EM poleca (#4): „No Limits – historia największego skandalu farmaceutycznego”

Po trzech rekomendacjach książkowych dzisiaj w cyklu „EM poleca” chciałbym zaproponować  film dokumentalny „NO LIMITS – historia największego skandalu farmaceutycznego” (ang. NO LIMITS – History’s Greatest Drug Scandal 1). Film miał premierę w 2016r.

W latach 50-tych XX w. niemieccy naukowcy w firmie Grunenthal (Grünenthal) opracowali lek pod nazwa talidomid. Był to środek o działaniu przeciwwymiotnym, przeciwbólowym i hipnotycznym. Firma Grunenthal uważała lek za bezpieczny do tego stopnia, że może być używany przez kobiety w ciąży – przepisywano go na poranne nudności i jako środek nasenny. Okazało się, ze talidomid (jego izomer optyczny) ma działanie teratogenne i powoduje wady płodu. Lek został wycofany, ale zanim do tego doszło ofiarami preparatu zostało około 15 tys. ludzkich płodów, z czego 12 tys. zostało donoszonych i urodziło się z poważnymi wadami i deformacjami: zniekształconymi kończynami, uszkodzeniami oczu, uszu i wielu narządów wewnętrznych.

I to nie o samym leku jest ten film, ale o tych dzieciach, które przeżyły, a dzisiaj są dorosłymi ludźmi. Sami siebie nazywają „talidomerami” (ang. thalidomers) i w filmie poznajemy historie życia sześciu osób z USA, Wielkiej Brytanii, Niemiec i Australii. Reżyser John Zaritski przez kilkadziesiąt lat badal sprawę talidomidu, a efektem jest filmowy tryptyk 2, którego ostatnią (i najmocniejszą) częścią jest film „No Limits”.

Ofiary talidomidu walczyły także o to, żeby firma Grunenthal wzięła odpowiedzialność moralną (także finansową) i przyznała się do winy. W 2012r. przedstawiciel firmy „przeprosił” za milczenie przez 50 lat, ale ofiary nie przyjęły tego jako szczerego żalu. Film ujawnia także dokumenty, które rzucają nowe światło na winę firmy Grunenthal i odpowiada na pytanie czy naprawdę nikt nie wiedział, że lek jest zagrożeniem zanim został dopuszczony do sprzedaży.

Polecam ten film także dlatego, ze pokazuje oblicze Big Pharmy 3 – z jednej strony koncerny produkują leki i ratują ludzkie życie, ale stawianie czoła odpowiedzialności za błędy często ukazuje mroczną twarz firm farmaceutycznych.

Film trwa 90 minut (jak standardowy film fabularny) i ładunek emocjonalny ma na prawdę duży – z pewnością nie zanudzi widza. Jest obecny na kilku platformach streamingowych, wiec nie powinno być problemów ze znalezieniem go w sieci i z dostępnością. Jedynym mankamentem może być wersja językowa (angielski), ale możliwe ze są dostępne polskie napisy.

Historia talidomidu jest niezwykle ciekawa i z pewnością na naszym blogu pojawią się jeszcze wpisy o jego historii. Polecany przez mnie film będzie świetnym wstępem.

Gorąco zachęcam do obejrzenia i dzielenia się opiniami.

NO LIMITS – History’s Greatest Drug Scandal

Directed by John Zaritsky

World Festival Premiere May 7, 2016


  1. Postanowiłem nie tłumaczyć zwrotu “No Limits” na język polski. Jest on dobrze zrozumiały, a możliwych wariantów tłumaczenia, a także kontekstów znaczeniowych jest kilka. Pozostawiam czytelnikowi własny wybór polskiego odpowiednika. ↩︎
  2. Tryptyk filmowy o talidomidzie to 3 filmy Johna Zaritskiego: Broken Promises, Extraordinary People, No Limits: The Thalidomide Saga. ↩︎
  3. Big Pharma – potoczne określenie wielkich koncernów farmaceutycznych produkujących leki. ↩︎

Izotiocyjanian allilu – chemia korzenia chrzanu

Dzisiejszy wpis nie pojawia się zupełnie przypadkowo. Opowiem o związku chemicznym, którego skomplikowana nazwa może zniechęcić do dalszego czytania, ale zapewniam ze wiele osób właśnie w okresie wielkanocnym ma z tą cząsteczka (zapewne nieświadomie) do czynienia. Mowa o izotiocyjanianie allilu, który dla ułatwienia będę oznaczał w dalszej części tekstu jako AITC (ang. Allyl isothiocyanate).

