硝酸甘油，炸药还是救命药？

mingxiaozi 2021-02-25

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十月份是全球科学界最高奖——诺贝尔奖陆续公布的日子，每一个奖项都吸引着全世界的目光。诺贝尔奖又被戏称为“炸药奖”，因为几十亿的诺奖基金大都是诺贝尔（Alfred Nobel，1833-1896）卖硝酸甘油炸药赚来的。

不幸的是，诺贝尔晚年患心脏病，好像命运故意与他开玩笑一样，他经常服用的药物，就是硝酸甘油。他制造硝酸甘油炸药，是为了炸开矿山的脉胳；他服用硝酸甘油药物，则是为了“炸”通阻塞他血流的脉胳。

炸药的品种很多，硝酸甘油只是其中之一。

硝酸甘油仅是硝酸酯家族中的化合物之一。硝酸可以与多种醇类发生酯化反应，生成一系列有机硝酸酯化合物，例如：

这些有机硝酸酯化合物的水溶性较差，脂溶性较好，且具有酯的结构，符合脂质的定义。

其中，硝酸甘油为无色或黄色澄清油状液体，微溶于水，溶于乙醇、乙醚、丙酮，低温易冻结；季戊四醇四硝酸酯为白色结晶，不吸湿，不溶于水但易溶于丙酮；硝化纤维是一种白色纤维状聚合物，耐水、稀酸弱碱和各种油类，难溶于水，溶于丙酮、乙醚/乙醇混合液，阳光下易变色，极易燃，无烟，瞬间放出大量气体。

它们都是大名鼎鼎的炸药原料，同时，硝酸甘油和季戊四醇四硝酸酯也可在医药上作为冠状动脉扩张药，用于治疗心绞痛。

1.作为炸药

炸药是可以非常快速地燃烧或分解、能在短时间内产生大量热量和气体的物质。

炸药爆炸是一种化学反应，反应过程必须同时具备三个条件：（1）放热反应；（2）反应高速进行并能自行传播；（3）生成大量气体产物。硝酸甘油爆炸时可产生四种气体：

硝酸甘油的化学键储存着大量能量，当分解生成气体时，可能利用其中的一些能量（而不是全部能量）形成新键，“剩余”的能量则升高体系温度，热量使气体粒子的运动加速，使压力快速升高，发生膨胀。硝酸甘油爆炸反应产生的气体膨胀，可增大体积1200倍，足以破坏建筑，致人伤亡。

2.作为药物

患有心绞痛或心衰的炸药厂工人经常感到工作日胸痛缓解，但在休息日又发作。这种现象引起了医生注意。1878年英国医生William Murrell确认，暴露于高水平的硝酸甘油环境中能够治疗心绞痛。硝酸甘油在人体内发生了缓慢的氧化反应：

直到一个多世纪后，三位美国科学家Robert Furchgott、Louis Ignarro和Ferid Murad发现硝酸甘油治疗心绞痛的原因在于NO。摄入硝酸甘油后血管平滑肌产生NO，NO介导了血管扩张作用。1998年，在诺贝尔发明炸药后约130年，三位美国科学家因“NO是心血管系统的信号分子”被授予诺贝尔医学生理学奖。

心绞痛实际上是心肌缺血引起的胸痛，一般是由冠状动脉阻塞或痉挛所导致，又称为狭心症(Anginapectoris)。其最有效的治疗方法是要改善心肌缺血。打个比喻，就是当道路变窄了，得想办法重新疏通。而用于药物的硝酸甘油正发挥了疏通血管的作用。它能释放NO，激活鸟苷酸环化酶，使平滑肌和其他组织内的环鸟苷酸（cGMP）增多，导致肌球蛋白去磷酸化，调节平滑肌收缩状态，引起血管扩张，有利于血液循环，缓解疼痛症状。