Статті

У истоков науки токсикологии

Многовековой поиск возможностей выявления ядов, а также защиты от них, сопровождавшийся успехами и разочарованиями, лишь в ХІХ в., благодаря стараниям врачей и химиков, сформировался в отдельную науку — токсикологию. Одной из основных задач данной науки является определение количественных характеристик причинно-следственных связей между фактом воздействия каждого из известных человеку химических веществ, в том числе лекарственных средств, и развитием различных форм токсического процесса.

Что же послужило движущей силой возникновения и становления этой науки?

Проблема судебной медицины

Использование ядов с криминальной целью существовало во все времена, но особенно больших масштабов это явление достигло во Франции в период правления короля Людовика XIV [1]. Отравители того времени пользовались различными ядами как растительного, так и животного происхождения, однако «любимцем» эпохи был мышьяк, поскольку он совсем не изменял вкуса пищи или напитка, куда его добавляли. Подсыпаемый в малых дозах, он обладал тем «преимуществом», что действовал не сразу и поэтому позволял верить в естественную кончину жертвы. Его продажа не была регламентирована — кто угодно мог приобрести мышьяк у аптекаря. Кроме того, симптомы отравления мышьяком мало чем отличались от симптомов одной из самых распространенных в ту пору болезней — «холеры нострас», а технических возможностей точно установить, умер ли потерпевший вследствие отравления мышьяком, в то время не существовало. Следствие было успешным лишь в том случае, когда виновный сам выдавал себя слишком откровенным приобретением яда, либо когда имелись свидетели, воочию наблюдавшие процесс отравления. Таким образом, эта проблема судебной медицины стояла очень остро и требовала скорейшего разрешения.

Первые шаги токсикологии

Тем не менее первый шаг на пути решения данной проблемы был сделан только в 1775 г., когда Карл Вильгельм Шееле, работавший аптекарем в шведском местечке Кепинг, установил, что белый мышьяк под воздействием добавленного в него хлора или «царской водки» преобразуется в мышьяковистую кислоту. Если эту кислоту добавить к металлическому цинку, то получается чрезвычайно ядовитый, пахнущий чесноком газ. Тем самым Шееле открыл газообразный мышьяковистый водород, которому вскоре предстояло сыграть решающую роль в токсикологии. Спустя десять лет Самуил Ганеман (впоследствии всемирно известный создатель гомеопатии) обнаружил, что в жидких веществах, где предполагается наличие мышьяка (в том числе и в содержимом желудка), последний выпадает в виде желтоватого осадка в случае добавления соляной кислоты и сероводорода. Так сероводород стал необходимым реагентом для обнаружения металлических ядов.

Использование ядов с криминальной целью существовало во все времена, но особенно больших масштабов это явление достигло во Франции в период правления короля Людовика XIV [1]. Отравители того времени пользовались различными ядами как растительного, так и животного происхождения, однако «любимцем» эпохи был мышьяк

В 1787 г. профессор медицины Иоганн Даниэль Мецгер из Кенигсберга столкнулся с примечательным явлением. Когда он раскалял на древесном угле вещества, в которых предполагалось наличие мышьяка, и держал над возникающими при этом парами медную пластинку, то при наличии мышьяка она покрывалась беловатым слоем мышьяковистого ангидрида. Если же наполнить этим ангидридом стеклянную пробирку, добавить в нее древесный уголь и нагревать пробирку до тех пор, пока уголь не воспламенится, то пары мышьяковистого ангидрида при прохождении через уголь снова превращаются в мышьяк, который оседает на верхних, более прохладных участках пробирки в виде черных или черно-коричневых металлических пятен, так называемых бляшек.

Читайте также: Как грибы повлияли на историю человечества?

Лишь в 1806 г. асессор Берлинского медицинского общества Валентин Розе с помощью метода Мецгера предпринял первые успешные шаги по выявлению следов мышьяка в человеческом организме, в частности, в кишках и стенках желудка, даже в том случае, когда таких следов в содержимом желудка уже не было, ибо яд был уже «ресорбирован стенками желудка».

Обладатель почетного титула

Дальнейший путь развития науки о ядах пролег через Францию, где жил человек, завоевавший почетный титул «родоначальника токсикологии», — французский врач родом из Испании Матье Жозеф Бонавантюр Орфила, который прославился не только своими опытами и открытиями, но в гораздо большей степени своим вкладом в упорядочение и перепроверку результатов экспериментов, проводившихся в лабораториях разных стран. Когда двадцатишестилетний Орфила опубликовал в 1813 г. первую часть своего двухтомного труда «Трактат о ядах, или Общая токсикология», он привлек к себе внимание врачей, юристов и полицейских, занимавшихся этой проблемой. Его труд был первым произведением международного значения, охватившим все, что было известно в ту пору о ядах. Такую же сенсацию произвел и второй том, которой появился в 1815 г.

В 1817 г. вышел второй его труд — «Элементы прикладной химии в медицине и в искусстве». К 1819 г. Орфила стал уже профессором медицинской (позднее — судебной) химии Парижского университета. В 1821–1823 гг. были опубликованы его «Лекции по судебной медицине». С тех пор его считают первым экспертом в Европе по ядам, хотя одновременно с этим он занимался и судебной медициной, будучи одним из самых великих ее пионеров. Слава Орфила привела его на высокий пост декана медицинского факультета Парижского университета.

