毒药顶流砒霜中所含的元素,也被拿来治病

原点阅读 2022/11/26 19:11:04 责编:远生

1815 年,拿破仑・波拿巴(Napoleone Buonaparte,1769—1821)从流放地厄尔巴岛潜回法国。哪知在远征埃及时就跟随他的老部下、著名数学家让 - 巴普蒂斯・约瑟夫・傅里叶(Jean-Baptiste Joseph Fourier,1768—1830)却反对他东山再起,愤怒的拿破仑派人把傅里叶抓来,痛骂了一顿,但仍任命他为罗讷省行政主官(prefect of the Rhone),年薪 6000 法郎。

不过,傅里叶从来没领到过这份薪水,因为短短两个月后,兵败滑铁卢而心灰意冷的拿破仑接受了被流放的命运,六年后,拿破仑死于南大西洋上英属东印度公司控制的圣赫勒拿岛。有研究称其死于砷中毒。

自古以来,砷作为毒药被人们熟知。在砷的化学检测手段还未出现之前,称得上是一种“完美毒药”。

白砷(砒霜,三氧化二砷)是没有味道的,其溶于水后也只会让水变得稍微有点甜,砷中毒的症状很容易被忽略,并与其他病症混淆,如腹泻、呕吐等,所以也曾被称为“白色霍乱”。

三硫化砷(arsenic trisulfifide)是一种黄色矿石,自古以来就被用作颜料。

三硫化砷 结构式 图源:化工百科

另一种色素是二硫化二砷,用于染发。三氧化二砷是第一种用于药用的砷化合物,它最初是在 5000 年前作为铜冶炼的副产品而获得的。虽然帕拉塞尔苏斯认为它在治疗癌症、溃疡和伤口方面都是有效的,但他警告说,砷的毒性太大。

工业革命对各类金属的需求大幅上涨,而副产品三氧化二砷的产量也节节攀高。不少企业将这些廉价砷制成老鼠药、除虫药等产品获利。砷如此易得,导致砷投毒案件剧增。它作为毒药被冠以“继承人粉末”的称号。

1832 年,一个嫌犯被指控在咖啡里放砷毒害自己的祖父。由于涉及财产数额较大,法庭请著名的科学家迈克尔・法拉第(Michael Faraday,1791—1867)分析受害者的胃内容物和咖啡残渣。法拉第在 1830—1851 年担任伍利奇皇家军事学院的化学教授,学院就在案发地附近。

法拉第当时正全神贯注于电磁学研究,他把任务交给了助手詹姆斯・马什(James Marsh,1794—1846)。马什在伍利奇皇家军火库工作,于 1830—1846 年兼职法拉第的助手,深得法拉第信任。

1830 年,马什开发了用于迫击炮的螺旋时间引信和冲击管。于是,马什被检方征召。他将可疑样品与硫化氢和盐酸混合进行标准试验,得到了黄色的三硫化砷,说明样本含有砷。不过,当马什向陪审团出示这些三硫化砷时,它们因放置一段时间已经变质,最终嫌犯被无罪释放。

马什对此很恼火,为此他想出了一个更好的测试方法,将含有砷的样品与硫酸和锌混合,产生砷化氢气体。气体被加热后,分解成单质砷,当它遇到低温的表面时,会呈现出一个银黑的沉积物。这一检测方法的灵敏度达到 0.02 毫克。

1836 年,马什在《爱丁堡哲学杂志》发表了这种测试方法。马什检测法为砷中毒提供了坚实的法医学技术支撑。不过,砷投毒案件数量并未下降,直到英国政府决定对砷类化学品进行管制。

1834 年,德国化学家罗伯特・威廉・本生(Robert Wilhelm Bunsen,1811—1899)系统地研究了砷酸盐和亚砷酸盐,他发现三氧化二铁可以与砷结合成亚砷酸铁,形成既不溶于水也不溶于体液的化合物,于是认为水合三氧化二铁可以作为砷中毒的解毒剂。

