炼丹又治病,从皇室到化学家为何都沉迷“折腾”水银?

百科   2024-12-11 20:31   陕西  

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我国古代常用的丹砂、朱砂或石朱砂,学名硫化汞(HgS),其色泽艳红、美丽。新石器时期的仰韶文化层和龙山文化层里均发现“涂朱”(朱砂)遗物。从商朝开始,丹砂被用作颜料。

硫化汞 图源:见水印

1973 年,长沙马王堆汉墓出土的帛书中的《五十二药方》,是现已发掘的中国最古医方,其中有四个药方应用了汞,例如用丹砂、雄黄混合,治疗疥疮等症。

丹砂加热就可以释放出汞。汞是常温下唯一呈液态的金属,东方称之为水银,而西方称之为“快银”(qicksilver)。

这种金属吸引了人们。古代炼丹士希望通过汞的炼制,得到长生不老药。东晋葛洪(283363)花了很多时间炼汞烧丹,并在《抱朴子》一书记载了汞的提炼方法。

因为汞能溶解黄金等金属制成“汞齐”,所以古人使用汞,从河流的沉积物中提取黄金。汞溶解黄金后,又可以通过蒸馏回收。

世纪左右,阿拉伯医生就用汞与动物脂混合,制作成软膏,治疗皮肤和眼睛感染。而西欧通过十字军东征,引进了这种药物。

在黑死病暴发的时候,无计可施的医生们“祭出”了水银熏蒸疗法,让人呼吸水银蒸气来对抗黑死病。

帕拉塞尔苏斯本名霍恩海姆(Hohenheim)。他年轻时(1507 年起)与一些同伴在全欧洲游学,据说到过巴塞尔大学、图宾根大学、维也纳大学、维滕堡大学、莱比锡大学、海德堡大学和科隆大学等,不过,结果却让他很失望。他认为大学没有自己想要学的东西,“一个医生,要做一个旅行者。知识就是阅历……”。帕拉塞尔苏斯认为,客栈老板、理发师和马夫的粗俗语言比亚里士多德、盖伦和阿维森纳(Avicenna9801037)的枯燥的经院哲学更有意义和常识。

帕拉塞尔苏斯

1516 年左右,他开始使用帕拉塞尔苏斯(Para-CelsusPara 指超过)这一名字,因自诩超过了古希腊百科全书式的学者奥利乌斯·科内留斯·塞尔苏斯(Aulus Cornelius Celsus,前 2550,居住于罗马城)。

帕拉塞尔苏斯把化学和医学结合起来,他还发现了锌(称之为劣等金属),他和追随者们倾向于使用净化药物,特别是汞、锑、铁、砷、铅、铜及其盐类和硫等矿物质,代替传统的复杂草药制剂。

帕拉塞尔苏斯正式给酒精(alcohol)命名,还发现鸦片易溶于酒精。他制成的“朗德姆鸦片酊”长期占据药典的重要位置。


帕拉塞尔苏斯重视化学胜过数学,重视实用化的定量,轻视抽象几何的证明。更重要的是,他把功利的炼金行为提升到哲学层面。帕拉塞尔苏斯主张三要素理论,认为人体中起作用的三要素是:硫、汞、盐,它们分别对应着人的精神、灵魂(给肉体活性的东西)、肉体。

从帕拉塞尔苏斯开始,汞的地位不断提高。汞本来是炼金术中的七种金属之一(金、银、汞、铜、铅、铁、锡)。而炼金术士们渐渐确信汞超越了固态和液态、尘世和天堂、生命和死亡。汞的符号也用来表示占星术中同名的行星——水星(Mercury)。这种金属通常也用蛇来表示。

炼金术的推广不会引发太多汞中毒事件。汞的大面积应用,是因为梅毒的流行。15 世纪末,梅毒在欧洲流行开来,最先被称为“高卢病”,后来有学者称其“源自美洲”,并从美洲找到了灵药愈创木脂(也称“圣木”)。晚期梅毒病人的皮肤大面积溃烂,带给社会恐慌,汞之类的矿物药物被确立为梅毒的标准治疗方法。

