书城教材教辅中学理科课程资源-感受化学生活
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第13章 药物与化学(2)

在工业上,乙醚还可以作为硝化棉火药生产的增塑剂;而照相软片的生产中也同样要用到乙醚。

氟碳人造血

在战争中受伤的士兵、各种事故的受害者、手术台上进行抢救的病人,都需要输血。

在血众多的功能中,给人体器官供氧是其中最重要的功能之一。而红血球正是这任务的执行者。人血中的红血球有一支像“手”一样的键,它能抓住氧和二氧化碳随着血液流动,完成气体的传递作用。科学家做过实验:100毫升的血液中能溶解氧气20毫升,它同氧结合速度是90毫秒。

成年人身上大约有5升血,只要失去1升,就有生命的危险。可是,血库和医院经常缺少存血,满足不了输血的需要。

尽管各国都有献血者,但血液还是不够用,因为不光医院要用血,制造凝血酶、丙种球蛋白、白蛋白等多种药品,也需要血。

如果能够制造出一种人造的血液或者血液代用品——生理溶液,该多好啊!

对人造血液作出重要贡献的是美国辛辛那提医学院的小利兰·克拉克。20世纪60年代的一天,克拉克在实验室看到装有硅油的容器和一只老鼠,突然脑海里浮起一个奇怪想法:硅油里含有氧气,老鼠能不能在硅油里生存下来?于是,他用一根管子将更多的氧气注入硅油中,再将老鼠全身埋进装满硅油的容器里。几分钟过去了,老鼠憋不住气了,开始作深呼吸,让硅油直接进入肺部。奇怪的是,老鼠不但没死,而且看上去情况良好。这一偶然的发现使克拉克想到,如果液体是“可呼吸的”话,那么它就有可能用做人血的代用品。

这就必须找到一种液体,它既要能够摄入氧气,排出二氧化碳,又要能够溶入糖、脂肪、钠、钾等人血里存在的物质。克拉克花了多年心血,终于制成了梦寐以求的人造血。

克拉克将1/3的氟碳化合物同2/3的盐水搅拌混合。这种液体既能运送氧气,又能排除二氧化碳,还可溶解血液所含有的许多物质。此外,它不同人体内其他化学成分结合,使用起来非常安全。

如今,各国研究出来的氟碳化合物“血液”类型较多,如日本的“氟卢素——DA”人造血,美国的万能输血用新型血细胞,前苏联的全氟萘丸等。1980年6月,我国第一次将自己研制的人造血应用于临床,这一年就要14个病人获得满意的结果。

氟化碳液体具有人血那样的重要功能,能将从肺部吸进的氧气输送到人体的各个部位,又能将各个脏器排出的二氧化碳输送到肺部排出体外。不同的是,全氟化碳人造血输送气体是个单纯的物理溶解过程,氧气和二氧化碳极容易溶解在全氟化碳液体中,在流动中完成气体的传递。100毫升的全氟化碳能溶氧气50毫升,是人血载氧能力的1.5倍;全氟化碳和氧的结合速度是14-20毫秒,比红血球快得多。由此可见,全氟化碳是较理想的血液代用物。

人造血被人们称为“万能血液”,因为它无血型之分,可直接给人体输血,不会引起坏的作用。

人造血中带氧气的分子比人血中的分子要小得多(为1‰),因此,在人血可能出现阻塞时,它却可以让氧气加速进入身体各部分。氟碳人造血给心血管病人带来了希望。

人的血液具有多种功能,它除了为人体输氧外,还能输送各种养分,帮助排出多余的代谢产物。血液里含抗体和抗生素,可帮助机体抵抗感染。血液还有维持电解质平衡的能力、球蛋白的免疫能力和血小板的凝血功能等。这些功能,目前的氟碳人造血还无法完全代替。为此,科学家正在进行研究,力求使人造血具有更多的功能。

长生不老药

曾经有多少人梦想着长生不老、永葆青春。为了寻找传说中虚无缥缈的蓬莱神仙,曾有多少人为之丧生;而炼丹炉里的仙丹,非但没有使渴望“万岁”的帝王诚愿,反而断送了他们的性命。

世界上本就没有长生不老药。可是,随着科学的发展,人们寻找延缓衰老过程的药物成为可能。

“人生易老天难老”。对于生物体衰老的原因,科学家认为,生物体同外界环境不断进行着物质和能量的交换,它经常遭到大量的化学因素和物理因素的影响,产生各种各样的不良变化。当各种重要组织和器官的损害积累到一定量,最后达到“危急”程度时,生物体就不能正常活动,并开始迅速地遭到破坏,最后导致个体的死亡。

了解了变老的过程,科学家们开始着手用控制生物化学反应来抑制生物变老。

20世纪50年代,科学家曾用低毒性化合物——阻氧化剂来抑制生物体内有害的游离基团。实验证明,阻氧化剂能控制某些肿瘤及辐射损伤等疾病的发展,并能有效地抑制生物变老。美国哈尔曼教授曾证实,给实验动物服用简单的阻氧化剂,可以使它们的寿命延长。

科学家还发现,某些中草药提取物中天然生物活性物质,也具有阻氧化剂的作用和延长生物寿命的功效。

前苏联科学家用一种类似维生素B6的化合物,使实验老鼠的寿命延长了10个月,比没有用药的老鼠的寿命增长了50%。

前苏联肿瘤学家及尔曼曾做过一个实验:给一些年老的大白鼠用琥珀酸后,这些大白鼠“返老还童”了。一些衰老的器官重新恢复了增殖机能。这证明,琥珀酸不仅有调节功效,而且可使衰亡的萎缩组织恢复健康。

