药物被发现的故事
★从错误的实践中发现新药★
美国哈佛大学的一位儿童病理学家,误认为儿童白血病是由于叶酸缺乏所引起,因而用叶酸治疗。经临床观察用叶酸后,病人的病情反而加重。这时启发了医生,若用抗叶酸的物质治疗儿童白血病可能会有效;于是寻找抗叶酸的物质,终于合成了抗代谢药——氨蝶呤( Aminoptirine )经临床应用确有疗效。这是从错误的实践中发现新药的一个实例。
★从老药发现新用途★
酚酞: 20世纪初,匈牙利的一些酒商为谋取暴利,常在名贵的酒中渗入价廉的白酒出售。政府为制止这种不法行为,在出售的酒中加入酚酞( Phenolphthalein );这样在检查所谓的名酒时,只要加硷就知道有无作假(酚酞加入硷后会变色)。这个方法试用后,许多喝酒的人发生腹泻的现象,人们纷纷向政府提出控告。后来酚酞成了泻药。
苯海拉明 : 1947年Gay & Carliner 将苯海拉明( Dramamine )送到John Hopkin 大学的变态反应门诊部,观察它对荨麻疹的作用。有一位患荨麻疹同时又伴有晕车症的孕妇用药后,晕车和荨麻疹都好转。Gay & Carliner发现此情况后,在485个士兵身上试验。1948年11月,这些士兵乘船从纽约出发横度大西洋,证实了苯海拉明的抗晕作用。
金刚胺 : 1968年4 月,一位澳大利亚老太太,患中度的巴金森氏病。她向医生描述三个月前,她每天用100mg的金刚胺( Amantadine )防感冒,她发现自己的僵硬、震颤、运动障碍的症状得到控制。此后金刚胺便用于治疗巴金森氏病。
别嘌醇 : 别嘌醇( Allopurinol )在体内可抑制黄嘌呤酶而阻断尿酸的形成,用于治疗高尿酸血症和痛风病。有人在用别嘌醇治疗癫癎性高尿酸血症的儿童时,发现癫癎发作的频率减少,甚至消失。1986年,Demarco选择了41例各型癫癎病人,发现别嘌醇和其他抗癫间药合用,对强直阵挛性全身发作的控制效果好,他提出别嘌醇可作为治疗癫癎的辅助药物。
★偶然发现的青霉素★
1928年秋天,英国细菌学家 Dr. Alxander Flaming 在英国伦敦的一个条件极差的地下实验室进行细菌培养工作 。一次,他忘记在培养皿上加盖,由于实验室的条件十分潮湿,次日他发现在这个忘记加盖的培养皿上的原菌落外周一圈没有细菌生长,但其最外圈却有茂盛的细菌生长, 这是一种常见的霉菌 ,Flaming将此生长茂盛的细菌移植至另一个培养皿中,发现这些细菌可破坏其他细菌的生长。这个细菌形状像小刷子,用拉丁文Penicillium ( 意即小刷子 ) 将此细菌取名为青霉菌(Penicillium),将青霉菌中能杀死其他细菌的成分称之为青霉素( Penicillin )。
青霉素广泛用于临床是在1942年。1928—1942年Flaming在干什么呢?他是细菌学家,他未能将液体培养基中的青霉素提取出来。
1939年,英国科学家H.W. Florey教授和E.B.Chain医生继续Flaming的工作,将青霉素从青霉菌提纯并用于临床。从此青霉素挽救了千百万人的性命,但是它的发现纯属偶然。
1944年,Flaming 和Florey 因发现和提纯了青霉素而被英王封为爵士。1945年,他们两人和Chain 医生一起被授予科学界所能颁发的最高荣誉,获得了诺贝尔奖金,外加一万英镑由三人分享。Flaming 获得诺贝尔奖金后说:我的唯一成功是没有忽视观察。
Flaming将发现青霉素的经过写了文章,发表于1929年5月英国实验病理杂志上,英国的皇亲国戚鼓励他申请制造青霉素的专利;他函谢了这个建议,他在信中这样写道:为了我自己和我家庭的尊荣富贵,而无形中危害着无数人的生命,我不忍心、、、、、。
★从一滴鼻涕发现溶菌霉★
人体内存在一种天然的溶菌物质,叫溶菌霉,它是人体防卫系统成员之一。溶菌霉的发现说来也是很偶然的。
