Heroïne

Hoe wordt heroine gemaakt? Papaver somniferum: Heroïne behoort tot de opiaten. Opiaten zijn stoffen die uit de papaver somniferum worden gehaald. De officiële Nederlandse naam voor papaver somniferum is slaapbol, maar in sommige streken wordt het ook wel aangeduid als blauw maanzaad of maankop. De plant papaver somniferum is te herkennen aan vier losse kroonbladen, die bleekpaars of witachtig van kleur zijn en aan een bloem, die vrij groot is. Soms wel tien centimeter in doorsnede. Nadat de bloem is uitgebloeid verandert de kleur van de stengels en bladeren, zij worden namelijk blauwgroen, en wordt de bloem een ronde zaaddoos, die bij rijpheid wel een doorsnede heeft van ongeveer vijf centimeter. Van papaver somniferum heb je uitgestrekte velden. Toch behoort papaver somniferum waarschijnlijk niet tot onze oorspronkelijke flora, maar is sinds de oudheid hier gekweekt en wordt nu verwilderd aangetroffen. (Waarschijnlijk ligt die oorsprong in klein- Azië) De papaver somniferum kan groeien op allerlei grondsoorten en onder verschillende klimatologische omstandigheden. In Eurazië groeien papavers in het enorm heuvelgebied en berggebied van Turkije, Syrië, Irak, Afghanistan, Pakistan, India, Burma, Thailand, Laos en Vietnam. In Noord-Amerika is onder andere Mexico bekend wegens zijn uitgebreide papaverteelt. Maar ook West Europa doet mee. Bijvoorbeeld in Noord- Frankrijk in de omgeving van Reims worden op grote schaal papavers verbouwd. En wat dacht je van ons eigen land. De plant in ons eigen land is eenjarig, dat betekent dat de plant elk jaar opnieuw uit het zaad van zijn vorige generatie gekweekt moet worden, en bloeit ongeveer in juli. Niet alleen voor de opium wordt de papaver somniferum gekweekt, maar ook voor het verkrijgen van maanzaad. Deze smaakstof is te vinden op allerlei soorten brood (bijvoorbeeld op maanzaadbollen). Uit het maanzaad kan ook weer een goede consumptie- olie worden geperst. Om opium te verkrijgen wordt het melksap van de papaver somniferum gebruikt. Door het onrijpe vruchtbeginsel in te kerven ontstaan druppeltjes melksap, die aan de lucht drogen en dan bruin verkleuren. In de buurt van de papavervelden ligt meestal een klein, primitief fabriekje. Vaak niet groter dan een flinke boerenschuur. In dat fabriekje wordt dan uit het melksap van de plant morfine geïsoleerd. Morfine is een witte zuivere stof gedoopt naar Morpheus, de god van de dromen. De reden dat dit vlak bij het veld gebeurd is dat morfine ongeveer 1/10 van het volume van opium heeft, zodat het transport vereenvoudigd wordt en de kans op ontdekking bij smokkel verkleind wordt. Morfine bereiding uit papaverplant: De bereidingswijze van morfine uit ruwe opium is een betrekkelijk eenvoudige procedure. De bereiding van heroïne uit morfine is een veel ingewikkelder proces. De bereiding van morfine uit ruwe opium gaat als volgt: · De opium, stoffen die uit de papaver zijn gehaald, worden onder voortdurend roeren, opgelost in heet water. · Op een gegeven moment wordt een kalkhoudende kunstmeststof toegevoegd. Als gevolg daarvan slaan organische bestanddelen neer en lost de morfine op in het kalkwater. Dat de organische bestanddelen neerslaan, komt omdat ze slecht oplosbaar zijn in water. · Het geheel wordt vervolgens gefiltreerd door een flanellen doek. Het kalkwater met daarin de opgeloste morfine gaat door de doek heen, het filtraat. En de vaste bestanddelen blijven achter, het residu. Filtreren is een scheidingsmethode die berust op verschil in oplosbaarheid. De stoffen die neerslaan zullen niet door het flanellendoek heen geen. Zo worden dus de organische stoffen gescheiden van de opgeloste morfine. · De oplossing wordt opnieuw verhit en geroerd, waarbij geconcentreerde ammonia wordt toegevoegd, als gevolg daarvan slaat morfine neer op de bodem van het vat. · Als men nu weer filtreert door de flanellen doek blijven er witte morfinedeeltjes achter. De morfinedeeltjes zijn nu het residu. · Wanneer de morfinedeeltjes nu gedroogd worden is de morfine klaar om verhandelt te worden. Een flanellen doek is geruwde wol stof of een katoenen stof. Als daarover een mengsel wordt gegoten zullen niet alle stoffen mee kunnen gaan door de flannellen doek. Er blijft dus een deel achter op de flanellen doek, ook wel het residu genoemd. En er gaat een deel wel doorheen, ook wel filtraat genoemd.
