Surowce recepturowe dawniej i dziś – kamfora

Od kamfory naturalnej do syntetycznej i jej pochodnych

Ograniczona i zmienna dostępność naturalnej kamfory zawsze była dla aptek i przemysłu farmaceutycznego utrapieniem, podobnie zresztą jak opisanego niedawno w cyklu „Surowce recepturowe dawniej i dziś…” balsamu peruwiańskiego. Nie dziwi zatem fakt, że także i w tym przypadku prowadzono próby syntezy kamfory syntetycznej, tak jak i sztucznego balsamu. Pod koniec lat trzydziestych XX wieku to właśnie różne gałęzie przemysłu, głównie zaś celuloidowy, pirotechniczny i garbarski, zużywały 90% kamfory, lawinowo wręcz wzrastało zapotrzebowanie przy fabrykacji sztucznego jedwabiu i filmów.

Czytaj więcej: Surowce recepturowe dawniej i dziś – balsam peruwiański.

Synteza kamfory według Kompp’a

Oddajmy ponownie głos Stanisławowi Binieckiemu, który omawiał historyczne już wyniki prac fińskiego badacza Kompp’a z roku 1903. Synteza jego autorstwa została przeprowadzona w toku bardzo złożonego, wieloetapowego procesu chemicznego, przy czym związkiem wyjściowym był (…) aceton, kolejnymi zaś produktami pośrednimi: tlenek mezytylu, dwumetylodydrorezorcyna, kwas β-β-dwumetyloglutarowy, neutralny ester kwasu β-β-dwumetyloglutarowego, ester kwasu dwuketoapokamforowego, kwas dehydrokamforowy, kwas bromokamforowy i wreszcie racemiczny kwas kamforowy, dla którego już wcześniej udało się (…) dokonać przejścia (…) do kamfory poprzez kamfolid, nitryl kwasu homokamforowego, następnie jego sól wapniową, która to poddana suchej destylacji w atmosferze CO₂daje kamforę. Jak jednak zastrzegał Biniecki – przypomnijmy: sam będący autorem wielu syntez substancji leczniczych – opisana metoda nie znalazła praktycznego zastosowania i musiała być przez wiele lat doskonalona.

Opis syntezy kamfory w słowach Stanisława Binieckiego

Ostatecznie, co znowu obszernie wyjaśniał czytelnikom „Kroniki Farmaceutycznej” Biniecki, kamfora syntetyczna jest produktem częściowej syntezy, przy czym za materiał wyjściowy służy wyłącznie olej terpentynowy z kluczowym dla procesu – α-pinenem, którego najbardziej wydajnym źródłem był olejek terpentynowy grecki, w dalszej zaś kolejności: francuski i amerykański. Biniecki wyjaśniał, że pierwszym etapem otrzymywania kamfory syntetycznej było uzyskanie chlorowodorku pinenu poprzez oddestylowanie w temperaturze 156-161°C frakcji pinenu, nasycenie osuszonym gazowym chlorowodorem, następnie jego wymrożenie i odwirowanie. Wydajność procesu wynosiła 70% chlorowodorku pinenu ze 100 kilogramów olejku terpentynowego. Chlorowodorek pinenu z kolei służył do otrzymania kamfory na drodze kilku, opatentowanych przez różne firmy dróg syntezy kamfory, m.in. poprzez kamfen, ester izobornylowy i izoborneol lub ester bornylowy i borneol.

Syntetyczna kamfora równie dobra, jak naturalna?

W przeciwieństwie do sztucznego balsamu peruwiańskiego farmaceuci bezwarunkowo zachwycili się kamforą syntetyczną, czasopisma aptekarskie donosiły zaś z satysfakcją, że niema żadnej różnicy w działaniu między kamforą sztuczną a naturalną. Pod względem respiracji kamfora sztuczna jest równie czynna, może nawet w większym stopniu, niż naturalna. Do użytku zewnętrznego kamfora sztuczna nadaje się bez zastrzeżeń. Co więcej: stwierdzono, że użyta do wewnątrz sztuczna kamfora równie dobrze przyśpiesza tętno i zwiększa ciśnienie arteryjne, jak i kamfora japońska („Wiadomości Farmaceutyczne” 1923). A zatem nie było tutaj tych kontrowersji, które umniejszały pozycję syntetycznego balsamu peruwiańskiego, opisanego w poprzednim odcinku cyklu!

W dwa lata później pisano natomiast: badania farmakologiczne i kliniczne wykazały, że kamfora syntetyczna (…) posiada nie mniejszą wartość, niż kamfora naturalna, zastrzegano jednak, że nim preparat ten zostanie umieszczony w lekospisie, powinny być podane metody badania chemicznej czystości przetworu z uwzględnieniem produktów przejściowych („Wiadomości Farmaceutyczne” 1925). Zwracano także uwagę na liczne zanieczyszczenia powstające przy „fabrykacji” kamfory syntetycznej: kamfora syntetyczna zawiera zwykle zanieczyszczenia, jako to: węglowodór kamfen (…), alkohol borneol (…) oraz keton izofenchon (…), który jest izomerem kamfory („Wiadomości Farmaceutyczne” 1929).

Dwudziestolecie międzywojenne i próby otrzymania pochodnych kamfory

W okresie dwudziestolecia międzywojennego prowadzono także szereg badań zmierzających do otrzymania pochodnych kamfory. „Wiadomości Farmaceutyczne” z 1929 roku pisały o otrzymaniu związku cząsteczkowego kamfory i salolu w postaci oleistej cieczy, nierozpuszczalnej w wodzie. Ważkim było odkrycie i opisanie właściwości kwasu kamforowego, powstającego przez utlenienie kamfory kwasem azotowym. Początkowo otrzymywano kwas kamforowy wyłącznie z kamfory naturalnej i nazywano kwasem D-kamforowym, następnie zaś z kamfory syntetycznej, wychodząc z założenia, że analogiczne właściwości substratów powinny przełożyć się na tożsame cechy powstających produktów. Otrzymano w ten sposób nieczynną optycznie drobnokrystaliczną, bezwonną substancję, trudno rozpuszczalną w wodzie i łatwo w alkoholu i eterze. Nazwano ją kwasem parakamforowym, inaczej kwasem kamforowym racemicznym lub DL-kamforowym.

Jak relacjonowano na łamach „Farmacji Polskiej” z 1950 roku kwas kamforowy ma te same właściwości antyseptyczne co kamfora, działa jednak znacznie mniej podniecająco. Ponadto posiada właściwości przeciwpotne. Zewnętrznie stosuje się jako lek ściągający przy zapaleniu gardła, wewnętrznie – przeciwko kamicy oraz potom nocnym u gruźlików. Podkreślano przy tym, obydwie kwas d-kamforowy i parakamforowy wykazywały zupełną zgodność w działaniu leczniczym.