硝酸甘油 （一种黄色的油状透明液体）

发现历史

1838年法国化学家伯路兹(Pelouz ) 用纸纤维硝化，最早制成硝化纤维，并发现硝酸甘油具有火药性能。

1847年他的学生意大利化学家索布伦 (A.Sobrero)将甘油用浓硝酸和浓硫酸配成的混酸硝化，首次制成了硝酸甘油。

1854年克里木战爭时期，俄国教授H.H.叶里林及B.更彼得罗什夫斯基，首次将其作为炸药应用于战争，并在后来研究出新型炸药。

1864年瑞典科学家诺贝尔才将其作为液体炸药开始大规模使用。

1866年，硝酸甘油被运往加利福尼亚，用于中太平洋铁路，主要用于山顶隧道的建设。

1867阿尔弗雷德·诺贝尔公司将硝酸甘油与在Krümmel山发现的硅藻土混合制成炸药。

1878年，威廉·穆雷尔医生尝试使用小剂量硝酸甘油来缓解心绞痛和降低血压。

之后研究人员对硝酸甘油的化学性质以及药理作用进行了更为深入的研究。

理化性质

物理性质

硝化甘油，分子式为C₃H₅N₃O₉，是一种油状无色透明，具有甜味的液体，粘度比水大好多倍。在工业中，其颜色一般为浅黄色，部分能溶于水：在20 ℃时，1公升水中溶解1.8 g硝化甘油，随着温度的升高溶解度增大，在50 ℃时可溶解2.5 g硝酸甘油。由于硝化甘油的溶解特性，使其在制造中清洗时造成了大量的损失。此外，硝化甘油能很好地溶于芳香族硝基化合物中(如三硝基甲苯，二硝基甲苯等)。15 ℃时比重为1.6，15~20 ℃时微挥发，随着温度的升高，挥发性增大，在50 ℃时挥发性显著地增长，产生特殊的气味。20 ℃时，蒸化压力为0.00025公厘水银柱。

化学性质

分解特性

碱水容易分解硝酸甘油产生硝酸盐及亚硝酸盐。反应如下：

工艺流程

硝化

硝化甘油是一种类似硝化棉的硝酸酯，是在有硫酸的条件下以硫酸作用于甘油而产生。生成一分子的硝化甘油时需要一分子三元醇和三分子硝酸相互作用，硝化后得到一分子硝化甘油和三分子水。其反应如下：

诺贝尔法是制造硝化甘油的一种最老的方法，主要是往铅容器中注入硝化用混酸(由40 %硝酸和60 %硫酸构成)，然后以细流放入甘油，井不断搅掉和冷却，最终得到硝酸甘油。

分离

在用诺贝尔法制造硝酸甘油的过程中，反应后的物料从硝化器进入分离器。其分离器是一个木制容器，内有铅板，器底为锥形。通过器壁和器盖上的玻璃孔来观察器中化合物的情况。经盖穿入一管，直抵器底，以便在器中物料湿度升高时送入压缩空气。器的下部具有排酸用阀，在物料过热时也可以由此排放全部物料，入冷水槽中。当放入硝化好的物料后，硝酸甘油就会浮在上面，而废酸则沉在下面，当发现硝酸甘油跟酸充分分离后，就可以把硝酸甘油沿导管排放到洗涤器中进行相关的洗涤操作。

洗涤

洗涤是在结构简单的洗涤槽中进行，有三根管子通到槽里：主要包括冷水管、温水管和纯碱水管。每次洗涤之后，硝酸甘油沉于槽底，水则用虹吸管从上排走，洗涤次数对于每一硝化作业的产物各不相同。进行阿贝尔法试验的安定度一般不少于15分钟。洗涤应在20℃的温度下进行，温度不能超过30℃。