Izotiocyjanian allilu (Wikipedia)

Jest to związek chemiczny, który jest odpowiedzialny za charakterystyczny ostry i piekący smak oraz zapach chrzanu, a więc jest niemal pewne, że przygotowując tarty chrzan, ćwikłę, czy sos chrzanowy mamy kontakt z AITC. Chemicznie izotiocyjaniany (ITC – ang. Isothiocyanates) to cząsteczki, w których atom tlenu grupy izocyjanowej (-N=C=O) został zastąpiony atomem siarki, tworząc grupę izotiocyjanową –N=C=S. To właśnie ta grupa związków nadaje specyficzny smak i zapach warzywom kapustowatym, do których chrzan (tak właśnie!) należy. W tej samej rodzinie znajdują się oprócz różnych rodzajów kapust także: brokuł, jarmuż, rzodkiew, brukselka, kalafior i wasabi (chrzan japoński).

Korzeń chrzanu (fot. Wikipedia)

Ale jak to się dzieje, że korzenie chrzanu, czy rzodkiewki nie mają zapachu, dopiero ich starcie (pogryzienie/żucie) powodują, że czujemy ich ostrość i intensywny smak? Dzieje się tak dlatego, że ITC są produktem hydrolizy innych związków – glukozynolanów. Rozpad katalityczny występuje, kiedy komórki roślinne zostają mechanicznie uszkodzone (tarcie, krojenie).

Glukozynolany

Glukozynolany to drugorzędowe związki siarki (chemicznie są  to glikozydy siarkowe), obecne niemal w każdym fragmencie rośliny (liście, łodyga, korzenie). Jedna z ich funkcji to ochrona rośliny przed insektami i patogenami. Produkty rozpadu glukozynolanów mogą być toksyczne i odstraszać szkodniki, a także niszczyć bakterie oraz wirusy. Istnieje wiele różnych glukozynolanów i produktów ich rozpadu i jest to grupa związków będąca ciągle pod lupą naukowców i badaczy. Wróćmy jednak do chrzanu i izotiocyjanianu allilu.

Skąd AITC w chrzanie?

Korzeń chrzanu zawiera glukozynolan – synigrinę, która znajduje się w wakuolach komórkowych. Enzym, który powoduje rozpad synigriny, to mirozynaza; zlokalizowany jest w cytoplazmie komórkowej, a część badaczy wymienia również ścianę komórkową jako miejsce, gdzie obecna jest mirozynaza.

Synigrina (Wikipedia)

W normalnych warunkach enzym i glukozynolan są od siebie oddzielone, ale gdy komórka ulega uszkodzeniu, następuje katalityczna hydroliza synigriny i powstają różne produkty degradacji, m.in. AITC. Profil i właściwości produktów hydrolizy zależą od struktury glukozynolanu (łańcuchów bocznych), gatunku rośliny i warunków reakcji. Schemat poniżej pokazuje rozkład enzymatyczny glukozynolanów, z pośrednim związkiem – aglikonem.

Schemat rozpadu glukozynolanow [1].

Powstały przy tarciu chrzanu AITC jest produktem dość nietrwałym i po jakimś czasie się rozkłada – starty chrzan ciemnieje i traci ostry smak. Dodatek octu lub soku z cytryny (ogólnie kwasu) przedłuża trwałość AITC i pozwala dłużej cieszyć się ostrym smakiem. Również dodatek tłuszczu (oleju) zapobiega szybkiemu rozkładowi AITC, stąd w sprzedaży dużo chrzanowych produktów typu majonezy czy sosy.