1928年,Alxander Flaming 发现青霉素后不久,又废寝忘食地进行新的研究。当时正值寒冬,Flaming 得了感冒,不断流清鼻涕,但他不愿休息,坚持做实验。忽然, 一滴清鼻涕落在培养细菌的琼脂平板上,他当时没在意。次日,他发现清鼻涕周围出现了抑菌环。Flaming 立即想到这可能是鼻涕中含有一种未知的杀菌物质。接着他进行了一系列的研究工作,最后发现了人体的分泌物,如唾液、泪液、呼吸道和消化道的分泌物中都含有这种抑菌物质,他把它命名为溶菌霉。
Flaming 以科学的态度对待一件偶然发生的小事,使他又一次获新的发现。
★磺胺的发现★
磺胺是青霉素应用于临床前(1942年)的一种重要的抗感染药物。磺胺又是怎么被发现的呢?埃利希氏在他的研究工作中发现某些染料能选择性地使细菌或原虫染色,因此他推测可以找到一些能被微生物吸收并将之杀死但不损害人体的药物。他在无数次的失败中未放弃此研究,试了许多“偶氮染料”,终于发现了磺胺。
★氮芥如何成为第一个用于治疗白血病的药物?★
1945年第二次世界大战时,英国把芥气用作战争毒剂。一次,在海上运输过程中,把盛有芥气的箱子掉到一个海港中。船上的上司要求水手们将箱子打捞上来,结果接触到芥气的水手都中了毒。经军医检查发现中毒的主要原因是体内白血球下降。后来临床医生用氮芥( Mechlorethamine )治疗白血病取得一定疗效,从此氮芥成了第一个用于治疗白血病的药物
★发现笑气的趣事★
有一种闻之会另人发笑的气体,叫一氧化氮( NO ),又名笑气。
1772年,英国化学家普利斯特发现了一种气体。他制备一瓶这种气体,将燃着的木炭投进去,木炭燃烧得更旺盛。当时普利斯特把它当成氧气,因为氧气有助燃性。与氧气不同的是这种气体稍带“令人愉快”的甜味( 氧气是无味的 ),而且易溶于水( 比氧的溶解度大得多 );当时他无法判断这是什么气体。26年后的1798年,普利斯特的实验室来了一位年轻的实验员戴维。戴维有一种忠于职责的工作作风,凡他制备的气体,他都要亲自“吃几口”,以了解其生理作用。戴维吸了几口这种“氧气”后。奇怪的现象发生了:戴维在实验室里狂笑不已并手舞足蹈,持续很久才平静下来。从此把这个气体取名为笑气。不日,戴维做了拔牙术,疼痛难忍。他想到令人兴奋的笑气,取来吸了几口。他意想不到的觉得疼痛减轻了。戴维的经验不胫而走,笑气很快成为麻醉剂。
★肝素是怎样被发现的?★
众所周知,在血液中流动的血液是不会凝固的,原因很多,但最重要的是因为血中有抗凝物质,其中一种抗凝物质便是肝素。肝素是怎样被发现的呢?
1916年,约翰霍普金大学医学院二年级的学生麦克廉在豪厄尔教授指导下进行科研工作,他们想从人体各种组织或脏器的提取物中寻找具有促进血液凝固的物质。在一天的实验中,他们在肝脏组织的抽提物中找到了促凝物资,但意外地发现了一种新的物资,它就是一种强有力的能对抗血液凝固的物资。当时由于认为此物质存在于肝脏,故取名为肝素。肝脏的希腊文为Heper,故肝素被命名为Heparin,此名一直沿用至今。
1937年,加拿大的查斯发现了人体的许多组织含有肝素,尤其在肺脏,其含量比在肝脏还多。他从动物的肺组织抽提物中分离并纯化了肝素。同年,临床上首次用肝素预防血栓形成获得成功。从此,肝素成为临床上常用的抗凝剂。
★肌松药——筒箭毒硷 的由来★
18世纪,南美洲秘鲁亚马遜流域,土著印第安人狩猎时,常用防己科植物树皮中提取出来的一种物质涂在箭头上;一旦射中野兽,其四肢便麻痹不能动弹,箭毒由此而得名。后来从该树皮中提取出其有效成分——右旋筒箭毒硷( D—Tubocurarine ),用于麻醉时的肌松药。1970年后,由于药源困难及副作用大的问题而逐渐被淘汰。
★局麻药的发现★
药物的发现常常来自生活实践,局麻药的应用就是一个例子。
远在古代,居住于秘鲁的土人发现咀嚼古柯树叶能使人产生舒适、精神充沛、健康的感觉,他们以此作为精神享受的手段沿续了数百年之久。后来,有人发现古柯树叶可使舌部麻木或完全失去知觉,便开始应用含此树叶的唾液置于身体局部进行小的手术。
