Woda utleniona od A do Z. - ebook

PRZEDMOWA

„Na koniec dodam, że mam nadzieję, iż udało mi się pokazać w formie tego krótkiego referatu, że również dzisiaj na bazie od dawna znanej i bardzo prostej substancji chemicznej, jaką jest nadtlenek wodoru, można opracować całkowicie nowe i wartościowe zastosowania terapeutyczne, stanowiące znaczący postęp w dziedzinie rozwoju terapeutycznych środków pomocniczych”.

– Fritz Hauschild (1908-1974), dyrektor Instytutu Farmakologii i Toksykologii Uniwersytetu w Lipsku, w przemówieniu otwierającym Sympozjum nt. Nadtlenku Wodoru 10 marca 1967 r. w LipskuWSTĘP

Niniejsza książka opisuje kontrowersyjną historię medycznego zastosowania nadtlenku wodoru oraz niektórych substancji chemicznie z nim spokrewnionych. Postanowiłem opublikować moje spostrzeżenia w formie książkowej, ponieważ w trakcie teoretycznej i praktycznej pracy nad i z tymi substancjami zdałem sobie sprawę z tego, że wypowiedź Hauschilda może być dziś bardziej aktualna niż kiedykolwiek. Można dowieść słuszności tezy Hauschilda nie tylko za sprawą mało znanych, starszych raportów z badań naukowych, ale też tych współczesnych, dotyczących funkcji nadtlenku wodoru w organizmie oraz w procesie metabolizmu komórek nowotworowych.

W ramach pracy dyplomowej oraz promocji doktorskiej szczegółowo badałem tego typu nadtlenki pod względem ich syntezy i rozpadu, a podczas pracy w przemyśle farmaceutycznym analizowałem preparaty z ich zawartością pod kątem stabilności. Udało mi się wówczas wraz ze współpracownikami opatentować kilka nowych nadtlenków.

Dokonując przeglądu literatury na temat nadtlenków, coraz większe zainteresowanie wzbudzało we mnie wiele medycznych publikacji, które od około 1880 r. nieprzerwanie ukazywały się na całym świecie. Medycyna w Stanach Zjednoczonych odgrywała w tej dziedzinie pionierską rolę. Nadtlenek wodoru wykorzystywano do najróżniejszych celów, na przykład do dezynfekcji lub leczenia chorób zakaźnych. Była nawet mowa o leczeniu nowotworów. Sugerowano, że podawany w niewielkich ilościach może poprawić samopoczucie fizyczne. Publikowano raporty na temat uzdrowienia z miażdżycy. Ze zdumieniem dostrzegałem, że zainteresowanie tymi zagadnieniami nie słabło, a wręcz stale rosło. Od lat 20. XX w. mnożyły się też głosy krytyczne, a główny obszar kontrowersji znajdował się w Stanach Zjednoczonych.

Po bliższym zapoznaniu się z tymi raportami można szybko stwierdzić, że ich autorzy zdawali się nie znać praktycznie żadnej z już od dawna istniejących publikacji. W szczególności wyniki europejskich badań są w ostatnich latach rzadko brane pod uwagę. Oprócz amerykańskiego egocentryzmu dużą rolę odgrywa przy tym z pewnością nieznajomość języka. W konsekwencji już same tytuły podane w bibliografii danej publikacji są często błędnie przepisywane do kolejnej, a niekiedy nawet wynajduje się koło na nowo, co wynika z niewiedzy na temat już dawno opisanych faktów.

Nierzadko jednak i w europejskiej medycynie w niewystarczającym stopniu przywołuje się prace innych badaczy i można odnieść wrażenie, że – nieważne, z jakich powodów – autor nie dokonał kompleksowego przeglądu literatury. O tym, że nadtlenek skutecznie powstrzymał rozwój przerzutów w przypadku raka prostaty, przeczytałem po raz pierwszy nie w żadnym czasopiśmie medycznym – polski chemik, Tadeusz Urbański, cytował tę francuską pracę z roku 1960 kilka lat później, sięgając w swoim trzytomowym, fundamentalnym dziele na temat materiałów wybuchowych do różnych dyscyplin! Substancja ta, która zostanie później opisana, może – tak jak wiele innych nadtlenków – w stanie suchym eksplodować.

