诺贝尔与硝酸甘油

吴文清

大家都知道硝酸甘油在心脑血管疾病上的重大作用，但是，你知道吗？它曾经不是护心良药，而是致命炸药……

1847年冬，意大利青年化学家苏布雷罗正聚精会神地做着实验：他先在漏斗中装满浓硝酸和浓硫酸的混合液，然后逐滴滴入一大杯甘油中，边滴边搅拌。没过多久，杯中出现了一种有黏性、像浓鼻涕般的油状物，沉淀在甘油底部，硝酸甘油，就这样诞生了。

接下来就是提纯，他把所得到的黏稠物耐心地加热、浓缩。然而，还未等溶液烧干，就发出一声巨响，黏性的硝酸甘油“发火”了，苏布雷罗的手和脸都被炸得鲜血淋漓。后来他又这样连续做了几次，同样炸了个天翻地覆，苏布雷罗不敢再试。

苏布雷罗退却了，但仍然有许多化学家“前仆后继”，结果依然是一次又一次的失败，甚至更糟：有的化学家被炸伤，有的甚至被炸死……这样一来，许多化学界人士把硝酸甘油视为禁区，一提起它便“谈虎色变”。

从实验室走进兵工厂

那么，硝酸甘油会不会就此沉寂呢？不会，因为还有后来者。

一位著名的瑞典化学家便对此不以为然。强烈的爆炸不但没有吓倒他，反而让他从中看到巨大商机：如果能控制这种物质的爆炸性，生产出可控炸药，那将会得到广泛的应用，并一定会带来巨大的财富。他就是后来发明炸药致富并设立诺贝尔基金的诺贝尔。

1866年，诺贝尔利用硝酸甘油研制出代纳迈炸药（由硝酸甘油与木粉、硝石和碳酸钙混制而成），然而由于硝酸甘油化学性质极不稳定，震动、撞击或摩擦极易引起爆炸，一般不单独使用。为解决这个问题，诺贝尔发明了一种使硝酸甘油稳定的方法，至今已发展到数百种配方，但原理大同小异，都是把硝酸甘油和挥发性低的次级炸药，各类其他配料、黏结剂、填充料等混合在一起，如硝化纤维、硅藻土，等等。

硝酸甘油最终完成了从实验室走进兵工厂的艰难之途。正是这种广泛用于军工、开矿等行业的炸药，给诺贝尔带来了巨大财富，使他成了“欧洲最富有的人”（法国大文豪雨果的原话）。

从兵工厂走进制药厂

说炸药能治病，怕是令人难以置信。然而，硝酸甘油正是从兵工厂走进制药厂的，甚至在医学上发挥了更大的作用。

19世纪下半叶，诺贝尔发明的硝酸甘油炸药受到广泛欢迎，欧洲不少国家都开始工业生产。不过当时，英国一家生产硝酸甘油炸药的兵工厂却接连发生怪事：几位平时身体强壮的本厂工人，周末在家休息时却接二连三地发生猝死。死者家属怀疑是工厂生产环境差，工人吸入了有毒物质所致，便联名控告老板。警方和有关专家立即组成调查组进入工厂进行调查，结果发现，工厂车间空气中确实存在硝酸甘油尘粒。

然而，厂方也提出了疑问：硝酸甘油并不是公认的毒药，它是如何引起工人死亡的呢？再者，即使它有毒，工人的死亡又为何都发生在家中而不是工作现场呢？

随着医学专家对死者进一步尸检的发现，硝酸甘油发生了天翻地覆的变化，从“凶手”变成“良药”——

研究人员发现，原来这些工人早就患有冠心病，由于平时吸入硝酸甘油尘粒，心脏冠状血管得以扩张，使心肌供血供氧得以增加，于是病情稳定。周末在家里休息时突然发病，反而是没能及时吸入硝酸甘油尘粒而致！

这一惊人发现立即引起医药专家重视，他们从中得到了硝酸甘油能治疗冠心病的启示，硝酸甘油也很快从兵工厂走进了制药厂。直到今天，硝酸甘油仍是治疗冠心病急性发作的主药。

诺贝尔生产硝酸甘油炸药，间接促发了硝酸甘油在医学上的使用，可惜的是，他晚年却因受不了使用硝酸甘油带来的头痛，以及不相信炸药能治病，拒绝服用硝酸甘油，最终被心脏病夺去生命。