帕拉塞尔苏斯是汞治疗梅毒的积极提倡者,他写了多本关于梅毒的书,其中认为汞比愈创木脂治疗梅毒更有效。但他知道汞的毒性作用,据他所说,汞是疾病的源头,当它在体内被外界热量“搅动”时,有三种反应是可能的:蒸馏、升华或沉淀,不同的反应,产生不同的症状。

帕拉塞尔苏斯专门写了一整本专著来研究汞。他描述了几种汞中毒症状,如震颤(“颤抖而不感到寒冷”)、胃肠道紊乱、口腔感染、牙齿发黑。他还提出一种汞中毒的治疗方法,把病人浸泡在一个热的草药浴盆中,热使水银移动,以便从身体中排出。所以,帕拉塞尔苏斯发明了一种汞外用制剂治疗梅毒,以免除口服汞剂量过大而引发的毒性。

炼金术颠覆了希腊以来人工物和自然物之间明确的界限,而炼金术士也从一开始的追寻财富,逐渐转为哲学实践。许多科学家为了寻找世界的本源,或者再现“创世之始”而走上炼金术之路。

牛顿 图源:见水印

科学家牛顿就是著名的一员,他曾于 17 世纪 90 年代一度沉迷炼金术的研究。牛顿年轻时以光学研究成名。于 1665 年发表《显微术》(Micrographia)的罗伯特·胡克(Robert Hooke16351703)是光学领域的权威,擅长机械工程,发明了真空泵、反向望远镜等,还发现了以他名字命名的弹性定律。

在光学理论方面,牛顿和胡克产生了一些争议,所以在 1675 年,牛顿写了一封信给胡克。信中首先赞美了勒内·笛卡儿(René Descartes15961650)与胡克在光学方面的研究成果,紧接着,又写了句传颂久远的名言:我之所以看得更远,是因为站在巨人的肩膀上。

1686 年,牛顿发表《原理》这一巨著,揭示数学微积分及天体运行规律。他在书中骄傲地宣称:“运用这一原理,我在此展示这个世界体系的框架。”不过,牛顿拒绝在这本书中承认胡克在引力定律中的贡献(胡克曾经写信与他探讨引力问题),两人从此交恶。

牛顿为了进一步寻求天体运动的动力本源,大量涉猎玄学领域,并于 1692 年开始,沉迷于炼金术研究。据一份牛顿手稿显示,他所尝试的一项试验是通过汞制作“哲理石”(philosophers′ stone,也翻译为魔法石、贤者石)。在炼金术士心目中,哲理石可以把金属转化为黄金,或者可以制作延长寿命的药物,是炼金事业的“最高峰”。

牛顿的研究记录包括对重金属的气味和味道的描述,表明他亲自口服、品尝过。就在他进行炼金术实验期间,牛顿开始表现出精神疾病的症状,包括失眠、偏执、慢性消化不良、抑郁,以及在信件中的各类不良情绪的宣泄。

并且,牛顿与胡克有矛盾,与戈特弗里德·威廉·莱布尼茨(GottfriedWilhelm Leibniz16461716)更引发著名的“微积分”最先发现权属纠纷。在胡克、莱布尼茨去世后,牛顿对两人仍是不断抨击。后来,通过对牛顿的尸体头发检查,发现其中的汞、铅和其他有毒金属已达到危险水平。据此推测,这些争论有可能是汞中毒引发的长期心理变化的结果。

多弗粉剂这种鸦片制剂的发明者多弗在晚年出版了一本专著,称赞水银是万能的良药,并提倡单独用金属汞治疗疾病,从而又让他获得了“水银医生”(Quicksilver Doctor)的称号。对出现皮肤溃烂的梅毒晚期病人的治疗,多在皮肤疮口涂上汞软膏。因为汞的剂量高,吸收入体后会有唾液增多的副作用,就被人认为“疾病的发酵物在病人口腔中溶化成唾液流出”。多弗的老师、医学权威西德纳姆也相信汞可以通过诱导大量唾液来治愈梅毒。


