Морфин (новолат. Morphinum; устаревший вариант названия — морфий) — один из главных алкалоидов опия, содержится в маке снотворном
Впервые морфин был выделен немецким фармакологом Фридрихом Сертюнером из опиума в 1804 году. Именно Сертюнер дал морфину его название по имени бога сновидений в греческой мифологии — Морфея, сына Гипноса, бога сна. Морфин был первым алкалоидом, полученным в очищенном виде. Однако распространение морфин получил после изобретения инъекционной иглы в 1853 году. Он использовался (и продолжает использоваться под строгим контролем) для облегчения боли. Кроме того, его применяли в качестве «лечения» опиумной и алкогольной зависимости. Широкое применение морфина во время Американской гражданской войны, согласно предположениям, привело к возникновению «армейской болезни» (морфиновой зависимости) у более 400 тысяч человек.
В 1874 году из морфина синтезировали диацетилморфин, более известный как героин.
Морфин принадлежит к группе морфинановых алкалоидов, к группе изохинолиновых алкалоидов. Химическая формула: C17H19NO3
Номенклатура ИЮПАК: 7,8-didehydro-4,5-epoxy-17-methylmorphinan-3,6-diol
Молекула морфина имеет 5 асимметричных атомов углерода. Поэтому у морфина есть много изомеров, в том числе α, β и γ-изомеры. Физические свойства изомеров несколько различаются, особенно — показатели оптического вращения
Молекулярная масса: 285,4 а.е.м.
Растворимость:
вода (20 °C) — 1:5000
вода (100 °C) — 1:500
диэтиловый эфир — 1:7630
диэтиловый эфир, насыщенный водой — 1:10600
бензол — 1:1600
хлороформ — 1:1500
этанол (20 °C) — 1:250
этанол (100 °C) — 1:13
CAS 6009-81-0 — морфина моногидрат (morphine monohydrate)
CAS 52-26-6 — морфина гидрохлорид (anhydrous morphine HCl), его водные растворы используются под названием «морфий»
CAS 6055-06-7 — морфина гидрохлорид тригидрат (morphine HCl trihydrate)
CAS 64-31-3 — морфина сульфат (anhydrous morphine SO4)
CAS 6211-15-0 — морфина сульфат гидрат (morphine SO4 hydrate)
CAS 302—31-8 — морфина тартрат (anhydrous morphine tartrate)
CAS 6032-59-3 — морфина тартрат тригидрат (morphine tartrate trihydrate)
CAS 41372-20-7 — апоморфин (apomorphine)
CAS 76-58-4 — этилморфин, или дионин (ethylmorphine)
CAS 76-57-3 — метилморфин, или кодеин (methylmorphine)
CAS 561-27-3 — диацетилморфин, или героин (diacetylmorphine)
Дилаудид
Анторфин
Морфин довольно легко окисляется, образуя т. н. ψ-морфин.
Полный синтез морфина осуществлен лишь в 1952 году Робертом Вудводром, но его длительность и сложность (первоначально было включено 17 стадий) делает нецелесообразным его коммерческую реализацию. В настоящее время предложено несколько различных методов синтеза, но природный морфин по-прежнему дешевле синтетического.
Реакции с реактивами группового осаждения алкалоидов.
Морфин дает осадки с реактивами группового осаждения алкалоидов (реактивы Бушарда, Драгендорфа, Майера, Зонненшейна и др.).
Морфин дает реакции с концентрированной азотной кислотой (кроваво-красное, переходящее в оранжево-желтое). С реактивом Эрдмана (концентрированная серная кислота с концентрированной азотной кислотой) дает красно-желтое окрашивание. С реактивом Фреде (концентрированная серная кислота с молибденовой кислотой) дает фиолетовое окрашивние. С реактивом Манделина (концентрированная серная кислота с ванадиевой кислотой) дает фиолетовое окрашивание. С реактивом Марки (концентрированная серная кислота и формальдегид) дает фиолетовое окрашивание.