很早以前,砷就成为一种药物制剂,其中最著名的是托马斯・福勒(ThomasFowler,1736—1801)发明的福勒溶液(Fowler′s solution)。

福勒是一名英国医生,他在 1786 年报道了砷在治疗疟疾、发热和周期性头痛方面的作用。他在林肯郡流行的一种含砷的“无味的疟疾滴剂”基础上,发明了以自己名字命名的含有 1% 的亚砷酸钾溶液。

1865 年,柏林医生利绍尔(Lissauer)使用福勒溶液,改善了一名患有急性白血病的年轻妇女的病情。从此,福勒溶液开始在白血病治疗中使用,这种情形持续到 20 世纪 40 年代,第一种细胞毒性药物问世后。

1858 年,探索了中非大部分地区的苏格兰医生、传教士戴维・利文斯通(David Livingstone,1813—1873)推荐使用福勒溶液治疗昏睡病(由舌蝇传播的锥虫寄生虫病,也称锥虫病)症状。

在整个 19 世纪,福勒溶液被广泛认为是治疗疟疾、皮肤病、舞蹈病、水肿、狂犬病和腺体阻塞的良药。即使在 20 世纪 40 年代,福勒溶液也成为治疗恶性贫血的补药。

1851 年,当时的奥匈帝国有一桩中毒诉讼案,引发关于“噬毒癖”的争议。一位瑞士医生、博物学家约翰・雅各布・冯・楚迪(Johann Jakob von Tschudi,1818—1889)在《维也纳医学杂志》就此事发表了一篇文章。他在文中介绍了施蒂利亚地区(今天属于奥地利)的食砷者,他们多年以来一直坚持着摄入小剂量的砷,似乎把这种毒物当成了保健品。他们的目的要么是获得一个滋润的肤色和健康的外表,要么是为了适应高海拔山区对身体的影响。

砷的单质形态毒性较低,人体不易吸收。但三氧化二砷对大鼠的口服半数致死量只有 14.6 毫克 / 千克。对一个体重为 50 千克的成年人来说,0.1 克足以致命。所以,食砷者们立刻引起了科学界的关注。特别是一些英国学者,纷纷质疑食砷者的真实性。经过十年左右的争议和持续研究,科学界大体认可了这群特殊食砷者的存在。

有了食砷者做宣传广告,砷成为一种流行的美容产品,不少公司推出了含砷化妆品,如含砷香皂等。当时流行多款美肤砷片(arsenic complexion wafers)产品,服用者可以小剂量服用,以期通过摄入砷而达到美白的目的,如西姆斯医生的美肤砷片(Dr. Simms′ Arsenic Complexion Wafers)和坎贝尔医生的美肤砷片(Dr. Campbell′s Arsenic Complexion Wafers)。

在 19 世纪的泛滥专利药物中,通常都会加入砷。砷和汞都可以用来治疗梅毒。还有的将砷与铁混合用于心脏病治疗。德国科学家保罗・埃尔利希(PaulEhrlich,1854—1915)于 1910 年发现了洒尔佛散(Salvarsan,又称砷凡钠明,arsphenamine),用于治疗梅毒,被称为“神奇子弹”。

保罗・埃尔利希

直到 20 世纪 90 年代,一些有机砷仍被用于肠道寄生虫感染,但因其显示出致癌作用,美国、欧洲和其他地方的砷制剂都已被撤销。

20 世纪 80 年代,张亭栋等人报道,静脉注射砷制剂可以缓解急性早幼粒细胞白血病病人的病情。2001 年,美国食品药品监督管理局(Food and DrugAdministration,FDA)批准了一种在早幼粒细胞白血病中注射福勒溶液的专利配方。2003 年,三氧化二砷(Trisenox®)被重新用于治疗特定的血液恶性肿瘤。

文源:《新药史话:从万能药到生命科学前沿》
作者:彭雷
编辑:张润昕
文中图片源于网络版权归原作者所有

本文来自微信公众号:原点阅读 (ID:tupydread),作者:彭雷,编辑:张润昕

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关键词:化学

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