【摘要】:元素周期表上的第33位元素“砷”,自古以來其化合物就被人所熟知。砷是歐洲中世紀發(fā)現(xiàn)的唯一一種半金屬元素,在化學(xué)元素發(fā)現(xiàn)史上,單質(zhì)砷的制備具有獨特的意義。無論在中國還是西方,砷的化合物(通常稱含砷制劑)自有歷史記載以來,一直做為醫(yī)藥和補藥使用。
【關(guān)鍵詞】:單質(zhì)砷;煉制;醫(yī)學(xué)
一、單質(zhì)砷的煉制史
西方的化學(xué)史家一般認為最早制得單質(zhì)砷的是十三世紀德國的煉金術(shù)士AlbertusMagnus。他曾使用一分雌黃和兩分肥皂共熱,游離出了所謂的“金屬雌黃”。大阿爾伯特在其《金丹術(shù)筆記》中寫到:“金屬鈚(metallicarsenicum)通過熔化一份砒與兩份白色肥皂制得?!?/p>
在我國古代,也有對單質(zhì)砷的制備的記載。早在公元四世紀前半葉,東晉時期的葛洪在《抱樸子內(nèi)篇》的第十一卷《仙藥》中提到:又雄黃……餌服之法,或以蒸者之;或以酒餌;或先以硝石化為水,乃凝之;或以玄胴腸裹蒸于赤土下;或以松脂和之;或以三物煉之,引之如布,白如冰……葛洪在這里描述了六種對雄黃的處理方法:一,蒸煮,即用水煮或水蒸氣使其分解,生成氧化砷;二,做成雄黃酒;三,用硝石處理生成砷酸鉀;四,在玄胴腸和赤土存在的條件下,用水蒸氣分解;五,制成雄黃和松脂的混合物;六,用硝石、玄胴腸、松脂三者共煉,最后制得白如冰的產(chǎn)物。這里最值得注意的是第六種方法。其中得到的白如冰的產(chǎn)物即為稱為砒霜的氧化砷。可以肯定,我國的煉丹家在公元四世紀就已經(jīng)有了煉制單質(zhì)砷的方法,這比西方的大阿爾伯特早了九百年以上。
唐代煉丹家孫思邈在《太清丹經(jīng)要訣》中記載了一種“伏雄雌二黃用錫法”。其原文為:雄黃十兩,末之。錫三兩。鐺中合熔,出之。出之,入皮袋中揉之使碎。入坩堝中火之:其坩堝中安藥了,以蓋合之,密固,入風(fēng)爐吹之,令堝同火色。寒之,開其色似金。趙匡華曾以模擬實驗證明上述方法,證明了在此過程中發(fā)生了以下化學(xué)反應(yīng):
其色似金,指的就是二硫化錫,隨之生成的即為單質(zhì)砷。
宋元時期的煉丹家將砒霜與草木藥或蜜合煉,得到了“色如銀”或“如黑角,甚硬”的單質(zhì)砷晶體,他們稱其為“死砒”、“伏砒”。元代成書的《丹陽術(shù)》中記載:川椒、蒼術(shù)、川狼毒、川練子、石韋、紫背虎耳。以信十兩為末,一處研勻,入砂罐內(nèi),用水鼎打一盞水,大沸為度。候火消,次日取出。色如銀,可以作柜,立可點化。文中的“信”即為信石(As2O3),川椒等都是含有碳的草木藥,在反應(yīng)中作還原劑。經(jīng)“色如銀”的升煉產(chǎn)物即是銀光閃爍的單質(zhì)砷;“立可點化”指點化“丹陽銀”,即以砷點銅即為砷白銅。信石與草木藥合煉,可以發(fā)生以下化學(xué)反應(yīng):
《丹陽術(shù)》中的記載以及另外一些歷史資料表明,我國宋元時期的煉丹家不僅取得了單質(zhì)砷,還描述了它的形態(tài),而且制取的目的非常明確,使用它和銅一起熔煉,以點化成丹陽銀,即制成砷銅合金。時間雖在12-13世紀,但和阿爾伯特的認識要深刻的多。
二、砷在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用
砷的礦物自有歷史記載以來,一直做為醫(yī)藥和補藥使用?!吨芏Y》中有“療殤以五毒攻之”,中醫(yī)中的以毒攻毒起源于此?!吨芏Y·殤醫(yī)》注中又有如下記載:今醫(yī)方有五毒之藥,作之合黃堥,置石膽、丹砂、雄黃、礜石、慈石其中,燒之三日三夜,取以注創(chuàng),惡肉破骨則盡出。可知其中的五毒指的則是石膽、丹砂、雄黃、礐石、慈石,這是配合相當(dāng)好的治療瘡毒的外科藥。