Heroïne bereiding uit morfine: Voor heroïne is een beter laboratorium en meer vakmanschap noodzakelijk dan bij morfine. De bereiding van heroïne uit morfine gaat als volgt: · Om te beginnen moet morfine samen met azijnzuur gedurende zes uur verhit worden bij een temperatuur van exact 185 F. Er ontstaat dan een zeer onzuivere vorm van diacetylmorfine (diacetylmorfine is de scheikundige benaming voor heroïne). · Dit product wordt opgelost in water met chloroform, als gevolg daarvan slaan onzuiverheden neer, zodat er een hogere concentratie diacetylmorfine ontstaat. · Door toevoeging van natriumcarbonaat slaan de ruwe heroïnedeeltjes neer op de bodem. · Door middel van een zuigpompje kunnen de heroïnedeeltjes uit de natriumcarbonaatoplossing gefiltreerd worden. · Vervolgens worden de heroïnedeeltjes gezuiverd in een oplossing van alcohol en actieve kool. · Het zo ontstane mengsel wordt verhit tot de alcohol begint te verdampen. Dat zal zijn bij 351 K (= 78°C). Daarna blijver er op de bodem van het vat relatief zuivere heroïnekorrels achter. · Het laatste zuiveringsprocedure wordt gedaan met ether en zoutzuur, waarbij door een speciale filteringproces 80% tot 99% zuivere heroïne wordt verkregen. (Bekend als 'heroïne nr. 4'). Vooral deze laatste stap is riskant, want bij het filteringproces verdampt de ether en deze etherdampen zijn met lucht vermengd ontplofbaar. Ze reageren met elkaar. De zuivere heroïne wordt langs verschillende smokkelroutes over de hele wereld vervoerd. Op de plaatsen van consumptie wordt heroïne door verschillende tussenhandelaren steeds verder versneden, bijvoorbeeld met melksuiker, zodat tenslotte op straat niet al te sterke heroïne wordt verkocht. De sterkte kan dus wisselen. Heroïne verslaving is niet los te zien van drie factoren: · het isoleren van het zuivere morfine waardoor de werking krachtiger werd · de mogelijkheid om de stof te injecteren waardoor de werking sneller begon, en · het omzetten van morfine in heroïne waardoor de werking nogmaals krachtiger werd. Enkele andere producten uit de papaverplant: Ruwe opium bevat, naast morfine nog een aantal andere alkaloïden. Alkaloïden zijn sterk werkende stikstofhoudende plantenbestanddelen. De belangrijkste zijn: Morfine 10 tot 14% narceïne 4 tot 8% papaverine 0.5 tot 5% codeïne 0.2 tot 0.8% thebaïne 0.2 tot 0.5% narcotine 0.1 tot 0.4% Achter de stoffen die in ruwe opium voorkomen staat de kwantitatieve verhouding waarvan deze stoffen in ruwe opium voorkomen. Sinds chemici zich over drugs hebben gebogen zijn er al heel wat nieuwe synthetische opiaten ontstaan. Synthetische opiaten zijn stoffen die een opiumachtige werking hebben maar die via een zuivere chemische weg worden bereid. Voorbeelden zijn palfium, methadon en fentanyl. Er zijn verbindingen gesynthetiseerd die een 7500 keer zo sterke werking hebben als morfine. En aangezien heroïne een twee keer zo snelle werking heeft als morfine, werken deze verbindingen 7500 / 2 keer zo snel als heroïne. Dus mochten er mensen zijn die niet meer high worden van een jointje dan biedt zo'n product misschien uitkomst. Welke reacties vinden plaats in het lichaam Toediening van Heroïne De toediening van heroïne gebeurt door middel van chinezen (snuiven), spuiten (onder de huid en in de ader), of via de mond. Chinezen
Bij chinezen wordt heroïne poeder op een stukje aluminiumfolie gelegd en verhit. De vrijkomende dampen worden door een kokertje opgezogen en komen rechtstreeks in de longen terecht. Gesnoven heroïne komt in de longblaasjes terecht. Vanuit daar worden stoffen uitgewisseld met het bloed dat in de haarvaten zit. De haarvaten bevinden zich in een netwerk om de longblaasjes. Voor het verloop van een goede stofwisseling met bloed en longen, heeft het haarvatennetwerk een groot oppervlakte en hebben de haarvaten een dunne wand, ze hebben namelijk alleen de endotheellaag. Men merkt na 4 uur het resultaat. Spuiten