Skład tartego chrzanu (zdjęcie autora)

Inne zastosowania AITC

AITC to nie tylko naturalne źródła jak chrzan, czy istne kapustowate. Syntetyczny izotiocyjanian allilu otrzymuje się w reakcji chlorku allilu z tiocyjankami potasu lub amonu (rodanki). Używa się go w przemyśle spożywczym jako wzmacniacza smaku do przetworzonych produktów typu smakowe majonezy i sosy. Często jedząc jakieś dodatki „chrzanowe” nie zdajemy sobie sprawy, że prawdziwego chrzanu nie ma w nich ani grama.

AITC jest używany także jako „aromat negatywny” do nadawania nieprzyjemnego zapachu klejom, farbom czy korektorom.  Pod tym względem ma analogiczne zastosowanie w świecie zapachów, jak Bitrex w świecie smaku (o Bitrexie możecie więcej przeczytać tutaj).

Leczyć chrzanem

Chrzan ma mnóstwo leczniczych właściwości – m.in. antybakteryjne, antywirusowe czy przeciwgrzybiczne. Glukozynolany (oraz różne produkty ich rozpadu) od lat są badane przez naukowców jako potencjalne struktury leków na nowotwory. Związki izolowane z chrzanu są analizowane pod katem raka piersi, jelita czy prostaty.

Do zapamiętania

Na koniec kilka punktów, które uważam za warte zapamiętania po lekturze tego wpisu:

  • Chrzan należy do rodziny warzyw kapustowatych
  • Za ostry smak i zapach chrzanu odpowiada izotiocyjanian allilu (AITC)
  • AITC powstaje kiedy komórki ulegają uszkodzeniu (tarcie chrzanu)
  • AITC tworzy się w wyniku rozpadu glukozynolanu – synigriny, a enzym który to katalizuje to mirozynaza.
  • Trwałość AITC w tartym chrzanie można przedłużyć dodając kwas (ocet lub sok z cytryny) lub tłuszcz (majonez).
  • Związki występujące  w chrzanie maja właściwości antybakteryjne i  antywirusowe

Literatura wykorzystana w pracy:

  1. Ali Redha A, Torquati L, Langston F, Nash GR, Gidley MJ, Cozzolino D. Determination of glucosinolates and isothiocyanates in glucosinolate-rich vegetables and oilseeds using infrared spectroscopy: A systematic review. Crit Rev Food Sci Nutr. 2023 Apr 10:1-17. doi: 10.1080/10408398.2023.2198015. Epub ahead of print. PMID: 37035931.
  2. Walters, S.A. Horseradish: A Neglected and Underutilized Plant Species for Improving Human Health. Horticulturae 2021, 7, 167. https://doi.org/10.3390/horticulturae7070167
  3. Blaževic I. Glucosinolates: Novel Sources and Biological Potential. Austin J Bioorg & Org Chem. 2014;1(1): 4.
  4. Proc. Latv. Univ. Agr., 2013, 29(324)

Smród nie z tej ziemi. Odcinek 1: Tioaceton

Ze względu na swoje właściwości do pobudzania zmysłów (np. smaku, zapachu) związki chemiczne można uszeregować i stworzyć ranking tych, które najintensywniej pobudzają odpowiednie receptory. W przypadku odorantów (substancji pobudzających zmysł węchu) o najbardziej intensywnym i nieprzyjemnym zapachu sprawa jest bardziej skomplikowana i nie ma jednoznacznych wskazań, który ze związków chemicznych jest najbardziej śmierdzący. I dodam tylko, że mówimy o poziomie fetoru o kilka poziomów wyższym, niż te najbardziej nośne medialnie, jak: szwedzki przysmak Surströmming (sfermentowany śledź), południowo-azjatycki owoc Durian, czy  islandzki specjał Hákarl (sfermentowane mięso rekina).

