Introduktion
O-demethylering af kodein til morfin er blevet rapporteret ved hjælp af en række forskellige reagenser, herunder natriumpropylmercaptid i dimethylformamid og bortribromid i chloroform. Disse metoder kræver en betydelig grad af kemisk ekspertise og egnet laboratorieudstyr. Hjemmebagelaboratorierne har anvendt en elementær metode baseret på brugen af pyridinhydrochlorid. Dette reagens blev introduceret til opiatkemi af Rapoport og Bonner og anvendt til omdannelse af kodein til morfin af Rapoport et al. Rapoport og Bonner udførte reaktionen under nitrogen ved en temperatur på 220 °C. Morfin er tilbøjelig til nedbrydnings- eller oxidationsreaktioner ved høje temperaturer, og nitrogenatmosfæren forhindrer eller reducerer disse. Det begrænser også adgangen til fugt, hvilket reducerer udbyttet. I dette emne beskrives den procedure, der følges i hjemmebagte underjordiske laboratorier, fuldt ud. Yderligere kommentarer til metoden, baseret på undersøgelser udført i dette laboratorium om de involverede reaktioner, er inkluderet i diskussionsafsnittet.
Udstyr og glasvarer.
- Buchner-tragt og kolbe, 500 mL;
- Skilletragt 500 mL og 1 L;
- Bægerglas 1000 ml x2; 500 ml x2; 100 ml x2;
- Glasstang;
- Pyrex-skål 1 L;
- Varmeplade;
- Spiritusbrænder;
- Kogerør 10-20 mL x2;
- Klemme til kogerør;
- Gummistuds;
- Filterpapir;
- pH-indikatorpapir;
- Vandstrålesuger.
Reagenser.
- 2 g kodein;
- ~2 L destilleret vand;
- ~100 g natriumhydroxid (NaOH);
- ~70 mL kloroform (CHCl3);
- 20 ml pyridin;
- ~100 ml koncentreret saltsyre (HClaq);
Kogepunkt: 462 °C ved 760 mm Hg;
Smeltepunkt: 280,0 °C;
Molekylvægt: 335,83 g/mol;
CAS-nummer: 1422-07-7.
Fremgangsmåde
Trin 1. Ekstraktion af kodein
Flere pakker tabletter, der er tilstrækkelige til at give ca. 2 g kodein, knuses og blandes med vand. Blandingen filtreres ved hjælp af en filterpumpe, Buchner-tragt og kolbe for at fjerne tabletbindemidler, fortyndingsmidler og andre hjælpestoffer. Det vandige filtrat hældes i en skilletragt, og der tilsættes natriumhydroxidopløsning for at gøre opløsningen stærkt basisk. Dette ekstraheres derefter med chloroform (ca. 50 ml). Chloroformlaget aftappes og inddampes til tørhed ved forsigtig opvarmning (ofte på et komfur) !uden FLAMME! Det vandige lag, der indeholder aspirin og paracetamol, kasseres. Kodeinbasen udvindes som et hvidt krystallinsk fast stof til brug i trin 3.
En alternativ ekstraktionsmetode er beskrevet i emnet "Cold Water Extraction of codeine from over-the-counter analgesics".
Trin 2. Fremstilling af pyridinhydrochlorid
I et 100 ml bægerglas opvarmes pyridin (20 ml) og koncentreret saltsyre (25 ml) kraftigt (til ca. 190 °C) for at drive vandet ud. Produktet afkøles hurtigt for at danne et voksagtigt hvidt fast stof, som opbevares i en forseglet beholder i en fryser for at minimere udsættelse for fugt og undgå nedbrydning.Flere pakker tabletter, der er tilstrækkelige til at give ca. 2 g kodein, knuses og blandes med vand. Blandingen filtreres ved hjælp af en filterpumpe, Buchner-tragt og kolbe for at fjerne tabletbindemidler, fortyndingsmidler og andre hjælpestoffer. Det vandige filtrat hældes i en skilletragt, og der tilsættes natriumhydroxidopløsning for at gøre opløsningen stærkt basisk. Dette ekstraheres derefter med chloroform (ca. 50 ml). Chloroformlaget aftappes og inddampes til tørhed ved forsigtig opvarmning (ofte på et komfur) !uden FLAMME! Det vandige lag, der indeholder aspirin og paracetamol, kasseres. Kodeinbasen udvindes som et hvidt krystallinsk fast stof til brug i trin 3.
