Passato e presente della "pillola degli angeli" Aspirina

Bayer è un'azienda farmaceutica globale. Un tempo qui nasceva la famigerata eroina. Ma anche l'aspirina, nota come "pillola degli angeli", è nata nella "culla del diavolo". È famoso nel mondo da più di cento anni ed è conosciuto come uno dei "tre farmaci classici nella storia della medicina mondiale", insieme alla penicillina e al diazepam.

Dietro una pillola apparentemente comune si nasconde una storia leggendaria, piena di alti e bassi. Dietro questa magica storia si nasconde il grande contributo della chimica alla trasformazione umana e all'esplorazione delle droghe.

1. Introduzione

Nell'agosto del 1863, l'imprenditore Friedrich Bayer e il mastro pigmentario Johann Friedrich Weskott fondarono in Germania un'azienda produttrice di pigmenti, che nel corso degli anni si è gradualmente trasformata nell'attuale colosso farmaceutico Bayer. La Bayer è famosa per le sue invenzioni innovative. Molte invenzioni importanti, come l'aspirina, l'eroina, il metadone, la ciprofloxacina e la stricnina, provengono tutte dai laboratori Bayer. Alcune di queste invenzioni hanno dato un contributo indelebile allo sviluppo e al progresso umano, mentre altre hanno anche portato grandi sofferenze all'umanità. La Bayer è proprietaria di numerose invenzioni e brevetti e la nascita dell'aspirina le ha fruttato enormi profitti e una buona reputazione. Il rapido sviluppo della sintesi e della farmacologia della medicina occidentale ha portato alla nascita di nuovi farmaci, ognuno dei quali dimostra il suo potere magico, ma l'aspirina ha sempre mantenuto salda la tendenza al rinnovamento e alla sostituzione e ha sviluppato nuovi utilizzi, diventando una vera e propria molecola magica e duratura.

Figura 1 Il fondatore della Bayer Friedrich Bayer e il logo aziendale

2. La nascita dell'aspirina

La storia dell'aspirina risale a più di 3.500 anni fa, quando il primo documento medico dell'antico Egitto, il papiro Ebers, riportava che il salice poteva essere utilizzato per scopi antinfiammatori e analgesici. Intorno al 400 a.C., Ippocrate, il "padre della medicina", utilizzava l'estratto di corteccia di salice per curare il dolore, la febbre e il parto nelle donne. Tuttavia, con i cambiamenti della storia, l'uso del salice come medicina sembrò andare perduto fino al 1763, quando il sacerdote britannico Edward Stone riscoprì il valore medicinale della corteccia di salice. A quel tempo, però, la gente non aveva idea di quali fossero i principi attivi.

All'inizio del XIX secolo, la tecnologia chimica era ormai sviluppata a livello di laboratorio e consentiva già di separare e identificare i principi attivi di alcuni medicinali. Nel 1828 Johann Buchner, professore di farmacia all'Università di Monaco, estrasse laboriosamente una sostanza gialla relativamente pura dalla corteccia di salice e la chiamò salicina. Dieci anni dopo, il chimico italiano Raffaele Piria riuscì a idrolizzare con successo la salicina, ottenendo i componenti glucosio e alcol salicilico. Riuscì poi ad ossidare con successo quest'ultimo in acido carbossilico, il noto acido salicilico. Si trattò di un'enorme svolta nella ricerca sull'aspirina. Nel 1852, il chimico francese Charles Gerhardt introdusse per la prima volta un gruppo acetile nel gruppo idrossile della molecola dell'acido salicilico, diventando la prima persona nella storia a sintetizzare l'acido acetilsalicilico (aspirina), ma abbandonò le ricerche successive a causa dell'instabilità del prodotto.