而汞的呕吐、腹泻等副作用,也被医生认为是在排出有毒的体液。即使在 19 世纪中叶,伦敦另一位著名的医生、药理学先驱乔纳森·佩雷拉(Jonathan Pereira18041853)仍将其描述为疗效的指标。

直到 1905 年植物学家弗里茨·里夏德·绍丁(Fritz Richard Schaudinn18711906)和皮肤病医生埃里克·霍夫曼(Erich Hoffmann18681959)分离出导致梅毒的“梅毒螺旋体”,汞治疗梅毒的副作用才被认为是汞中毒。


贝尔纳迪诺·拉马齐尼(Bernardino Ramazzini, 16331714)被认为是职业医学的开创者,他认为汞是造成多个职业健康损害的元凶。

阿拉伯炼金术士贾比尔·伊本·哈扬(Jābir ibn Hayyan721815)在 800年左右发现了氯化汞(mercury(Ⅱ)chloridemercuric chloride)这种化合物。出身法学世家的英国药剂师约翰·高兰(John Gowland,?—1766)以氯化汞为主要成分,发明了“高兰的润肤液”(Gowland′s Lotion)这种药,风靡欧美,用于一切皮肤病,特别是青春痘。因为该产品加热会升华,也称升汞(corrosive sublimate)。

贾比尔·伊本·哈扬 图源:见水印

杰勒德·范·斯维登(Gerard van Swieten17001772)出生于莱顿,于1745 年成为玛丽亚·特雷莎(Maria Theresa17171780,神圣罗马帝国皇后,匈牙利和克罗地亚女王)的私人医生和顾问。他支持大学改革,改善医院,邀请重要的医学专家到维也纳,并被视为维也纳医学“老学派”的创始人。他还是法院图书馆的馆长。作为启蒙运动的代表人物,范·斯维登在反对迷信、破除吸血鬼神话方面发挥了重要作用。

不过,范·斯维登引入了剧毒的氯化汞作为梅毒的治疗方法,他一直很好奇汞治疗产生的唾液是否是梅毒治疗的必要组成部分。为了解决这个问题,他合成了一些汞化物,配制了 0.1% 氯化汞溶液以便口服。

1881 年,罗伯特·科赫(Robert Koch184319101905 年诺贝尔生理学或医学奖获得者)报告说,低浓度氯化汞能够有效摧毁在体外检测到的大多数微生物,此后,范·斯维登的溶液和其他类似的配方又成为消毒剂。科赫认为,作为消毒剂,氯化汞比苯酚更有效。苯酚消毒是约瑟夫·李斯特(Joseph Lister18271912)研究的成果。科赫的这一判断,导致更多汞类化合物杀菌剂的研究。羟汞甲基苯甲酸钠(afridol violet)、硫柳汞(merthiolate)和汞溴红(mercurochrome)先后被推向市场。

1889 年,约翰斯·霍普金斯大学(Johns Hopkins University)的艾拉·雷姆森(Ira Remsen18461927)发现了一种红色染料酚磺酞(phenolsulfonphylayin),他的同事约翰·雅各布·埃布尔(John Jacob Abel18571938)等发现,酚磺酞几乎完全通过肾脏排出体外。有医生把它当作一种抗感染药,治疗泌尿道感染。

后来当地的企业汉森韦斯科特和邓宁公司(Hynson, Westcott & Dunning,Inc.HWD)把酚磺酞当作一种染料推向市场。该公司的化学家经过修饰后,得到含汞化合物——汞溴红,于 20 世纪 10 年代作为消毒剂推向市场。1938 年后,FDA 把它归为“一般认为安全”类别,可以作为非处方药销售。新中国成立后,我国长期使用这一产品,称其为红药水。1998 年 FDA 又认定它需要按新药类别申报,由于成本太高,在美国撤市。

