《人类科学技术史-373》合成药品

合成药品
1.有机合成农药

为了保护农作物免受病虫害的侵袭，适时地向农作物喷施农药，已经成为农业生产过程中一个必不可少的环节和保证丰产丰收的有利措施。

农药的使用可谓历史久远，而有机合成农药的使用却是始于20世纪40年代的事情。最早使用的有机合成农药则是滴滴涕和六六六。

滴滴涕是合成化合物二氯二苯三氯乙烷(Dichloro-Diphenyl-Tri-chloroethane）简称DDT。早在1874年，德国化学家齐德勒在撰写博士论文时曾合成了滴滴涕，但尚未发挥实际效用。其后瑞士化学家缪勒在1939年合成了滴滴涕并发现了它的杀虫效能。一次，意大利那不勒斯城发生斑疹伤寒，由于喷洒了滴滴涕，使斑疹伤寒得到有效控制。由于滴滴涕杀灭蚊、虱的成效极其显著，对人类的健康起到了保护作用，因而缪勒在1948年获得了诺贝尔奖。

六六六是C6H6CL6的简称。六六六是由法国的杜皮尔和英国的斯拉德分别于1943年和1945年独立研制成功的。由于滴滴涕和六六六适于杀灭多种昆虫，且效果好、成本低，因此从20世纪40年代起，发展很快，并得到普遍推广和使用。从1937年起，有机磷化合物也陆续制成了一大批杀虫剂新农药。

2.从六○六合成到"磺胺类家族"的出现

1909年，德国医学和生物化学家艾里希(1854-1915)与其助手日本人秦左八郎合成了对引起梅毒的螺旋体非常有效的化合物——六○六，亦称"洒尔瓦散"。六○六是首次人工合成的抗感染药，随后各类磺胺药陆续研制成功，化学合成药由此获得空前的发展。

艾里希在研究灭菌药的过程中，发现有些染料对细胞组织有选择性染色能力，进而发现有的染料可以使某些寄生细菌着色而不影响人体的细胞组织，于是他大胆推断把这种染料与某种能杀灭细菌的基团结合，就有可能制成新的特效药。在这一理论的指导下，他发现了能杀死锥虫的"锥虫红"，进而又研制出了抑制梅毒螺旋体的"六○六"。此后，德国化学家在1924年合成了"扑疟喹"，1930年合成了阿的平。

这两种新药都可代替奎宁治疗疟疾。1932年，德国化学家杜马克制出了一种红色偶氮染料，定名为百浪多息，他在实验过程中发现，将百浪多息注射到小鼠的血液内，有抵抗链球菌感染的效能。恰在此时，他的女儿因手指破伤而致患败血症，在濒临死亡而无计可施时，他决定在女儿身上试用百浪多息，谁知竟产生神奇的效果，女儿很快痊愈。在进一步研究中发现，百浪多息在试管中并无杀菌作用，只有在机体内才能杀灭链球菌。

1935年，法国巴斯德(1822-1895)研究所的研究人员特雷弗尔及其同事断定百浪多息一定是在活体内发生某种变化，使之成为能杀灭细菌的另一种东西。于是他们进行了实验验证，结果表明在人体中使用百浪多息后，尿中含有氨苯磺胺。百浪多息在试管中无抗菌作用，而氨苯磺胺在试管中却有很强的抗菌性。因此他们认为百浪多息能在体内降解，释出氨苯磺胺，而产生治病效果。以后的实验充分证明了这一结论。

随着人们对磺胺类药物的认识和研究工作的进一步发展，各国科学家发现磺胺是抑菌作用的基本结构，它具有广谱抗菌效能，于是以磺胺为母体合成了许多衍生物新药，如1937年英国制出了"磺胺呲啶"，1939年美国制出了"磺胺噻唑"，1941年又制出了"磺胺嘧啶"等等。于是人们在新的合成药物中发现了磺胺类这个大家族。由于磺胺药物是用化学方法合成的，因而生产工艺简单、成本低廉、使用方便，各国都进行大量生产。1935年-1944年可以说是磺胺类药物的兴盛时期。特别是美国在第二次世界大战期间磺胺药物的生产达到最高峰，年产量高达4500吨。磺胺类药的合成与广泛应用使当时许多细菌性感染，如肺炎、脑膜炎等都得到了有效的治疗，这无疑是人类医药事业发展史上的一个巨大成就。