En alternativ ekstraktionsmetode er beskrevet i emnet "Cold Water Extraction of codeine from over-the-counter analgesics".
Trin 2. Fremstilling af pyridinhydrochlorid
Omdannelse af kodein til morfin
Trin 3. Reaktion af kodein og pyridinhydrochlorid
Reaktionen udføres ved hjælp af et kogende rør, som flammetørres før brug. Pyridinhydrochlorid (3,5 g) som fremstillet i trin 2 opvarmes derefter i røret, indtil det smelter, og eventuel resterende fugt drives ud. Eventuel kondens på rørets indvendige vægge tørres af. Kodeinbase (1,5 g) tilsættes til røret, som derefter lukkes med en gummiprop dækket med filterpapir og opvarmes, indtil blandingen begynder at ryge. Opvarmningen fortsættes, indtil der udvikles en rød-orange farve i reaktionssmelten, som bliver mærkbart mere tyktflydende (6-12 minutter). Indholdet af kogerøret hældes derefter over i en 500 mL skilletragt, og der fyldes op til 100 mL med vand. Natriumhydroxidopløsning (10 %) tilsættes, indtil indholdet af skilletragten er stærkt basisk (pH 12). Efterhånden som der tilsættes natriumhydroxid, bliver indholdet mælkebrunt, før det bliver klart brunt igen. Chloroform (20 mL) tilsættes. Efter ekstraktionen kasseres det gråbrune chloroformlag eller lægges til side til senere udvinding af kodeinet i det. Det vandige lag hældes i et 500 ml bægerglas, og pH justeres omhyggeligt til pH 9 ved hjælp af saltsyre og smalspektret indikatorpapir. Opløsningen filtreres hurtigt under sugning ved hjælp af en Buchner-tragt og 2 filterpapirer for at fjerne en fin, mørkebrun rest, der indeholder uønskede biprodukter. Den filtrerede opløsning hældes derefter i et rent bægerglas, og udfældningen fremkaldes ved at gnide kraftigt på siden af bægerglasset med en "såpind" (glasstang), mens pH-værdien forsigtigt sænkes til 8,5 med yderligere saltsyre. I hjemmebagslaboratorier bruges ofte en flækket tøjklemme af træ som "såpind". Produktet får lov til at bundfælde sig i mindst 5 minutter, før det filtreres fra under vakuum. Morfinproduktet udvindes som et pulver, der varierer i farve fra beige til mørkebrunt.
