COCAINA
COCAINA
. Metil-benzoil-ecgonina: C17H21O4N. È l'alcaloide principale delle foglie di coca (v.) in cui essa si trova insieme con piccole quantità di cinnamilcocaina, α e β trussilina, benzoilecgonina, tropacocaina, igrina, cuscoigrina.
Le foglie di coca erano già da tempo usate in America a scopo medicamentoso; si vuole da qualcuno che la eritrossilina isolata da Gaedeke (1855) fosse identica alla cocaina trovata da Neumann (1860). Anrep (1880) ne riconobbe le proprietà anestetiche locali, Koller, oculista viennese, l'introdusse nella pratica medica (1884). La cocaina è contenuta particolarmente nelle foglie dell'Erythroxylon coca che cresce spontaneamente nell'America del Sud. A causa della razionale coltivazione si preferisce oggi estrarre la cocaina dalla coca di Giava, sebbene dei suoi alcaloidi totali (circa 2%) solo il 0,5% sia costituito da cocaina: mentre questa forma circa il 90% degli alcaloidi provenienti da piante americane. Fino a poco tempo fa l'estrazione si compiva col processo di Bignon o consimili ed il prodotto greggio veniva preparato nei luoghi di produzione della droga e poi spedito in Europa per l'ulteriore lavorazione. Ora, però, a cagione della abbastanza notevole sensibilità della cocaina agli agenti saponificanti, si consiglia di non compiere questa lavorazione nei climi caldi dove si raccoglie la droga e di evitare per quanto si può gli agenti idrolizzanti. Tendono così a svilupparsi procedimenti di estrazione più razionali che dànno minori perdite. Alcuni sogliono distinguere in questa lavorazione tre stadî: 1. estrazione della cocaina greggia; 2. scomposizione di questa per avere ecgonina; 3. sintesi parziale della cocaina dalla ecgonina.
La cocaina sintetica d'un tempo si otteneva dalle acque madri della estrazione della cocaina, le quali contengono, oltre a residui di cocaina, anche altri alcaloidi privi d'azione anestetica, facilmente trasformabili (per ebollizione con acido cloridrico) in ecgonina (v. appresso) da cui si può riottenere la cocaina. La sintesi parziale della cocaina è dovuta a Liebermann e Giesel (1888): dapprima se ne eterifica il carbossile con alcool metilico, poi il gruppo alcoolico con acido benzoico (cloro di benzoile).
La cocaina è in grossi prismi senza colore, di sapore amarognolo nauseabondo, velenosi, producenti insensibilità alla lingua, di reazione alcalina, fusibili a 98°. È alquanto solubile in acqua, facilmente in alcool, etere, cloroformio; è levogira: in cloroformio [α]D = −16°,5. Forma sali facilmente solubili in acqua ed in alcool: bollita con acidi o alcali diluiti si idrolizza in ecgonina, acido benzoico ed alcool metilico. Precipita con tutti i reattivi generali degli alcaloidi e dà anche parecchie reazioni speciali. I processi analitici ufficiali del mercato di Amsterdam non sono resi pubblici.
Sali. - La cocaina è una base monoacida; i suoi sali si ottengono neutralizzandola opportunamente con l'acido relativo. Il più usato è il cloridrato, solubilissimo in acqua, che è in cristalli aghiformi o lamellari, senza colore né odore, di sapore amaro, velenosi. Di minor importanza sono: bromidrato, solfato, citrato, lattato, benzoato, fenato. Gli studî sulla cocaina hanno portato alla scoperta e alla sintesi di parecchi suoi surrogati: eucaina A e B, ortoformio e neoortoformio, anestesina, nirvanina, ecc.
Cinnamilcocaina. C19H23O4N. - Nelle diverse varietà di coca si trova la forma levogira; fu scoperta da Giesel (1889) nella cocaina greggia e ottenuta poi da Liebermann per sintesi dalla l-ecgonina. Cristallizza da una miscela di benzene e ligroina; fonde a 121°.
Benzoilecgonina. C16H1O4N + 4H2O. - Si trova in piccola quantità. Si forma dalla parziale idrolisi della cocaina bollita per 10 ore con acqua. Fonde a 87°, anidra a 195°. Per metilazione si trasforma in cocaina.
Trussiline. C38H46O8N2. - Dagli alcaloidi amorfi delle coche e specie d'una coca di Trujillo (Perù) furono isolate l'α- e la β- trussilina (Hesse 1887); entrambe sono amorfe, amare e non posseggono azione anestetica.
Tropacocaina. C15H19O2N. - Scoperta da Giesel (1891) in una coca di Giava e studiata da Liebermann. Dall'etere si ha in cristalli fusibili a 49°; è otticamente inattiva.