过滤

洗涤过后的硝酸甘油可通过粗布及双厨毛毡或法兰绒的过滤法来达到除去偶然的杂质和泡沫。

药理作用

• 降低心脏前、后负荷，降低心肌耗氧量：硝酸甘油扩张静脉，增加静脉容量、减少回心血量、减轻心脏前负荷，使心脏容积缩小、左室射血时程缩短，从而降低心室壁张力，减少心肌耗氧量；舒张外周阻力血管，使心脏的射血阻抗降低、心脏后负荷减轻、左室内压减小，因而降低心室壁张力，导致心肌耗氧量减少。但是，硝酸甘油舒张血管可致血压下降，刺激颈动脉窦和主动脉弓压力感受器，引起反射性交感神经兴奋、心率加快、心肌收缩力增强，可使心肌耗氧量增加。

• 改变冠脉血液分布，增加缺血区血液灌注：硝酸甘油扩张静脉血管、减少回心血量，使左心室舒张末期压降低，从而提高心外膜向心内膜的有效灌注压。可间接增加心内膜缺血区血流量。硝酸甘油扩张心外膜冠状动脉，尤其在这些血管发生粥样硬化或痉挛时作用更明显，同时硝酸甘油降低心肌耗氧量后，可通过冠脉自身调节机制增加非缺血区血管阻力，而缺血区血管因缺氧代谢产物堆积已处于完全舒张状态，从而促使缺重区侧支循环开放，使非缺血区血液顺压力差经侧支血管流向缺血区，可直接增加缺血区的血液灌注。

药代动力学

• 硝酸甘油脂溶性高，自胃肠道、口腔黏膜及皮肤吸收良好。但口服时因肝脏首过效应强，生物利用度仅为8 %；舌下含服经口腔黏膜吸收迅速完全，生物利用度80 %，约2~3分钟起效、5分钟达到最大效应，作用持续10~30分钟，t½为1~4分钟；2 %硝酸甘油软膏或贴膜剂睡前涂抹于前臂或贴在胸部，药物持续缓慢地透过皮肤吸收至血液发挥作用，明显延长作用时间。硝酸甘油的代谢物主要葡萄糖醛酸结合后经肾排泄。

应用领域

火药领域

硝酸甘油液体对机械的敏威力很大，一般可用于制作硝酸甘油火药和代那买特。硝酸甘油中加入安定剂可以制成浇铸液料，也可以与水和硝化棉( NC) 制成药浆，再通过塑化等工艺制得吸收药片。硝酸甘油可以与 硝化棉以及少量其他添加剂组成双基火药，主要包括双基推进剂及双基发射药等。

临床应用

心绞痛：

硝酸甘油通过降低心肌耗氧量、舒张冠状动脉、增加缺血区血液灌注可用于治疗各种类型心绞痛(包括劳累型心绞痛、变异型心绞痛以及不稳定型心绞痛)。舌下含片、口腔气雾剂等短效制剂能迅速缓解急性心绞痛症状；在进行可能诱发心绞痛的活动前5~10分钟使用短效制剂，也可预防心绞痛发作。软膏、控释口颊片或透皮贴膜可持续释放硝酸甘油，使血药浓度维持相对稳定，明显延长抗心绞痛作用时间，预防心绞痛发生。

急性心肌梗死

急性心肌梗死早期选用硝酸甘油静脉滴注给药，可降低患者心肌耗氧量、增加缺血区血流量，同时抑制血小板聚集和黏附，防止血栓形成，从而缩小心肌梗死范围。其优点是起效快，血药浓度通过静滴速度便于控制，停止滴注10~30分钟，作用消失。但静脉滴注剂量应个体化，需监测患者的血压、心率等血流动力学指标确定所需用量，以免血压过期少低引起器官灌注压过低，反而加重心肌缺血。