Dlatego też różne źródła podają czasami wymiennie różne związki jako te najbardziej cuchnące, ale przeważnie czołówka to te same cząsteczki, tylko inaczej przetasowane. Jednym z nich jest tioaceton, uważany przez wielu naukowców jako źródło najgorszego zapachu, jaki można sobie wyobrazić i właśnie o tioacetonie będzie pierwszy odcinek cyklu o wyjątkowo śmierdzących cząsteczkach.

Struktura

Tioaceton (nazwa IUPAC: propan-2-tion) to związek należący do grupy tioketonów, czyli ketonów, które zamiast tlenu (w grupie karbonylowej >C=O) posiadają atom siarki, tworząc grupę tiokarbonylową >C=S. Jego organicznym odpowiednikiem zawierającym tlen, jest aceton – popularny rozpuszczalnik, składnik np. zmywacza do paznokci.

Struktura tioacetonu i acetonu (materiały autora)

Obecność atomu siarki związana jest z ostrymi i cuchnącymi zapachami związków siarkoorganicznych. Przykładem są np. tiole (starsza nazwa merkaptany) występujące w niektórych warzywach jak cebula, szparagi, czy w wydzielinie skunksa.

Właściwości

Tioaceton to lotna, pomarańczowa lub brązowa ciecz o niezwykle silnej i ostrej woni. Zapach opisywany jest jako kombinacja czosnku, zgniłej kapusty i spalonej gumy. Jego obecność w powietrzu w nawet w niewielkim stężeniu powoduje ból głowy,  nudności, wymioty, a nawet utratę przytomności. W przypadku zanieczyszczonej tioacetonem odzieży (nawet kilka kropel), nie ma możliwości jej wyczyszczenia/wyprania, a w przypadku kontaktu z ludzką skórą, zapach może utrzymywać się do kilku miesięcy.  Jeśli chodzi o stabilność, to warto zaznaczyć, ze  tioaceton może być wyizolowany tylko w niskiej temperaturze i powyżej -20 °C polimeryzuje do trimeru – tritioacetonu, który posiada również ostry zapach, chociaż nie tak mocny jak tioaceton.

Struktura tritioacetonu (materiały autora)

Co ciekawe sam tioaceton nie jest toksyczny, ani nie ma właściwości wybuchowych. Jego zapach jest jednak wystarczająco groźny, żeby klasyfikować go do grupy chemikaliów niebezpiecznych i zachować szczególne środki ostrożności przy jakichkolwiek pracach z nim.

Kto go odkrył i po co?

W 1889 r. w niemieckim Freiburgu, dwóch chemików: Eugen Baumann i Emil Fromm prowadziło badania nad polimerami i w trakcie optymalizacji procesu otrzymywania tritioacetonu (wspomnianego powyżej), przypadkowo wyizolowali związek o zapachu trudnym do zniesienia (był to właśnie tioaceton). Tak opisują to w swojej pracy [2]:

„Kiedy świeżo otrzymany produkt reakcji: acetonu, stężonego kwasu solnego i siarkowodoru został poddany destylacji z parą wodną, wydzielający się ostry zapach rozprzestrzenił się szybko na odległość 0.74 km, do odległych części miasta. Mieszkańcy ulic przyległych do laboratorium, zaczęli alarmować że fetor spowodował u niektórych mdłości i omdlenia”

Kolejne próby prac laboratoryjnych z użyciem próżni zredukowały nieco powstający fetor, ale i tak na skutek protestów mieszkańców Freiburga i pozwów, które wysyłali do ratusza, Baumann i Fromm zmuszeni byli przerwać badania nad procesem. Bauman nie zniechęcił się niepowodzeniem i swoja uwagę skierował na syntezę amidów, a stosowana na szeroką skalę w chemii organicznej reakcja Schottena-Baumana, to jeden z jego naukowych sukcesów.