19世纪末,一位年轻的科学家从古柯树叶中提纯了具有麻醉作用的生物硷,根据古柯树(Coca)之名将此生物硷取名为可卡因(Cocaine ),第一个局麻药便这样问世了。用皮下注射可卡因的方法进行小的手术获的成功。后来,一位名叫奥古斯特-贝尔的医生用可卡因注入到脊髓腔内,发现可获得比皮下注射更为广泛的麻醉范围,从此扩大局麻药的应用。20世纪初,人们仿照可卡因的化学结构成功地合成了普鲁卡因(Procaine),并以其作用强、毒性小的优势迅速取代了可卡因而应用于临床。随后又相继合成了近20种的局麻药,它们都比可卡因具有更多的优点,这样可卡因就被淘汰了。
从古柯树叶到人工合成局麻药这一近展过程的事实,提示我们一个十分重要的问题,那就是如何对待生活实践中出现的各种现象。如果我们能以科学好奇的态度对待这些现象,进行深入细致的调查研究,经过努力一定会发现这些现象的本质。药物的发现和积累与其它科学领域一样往往也按此规律进行。
★奎宁由何而来?★
17世纪,有个西班牙人,钦琼伯爵到南美洲的秘鲁居住,他的夫人安娜随同前去。居住在南美洲的印第安人(或称南美印第安人)都熟悉有一种称之为“生命之树”的树皮,可以治疗疟疾病。他们将树皮磨成粉,倒入水中喝下去,病即消除。
正巧钦琼伯爵的夫人,安娜得了疟疾病。一位漂亮的印第安女孩珠玛侍侯安娜,她们俩成了好朋友,这时珠玛为安娜的病感到不安。于是珠玛将那“生命之树”的树皮粉偷偷放入安娜吃的药中,她希望能治好安娜的病。不料被钦琼伯爵看见,伯爵以为珠玛要杀死他的夫人,便决定处死珠玛。
珠玛没有将真相讲出来,因为她知道讲出这“生命之树”的秘密,她是会被当地的印第安人处死的。她只好准备让钦琼伯爵对她焚烧处死。这时,安娜突然感到病情好转,冲出房门,要求珠玛免于死罪。安娜的病好了,珠玛得救了。当地的人也将此“秘密”告诉了伯爵。伯爵将树皮粉带回欧洲。
后来,瑞典一位著名的科学家Lnnaeus将此树命名为金鸡纳( Cinchona )树,取名于伯爵钦琼( Chinchou ) 和他的夫人安娜( Ana )两人名字的合称。而奎宁( Quinine )之名是从秘鲁文Kina 而来,意即树皮。奎宁成了治疗疟疾的特效药。
★勤于思索和大胆设想的成功者★
——发现乙醚和肝素的成功者
勤于思索和大胆设想常常使人获的意想不到的成功。下面我想写两名大学生分别发现乙醚和肝素的经过:
19世纪初,美国牙科医生维尔斯用笑气(一氧化二氮)做麻醉剂,成功地给不少患者做了牙科手术。但维尔斯在美国波斯顿的一次公开表演时,可能是由于笑气的用量不足的原因,手术没有成功,一群保守的人把维尔斯当骗子赶出了医院。维尔斯有一个学生名叫莫顿,正读医学院二年级,他为老师遭到如此的打击而甚感不平,从此他常思索着如何寻找一个理想的麻醉剂的问题。一个偶然的机会,莫顿在一次化学课里听到化学教授诉说他在做化学实验时不慎误吸了大口氯气的事,当时他为了解毒而吸了一口乙醚,便顿时感到轻松,不久就失去知觉。莫顿听到后感到莫大的兴趣,他大胆设想能否用乙醚作为麻醉剂?后来经过多次的实验,他终于在动物及自己身上成功地证实了乙醚是一个理想的麻醉剂。
众所周知,在血液中流动的血液是不会凝固的,原因很多,但最重要的是因为血中有抗凝物质,其中一种抗凝物质便是肝素。肝素是怎样被发现的呢?
1916年,约翰霍普金大学医学院二年级的学生麦克廉在豪厄尔教授指导下进行科研工作,他们想从人体各种组织或脏器的提取物中寻找具有促进血液凝固的物质。在一天的实验中,他们在肝脏组织的抽提物中找到了促凝物资,但意外地发现了一种新的物资,它就是一种强有力的能对抗血液凝固的物资。当时由于认为此物质存在于肝脏,故取名为肝素。肝脏的希腊文为Heper,故肝素被命名为Heparin,此名一直沿用至今。
1937年,加拿大的查斯发现了人体的许多组织含有肝素,尤其在肺脏,其含量比在肝脏还多。他从动物的肺组织抽提物中分离并纯化了肝素。同年,临床上首次用肝素预防血栓形成获得成功。从此,肝素成为临床上常用的抗凝剂。
乙醚和肝素的发现,在医药史上是两件重要的大事,因为它解决了麻醉和抗凝的问题。乙醚和肝素至今仍为临床常用的药物,发现他们的只不过是两名大学生而已。
大家看完以上的事例能否得到什么启示呢?
陈芷芳写于2003年