古柯鹼

古柯鹼（cocaine，C₆H₅COOC₇(COOCH₃)H₁₀N(CH₃)，其中-COOCH₃位於莨菪烷官能團C₇H₁₀N的2位），又譯為古柯鹼，學名苯甲醯芽子鹼甲酯，是古柯含有的多種芽子鹼衍生生物鹼之一。芽子鹼衍生物屬於莨菪烷類生物鹼與興奮劑，在世界各地均屬管制藥（毒品）。可能造成思覺失調、欣快感或者精神激動等心理影響；生理上的症狀可能包括心跳過速、出汗與瞳孔放大。高劑量的古柯鹼會造成高血壓或中暑。使用後數秒到分鐘即產生藥效，並持續5到90分鐘。古柯鹼偶爾也會用於醫療用途，例如局部麻醉與減少鼻部手術的出血。

古柯鹼具有成癮性，原因是由於其作用於腦中的。短時間使用後，會出現依賴性的高風險。使用古柯鹼也會增加中風、心肌梗死、肺部問題、敗血症與猝死的風險。在與酒精並用時，會形成苯甲醯芽子鹼乙酯（C₆H₅COOC₇(COOC₂H₅)H₁₀N(CH₃)），造成更嚴重的中毒。一般街頭非法販賣的古柯鹼，常會混入局部麻醉藥、玉米澱粉、奎寧或者醣類等會增加額外毒性的物質。又如，混合了高爆炸藥的古柯鹼粉末稱作布朗布朗（英語：Brown-brown），因部分高爆炸藥通常含有可用於治療心臟疾病的硝酸甘油，可造成血管舒張，令古柯鹼自由地在人體血管內移動。

持續反覆使用古柯鹼，會導致感覺快樂的能力減少與身體疲累。

古柯鹼是5-羥色胺、去甲基腎上腺素，和多巴胺的再攝取抑制劑，會使腦部這三種神經遞質的濃度上升。古柯鹼可以輕易地通過血腦屏障，而且可能會通過高燒與血清素破壞血腦屏障。古柯鹼是由古柯的葉子製成，此植物的主要產地在南美。2013年合法生產的古柯鹼數量為419公斤。估計美國每年非法古柯鹼的市場在一千億到五千億美金之間，古柯鹼可再經過進一步的加工，製成霹靂古柯鹼。

每年用藥人數約在1,400萬至2,100萬人之間，其中北美洲的用量最大，其次為歐洲和南美洲。其中 1-3% 的已開發國家人口在其一生中至少使用過古柯鹼一次。2013年，古柯鹼直接導致約4,300人死亡，比起1990年的2,400人上升了許多。祕魯人從遠古時代就有嚼食古柯葉的習俗。1860年，古柯鹼首次由古柯樹的古柯葉內純化出來。1961年起，國際麻醉品單一公約要求各國將所有非醫學用途的古柯鹼使用列入刑事罪行規範。

## 生物鹼

古柯鹼（Coca alkaloid）是指古柯樹（Erythroxylum coca）中以古柯鹼為代表的多種生物鹼，其中部分具有嚴重毒性及成癮性，部分弱毒性物質是否對人體有害未被人體實驗證實。總體上包含類芽子鹼衍生物和吡咯烷衍生物兩大類。

### 芽子鹼衍生物

化合物｜化學式｜結構

苯甲醯芽子鹼甲酯（古柯鹼）｜C₆H₅COOC₇(COOCH₃)H₁₀NCH₃

芽子鹼甲酯｜HOC₇(COOCH₃)H₁₀NCH₃

苯甲醯芽子鹼｜C₆H₅COOC₇(COOH)H₁₀NCH₃

芽子鹼｜HOC₇(COOH)H₁₀NCH₃

反式肉桂醯芽子鹼甲酯（反式「肉桂醯古柯鹼」）｜C₆H₅CH`=`CHCOOC₇(COOCH₃)H₁₀NCH₃，trans-Cinnamoylcocaine

去水芽子鹼（愛康尼丁）｜HC₇(COOH)H₈NCH₃，Ecgonidine/Anhydroecgonine

去水芽子鹼甲酯｜HC₇(COOCH₃)H₈NCH₃，Methylecgonidine/AEME

羥基曲帕古柯鹼｜C₆H₅COOC₇(OH)H₁₀NCH₃｜其中(OH)位於莨菪烷官能團C₇H₁₀N的5位

曲帕古柯鹼（苯甲醯假託品鹼，妥帕古柯鹼）｜C₆H₅COOC₇(H)H₁₀NCH₃

綽昔古柯鹼（吐昔酸芽子鹼甲酯，Truxilline，二聚化的「肉桂醯古柯因」）

### 吡咯烷衍生物

- 紅古豆鹼
- 二氫紅古豆鹼
- 古豆鹼
- 尼古丁

## 代謝與檢測

古柯因在體內的代謝（水解）產物（C₆H₅COOC₇(COOH)H₁₀NCH₃）和甲酯（HOC₇(COOCH₃)H₁₀NCH₃）等均具有遠低於古柯因的生命活性（毒性及成癮性），對小鼠以30至60倍劑量使用均不足以產生古柯因的毒性，其中苯甲醯芽子鹼甚至百倍劑量亦不足以產生同等毒性，但是苯甲醯芽子鹼的一級代謝半衰期遠高於古柯因。然而，非水解代謝產物正古柯因（C₆H₅COOC₇(COOCH₃)H₁₀NH）卻是一種高毒性物質，對小鼠具有比古柯因更高的毒性（半數致死劑量不足古柯因一半）。

