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Mycek et al., 2000

코카인 아메리카 대륙의 가장 오래된 문명인 페루 잉카제국에서 코카(coca)를 사용한 기록이 최근에 알려졌다. 코카인(cocaine)은 볼리비아, 페루, 콜롬비아 등지의 안데스산맥 고지대에서 자생하는 코카나무의 잎에서 추출한 알칼로이드로써, 중추신경을 자극하여 쾌감을 일으키는 천연 마약이다(중추신경 흥분제).

볼리비아와 페루의 안데스 지역은 연간 강우량이 2,540 mm, 고도는 600~2400 m 로 작물을 재배하기에 부적합하지만, 코카나무가 자생하는데 적합한 환경이다.  

16세기 코카잎은 문화의 중요한 부분이었다: 초기에는 주로 종교의식에 사용되었으며 화폐로 취급되기도 하였다. 스페인은 이 관습을 받아들여 금을 캐고 운송하는 원주민 노동자들에게 코카잎을 지급하였는데 당시 코카 잎은 식욕을 감퇴시키는 반면, 근력과 지구력을 향상시키는 것으로 인식되었다.

19세기 후반에 이르러 코카잎은 유럽인들의 관심을 끌게 되었다: 프랑스 화학자 Angelo Mariani는 일반 대중에게 코카잎을 간접적으로 소개(코카정제-과자, 코카 차, 코카 와인 등)함으로써 많은 부와 명성을 얻게 되었다. 이는 미국인들이 코카 콜라를 마시게 된 계기가 되었다. 코카잎의 추출물은 용기를 북돋았으며, 피로 회복과 함께 기분을 좋게 하였다. 1885년 Parke-Davis 제약회사는 코카인을 배부르게 할 수도, 말주변이 없는 사람을 웅변가로 만들 수 있다고 광고하면서 “wonder drug” (경이로운 약)이라고 불렀다.

미국에서는 1887년부터 1914년까지 46개 주에서 코카인의 사용과 유통을 규제하는 법안이 통과되었다. 1906년 순수식품 및 약물에 대한 법(Pure Food and Drug Act)이 통과 될 때까지 코카인은 신경강화제, 특허약, 가정상비약으로 사용되었다. 1914년 Harrison Act(아편과 그 유도체의 수입과 판매에 세금을 부과한 법)에 의해 구매가 어려워 가격이 상승하였다.

1930년대에 값싸고 구하기 쉬운 암페타민의 출현으로 코카인 사용이 줄어들었다. 1960년대 말 암페타민의 구입이 어려워 코카인의 사용이 다시 늘어났으며, 1969년 이후 30년 동안 코카인의 사용은 증가하였다. 1980년대 코카인을 소다와 섞은 후 건조시켜 피울 수 있게 만든 크랙(crack) 코카인이 등장하였다.

코카인의 용도 최면효과와 피로회복제 코카잎을 씹으면 잎 속의 알칼로이드가 구강의 점막으로 흡수되어 신경을 자극한다. 코카잎을 씹으면 잎 속의 알칼로이드가 구강의 점막으로 흡수되어 신경을 자극한다. 역사적으로 고대 잉카제국에서 제사장들은 종교 의식 중 최면효과를 내기 위해서, 서민들은 일상의 배고픔과 피로감을 잊기 위해 사용하였다.

의료용 진통제 코카잎은1532년경 스페인이 잉카제국을 침공할 때 유럽으로 전해졌으며 1800년대 중반에 코카인 성분이 분리되었다. 1873년에 코카인은 의료용 진통제로써 처음 사용되었다: 1884년 외과의사인 할스테드(W. S. Halsted) 는 초기에 눈 외과수술과 치과에서 국소마취제로 사용하였다. 그 후 오용의 가능성이 밝혀짐에 따라 프로카인과 같은 대체 약물이 개발되었다. 

정신병 치료 Sigmund Freud는 코카인을 모르핀 중독의 치료를 위해 사용하였으며, 안전한 ‘흥분제’ 라고 극찬하였다. 이후 ‘코카인 정신병’(cocaine psychosis)이 발현됨에 따라 정신질환 치료에 코카인의 사용을 반대하였다.

코카인 제조 남미 일대에서 재배된 코카잎은 농부가 직접 잎사귀를 가공하여 코카 페이스트(반죽)를 만들고 이를 정제하여 코카인을 제조하기도 한다. 그러나, 대부분의 코카잎은 정글 내 밀제조 시설로 운반되어 그곳에서 은밀히 코카인 추출작업이 이루어지고 있다. 미국과 유럽에서는 엄밀한 규제 하에 코카인을 정식 생산하여 국소용 마취제 또는 연구용으로 사용하고 있다.

코카인의 종류 코카 반죽(coca paste) 프리베이스(freebase) 코카인 흡연을 원하는 일부 미국인 사용자들이 에테르 같은 휘발성 유기용매로 추출하여 제조한 것으로써 염산 코카인과 달리 가열할 수 있고 증기는 흡입할 수 있다.

염산 코카인(cocaine hydrochloride) 코카 반죽을 이용하여 물에 쉽게 녹는 염으로 가공한 것으로써 매우 안정적이기 때문에 가열하여 흡입용 증기를 만들 수 없다. 미세한 백색 분말로 특징적인 냄새가 난다.

크랙(crack) 크랙은 새로운 형태의 코카인으로 1981년 캘리포니아에서 처음 만들어진 이후 유럽으로 전파되었다. 코카인과 탄산나트륨 등을 물에 희석하여 가열한 다음 냉각시켜 추출하는 백색 결정체로써, 크랙이라는 말은 결정이 만들어 질 때 생기는 소리에서 유래되었다.

약효는 코카인보다 몇 배나 강하고 중독성이 높지만 1g의 코카인에서 6회 분량의 크랙이 만들어 지기 때문에 비교적 값이 코카인의 1/10정도로 낮다. 크랙은 주로 베이지색의 작은 덩어리이지만 정제형태도 있다. 결정체를 유리관에 넣어 가열, 기포화시켜 흡입한다.

Dopamine Transporter GABA neuron

DA transporter Blockade of Reuptake GABA neuron

Activation of AC/cAMP/PKA Signaling Cascades DA transporter Gs protein GABA neuron Activation of AC/cAMP/PKA Signaling Cascades

Glu CPu DA Glu Glu CPu CPu DA DA 도파민의 증가에 의한 보상감은 글루타메이트의 증가를 통해 사용자로 하여금 갈망을 일으키게 한다. 이것이 의존성을 증가시켜 중독에 이르게 하는 원리이다. Normal Glu 정상 행동 Normal CPu DA mGluRI은 1,5으로 되어있고, 이는 Gq로 되어있는데.. 여기에는 AMPA receptor가 있고, channel로 되어있고… DAG로 PKC라든지, ER로 인해 칼슘에 dependent하게 PKC, CaMKII로 인해서 pGluR1(S831)이 인산화되고 S845는 PKA 등은 아직 테스트 해 보진 않았지만, 이런 것들이 candidate로 작용하지 않을까 생각합니다. 또한 PP2B도 여기에 involve되서 이 과정을 조절하는 것 같습니다. 지금까지 결과를 설명해 보면, 이것이 MSN, membrane..이고.. Acute Glu Glu Chronic CPu 보상감 Reward CPu 갈망 Craving DA DA

SNc GPa CPu SMC Thal luR5 GABA GABA Glu DA mGluRI은 1,5으로 되어있고, 이는 Gq로 되어있는데.. 여기에는 AMPA receptor가 있고, channel로 되어있고… DAG로 PKC라든지, ER로 인해 칼슘에 dependent하게 PKC, CaMKII로 인해서 pGluR1(S831)이 인산화되고 S845는 PKA 등은 아직 테스트 해 보진 않았지만, 이런 것들이 candidate로 작용하지 않을까 생각합니다. 또한 PP2B도 여기에 involve되서 이 과정을 조절하는 것 같습니다. 지금까지 결과를 설명해 보면, 이것이 MSN, membrane..이고..

코카인의 작용: 요약 코카인은 카테콜아민(도파민, 노르-, 에피네프린)이 시냅스 전 뉴런으로 재흡수가 되는 것을 차단함으로써 신경전달물질의 효과를 연장시켜 중추신경의 흥분을 일으킨다. 코카인이 행동에 미치는 효과는 도파민, 세로토닌, GABA, 글루타메이트를 포함하는 많은 신경전달물질의 상호작용에 의해서 일어난다. 도파민의 재흡수만 차단하는 약물은 코카인과 같은 행동 효과를 보이지 않으며, 코카인의 의존성을 치료할 수도 없다.

사용자는 초기에는 도파민 농도의 증가로 강렬한 도취감을 느끼지만 계속적으로 사용할 때는 도파민 농도의 감소로 우울증 또는 약에 대한 갈망을 일으켜 중독에 이르게 한다. 말초신경에서는 Na+의 유입을 억제하여 국소마취 효과를 나타낸다. 교감신경 말단에서는 노르에피네프린의 재흡수를 억제하여 혈관의 수축작용(vasoconstriction)을 일으킨다.

코카인의 체내흡수와 대사 코카잎을 씹거나 빨면 점막을 통해 코카인이 천천히 흡수된다. 기분전환 목적으로 가장 흔하게 쓰이는 방법으로 비강 흡입보다 혈액 내 농도가 현저하게 낮다. 정맥으로 약물을 투여하면 많은 양의 코카인이 뇌에 도달한다. 이로 인해 빠르고 강력한 효과를 나타내지만 지속시간은 짧다. 주로 강박성 중독자들이 즐겨 쓰는 방법이다.

중독자들은 주사바늘을 쓰지 않으며 효과도 정맥주사보다 다소 빨리 나타나는 크랙을 선호한다: 폐는 흡수면적이 넓고 폐에서 뇌까지 혈액의 순환이 대단히 빠르기 때문이다. 최대 효과는 코카인 분말을 비강 내로 흡입할 때 15~20 분 후에 나타나며, 1~1.5시간 이내에 사라진다. 경구 및 비강 흡입의 경우, 생체 이용률이 60∼80%, 흡연의 경우 70%로 비교적 높다. 최고혈중농도 도달시간은 경구투여 50∼90분, 비강 흡입 60∼120분, 흡연 3분으로 빠른 효과를 나타내며 반감기는 약 1시간 정도이다.

코카인의 부작용 벌레들이 피부를 기어 다니는 느낌의 환각 현상이 일어난다. 과도한 양을 흡입하면 맥박이 빨라지고 호흡이 불규칙해지며 열과 함께 경련이 일어나고 심하면 호흡곤란으로 사망하기도 한다. 급성독성 심각한 중추신경계 흥분을 초래하며 경련으로 진행되어 호흡 또는 심장박동이 정지될 수 있다. 또한 코카인은 미주신경의 심장박동 조절을 막아 심실 세동이라고 불리는 혼란스러운 심장 리듬 상태를 일으킬 수 있다.

만성독성 정기적으로 코카인을 비강 흡입하는 경우, 중독자는 만성 염증과 함께 콧물, 식욕이 감소되는 경향이 있다. 중독자는 투여량이 증가함에 따라 흥분상태, 불안, 편집증상이 일어난다. 심한 경우 현실감을 잃어버린 채 환청에 시달리기도 한다. 상습적인 코카인 사용은 심장근 자체의 손상을 일으킬 수 있다.

잠재적 의존성 코카인은 확실한 강화약물이며 신체적, 심리적 의존성을 일으켜 중독에 이르게 한다. SA 실험에서 동물들은 생명이 끊어질 때까지 코카인을 투여 받는다. 생식작용 동물실험 결과 코카인은 태반으로 공급되는 혈액을 제한하여 신생아의 체중과 신장이 평균 이하로 만든다. 임신 중에 코카인의 사용은 자연 유산과 태반 파열의 위험을 크게 증가시킨다.

