Metilcatinone - molecola animata

Il Metilcatinone (metcatinone, CAT) è un’ammina simpaticomimetica strutturalmente simile alla metedrina. Presenta una funzione carbonilica sul carbonio adiacente al gruppo aromatico e questo (analogamente al dietilpropione) condiziona il superamento della barriera emato-encefalica, modificandone l’intensità dell’effetto a livello del sistema nervoso centrale. Allo stato di base libera è un liquido oleoso di colore giallastro insolubile in H₂O, e solubile nei comuni solventi apolari. Il suo sale più comune è il cloridrato, allo stato di polvere in fiocchi di colore bianco candido, di sapore amaro, odore leggero gradevole, vagamente somigliante al pistacchio.

Questa sostanza ha degli effetti molto simili alla metanfetamina, ma di intensità minore. Gli effetti comuni sono tachicardia, ipertensione, incapacità di smettere di parlare, pupille dilatate e squilibrio delle funzioni sessuali. In generale gli effetti sono quelli che si manifestano con una qualsiasi anfetamina. Un alto dosaggio somministrato per lunghi periodi può portare a paranoia e psicosi, tuttavia interrompendo l’assunzione questi sintomi svaniscono abbastanza velocemente.

Come vedremo ora anche il metilcatinone può essere sintetizzato dall’efedrina tramite un processo di ossidazione:

L’ossidazione (e la riduzione) processa uno solo dei due stereocentri (quello adiacente al fenile), lasciando l’altro intatto. Le due forme in cui è ottenibile l’efedrina sono la levo-, che costituisce la stragrande maggioranza dell’alcaloide naturale, e la forma destro, detta pseudo-efedrina, realizzabile sinteticamente, e presente in tracce in natura. Queste due forme dell’efedrina ruotano da parti opposte il piano della luce polarizzata, pur presentando, però, la medesima configurazione sul C2 (il carbonio propilico recante la funzione azotata), ed è così che per ossidazione sia della levo-efedrina sia della pseudo si otterrà uno solo dei due enantiomeri possibili, esattamente il destro, ed il prodotto che si otterrà è otticamente attivo. Lo stesso avviene per la riduzione. In entrambe le reazioni sia si utilizzi come precursore l’efedrina naturale o la pseudo sintetica si otterranno prodotti otticamente attivi, il metilcatinone e la metedrina entrambi nella forma D, per l’ossidazione e la riduzione, rispettivamente.
La reazione di ossidazione, pur non essendo stereoselettiva, ci consente di ottenere un prodotto otticamente puro. Questo in teoria. In pratica, però, è facile che il metilcatinone ottenuto presenti un certo grado di racemizzazione, se non si opera con attenzione. Infatti, si tratta di un chetone enolizzabile, come si può vedere dalle strutture seguenti:

Per migrazione dell’idrogeno in C2 sull’ossigeno carbonilico il doppio legame si sposta, così il C2 modifica il proprio stato di ibridazione da sp 3 a sp 2, da tetraedrico a trigonale, e conseguentemente cambia anche gli angoli di legame da 109,5° a 120°, il che comporta che quando si ripristina l’assetto originale l’attacco dell’idrogeno può avvenire da ambo le parti del piano delineato dal C2 trigonale e dei suoi tre orbitali sigma, con formazione di due antipodi ottici, ed il prodotto che si otterrà perderà l’attività ottica originale, cioè racemizza. Come per la metedrina, la forma D del metilcatinone è attiva come stimolante del sistema nervoso centrale, la forma L lo è molto meno. Dunque, con la racemizzazione si perderà una notevole parte dell’effetto farmacologico del composto.
Fatta questa parte teorica passiamo ora a qualcosa di più pratico, ovvero al procedimento solitamente utilizzato per ossidare l’efedrina (in questo caso pseudo-efedrina di tipo D).

MATERIALE NECESSARIO:

- Colino o colapasta con buchi relativamente piccoli
- Ghiaccio tritato
- Pastiglie di pseudoefedrina (100 da 30 mg o equivalente).
- Permanganato di potassio (KMnO4).
- Acqua distillata
- Congelatore
- Bilancia più precisa possibile (almeno 0,1 g) o in alternativa una pipetta o altro metodo per misurare i millilitri
- Isopropanolo (dal 70% al 100%)
- Filtri da caffè, o filtri analoghi a trama fine.
- Vari barattoli di vetro e un piatto in Pyrex
- Acido cloridrico (HCl)
- Etanolo, per velocizzare il processo di cristallizzazione (facoltativo)
- Acetone per lavare i cristalli (facoltativo)

ESTRAZIONE DELLA PSEUDO-EFEDRINA HCl:

