Introducción
La O-demetilación de la codeína para producir morfina se ha descrito utilizando diversos reactivos, como el propilmercaptide sódico en dimetilformamida y el tribromuro de boro en cloroformo. Estos métodos requieren una considerable experiencia química y un equipo de laboratorio adecuado. Los laboratorios caseros han empleado un método elemental basado en el uso de clorhidrato de piridina. Este reactivo fue introducido en la química de los opiáceos por Rapoport y Bonner y aplicado a la conversión de codeína en morfina por Rapoport et al. Rapoport y Bonner llevaron a cabo la reacción bajo nitrógeno a una temperatura de 220 °C. La morfina es propensa a reacciones de descomposición u oxidación a temperaturas elevadas, y la atmósfera de nitrógeno las evita o reduce. También limita el acceso de la humedad, lo que reduce el rendimiento. En este tema se describe detalladamente el procedimiento seguido en los laboratorios subterráneos caseros. En la sección de discusión se incluyen comentarios adicionales sobre el método, basados en estudios realizados en este laboratorio sobre las reacciones implicadas.
Equipo y material de vidrio.
- Embudo Buchner y matraz, 500 mL;
- Embudo de decantación 500 mL y 1 L;
- Vasos de precipitados 1000 ml x2; 500 ml x2; 100 ml x2;
- Varilla de vidrio;
- Plato pyrex 1 L;
- Placa calefactora;
- Quemador de alcohol;
- Tubo de ebullición 10-20 ml x2;
- Pinza para tubo de ebullición;
- Tapón de goma;
- Papel de filtro;
- Papel indicador de pH;
- Aspirador de chorro de agua.
Reactivos.
- 2 g de Codeína;
- ~2 L de agua destilada;
- ~100 g Hidróxido sódico (NaOH);
- ~70 mL de Cloroformo (CHCl3);
- 20 mL Piridina;
- ~100 ml Ácido clorhídrico concentrado (HClaq);
Puntode ebullición: 462 °C a 760 mm Hg;
Punto de fusión: 280,0 °C;
Peso molecular: 335,83 g/mole;
Número CAS: 1422-07-7.
Procedimientos
Paso 1. Extracción de la codeína Extracción de codeína
Se trituran varios paquetes de comprimidos, suficientes para obtener unos 2 g de codeína, y se mezclan con agua. La mezcla se filtra utilizando una bomba de filtración, un embudo Buchner y un matraz, para eliminar los aglutinantes de los comprimidos, los diluyentes y otros excipientes. El filtrado acuoso se vierte en un embudo de separación y se añade una solución de hidróxido de sodio para que la solución sea fuertemente alcalina. A continuación, se extrae con cloroformo (unos 50 ml). Se escurre la capa de cloroformo y se evapora hasta sequedad calentando suavemente (a menudo en una estufa doméstica) ¡sin LLAMA! Se desecha la capa acuosa que contiene aspirina y paracetamol. La base de codeína se recupera como un sólido cristalino blanco para su uso en el Paso 3.
En el tema "Extracción en agua fría de codeína de analgésicos de venta libre" se describe un método de extracción alternativo.
Paso 2. Preparación del clorhidrato de piridinaPreparación del clorhidrato de piridina
En un vaso de precipitados de 100 ml, se calientan fuertemente la piridina (20 ml) y el ácido clorhídrico concentrado (25 ml) (a unos 190 °C) para expulsar el agua. El producto se enfría rápidamente para formar un sólido blanco ceroso, que se almacena en un recipiente hermético en un congelador para minimizar la exposición a la humedad y evitar la descomposición.Se trituran varios paquetes de comprimidos, suficientes para obtener unos 2 g de codeína, y se mezclan con agua. La mezcla se filtra utilizando una bomba de filtración, un embudo Buchner y un matraz, para eliminar los aglutinantes de los comprimidos, los diluyentes y otros excipientes. El filtrado acuoso se vierte en un embudo de separación y se añade una solución de hidróxido de sodio para que la solución sea fuertemente alcalina. A continuación, se extrae con cloroformo (unos 50 ml). Se escurre la capa de cloroformo y se evapora hasta sequedad calentando suavemente (a menudo en una estufa doméstica) ¡sin LLAMA! Se desecha la capa acuosa que contiene aspirina y paracetamol. La base de codeína se recupera como un sólido cristalino blanco para su uso en el Paso 3.
En el tema "Extracción en agua fría de codeína de analgésicos de venta libre" se describe un método de extracción alternativo.