与诺贝尔的不解之缘

一百多年来，硝酸甘油始终是医生用来有效扩张冠状动脉、治疗心绞痛的首选药物，它因此拯救了无数人的生命，从另一个角度造福于人类。但是其作用的奥秘却一直未能为人们所揭示，科学家们始终在进行不懈的努力。

1977年，在美国弗吉尼亚大学，药理学家费里德·穆拉德博士对硝酸甘油及其他硝酸盐类扩张血管复合物的药理作用进行了深入研究。他终于发现，这些物质能够分解出氧化氮气体，因而能够松弛血管平滑肌。一种气体能够调节细胞的功能，这一发现使他激动不已，更感到不可思议。他推测身体许多内源性物质如激素等可能也是通过氧化氮而起作用的。但在当时，还没有实验证据支持他的想法。

差不多在同时，纽约的药理学家罗伯特·菲奇戈特博士，在研究药物对血管的作用时遇到了一个难以解释的矛盾现象：同一药物有时能引起血管收缩，但偶尔又能使血管扩张。菲奇戈特猜想这种变化可能是取决于血管内皮细胞是完整还是被损坏。

1980年，他以一个“天才”的实验证实了乙酰胆碱只有在内皮完整的情况下才能扩张血管。由此，他得出了一个推论：血管扩张是由于内皮细胞产生了一种未知的信号分子，使得血管壁平滑肌松弛。他把这种信号分子叫做内皮松弛因子。他的这一大胆假设引起了科学家极大的兴趣，他们纷纷进行实验，力求找到这种松弛因子究竟是什么。

路易斯·伊格纳罗博士，一位洛杉矶的药理学家，也参与了寻找内皮松弛因子的工作。他与菲奇戈特合作或相对独立地进行了一系列极具新意的实验分析，终于在1986年得出了结论：内皮来源的松弛因子就是氧化氮。这样，菲奇戈特提出的假设终于被证实了。

三位科学家的杰出研究结合在一起，使一种新的生物学原理第一次被发现：气体可以作为机体的信息分子而调节细胞功能，这与已知的化学递质作用机理完全不同，其意义极为重大。

三位科学家的发现，不仅弄清了硝酸甘油扩张心脏血管的机理，而且开辟了一个新研究领域。他们让人们认识到，从糖尿病到高血压，从癌症到毒瘾，从中风到肠炎，从记忆、学习障碍到败血症引起的休克，从男性阳痿到血管阻塞，从晒伤到神经性厌食，在所有这些病理过程中，氧化氮几乎都扮演着重要角色。氧化氮的研究还导致了许多新的药物的出现。如风靡全球的美国辉瑞制药公司的抗阳痿新药万艾可，便是在这一机理基础上研制的。

1998年10月10日，诺贝尔逝世纪念日。当年诺贝尔奖在瑞典斯德哥尔摩揭晓。主持诺贝尔医学奖评选的瑞典皇家卡罗林外科医学研究院宣布，当年的诺贝尔生理学与医学奖颁给三位美国科学家：罗伯特·菲奇戈特、费里德·穆拉德与路易斯·伊格纳罗，以表彰他们所发现“氧化氮作为信息分子在循环系统中的作用”。

与诺贝尔结下不解之缘的硝酸甘油，在百年之后关于它的研究又导致了造福人类的新发现，而这一发现又荣获诺贝尔奖。这正符合诺贝尔的遗嘱：“把荣誉与奖金授予做出了最有益于人类的重大发现的科学家”。

编后：硝酸甘油，又名硝化甘油，本身性质不稳定，易爆炸，但不用担心，因为在做炸药、做药时，加入了一些可以让其稳定的辅料，可以避免这种风险。同时需要提醒的是，诺贝尔让硝酸甘油功成名就，但硝酸甘油的发明者并不是他，而是文首提到的那位意大利化学家——苏布雷罗，让我们记住他的名字吧。