Необходим новый метод

Естественно, существенная часть работ Орфила была посвящена мышьяку. Ученый выискивал и перепроверял все, что было известно о мышьяке во Франции и за ее пределами. Экспериментируя на собаках, он обнаружил, что из желудка и кишечника мышьяк проникает в печень, селезенку, почки и даже в нервы. Следовательно, если в желудке яда уже не было, следы его можно было отыскать в печени, селезенке и иных органах. Орфила усовершенствовал метод Розе, но постоянно натыкался на препоны, которые не мог преодолеть, и на загадки, которые не мог решить. Так, у некоторых животных, которых он на глазах своих учеников отравлял мышьяком, ему, несмотря на все усилия, не удавалось при вскрытии обнаружить яд нигде. Почему? В чем тут причина? Преобразовывался ли яд в теле? Или же в ряде случаев из-за рвоты и поноса яд перед смертью выделялся из организма так сильно, что оставшееся его количество невозможно было обнаружить существующими методами? Значит, надо искать иные методы, с помощью которых можно было бы обнаружить даже следы мышьяка.

Простое, но эффективное решение

Новый метод открыл малоизвестный английский химик Джеймс Марш — служащий Британского королевского арсенала в Вулидже, под Лондоном. В библиотеке арсенала Марш натолкнулся на вышеупомянутые труды Карла Шееле, посвященные процессу возникновения мышьяковистого водорода. Выводы, к которым пришел после их изучения Марш, были на удивление просты. Если в содержащую мышьяк жидкость добавить немного серной или соляной кислоты и сверх того цинк, то в результате химической реакции появлялся водород, который соединялся с мышьяком, образуя газообразный мышьяковистый водород. Когда его пропускали через горячую трубу, он снова распадался на водород и мышьяк, после чего металлический мышьяк можно было уловить и собрать. Данный способ, как оказалось впоследствии, был настолько чувствительным, что даже минимальное количество мышьяка (около тысячных долей 1 мг), введенное в исследуемую жидкость, было заметно на блюдце невооруженным глазом в виде бляшек.

Читайте также: Как избавиться от боли: у истоков анестезиологии

Когда в октябре 1836 г. Джеймс Марш опубликовал статью об этом в «Эдинбургском философском журнале», он и сам не предполагал, что изобрел способ, который завоюет всю токсикологию, а в качестве метода обнаружения мышьяка станет попросту непреходящим.

Процесс, нашумевший в Европе

В судебной практике метод Марша впервые был использован в 1840 г. при расследовании преступления молодой француженки Мари Лафарж, подробно описанного Юргеном Торвальдом (псевдоним немецкого историка и журналиста Хайнца Бонгарца, который стал известен благодаря своим трудам по истории судебной медицины и криминалистики) в книге «Век криминалистики» [2]. Суть этого дела заключалась в том, что девушка из обедневшей семьи вышла замуж по расчету за неотесанного, но богатого Шарля Лафаржа, однако после свадьбы выяснилось, что Лафарж ввел невесту в заблуждение относительно своего состояния. Наоборот, он сам рассчитывал на приданое Мари. Поскольку разводы в те времена не практиковались, Мари решила исправить свою ошибку самым радикальным способом. Она покупала в аптеке небольшими порциями мышьяк, якобы для борьбы с мышами, но, на «мышиное счастье», по дому разбрасывала обыкновенную соду, а отраву подсыпала мужу в еду. Это привело в конце концов к смерти Шарля.

Почетный титул «родоначальника токсикологии» принадлежит французскому врачу родом из Испании Матье Жозефу Бонавантюру Орфила, который прославился не только своими опытами и открытиями, но в гораздо большей степени своим вкладом в упорядочение и перепроверку результатов экспериментов, проводившихся в лабораториях разных стран. Когда двадцатишестилетний Орфила опубликовал в 1813 г. первую часть своего двухтомного труда «Трактат о ядах, или Общая токсикология», он привлек к себе внимание врачей, юристов и полицейских, занимавшихся этой проблемой. Его труд был первым произведением международного значения, охватившим все, что было известно в ту пору о ядах. Такую же сенсацию произвел и второй том, которой появился в 1815 г

Родственники мужа, заподозрив неладное, сохранили остатки отравленной пищи. Мари не предполагала, что науке уже известен метод распознавания мышьяка. Первая экспертиза, проведенная двумя врачами, которые не были знакомы с методом Марша, свидетельствовала в пользу Мари, однако прокурор подверг эти результаты сомнению и привлек других экспертов. Они знали о методе Марша, но не обладали практическими навыками в его использовании. Снова неудача. И только Орфила, принявший участие в очередной экспертизе, смог доказать виновность Мари Лафарж, обнаружив в остатках еды и в организме покойного высокое содержание мышьяка. С этого момента метод Марша прочно вошел в криминалистику.

В первые годы после процесса далеко не все верили в объективность приговора. Во Франции и в других странах Европы были опубликованы многочисленные памфлеты и статьи, в которых приверженцы и противники ожесточенно спорили между собой. Благодаря этой борьбе было привлечено внимание как общественности, так и врачей, химиков и фармацевтов многих европейских стран к новой, пока еще такой таинственной области, ставшей ареной жарких споров, — к науке о ядах. Многие молодые химики устремились в Париж, чтобы стать учениками Орфила и других французских токсикологов. Наступил век научной судебной токсикологии, позволивший создать антидоты, эффективные при отравлении многими ядами, в том числе и мышьяком.

Читайте также: Загадка столетней давности, или Почему “не сработал” цианистый калий?

Подготовил Руслан Примак,
канд. хим. наук

Литература

1. Петифис Ж.-К. Дело о ядах: алхимики и колдуны времен Людовика XIV: пер. с фр. Н. Васильковой. – М.: ТЕРРА – Книжный клуб, 2001. – 272 с.
2. Торвальд Ю. Век криминалистки: пер. с нем. / Под ред. Ф.М. Решетникова. – 3-е изд. – М.: Прогресс, 1991. – 323 с.

“Фармацевт Практик” #11′ 2017