100 年前人類發現了胰島素,治療糖尿病,是多國科學家的共同努力( 二 )


提取胰島素
1920年 , 安大略省倫敦一位小鎮醫生FredBanting有了一個想法 。 他認為如果將動物的胰腺和消化系統之間的導管結扎起來 。 等待幾周 , 當產生消化酶的那部分胰腺壞死時 , 然后完全取出胰腺 。 他認為 , 這個壞死的胰腺會含有胰島素 , 但不會含有破壞性的酶 。
1921年7月27日 , Banting在多倫多大學 , J.J.R麥克勞德的實驗室里完成了這個試驗 , 他與一位名叫CharlesBest的在校學生合作 , 從一只狗的萎縮胰腺中提取了一些物質 。 然后將提取物注射到另一只因切除胰腺而誘發糖尿病的狗身上 。 這只動物的糖尿病癥狀開始消失 。
100 年前人類發現了胰島素,治療糖尿病,是多國科學家的共同努力
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CharlesBest(左)和FrederickBanting與胰島素維用持生命的狗 。
盡管Banting的實驗成功了 , 但他提煉出出胰島素方法不實用 。 J.J.R.Macleod提出由生物化學家JamesCollip負責找出一種從胰腺中分離出胰島素的實用方法 。
Collip開發了一種基于提煉酒的方法 。 這個概念很簡單 , 他將肉店很容易買到的新鮮豬胰腺搗碎 , 然后將其與酒精和水的溶液混合在一起 。 Collip慢慢增加溶液中酒精的百分比 , 開始沒有什么變化 , 當酒精濃度高到一定程度時 , 就會有胰島素從溶液中析出 , 不再溶解在液體中 。 通過收集燒杯底部的固體沉淀 , 他得到了一種雜志很少的胰島素 。
Collip提取的胰島素讓班廷和多倫多大學醫院的其他人開始治療糖尿病患者 。 第一次注射發生在1922年1月 。 結果是奇跡般的 。 幾周內 , 注射了這些胰島素 , 幫助數十名瀕臨死亡的患者恢復了正常活動 。 消息傳出 。 胰島素的需求大增 。
借鑒釀酒的方法
但是 , 當Collip更大批量的提煉(分離純化)胰島素時 , 出現了嚴重的問題 。 他自己也不知道問題到底出在了哪里 , 為什么按照他以前使用的完全相同的配方 , 他的溶劑中卻沒有胰島素 。 J.J.R.Macleod又求助于禮來公司(EliLillyandCompany) , 這是一家位于印第安納州的制造藥用膠囊的商業公司 。
在禮來 , 提取問題落在了27歲的化學家喬治·瓦爾登(GeorgeWalden)身上 。 Walden想到了丹麥化學家S?renS?rensen十幾年前提出一種方法 。
1900年代 , S?rensen是嘉士伯(Carlsberg)實驗室的負責人 , 這是由啤酒公司建立的實驗室 , 旨在推進釀造科學 。 他引入了pH值的概念 , 來量化溶液酸度 , 釀造階段pH值愈高啤酒味道就愈苦苦 。
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于是Walden測量胰腺溶液的pH值 , 他發現酸度對胰島素溶解度的影響遠比酒精濃度大得多 。 他建立了一個類似于Collip提純胰島素的方法 , 只是該問利用酸度(pH值)而不是酒精濃度 。 Collip沒能大批量提純出胰島素 , 可能是因為他忽略了嚴格控制溶液的pH值 。 這個來自啤酒廠的啟發 , 使大量生產胰島素成為可能 。
攻克糖尿病
到1924年5月 , 糖尿病不再是一種致命疾病 。 醫生約瑟夫·柯林斯在《紐約時報》上寫道:“人類最頑固的敵人-那些可能毀滅人類的疾病一個接一個地都被科學征服了 。 糖尿病是其中最兇險的敵人之一 , 現在也屈服了 。 ”
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上個世紀20年代的胰島素
今天 , 我們還面臨著嚴重新冠病毒-這個造成幾百萬人死亡的病毒的挑戰 , 當然也還有癌癥、阿爾茨海默病和精神分裂癥等一些頑固的敵人 , 只要全世界各國的科學家團結合作 , 這些兇險且頑固的的敵人同樣會被人類一個接一個地征服 。