Paso 2. Preparación del clorhidrato de piridinaPreparación del clorhidrato de piridina
Transformación de codeína en morfina
Paso 3. Reacción de la codeína y el clorhidrato de piridina
La reacción se lleva a cabo utilizando un tubo de ebullición que se seca con llama antes de su uso. El clorhidrato de piridina (3,5 g) preparado en el paso 2 se calienta en el tubo hasta que se funde y se elimina la humedad residual. Se limpia la condensación resultante en las paredes interiores del tubo. Se añade codeína base (1,5 g) al tubo, que se tapa con un tapón de goma cubierto con papel de filtro y se calienta hasta que la mezcla empiece a desprender humos. Se continúa calentando hasta que el fundido de reacción adquiere un color rojo anaranjado y se vuelve notablemente más viscoso (6-12 min). A continuación, se vierte el contenido del tubo de ebullición en un embudo de decantación de 500 mL y se completa el volumen hasta 100 mL con agua. Se añade solución de hidróxido sódico (10%) hasta que el contenido del embudo de decantación sea fuertemente básico (pH 12). A medida que se añade el hidróxido sódico, el contenido adquiere un color marrón lechoso antes de volver a ser marrón claro. Se añade cloroformo (20 mL). Tras la extracción, la capa de cloroformo de color marrón grisáceo se desecha o se reserva para la posterior recuperación de la codeína que contiene. La capa acuosa se vierte en un vaso de precipitados de 500 mL y el pH se ajusta cuidadosamente a pH 9 utilizando ácido clorhídrico y papel indicador de rango estrecho. La solución se filtra rápidamente bajo succión, utilizando un embudo Buchner y 2 papeles de filtro, para eliminar un residuo fino de color marrón oscuro que contiene subproductos no deseados. A continuación, se vierte la solución filtrada en un vaso de precipitados limpio y se induce la precipitación frotando enérgicamente el lateral del vaso de precipitados con una "varilla de siembra" (varilla de vidrio) mientras se reduce cuidadosamente el pH a 8,5 con ácido clorhídrico adicional. En los laboratorios caseros, se suele utilizar una pinza de madera partida como "varilla de siembra". El producto se deja reposar durante al menos 5 minutos antes de filtrarlo al vacío. El producto de morfina se recupera en forma de polvo, de color entre beige y marrón oscuro.
La reacción se lleva a cabo utilizando un tubo de ebullición que se seca con llama antes de su uso. El clorhidrato de piridina (3,5 g) preparado en el paso 2 se calienta en el tubo hasta que se funde y se elimina la humedad residual. Se limpia la condensación resultante en las paredes interiores del tubo. Se añade codeína base (1,5 g) al tubo, que se tapa con un tapón de goma cubierto con papel de filtro y se calienta hasta que la mezcla empiece a desprender humos. Se continúa calentando hasta que el fundido de reacción adquiere un color rojo anaranjado y se vuelve notablemente más viscoso (6-12 min). A continuación, se vierte el contenido del tubo de ebullición en un embudo de decantación de 500 mL y se completa el volumen hasta 100 mL con agua. Se añade solución de hidróxido sódico (10%) hasta que el contenido del embudo de decantación sea fuertemente básico (pH 12). A medida que se añade el hidróxido sódico, el contenido adquiere un color marrón lechoso antes de volver a ser marrón claro. Se añade cloroformo (20 mL). Tras la extracción, la capa de cloroformo de color marrón grisáceo se desecha o se reserva para la posterior recuperación de la codeína que contiene. La capa acuosa se vierte en un vaso de precipitados de 500 mL y el pH se ajusta cuidadosamente a pH 9 utilizando ácido clorhídrico y papel indicador de rango estrecho. La solución se filtra rápidamente bajo succión, utilizando un embudo Buchner y 2 papeles de filtro, para eliminar un residuo fino de color marrón oscuro que contiene subproductos no deseados. A continuación, se vierte la solución filtrada en un vaso de precipitados limpio y se induce la precipitación frotando enérgicamente el lateral del vaso de precipitados con una "varilla de siembra" (varilla de vidrio) mientras se reduce cuidadosamente el pH a 8,5 con ácido clorhídrico adicional. En los laboratorios caseros, se suele utilizar una pinza de madera partida como "varilla de siembra". El producto se deja reposar durante al menos 5 minutos antes de filtrarlo al vacío. El producto de morfina se recupera en forma de polvo, de color entre beige y marrón oscuro.
Resultados y discusión
Detalles del procedimientoEl procedimiento descrito en la sección experimental se ha seguido muchas veces en laboratorios. El material de vidrio y otros equipos necesarios para la reacción son muy sencillos y se pueden adquirir fácilmente en empresas de suministros científicos. El cloroformo y la piridina están disponibles en las empresas de suministros químicos. La reciente concienciación de las empresas de suministros sobre la importancia de solicitar pequeñas cantidades de estos productos químicos ha llevado a un control más estricto de los pedidos. En algunos laboratorios, la piridina se ha sustituido por una mezcla rudimentaria de picolinas (isómeros de metilpiridina) y otras piridinas sustituidas.
La fuente de calor más común en los laboratorios son los pequeños quemadores de alcohol metílico. Éstos proporcionan una llama más fría que los mecheros Bunsen de laboratorio y permiten un mejor control de la reacción entre la codeína y el clorhidrato de piridina. En algunos laboratorios, el calentamiento se ha llevado a cabo utilizando aceite de cocina en un elemento de cocina doméstico. En condiciones de laboratorio, la reacción se ha llevado a cabo utilizando un baño de arena calentado. El uso de una goma colgada en el tubo de ebullición para producir un recipiente de reacción sellado es una solución sencilla a los problemas de oxidación y descomposición de la morfina al calentarse y a la necesidad de minimizar el acceso de humedad a la mezcla de reacción.
