlivého narkomana a možná několika přátel nebo klientů. Existují náznaky, že tato metoda není vhodná pro provoz ve velkém měřítku, a procento výtěžnosti výrazně klesá, pokud se pokusíme zvýšit množství. Ačkoli původní provozovatelé laboratoří měli chemické znalosti. Následující operátoři se museli metodu naučit. Procentuální výtěžnost v kroku přeměny kodeinu na morfin je nepředvídatelná a malé odchylky v experimentálních podmínkách v několika rozhodujících fázích mohou znamenat rozdíl mezi částečným úspěchem a úplným neúspěchem. Zkušenost je velkým faktorem při posuzování bodu maximálního výtěžku v reakci kodeinu a pyridin-hydrochloridu a také při manipulaci s pH, aby se dosáhlo maximálního výtěžku produktu morfinu.
Na druhou stranu je tento problém do jisté míry samoúčelný. Laboratoře jsou malého rozsahu a vyrábějí pouze tolik produktu, aby uspokojily "návyk" jednotlivého narkomana a možná několika přátel nebo klientů. Existují náznaky, že tato metoda není vhodná pro provoz ve velkém měřítku, a procento výtěžnosti výrazně klesá, pokud se pokusíme zvýšit množství. Ačkoli původní provozovatelé laboratoří měli chemické znalosti. Následující operátoři se museli metodu naučit. Procentuální výtěžnost v kroku přeměny kodeinu na morfin je nepředvídatelná a malé odchylky v experimentálních podmínkách v několika rozhodujících fázích mohou znamenat rozdíl mezi částečným úspěchem a úplným neúspěchem. Zkušenost je velkým faktorem při posuzování bodu maximálního výtěžku v reakci kodeinu a pyridin-hydrochloridu a také při manipulaci s pH, aby se dosáhlo maximálního výtěžku produktu morfinu.
Last edited by a moderator:
