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Procaine的发现及酯类居麻药的发展过程，提供了从剖析天然产物分子结构进行药物化学研究的一个经典例证。对可卡因的结构改造中发现：苯甲酸酯在Cocaine的局部麻醉作用中占有重要地位。合成 了一系列氨基苯甲酸酰胺酯和氨代烷基酯，最终发现了Procaine。
Procaine易水解失效，为了克服这一缺点，提高酯基的稳定性，对苯环、酯键、侧链进行改造获得一系列酯类局麻药。
在Procaine 的苯环上以其他取代基取代时，可因空间位阻而使酯基水解减慢，因而使局部麻醉作用增强，如氯普鲁卡因的局麻作用比Procaine强2倍 毒性小约1/3。苯环上的氨基引入烷基，可增强局部麻醉作用，如丁卡因的局部麻醉作用比普鲁卡因强10倍。
在Procaine侧链上引入甲基，因空间位阻作用使酯键不易水解，故使麻醉作用延长，如海克卡因和美普卡因等。