到了東漢末期,當(dāng)時社會上曾流傳著一種據(jù)說可以醫(yī)治虛勞百病,使人變強的奇藥,稱作“五石散”,因服用者不能吃熱的東西,又稱作“寒食散”。這種藥因有含砷的礜石在內(nèi),服用稍一過量,輕則中毒,重則死亡。但是從魏朝正始名士何晏服散首獲神效之后,服散之風(fēng)大行其道,直到唐朝中葉才逐漸停止。由于這一段悲劇的歷史,古人對礜石的毒性才有了進一步的認識。關(guān)于礜石的毒性,梁朝的名醫(yī)兼煉丹家陶弘景早在五、六世紀就對世人提出警告,他在《名醫(yī)別錄》中說:礜石火煉百日,服一刀圭;不煉服,則殺人及百獸。其中“服一刀圭”說明了當(dāng)?shù)N石用作藥時,應(yīng)當(dāng)嚴格限制其用量;而在火煉百日后,即將礜石長時間的加熱之后,其毒性減弱,因為在高溫煅燒時,礜石中所含的砷和硫分別變?yōu)闅鈶B(tài)的氧化砷和二氧化硫被去除,剩下的殘渣中只含有少量的砷。當(dāng)以殘渣入藥,少量的砷化合物就能起到較好的療效。
到了宋代之后,一些著作中出現(xiàn)了和陶弘景相反的說法。升煉砒石或在巨釜中焙燒砒石或雄黃,即可獲得砒霜。砒霜雖說有劇毒,但是微量的砒霜卻可以起到一定的醫(yī)療效果。砒霜本是煉金術(shù)的產(chǎn)物,但是在唐代名醫(yī)孫思邈的掌握下首創(chuàng)用于治療瘧疾。孫思邈在《備急千金要方》中記述的太一神精丹,是用雄黃、雌黃、曾青(硫酸銅)、慈石,經(jīng)升化而得“光明皎潔如雪”的砒霜,即氧化砷。該藥有劇毒,所以他規(guī)定制成如“黍粒”的微型棗泥丸,并強調(diào)逐漸增量的安全服藥法:服一丸,如不愈更服一丸半,仍不愈者,后日增半丸,漸服無有不愈。
在明末清初,梅毒傳入中國,我國使用砒霜來治療這一疾病也取得了較好的效果。明末陳司成的《霉瘡秘錄》中記錄了29例病例,均患各期的梅毒。其用含砷的“生生乳”來治療,取得了較好的療效,除了一名吝嗇花錢買藥的病人外均痊愈?!吧椤笔且耘‵eAsS)、朱砂(HgS)、食鹽(NaCl)、硝石(KNO3)、綠礬(FeSO4·7H2O)等煉制而成,所得產(chǎn)物為砒霜與白降丹(HgCl2)的混合物,經(jīng)過“甘草牙皂液煎片刻”后,將白降丹去除,剩下成分即為砒霜。
在西方,也有使用砷化合物作為藥物的歷史。1786年,英國醫(yī)生ThomasFowler研發(fā)了“孚勒氏液”,孚勒氏液是將砒霜溶于碳酸氫鉀中制得的,用于治療哮喘、舞蹈病等,在瘧疾的治療上也有奇效。1878年,這種Fowler氏溶液被首次報道用來進行白血病的診治。20世紀初,由于放射療法的發(fā)展,這種使用Fowler氏溶液治療白血病的方法被逐漸取代。
1910年,被譽為化學(xué)療法的奠基人PaulEhrlich在臨床治療中實驗了600多種藥物之后,終于制得了一種含砷的有機化合物——胂凡鈉明,又稱“灑爾佛散”灑爾佛散最初被用來治療細菌梅毒螺旋體感染,后來被作為一種抗錐蟲病藥物沿用至今。1912年,他又通過改進制得了更安全有效的新胂凡鈉明。
三、結(jié)論
在砷的歷史上,中國的煉丹家對砷的認識遠遠領(lǐng)先于西方。在公元四世紀煉丹家葛洪就在其著作中記載了砷的制備方法。宋元時期,中國的煉丹家不僅取得了單質(zhì)砷,還描述了它的形態(tài),并且將其銅一起熔煉成丹陽銀。比同一時期的大阿爾伯特要深入的多,更不是十七世紀的帕拉塞爾蘇斯所能比的。中國古代醫(yī)生在將砷的化合物應(yīng)用于醫(yī)藥的歷史也比西方更悠久,在很長一段時間也是出于領(lǐng)先地位的。
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