Figura 2 Il processo di scoperta dell'aspirina

Nella lunga storia della scoperta dell'aspirina, va menzionato anche uno scienziato di nome Hermann Kolbe. Fu il primo a usare il termine "sintesi" per riferirsi alla sintesi organica in senso moderno. Nel 1859 propose la reazione di Kolbe-Schmidt per la sintesi dell'acido salicilico mediante la reazione di carbossilazione del fenolo sodico e dell'anidride carbonica in condizioni di alta temperatura e pressione. Può essere ampiamente utilizzato nella produzione di acido salicilico. Una volta inventato, l'acido salicilico non è diventato subito la panacea che si pensava, soprattutto perché ha molti effetti collaterali, come cattivo odore, irritazione della mucosa digestiva, vomito e in alcuni pazienti può addirittura sviluppare ulcere gastrointestinali. All'epoca, la giovane azienda Bayer cercò di modificare la struttura dell'acido salicilico nel tentativo di ridurne l'effetto irritante sull'organismo. Nonostante avesse ottenuto numerosi brevetti correlati, la vera svolta arrivò nel 1897, quando Felix Hoffmann, un giovane chimico organico del laboratorio Bayer, sintetizzò l'acido acetilsalicilico e riuscì a cristallizzare un prodotto puro per uso medico. Il prodotto modificato di Hoffmann ha risolto il problema dell'irritazione dell'acido salicilico. Due anni dopo, la Bayer superò il test di efficacia clinica dell'acido acetilsalicilico sul dolore, sull'infiammazione e sulla febbre e lo registrò con il nome commerciale "aspirina", utilizzato ancora oggi. Divenne presto un farmaco di successo.

Figura 3 Hermann Kolbe (sinistra) e Felix Hoffmann (destra)

3. La complicata disputa sulla proprietà

Esiste anche una toccante storia ampiamente diffusa sull'invenzione dell'aspirina da parte di Hoffman. Si dice che il padre di Hoffman soffrisse di artrite reumatoide e avesse dovuto assumere acido salicilico per lungo tempo a scopo antinfiammatorio e analgesico. Tuttavia, la terapia farmacologica a lungo termine causò al padre gravi disturbi gastrointestinali. Il filiale Hoffman decise di modificare la struttura dell'acido salicilico e di "ricoprire" la parte acida della molecola, sintetizzando così l'aspirina. Tuttavia, la verità non sembra essere così semplice come la storia che circola. Alla fine del 2000, il medico e storico britannico Walter Sneader ipotizzò che Arthur Eichengrün, allora a capo del gruppo farmaceutico Bayer, fosse il principale inventore dell'aspirina.

Figura 4 Arthur Eichengreen

Dopo molte peripezie, Walter Sneed ottenne l'autorizzazione della Bayer e consultò tutti i file di laboratorio. Alla fine determinò che la sintesi dell'aspirina di Hofmann era stata completata sotto la guida dello scienziato ebreo Arthur Eichengrün. Per essere più precisi, ci riuscì adottando integralmente la strada proposta da Eichengrün. Quando la leggenda secondo cui Hoffmann avrebbe inventato l'aspirina per alleviare il dolore del padre divenne popolare, i nazisti erano già saliti al potere in Germania. L'estremistico partito nazista non volle riconoscere il fatto che l'aspirina fosse stata inventata dagli ebrei, quindi attribuì erroneamente il merito alla testa di Hoffmann. Intorno al 1949, Eichengrün morì poco dopo aver scritto le sue memorie sull'aspirina, e la disputa sulla proprietà dell'aspirina è stata più o meno marchiata con lo stigma del nazismo e della discriminazione razziale. Ma è davvero così? Temo che non possiamo ancora trarre una conclusione definitiva.

4. Sintesi dell'aspirina

Il percorso di sintesi dell'aspirina non è complicato e può essere classificato come una reazione di esterificazione, ovvero il gruppo idrossilico fenolico dell'acido salicilico e dell'anidride acetica perdono una molecola di acido acetico per formare un estere prodotto. La reazione richiede solitamente una piccola quantità di acido come catalizzatore, come acido solforico e acido fosforico. Il meccanismo di reazione può essere descritto approssimativamente come segue: innanzitutto, il gruppo idrossilico fenolico dell'acido salicilico attacca l'anidride acetica attivata dall'acido, quindi rimuove il protone sotto l'azione dello ione radicale acido per formare una struttura emichetale e, infine, con l'aiuto del catalizzatore acido, rimuove una molecola di acido acetico come sottoprodotto e completa il processo di trasferimento protonico per ottenere acido salicilico acetilato. Vale la pena ricordare che i preparati contenenti alte concentrazioni di aspirina hanno spesso un forte odore di aceto. Questo perché l'aspirina si idrolizza in un ambiente umido e si decompone in acido salicilico e acido acetico.

Figura 5 Sintesi e meccanismo di reazione dell'aspirina

5. “Nuovi rami crescono sugli alberi vecchi”

Dopo la sua nascita, l'aspirina divenne rapidamente popolare in tutto il mondo. Tuttavia, nel 1971, con l'avvento di nuovi farmaci antipiretici e analgesici, l'aspirina non era più l'unico farmaco in grado di dominare il mercato. In quel periodo la gente scoprì la sua nuova funzione e l'aspirina inaugurò una nuova "primavera". Con l'approfondimento della ricerca sull'aspirina, negli ultimi anni le persone hanno scoperto alcune nuove applicazioni, come la prevenzione del cancro, la prevenzione e il trattamento del diabete, l'inibizione dell'aggregazione piastrinica, il sollievo della cataratta, ecc. Tuttavia, queste nuove applicazioni necessitano ancora di ulteriori ricerche cliniche prima di poter essere realmente promosse.

Secondo le statistiche, quasi il 70% della popolazione mondiale ha assunto l'aspirina. Tuttavia, "tutti i medicinali sono velenosi" e ci sono ancora molte cose a cui prestare attenzione nell'uso effettivo dell'aspirina. Le persone con costituzione allergica potrebbero manifestare eruzione cutanea, angioedema, asma o altre reazioni allergiche dopo l'assunzione di aspirina. Sebbene l'aspirina sia molto meno irritante per il tratto gastrointestinale rispetto all'acido salicilico, l'uso a lungo termine può comunque causare erosione della mucosa gastrica, sanguinamento e ulcere. Pertanto, è meglio assumere l'aspirina dopo i pasti o contemporaneamente agli antiacidi. I pazienti affetti da ulcere devono utilizzarlo con cautela o non utilizzarlo affatto.

VI. Conclusione

Come ha affermato l'accademico Ding Kuiling dell'Istituto di chimica organica di Shanghai, la chimica di sintesi è la principale forza trainante per la scoperta di nuovi farmaci e la fonte del progresso tecnologico nel settore della produzione farmaceutica. Per molto tempo ancora, i farmaci sintetizzati chimicamente continueranno a essere oggetto di nuove ricerche da parte delle principali aziende farmaceutiche del mondo attuale. Dal suo utilizzo iniziale nel trattamento di mal di testa e febbre ai suoi attuali molteplici e interessanti potenziali valori medici, la ricerca sull'aspirina continuerà. Sembra che questa piccola molecola "leggendaria" non abbia ancora "svelato" tutti i suoi segreti. Ci riserverà nuove sorprese in futuro? Credo che tutti lo aspettino con ansia tanto quanto me.

Riferimenti

[1] Guo Zongru. La popolarità duratura dell'aspirina. Acta Pharmaceutica Sinica, 2015, 50(4): 506-508.

[2] Rinsema, Thijs J. "Cent'anni di aspirina". Storia medica, 1999, 43(4): 502-507.

[3] Desborough, Michael JR e David M. Keeling. "La storia dell'aspirina: dal salice al farmaco miracoloso." Rivista britannica di ematologia, 2017, 177(5): 674-683.

[4] Canzone Zuyi. Nuovi effetti ed effetti collaterali dell'aspirina scoperti negli ultimi anni. Medicina pratica cinese, 2013, 30: 161-162.

[5] Giovanni Battista. Panoramica sulla storia dello sviluppo dell'aspirina. Medicina generale cinese, 2016, 19(26): 3129-3135.