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用炸药治心脏病,究竟是谁想出来的?

已有 4735 次阅读 2019-7-10 09:40 |系统分类:科研笔记

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用炸药治心脏病,究竟是谁想出来的?




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国内心脏病发作想到的是“速效救心丸”。

同一情况,国外想到的可能是原本当“炸药”的硝酸甘油。

那么,用"炸药"治疗心脏病,究竟是谁想出来的?

如果到了紧急关头,我们是否真的能用好这个神药呢?


用炸药治心脏病,究竟是谁想出来的?




一说到硝酸甘油,很多人第一反应就会想到诺贝尔。

但其实它并非诺贝尔发明的,而他本人也很坦然地承认这点。


而它最初的发明者是意大利化学家阿斯卡尼奥·索布雷洛(Ascanio Sobrero)。

与诺贝尔靠炸药发家致富不同,索布雷洛将硝酸甘油视为恶魔般的存在。


但这也不能怪他抓不住发财的机会,因为发现硝酸甘油的过程太惨痛了。



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阿斯卡尼奥·索布雷洛


一次化学实验中,他错把甘油加入了混有浓硝酸和浓硫酸的溶液中。

不曾想,在搅拌的过程中突然间发出了一声爆炸的巨响。


刹那间,实验室变得一片狼藉,许多器皿被炸得面目全非。

索布雷洛本人也被突如其来的爆炸炸飞了几里开外。


万幸的是,他的身体只是受了皮肉之伤,不久便痊愈了。



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学化学的朋友就知道,做实验时出现各种意外是免不了的。

有时找出事故的原因,说不定还能开展出新的研究天地。


索布雷洛怎么都想不通为什么突然发生爆炸?

靠着打破砂锅问到底的韧性,他决定重复进行之前的操作。


虽说这次他已经事前做好了防护的工作。但震耳欲聋的爆炸声还是把他吓个不轻。



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反复研究后,他发现了引起爆炸的物质正是硝酸甘油。

一种只需将甘油加入硝酸和硫酸中就能轻易获得的物质。


同时,他也发现硝酸甘油的性质极其不稳定,脾气坏极了。

不仅很难控制,还极容易引爆,堪比真·不定时炸弹。


所以,他在论文和私人信件中极力强调它的危险性,让大家不要接触它。

当然,后来成为他的学生的诺贝尔,也屡次收到过劝告。


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诺贝尔


可从小就对炸药痴迷的诺贝尔,对硝酸甘油产生了强烈的兴趣。

他不顾劝阻,整天泡在实验室研究怎样才能驾驭硝酸甘油。


后来,便有了我们从小就听过的关于诺贝尔发明炸药的过程。

有人说诺贝尔是因为觉得名声太差了,才设立了诺奖来改善公众形象。

不过诺贝尔始终认为发明炸药就是为了和平,只是事与愿违了。

到了晚年的时候,他不幸患上了心绞痛。



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心绞痛

但他怎么也没想到,自己一生与之打交道的硝酸甘油其实能救自己。

当医生提出服用硝酸甘油进行治疗时,他始终是拒绝的。

最后,他于1896年突然发病逝世,享年63岁。


实际上,19世纪中期英国医生布伦顿就发现了名为亚硝酸戊酯的物质。

它缓解心绞痛并降低血压,但其效果有限且不易保存。


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硝酸甘油的球棍模型


而另一位英国医生威廉•梅瑞尔(William Murrell)于1878年正式提出硝酸甘油能治疗心绞痛。

一次他准备诊断病人时,他的舌头不经意地舔到了装硝酸甘油的软化塞子。

没过一会儿,他感到了自己面部潮红,血压下降,还产生了晕厥。

等恢复正常、排除其他可能后,他想起了此前听过民间用硝酸甘油降血压的说法。

他拿自己当“小白鼠”试了几次后,发现稀释后的硝酸甘油对身体没有很大影响。

因此,他决定进行试验,测量其他人对舔食硝酸甘油后的反应。


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威廉•梅瑞尔(William Murrell)

