卡爾·林克:我發明的「神葯」 你們誰都離不開
風雪來客
1933年,威斯康星州一位農民埃德·卡爾森(Ed Carlson),帶著自己一頭死牛,頂著風雪開車三百多公里,來到威斯康星大學的麥迪遜分校,這裡是全州最好的獸醫醫院,希望能找到一位靠譜的獸醫。
威斯康星大學麥迪遜分校 圖片來源:Boston Public Library
可惜,周末學校沒有開門。卡爾森在校園裡轉來轉去,突然發現有一棟樓的一間辦公室亮著燈,死馬當活馬醫吧。
他鼓足勇氣走進辦公室,房間里有兩個人,卡爾·林克(Karl Paul Link)和他的學生。卡爾森向他們訴說了自己的問題:「我是一位牧民,最近我的牛老是一頭接著一頭,非常古怪地死去。」
林克檢查了卡爾森帶來的東西,牛的屍體、病牛的血液,以及喂牛用的草料。一眼認出了這是草木犀(Melilotus officinalis)。
草木犀屬於豆科,是當地最常見的飼料。
約十年前,有學者發現,如果用發霉的草木犀餵養牲口,牲口會患上一種怪病——體內出血,甚至從鼻子往外噴血;就算受一點點小傷也會流血不止,直至死亡。
草木犀 圖片來源:wallpaperflare.com
這種病稱之為「草木犀病「,林克剛好在文獻中讀到過,也知道,對付它沒有什麼好辦法。要麼更換新鮮草料,要麼為生病的動物輸血。
可當下正是大蕭條時期,美國歷史上民生最艱難的時刻,不知道多少人在餓肚子,更何況牛呢?面前這位可憐巴巴的農民,哪裡還有錢換草料或者輸血呢?
為了安慰他,林克向他保證:「你先回去吧,我會想辦法解決這個問題。「
君子一諾
農民走後,林克的學生忽然有點垂頭喪氣:「他沒有牛就沒有錢,沒有錢哪有辦法買好草料,只會失去更多的牛……該怎麼生活呢?「
命運之輪轉動的時候,當事人往往懵懂無知。林克對農民和窮苦的了解比學生更多,他也曾家道中落。儘管如此,他還是讀了書,在威斯康星大學拿到了博士學位;又因為表現優秀,被國家獎學金(international education board)選中,遠赴歐洲師從多位名師。
林克歐洲求學時的老師,上:Fritz Pregl,下:Paul Karrer,二人都是諾貝爾獎得主 圖片來源:nobelprize.org
一路走來,林克不僅掌握豐富的知識,而且,越來越知道品德的可貴:答應了別人的事,想辦法也要做到。
實驗室里的林克 圖片來源:onlinelibrary.wiley.com.jpg
林克在實驗室待到很晚,翻來覆去地看那罐農民帶來的血液。正常情況下,傷口流血一段時間後,血液就會凝結成團塊將傷口堵住,而這罐不流動的血液,卻遲遲不肯凝固。
血液凝固 圖片來源:《默克家庭診療手冊》
要想探尋其中緣由,只能通過實驗。得想盡一切辦法提純發霉草料里的物質,看看到是哪一種成分干擾了凝血系統。
實驗中用到的動物,左側為好草料餵養,右側為發霉草料餵養,圖片來源:sciencehistory.org
在威斯康星州校友研究基金會(WARF)的資助下,林克把六年的時光獻給了草料研究。一直到1939年6月28號,實驗室里終於成功結晶了一種物質:雙香豆酚。
激動之下,他禁不住念了兩句詩。
大意是,到最後我終於用雙手握住了它 圖片來源:《The Discovery of Dicumarol and Its Sequels》
「神」葯誕生
新鮮的草木犀中含有一種成分叫做香豆素,聞起來跟香草精油似的,非常宜人。不過,遇到黴菌它們就會變成雙香豆酚。
在《最不起眼的維生素》一文中曾經提到,維生素K是凝血系統的核心原料之一;而雙香豆酚,能夠阻止維生素K的利用、進而影響凝血系統。
