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主题:【原创】药的故事:吗啡 -- 兰凯

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家园 【原创】药的故事:吗啡

吗啡可以称得上是人类发现的第一个生物碱。生物碱是指含氮的天然有机碱的总称,它们主要存在于植物中。吗啡是罂粟里的主要生物碱成分。纯净吗啡为无色或白色结晶或粉末, 有淡淡的苦味。吗啡也被发现存在于某些动物的组织和体液里,比如人的心脏和尿液里,但是一般都相信那是通过食物摄取的。有关吗啡的历史是人类科学史上最迷人的故事之一。早期人们试图解开鸦片之谜的努力成了有机化学发展的一个重要动力。有人认为,她也推动了整个药物化学的发展。

几千年前人类就发现罂粟果有镇痛和迷幻的药效。苏美尔人早在公元前4千年就把鸦片用作麻醉药。到公元前3400年,在两河流域的古巴比伦,人们已经大面积地种植这种作物了,而且给它以"快乐植物(joyplant)"的美名。公元前两世纪的古希腊名医盖仑(Galen), 就记录了鸦片可以治疗的疾病:头痛、目眩、耳聋、癫痫、中风、弱视、支气管炎、气喘、咳嗽、咯血、腹痛、黄疸、脾硬化、肾结石、泌尿疾病、发烧、浮肿、麻 风病、月经不调、忧郁症、抗毒以及毒虫叮咬等等疾病。在《圣经》与荷马的《奥德赛》里,鸦片被描述成为"忘忧药",上帝也使用它。有关鸦片的使用和上瘾在罗马时代就已经很普遍了。十六世纪的瑞士医生和炼金师帕拉塞尔苏斯(1493-1541)发明了鸦片酊,一种鸦片的酒精试剂,促使鸦片在欧洲广泛使用。

1806年德国药剂师泽尔蒂纳(Friedrich W. Sertürner, 1783-1841)第一次分离出了纯吗啡。他用分离得到的吗啡在狗和自己身上进行实验,结果狗吃下去后很快昏昏睡 去;而他本人吞下这些粉末后也久睡不醒。于是他用希腊神话中的梦神吗啡斯(Morpheus)的名字来命名这种新化合物为“ 吗啡”。

吗啡的分子结构直到1925年才由牛津大学的化学教授罗宾逊爵士(Sir Robert Robinson, 1886-1975)通过一系列的降解实验得出。这个分子的核心是一个五元氮环和苄基异喹啉的环结构。

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吗啡的分子结构

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罗宾逊爵士

自然界中有大约七十种罂粟属的植物,这些植物体能合成约2500种含苄基异喹啉的生物碱。鸦片罂粟含有80种生物碱,其中有吗啡和可待因(吗啡的单甲基醚)。商业吗啡都是从鸦片或者罂粟浓缩物中提取。鸦片的获取,是通过小刀将罂粟的蒴果轻轻划破,搜集其白色乳汁,暴露于空气中,由于氧化作用,乳汁干燥凝结后变成褐色胶状物。而罂粟的浓缩物是通过提取收获的罂粟豆荚获得的。过去20多年来,印度每年大约生产600吨鸦片供生物碱的提取。而罂粟提取物的年产量在每年30000到52000吨的范围内。

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罂粟花和果

从鸦片或者罂粟浓缩物开始,经过一系列的用水和有机溶剂的萃取纯化以及调整酸碱度,最终得到纯吗啡。纯的吗啡盐溶于pH11以上的碱性水溶液,而其他的鸦片生物碱难溶。这样吗啡得以和其他的生物碱分离。

吗啡的人工合成于1952年被美国罗切斯特大学的化学教授盖茨(Marshall D. Gates)首先实现(J. Am. Chem. Soc. 1952, 74, 1109)。之后还有几条合成路线被报道,但是这些化学合成从经济性上都没法和从天然罂粟中提取的方法相比。

用于生产吗啡的鸦片中可待因(codeine)和蒂巴因(thebaine)的含量很低。大约95%以上的从合法的鸦片中提取出来的吗啡都被用来生产可待因了,因为它们是更常用的药物分子。

商品吗啡有很多形式,如一水合的碱,或者是盐酸盐,硫酸盐的形式。吗啡可口服,也可注射。有强烈的麻醉、镇痛作用。吗啡的镇痛作用是自然存在的任何一种化合物无法比拟的。它的镇痛范围广泛,几乎适用于各种严重疼痛包括晚期癌变的剧痛,并且镇痛时能保持意识及其他感觉不受影响。此外还有明显的镇静作用,能消除疼痛所引起的焦虑、紧张、恐惧等情绪反应,还能引起某种程度的惬意和欣快感。吗啡的副作用也是明显的,它可以导致便秘,抑制呼吸,头晕,呕吐,在大脑皮层方面,可造成人注意力、思维和记忆性能的衰退;吗啡极易成瘾使得长期吸食者无论从身体上还是心理上都会对吗啡产生严重的依赖性,造成严重的毒物癖,从而使吗啡成瘾者不断增加剂量以收到相同效果。

这里再对吗啡的一种著名的衍生物多说两句。这种衍生物就是海洛因。海洛因的化学名为二乙酰吗啡,是吗啡加了两个乙酰基的产物。我们知道,这世界上还有大量的非法种植生产的鸦片。全球非法鸦片的产量是合法鸦片的十倍。从这些鸦片里提取出来的吗啡都被用来做成了海洛因。

在1874年,伦敦圣玛丽医院的英国化学家怀特(C.R Wright)从吗啡中加入醋酸而得到一种白色结晶粉末。当时在狗身上试验,立即出现了虚脱、恐惧和困乏等一 些症状。曾经成功研制出阿司匹林的德国拜耳公司的化学家霍夫曼(Felix Hoffmann)发现,这种化合物比吗啡的镇痛作用高4~8倍,以后人们发现它不仅止痛效果好,且迷幻极乐感更强,同时更兼有非凡的提神作用。1898年,在没有经过彻底的临床检验的情况下,拜尔公司将它以非上瘾性吗啡大批量生产投入市场,当时的目的是为了治疗吗啡成瘾者,并且作为强度麻 醉剂去推销。这种新药被正式定名为海洛因(heroin),该名取自德文heroisch一字,意思是“英雄式的新发明”。

和人们希望吗啡能治好鸦片造成的毒瘾的想法一样,起初人们又把海洛因当成戒除鸦片及吗啡毒瘾的药物,海洛因甚至还曾经被用作儿童止咳药。但是人们很快就发现海洛因比吗啡的水溶性更大,吸收亦更快,且其脂溶性也较大,易通过血脑屏障进人中枢发挥作用,而它本身的成瘾性更强烈。它对个人和社会所导致的危害后果,已远远地超过了其医用价值。各国很快取消了海洛因在临床上的应用。1912年在荷兰海牙召开的鸦片问题国际会议上,到会代表一致赞成管制鸦片、吗啡和海洛因的贩运。然而,海洛因并没有就此而消失,这种鸦片家族中的最纯精品因其效价高,用量少和走私方便,成为非法使用最多的毒品,从而吸引 着越来越多的瘾君子,它的踪迹已遍布全世界,因而刺激其产量大幅度增长。海洛因的合成,不仅没有成为药品造福人类,反而成了危害人类的“白色瘟疫”。

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