Реакция Пеллагри. При нагревании морфина с концентрированными соляной и серной кислотами он превращается в апоморфин, который дает положительную реакцию Пеллагри. Выполнение реакции Пеллагри на морфин несколько отличается от способа выполнения этой реакции на апоморфин. При выполнении реакции Пеллагри на морфин и кодеин их переводят в апоморфин путем нагревания с концентрированными соляной и серной кислотами, а затем прибавляют остальные реактивы, необходимые для протекания этой реакции.
Реакция с хлоридом железа (Ш). В фарфоровую чашку вносят несколько капель хлороформной вытяжки, которую при комнатной температуре выпаривают досуха. К сухому остатку прибавляют 1—2 капли свежеприготовленного 2%-го раствора хлорида железа (Ш). При наличии морфина появляется синяя окраска.
Морфин и другие морфиновые алкалоиды встречаются в растениях рода мак, стефания, синомениум, луносемянник. Реже они встречаются в родах кротон, коккулюс, триклизия, окотея.
Основной путь биосинтеза морфина в растении:
L-тирозин — L-ДОФА — ретикулин — салутаридин — тебаин — кодеин, превращения происходят под действием соответствующих ферментов.
Получают морфин практически только из застывшего млечного сока (опия), выделяющегося при надрезании незрелых коробочек опиумного мака. Содержание морфина в сыром опии достигает 10-20 %, минимальные концентрации — около 3 %. В других сортах мака морфина меньше, но полностью избавиться от него удалось только методами генетической инженерии в 2006 году, когда в Индии получили «безморфиновый мак».
Для выделения морфина из биологического материала используют методы, основанные на изолировании водой, подкисленной серной или щавелевой кислотой. Также применяют изолирование морфина спиртом, подкисленным щавелевой кислотой.
Морфин имеет низкую (около 26%) биодоступность при энтеральном (внутрь) приеме из-за невысокой кишечной абсорбции и выраженного пресистемного метаболизма ("эффекта первого прохождения" через печень), в связи с чем внутрь практически не назначается.
При внутривенном введении морфин интенсивно поглощается тканями, в том числе скелетными мышцами; кажущийся объем распределения препарата относительно велик и в среднем равен 3,2 л/кг; в течение 10 минут после внутривенного введения 96 - 98% морфина исчезает из системного кровотока.
При внутримышечном и подкожном введении препарата максимальные плазменные концентрации превосходят таковые после внутривенного введения вследствие возникновения тканевых депо; пик концентрации при внутримышечном введении отмечается через 7 - 20 минут. Препарат также вводят эпидурально и субарахноидально.
Степень связывания морфина с белками крови невысока (менее 35%). Лекарство метаболизируется двумя основными путями: глюкуронированием и N-деметилированием (последнее играет небольшую роль). Глюкуронирование происходит не только в печени, но и в других органах, например в почках; при этом образуются фармакологически активные метаболиты (в частности, морфин-3-глюкуронид и мор-фин-6-глкжуронид; последний в 45 раз активнее исходного вещества при эпидуральном и в 4 раза - при подкожном введении). Морфин-6-глюкуронид во многом обусловливает обезболивающее действие морфина; при почечной недостаточности данный метаболит может кумулировать и вызывать продолжительную седацию и угнетение внешнего дыхания. В ходе метаболизма морфина может образовываться небольшое количество метилморфина (кодеина). Метаболиты выводятся в основном почками, в небольшой степени - с желчью. Препарат имеет высокий клиренс. Период полувыведения морфина составляет в среднем 1,9 часов (у толерантных лиц этот показатель может изменяться). До 8% введенной дозы выделяется в неизмененном виде.
Агонистическое влияние морфина на опиатные рецепторы сопровождается снижением уровня сознания, ощущением тепла, сонливостью и эйфорией (у некоторых лиц при первичном введении препарата развивается дисфория). На ЭЭГ при действии морфина отмечается смена быстрых а-волн более медленными б-волнами. Антиноцицептивное действие морфина реализуется благодаря прямому угнетающему влиянию на спинальные нейроны, подавлению межнейронной передачи в задних рогах спинного мозга, а также изменению функционального состояния супраспинальных ядер, оказывающих нисходящее влияние на состояние нейронов нижележащих отделов ЦНС. Препарат уменьшает высвобождение медиаторов боли, в том числе субстанции Р.
