药物与染料:从一抹紫色开始
疟疾(malara),是一种全球性奇生虫传染病,其病原为疟原虫,借由按蚊叮咬传播,典型症状有发烧、畏寒、呕吐等,又俗称“打摆子”,第一种对疟疾有效的治疗方式,是使用金鸡纳树的树皮。金鸡纳树生长于秘鲁安第斯山脉的山坡上,原住民将树皮入酒来治疗发烧和疟疾。
1638年,时任秘鲁总督的西班牙人辛可伯爵的夫人,安娜辛可,患了严重的间日疟,她的印第安侍女卓玛照料她,出于好心,她在给夫人服用的汤药中加投了树皮粉末,使其康复。西班牙人从此得知了树皮的秘密,并将其带回欧洲。
1820年法国化学家佩尔蒂埃,首先提取得到有效成分,起名为“奎宁”,奎宁之名来自于印第安土著语,为“树皮”之意。由于奎宁来源有限,十分紧缺,1856年,德国化学家霍夫曼应英国皇家化学会之邀,在伦敦实验室主持工作,力图采用人工方法合成奎宁。当时18岁的英国少年威廉.亨利.帕金,作为他的助手。有一天,帕金把氧化剂重铬酸鉀、工业苯胺和硫酸一起加热,以图得到奎宁,结果却大失所望,没有得到自色结晶的奎宁,却得到一种黑色胶状物帕金只好按霍夫曼的要求将其倒掉,并用酒精洗涤容器。这时他偶然发现,突然出现了一种色彩鲜艳的紫色溶液,因倒出来时溅到白大褂上,白大街被染成了美丽的紫色。帕金敏锐地意识到,它很可能是一种极好的紫色染料。帕金立即申请专利,注册商标,并于1857年,联合他的父亲和兄弟创办工厂,大量生产,取得了极大的商业成功,人类有史以来,第一种合成染料苯胺紫就此涎生。从此,科学家和商人不再是两条平行线,而有了交叉线。帕金也成为大学生创业第一人。1874年,帕金又卖掉工厂,带着巨大的财富退出商界,重返学术研究,并成为举世闻名的化学家。1883年担任英国化学会会长,1893年当选为英国皇家学会副会长。
1862年,合成染料在伦敦国际博览会上登台亮相,引起极大的轰动,人类进入了合成染料时代,针对合成出的众多染料化合物,又有不少科学家去研究其药用功能。
1932年,德国科学家Domagk,发现一种名为百浪多息的偶氮染料,可以治疗细菌感染。百浪多息在体内有活性,但在体外却无活性。随之Wood-Fields研究认为,百浪多息这个磺胺化合物,在体内分解,其偶氨氮键断裂,产生的对氨基苯磺酰胺,这一药效团与细菌生长所必须的对氨基苯甲酸,在分子大小,电荷分布上极为相似,几乎以假乱真。因此,可以产生竞争性拮抗,干扰细菌的酶系统对对氨基苯甲酸的利用,形象地说就是给细菌吃了水货食物。磺胺药物的发现,开创了化学治疗的新纪元,使死亡率很高的细菌传染病得到控制。截至1946年,共合成出5500余种磺胺类化合物,其中20余种被应用于临床。
马克思在《资本论》中说到,化学工业提供了废物利用最显著的例子,它不仅发现了新的方法来利用本工业的废料,而且还利用其他工业的各种各样的废料,例如,把以前几乎毫无用处的煤焦油,变成苯胺紫染料、茜红染料,近年甚至把它变成药品。
第一次工业革命造就了现代化学合成工业。