W tym kontekście interesujące jest również to, że w tym roku skierowałem dwa różne specjalistyczne zapytania do naukowców, którzy zajmują się kwestią metabolizmu nowotworów (Uniwersytet w Ratyzbonie oraz Centrum Badań nad Rakiem w Heidelbergu) i nie otrzymałem żadnej odpowiedzi. Czegoś takiego nie doświadczyłem jeszcze nigdy w trakcie mojej kariery naukowej – zazwyczaj nawiązuje się dialog, który przynosi korzyści obu stronom. Prezes niemieckiej organizacji wspierającej walkę z rakiem Deutsche Krebshilfe e.V. również zbył moje zapytanie milczeniem. Najwyraźniej część tego kręgu wydaje się rządzić prawami mentalności bunkra.

Aby lepiej zrozumieć problematykę niniejszej książki oraz tego typu praktyki, ważne jest ukazanie różnic między naukami ścisłymi przyrodniczymi, takimi jak chemia czy fizyka, a medycyną.

Oczywiście cechą wspólną tych dziedzin jest ciągły rozwój. Jednak, podczas gdy w naukach przyrodniczych hipotezy dotyczące materii nieożywionej można weryfikować eksperymentalnie, a teorie coraz bardziej precyzyjnie odzwierciedlają naturę, w medycynie kwestia ta jest o wiele bardziej złożona i po części także bardziej zagmatwana. Skutkuje to na przykład „falami terapii”, formami leczenia, które okresowo znów „stają się modne” i mimo nowej szaty zawierają stare treści – co jednak niekiedy może też oznaczać ostateczny przełom w poszukiwaniu naukowej prawdy.

W ostatnich dekadach do medycyny wprowadzono dokładne metody pomiaru, które umożliwiają przeprowadzanie szczegółowych analiz tkanek, będących wcześniej całkowicie nie do pomyślenia. Są to na przykład tomografia komputerowa, ultrasonografia, pozytonowa tomografia emisyjna, scyntygrafia czy obrazowanie metodą rezonansu magnetycznego. Pochodzą one z obszarów nauk przyrodniczych; przykładowo metoda poprzedzająca badania rezonansem magnetycznym (MRI) jest stosowana już od 50 lat w formie magnetycznego rezonansu jądrowego do analizy strukturalnej substancji chemicznych.

Jednak terapia lekowa w znacznym stopniu nie nadąża za dokładnością wyników analiz. Oprócz wciąż jeszcze bardzo słabego zrozumienia faktycznych procesów biochemicznych i fizycznych zachodzących w organizmie w całej jego złożoności, tradycyjnie także inne czynniki w medycynie odgrywają bardzo znaczącą rolę. W tej dziedzinie przedmiotem analizy nie jest obiekt nieożywiony, ale pacjent ze swoją zindywidualizowaną wielopłaszczyznowością. Oczywiście to samo dotyczy także medycyny weterynaryjnej. Natomiast gdy chemik w laboratorium w identycznych warunkach przeprowadza reakcję takich samych substancji, zawsze powstają takie same produkty końcowe.

Zupełnie inaczej jest w przypadku farmakoterapii. Abstrahując od tego, że z uwagi na brak specyfiki substancja czynna w zdecydowanej większości przypadków wywołuje wiele skutków, przy czym na ogół tylko jeden jest pożądany, występują także różnice między grupami etnicznymi. Dalsze zróżnicowanie można odnotować między mężczyznami a kobietami – te ostatnie są generalnie bardziej wrażliwe na toksyny (leki jako substancje obce). Jeszcze bardziej wrażliwe są dzieci, u których zachodzą po części odmienne szlaki metaboliczne. W kwestiach leczenia nie wolno ich traktować jako „małych dorosłych”. Na przykład aspiryna jest dla nich toksyczna i stosowanie jej w formie lekarstwa jest zakazane. Kolejną szczególnie narażoną grupą są osoby starsze: z powodu licznych schorzeń przepisuje się im zdecydowanie najwięcej leków. Nawet najlepsi farmakolodzy nie mogą już zorientować się w możliwych interakcjach częściowo niekontrolowanych kombinacji dziesięciu (i więcej) wysoce skutecznych substancji aktywnych. U ludzi starszych rozkład wielu leków następuje wolniej, przez co mogą się one gromadzić w organizmie (kumulacja).