Reaktionen udføres ved hjælp af et kogende rør, som flammetørres før brug. Pyridinhydrochlorid (3,5 g) som fremstillet i trin 2 opvarmes derefter i røret, indtil det smelter, og eventuel resterende fugt drives ud. Eventuel kondens på rørets indvendige vægge tørres af. Kodeinbase (1,5 g) tilsættes til røret, som derefter lukkes med en gummiprop dækket med filterpapir og opvarmes, indtil blandingen begynder at ryge. Opvarmningen fortsættes, indtil der udvikles en rød-orange farve i reaktionssmelten, som bliver mærkbart mere tyktflydende (6-12 minutter). Indholdet af kogerøret hældes derefter over i en 500 mL skilletragt, og der fyldes op til 100 mL med vand. Natriumhydroxidopløsning (10 %) tilsættes, indtil indholdet af skilletragten er stærkt basisk (pH 12). Efterhånden som der tilsættes natriumhydroxid, bliver indholdet mælkebrunt, før det bliver klart brunt igen. Chloroform (20 mL) tilsættes. Efter ekstraktionen kasseres det gråbrune chloroformlag eller lægges til side til senere udvinding af kodeinet i det. Det vandige lag hældes i et 500 ml bægerglas, og pH justeres omhyggeligt til pH 9 ved hjælp af saltsyre og smalspektret indikatorpapir. Opløsningen filtreres hurtigt under sugning ved hjælp af en Buchner-tragt og 2 filterpapirer for at fjerne en fin, mørkebrun rest, der indeholder uønskede biprodukter. Den filtrerede opløsning hældes derefter i et rent bægerglas, og udfældningen fremkaldes ved at gnide kraftigt på siden af bægerglasset med en "såpind" (glasstang), mens pH-værdien forsigtigt sænkes til 8,5 med yderligere saltsyre. I hjemmebagslaboratorier bruges ofte en flækket tøjklemme af træ som "såpind". Produktet får lov til at bundfælde sig i mindst 5 minutter, før det filtreres fra under vakuum. Morfinproduktet udvindes som et pulver, der varierer i farve fra beige til mørkebrunt.
Resultater og diskussion
Detaljer om procedurenDen procedure, der er beskrevet i forsøgsafsnittet, er blevet fulgt mange gange i laboratorier. Glasvarer og andet udstyr, der kræves til reaktionen, er bemærkelsesværdigt enkle og let tilgængelige fra videnskabelige forsyningsvirksomheder. Chloroform og pyridin kan fås hos kemiske leverandører. Den seneste tids bevidsthed blandt leverandørerne om betydningen af en anmodning om små mængder af disse kemikalier har ført til strengere overvågning af ordrer. I en række laboratorier er pyridin blevet erstattet af en rå blanding af picoliner (methylpyridin-isomerer) og andre substituerede pyridiner.
Den mest almindelige varmekilde i laboratorier har været små spritbrændere. De giver en køligere flamme end laboratoriets bunsenbrændere og gør det muligt at kontrollere reaktionen mellem kodein og pyridinhydroklorid bedre. I nogle få laboratorier er opvarmningen blevet udført med madolie på et komfurelement i hjemmet. Under laboratorieforhold er reaktionen blevet udført ved hjælp af et opvarmet sandbad. Brugen af en gummiprop i kogerøret til at producere en forseglet reaktionsbeholder er en enkel løsning på problemerne med morfinoxidation og nedbrydning ved opvarmning og behovet for at minimere adgangen til fugt i reaktionsblandingen.
Produktudbytte
Hjemmebagslaboratorier har hævdet udbytter af morfin svarende til <50% konvertering fra kodein, men reaktionen danner også en kompleks blanding af biprodukter. Der er fremstillet morfin med en renhed på 92 % beregnet som den vandfri frie base og bestemt ved HPLC, selv om renheder i 80 %-området er mere typiske. Der er ubetydelig kodein til stede sammen med morfinen, hvilket indikerer, at chloroformekstraktionstrinnet er effektivt til at fjerne dette. Denne høje renhed med lille eller ingen kodeinforurening er karakteristisk for "hjemmebagt" morfin.
Den mest almindelige varmekilde i laboratorier har været små spritbrændere. De giver en køligere flamme end laboratoriets bunsenbrændere og gør det muligt at kontrollere reaktionen mellem kodein og pyridinhydroklorid bedre. I nogle få laboratorier er opvarmningen blevet udført med madolie på et komfurelement i hjemmet. Under laboratorieforhold er reaktionen blevet udført ved hjælp af et opvarmet sandbad. Brugen af en gummiprop i kogerøret til at producere en forseglet reaktionsbeholder er en enkel løsning på problemerne med morfinoxidation og nedbrydning ved opvarmning og behovet for at minimere adgangen til fugt i reaktionsblandingen.
