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科普時間:肝素傳奇

想來大家對中國的三聚氰胺事件應該十分熟悉了:為了鑽奶粉蛋白質含量檢測的空子,不法者利用三聚氰胺含氮量接近70%的特點,將它摻入奶粉中,達到以次充好的目的。已知後果包括數十萬兒童入院接受檢查,5萬多兒童被檢出腎結石,以及數例死亡事件。

人類歷史上,三聚氰胺事件並非第一個鑽檢測方法空子的惡性事件,幾乎同步的(2008年左右),另一起造假事件也同樣震驚了醫藥界。

這一造假事件的核心就是「肝素」!

讀者中肯定很少關注過2007年前後國內豬肉的價格,現在回顧,可以發現,相比前後兩年的數據,2007年國內豬肉是偏高的,原因其實是那一年豬瘟大流行,生豬數量大量減少,於是物以稀為貴也就不足為奇了。生豬減少不僅會影響豬肉供給,對於肝素的製備原料——豬小腸黏膜——也是一場災難。在原料不足肝素訂單無法完成的情況下,有人開始動起了歪腦筋,繼而導致了著名的「肝素鈉事件」,典型的一顆老鼠屎毀了一鍋粥。

肝素成分的質量控制對象主要是「純度」,測定方法是含硫量監測,所以為何不添加點多硫酸軟骨素呢?價格便宜(只是肝素粗製品的1%)、含硫量高、難以檢出,簡直是度身定製的假冒產品!當不法者將多硫酸軟骨素加入肝素粗製品的同時,他們絕沒有意識到,他們對歷史開了個惡意玩笑。

埃里克·約伯斯(Erick Jorpes)是肝素純化並促使其進入臨床應用的主要功臣之一,是他指出肝素本質上是一種硫酸多糖(所以你們知道不法者作假的原因了),憑藉對硫酸多糖10多年的研究經驗,他認為可以通過一般硫酸多糖純化技術對粗製肝素進行純化,從而獲得效價更高的肝素。他成功了,他的肝素被順利投入到了臨床實踐中並獲得了不錯的預後結果。實話來說,通過約伯斯技術獲取的肝素和最初發現的肝素形態已經不是一回事兒了。發現者固然偉大,而使之可用於實踐者,那當然也十分偉大,因為自此以後,有多少生命得以被拯救?

從肝素的發現到肝素的臨床應用只用了20年不到的樣子。發現者迄今依然有爭議,但是絕多數人認為是約翰霍普金斯大學的傑伊·麥克萊恩(Jay McLean)發現了肝素。麥克萊恩是威廉·亨利·霍韋爾(William Henry Howell)的本科生,後者大名鼎鼎,稱之生理學巨擘也不為過,他幾乎畢生研究凝血機制,所以從他的實驗室誕生影響深遠的肝素也就不足為奇了。

在發現肝素之前,麥克萊恩是一個一文不名的人,任何方面都顯出他是一個「屌絲」,在他進入醫學院學習之前,他是一個曠工,學完一年課程之後他又去做了石油工,原因無他——窮!但是這些都沒有影響他要做一個醫生的抱負。所以當他打工有了一些錢後,他毅然回歸課堂,為了在霍韋爾身邊求學,他主動要求無償為霍韋爾工作一年。今天看來,霍韋爾身為巨孽的包容和麥克萊恩身為屌絲的執著,都構成了醫學的幸運。麥克萊恩沒日沒夜沒周末地工作,在霍韋爾指導下,他原本打算分離一些凝血物質,結果當他從狗的肝臟中得到了一種棕色腥味物質並發現它具有抗凝血作用後,他又多麼震驚。

霍韋爾認為這是個「錯誤」,但是他鼓勵麥克萊恩以獨立作者身份發表論文,於是造就了今後的肝素傳奇。由於麥克萊恩獲得的物質來自於狗的肝臟,所以霍韋爾將其命名為「肝素」,但是現在我們要知道,肝素也同樣廣泛存在於其他組織中。

歷史的弔詭之處在於,有名聲者終有名聲,名聲可以讓事實偏離方向。所以雖然是麥克萊恩發現了肝素,但是外界卻認為是他的老師霍韋爾發現了肝素,這或多或少導致了師徒之間的裂隙(以及現在的爭議),知道1965年,JAMA(《美國醫學會雜誌》)發表社論「Jay McLean(1980-1957):Discoverer of Heparin」才一定程度上終結了爭議。

這裡還有另外一段傳奇。對於麥克萊恩遭遇學術界不公,查爾斯·貝斯特(Charles H. Best)感同身受。貝斯特絕非常人,他的一生和兩種醫學神葯想聯繫,即胰島素和肝素,可以說這兩項中的任何一項都是諾貝爾獎級別的發現。1921年,在多倫多大學,他和同事班廷(Frederick G. Banting)——這位仁兄曾在我的文章中出現過——共同發現了胰島素,但是他卻沒有因此獲得諾貝爾獎,這一獎項而是給了班廷和所在實驗室主任麥克勞德(J. J. R. Macleod),放在一般人,估計要破口罵娘尥蹶子不幹,而發生在貝斯特身上,雖然不時抱怨,但是人家確實牛氣,直接整出了肝素國際標準。

要知道,即使是霍韋爾實驗室,製備出的也就是含1%肝素的產品,如此純度的產品根本不可能大範圍應用,若有大量雜質,過敏反應可不是鬧著玩的。查爾斯·貝斯特認為他純化胰島素的方法也許可以用到肝素上。他最初發現,更為廉價的牛肺中也含有大量肝素,要知道牛肺可比狗肝便宜多了。在這一基礎上,他們藉助化學方法完成了結晶性肝素鋇鹽的製備,結晶技術使肝素的效價和構成更為勻質性,所以肝素質量的穩定性可以得到保證。

肝素鋇鹽唯一的缺點是生產成本較高,所以在貝斯特的支持下,決定用肝素鈉鹽來替代鋇鹽,這樣就解決了規模化生產的問題,也就是自此開始,肝素鈉鹽成為了肝素生產的國際標準,和早些年胰島素國際標準一樣,都是多倫多大學——確切的說是查爾斯·貝斯特——牽頭完成的。

1935年,肝素鈉在加拿大進入臨床試驗,同期,埃里克·約伯斯在大西洋對過也驗證了自己的肝素提純技術,於是,一個新紀元開始了。

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