Nie wolno zapominać, że nowe substancje są zawsze testowane na młodych osobach dorosłych płci męskiej. W tej grupie można zaobserwować najmniej skutków ubocznych wpływających na stan ogólny. Nie bez powodu wybuchają skandale farmaceutyczne prowadzące do wycofania danych substancji z obrotu. Czasami jednak działania niepożądane są widoczne dopiero po dłuższym stosowaniu, ponieważ tylko część ludności może reagować w sposób odbiegający od normy z powodu konkretnej zmienności biochemicznej.

Innym komponentem terapii wykorzystującej produkty lecznicze jest efekt placebo, który przenosi nas już do interakcji między lekarzem a pacjentem, podczas której zachodzą skomplikowane procesy psychosomatyczne. Jeśli na przykład osoba o stosownym autorytecie przedstawi roztwór cukru jako morfinę, jego stosowanie może uśmierzyć bóle i wywołać u pacjentów senność. Jednak również na płaszczyźnie „czysto” psychicznej już wcześniej niejeden uścisk dłoni dowódcy sprawiał, że przez chwilę ból z powodu odstrzelonej nogi znikał. Do tej kategorii należały także obwieszczenia szamanów, że dla chorego nie ma już nadziei. W konsekwencji osoby takie wycofywały się z życia i faktycznie umierały. W trakcie późniejszych badań przeprowadzanych metodami stosowanymi w medycynie zachodniej odnotowywano wówczas zgon sercowy, a więc czystą reakcję lękową, która nie miała zupełnie nic wspólnego z tą drugą chorobą. Podobne przypadki śmierci z poczucia beznadziejności obserwowano także w obozach jenieckich.

Tradycyjnie lekarze stoją na wysokim piedestale („półbogowie w bieli”), co ma dodatkowy wpływ na działanie terapii wykorzystującej substancje aktywne. Jeśli lekarz jest dobry i w trakcie leczenia podejmuje właściwe decyzje, pacjent może odnieść liczne korzyści. Jednakże to zjawisko może być też przyczyną fałszowania skuteczności terapii przedstawianej w badaniach. Dlatego dzisiaj substancje poddaje się podwójnie ślepej próbie: nie przedstawiając lekarzowi dokładnego składu konkretnej tabletki, wyłączony zostaje czynnik ludzki.

Ten autorytarny mechanizm występujący w relacji lekarza z pacjentem można również dostrzec w samej strukturze grupy zawodowej lekarzy. Tradycyjnie koryfeusze cechu zakładają całe szkoły, w których należy pielęgnować i realizować idee mistrza w ściśle określony sposób, odgórnie. Jeszcze dziś wiele klinik stosuje swoje specjalne procesy i terapie z wielkiej puli dostępnych możliwości. Wcześniej było w tym aspekcie o wiele gorzej: luminarze, którzy jako pionierzy dokonali wielkich czynów, utrudniali historyczny rozwój i w skrajnych przypadkach znacznie go opóźniali. Charakterystycznym przykładem jest Rudolf Virchow (1821-1902), lekarz, który trwale zapisał się na kartach historii. Oprócz swojej działalności politycznej, a nawet archeologicznej wniósł istotny wkład do higieny i uchodzi za twórcę patologii: w swoich późniejszych latach odrzucał odkrycia nowej bakteriologii, również z perspektywy higieny, i szydził m.in. z Ignaza Semmelweisa (1818-1865), który wykazał, że w przypadku gorączki połogowej to lekarze przenosili czynniki chorobotwórcze od jednej położnicy do kolejnej na swoich dłoniach. Koniec końców, 4 stycznia 1902 r. w Berlinie Virchow, będący już w podeszłym wieku, spieszył się na wykład, wyskoczył z jadącego jeszcze tramwaju, upadł i wkrótce zmarł w wyniku skutków złamań kości – Pruski Instytut Chorób Zakaźnych istniał wówczas od dziesięciu lat. Utworzono go specjalnie dla Roberta Kocha (1843-1910) zgodnie z nową ustawą Rzeszy o zwalczaniu niebezpiecznych chorób zakaźnych, która weszła w życie 30 czerwca 1900 r. Później, w roku 1905, za swoje mikrobiologiczne odkrycia Koch zasłużenie otrzymał Nagrodę Nobla w dziedzinie medycyny.