Рвота, которая может наблюдаться при применении морфина, связана с возбуждением хеморецепторных пусковых (триггерных) зон продолговатого мозга. Морфин угнетает рвотный центр, поэтому повторные дозы морфина и рвотные средства, вводимые после морфина, рвоты не вызывают.
Основной обмен и температура тела под влиянием морфина понижаются.
Морфин оказывает тормозящее влияние на условные рефлексы, понижает суммационную способность ЦНС, усиливает действие наркотических, снотворных и местноанестезирующих средств.
Получение:
I. Очистка опия.
1. Сырой опий помещается в кипящую воду. При этом все алкалоиды опия растворяются, в то время как твердый растительный материал остается нерастворенным и плавает на поверхности раствора.
2. Нерастворимые примеси удаляются фильтрованием через ткань.
3. Полученная жидкость упаривается на небольшом огне, и оставшаяся жирная темная паста сушится на солнце. Полученный опий на 20% светлее (более чист) чем сырой материал.
II. Экстракция морфина.
4. Опиум перемешивается в кипящей воде до тех пор, пока он полностью не растворится.
5. В раствор добавляется гашеная известь (гидроксид кальция), в количестве примерно одна пятая от массы опия. В результате нерастворимый в холодной воде морфин превращается в растворимую соль -- морфинат кальция. Большая часть других алкалоидов не реагирует с известью и в результате после охлаждения морфинат остается в растворе, а другие вещества отделяются, образуя коричневый осадок на дне контейнера. Кодеин несколько растворим в воде и некоторое его количество остается в растворе.
6. Раствор морфината кальция сливается с осадка и фильтруется.
7. Отфильтрованный раствор снова нагревается, но не до кипения, и добавляется хлорид аммония в количестве одна четвертая от массы опия.
8. После того, как pH достигнет 8 или 9, раствор охлаждается. Через несколько часов, основание морфина и оставшийся кодеин выделяются из раствора и оседают на дно.
9. Осадок отфильтровывается, прессуется и сушится на солнце. Высушенное сырье основания морфина представляет собой порошок цвета кофе.
10. Основание морфина очищается растворением в разбавленной соляной (или серной) кислоте, образуя раствор морфина гидрохлорида (или сульфата).
11. К раствору добавляется активированный уголь, смесь нагревается и фильтруется горячей через ткань.
12. Процесс фильтрования повторяется несколько раз, удаляя уголь и с ним окрашенные примеси.
13. Добавляется гидроксид аммония и выделившееся основание морфина фильтруется и сушится для получения твердых гранул.
В медицине применяют производные морфина, в частности, гидрохлорид (для инъекций) и сульфат (в качестве перорального препарата) как болеутоляющее (анальгетик, слабый анестетик, успокаивающее) лекарственное средство. Морфин cпособен эффективно подавлять ощущение сильной физической боли и боли психогенного происхождения. Обладает также седативной активностью, подавляет кашлевой рефлекс. Понижая возбудимость болевых центров, он оказывает также противошоковое действие при травмах. Используют при остром инфаркте миокарда
Для обезболивания родов морфин обычно не применяют, так как он проходит через плацентарный барьер и может вызвать угнетение дыхания у новорождённого.
Морфином иногда пользуются в рентгенологической практике при исследовании желудка, двенадцатиперстной кишки, желчного пузыря. Введение морфина повышает тонус мышц желудка, усиливает его перистальтику, ускоряет его опорожнение и вызывает растяжение двенадцатиперстной кишки контрастным веществом. Это способствует выявлению язвы и опухолей желудка, язвы двенадцатиперстной кишки. Вызываемое морфином сокращение мышцы сфинктера Одди создаёт благоприятные условия для рентгенологического исследования желчного пузыря.
Осторожность необходима при применении морфина у больных старческого возраста (замедлены обмен и выведение морфина; наблюдается более высокое содержание морфина в плазме крови).
Возможность развития наркомании и угнетение дыхания являются крупными недостатками морфина, ограничивающими в ряде случаев использование его мощных аналгезирующих свойств.