Bij spuiten wordt de heroïne wordt op een lepel of blikje gelegd, opgelost in water en zuur (ascorbinezuur of citroensap) en dan verhit. De oplossing wordt in een injectiespuit getrokken en in een bloedvat of in de huid gespoten. Als het in de huid wordt gespoten, komt het via het weefsel in het bloed terecht. Na het inspuiten van heroïne in een ader geeft het een zeer krachtig gevoel van opwinding. Langzaam gaat dit over in een behaaglijk gevoel van welbevinden. Oraal
Via de mond komt de heroïne langs je slokdarm en zo in de maag terecht. Daarna gaat het naar de twaalf- vingerige darm toe en vervolgens naar de dunne darm. Hier worden de eerste stoffen aan het bloed afgegeven. Het bloed van de dunne darm stroomt via de poortader naar de lever. In de lever komt dit bloed samen met het bloed uit de leverslagader (die rechtstreeks van het hart afkomstig is) in de vena centralis. De vena centralis is een adertje dat in het midden door de leverlobjes loopt. Op weg naar de vena centralis stroomt dit bloed door de sinusoïden (holten in de leverlobjes) langs platte schotjes, zodat elke levercel met het bloed in contact kan komen en dus ook met de daarin opgenomen heroïne. De levercellen hebben onder andere de functie om vreemde stoffen af te breken en / of geschikt te maken voor de afscheiding door de nieren, door ze chemisch te veranderen. Dat proces heet biotransformatie. Dit vermindert de werking van heroïne, en daarom wordt deze manier van toediening ook niet zoveel gebruikt. Beïnvloedingen van het effect. De orale manier is de minst gebruikte, door vermindering van de werking. Wanneer er wordt gerookt, of wordt gespoten, is er geen vermindering. Een andere manier om biotransformatie in de lever te vermeiden is toediening via de anus (zetpil) of onder de tong (zuigen). Hier leiden de bloedvaten niet eerst naar de lever. Een andere factor die van invloed is op het effect van heroïne, is dat niet zo zeer de hoeveelheid van de stof in het bloed (de bloedspiegel) bepalend is voor de heftigheid van het effect, maar veel meer de snelheid waarmee de bloedspiegel stijgt. Een stof die oraal wordt ingenomen, wordt langzamer aan het bloed opgenomen: de bloedspiegel stijgt langzaam. Bij spuiten of snuiven stijgt de bloedspiegel snel tot zeer snel, waardoor een veel heviger effect optreedt. Via het bloed bereikt de heroïne de plaatsen waar ze hun werking uitoefenen. Andere afbraken
Naast de lever vinden er ook elders in het lichaam afbraken plaats. Deze reactie wordt gedaan door enzymen. Dit zijn katalysators. Het zijn stoffen die een chemische reactie laten plaatsvinden, zonder dat hij zelf daarbij verandert.
Heroïne en morfine Heroïne wordt uit morfine bereidt (voor meer informatie zie deelvraag1) en in het lichaam wordt het weer omgezet in morfine. Waarom heroïne toch gemaakt wordt, is omdat heroïne een snellere werking heeft dan morfine. Heroïne gebruikers merken namelijk twee keer zo snel het resultaat als morfine- gebruikers. De snellere werking van heroïne wordt veroorzaakt door het volgende. Door de acetaat- groepen uit het azijnzuur is de stof iets minder goed in water oplosbaar geworden. Maar juist daardoor kan de stof gemakkelijker in de hersenen doordringen. Alle stoffen die door het bloed gaan, dienen eerst door de bloedhersenbarrière te passeren, voordat het in hersenen terecht komt. Dat heroïne beter doordringt kunnen we als volgt verklaren. Tussen twee atomen zit een atoombinding. De elektronegativiteit van een atoomsoort geeft aan in welke mate een atoom in staat is een bindingselektronenpaar naar zich toe te trekken. Het bepaald dus ook of een stof polair of a- polair is. Als een atoombinding wordt gevormd tussen twee atomen die dezelfde elektronegativiteit hebben, zullen beide atomen het bindingselektronenpaar even sterk aantrekken. De elektronen bevinden zich dan midden tussen beide atomen. Bij een waterstofmolecuul is dit het geval. Daarom is een waterstofmolecuul a- polair. Als atomen waartussen een atoombinding wordt gevormd, sterk in elektronegativiteit