科学家还发现,某些能作用于有机体金属代谢的化合物,也可以延迟老年化。

人的大脑中有一种叫多巴胺的化学物质,它的减少可以使大脑运动中枢神经衰退,导致衰老。人到老年后,多巴胺的合成能力减弱,结果使运动信息在神经细胞之间传递不畅通,甚至发生障碍,造成运动机能的衰退、行动迟缓。

科学家用适量的左旋多巴胺注入一些年老的大白鼠的大脑里后,惊喜的发现,它们都恢复了白鼠的机警以及在水中游泳的能力。

衰老的另一个表现,是人体对疾病抵抗力的衰减。这是由于老年人的胸腺产生的免疫“主力军”——T细胞大大减少的缘故。

怎样恢复老年人身上的T细胞呢?美国科学家牧野田根据免疫理论提出移植胸腺,以增强老年人的免疫能力。他还提出,把一个人青年时期自身的一些T细胞抽出来,在-200℃的超低温下冷藏起来。这样,冷藏的T细胞就不会随岁月的流逝而衰老。待到人老以后,重新注入这个人的体内,使退化了的免疫系统再活跃起来。据说,这有助于治疗肿瘤等疾病,也可以预防衰老。

阿根廷科学家瓦尔内斯提出了细胞疗法,即从幼小动植物的机体上取下新鲜的活细胞,注射到人体中去。他肯定细胞疗法可以消除老年人脸上的皱纹,使白发变黑,还可以治疗动脉硬化症、糖尿病、哮喘病等,用这种方法可使人活到120岁。

有些科学家主张采用抗老血清、唾液激素、奴夫卡因、某些微量元素、性激素、维生素C、维生素E等抗老药物,使人长寿。

生物学、化学、医学等科学在不断的进步,或许许多人延缓衰老的梦想终会实现。

奇药大黄

中草药大黄是闻名世界的药物。我国可说是应用大黄最早的国家。早在《山海经》里,就有关于大黄药用价值的记载。

大黄,蓼科植物,又称黄良、将军、火参、锦黄、川军等。古人说:用药如用兵。由于大黄有祛邪止暴,效验如神,因此叫它“将军”;我国最优良的大黄产地是甘肃礼县,礼县过去曾由四川管辖,所以礼县大黄又叫“川军”。此外,四川、青海等地的大黄也很有名。全世界共有60多种大黄,中国占了2/3,不论产量还是质量,都居世界第一位。

大黄为多年生草本植物,适宜生长在海拔2000米高的半阴半阳的山坡和碱性沙质土壤里。大黄根的长势比较特别,只有向上生长的根才能作为优质大黄供药用,向下生长的根不叫大黄,而叫水根。

大黄的根部很苦,但在茎节部分却很甜;不仅甜,而且芳香。大黄含大黄蒽甙和鞣质(单宁),这两种不同的成分使大黄具有复杂的功能:既能刺激肠胃蠕动而导泻,又有收敛作用而止泻;既能活血,又能止血。

关于大黄的通便功效,在《西游记》中还有这样一个故事:朱紫国国王旧患重病,而不能治愈,因而贴出一张皇榜,说国王患病,如有人医治好国王的病,愿将国家的粮食收入平分给大夫。孙悟空看到后便揭了皇榜,并且他只用了各一两的大黄和巴豆做成的药丸,便治好了皇帝的病。

其实,大黄的作用还不仅于此,它还可以活血化瘀、清热解毒、消退黄疸、利尿通淋、消食健胃,是广谱抗病原微生物良药。

人们曾对中成药的2287剂丸散膏丹配方做过统计,发现其中354张配方都含有大黄。例如能预防流感的“避疫香”,治疗头痛、腹痛、关节痛的“如意油”,治疗烫伤的“避火丹”,治疗痔疮的“消痔栓”,治发热、食滞、吐泻的“万应神曲糕”,治食滞胃痛的“山楂丸”、“一吃灵”,治痢疾的“神效丸”,治晕船的“救急水”,治风火赤眼的“明目上清丸”,治热病牙痛、咽喉肿痛的“牛黄解毒片”,清热通便的“青宁丸”、“润肠丸”等。

在饮片的复方汤剂中,大黄的治病范围也较广。如,应用在治疗急性阑尾炎、腹膜炎、胰腺炎、胆囊炎、胃穿孔、肠梗阻、尿毒症、急性肾功能衰竭以及金黄色葡萄球菌败血症上等等。医学家认为,常服大黄,对延年益寿有益。

公元753年,大黄由扬州鉴真和尚传到日本。后来,日本将中国和朝鲜的大黄杂交,培育出日本信州大黄,它的成分同中国的掌叶大黄相似。现在,日本医学界也广泛采用大黄作为合成药物。

13世纪末,意大利的马可·波罗来中国游历后,把大黄带到了欧洲。后来,意大利还用大黄制成了一种饮料,可以助消化、解疲劳和防止脂肪肝,深受人们欢迎。英国用大黄制成复方大黄散,用来助消化、通便。瑞士除了将大黄用做药剂外,还作为酒、糖果、糕点的原料,以及用来配制香料,用做工业染料。

现在,人们仍然在对大黄广泛的功用做探讨,希望它可以继续建立新的“功勋”。