另外,含汞软膏自中世纪开始使用,就出现在所有主要药典中,就连青霉素问世后,它们也没有退出市场,1959 年的英国药典中还包括了含 30% 金属汞的软膏。

1608 年,法国医生让·德·勒努(Jean de Renou15681620)合成了氯化亚汞(mercurous chloride),他在汞的硝酸溶液中加入一种盐,得到氯化亚汞沉淀。一年后,奥斯瓦尔德·克罗尔(Oswald Croll15631609,德国炼金术士、马堡大学医学教授)在自己著作中,推荐口服氯化亚汞消除身体的异味(当时西方流行不洗澡)。后来,它被称为甘汞(calomel),这一名字是由法国医生、化学家泰奥多尔·蒂尔凯·德·马耶恩(Théodore Turquet de Mayerne15731655)命名的,来源于 kalos(希腊语表示美丽)和 melas(希腊语表示黑色,其加入苛性碱后会形成黑色粉末)。

马耶恩原本是法国亨利四世(Henry Ⅳ,15531610)的御医,但他热衷于化学疗法,主张用锑和汞治疗疾病,激怒了巴黎医学界,被迫前往英国,成为英王詹姆斯一世的御医。他认为甘汞这种几乎不溶于水的白色无味粉末是其他汞制剂的“替代者”,可以治疗多种疾病。经他的推荐,甘汞很快成为 17 世纪最常开的药之一。它后来成为治疗梅毒的主要药物之一,并被用作泻药(口服)。

很多人认为,婴儿食欲降低、四肢疼痛是由出牙引起的,甘汞被用于解决这一问题,一款名为“斯蒂德曼的粉剂”(Steedman′s Powders)的药品中含有26.3% 氯化亚汞。但它会引起粉红色疾病(pink disease),以掌心和脚掌呈粉红色为特征,会发热、失眠、嗜睡、失去知觉。该病也称“红水肿”,于 1885 年被报道,长期找不到病因。

1948 年,奥地利科学家约瑟夫·沃考内(Josef Warkany19021992)在美国辛辛那提大学医学院研究了粉红病儿童的尿液,发现含有汞。虽然许多医生表示怀疑,但当甘汞从出牙粉配方中去除后,粉红病的发病率明显下降这证实了他的观点。20 世纪 50 年代,含汞的出牙粉陆续撤出市场。

1810 年,英国化学家汉弗莱·戴维(Humphrey Davy17781829)说明了甘汞与升汞的化学组成,但这不妨碍汞制剂的继续流行,更多无机水溶性汞盐也被引入医学领域。直到 20 世纪 60 年代,含有硝酸汞的软膏一直用于治疗皮肤病,包括湿疹、牛皮癣和梅毒疣等。氰化汞的稀溶液被认为比氯化汞的溶液刺激性小,尽管作为消毒剂的效果也可能会降低。

另一种流行的盐是红色的碘化汞,一种天然存在的矿物,通过添加等量的碘化钾形成碘化汞钾。“吉尔伯特的糖浆”(Gilbert′s Syrup)含有 0.05% 的碘化汞,可与碘化钾混合,用于治疗梅毒。直到 1949 年,含有高达 2% 碘化汞的软膏仍保存在法国药典中,用于治疗癣疾。并且氧化亚汞的稀溶液仍被用来洗眼治疗结膜炎,因为它们被认为比氯化汞溶液刺激性小。

在 19 世纪 80 年代,科学家们尝试用有机汞来降低汞的毒性,例如通过缓慢释放汞有机络合物中的汞离子。这是当时为数不多的药物设计方法之一,例如水合氯醛和氨基甲酸乙酯的引入,被设计用作“缓释型”氯仿和乙醇。

在洒尔佛散这种可注射的砷剂药物之后,竞争的企业也上市了一些可注射的有机汞剂。1917 年,拜耳公司推出了拿佛色罗(merbaphen,商品名Novasurol,含苯环、甲基的有机汞剂),同样用于治疗梅毒。

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