该试验一共有35名患者同意参与。他们分别是12名男性和23名女性,年龄12至58岁。

每人服用硝酸甘油后出现,都类似于梅瑞尔的症状,并极大缓解了心绞痛。

在这之后,梅瑞尔便大胆地尝试使用低浓度的硝酸甘油来治疗他的患者。

看到效果还不错,梅瑞尔将大量临床试验撰写成论文,并于1879年在《 柳叶刀 》杂志上发表。


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恰逢当时欧洲国家顺势疗法盛行,很快这种治疗被广泛使用。

尽管临床试验证明是有效的,但没有任何人能将说清楚它的作用机制究竟是什么。


直到一个多世纪后,三位美国科学家才发现了硝酸甘油主要的作用机制是产生一氧化氮。

到了2002年,科学家才发现实现两者转化的酶是线粒体醛脱氢酶(ALDH2)。


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因发现硝酸甘油繁的主要作用机制而获得诺奖的三位科学家


实际上,心绞痛又称为狭心症(Angina pectoris)是心肌缺血引起的胸痛,一般是由冠状动脉阻塞或痉挛所导致。

冠状动脉疾病是心血管的动脉粥样硬化,为心绞痛的主要原因。

而心绞痛也是冠心病最常见的一种表现。

当心肌缺乏血液供应时,患者会感到胸前有压迫感。

临床上心绞痛可分为稳定性、不稳定性和变异性三种。


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无论是何种心绞痛,发作时最重要的治疗方法是要改善心肌缺血、缓解疼痛症状。

打个不恰当地比喻,就是当我们的道路变窄了,得想办法重新疏通。

而用于药物的硝酸甘油正是发挥这样疏通血管的作用。

首先,它能释放一氧化氮(NO),激活鸟苷酸环化酶,使平滑肌和其他组织内的环鸟苷酸(cGMP)增多,导致肌球蛋白轻链去磷酸化,调节平滑肌收缩状态,引起血管扩张。

这样使血管平滑肌松弛。有利于血液循环,对心血管系统产生益处。


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其次,硝酸甘油扩张动静脉血管床,主要以扩张静脉为主。


动静脉扩张使心肌耗氧量减少,缓解心绞痛。此外,它对心外膜冠状动脉分支也有扩张作用。


这也是为什么硝酸甘油能治疗冠状动脉狭窄引起的心绞痛瞬时起效。

我们也就不难理解很多人一心脏病发就服用硝酸甘油了。


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不过我们要明确一点,硝酸甘油顶多是用来救急的。

它并不适合用来长期服用救命。当症状缓解后,还要到医院进行后续的检查、治疗。


有研究指出,人类在长期接触后会对硝酸甘油产生一定的依赖性。

相传在19世纪,英国一家炸药厂的多个工人就疑似“上瘾”了。

他们平时干活都没事,但周末放假休息时就有心脏病。

甚至有几个工人突然在家里猝死了。



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相关机构也立即派人前往工厂展开细致的调查。

结果发现,他们很可能是习惯了吸入硝酸甘油尘粒。


一旦离开工作场合,工人就会产生不适,才有了“周末心脏病发作”的蹊跷情况。

而原本可能有冠心病的人,则是因为突然失去药物来源而身亡。因此,硝酸甘油化身为“救命药”并非万无一失。

对硝酸甘油来说,无论是炸药还是救命药,都是意外发现的。

如今拿它来杀人抑或是救人,则取决于人类的一念之间了。

*参考资料

Nitroglycerin.Wikipedia on 25 June 2019, at 18:31 (UTC).

Icilio Guareschi(1913年).“Ascanio Sobrero nel centenario della sua nascita”

Alfred Nobel.Wikipedia on 3 July 2019, at 00:46 (UTC).

William Murrell.wikipedia.on 9 June 2019, at 19:07 (UTC).

W. BRUCE FYE. Nitroglycerin: a homeopathic remedy[J]. Circulation,1986,73(1).

雅德.揭开硝酸甘油作用机制的秘密[J].国外医学情报,2003(03):19.

杨清霞,王伶,刘富强.硝酸甘油的药理作用及临床应用[J].药品评价,2006(03):214-216.

Happy Birthday, Dynamite: Interesting Facts About the Explosive Material

By Tia Ghose, Senior Writer | May 7, 2017 07:42am ET





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