피부괴사 가축에서 기생충 등을 제거하기 위해 사용되는 약물 '레바미졸(levamisole)’과 같은 성분이 코카인 제조과정에 포함된다. 사람이 이 성분을 섭취하면 미세혈관에서 염증을 일으키는 원인이 되며, 피부가 썩기 시작하는 증상까지 나타난다. 2011년 미국 마약단속국에 압수된 코카인의 82%는 레바미졸이 혼입되어 있었다는 보고가 있다.

코카인 생산 현황

세계 주요 코카잎 생산량 (추정) 전세계 코카 재배면적 추이

코카잎은 코카인의 주원료로써 주로 남아메리카 지역의 콜롬비아, 페루, 볼리비아에서 생산된다 코카잎은 코카인의 주원료로써 주로 남아메리카 지역의 콜롬비아, 페루, 볼리비아에서 생산된다. 코카인의 연간 생산량은 약 800~1.000톤으로 추산되고 있다: 2008년 전 세계 코카 재배 면적의 경우 콜롬비아 48%, 페루 33%, 볼리비아 18% 차지한다. 코카잎의 재배 면적은 2000년(221,300헥타르)을 정점으로 2004년(158,000헥타르)까지 지속적으로 감소하다가 최근 콜롬비아의 경작 면적 증가로 인하여 완만한 증가 추세를 보이고 있다.

주로 중미지역을 거쳐 북미지역과 유럽지역으로 밀수되어 소비되고 있으며, 생산지에서 자체적으로 유통되어 소비되기도 한다. 유럽은 미주지역 다음으로 코카인 소비가 많은 곳으로, 1980년대 후반 미국의 코카인 수요가 최고조에 달한 이후, 콜럼비아 마약조직이 유럽시장을 공략함에 따라 코카인 소비가 급격히 확산되었다. 전 세계 코카인 압수량은 2007년 711톤으로 이 가운데 88%는 북미지역을 비롯한 미주지역, 11%는 유럽에서 압수되었다.

코카인의 유통경로 남미에서 생산된 코카인은 크게 두 가지 경로를 통해 유통된다: 하나는 멕시코를 경유하여 북미지역으로 밀반입 되는 경로이고, 다른 하나는 서인도 제도 및 서아프리카 지역을 경유하여 유럽으로 밀반입되는 경로이다. 특히 멕시코는 북미로 유입되는 코카인의 주요한 경로로 이용되며, 미국에서 소비되는 코카인의 대부분이 멕시코를 경유하여 유입된 콜럼비아산 코카인으로 분석되고 있다.

코카인의 치료 코카인의 과량투여는 치명적일 수 있으며 과도한 코카인 사용으로 인한 위급 상황에 대처하기 위해 의학적 치료법이 개발되었다. 프로프라노롤(propranolol)과 같은 베타 아드레날린 차단제는 급속하게 진행되는 심장박동 이상이나 고혈압을 치료하는 데 사용되는 약물이다. 할로페리돌(Haldol; 상품명)로 정신질환 증상을 통제하며, 발작이 발생하는 경우 정맥주사 다이아제팜(Valium; 상품명)으로 조절할 수 있다.

그러나, 아직까지 어떠한 약물도 코카인 치료용으로 승인을 받지 못했다 그러나, 아직까지 어떠한 약물도 코카인 치료용으로 승인을 받지 못했다. 1990년 이후 효과적인 코카인 치료제 개발에 실패에 따라 대체 접근방법으로 약물치료 기간에 행동, 정신 사회적인 치료가 이루어질 수 있는 기회를 제공하는 것을 선호하게 되었다.

Contingency contract 접근 방법은 행동이 환경영향에 의해 조절될 수 있음을 강조한 것으로 코카인의 소변 검출 유무에 따라 보상이 이루어지는 방법이다. 또 다른 행동전략으로 환자들로 하여금 지속적인 약물사용을 일으키는 행동을 찾아내고 이를 변화시키는 재발방지(relapse prevention) 방법이 있다: 대인정신치료보다 효과적이며 치료 후에도 1년간 효과가 지속된다.