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从吃草根树皮到服用精细化工产物,人类为了治

时间:2020-03-26

从吃草根树皮到服用精细化工产物,人类为了治病都干了什么?

这个世界上最难的事情是什么?可能有人会说是登月,毕竟地球离月亮那么远,迄今为止也就几个美国人登上去过。但如果你去问化学家,他会告诉你,全世界最难的事是开发一款有效的新药。


登月是难,但是大家最起码知道月亮在哪里,还知道相关的公式,以及有成熟的工艺去造火箭,最大的风险也就是火箭发射失败,宇航员会有生命危险。可是开发一款新药,现在根本没有任何有效的办法预判新药是否有效,所以研发新药只能赌运气,没人能知道病人吃了你的新药会发生什么,这就是为什么每款新药在上市前都要经过漫长的临床观察来确定是否真的对病人有效。


登月


现在研发一款新药平均要花费14年,花费要超过15亿美金,所以在国外的上市药企研发新药都相当于一场巨赌。药企研发的新药如果有效,相当于药企又多了一个聚宝盆,股价马上会一飞冲天,要是新药研发失败,意味了药企大把的时间和成本都打了水漂,股价会马上下跌。这就是为什么药企的新药都会很贵,而且全世界对药企的专利保护都超级严格,因为这些保护是为了帮助药企覆盖研发新药的成本。如果不对这些药企的专利做保护,药企就没有研发动力,药企不去研究新药,总体上受损的还是人类本身。


人类为了治病,一直在不断寻找各种有效的药物,人类的药物研发史同时也是一段人类的奋斗史。总体上,人类的药物研发史经历过三次巨大的思维提升,今天就来说一下这三次思维提升的过程。




药物不是越纯越好



最早的时候,人类治病都是就地取材,直接服用各种植物,然后把觉得有效的植物留下来当作药。后来经过长期实践,很多人就觉得如果可以把植物里有效的成分提炼出来治病,效果岂不是更好?人类对鸦片的认识和使用就体现了这个过程,后来也是通过鸦片认识到药物不是越纯越好,关键还是要知道这个药的原理,才能更好地让药治病。


鸦片是人类发现的最强效止痛剂,而且提取简单,所以鸦片是人类最早的植物提取物。早在5000年前,苏美尔人就学会了从罂粟里提取鸦片,但是真正把鸦片当成药传遍全世界的还是欧洲人。


毒源罂粟果


在16世纪,欧洲有个化学家叫托马斯·杜佛,他用酒精对鸦片进行了提纯,人们发现提纯后的鸦片镇痛效果更好,所以大家都愿意花大价钱购买杜佛提纯的鸦片来治病,药厂也花钱买杜佛的技术。杜佛的做法也提醒了大家,是不是药物越纯治病的效果越好呢?这时大量的化学家开始研究如何提炼出更纯的鸦片来帮助人止住疼痛。


在19世纪,德国有个药剂师叫史透纳,他从鸦片中提取了一种活性成分,止痛效果超过了历史上所有的提纯鸦片,而且这种活性成分还有精神上的镇定作用,所以史透纳就把这种成分命名为吗啡。当时有个天使药房靠着卖这个吗啡狠狠赚了一笔钱,天使药房就是现在制药巨头默克制药的前身。


默克制药


看着吗啡的成功,当时的欧洲化学界形成了共识,认为只要从鸦片中提炼出活性更好的成分就能发大财。在19世纪末,拜耳公司终于从鸦片中提炼出了比吗啡活性更好的成分,他们深情的把这种新药命名为海洛因,然后希望靠海洛因发大财。在19世纪的药房里,人们可以很方便买到海洛因的制剂套装,包括一个针管、两个针头和两小瓶海洛因。可是人们很快就发现海洛因这个东西有强烈的成瘾性,和它的止痛效果比,它对人体的危害更大,所以海洛因很快就被社会禁止了。


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海洛因的失败让药剂师们很苦恼,大家原来一直认为药物提取物是越纯越能治病,但是从海洛因的例子来看,这个想法是不对的。看来药物想要能治病,大家还需要知道药物是怎么作用于人体的。直到1975年,人们才最终搞明白,鸦片和它的提取物能有效止痛,是因为它可以刺激人体产生内啡肽,而内啡肽可以让人快乐,这样人就可以忘记痛苦了。而且这也同时揭示了,药物对于人体来说更像是一把钥匙,人体治病是通过药物来激发自身的自愈机制来治病的。


人类通过几千年对于鸦片的使用,终于认识到,新药的研发首先要知道,药物是通过什么原理作用于人体的,这样才能更有效研发新药。




药品的标准化



药品的标准化咱们现在看是习以为常,但是从历史的角度看,这是人类对于药物研发认识的巨大进步。只有药物的生产标准化了,医生才可以预测人吃药以后的反应,这不用说都非常重要。历史上第一个被标准化生产的药品是乙醚,它的最主要作用就是用来给做手术的人麻醉。


