Une anesthésie locale consiste à inhiber de façon réversible la propagation des signaux le long des nerfs.
Si cette anesthésie est réalisée au niveau de voies nerveuses spécifiques, elle est susceptible de produire des effets tels que l'analgésie (diminution de la sensation de douleur) et la paralysie (perte de puissance du muscle).
Elle s'oppose à l'anesthésie générale où le patient est endormi.
En 1884, Carl Köller utilise déjà la cocaïne pour l’anesthésie par contact en ophtalmologie et en otorhinolaryngologie. La même année, Richard Hall inaugure son emploi en chirurgie dentaire et William Halsted introduit la technique du « bloc nerveux ».
En le greffant sur d’autres alcaloïdes, comme la quinine ou la morphine, Filehne démontre que c’est le noyau benzoyle de la cocaïne qui est responsable de son activité anesthésique. Mais ces esters benzoïques, tous actifs, restent trop irritants pour être utilisables.
Entrepris sur la base du modèle moléculaire proposé pour la cocaïne par Alfred Einhorn en 1892, les travaux de Gustav Merling à Berlin aboutissent à la commercialisation de la bêta-eucaïne par Schering AG. Mais c’est Richard Willstätter, élève d’Einhorn, qui, en 1898, élucide définitivement la structure de la cocaïne, qu’il synthétise en 1901. La fonction phénolique liée à une fonction carboxylique estérifiée s’étant révélée essentielle, Paul Ehrlich met alors au point l’orthoforme puis le néo-orthoforme, auxquels leur fonction phénolique prête aussi une action antiseptique. En 1902, E. Ritsert, cherchant à sa benzocaïne (Anesthésine) des dérivés plus solubles, parvient à la Nirvanine, immédiatement rendue obsolète par l’arrivée de nouvelles molécules.
En effet, dès l’année suivante, Ernest Fourneau, directeur des recherches chez Poulenc frères, revenant d’Allemagne où il a travaillé avec Willstätter, synthétise la Stovaïne, premier substitut non irritant de la cocaïne en anesthésie locale. Un an plus tard, les laboratoires Hoechst commercialisent la Novocaïne synthétisée par Einhorn et qui sera pendant des décennies le principal des anesthésiques locaux.
Parallèlement à ces découvertes, des étapes essentielles dans le développement de l’anesthésie locale ont été franchies. Elles ont abouti aux techniques d’anesthésie locorégionale.
A la suite des travaux de l’Allemand Heinrich Braun, puis des Anglais George Oliver et Edward Sharpey-Schafer en 1894, et enfin des Américains John Jacob Abel et Albert Cornelius Crawford en 1898, l’adrénaline est introduite en anesthésie locale comme vasoconstricteur pour ralentir l’élimination du médicament, et compléter ainsi les effets du garrottage, pratiqué par James Leonard Corning dès 1885.
Mais l’adrénaline reste insuffisamment efficace et le garrottage n’est utilisable que sur les territoires facilement accessibles. S’appuyant sur les observations faites par Edward Feinberg en 1886, et que François-Franck a reprises en 1887 pour établir que « le contact direct d’une solution de cocaïne avec un tronc nerveux détermine l’abolition des propriétés fonctionnelles de ce nerf », Corning et Oberst inaugurent alors la technique de l’anesthésie locorégionale : au lieu d’agir dans la région concernée, ils opèrent sur le nerf correspondant. Enfin, les Français Jean Anasthase Sicard et Fernand Cathelin mettent au point, en 1901, l’anesthésie péridurale en injectant le médicament dans le liquide céphalorachidien.