Загадки современной химии. Правда и домыслы - Джордж Шварц

Известно, что очень многие становились жертвами отравления мышьяком в восемнадцатом и девятнадцатом веках, но случай, который до сих пор занимает общество больше других – это возможное отравление, которое так и не было доказано. Это случай Наполеона, который, согласно мнению специалистов, умер от желудочного кровотечения на фоне рака желудка, вызванного отравлением мышьяком. Факт заключается в том, что на острове Святой Елены император жил в комнате, оклеенной ярко-зелеными обоями, и что климат на острове влажный, поэтому это способствовало росту плесени. Верно также и то, что мышьяк может вызывать рак.

В некоторых из четырнадцати образцов волос Наполеона, срезанных в день смерти, действительно содержится повышенное количество мышьяка, но так как он содержится не во всех пробах, то противники версии отравления утверждают, что мышьяк могли добавить позднее, чтобы сохранить волосы. Более того, у Наполеона не было кожных поражений, потери веса, и не было симптомов поражения нервной системы, характерных для отравления мышьяком. Известно, что к моменту смерти Наполеон сильно прибавил в весе, перестав быть «маленьким императором». Из-за болей в желудке Наполеон принимал большие дозы каломели (хлорида ртути), что могло спровоцировать кровотечение и смерть.

В наше время уже не используются ни зелень Шееле, ни содержащие мышьяк протравы, а корралин, несправедливо обвиненный в повышенной токсичности, тоже оставлен и забыт – его заменили множеством других, не раздражающих кожу, синтетических красителей.

Одна из наиболее часто рассказываемых химических историй (во всяком случае, мною) – это история случайного открытия в 1856 году первого синтетического красителя. Сделал это Вильям Генри Перкин в зрелом, можно даже сказать, в пожилом возрасте восемнадцати лет. В ходе своих бесплодных попыток синтезировать хинин из соединений, находящихся в каменноугольной смоле, юный Перкин случайно синтезировал вещество, имевшее поразительно красивый сиреневый цвет. До этого времени красители для текстильной промышленности экстрагировали из природных источников, но положение изменилось после появления пурпурной мальвы. Очень скоро на рынке появилось множество других красителей из «дегтя», многие из которых производил Перкин, который с финансовой помощью отца и брата открыл красильную фабрику. К тридцати годам Перкин был уже достаточно состоятельным человеком для того, чтобы отойти от дел и заняться химическими исследованиями. Как можно догадаться, основной его интерес был направлен на химию синтетических материалов, то есть на изучение химических реакций, в ходе которых образуются новые вещества.

Одной из целей Перкина был синтез кумарина, вещества, востребованного в парфюмерной промышленности. Синтетическая версия кумарина сделала бы производство духов легче, так как не требовала импорта кумарина, извлекаемого из бобов тонки. На самом деле – это семена тонки, дерева, произрастающего в Центральной и Южной Америке. После высушивания эти семена приобретают приятный ванильный аромат, зависящий от присутствия кумарина, впервые выделенного именно из этого растения в 1820 году. Слово «кумарин» происходит от слова «кумару», туземного названия дерева тонки. Иногда семена тонки использовали в мошеннических целях, заменяя ими более дорогостоящий ванилин.

Кумарин обладает токсичностью в отношении печени крыс, но люди едва ли могут принять дозу, достаточную для поражения этого органа. В Европе стружку семян тонки иногда используют как ароматизирующую приправу к блюдам. Такое применение, однако, запрещено в Канаде и США. В основном кумарин находит применение в парфюмерной промышленности, но для этих целей его не экстрагируют из природных источников, а синтезируют. На самом деле, кумарин стал первым синтетическим веществом, использованным для производства духов. Благодарить за это надо Перкина, который в 1868 году сумел синтезировать кумарин из соединений, выделенных из каменноугольной смолы. Он получил кумарин в ходе реакции, которая теперь в курсах органической химии называется реакцией Перкина.

Синтетический кумарин впервые появился на рынке в 1882 году в духах «Фужер-Рояль», ставших прототипом серии духов «Фужер». Во все эти духи добавляли синтетический кумарин. Соединение это не привлекало особого внимания за пределами парфюмерной промышленности до двадцатых годов прошлого века, когда в Канаде и США крупный рогатый скот начал погибать от внутреннего кровотечения. Выяснилось, что падеж был вызван прелым силосом из сладкого клевера. Очень скоро в опытах на кроликах было показано, что прелое клеверное сено оказывало антикоагулянтное действие, и к 1940 году профессор Карл Пауль Линк из университета штата Висконсин выделил из сена вещество, производившее этот эффект. Линк заинтересовался проблемой после того, как в его лабораторию пришел фермер с флягой молока с большой примесью несвернувшейся крови. Корова подохла после поедания прелого сладкого клевера.

Возникло подозрение, что антикоагулянтом является кумарин, но опыты с кровью кроликов показали, что кумарин не обладает антикоагулянтным эффектом. Однако Линк сумел показать, что плесень превращает кумарин в дикумарол, соединение, блокирующее действие витамина К, вещества, свертывающего кровь при угрозе кровотечения. Эта работа привлекла внимание фармакологов, искавших альтернативу гепарину, единственному известному в то время антикоагулянту. Дикумарол был внедрен в клиническую практику в 1941 году для лечения больных, перенесших инсульты, страдавших пороками сердца и нарушениями сердечного ритма. Некоторые компании попытались использовать дикумарол в качестве крысиного яда. Это вызвало протест со стороны профессора Линка, так как он считал, что такое применение помешает использованию дикумарола в качестве лекарства, потому что больные едва ли захотят принимать крысиный яд.

За время работы, в ходе многочисленных попыток идентифицировать присутствующий в прелом клевере антикоагулянт, Линк синтезировал ряд производных кумарина. Теперь он принялся исследовать эти соединения на предмет их пригодности на роль крысиного яда, чтобы отвлечь производителей ядов от дикумарола. Пригодным оказалось вещество номер 842, и Линк назвал его «варфарином», от слов «кумарин» и аббревиатуры WARF (Wisconsin Alumni Research Foundation), организации, которая финансировала работу Линка.

Варфарин был зарегистрирован в США как средство борьбы с грызунами в 1948 году, но в 1951 году привлек внимание фармакологов после того, как один американский солдат пытался покончить с собой варфарином. Солдата удалось спасти инъекциями витамина К. У дикумарола не было антидота, и это создавало большие проблемы с его применением в клинике. Теперь выяснилось, что варфарин можно применять в лечении больных в случаях, когда требуется предотвратить образование сгустка крови. Действительно, это средство оказалось лучше дикумарола и, по иронии судьбы, если вспомнить опасения Линка относительно применения в клинике крысиного яда, было рекомендовано к клиническому применению у людей в 1954 году. Лекарство это, получившее официальное название «кумадин», приобрело широкую популярность после того, как его назначили президенту Эйзенхауэру, перенесшему инфаркт миокарда в 1955 году. Варфарин до сих пор является одним из самых распространенных антикоагулянтов в мире. Между прочим, его до сих пор используют и в качестве крысиного яда. Крысиного яда, который может спасать человеческие жизни. Это еще один классический пример того, как одно и то же химическое соединение может использоваться и для того, чтобы убивать, и для того, чтобы лечить. Выбор за нами.