О присутствии в молекуле пиридинового фрагмента догадались в 1881 году, а окончательно строение молекулы никотина подтвердил синтез, выполненный в 1895 году Пикте и Крепье.
Казалось бы, раз при окислении никотина получается витамин В5 (или витамин РР), значит, в организме курящего человека он должен постоянно образовываться. Но нет! Такого фермента, что помогал бы ядовитому алкалоиду превращаться в полезное вещество, эволюция нам не подарила. И нет в курении никакой пользы. Наоборот, в организм курильщика постоянно попадает очень ядовитое вещество. Насколько ядовитое, мы уже знаем. Но есть и другие, еще более пугающие сведения: средняя летальная доза — 0,5–1 мг/кг. Это значит, что при весе человека в 70 кг смертельным для него может оказаться 35–70 мг никотина. Впрочем, если он курильщик, то летальная доза будет выше: все-таки организм адаптировался к постоянному поступлению яда.
А сколько никотина поступает в организм при курении? Это зависит от сорта табака, способа его обработки, количества выкуренных сигарет. Считается, что одна сигарета содержит в среднем 1 мг никотина. Значит, летального исхода можно ожидать, если человек сжует и проглотит 35–70 сигарет. Если же он не ест табак, а выкуривает, то часть никотина при этом сгорит. То, что при горении образуется, — тоже не подарок.
Но мы — о никотине. Так вот, если говорить об отравлении никотином, то табак более опасно жевать и нюхать, чем курить. Сейчас в нашей стране пытаются продвинуть на рынок скандинавский жевательный табак «снюс» (или «снус», от которого образовано имя Снусмумрика из саги Туве Янссон о Муми-тролле). Его пытаются представить как менее опасный вид табачной продукции. Следует, однако, знать, что никотин имеет неприятное свойство проникать в организм через кожу, и особенно легко он всасывается слизистыми оболочками. Но этим же свойством никотина воспользовались изобретатели никотинового пластыря и никотиновой жевательной резинки. Через поверхность кожи или слизистой оболочки рта никотин из пластыря или резинки благополучно попадает в организм. Казалось бы, зачем накачивать человека ядовитым веществом? Смысл иногда есть. Чтобы его понять, нужно больше узнать о действии никотина на организм.
Никотин — нейротоксин, то есть поражает нервную систему, причем не только человека, но и насекомых. Поэтому раствор никотина или водный настой махорки садоводы использовали для опрыскивания растений против вредителей. В низких концентрациях никотин возбуждает один из двух видов холино-рецепторов, с помощью которых происходит передача нервного импульса от нерва к мышце. Эти рецепторы так и называются никотиночувствительными, или Н-холинорецепторами. В результате ускоряется сердцебиение, увеличивается кровяное давление, учащается дыхание, а также происходит возбуждение рвотного центра центральной нервной системы. Все эти удовольствия регулярно получают курильщики, особенно начинающие. Помните, как Том Сойер учился курить табак?
«Они растянулись на земле, опираясь на локти, и начали очень осторожно, с опаской втягивать в себя дым. Дым был неприятен на вкус, и их немного тошнило, но все же Том заявил:
— Да это совсем легко! Знай я это раньше, я уж давно научился бы.
— И я тоже, — подхватил Джо. — Плевое дело!..
— Я думаю, что я мог бы курить такую трубку весь день, — сказал Джо. — Меня ничуть не тошнит.
— И меня тоже! — сказал Том. — Я мог бы курить весь день, но держу пари, что Джефф Тэчер не мог бы.
— Джефф Тэчер! Куда ему! Он от двух затяжек свалится. Пусть только попробует! Увидит, что это такое!
— Само собой, не сумеет, и Джонни Миллер тоже. Хотелось бы мне посмотреть, как Джонни Миллер справится со всей этой штукой!..
— А когда-нибудь, когда все будут в сборе, я подойду к тебе и скажу: «Джо, есть у тебя трубка? Покурить охота». А ты ответишь как ни в чем не бывало: «Да, есть моя старая трубка и другая есть, только табак у меня не очень хорош». А я скажу: «Ну, это все равно, был бы крепок». И тогда ты вытащишь трубки, и мы оба преспокойно закурим. Пускай полюбуются!..
Разговор продолжался, но вскоре он начал чуть-чуть увядать, прерываться. Паузы стали длиннее. Пираты сплевывали все чаще и чаще. Все поры во рту у мальчишек превратились в фонтаны: они едва успевали очищать подвалы у себя под языком, чтобы предотвратить наводнение. Несмотря на все их усилия, им заливало горло, и каждый раз после этого начинало ужасно тошнить. Оба сильно побледнели, и вид у них был очень жалкий… Наконец Джо выговорил расслабленным голосом:
— Я потерял ножик… Пойду поищу…
Том дрожащими губами произнес, запинаясь:
— Я помогу тебе. Ты иди в эту сторону, а я туда… к ручью. Нет, Гек, ты не ходи за нами, мы сами найдем.