verschillen, dan is de situatie anders. Het bindingselektronenpaar verschuift hier naar een van beide atomen. Het gevolg hiervan is dat het atoom waar het bindingselektronenpaar naar verschuift een negatieve lading krijgt en het andere atoom een positieve lading. De lading wordt aangegeven met delta min en delta plus: δ- en δ+ . Zo' n binding noemen we een polaire binding. Een voorbeeld hiervan is een OH- binding of een NH- binding. Tussen moleculen waarin een OH- groep of een NH- groep voorkomt, treedt er een waterstofbrug op. Deze polaire verbindingen lossen dus ook op in water, want deze vormen met water een H- brug. A- polaire bindingen lossen niet of slecht op in water. Morfine bevat, zoals in de structuurformule in de onderstaande tekst zichtbaar is, uit OH en NH- groepen, waardoor ze polair zijn en goed oplosbaar in water. Heroïne heeft geen OH- of NH- groepen en is daarom slechter oplosbaar in water. Stoffen die goed oplosbaar zijn in water worden beter tegengehouden door de bloedhersenbarrière dan stoffen die slecht oplosbaar zijn in water. Vandaar dat de bloedhersenbarrière het meest effectief is bij polaire bindingen. Hieruit kan tegelijk worden opgemaakt dat de bloedhersenbarrière polair is, want polaire stoffen functioneren het beste met stoffen van dezelfde waarde, dus ook polair. Voor alle duidelijkheid: Heroïne is krachtiger dan morfine, omdat heroïne minder polair is dan morfine en daardoor kan heroïne makkelijker doordringen in de hersenen. Heroïne is over het algemeen 6 uur werkzaam. Omzetting van heroïne in morfine in de hersenen
Zoals in deelvraag 1 is beschreven ontstaat als morfine wordt behandeld met waterig azijnzuur (CH3COOH) een nieuwe stof, 3,6-diacetylmorfine. Dit is heroïne zoals hij het lichaam binnenkomt. De molecuulformule hiervan is: 3,5-diacetoxy-12-methyl-4a,5,7a,8,9,9c-hexahydro-8,9c-iminoethano-fenantro[4,5-bcd]furaan. Structuurformule van Heroine
Heroïne wordt aangevoerd via bloedvaten die door het buitenste hersenvlies lopen. Van daar diffunderen ze naar binnen. De in de hersenen aangekomen diacetylmorfine wordt gehydrolyseerd tot mono- acetylmorfine. Er wordt hierbij een acetaat- groep afgestaan. Er zit nu nog water bij de mono- acetylmorfine. Structuurformule van mono- acetyl morfine
Vervolgens wordt deze omgezet in morfine door er nog eens een acetaat- groep af te halen. Nu is er morfine gevormd. De molecuulformule hiervan is 3,5-dihydroxy-12-methyl-4a,5,7a,8,9,9c-hexahydro-8,9c-iminoethano-fenatro[4,5-bcd]furaan. Structuurformule van morfine
De acetaat- groepen zijn afkomstig van het azijnzuurmolecuul dat bij de bereiding van heroïne uit morfine aan het morfine molecuul werd gekoppeld. Er zijn dus twee stappen: Schematisch
Stap 1 Diacetylmorfine + H2O
Mono-acetylmorfine + acetaat- groep ¿ Stap 2 Mono- acetylmorfine + H2O
Morfine + acetaat- groep ¿ Ditzelfde, maar dan met structuurformules: klik hier!!! Ditzelfde gebeurt in de lever en in de nieren, als de heroïne daar aankomt. Het proces heet: deacetyleren. Dit houdt dus voor alle duidelijkheid nog even in dat er acetaat- groepen worden onttrokken van het heroïne- molecuul totdat er morfine ontstaat. Het afval van de heroïne wordt uitgescheiden door de nieren als urine. Het zenuwstelsel Om de werking van morfine te begrijpen, moeten we eerst wat meer weten van het zenuwstelsel. Zenuwcellen vormen samen een ingewikkeld netwerk. Tussen twee zenuwcellen is er telkens een smalle spleet, de synaps, waar een impuls (elektrisch signaal) met behulp van transmitters van de ene op de andere cel wordt overgedragen. Drugs kunnen die overdracht beïnvloeden. In het zenuwstelsel worden ook signalen verwerkt. In de hersenen wordt bepaald welke signalen hoe verwerkt worden. De zenuwcellen bevatten aan een kant een lange uitloper die het axon wordt genoemd. Men kan het zenuwstelsel onderverdelen in twee delen: 1. Het centrale zenuwstelsel (hersenen en het ruggenmerg) 2. Het perifere zenuwstelsel (Verbindt a) met zintuigen, spieren, klieren etc.) De zenuwen van het perifere zenuwstelsel lopen meestal door een laag bindweefsel of tussen spieren door. De fijnste vertakkingen komen overal in het lichaam. Elke zenuwcel in de hersenen heeft een groot aantal verbindingen met andere zenuwcellen