隨後,林克開始研究雙香豆酚的性質,一方面對各種各樣的動物做實驗,另一方面,以其為核心,合成了近百種化合物。新的突破好像唾手可得,可惜天不遂人願。
1945年,也許是因為勞累,林克的肺結核病複發,不得不住進療養院,工作只能擱置。百無聊賴之中,他開始看書,比如,嚙齒類動物控制的歷史。
所謂嚙齒類動物,最常見的就是老鼠。對於威斯康星這種以農業為主的地區來說,老鼠是一個比怪病更大的威脅。它們可以咬壞農具、吃掉糧食,甚至可以傳播疾病。
歷史上,人類想了很多辦法對付老鼠。烏頭、巴豆、砒霜,以及形形色色的劇毒化合物,但這些方法或多或少都有些問題。要麼毒性太低,而老鼠又很聰明,一旦知道某種物質有毒就不會再吃;要麼,毒性太強,能殺死老鼠,也能毒死以老鼠為食的動物,還可能被小朋友誤食。
林克曾在研究中發現,不同動物對雙香豆酚的敏感度不一樣,以老鼠最為敏感。那麼,可不可以把它當作滅鼠藥呢?出院之後,林克迅速開始了驗證。
結果顯示,雙香豆酚的毒性還是有些差,不過,第42號化合物效果出奇地很好。因為這項研究是威斯康星州校友研究基金會(WARF)資助的,所以他把這種化合物命名為「warfarin「,即華法林。
華法林廣告 圖片來源:sciencehistory.org
華法林的效果是令人驚嘆的:老鼠吃了一片想兩片,一旦攝入了足夠的劑量便會死亡;對貓、狗、人類的影響則很小,就算誤食也問題不大。理所當然的,它帶來了巨額的利潤。
而林克根本不關心這些,這個時候的他,有了一個更加宏偉的夢想——把法華林用在人身上!
血液的凝結與流動,是一個動態平衡。既然有血液不凝固,出血過多會引起死亡的問題,那自然也會有血液不流動凝結形成血栓的情況。華法林就是消除血栓的最好辦法。
靜脈血栓,圖片來源:cctv.com
尾聲
1955年,美國總統艾森豪威爾在醫生的建議下開始服用華法林。一時之間它成為了神葯,被媒體稱之為「神奇的血液稀釋劑「。
心臟病治療期間的艾森豪威爾 圖片來源:sciencehistory.org
現如今,華法林是臨床運用最多的抗凝藥物,心臟病患者可能用到,長期卧床的人可能用到,大手術之後有可能出現血栓,更會用到。
卡爾·林克 圖片來源:nap.edu
從牛到老鼠再到人,卡爾·林克為了兌現對一位農民的承諾,用了一生的時間,將華法林變成了拯救世界的藥物。
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參考文獻
[1]俞東征. 漫話傳染病[M]. 陝西科學技術出版社, 2005.
[2]李紅兵. 禁用滅鼠藥——毒鼠強[J]. 生物學教學, 2003, 28(3): 0.
[3]李月. 中國古代毒鼠藥研究[D]. 廣西民族大學, 2014.
[4]LIM G B. Warfarin: From Rat Poison to Clinical Use[J/OL]. Nature Reviews Cardiology, 2017[2020–05–12]. //www.nature.com/articles/nrcardio.2017.172. DOI:10.1038/nrcardio.2017.172.
[5]WARDROP D, KEELING D. The Story of the Discovery of Heparin and Warfarin[J]. British Journal of Haematology, 2008, 141(6): 757–763. DOI:10.1111/j.1365-2141.2008.07119.x.
[6]LAST J A. The Missing Link: The Story of Karl Paul Link[J].