Eugen Baumann (Źródło: Wikipedia /PL/)

W annałach XIX-wiecznej nauki można jeszcze odnaleźć historie prac Juliusa Lewkowitscha nad tioacetonem. Ten wybitny brytyjski chemik (autorytet w przemyśle tłuszczów i olejów) próbował wykorzystać „śmierdzącą” właściwość tego związku i prowadził prace nad wykorzystaniem go jako dodatku do gazu wodnego (syntezowego), aby wykrywać nieszczelności w instalacjach. Okazało się, że tioaceton jest…za dobry. Nawet niewielka jego ilość rozcieńczona znacznie powietrzem powodowała, że zapach był nie do zniesienia. Lewkowitsch również przerwał prace badawcze i zalecał użycie jako nawaniacza znacznie mniej nieprzyjemnej zapachowo akroleiny [3].    

Dalsze prace

Pomimo że właściwości redukujące tioacetonu były zachęcające do użycia go w różnych reakcjach w syntezie chemicznej, przez długi czas nikt nie prowadził badań nad tioacetonem, czemu trudno się zresztą dziwić. Dopiero w latach 60-tych XX w. pojawił się ponownie w literaturze naukowej, kiedy w ośrodku badawczym Esso Research Centre w UK, prowadzono prace nad tioketonami, jako potencjalnymi źródłami nowych polimerów. Dwóch naukowców (V.Burnop i K.Latham) tak opisywało prace z tioacetonem [4]:

„W trakcje prowadzenia eksperymentu napotkaliśmy problemy z wydzielającym się zapachem, który przerósł nasze najśmielsze oczekiwania. W trakcie prowadzenia prac, z jednej z butelek z pozostałością reagentów wyskoczył korek i pomimo szybkiego zamknięcia naczynia, straszny fetor rozszedł się błyskawicznie powodując wymioty i omdlenia u kolegów pracujących w innych budynkach 200 yardów dalej. Dwóch chemików, którzy badali depolimeryzacje niewielkich ilości tritioacetonu, spotkało się (z powodu zapachu) z wrogim nastawieniem innych pracowników, a kelnerka w kantynie pracowniczej publicznie ich upokorzyła, pryskając ich dezodorantem”.

Jak pracować z tioacetonem?

Czy da się w ogóle pracować ze związkiem chemicznym, który ma zapach z piekła rodem? Okazuje się, ze zachowując pewne środki ostrożności, można. Jakie? Oto wytyczne [4]:

„Agresywny zapach wydzielający podczas rozkładu tritioacetonu jest ograniczony lub wyeliminowany poprzez prace w komorze rękawicowej (glovebox), uszczelnionej zasadowym nadmanganianem, a pary tioacetonu mogą być wyeliminowane oparami brunatnego dwutlenku azotu. Wszystkie pozostałości poreakcyjne powinny być poddane termicznej utylizacji w palenisku.”

Komora rękawicowa/glovebox (Źródło: Wikipedia /ENG/)

Trzeba przyznać, ze wymagane środki ostrożności są (na szczęście) dość zniechęcające i raczej ciężko będzie o chętnych do pracy z tioacetonem.

Słowo końcowe

Myślę, ze ten krótki opis jednego z najbardziej śmierdzących związków chemicznych, zainteresował Was czytelnicy na tyle, że będziecie czekać z ciekawością na kolejny odcinek, w którym przedstawię Wam kolejnego fascynującego „śmierdziela”.

Stay tuned…


Bibliografia wykorzystana w tekscie:

[1]. https://www.technology.org/how-and-why/thioacetone-worst-smelling-substance-on-earth/

[2]. E. Baumann and E. Fromm, “Ueber Thioderivate der Ketone,” Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft 22 (1889): 2592 – 2599

[3]. Water gas is a combination of carbon monoxide and hydrogen used in gasification. Julius Lewkowitsch, “Odorising Water-Gas,” Chemical News and Journal of Industrial Science 61, no. 1589 (1890): 219

[4]. Chemistry and Industry, 1967, p. 1430