Ale i szkoła skupiona wokół Roberta Kocha miała swojego wroga – być może nie bez znaczenia były tutaj także aspekty polityczne. Francuz Louis Pasteur (1822-1895) również opublikował fundamentalne prace na temat bakterii, przykładowo o stosowanej jeszcze dziś pasteryzacji mającej na celu wyeliminowanie drobnoustrojów poprzez podgrzewanie roztworów czy o nowo wprowadzonych szczepieniach. Z dzisiejszej perspektywy oba obozy spierały się przez bardzo długi czas o mnóstwo drobnych szczegółów, które jednak nigdy nie mogły podać w wątpliwość wielkich osiągnięć obu głównych przedstawicieli.

Również dzisiaj hierarchię tę można z łatwością wyczytać z medycznych publikacji, w których pojawia się nadzwyczaj wiele nazwisk autorów w kontekście tematów, którymi na pewno we wcześniejszej praktyce faktycznie zajmowała się tylko jedna lub dwie osoby. We wszystkich opublikowanych pracach wymienia się kierowników, nawet gdy często aż do momentu publikacji nie wiedzieli oni nic o badaniach.

Historia medycznego zastosowania nadtlenku wodoru i substancji pokrewnych jest wręcz klasycznym przykładem opisanych mechanizmów wewnętrznych. Można tutaj mówić o niemalże schizofrenicznym rozdwojeniu: w pojedynczych dziedzinach, takich jak stomatologia, substancja ta jest wykorzystywana na szeroką skalę już od ponad 100 lat, podczas gdy inne zastosowania są często traktowane jak szarlataneria pomimo dostępności raportów medycznych zawierających przekonujące wyniki.

W niniejszej książce chcę najpierw prześledzić historyczną „karuzelę” zastosowania nadtlenku wodoru, wykazać jego skuteczność na podstawie starych i nowszych danych, jak również wezwać do prowadzenia racjonalnych badań naukowych i terapii.H₂O₂
HISTORIA ODKRYCIA NADTLENKU WODORU

Nadtlenek wodoru jest znany od prawie dwustu lat. Prace stanowiące przygotowanie do jego odkrycia wykonali słynni badacze naukowi. Najpierw badania prowadził Carl Wilhelm Scheele (1742-1786) w Stralsundzie – mieście, które należało wówczas do Szwecji na skutek wojny trzydziestoletniej. Odkrył on wiele podstawowych pierwiastków i związków, takich jak chlor, tlen, gliceryna, kwas cytrynowy, kwas winowy i kwas mlekowy, jak również silnie trujący kwas cyjanowodorowy. Przypuszczalnie był pierwszą ofiarą tej ostatniej substancji, ponieważ w wieku zaledwie 44 lat znaleziono go martwego w laboratorium, nie stwierdzając u niego żadnych uprzednich schorzeń.

-------------------------- --------------------------------- --------------------------------

Carl W. Scheele A. v. Humboldt Louis J. Thenard
-------------------------- --------------------------------- --------------------------------

Scheele badał także rudy, na przykład „boloński kamień słoneczny”, który był związkiem wówczas jeszcze nieznanego pierwiastka baru, a współcześnie występuje pod nazwą szpat ciężki lub baryt. Sól ta określana chemicznie jako siarczan baru jest dziś nadal stosowana jako środek kontrastowy w badaniu rentgenowskim żołądka. W przeciwieństwie do silnie trujących, rozpuszczalnych w wodzie soli baru, baryt nie jest toksyczny z powodu całkowitej nierozpuszczalności. Z rudy Scheele stworzył nowy związek – tlenek baru, substancję stanowiącą podstawę następnego odkrycia.

Nadtlenek baru był substancją wyjściową do produkcji nadtlenku wodoru.