Гек снова уселся на место и прождал целый час. Потом он соскучился и пошел разыскивать товарищей. Он нашел их в лесу далеко друг от друга; оба были бледны и спали крепким сном…
За ужином в тот вечер оба смиренно молчали, и, когда Гэк после ужина, набив трубку для себя, захотел набить и для них, оба в один голос сказали: «Не надо», так как они чувствуют себя очень неважно — должно быть, съели какую-нибудь дрянь за обедом».
Можно считать этот эпизод описанным вполне достоверно, ведь сам Марк Твен как-то сказал: «Бросить курить очень легко! Я сам делал это много раз». Конечно, табак Гека Финна — настоящая махорка, содержание никотина в которой достигает 8 %. Современные сигареты изготавливают из табака, где содержится не более 2 % никотина. Но неприятные ощущения начинающий курильщик все равно получает с гарантией.
И все-таки что-то заставляет курильщиков со стажем снова и снова тянуться к сигарете. И в этом тоже виноват никотин. Помимо всего прочего, никотин способствует высвобождению эндорфинов, которые возбуждают центры удовольствия в мозге, и подавляет действие того фермента, который эндорфины разрушает. Поэтому у курильщика может развиться настоящая наркотическая зависимость!
Да что курильщик — даже животные могут испытывать пристрастие к адскому зелью. Сергей Александрович Корытин в книге «Животные — наркотики — человек» описывает случаи избирательного поедания растений, содержащих алкалоиды, животными разных видов. Некоторые (например, быки) отдают предпочтение табаку. «К поеданию табака склонны не только быки, но и мыши. Некоторые из них жуют табачные листья и, наевшись, впадают в транс. В дальнейшем стараются продолжить это занятие», — пишет С. А. Корытин. И далее: «Эту страсть имеют все виды козлов. Ягнят диких козлов и баранов трудно различить. Это проблема для работников зообаз и зоопарков, получающих «беспаспортный» молодняк. Но есть верный малоизвестный способ: дайте ягненку окурок, коли съест — сын козла, откажется — потомок барана. И домашние козлы нередко любят табачное зелье». Почему именно козлы? Пока неизвестно.
Если курильщик расстается с вредной привычкой или переходит на сигареты без никотина, организм реагирует абстинентным синдромом («ломкой»). А никотиновые пластыри и жевательная резинка призваны без курения восполнить организму недостаток желанного никотина. Понятно, что никотин в организм при этом все равно попадает и потихоньку отравляет его. Просто легкие не страдают от смол и бензпирена.
Однако на этом рассказ о злодеяниях никотина не закончен. Этот коварный токсин обладает двухфазным действием: в низких концентрациях вызывает возбуждение Н-холинорецепторов, а в высоких концентрациях блокирует их, нарушая передачу нервного импульса, что, в конечном счете, приводит к прекращению дыхания и сердечной деятельности, а значит, к гибели организма.
При отравлении никотином симптоматика развивается следующим образом: бледность, слюнотечение, тошнота, рвота, учащенное сердцебиение, чувство зуда во рту и за грудиной, онемение кожных покровов, повышение артериального давления, а затем его падение, одышка с затрудненным выдохом, расширение зрачков, угнетение дыхания, подергивание мышц, расстройство зрения, слуха, судороги, потеря сознания, паралич дыхательного центра, летальный исход. Как видим, Марк Твен весьма точно описал первую стадию отравления никотином. Том Сойер и Джо Гарпер вовремя остановились, вернее, их организм вовремя отреагировал.
А вот как описывает симптомы острого отравления никотином Кристофер Бакли в своем романе «Здесь курят». Герой романа, общественный представитель табачного лобби Ник Нейлор, по долгу службы пропагандирующий курение, похищен теми, кто недоволен его деятельностью, облеплен с ног до головы никотиновыми пластырями и в полуобморочном состоянии выпущен на свободу. Его ощущения:
«Он произвел в уме вычисления. Сколько там никотина в одном пластыре — двадцать два миллиграмма? А в сигарете около одного, то есть каждый пластырь — это примерно пачка сигарет… а на него, похоже, налепили штук сорок… четыре блока? Даже по меркам табачной индустрии для одного дня многовато…
Ника начинало подташнивать. И пульс, похоже… конечно, он нервничает — как тут не нервничать? — но сердце бьется слишком уж быстро…
Жжет, сильно жжет кожу…
Сердце. Ничего себе! Бу-бум, бу-бум…
У Ника совсем пересохло во рту да еще появилось чувство, будто его завернули в фольгу. В голове бухало. Сердце дергалось, как отбойный молоток. И в желудке начало что-то такое завариваться, что долго там не задержится…
Ник очнулся под писк какого-то устройства и сразу ощутил головную боль, заставившую его пожалеть, что он еще жив. Во рту стоял вкус горячей смолы, смешанной с голубиным пометом. Руки, ноги и нос ледяные.