Rendimiento del producto
Los operadores de laboratorios caseros han declarado rendimientos de morfina equivalentes a <50% de conversión a partir de codeína, pero la reacción también forma una mezcla compleja de subproductos. Se ha preparado morfina con una pureza del 92% calculada como la base libre anhidra y determinada por HPLC, aunque las purezas en la región del 80% son más típicas. La presencia de codeína en la morfina es insignificante, lo que indica que la extracción con cloroformo es eficaz para eliminarla. Esta elevada pureza, con escasa o nula contaminación por codeína, es característica de la morfina "casera".
La fuente de calor más común en los laboratorios son los pequeños quemadores de alcohol metílico. Éstos proporcionan una llama más fría que los mecheros Bunsen de laboratorio y permiten un mejor control de la reacción entre la codeína y el clorhidrato de piridina. En algunos laboratorios, el calentamiento se ha llevado a cabo utilizando aceite de cocina en un elemento de cocina doméstico. En condiciones de laboratorio, la reacción se ha llevado a cabo utilizando un baño de arena calentado. El uso de una goma colgada en el tubo de ebullición para producir un recipiente de reacción sellado es una solución sencilla a los problemas de oxidación y descomposición de la morfina al calentarse y a la necesidad de minimizar el acceso de humedad a la mezcla de reacción.
Rendimiento del producto
Los operadores de laboratorios caseros han declarado rendimientos de morfina equivalentes a <50% de conversión a partir de codeína, pero la reacción también forma una mezcla compleja de subproductos. Se ha preparado morfina con una pureza del 92% calculada como la base libre anhidra y determinada por HPLC, aunque las purezas en la región del 80% son más típicas. La presencia de codeína en la morfina es insignificante, lo que indica que la extracción con cloroformo es eficaz para eliminarla. Esta elevada pureza, con escasa o nula contaminación por codeína, es característica de la morfina "casera".
Conclusiones
La lucha contra estos laboratorios caseros ha resultado ser un ejercicio frustrante para la policía y para los científicos forenses llamados a prestar apoyo científico. Todo el procedimiento, desde la extracción de los comprimidos de codeína hasta la preparación de la solución de morfina utilizable, puede ser completado por un operador experimentado en unas pocas horas. La sencillez del equipo de laboratorio permite transportarlo fácilmente. Se sabe de operadores que llegan a un domicilio una tarde y se marchan a la mañana siguiente tras haber realizado una o varias síntesis. Para respaldar una acusación de fabricación de morfina y/o heroína ante un tribunal, la fiscalía pide al forense que demuestre que se dispone del equipo y los productos químicos necesarios y, al menos en las fases clave del procedimiento, que se han utilizado. Esto requiere con frecuencia la determinación de sólo trazas de productos y subproductos en el equipo incautado. Los operadores de laboratorio se han dado cuenta de ello y limpian y destruyen cuidadosamente las pruebas vitales a medida que avanzan. En algunos casos, el equipo del laboratorio se ha dividido y guardado en dos lugares para evitar que un operario sea sorprendido en posesión del conjunto completo.
Por otra parte, el problema es hasta cierto punto autolimitante. Los laboratorios son de pequeña escala y sólo producen el producto suficiente para satisfacer el "hábito" de un adicto individual y tal vez de algunos amigos o clientes. Hay indicios de que el método no se presta a una operación a gran escala, y el porcentaje de rendimiento desciende significativamente si se intenta aumentar las cantidades. Aunque los operadores originales del laboratorio tenían conocimientos químicos. Los operadores posteriores han tenido que aprender el método. El rendimiento porcentual en la etapa de conversión de codeína en morfina es imprevisible, y pequeñas variaciones en las condiciones experimentales en varias etapas cruciales pueden marcar la diferencia entre el éxito parcial y el fracaso total. La experiencia es un factor importante a la hora de juzgar el punto de máximo rendimiento en la reacción de codeína y clorhidrato de piridina, y también en la manipulación del pH para obtener la máxima recuperación del producto morfina.
Por otra parte, el problema es hasta cierto punto autolimitante. Los laboratorios son de pequeña escala y sólo producen el producto suficiente para satisfacer el "hábito" de un adicto individual y tal vez de algunos amigos o clientes. Hay indicios de que el método no se presta a una operación a gran escala, y el porcentaje de rendimiento desciende significativamente si se intenta aumentar las cantidades. Aunque los operadores originales del laboratorio tenían conocimientos químicos. Los operadores posteriores han tenido que aprender el método. El rendimiento porcentual en la etapa de conversión de codeína en morfina es imprevisible, y pequeñas variaciones en las condiciones experimentales en varias etapas cruciales pueden marcar la diferencia entre el éxito parcial y el fracaso total. La experiencia es un factor importante a la hora de juzgar el punto de máximo rendimiento en la reacción de codeína y clorhidrato de piridina, y también en la manipulación del pH para obtener la máxima recuperación del producto morfina.
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