諾貝爾與硝酸甘油

吳文清

大家都知道硝酸甘油在心腦血管疾病上的重大作用，但是，你知道嗎？它曾經不是護心良藥，而是致命炸藥……

1847年冬，意大利青年化學家蘇布雷羅正聚精會神地做著實驗：他先在漏斗中裝滿濃硝酸和濃硫酸的混合液，然后逐滴滴入一大杯甘油中，邊滴邊攪拌。沒過多久，杯中出現了一種有黏性、像濃鼻涕般的油狀物，沉淀在甘油底部，硝酸甘油，就這樣誕生了。

接下來就是提純，他把所得到的黏稠物耐心地加熱、濃縮。然而，還未等溶液燒干，就發出一聲巨響，黏性的硝酸甘油“發火”了，蘇布雷羅的手和臉都被炸得鮮血淋漓。后來他又這樣連續做了幾次，同樣炸了個天翻地覆，蘇布雷羅不敢再試。

蘇布雷羅退卻了，但仍然有許多化學家“前仆后繼”，結果依然是一次又一次的失敗，甚至更糟：有的化學家被炸傷，有的甚至被炸死……這樣一來，許多化學界人士把硝酸甘油視為禁區，一提起它便“談虎色變”。

從實驗室走進兵工廠

那么，硝酸甘油會不會就此沉寂呢？不會，因為還有后來者。

一位著名的瑞典化學家便對此不以為然。強烈的爆炸不但沒有嚇倒他，反而讓他從中看到巨大商機：如果能控制這種物質的爆炸性，生產出可控炸藥，那將會得到廣泛的應用，并一定會帶來巨大的財富。他就是后來發明炸藥致富并設立諾貝爾基金的諾貝爾。

1866年，諾貝爾利用硝酸甘油研制出代納邁炸藥（由硝酸甘油與木粉、硝石和碳酸鈣混制而成），然而由于硝酸甘油化學性質極不穩定，震動、撞擊或摩擦極易引起爆炸，一般不單獨使用。為解決這個問題，諾貝爾發明了一種使硝酸甘油穩定的方法，至今已發展到數百種配方，但原理大同小異，都是把硝酸甘油和揮發性低的次級炸藥，各類其他配料、黏結劑、填充料等混合在一起，如硝化纖維、硅藻土，等等。

硝酸甘油最終完成了從實驗室走進兵工廠的艱難之途。正是這種廣泛用于軍工、開礦等行業的炸藥，給諾貝爾帶來了巨大財富，使他成了“歐洲最富有的人”（法國大文豪雨果的原話）。

從兵工廠走進制藥廠

說炸藥能治病，怕是令人難以置信。然而，硝酸甘油正是從兵工廠走進制藥廠的，甚至在醫學上發揮了更大的作用。

19世紀下半葉，諾貝爾發明的硝酸甘油炸藥受到廣泛歡迎，歐洲不少國家都開始工業生產。不過當時，英國一家生產硝酸甘油炸藥的兵工廠卻接連發生怪事：幾位平時身體強壯的本廠工人，周末在家休息時卻接二連三地發生猝死。死者家屬懷疑是工廠生產環境差，工人吸入了有毒物質所致，便聯名控告老板。警方和有關專家立即組成調查組進入工廠進行調查，結果發現，工廠車間空氣中確實存在硝酸甘油塵粒。

然而，廠方也提出了疑問：硝酸甘油并不是公認的毒藥，它是如何引起工人死亡的呢？再者，即使它有毒，工人的死亡又為何都發生在家中而不是工作現場呢？

隨著醫學專家對死者進一步尸檢的發現，硝酸甘油發生了天翻地覆的變化，從“兇手”變成“良藥”——

研究人員發現，原來這些工人早就患有冠心病，由于平時吸入硝酸甘油塵粒，心臟冠狀血管得以擴張，使心肌供血供氧得以增加，于是病情穩定。周末在家里休息時突然發病，反而是沒能及時吸入硝酸甘油塵粒而致！