Słynny przyrodnik Alexander von Humboldt (1769-1859), posiadający rozległą wiedzę z różnych dziedzin, podczas swojego pobytu w Paryżu przed wyruszeniem na naukowe ekspedycje w 1799 r. zajmował się również zagadnieniami chemicznymi. Ogrzał tlenek baru na powietrzu i otrzymał nowy związek chemiczny, który w jeszcze wyższych temperaturach wydzielał tlen i przyjmował pierwotną postać tlenku baru. W trakcie tego procesu został pobrany tlen. Substancja ta jest dziś nazywana nadtlenkiem baru; wcześniej ten i inne nadtlenki określano jako „ponadtlenki” lub substancje „nadtlenione”, zaś nazwa „nadtlenek” przyjęła się powszechnie dopiero pod koniec XIX w. Nadtlenek baru był substancją wyjściową do produkcji nadtlenku wodoru.

W końcu, w roku 1818 francuski chemik Louis Jacques Thenard (1777-1857) w Paryżu mieszał nadtlenek baru z silnymi kwasami takimi jak kwas azotowy, kwas solny czy kwas siarkowy. Ten ostatni okazał się być najlepszym wyborem, ponieważ oprócz wytworzenia nadtlenku wodoru ulegał on wiązaniu w formie nierozpuszczalnego barytu, wytrącając się w postaci białego osadu. Po filtracji otrzymano wodne roztwory nadtlenku wodoru, który posiadał dotychczas nieznane, godne uwagi właściwości. Próby oddzielenia nowej substancji chemicznej od wody nie powiodły się. Podczas ogrzewania roztworu powstał tlen, jednak ku zaskoczeniu naukowców w pozostałej wodzie nie udało się wykazać obecności żadnej innej substancji, dlatego wodę tę nazwano najpierw „tlenową” czy też „nadtlenioną”. Już sam kurz, substancje alkaliczne lub sproszkowane metale mogły zainicjować rozkład, niekiedy bardzo gwałtowny. Oprócz dalszych reakcji chemicznych szczególną uwagę zwrócił efekt rozjaśniania naturalnych substancji barwiących. Wówczas znano już podobną właściwość toksycznego chloru o nieprzyjemnym zapachu.

Dziś wiadomo, że nadtlenek wodoru występuje powszechnie w przyrodzie w ilościach śladowych, które powstają z wody i tlenu pod wpływem promieniowania UV lub wyładowań elektrycznych. Tak zwane bielenie na trawie również bazuje na wytwarzaniu się nadtlenku wodoru. Jest on zawarty w wodzie morskiej, śniegu i wodzie mineralnej; rzekomo woda lecznicza ze źródła przy sanktuarium w Lourdes ma być wyjątkowo bogata w tę substancję. W metabolizmie ludzi, zwierząt i roślin nadtlenek wodoru bierze udział w najróżniejszych procesach jako produkt pośredni i substancja sygnałowa, jak pokazują najnowsze dane, o których będzie mowa w dalszej części. Mleko matki zawiera dużo nadtlenku wodoru, a szczególnie wysoką jego zawartość wykazuje pierwsze mleko (siara).

Ciekawostką jest fakt, iż występujący przeważnie w Afryce i Azji strzel bombardier wytwarza stosunkowo skoncentrowany nadtlenek wodoru jako swoją broń. Ten chrząszcz wielkości zaledwie 1,5 cm może wystrzelić wydzielinę obronną na odległość ponad 20 cm. W specjalnych komorach powstaje nadtlenek wodoru wraz z fenolem hydrochinonem. Po dodaniu enzymów takich jak katalaza, ta pierwsza substancja błyskawicznie rozpada się na wodę i tlen i wystrzela żrącą mieszankę o temperaturze około 100 stopni. Zadziwiająca jest przy tym synergia czynników: „zawory” otwierają się we właściwym momencie i chrząszcz może strzelać w różnych kierunkach, celując w zagrożenia takie jak żaby i ptaki. Pobiera nawet substancję pozwalającą na oddanie kilku strzałów.

Wcześniej roztwory 70-80%, a nawet czysty nadtlenek stosowano również jako paliwo rakietowe.

Z drugiej strony rozpad nadtlenku na wodę i tlen wywołany nawet najmniejszymi zanieczyszczeniami przez długi czas uniemożliwiał stosowanie go w technice. Dopiero chemik z Berlina, Richard Wolffenstein (1864-1926), odkrył, że substancję tę można stężać drogą destylacji roztworów wodnych w próżni. W zależności od obniżonego ciśnienia atmosferycznego woda może wrzeć na przykład już w 60 stopniach, a nie jak zazwyczaj dopiero w 100 stopniach. Wolffenstein zauważył także znacznie większą aktywność chemiczną skoncentrowanego preparatu w stosunku do substancji organicznych i w ten sposób wytwarzał nadtlenki, które oprócz węgla i wodoru zawierały również grupę -O-O- pierwotnej cząsteczki nadtlenku wodoru (nadtlenki organiczne). W roku 1895 Wolffenstein otrzymał po raz pierwszy silnie wybuchowy nadtlenek acetonu.