Zenuwcellen worden ook wel neuronen genoemd. Er zijn drie verschillende soorten neuronen: a) schakelcel
b) motorische zenuwcel
c) sensorische zenuwcel
In het plaatje hiernaast worden ze nader toegelicht. Zoals in het plaatje zichtbaar is bestaat de neuron uit verschillende onderdelen. Hier worden ze even in het kort besproken. · Cellichaam: bevat o.a. de celkern · Dendrieten: diverse korte uitlopers · Axon/ neuriet met mergschede: één lange uitloper · Synaps: zorgt voor impulsoverdracht op andere zenuw/spier/ klier
De synaps staat hieronder afgebeeld De toepassing bij morfine. Prikkelingen verplaatsen zich razendsnel door middel van kortstondige ompolingen door de celmembraan. Zo brengt een prikkel een impuls teweeg in het axon. Tussen de zenuwcellen bevindt zich een ruimte. Dit is de plaats van impulsoverdracht van de ene naar de andere cel. Deze plaats heet de synaps. Het axon geeft de impulsen door met behulp van signaalstoffen. Deze signaalstoffen zijn neurotransmitters genaamd en worden door de receptoren van de andere cel herkend. Drugs (en dus ook heroïne omgezet in morfine) lijken qua structuur erg veel op neurotransmitters en kunnen dus aan deze receptoren binden. Er ontstaan zo valse impulsen die aan de werking van drugs ten grondslag liggen. De werking tussen heroïne en bijvoorbeeld speed is toch verschillend. Dat wordt veroorzaakt doordat elke drug op een specifieke receptor aangrijpt en dus een specifieke reactie teweeg brengt. De lichaamseigen neurotransmitters zijn endorfinen. Deze lijken erg op morfine. Endorfine is een klein eiwitmolecuul, bestaande uit 5 aminozuren. Zie structuurformule onderaan. Onderzoek naar de relatie tussen de chemische structuur en het biologisch effect van de vele gesynthetiseerde opiaten (waartoe heroïne ook behoort) heeft geleid tot de veronderstelling dat in het lichaam een specifieke morfine- receptor aanwezig is. De morfine- receptor is bij heroïne ook van toepassing, omdat morfine het werkzame bestanddeel van heroïne is. Morfine zou zich aan deze receptor, een complex eiwitmolecuul, kunnen binden waardoor de configuratie van de receptor verandert, met als gevolg een serie van opeenvolgende reacties, uiteindelijk leidend tot een biologisch effect. Een morfinemolecuul past op het receptormolecuul als een sleutel op een slot. Het plaatje geeft de structuurformule van endorfine
Morfine- receptoren
Morfine- receptor is een opioïd- receptor. Er zijn verschillende opioïd- receptoren. Men onderscheidt de µ-, δ- en κ- receptoren. De δ- receptor is wat de pijnstilling betreft waarschijnlijk (er is nog veel onderzoek naar) van weinig betekenis. In de tabel hieronder wordt weergegeven welke effecten optreden bij welke receptor. Het zijn er slechts enkele. µ = mu κ = kappa
Ademdepressie Ademdepressie

Psychische afhankelijkheid Vernauwing pupil
Fysieke afhankelijkheid Kalmerend
Jeuk Gevoel van welbehagen Antagonisten Antagonisten
Naloxon Naloxon
Naltrexon Naltrexon
Nalbufine Binding van een morfine aan de receptor remt de synaptische transmissie van de betrokken zenuwbaan in het centrale zenuwstelsel. De uiteindelijke effecten zijn zowel remmend als stimulerend. In de tabel hieronder vind je de deprimerende en de stimulerende effecten van morfine. Deprimerend Stimulerend
kalmerend Toename van: Remming van: - gevoel van welbehagen - ademhaling - druk in de galwegen - zuurstofbehoefte - druk in de blaas - hoestreflex - secretie ADH - peristaltiek - secretie PRL - maagsecretie Secretie LH en FSH Lichte toename lichaamstemperatuur Antagonisten van heroïne zijn stoffen die de morfine uit de heroïne van de receptoren halen door er zelf op te gaan zitten. Hierdoor verdwijnen de effecten van de morfine.