這一驚人發現立即引起醫藥專家重視，他們從中得到了硝酸甘油能治療冠心病的啟示，硝酸甘油也很快從兵工廠走進了制藥廠。直到今天，硝酸甘油仍是治療冠心病急性發作的主藥。

諾貝爾生產硝酸甘油炸藥，間接促發了硝酸甘油在醫學上的使用，可惜的是，他晚年卻因受不了使用硝酸甘油帶來的頭痛，以及不相信炸藥能治病，拒絕服用硝酸甘油，最終被心臟病奪去生命。

與諾貝爾的不解之緣

一百多年來，硝酸甘油始終是醫生用來有效擴張冠狀動脈、治療心絞痛的首選藥物，它因此拯救了無數人的生命，從另一個角度造福于人類。但是其作用的奧秘卻一直未能為人們所揭示，科學家們始終在進行不懈的努力。

1977年，在美國弗吉尼亞大學，藥理學家費里德·穆拉德博士對硝酸甘油及其他硝酸鹽類擴張血管復合物的藥理作用進行了深入研究。他終于發現，這些物質能夠分解出氧化氮氣體，因而能夠松弛血管平滑肌。一種氣體能夠調節細胞的功能，這一發現使他激動不已，更感到不可思議。他推測身體許多內源性物質如激素等可能也是通過氧化氮而起作用的。但在當時，還沒有實驗證據支持他的想法。

差不多在同時，紐約的藥理學家羅伯特·菲奇戈特博士，在研究藥物對血管的作用時遇到了一個難以解釋的矛盾現象：同一藥物有時能引起血管收縮，但偶爾又能使血管擴張。菲奇戈特猜想這種變化可能是取決于血管內皮細胞是完整還是被損壞。

1980年，他以一個“天才”的實驗證實了乙酰膽堿只有在內皮完整的情況下才能擴張血管。由此，他得出了一個推論：血管擴張是由于內皮細胞產生了一種未知的信號分子，使得血管壁平滑肌松弛。他把這種信號分子叫做內皮松弛因子。他的這一大膽假設引起了科學家極大的興趣，他們紛紛進行實驗，力求找到這種松弛因子究竟是什么。

路易斯·伊格納羅博士，一位洛杉磯的藥理學家，也參與了尋找內皮松弛因子的工作。他與菲奇戈特合作或相對獨立地進行了一系列極具新意的實驗分析，終于在1986年得出了結論：內皮來源的松弛因子就是氧化氮。這樣，菲奇戈特提出的假設終于被證實了。

三位科學家的杰出研究結合在一起，使一種新的生物學原理第一次被發現：氣體可以作為機體的信息分子而調節細胞功能，這與已知的化學遞質作用機理完全不同，其意義極為重大。

三位科學家的發現，不僅弄清了硝酸甘油擴張心臟血管的機理，而且開辟了一個新研究領域。他們讓人們認識到，從糖尿病到高血壓，從癌癥到毒癮，從中風到腸炎，從記憶、學習障礙到敗血癥引起的休克，從男性陽痿到血管阻塞，從曬傷到神經性厭食，在所有這些病理過程中，氧化氮幾乎都扮演著重要角色。氧化氮的研究還導致了許多新的藥物的出現。如風靡全球的美國輝瑞制藥公司的抗陽痿新藥萬艾可，便是在這一機理基礎上研制的。

1998年10月10日，諾貝爾逝世紀念日。當年諾貝爾獎在瑞典斯德哥爾摩揭曉。主持諾貝爾醫學獎評選的瑞典皇家卡羅林外科醫學研究院宣布，當年的諾貝爾生理學與醫學獎頒給三位美國科學家：羅伯特·菲奇戈特、費里德·穆拉德與路易斯·伊格納羅，以表彰他們所發現“氧化氮作為信息分子在循環系統中的作用”。

與諾貝爾結下不解之緣的硝酸甘油，在百年之后關于它的研究又導致了造福人類的新發現，而這一發現又榮獲諾貝爾獎。這正符合諾貝爾的遺囑：“把榮譽與獎金授予做出了最有益于人類的重大發現的科學家”。

編后：硝酸甘油，又名硝化甘油，本身性質不穩定，易爆炸，但不用擔心，因為在做炸藥、做藥時，加入了一些可以讓其穩定的輔料，可以避免這種風險。同時需要提醒的是，諾貝爾讓硝酸甘油功成名就，但硝酸甘油的發明者并不是他，而是文首提到的那位意大利化學家——蘇布雷羅，讓我們記住他的名字吧。