从六○六的诞生到磺胺药物的大量生产，是人们在实践中不断探索、不断总结经验的结果，也是不断地把感性认识上升到理性认识的生动体现。

3.抗生素的合成

抗生素指微生物产生的物质经高度稀释后对其它微生物所产生的对抗作用。抗生素的利用古已有之。在中国古代就有用豆腐上的霉菌治疗疮、痈的记载。在欧美等地亦有用发霉的面包治疗溃疡和脓疮的土方妙法。但真正搞清霉菌治病的机理，并开始人工制取各种抗生素用于医疗事业，则是从弗莱明(1849-1945)开始的。

弗莱明是世界著名的英国医学科学家。他最早发现了青霉素，即配尼西林，从而揭开了世界医药发展史的新篇章。

1928年，弗莱明将在英国圣玛丽医院进行葡萄球菌(化脓菌）的研究。偶然一天，弗莱明发现葡萄球菌培养皿中有一种新奇的现象：在培养皿中出现了一些青色霉菌。凡与青色霉菌接触的地方，葡萄球菌都被杀死了，恰好形成了一个空圈。实验后发现，这种青色霉菌的培养液稀释500倍仍有很强的杀菌能力。在此之前，他曾发现了一种能杀死细菌的物质——"溶菌酶"(实际上也是一种抗生素）。因此弗莱明断定这种物质是普通面包菌(氯色霉菌）的产物，并将其命名为"青霉素"。弗莱明这一研究成果写成论文，作了如实的报道。遗憾的是由于研究条件的限制，弗莱明未能将青霉素提取出来，而这一重要成果当时也没有引起社会的重视，暂时受到埋没和冷落。

随着磺胺药物的广泛使用，有的细菌对其逐渐产生了抗药性，因此需要更为有效的抗菌药更新换代。第二次世界大战期间又急需大量的抗感染药投入使用。在这种情势下，人们又想到了弗莱明有重大意义的发现。

1939年，病理学家英藉奥地利人弗洛利(1896-1968)和德国出生的英国化学家钱恩(1906-1968)在弗莱明的支持和许多科学家的配合下开始了分离、提取青霉素的工作。工夫不负有心人，弗洛利和钱恩历经艰辛，终于从大量培养物中分离、提取出一小匙青霉素，为淡黄色粉末状物质。经稀释后实验，对多种细菌都有很好的杀菌效果。为了找到提高产量的方法以实现工业化生产，1941年，弗洛利前往美国，他到处寻找青霉素菌种，终于在垃圾堆一个腐烂的甜爪上找到了理想的青霉素菌种，此后青霉素的培养和提取技术不断得到改进，青霉素的产量也随之得到大量增加。

青霉素的发现和成功使用，极大地引发了人们对抗生素进一步研究的兴趣，因而在20世纪40年代和50年代，在世界范围内形成了寻找抗生素新药的高潮，同时迎来了合成法制药的新时代。从此许多肆虐人类的细菌都被青霉素所降服，以往令人无可奈何的疾病，诸如肺炎、胸膜炎、白喉、梅毒等，也都得到了有效的治疗。自青霉素之后，链霉素、氯霉素、红霉素等数百种抗生素陆续研制成功。

由于弗莱明、弗洛利、钱恩在青霉素研制工作中作出了卓越的贡献，1945年共同获得了诺贝尔医学和生理学奖。

4.维生素的合成

磺胺药物的合成与大量生产，使医学进入了化学疗法的新阶段。抗生素的生物合成和大规模制取为抑制细菌感染，延长人的寿命产生了极大的作用。在医学科学发展的过程中，人们发现某些微量物质对人的生命和健康至关重要。这种特殊的营养成分就是维生素(又称维他命）。

维生素的种类多达几十种，20世纪以来它们先后被发现和分离出来，但人工合成维生素主要是在30年代实现的。

在生活实践中，人们认识到有些疾病，如夜盲症、坏血病、脚气病、糙皮病、佝偻病等都与微量物质的缺乏有关。各国的生物化学家采用不同的方法分离出这种微量物质，1920年英国生物化学家德鲁蒙德提出了维生素这一概念。随之根据得到的先后及其作用命名了维生素A、维生素B、维生素C、维生素D、维生素E、维生素k等。后来又根据维生素的不同性质，将它们区别为水溶性(如B族、C族）和脂溶性(如A、D、E、K等）两大类。

维生素有的可从植物中提取，有的可从动物的乳液和肝脏中分离得到，但要作为医药使用，就必须实现工业化生产才能满足社会的需要。维生素的人工合成采用了两种方法：一是生物合成方法，二是化学合成方法。第一个人工合成的维生素是维生素C。1933年，以木糖为原料合成维生素C取得成功。同年，维生素A也用合成法制得。1935年，维生素B2；1938年，维生素E；1939年，维生素K陆续实现人工合成，只有维生素D实现人工合成较晚(1951年）。因此20世纪30年代是维生素人工合成取得辉煌成果的时期。