W owym czasie firma Merck wprowadziła do handlu 30-procentowy nadtlenek pod nazwą perhydrol, przy czym już w 1873 r. firma Schering w Berlinie na wielką skalę produkowała i sprzedawała roztwór trzyprocentowy. Obecnie znane są różne stabilizatory, które w dużej mierze zapobiegają rozpadowi i w ten sposób umożliwiają wytwarzanie 70- lub 80-procentowych roztworów. Wcześniej te ostatnie, a nawet czysty nadtlenek stosowano również jako paliwo rakietowe, gdyż w warunkach silnego wzrostu temperatury bardzo szybko rozpadały się one na tlen i wodę.

Dziś na świecie wytwarza się gigantyczne ilości nadtlenku wodoru do celów przemysłowych. Produkcja roczna waha się między 1 a 3,5 miliona ton! W ostatnich latach odnotowano znaczący wzrost, ponieważ z uwagi na rozpad na wodę i tlen substancja ta nie ma sobie równych w kontekście zachowań proekologicznych. Oprócz pełnienia roli półproduktu chemicznego nadtlenek ten służy do oczyszczania ścieków oraz do wytwarzania ogromnych ilości środków piorących. W zakresie bielenia bawełny do produkcji masy celulozowej całkowicie wyparł toksyczny i szkodliwy dla środowiska chlor.

W trakcie pierwszej produkcji 30-procentowego nadtlenku odkryto nową substancję, która dziś często zastępuje płynny wariant i jest bardzo interesująca także dla celów medycznych. Po wlaniu nadtlenku do zimnego roztworu mocznika wydziela się biała substancja w postaci stałej. Jest to produkt addycji nadtlenku i mocznika, który jest rozpuszczalny w wodzie i glicerynie i zachowuje się jak roztwór mocznika i nadtlenku wodoru. W stanie suchym jest stabilny i zawiera od 33 procent do 36 procent tej ostatniej substancji.

Mocznik wchodzi w skład wielu produktów skórnych (środków dermatologicznych) i wspomaga wchłanianie substancji czynnych do skóry. Jego nazwa uchodzi dziś za nieco podejrzaną, dlatego na preparatach występuje pod określeniem urea lub karbamid. Od 1828 r. mocznik jest produktem czysto syntetycznym, po tym, jak Friedrich Wöhler (1800-1882) zsyntetyzował go jako pierwszą substancję organiczną z nieorganicznych substancji podstawowych.

Friedrich Wöhler

Nadtlenek ten w formie stałej występuje pod różnymi nazwami: perhydryt, nadtlenek urea, perhydrat urea, nadtlenek karbamidu, perhydrat karbamidu, nadtlenek mocznika, perhydrat mocznika czy też nadtlenek wodoru w postaci stałej. Stosuje się go do rozjaśniania włosów, wybielania zębów oraz jako składnik środków do czyszczenia protez zębowych.

W trakcie wcześniejszej pracy w zakładzie farmaceutycznym w Lipsku sam doświadczyłem jego silnego działania wybielającego. Jeden z pracowników wytłaczał z niego tabletki do czyszczenia protez zębowych. Pył powstający na skutek niedopełnienia wymogów BHP rozjaśniał jego włosy, przez co oprócz kosztów odzieży firma ponosiła również koszty ich farbowania.

Reaktywność nadtlenków organicznych jest w znacznej mierze określona przez grupę -O-O- nadtlenku wodoru. Na ogół z łatwością ulegają one rozpadowi. Jednak w trakcie tego procesu nie powstaje woda, ponieważ resztka organiczna w cząsteczce składa się z węgla i wodoru. Czasami zawarte są w niej również inne atomy, takie jak azot lub dodatkowy tlen. Grupa -O-O- miała szczególne znaczenie dla zastosowania medycznego.