化工与健康第六讲医疗与保健

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1、化工与健康第六讲医疗与保健主讲：张宝华副教授zhangbh@shu.edu.cn13917021134人体的健康和寿命会受到疾病的严重威胁。外界的病原物质，如细菌、病毒和寄生虫等，以及体内生理机能调节失去平衡或出现故障，如高血压和糖尿病等都会致病。而正是医药起到了预防、治疗和诊断人体疾病，并调节人体生理机能的作用。今天，上海市居民地平均预期寿命已达77.04岁（其中男性75.06岁，女性79.02岁）比1951年的43.08岁（男性42.0岁，女性45.6岁）足足“长”了33.24岁。主要起作用的因素是普

2、遍应用了各种各样的新型药用化合物。药物是用于治疗、预防和诊断疾病所用化学物质的总称。因此新型医药的研究和开发与化学学科的发展密切相关。1常见的化学药物过去几十年间，药品柜里的东西发生了巨大的变化。在第一世界大战前夕的最基本药物是乙醚、鸦片及其衍生物、毛地黄（强心剂）、白喉抗毒素、天花疫苗、汞、酒精、碘、奎宁和铁剂。第二次世界大战时的常用药物主要是磺胺药、阿斯匹林、抗菌素、血浆及其代用品、麻醉剂和鸦片衍生物、毛地黄、抗毒素和疫苗、激素、维生素和肝浸膏等。今天有了更多的药用化学品，医生处方上使用最广泛的仍然是

3、退热、解痛和消炎等药物。医药史上的三大经典药物医药史上的三大经典药物分别是青霉素、安定、阿司匹林。其中青霉素是高效、低毒、临床应用广泛的重要抗生素；安定为中枢神经抑制药，用于焦虑、恐惧、失眠等；阿司匹林是历史悠久的解热镇痛药。1.1解酸药人的胃壁上有无数分泌盐酸的细胞，盐酸的主要作用是抑制细菌生长并帮助某些食物水解（消化）。在正常情况下，胃的内壁不受盐酸存在的危害。当摄入食物过多时，胃相应地要分泌大量的酸，这将使pH值大为降低，以至使人感到不舒服。解酸药就是用来减少盐酸数量的化合物，使胃中的酸环境保持在p

4、H等于1.2至0.3之间。一些用于解酸的碱性化合物和它们的作用方式如表1所示。表1一些解酸药及其作用机制氧化镁（MgO）MgO+2H+→Mg2++H2O氧化镁乳液（Mg(OH)2）Mg(OH)2+2H+→Mg2++2H2O碳酸钙（CaCO3）CaCO3+2H+→Ca2++H2O+CO2碳酸氢纳（NaHCO3）NaHCO3+H+→Na++H2O+CO2氢氧化铝（Al(OH)3）Al(OH)3+3H+→Al3++3H2O双羟基铝碳酸钠（NaAl(OH)2CO3）NaAl(OH)2CO3+4H+→Na++Al3

5、++3H2O+CO2化合物在胃的作用机制柠檬酸钠（Na3C6H5O7·2H2O）Na3C6H5O7·2H2O+3H+→3Na++H3C6H5O7+2H2O1.2镇痛药镇痛药即止痛药，大多数人时常需要这类化合物。当我们头痛时就会服用阿斯匹林（Aspirin）。当我们补牙或拔牙时，牙科医生就会使用奴佛卡因（Novocaine）。剧烈疼痛时需要烈性止痛药，如可待因（Codeine）或吗啡（Morphine），这些化合物虽然非常有用，但服用或使用不当也有危险，如造成依赖性上瘾，甚至变成杀人凶手。用利器割破罂粟的蒴

6、果（读音：硕果），由这个破口中流出的一种粘稠物质就是鸦片(Opium)，它又叫“大烟”，俗称“烟土”。在鸦片中含有大约20种称为生物碱的不同化合物。所谓生物碱即含有碱性氮原子的有机含氮碱。在这些生物碱中大约10%是吗啡，其分子结构如图9-1所示，它是鸦片中起作用的主要成分。吗啡及其衍生物具有镇痛、镇咳和止泻作用，在美国的南北战争、第一次世界大战中，吗啡作为镇痛剂挽救了成千上万人的生命，但它又及容易使人上瘾，致使毒瘾的问题日益严重。罂粟的花与果吗啡有两种重要的衍生物(见图9-2)。一个是可待因，即吗啡的甲基

7、醚，它作为止痛药的效力和吗啡差不多，但不象吗啡那样容易上瘾。另一个化合物是海洛因，即吗啡的二酯酸脂。英国人莱特于1874年将吗啡和乙酸酐混合煮沸，首次合成了该化合物。后来德国人将其取名为Heroin，即海洛因。海洛因远比吗啡更容易成瘾。因此吗啡及其衍生物未能获得医疗上的广泛应用。吗啡的最有效替代物之一是度冷丁，它的商业名称叫地美露(Demerol)。度冷丁不象吗啡那样容易使人上瘾，但过量使用仍有较强的成瘾性。另外两种效力较强的止痛药是镇痛新（Talwin）和达尔芬(Darvon)。镇痛新有微弱的成瘾性，而

8、达尔芬的过度滥用则有致死的危险。许多局部止痛药，即局部麻醉剂，象生物碱一样都是含氮化合物。这些药物包括的由南美古柯植物的叶中天然得到的可卡因，以及阿米洛卡因和奴佛卡因（普路卡因）等。1860年，尼曼（A.Niemann）从古柯树叶中成功地分离出了纯的可卡因结晶（见图9-3）。可卡因作为局部麻醉药，很快获得了广泛应用，但其毒性和成瘾性的报道也随之逐渐增多，人们不得不寻找毒性低和无成瘾性麻醉药。经过20年的不懈努力，人们终于发现比