Porre le pastiglie nel colapasta insieme a un volume all’incirca uguale di ghiaccio tritato, e mescolare sopra un lavandino fino a quando tutto il ghiaccio non si sarà sciolto. A questo punto risciacquare le pastiglie con acqua distillata e riporle in un barattolo di vetro.
Versare sulle pastiglie appena lavate 150 ml di acqua distillata e riscaldare il tutto a microonde, a bassa potenza, fino a farlo diventare caldo (senza bollirlo). Mescolare finchè le compresse non si disgregano e lasciare depositare gli eccipienti sul fondo, in modo da lasciare la pseudoefedrina in soluzione.
Versare la soluzione attraverso un filtro da caffè, facendo in modo di versare solo la parte acquosa e non il deposito solido sul fondo, che andrebbe a ostruire il filtro, e raccoglierlo in un altro barattolo.
Fatto ciò raccogliere il materiale solido nel filtro, rimetterlo nel primo barattolo, aggiungere altri 150 ml di acqua, riscaldare e ripetere la filtrazione. Ripetere di nuovo quest’ ultima parte.

PREPARAZIONE DELLA SOLUZIONE DI KMnO4:

Se l’estrazione della pseudoefedrina è stata perfetta, ce ne sono ora in soluzione esattamente 3 grammi. Considerando che il rapporto molare pseudoefedrina/KMnO4 deve essere 2.5 moli contro 1, e che 3 grammi di pseudoefedrina equivalgono a 18.15 mMoli, per la reazione sono necessarie 7.26 mMoli di KMnO4, equivalenti a 1.148 grammi. Se non si dispone di una bilancia di precisione è possibile determinare questa quantità realizzando una soluzione satura di KMnO4, aspettando in modo che il corpo di fondo si depositi del tutto, e misurare 15.45 ml (se non è possibile essere così precisi arrotondare per eccesso).

PREPARAZIONE DELLA REAZIONE:

Diluire i 15 ml (o 1.148 grammi) in 250 ml di acqua distillata e porre il tutto nel congelatore, insieme alla soluzione di pseudoefedrina. Lasciar raffreddare per almeno 4 ore. Per avere un indicazione della temperatura si può controllare quando il ghiaccio inizia a formarsi e lasciare quindi che si sciolga in modo da essere sicuri che la temperatura sia 0°C.

REAZIONE:

Unire le due soluzioni, mescolare e riporre nel congelatore per 8-12 ore. Al termine di questo periodo, il contenuto del vaso avrà cambiato colore, diventando da rosso a limpido, con un deposito marroncino sul fondo. Aggiungere 100 ml di isopropanolo e mescolare.
Se il colore rosso rimane c’è un eccesso di KMnO4 e la sintesi è fallita, oppure non è stato concesso abbastanza tempo alla reazione per avvenire. In ogni caso non lasciar reagire per più di 12 ore. Lasciar riposare la mistura per circa 2 ore, finchè non raggiunge la temperatura ambiente.
Filtrare attraverso 2 filtri da caffè impilati uno sull’altro, in modo da catturare le particelle di manganese che sono precipitate. Dopo una prima filtrazione, raffredare nuovamente e gentilmente la mistura e rifiltrare. Potrebbero essere necessarie più filtrazione successive.

PURIFICAZIONE:

Misurare il ph della soluzione con una cartina tornasole, dovrebbe risultare basico, se risulta acido non sarà necessario aggiungere altro acido.
Se la soluzione risulta basica è necessario aggiungere acido cloridrico in modo da ottenere il sale cloridrato del metacatinone, una forma che, a differenza della forma freebase, non si decompone facilmente in efedrina.
Aggiungere una goccia di HCl alla volta, mescolando e controllando il ph finchè non risulta leggermente acido (compreso tra 5 e 6.5).

Porre il tutto nel piatto di Pyrex, metterlo su un fornello e riscaldarlo gentilmente da sotto, asciugandolo leggermente con un asciugacapelli. Quando i primi cristalli iniziano a formarsi aggiungere l’etanolo, che velocizza il processo di cristallizzazione. Evitare di riscaldare troppo i cristalli o si scioglieranno e tutta la sintesi sarà fallita.

A questo punto è possibile (ma non indispensabile) lavare i cristalli con acetone per renderli più puri e trasparenti, anche se questo potrebbe ridurre drasticamente il prodotto in termini di peso.

Questo è quanto, ovviamente il metilcatinone è una sostanza controllata in italia, ed è presente in tabella 1, quindi ogni processo di sintesi del suddetto composto è da ritenersi assolutamente illegale e non va in nessun caso messo in pratica.