梦神之花,堕落之果——吗啡
Morphine: The Flower of Morpheus and the Fruit of Perdition
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收稿日期: 2021-09-24 接受日期: 2021-11-14
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Received: 2021-09-24 Accepted: 2021-11-14
Morphine is a widely used painkiller and a drug that has caused great harm to the human society. This essay offers a brief introduction of the chemical structure, properties, discovery, applications, and identification methods of morphine in order to help readers gain a deeper understanding of this compound.
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王玥, 徐开来, 吕弋, 张立春.
Wang Yue.
谈及吗啡,我们往往想到它作为毒品的危害,事实上,它是世界上历史最悠久也最有效的镇痛、麻醉药物之一,曾拯救无数病人于疼痛的折磨之中。两百多年来,这一来源于美丽花朵的止痛神药兼毒品,不仅对人类医学的进步起到了巨大作用,也为人类社会带来了难以估计的灾难。
1 揭示梦神之秘——吗啡的结构及性质
图1
图2
图3
由于吗啡结构中3-位酚羟基的存在,吗啡的水溶液不稳定,易在光下被空气中的氧气氧化,生成毒性更大的双吗啡(也叫作伪吗啡,图 4)。吗啡的稳定性也受到pH的影响,pH = 4时最稳定,中性和碱性条件下则极易被氧化。
图4
吗啡难溶于水,易溶于氯仿及热乙醇。但由于其中的氮原子呈碱性,它可与盐酸、硫酸、醋酸及水杨酸等酸生成盐,增加其水溶性。临床上常使用其盐酸盐和硫酸盐。
2 追溯梦神之源——吗啡的发现及应用
图5
图6
图7
为了提取出鸦片中的镇痛成分并减少其成瘾性,1806年,德国药剂师泽尔蒂纳(Sertürner)通过将未被加工的鸦片浸泡在热水和氨水中,从鸦片中分离出一种白色粉末状晶体。他用狗进行实验,发现狗食用这种物质后很快昏倒在地,即使击打它们也毫无反应;为了进一步验证这种物质的作用,他又在自己及另外几个人身上进行了实验,结果他们服下这种物质后均立即昏迷。醒来后,他感到自己在昏睡中仿佛进入了梦幻王国,于是用古希腊神话中的睡梦之神Morpheus之名将这种新化合物命名为“吗啡”(Morphine)。经实验,吗啡的镇痛能力是鸦片的10倍,而提取出吗啡后的鸦片失去了药物作用。因此,他得出结论,吗啡就是鸦片中的活性成分。
然而,虽然吗啡的发现看上去如此轻而易举,确定它的分子结构却耗费了化学家们约150年的时间。1847年,德国化学家李比希(Justus von Liebig)推导出了吗啡的分子式;其后的近90年内,多位化学家通过大量实验,才逐步确认了其中的酚羟基、醇羟基、醚键、芳环骨架等结构;直到1955年,吗啡的绝对构型才最终确定。而其对人体的作用机制,则直到20世纪70年代才被揭示出来。可见,在缺乏现代化分析仪器的时代,测定有机化合物的结构是一项相当费时费力的工作。
讽刺的是,泽尔蒂纳提取吗啡的初衷是为了寻找鸦片的高药效、低成瘾性替代品,但结果却事与愿违:吗啡具有比鸦片更高的成瘾性。随着皮下注射针技术的发明与完善,吗啡作为临床止痛药被广泛使用,尤其常用于战争中士兵负伤疼痛的缓解;而在战争期间被注射吗啡的士兵回到社会后,大多对吗啡出现了严重的成瘾症状[2]。与此同时,吗啡成瘾也开始在普通民众中蔓延开来,吗啡从消除疼痛的神药摇身一变成为了新一代毒品,引发了社会上又一次毒品大流行。
图8
就这样,悲剧重演了——海洛因被当做“不会成瘾的吗啡”广泛使用,甚至被用作医治吗啡成瘾的药物。渐渐地,人们发现其成瘾性相比吗啡有过之而无不及,且在人体内吸收更快,但为时已晚。海洛因最终成了“百毒之王”,时至今日,它仍是世界上最泛滥、危害最大的毒品之一。
如今,吗啡已受到世界各国的严格管控,而它强大的药效却仍受到人们的青睐,始终在镇痛、麻醉药物中占有重要地位。
3 手执梦神之剑——吗啡的药用价值及毒性
吗啡有较强的成瘾性,连续使用1–2周即可出现耐受性,长期过量使用吗啡会造成严重依赖。吗啡成瘾者若停用吗啡8小时以上,便会出现戒断症状,表现为瞳孔散大、血压升高、心率加快、体温升高、呕吐、腹泻、肌肉关节疼痛、涕泪交流、冷汗以及精神兴奋性升高(如惊恐、震颤、失眠)等,严重者还会发生虚脱或意识丧失。长期滥用吗啡可导致精神不振、消沉、思维和认知功能减退以及免疫系统衰弱,并可引起精神失常、肝炎等,严重者发生呼吸衰竭而死亡[2]。
鉴于吗啡强大的成瘾性,虽然它对各种病症引起的疼痛均有缓解作用,但在临床上一般仅用于短期镇痛。目前唯一可长期使用吗啡作为止痛药的病症是重度癌症患者的癌痛,这是由于对晚期癌症患者而言,吗啡的成瘾性与其止痛作用相比几乎可以忽略不计。另外,吗啡还可短期少量应用于心源性哮喘和腹泻的治疗。
4 寻觅梦神之踪——吗啡的鉴定
吗啡的鉴定方法多种多样。采用简单的化学方法便可以鉴定吗啡的部分结构:吗啡与铁氰化钾及三氯化铁试液反应可鉴定其结构中的酚羟基,这是由于酚羟基有弱还原性,可被铁氰化钾氧化为伪吗啡,再与三氯化铁溶液反应生成蓝绿色的亚铁氰化铁(普鲁士蓝);吗啡与甲醛-硫酸试液反应后呈紫色,可鉴别其含酚羟基的异喹啉类结构,这是由于甲醛-硫酸试液与含这类结构的物质反应可生成有醌式结构的有色化合物;吗啡与钼硫酸试液反应先呈紫色,随后变为蓝色,最后变为棕绿色,此反应称为Frohde反应,可鉴定其中的酚羟基和叔胺结构[10]。
5 结语
“是药三分毒”,吗啡在为人类缓解病痛作出重大贡献的同时,也带来了意想不到的灾难。从消除痛苦的神药到引人堕落的毒品,吗啡的发现与应用史对于当今人们如何开发新药并趋利避害、有效应用,具有深刻的启迪意义。
参考文献
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