這些物質雖然直接危害性小（很多弱毒性莨菪烷類生物鹼廣泛分布於茄科蔬果與古柯科植物中，但如同這些水解產物均未被實驗證實對人體具有直接危害），但由於芽子鹼衍生物一旦由毒販獲得並用於化學合成毒品會帶來嚴重後果，它們均屬受管控物質。另外由於古柯因尿檢檢測的其實是其低毒性的水解產物，造成南美人即便飲用了去除古柯因但未去除其他生物鹼的古柯茶後，也會因攝入的低毒性水解產物而被檢出「古柯因」陽性。

## 歷史

- 最早是亞美利哥·韋斯普奇於西元1499年寫下他對於嚼古柯葉者的印象，這是歐洲人最早的相關記載。在他眼中，這種人兩頰塞滿奇怪的草藥，反芻般地咀嚼不停，實在是他所見過最醜陋最野蠻的人。
- 1855年，德國化學家弗里德里希·格德克首度從古柯葉中提取出麻藥成份，並命名為「Erythroxylon」。四年後，格德克的同事尼曼（Albert Niemann）又精製出更高純度的物質，替名為「古柯鹼」（Cocaine）。首部以古柯樹為研究的藥用書籍則在1859年出版。
- 1860年，已有醫生由古柯葉中提煉出古柯鹼，並作為醫學用之麻醉藥品。
- 1880年代初期，化學家安傑洛·馬里亞尼發明含有古柯鹼的藥酒，這種藥酒被認為是可口可樂的前身。
- 1884年，著名的心理學家佛洛伊德推薦使用古柯鹼來作為酒精與嗎啡上癮之替代藥品。
- 1886年問世之可口可樂，尚含有微量古柯鹼，不過可口可樂後於1906年排除此配方。
- 2009年時，紅牛能量飲料曾被台灣及香港驗出有微量古柯鹼成份，但不會影響人體。

## 基本資料

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- IUPAC_name：methyl (1R,2R,3S,5S)-3- (benzoyloxy)-8-methyl-8-azabicyclo3.2.1 octane-2-carboxylate
- IUPAC_name_zh：(1R,2R,3S,5S)-3-(苯甲醯氧基)-8-甲基-8-氮雜雙環3.2.1辛烷-2-羧酸甲酯
- pregnancy_US：C
- 合法狀態：Schedule 8
- legal_CA：Schedule I
- legal_NZ：Class A
- legal_UK：Class A
- legal_US：Schedule II
- legal_UN：N I III
- legal_TW：一級毒品
- legal_CN：麻醉藥品
- 狀態：Rx
- 依賴性：生理: 高、心理: 高
- 成癮性：高
- 給藥途徑：外用、口服、靜脈注射
- 生物利用度：口服：33%、: 60–80%、: 25–43%
- 藥物代謝：肝臟（CYP3A4）
- 生物半衰期：1 小時
- 排泄途徑：腎臟（和芽子鹼甲酯(ecgonine methyl ester)）
- CAS號：50-36-2
- ATC碼：N01
- ATC碼：BC01
- ATC碼：R02, S01, S02
- ChEBI：27958
- PubChem：5760
- IUPHAR_ligand：2286
- 藥物銀行資料庫：DB00907
- ChemSpiderID：10194104
- UNII：I5Y540LHVR
- KEGG：D00110
- ChEMBL：120901
- PDB配體ID：COC
- C：17
- H：21
- N：1
- O：4
- molecular_weight：303.353 g/mol
- 3D模型（JSmol）：CN1C@H2CCC@@H1C@@H(C(OC)=O)C@@H(OC(C3=CC=CC=C3)=O)C2
- StdInChI：1S/C17H21NO4/c1-18-12-8-9-13(18)15(17(20)21-2)14(10-12)22-16(19)11-6-4-3-5-7-11/h3-7,12-15H,8-10H2,1-2H3/t12-,13+,14-,15+/m0/s1
- StdInChIKey：ZPUCINDJVBIVPJ-LJISPDSOSA-N
- 異名：benzoylmethylecgonine (苯甲醯甲基芽子鹼), benzoylecgonine methyl ester (苯甲醯芽子鹼甲酯)
- 熔點：98
- 沸點：187
- 水溶性：HCl: 1800–2500