Igrina C8H15ON e cuscoigrina C13H24ON2. - La prima è stata isolata da Wöhler e Lossen (1862) dalla coca del Perù e nel 1889 fu studiata da Liebermann, che nel 1889 trovò la seconda nelle foglie di cusco (o,2%). Entrambe sono liquidi alterabili alla luce
Costituzione della cocaina e degli alcaloidi consimili. - Si possono considerare come derivati del tropano (1); se nella posizione 3 di questo si trova un gruppo alcoolico secondario, si ha la tropina (ii) (che può esistere anche come pseudotropina potendo il gruppo alcoolico dar luogo a isomerie cis-trans); se ancora al carbonio 2 è legato un carbossile si ha la ecgonina, per la quale con processi analitici e sintetici è stata dimostrata la costituzione (iii).
L'ecgonina, che possiede 4 atomi di carbonio asimmetrici (può perciò dare 16 stereoisomeri attivi, non tutti noti), si trova fra i prodotti d'idrolisi di tutti i veri alcaloidi della coca (eccetto la tropacocaina). Infatti la cocaina s'idrolizza in ecgonina, acido benzoico e alcool metilico; è quindi metil-benzoil-ecgonina, cioè ecgonina in cui l'H del carbossile è sostituito con −CH3 e l'H dell'ossidrile alcoolico con −COC6H5. Può quindi esistere in varie forme otticamente attive. La cocaina naturale è levogira; si può anche ottenere dalla l-ecgonina per ebollizione con anidride benzoica e ioduro di metile:
o col processo già indicato a proposito della sua sintesi parziale.
Nel 1898 Willstätter, giovandosi di ricerche di autori precedenti, stabilì la costituzione della cocaina e nel 1902 ne fece la sintesi.
La cinnamilcocaina fornisce per idrolisi: ecgonina, acido cinnamico, alcool metilico; è quindi metil-cinnamil-ecgonina e differisce dalla cocaina per contenere il residuo dell'acido cinnamico in luogo di quello dell'acido benzoico.
Le trussiline sono principalmente due; entrambe si idrolizzano in ecgonina, alcool metilico e rispettivamente in acido α- trussilico (1v), e β- trussilico C18H16O4 (v) (isomeri dell'acido cinnamico in cui si trasformano per semplice distillazione):
perciò differiscono dalla cocaina per avere i residui degli acidi trussilici al posto di quello dell'acido benzoico.
La benzoil-ecgonina e la cinnamil-ecgonina sono rispettivamente cocaina e cinnamilcocaina non metilate.
La tropacocaina o benzoilpseudotropeina fornisce per idrolisi: acido benzoico e pseudotropina, che è stereoisomera della tropina, per cui la tropacocaina è il derivato benzoilico della pseudotropina.
L'igrina e la cuscoigrina sono invece derivati della pirrolidina: la prima è α-acetonil-N-metil-pirrolidina (vi), la seconda ha costituzione simile, ma ancora incerta: si ritiene cioè che risulti da due molecole di N-metil-pirrolidina unite tra loro in posizione α o mediante una molecola di acetone (vii):
Bibl.: Wolfenstein, Pflanzenalkaloide, Berlino 1922; Schmidt e Gadamer, Pharmazeutische Chemie, II, Brunswick 1923; Winterstein-Trier, Die Alkaloide, Berlino 1927; Mayrhofer, Mikrochemie d. Arzneimittel u. Gifte, Berlino e Vienna 1928. Estrazione: J. Schwyzer, Die Fabrikation d. Aklaloide, Berlino 1927. Dosamento: varie Farmacopee tra cui quelle degli Stati Uniti, della Svizzera, IV; Bierling, Pape e Viehöver, Arch. d. Pharmacie, CCXLVIII, (1910), p. 303. Costituzione: Einhorn, Berichte d. d. Ch. Ges., 1889, 1890, 1893, 1894; Leibigs Ann. 1894, p. 280; Liebermann, Ber. d. d. Ch. Ges., 1890, 1891; Willstätter, ibid., 1897, 1898, 1901; Liebigs Ann., 1903.
Farmacologia. - Passarono quasi inosservate le osservazioni di diversi autori, fra i quali Mantegazza, sulle proprietà anestetiche locali della cocaina e la proposta di Moréno y Maïz (1868) di usare questa sostanza come anestetico locale, fino alla comunicazione di Koller al congresso di Heidelberg nel 1884, che operazioni sull'occhio potevano essere praticate con la cocaina senza dolore.
La cocaina è un veleno generale del protoplasma; essa dopo un leggiero stadio di eccitazione, ha azione paralizzante, sulle piante, sulle amebe e altri Protisti, sugli epitelî vibratili, sui leucociti, sugli spermatozoi, ecc., come anche sul potere di ossidazione del protoplasma. Negli animali superiori si mostra come veleno specifico non solo del sistema nervoso, centrale, ma anche dei tronchi nervosi e delle terminazioni dei nervi sensitivi. Sono necessarie dosi altissime di cocaina per produrre la paralisi sensoria, la quale sussegue sempre alla paralisi dei centri.