В общем-то, он еле выкрутился. Огромная доза никотина привела к развитию пароксизмальной тахикардии — это как если ведешь машину на шестидесяти милях в час, сказал доктор, и вдруг переключаешься на первую скорость. Сердцу пришлось заниматься работой, для которой оно не приспособлено, а именно — с безумной быстротой перекачивать кровь. Уже в реанимации тахикардия перешла в желудочковую фибрилляцию, при которой волокна сердечной мышцы слабеют, и сердце вообще перестает качать кровь, лишая мозг кислорода…
Как это ни смешно, сказал под конец доктор Вильямс, но курение, похоже, спасло ему жизнь. Не будь он курильщиком, такое количество никотина наверняка остановило бы его сердце гораздо раньше».
Здесь как раз описан переход от чрезмерного возбуждения центральной нервной системы к подавлению ее деятельности. А вообще, прочитав этот остросюжетный сатирический роман, вы уже не будете принимать на веру результаты исследований о пользе курения.
Ника Нейлора удалось спасти, а вот три действующих лица «Трагедии в трех актах» скончались до того, как им попробовали оказать медицинскую помощь. Видимо, потому еще, что у Ника никотин всасывался через кожу, а у героев Агаты Кристи — через слизистую оболочку желудка, да и концентрация имела значение.
Собственно говоря, специфического противоядия к никотину нет. Лечение начинают с общих мероприятий, рекомендованных при отравлениях: активированный уголь внутрь, промывание желудка раствором перманганата калия (видимо, он нужен как окислитель для получения из никотина никотиновой кислоты), солевое слабительное. Для регуляции сердечного ритма — кофеин и кордиамин (активное вещество этого препарата — диэтиламид никотиновой кислоты), сердечные гликозиды. При судорогах — противосудорожные барбитураты… И многое другое, понятное только медикам.
Осталось нам еще узнать, пользовался ли кто-нибудь, кроме героев Агаты Кристи, никотином в преступных целях, а если да, то откуда мог его взять.
В романе Агаты Кристи «Трагедия в трех актах» происхождение криминального никотина объясняется так: «Во-первых, она знала, что ее хозяин любит иногда производить химические опыты в полуразрушенной башне в саду. Во-вторых, она заметила, что никотин, который она заказывала для опрыскивания роз, расходуется необъяснимо быстро. Когда мисс Милрей прочла в газете, что мистер Беббингтон отравлен никотином, она с ее острым умом сразу поняла, чем занимался у себя в лаборатории…» — кто бы, вы думали? — «…сэр Чарльз»! И это он-то не знал, что никотин — яд? О, коварные английские джентльмены! «Он добывал из раствора для опрыскивания роз чистый алкалоид»! Как видим, химические средства защиты растений изобретены не сегодня. Сэр Чарльз покупал для защиты роз от тли раствор никотина, а герой романа Родриго Кортеса «Садовник», высаживая черенки роз, «вытаскивал из охапки очередной росток, прикапывал, обильно поливал из ведра и спрыскивал табачным настоем против насекомых». И этот же настой своим никотиновым запахом помешал собаке-ищейке отыскать под землей клумбы… Впрочем, не будем раскрывать и этот сюжет. Если любопытно, почитайте книгу.
Да, беспечность торговцев химикатами начала XX века удивительна. Помнится, и цианистый калий в те времена был доступен даже школьникам и тоже предназначался для умерщвления насекомых.
А вот и невыдуманная история, рассказанная Юргеном Торвальдом в книге «Век криминалистики». Юрген Торнвальд — это псевдоним немецкого историка и журналиста Хайнца Бонгарца, который стал известен благодаря своим трудам по истории судебной медицины и криминалистики.
21 ноября 1850 года к пастору бельгийской общины Бюри обратились слуги из замка Битремон, напуганные событиями, которые случились накануне в замке. Хозяевами замка были тридцатилетний граф де Бокармэ и его жена Лидия, дочь аптекаря Фуньи. Семья де Бокармэ пребывала на грани разорения, и наследство, полученное Лидией после смерти отца, положение не поправило. Но у Лидии был еще слабый здоровьем брат Гюстав, унаследовавший основную часть имущества отца. Он жил один, и его единственной наследницей была сестра. Супруги уже строили планы на скорое наследство, как вдруг пошел слух, что Гюстав Фуньи собирается жениться. 20 ноября Гюстав должен был навестить сестру и известить ее о скорой свадьбе.