Produktudbytte
Hjemmebagslaboratorier har hævdet udbytter af morfin svarende til <50% konvertering fra kodein, men reaktionen danner også en kompleks blanding af biprodukter. Der er fremstillet morfin med en renhed på 92 % beregnet som den vandfri frie base og bestemt ved HPLC, selv om renheder i 80 %-området er mere typiske. Der er ubetydelig kodein til stede sammen med morfinen, hvilket indikerer, at chloroformekstraktionstrinnet er effektivt til at fjerne dette. Denne høje renhed med lille eller ingen kodeinforurening er karakteristisk for "hjemmebagt" morfin.
Konklusioner
Det har vist sig at være en frustrerende øvelse for politiet og for de retsmedicinere, der skal yde videnskabelig støtte, at bekæmpe disse hjemmebagslaboratorier. Hele proceduren fra udvinding af kodeintabletterne til fremstilling af en brugbar morfinopløsning kan gennemføres af en øvet operatør på et par timer. Laboratorieudstyrets enkelhed gør det nemt at tage med. Det er set, at operatører ankommer til en adresse en eftermiddag og forlader den næste morgen efter at have gennemført en eller flere synteser. For at understøtte en anklage om fremstilling af morfin og/eller heroin i retten beder anklagemyndigheden retsmedicineren om at vise, at det nødvendige udstyr og de nødvendige kemikalier er til stede, og at de i det mindste er blevet brugt til de vigtigste trin i proceduren. Dette kræver ofte, at der kun bestemmes spormængder af produkter og biprodukter på det beslaglagte udstyr. Laboratorieoperatører er blevet opmærksomme på dette og renser og ødelægger omhyggeligt vigtige beviser, mens de arbejder. I nogle tilfælde er laboratorieudstyret blevet delt op og opbevaret to steder for at forhindre, at en operatør bliver taget i at være i besiddelse af det omfattende sæt.
På den anden side er problemet til en vis grad selvbegrænsende. Laboratorierne er små og producerer kun nok til at tilfredsstille den enkelte misbrugers "vane" og måske nogle få venner eller klienter. Der er tegn på, at metoden ikke egner sig til at blive anvendt i stor skala, og det procentvise udbytte falder betydeligt, hvis man forsøger at øge mængderne. Selv om de oprindelige laboratorieoperatører havde kemisk viden. Efterfølgende operatører har været nødt til at lære metoden. Det procentvise udbytte i omdannelsen af kodein til morfin er uforudsigeligt, og små variationer i forsøgsbetingelserne på flere afgørende stadier kan gøre forskellen mellem delvis succes og total fiasko. Erfaring er en vigtig faktor, når man skal bedømme, hvor det maksimale udbytte opnås i reaktionen mellem kodein og pyridinhydroklorid, og også når man skal manipulere pH-værdien for at opnå maksimal genvinding af morfinproduktet.
På den anden side er problemet til en vis grad selvbegrænsende. Laboratorierne er små og producerer kun nok til at tilfredsstille den enkelte misbrugers "vane" og måske nogle få venner eller klienter. Der er tegn på, at metoden ikke egner sig til at blive anvendt i stor skala, og det procentvise udbytte falder betydeligt, hvis man forsøger at øge mængderne. Selv om de oprindelige laboratorieoperatører havde kemisk viden. Efterfølgende operatører har været nødt til at lære metoden. Det procentvise udbytte i omdannelsen af kodein til morfin er uforudsigeligt, og små variationer i forsøgsbetingelserne på flere afgørende stadier kan gøre forskellen mellem delvis succes og total fiasko. Erfaring er en vigtig faktor, når man skal bedømme, hvor det maksimale udbytte opnås i reaktionen mellem kodein og pyridinhydroklorid, og også når man skal manipulere pH-værdien for at opnå maksimal genvinding af morfinproduktet.
Last edited by a moderator:
