Heroína (25-16-6) Propriedades Físicas e Químicas
Heroína
Opioide semissintético (diacetilmorfina) utilizado em pesquisa e desenvolvimento analítico, forense e farmacêutico como pró-fármaco lipofílico da morfina, relevante para desenvolvimento de formulações e trabalhos com padrões de referência.
| Número CAS | 25-16-6 |
| Família | Opioide (derivado do ópio) |
| Forma Típica | Pó cristalino branco |
| Graus Comerciais Comuns | BP, EP, USP |
A heroína (diacetilmorfina, diamorfina) é um alcaloide semissintético da classe morfinana, obtido pela acetilação da morfina nas posições 3‑ e 6‑hidroxila. Estruturalmente, é um éster O,O‑diacetilado da morfina que preserva o núcleo tetracíclico da morfinana e a amina terciária N‑metil; os dois ésteres acetil aumentam a lipofilicidade em relação à morfina e aceleram marcadamente a captação cerebral quando administrada por via parenteral. A molécula não contém doadores livres de ligações de hidrogênio (0 doadores H‑bond) e apresenta múltiplos heteroátomos de oxigênio (6 aceitadores de H‑bond) distribuídos em funcionalidades éster e éter, conferindo uma área superficial polar topológica moderada (TPSA = 65,1 Ų) enquanto mantém lipofilicidade suficiente (log P ~1,5–1,58) para rápida penetração da barreira hematoencefálica.
Eletronicamente, a amina terciária pode ser protonada (pKa básico ≈ 7,95–7,96), de modo que o composto existe como uma mistura de espécies protonadas e neutras próximo ao pH fisiológico; a protonação aumenta a solubilidade aquosa e altera a distribuição entre plasma e tecidos. Os grupos éster são lábeis à hidrólise (enzimática e catalisada por bases), produzindo 6‑monoacetilmorfina (6‑MAM) e morfina; essa hidrólise metabólica e química fundamenta tanto sua farmacologia (comportamento como pró-fármaco) quanto seu perfil de estabilidade química. A heroína é de importância farmacológica e forense primária como pró-fármaco potente dos receptores μ-opioides com início rápido após uso parenteral; em algumas jurisdições reguladas é também usada clinicamente (como diamorfina) para analgesia severa e terapia de manutenção com opioides.
Graus comerciais comuns relatados para esta substância incluem: BP, EP, USP.
Propriedades Físico-Químicas Básicas
Densidade e Forma no Estado Sólido
Descrições no estado sólido reportam cristais brancos ou pó cristalino e placas ou prismas ortorrômbicos obtidos a partir de solventes orgânicos (acetato de etila, metanol). Observações experimentais de aparência incluem material inodoro que "fica rosa" e "emite odor acético após exposição prolongada ao ar", indicando mudanças superficiais oxidativas ou hidrolíticas lentas em contato com o ar. Um valor de densidade reportado é "1,56 g/cm³ a 25 °C"; práticas de armazenamento e manuseio devem assumir um sólido cristalino com tendências higroscópicas (ver orientações de armazenamento abaixo).
Formas cristalinas e rotações ópticas reportadas variam conforme o estado salino ou derivado (base livre vs. hidrocloreto monoidratado), e o hábito cristalino depende do solvente da recristalização (acetato de etila, metanol).
Ponto de Fusão
Um ponto de fusão experimental é dado como "173" e em outros locais explicitamente como "173 °C" para a base livre nas propriedades experimentais compiladas. Outros dados térmicos do estado sólido aparecem na literatura associados a sais ou derivados (exemplos: "agulhas, pf 242 °C" e "cristais finos; pf 243–244 °C" reportados para formas do hidrocloreto da diamorfina). Não existe um único ponto de fusão universal para todas as formas isoladas; a forma salina e o estado de hidratação influenciam substancialmente o comportamento térmico. Se um valor exato de ponto de fusão for necessário para um material/formulação específicos, deve ser determinado no lote/formulação correspondente.
Solubilidade e Comportamento de Dissolução
Dados de solubilidade são dependentes da forma e parcialmente inconsistentes entre relatos; entradas experimentais registradas incluem: - "Solubilidade: 600" (unidade não especificada nessa linha), - "Em água, 60 mg/L a 25 °C" (\(60\,\mathrm{mg}\,\mathrm{L}^{-1}\) a \(25\,^\circ\mathrm{C}\)), - "1 g dissolve em 1.700 mL de água" (i.e., \(1\,\mathrm{g}\) por \(1700\,\mathrm{mL}\)), - Solubilidades em solventes orgânicos: "1 g dissolve em: 1,5 mL clorofórmio; 31 mL álcool; 100 mL éter", - "Solúvel em álcalis; ligeiramente solúvel em amônia ou solução de carbonato de sódio", - "Muito solúvel em benzeno".
Interpretação: a base livre é pouco solúvel em água neutra mas apresenta solubilidade substancialmente maior em solventes orgânicos e em meios alcalinos (devido à desprotonação de eventuais funcionalidades ácidas traço e maior miscibilidade com solventes orgânicos). O sal de hidrocloreto e outros sais farmacêuticos preparados são consideravelmente mais solúveis em água; portanto, os formuladores selecionam o sal e sistema solvente apropriados dependendo da via de administração e concentração desejada. A hidrólise dos ésteres acetil em solução aquosa (dependente do pH) reduz a concentração de diacetilmorfina intacta ao longo do tempo.
Propriedades Químicas
Comportamento Ácido-Base e pKa Qualitativo
Constantes de dissociação reportadas incluem "pKa básico 7,96" e "pKa 7,95 (a 25 °C)". O centro amina terciária isolado é o principal sítio básico; com pKa próximo de 7,95, a amina está substancialmente protonada ao pH fisiológico (pH 7,4), o que aumenta a ionização aquosa e afeta a distribuição e ligação plasmática. O estado de protonação influencia solubilidade, permeabilidade de membrana e interações com meios cromatográficos por troca iônica; também impacta a eficiência de extração durante trabalhos forenses e analíticos.
Reatividade e Estabilidade
- Hidrólise: os ésteres acetil 3‑ e 6‑são susceptíveis à hidrólise. A constante de taxa da hidrólise catalisada por base foi estimada de modo que meias-vidas são dependentes do pH (exemplos relatados: meias-vidas de ~120 dias a pH 7 e ~12 dias a pH 8 sob certos modelos estimados), e a hidrólise aquosa produz 6‑monoacetilmorfina e morfina. A hidrólise é uma via importante de degradação tanto em sistemas biológicos quanto em contextos ambientais/analíticos.
- Comportamento térmico: "Decompõe fervendo com água" e "Quando aquecida até decomposição emite fumos tóxicos de óxidos de nitrogênio." A decomposição térmica representa risco de produtos tóxicos de combustão.
- Estabilidade em armazenamento: o material é descrito como "Estável sob condições recomendadas de armazenamento" mas vários relatos notam mudança de cor e odor acético após exposição prolongada ao ar, consistente com lenta hidrólise/oxidação superficial. O uso de recipientes herméticos e dessicantes é recomendado para retenção da pureza a longo prazo.
- Considerações sobre reatividade: a susceptibilidade à hidrólise dos ésteres torna soluções (especialmente em pH alcalino ou temperatura elevada) instáveis quimicamente; processos e métodos analíticos devem minimizar exposição à umidade, calor e condições básicas.
Parâmetros Moleculares
Massa Molecular e Fórmula
- Fórmula molecular: C21H23NO5
- Massa molecular: 369,4
- Massa exata/monoisotópica: 369,15762283
Estes valores correspondem à composição da base livre neutra da diacetilmorfina (heroína).
LogP e Características Estruturais
Métricas de partição computadas e experimentais registradas: - XLogP (computado): 1,5 - Valor experimental/log Kow: 1,58
Descritores estruturais/físico-químicos-chave: - Contagem de doadores de ligações de hidrogênio (HBondDonorCount): 0 - Contagem de aceitadores de ligações de hidrogênio (HBondAcceptorCount): 6 - Área da superfície polar topológica (TPSA): 65.1 - Contagem de ligações rotativas: 4 - Carga formal: 0 (base livre neutra) - Contagem de estereocentros atômicos definidos: 5 (múltiplos estereocentros definidos na estrutura morfinana)
Interpretação: lipofilicidade moderada combinada com limitada doação de ligações de hidrogênio e TPSA moderada suporta rápida permeação pela membrana (particularmente na forma neutra), mas também permite particionamento aquoso significativo quando a amina terciária está protonada.
Identificadores Estruturais (SMILES, InChI)
- SMILES: CC(=O)O[C@H]1C=C[C@H]2[C@H]3CC4=C5[C@]2([C@H]1OC5=C(C=C4)OC(=O)C)CCN3C
- InChI: InChI=1S/C21H23NO5/c1-11(23)25-16-6-4-13-10-15-14-5-7-17(26-12(2)24)20-21(14,8-9-22(15)3)18(13)19(16)27-20/h4-7,14-15,17,20H,8-10H2,1-3H3/t14-,15+,17-,20-,21-/m0/s1
- InChIKey: GVGLGOZIDCSQPN-PVHGPHFFSA-N
(SMILES e InChI apresentados aqui como texto simples para interoperabilidade com sistemas de quimioinformática.)
Identificadores e Sinônimos
Números de Registro e Códigos
- CAS: 25-16-6
- CAS relacionado para o sal de cloridrato indicado na documentação: 1502-95-0 (cloridrato)
- Número da Comunidade Europeia (EC): 209-217-7
- UNII: 70D95007SX
- Código DEA: 9200 (substância controlada)
- ChEBI: CHEBI:27808
- ChEMBL: CHEMBL459324
- DrugBank: DB01452
Estes identificadores de registro são comumente usados para aquisição, registros regulatórios e materiais de referência analíticos.
Sinônimos e Nomes Não Comerciais
Sinônimos comuns e nomes sistemáticos incluem: Heroína; Diacetilmorfina; Diamorfina; 3,6-Diacetilmorfina; Acetomorfina; Diacetato de morfina; O,O'-Diacetilmorfina. Numerosos sinônimos de rua e regionais existem, mas não são listados aqui por brevidade; relatórios analíticos e materiais farmacopeicos farão referência aos termos INN/BAN diamorfina ou diacetilmorfina onde aplicável.
Aplicações Industriais e Farmacêuticas
Papel como Ingrediente Farmacêutico Ativo ou Intermediário
A heroína é principalmente um pró-fármaco opioide analgésico da morfina; atuando medicamente como pró-fármaco de início rápido (os grupos acetil facilitam a penetração cerebral e são removidos in vivo para gerar metabólitos ativos incluindo 6-MAM e morfina). Em muitas jurisdições, a heroína é uma substância ilícita controlada; contudo, em alguns sistemas regulados de saúde (sob o nome diamorfina) é aprovada para indicações hospitalares como dor aguda grave e paliativa, certos contextos de analgesia perioperatória e programas de manutenção opioide para dependência resistente ao tratamento. A classificação regulatória e a legislação nacional governam estritamente qualquer uso médico legítimo.
Contextos de Formulação e Desenvolvimento
Apresentações farmacêuticas historicamente relatadas incluem pó injetável (sal de cloridrato) para solução injetável, xaropes e elixires (formulações históricas combinando diamorfina com outros agentes), e padrões analíticos concentrados. Considerações de formulação enfatizam a seleção do sal (ex.: cloridrato de diamorfina) para atingir a solubilidade aquosa e estabilidade desejadas; a hidrólise do éster em formulações aquosas é uma via degradativa importante e deve ser controlada pelo pH da formulação, armazenagem em baixa temperatura e excipientes apropriados. Para métodos forenses e de desenvolvimento analítico, vários métodos LC-MS/MS e GC-MS são descritos para quantificação e perfilagem da heroína e suas impurezas e metabólitos característicos.
Se for necessária uma síntese concisa da aplicação além do exposto, observe que o acesso e uso são estritamente limitados por leis nacionais e protocolos clínicos.
Especificações e Padrões de Qualidade
Tipos Típicos de Grau (Farmacêutico, Analítico, Técnico)
Graus comerciais relatados para diamorfina/heroína incluem BP, EP e USP. As distinções típicas de grau aplicáveis a substâncias pequenas ativas geralmente são: - Grau farmacêutico (farmacopeico): material adequado para a fabricação de produtos medicinais conforme monografias farmacopeicas e limites rigorosos de impurezas e microrganismos. - Grau padrão analítico (referência): materiais de referência certificados de alta pureza para validação de métodos e análise forense. - Grau técnico: material destinado a usos não farmacêuticos em pesquisa, perícia ou industrial onde a conformidade farmacopeica não é exigida.
As especificações explícitas de grau relatadas aqui são: BP, EP, USP.
Atributos Gerais de Qualidade (Descrição Qualitativa)
Atributos de qualidade relevantes incluem: ensaio/potência da base livre ou sal, controle de resíduos de solventes orgânicos provenientes da recristalização, controle de impurezas acetiladas e não acetiladas da família da morfina (ex.: monoacetilmorfina, morfina, codeína, noscapina), controle do teor de água/estado de hidratação (afetando forma sólida e ponto de fusão) e atributos particulados/esterilidade para preparações parenterais. Como a hidrólise do éster é a principal via de degradação, as especificações de prazo de validade geralmente abordam limites para níveis de 6-MAM e impurezas de morfina ao longo do tempo. Limites numéricos específicos de ensaio e impurezas são produtos- e fornecedores-específicos e devem ser obtidos do certificado de análise relevante e da monografia farmacopeica.
Visão Geral de Segurança e Manuseio
Perfil Toxicológico e Considerações de Exposição
A heroína é um pró-fármaco potente agonista mu-opioide com risco substancial de toxicidade aguda, particularmente por exposição parenteral, inalatória ou mucosa. Faixas de concentrações tóxicas e letais relatadas em humanos incluem "Concentração tóxica de heroína no sangue: 10–100 µg·dL^-1; Concentração letal de heroína no sangue: >400 µg·dL^-1" (unidades reportadas na fonte). Relatos de dose fatal são variáveis; uma entrada histórica declara "a dose fatal está entre 1/6 e 2 grains" e fatalidades individuais foram observadas após doses tão baixas quanto \(10\,\mathrm{mg}\) em alguns contextos. Valores de toxicidade animal incluem LD50: camundongo intracerebral \(137\,\mu\mathrm{g}\,\mathrm{kg}^{-1}\), camundongo subcutâneo \(261,6\,\mathrm{mg}\,\mathrm{kg}^{-1}\), e camundongo intravenoso \(21,8\,\mathrm{mg}\,\mathrm{kg}^{-1}\).
Perigos agudos incluem depressão do sistema nervoso central e respiratório (que pode ser fatal), miose, náusea, sedação e, em overdose, edema pulmonar não cardiogênico. Exposição crônica e uso repetido produzem tolerância, dependência e síndrome de abstinência característica; exposição perinatal está associada a abstinência neonatal e outros efeitos adversos fetais/neonatais. Combustão ou decomposição pode emitir óxidos de carbono e óxidos de nitrogênio; evitar inalação de produtos da combustão.
Tratamento de emergência: ressuscitação e suporte das vias aéreas/ventilatório são primários; antagonistas dos receptores opioides como naloxona são antídotos e devem ser administrados conforme indicação clínica.
Diretrizes de Armazenamento e Manuseio
- Armazenar em recipientes hermeticamente fechados, à prova de ar, em local seco e bem ventilado; o material é descrito como higroscópico em alguns relatórios, sendo recomendada armazenagem com dessecante.
- Minimizar exposição ao ar e umidade; exposição prolongada pode causar descoloração e odor acético consistente com hidrólise/oxidação superficial.
- Controles de engenharia: aplicar ventilação local exaustora para controlar poeira e geração de aerossóis. Evitar criação de poeira; evitar inalação.
- Equipamentos de proteção individual: luvas resistentes a produtos químicos, proteção ocular/facial (óculos de segurança ou protetor facial) e vestimenta protetora conforme apropriado. Onde houver risco de exposição aérea, usar proteção respiratória avaliada por autoridade competente (exemplos relatados: filtros particulados N100/P3 ou respiradores com ar fornecido).
- Derramamento e liberação: evitar formação de poeira, evacuar e ventilar a área, usar proteção respiratória para limpeza, coletar o material sem criar aerossóis e transferir para recipientes adequados para descarte por empresas licenciadas de resíduos perigosos. Para descarte, a incineração em incinerador químico com pós-combustor e depurador é frequentemente especificada por contratantes de resíduos.
- Nota regulatória: heroína/diamorfina é substância controlada em muitas jurisdições; manuseio, armazenamento, transferência e descarte devem cumprir a legislação aplicável de substâncias controladas e controles institucionais. Para informações detalhadas sobre perigos, transporte e regulamentação, os usuários devem consultar a Ficha de Dados de Segurança (SDS) específica do produto e a legislação local.
Para operações laboratoriais, clínicas ou de fabricação envolvendo heroína (diamorfina), a adesão às regulamentações de substâncias controladas, armazenamento seguro, controle rigoroso de inventário e provisões apropriadas de saúde ocupacional são obrigatórios.