В тот день графских детей и бонну кормили не в большой столовой вместе с родителями, а на кухне. Блюда на стол подавала сама графиня. Вскоре в столовой раздался шум падения, вскрик. Графиня метнулась на кухню, плотно прикрыв дверь столовой, вернулась с кувшином горячей воды, а затем стала звать на помощь слуг. Они застали Гюстава лежащим на полу без признаков жизни. Граф вымыл окровавленные руки, затем велел принести уксус и лить его в рот умершему. Графиня отнесла одежду брата в прачечную и бросила в кипящую мыльную воду. Труп отнесли в комнату горничной, а графиня полночи мыла и скоблила пол в столовой. Это продолжалось всю ночь до полудня следующего дня. Когда супруги наконец уснули, слуги побежали к пастору.
22 ноября в замок Битремон прибыл следственный судья. Он обнаружил, что лицо погибшего изранено, кровоподтеки и раны были и на руках графа. Вскрытие показало, что мозг Гюстава Фуньи был здоров, а рот, язык, пищевод и желудок были выжжены едкой жидкостью и буквально почернели. Врачи даже предположили, что была использована серная кислота. Внутренние органы извлекли, залили спиртом и в запечатанных сосудах отправили на химическую экспертизу в Брюссель к профессору Жану Сервэ Стасу.
Стас установил, что серную кислоту чета Бокармэ не применяла, зато налицо следы уксусной кислоты. Он предположил, что уксусная кислота должна была замаскировать другой яд. Все переданные ему материалы, залитые спиртом, Стас разбавлял водой, фильтровал, выпаривал до сиропообразного состояния, а затем проводил нейтрализацию уксуса едким кали. И в этот момент он почувствовал исходящий от пробы слабый запах мышиной мочи, который характерен для алкалоида кониина, в природе содержащегося в болиголове. До сей поры ни одному из исследователей еще не приходилось выделять ядовитые алкалоиды из тканей убитого. Считалось даже, что растительные яды — идеальное средство отравления, потому что не позволяют определить причину отравления. Стас опроверг это мнение. Он обрабатывал исследуемые материалы эфиром, затем эфир испарялся, а на дне сосуда оставалось коричневое кольцо с едким запахом табака. Значит, это был все-таки не кониин, а никотин. Чтобы это доказать, Стас проделал с веществом реакции, характерные для никотина, и все они подтвердили его гипотезу.
Никотин, выделенный из органов Гюстава Фуньи, Стас переправил следственному судье с рекомендацией проверить, не занимался ли граф Бокармэ когда-нибудь никотином. Допрос прислуги показал, что граф покупал большое количество табачных листьев и получал из них в лаборатории, устроенной в бане замка, «одеколон». Это продолжалось две недели, а 10 ноября граф спрятал бутыль с «одеколоном» в шкафу в столовой, а лабораторию разобрал. Выяснилось также, что еще в феврале кучер возил графа в Гент к какому-то профессору химии.
Опросили всех химиков в Генте и нашли того, которого посещал господин Беран, по внешности вылитый граф Бокармэ, который интересовался техникой выделения никотина из листьев табака. Свой интерес он объяснял тем, что его родственники в Америке подвергаются нападению индейцев, стрелы которых смазаны растительными ядами. «Беран» хочет изучить все известные растительные яды, чтобы помочь своим бедным родичам. Интересно, в чем должна была заключаться помощь? В смазывании ядом ответных стрел? «Беран» также спрашивал, правда ли, что растительные яды не оставляют следа в теле отравленного. Ответ был утвердительным.
Через месяц «Беран» опять приехал в Гент и интересовался уже конкретно выделением никотина. Он закупил необходимое для этого оборудование, о чем свидетельствовали поставщики, доставившие аппараты в Бюри. Эти аппараты были найдены в потолочных перекрытиях замка. 27 мая 1851 года суд присяжных признал графа виновным в убийстве Гюстава Фуньи и приговорил к гильотинированию. 19 июля граф де Бокармэ кончил жизнь на эшафоте в Монсе. Графиня избежала наказания, потому что присяжные не решились послать даму на гильотину.
Метод Стаса стал общим методом извлечения алкалоидов из тканей убитых людей. Открытию метода невольно помогли сами преступники, обработав азотистое основание уксусной кислотой. При этом получилась соль, хорошо растворимая как в воде, так и в спирте. Сначала препараты залили спиртом, а потом спиртовой раствор разбавили водой. В этом растворе и оказалась растворенной уксуснокислая соль никотина. Нейтрализуя избыток кислоты, Стас вытеснил щелочью более слабое основание никотин из его соли. Тут и почувствовался слабый «мышиный» запах. Далее Стас извлек (экстрагировал) никотин из водного раствора эфиром, а затем дал эфиру выпариться. Так был получен чистый никотин из тканей жертвы. С ним уже можно проводить реакции, подтверждающие его наличие.