在19世纪中叶之前,乙醚还没有被牛牛下载游戏当作麻醉剂,那个时代手术是一种非常罕见的治疗手段,原因是没有麻醉剂,病人不能忍受开刀的痛苦。如果有人实在疼的受不了,要求医生给他做手术,医生也会采用速战速决的办法开刀,所以那个时候,开刀手法快的医生会非常受欢迎。


从前的手术场景


可是开刀快也容易出错,苏格兰有个叫利斯顿的医生就是出名的快刀手,他有一次开刀帮人截肢,病人因为疼痛不断扭曲需要助手按住患者,他图快出刀偏移,不但切掉病人的腿。还顺带切掉了病人的睾丸和助手的两根手指,而且由于场面太过血腥,一位旁观者还被吓死,最后患者和助手伤口感染也一起死掉了。一场手术死了三个人,那个时候做手术真是一场生命大冒险,所以大家明白乙醚有多重要了吧!


其实乙醚早就被人发明出来了,在炼金术时代,大家就已经掌握了成熟的乙醚合成办法,但是却没人想到乙醚这个东西能用在手术上,最早发现乙醚麻醉作用的是一个叫莫顿的牙医。那个时代牙医被人看不起,地位和理发师差不多,英语里医生叫doctor,为了表示牙医不算医生,专门给牙医造了一个词dentist。


24岁那年,莫顿喜欢上了一个议员的女儿,但是议员觉得莫顿是个牙医,地位太低,配不上他的女儿。莫顿没办法,为了爱情只好回到医学院重新学习,希望真人斗牛牛自己成为一个真正的医生。在医学院,莫顿从一个老师那里知道乙醚有一定的麻醉作用,但是这个老师从没想过把乙醚用到手术中。


乙醚被第一次用于公开手术


听到这个事的莫顿马上意识到了机会,开始在一些小的牙科手术上使用乙醚,进而验证了乙醚确实有麻醉作用。1846年10月,莫顿在麻省医院公开展示乙醚的效用,他当众用乙醚麻醉了一个脖子上长肿瘤的病人,在手术过程中,病人完全没有感到痛苦。这下乙醚的麻醉作用一下子被全世界认识了,人类也进入到了无痛手术的时代。


可是新的问题又出现,各地生产出来的乙醚质量不一样,导致有些医生用了纯度不够的乙醚,手术进行到一半病人就醒过来了。病人在手术过程中过早醒来的问题,让大家认识到药物的标准化是多么重要,只有标准化,才能让医生预测到病人用药后的反应,所以大家开始制定乙醚的生产标准,当然这也意味着同时也开启了药物标准化的时代。




从天然到合成



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历史上,人类一直是从自然界寻找各种动植物直接当药,尤其是发现美洲大陆以后,大量新发现的植物,让人类的药品库又增加了不少新成员,但是美洲的发现,也让人类继续拿植物当药这条路走到了死胡同,因为地球上已经再也没有新物种可以给人发现了。想要治病,人类只能想办法自己合成新药。


人类历史上第一款合成药是阿司匹林,它是一家染料场研发的,后来这家染料场发展成了制药巨头拜耳。为什么是染料场要研发新药呢?因为研发一款新药的成本非常大,单个的化学家根本负担不起,而那个时代最有钱的商人都是开染料厂的;染料场除了有钱外,还有就是因为研究人员发现,有些染料可以对一些特定的细胞染色,而不影响其他细胞,大家就想,是不是可以把药物融合到这些染料里,让药物直接作用到特定细胞上杀死病菌呢?由于这两个优势,很多染料场开始慢慢转型为药厂。现在的欧洲医药巨头,比如拜耳、默克、诺华都开在莱茵河边上,就是因为这些药厂的前身都是染料场,而开染料场需要靠近水源。


拜耳医药


在19世纪末,拜耳公司就研究出了阿司匹林的合成办法,但是他们还同时研发另一款新药叫二醋吗啡。可惜的是,当时拜耳公司手里的资源只够推广一个新药,二醋吗啡的项目负责人用手段就赶走了阿司匹林的负责人,拿到了公司的推广资源,可惜的是二醋吗啡成瘾性太大,很快被社会禁止。而阿司匹林的负责人被赶出公司后,还在不断完善阿司匹林的合成工艺和临床研究,等二醋吗啡被禁止以后,阿司匹林的负责人再次回到了拜耳。而且由于阿司匹林在商业上的成功,还挽救拜耳,上演了一场英雄归来的神话。


阿司匹林的出现,表示药物不仅可以从自然界发现,人类也可以自己合成,这又打开了人类药物研究的新世界。





据科学家统计,全宇宙可能成为药物的化合物数量,可能高达3乘以10的62次方,即使人类能每秒研究1000种化合物,到太阳的能量全部烧完,人类也只能研究其中的一小部分,所以关于新药研发是人类社会最难的一件事,成不成功完全看运气,而我国在这个领域是非常落后的。不过对于健康的追求,人类会不断对新药的研发加大投入,不断的投入和实践会让人类不断刷新对药物研发的认识,所以希望除了上面三条,人类能总结出更有效的药物研发规律。


资料来源:《猎药师:发现新药的人》 美国 唐纳德·R·基尔希 / 奥吉·奥加斯