La cocaina agisce, applicata sotto forma di un sale solubile (cloridrato 2-5%), sulle mucose, sulle piaghe, sulle sierose; iniettata dentro il derma, nel tessuto sottocutaneo, ecc. determina analgesia. Sulle mucose del naso e della lingua abolisce la sensibilità specifica dell'olfatto e del gusto. Non tutti gli odori e i gusti scompaiono contemporaneamente, come nella pelle scompare prima il senso della temperatura, poi la sensazione dolorifica, mentre ancora si conserva il senso della pressione.
L'anestesia locale da cocaina compare dopo 3-5 minuti dall'applicazione, previo un fugace periodo d'ipersensibilità, e dura fino a che l'alcaloide è assorbito, cioè 10-15 minuti circa; dura di meno nei punti dove la circolazione è più vivace e più lungamente dove la circolazione è più lenta o viene comunque ritardata. Applicata sopra un tronco nervoso determina la sezione fisiologica totale temporanea del nervo (anestesia di conduzione), interrompendo in primo tempo la conduzione delle eccitazioni sensitive e riflesse e in secondo tempo anche la conduzione motrice. L'azione paralizzante su tutti gli elementi nervosi coi quali viene in contatto si utilizza nella cosiddetta anestesia lombare, nella quale però oggi è stata sostituita dalla stovaina. Instillata nell'occhio, in soluzione 2-3%, produce, dopo pochi minuti, oltre che anestesia della congiuntiva e della cornea, pallore della congiuntiva, midriasi, protusione del bulbo con allargamento della rima palpebrale. La pupilla dilatata dalla cocaina, a differenza di quella dilatata dall'atropina, si restringe per i miotici, reagisce alla luce, all'accomodazione e alla convergenza. Soluzioni concentrate di cocaina determinano sfaldamento della cornea di non lunga durata.
L'azione generale della cocaina è caratterizzata da fenomeni a carico di tutto il sistema nervoso centrale, che l'alcaloide attacca a mano a mano in tutte le sue sezioni, da principio eccitando e successivamente paralizzando. Primi a risentirsene sono i centri psichici, in grado più alto nell'uomo che negli animali, il che spiega il senso di benessere e di ebbrezza che si prova per piccole dosi; in seguito la sfera motrice e per ultimo il midollo spinale. Compaiono eccitazioni, irrequietezza, bisogno continuo di muoversi, incoordinazione e disturbi di moto, respirazione stertorosa, disturbi di circolazione, intense convulsioni d'origine cerebrale, protusione dei globi oculari, midriasi, sintomi d'eccitazione del midollo spinale che culminano in intensi crampi spinali. Seguono fenomeni di coma e di paralisi. Eccitazione e paralisi sono periodi nettamente separati tra loro, ma nell'ultimo stadio d'avvelenamento si alternano finché lo stato paralitico non prende il sopravvento. La morte avviene o per esaurimento generale in seguito alle intense convulsioni, oppure per arresto del respiro nello stadio paralitico.
La cocaina nell'organismo viene quasi completamente distrutta; solo in piccolissima parte si ritrova nell'urina. L'assuefazione alla cocaina, non ancora in modo indubbio dimostrata negli animali, è stata invece sicuramente osservata nell'uomo, il quale si può abituare molto rapidamente a dosi enormi di parecchi grammi al giorno. La dose tossica e la letale varia nei diversi animali; non è facile stabilirla nell'uomo; mentre in alcuni casi sono tollerate dosi abbastanza forti, si sono osservati, invece, accidenti gravi per dosi di soli cinque centigrammi.
Il cocainismo si propaga come fenomeno d'indole psicologica, per moda, per snobismo, per imitazione. Ordinariamente insorge in soggetti nevropatici, squilibrati, malcontenti della vita. Tutte le vie d'introduzione del veleno vengono utilizzate. preferibilmente quella nasale. Compaiono alterazioni psichiche e somatiche, allucinazioni frequentemente accompagnate da illusioni, delirî, stati demenziali (paranoia cocainica allucinatoria), parestesie, sensazioni strane (come se numerosi piccoli insetti si muovessero nello spessore della cute), marasma, coma, morte, o durante ripetuti attacchi epilettici, o per sincope, o per suicidio cosciente o delirante. È la distruzione morale e fisica dell'individuo.
In terapia la cocaina trova largo e vario impiego principalmente come anestetico e anche come agente anemizzante in diverse malattie infiammatorie. Quasi esclusivamente il sale adoperato è il cloridrato in soluzione, preparata non da lungo tempo, acquosa, idroalcolica, alcoolica al 2-10-20%, o in forma di pomate, suppositorî. L'aggiunta di adrenalina (cocrene) rinforza l'azione anestetica della cocaina e, ritardando l'assorbimento, diminuisce il pericolo di avvelenameuto. Per via interna, come nervino, si dànno gr. 0,01-0,05 pro dosi, gr. 0,15 pro die. La nostra Farmacopea (1929) prescrive, per il cloridrato, la dose massima di centigrammi tre per volta e di sei nelle 24 ore.
Si aggiunga che sono stati introdotti in terapia varî succedanei della cocaina, fra cui la tropacocaina e le eucaine studiate dal Vinci: la stovaina, la novocaina, ecc. (V. anche alcaloidi).