慢性心力衰竭

硝酸甘油扩张静脉和动脉，可减轻心脏前、后负荷，与强心苷和(或)尿剂合用治疗慢性心力衰竭。

控制血压

硝酸甘油与硝普钠常合用于外科手术过程的血压控制，以减少术中失血量由于两者作用迅速且半衰期短(仅1~4分钟)，易于根据血压调节给药量。

其他

硝酸甘油对支气管、胃肠道(包括胆囊)和生殖泌尿道的平滑肌也有一定的松强作用，可用于解除胆绞痛、幽门痉挛、肾绞痛等，但作用时间短暂，临床应用价值不大。

检测方法

液相色谱法

高效液相色谱法具有高速、高效，准确度和稳定性高等特点，广泛用于药品检测。研究发现利用高效液相色谱不仅能够在低剂量水平下分析单个片剂，准确高效的检测出硝酸甘油，而且可以使硝酸甘油与其单硝酸盐和二硝酸盐降解产物区分开来，以此检测出硝酸甘油产品。

分光光度法

分光光度法是利用待测物质的分子溶液对不同波长的光具有选择性吸收的特性而建立起来的一种分析方法。其具有灵敏度较高、操作简单和应用广泛等多种特点。研究发现可以通过分光光度法可以检测硝酸甘油片的含量。

安全事宜

不良反应及注意事项

硝酸甘油不良反应轻，临床应用较安全，主要不良反应与舒张盘管作用有关。如面颊部血管扩张引起暂时性皮肤潮红；脑膜血管舒张引起搏动性头痛，也可增加颅内压，故颅脑出血、颅外伤者禁用；下肢血管扩张出现直立性低血压及晕厥；眼内血管扩张升高眼压，青光眼患者应慎用。

硝酸甘油剂量过大可使血压过度下降，冠状动脉灌注压过低，并可反射性兴奋交感神经、增加心率、加强心肌收缩性，导致心肌耗氧量增加；同时，反射性心率加快还可缩短舒张期冠脉灌注时间，反而加重心绞痛。

超剂量时可引起高铁血红蛋白血症，出现口唇及指甲发绀并继发呼吸急促、眩晕、意识长失，可静脉注射亚硝酸盐中毒解毒药亚甲蓝治疗。此外，硝酸甘油可降低肝素的抗凝作用，合用时应考虑增加肝素剂量；PDE5抑制药(如西地那非等)可抑制cGMP降解，与促进cGMP生成硝酸甘油可产生协同的降压作用，增强反射性交感神经兴奋而加重心绞痛，因此硝酸甘油不适合PDE5抑制药联合使用。

硝酸甘油连续静脉滴注数小时或长效制剂连续用药数天时可出现耐受性，其疗效逐渐减弱或消失，加大剂量也难以达到预期疗效。不同硝酸酯类药物之间存在交叉耐受性，短暂停药后，耐受性即可消失。

健康危害

毒性：硝化甘油是一种有毒物质，当吸人它的蒸气或沾到皮肤上时会引起中毒。着火时，可能产生刺激性、腐蚀性和有毒气体，对人体健康具有一定的危害。[7]硝酸甘油的过量毒性主要是血管舒张反应增加的结果。硝酸甘油中毒的患者会出现低血压、静脉淤积、血管舒张增加和心输出量减少。[24]还可以预期代偿作用，例如，心动过速和心悸。血管扩张和静脉淤积可增加颅腔内的血量，导致颅内压升高；这会导致持续性、搏动性头痛，以及意识模糊、发烧、眩晕、恶心、呕吐和视力障碍。随着颅内压升高，症状将发展为呼吸困难继发于呼吸努力减少、心脏传导阻滞、心动过缓、麻痹、癫痫发作、昏迷，并最终死亡。

急救措施

人体不同方式接触硝化甘油的措施

• 吸入：将受害者转移到新鲜空气处，呼吸新鲜空气，如果受害者没有呼吸，请进行人工呼吸。如果呼吸困难，给氧气，然后就医。

• 皮肤接触：脱掉被污染的衣服。冲洗，然后用水和肥皂清洗皮肤，立即前往医院治疗。

• 眼睛接触：如有隐形眼镜，摘下隐形眼镜，用大量清水冲洗眼睛至少20 分钟。然后就医。

• 食入：漱口。将活性炭浆倒入水中饮用。立即转诊就医。

意外泄露时采取的措施

隔离疏散：立即在所有方向隔离溢出或泄漏区域至少 500 米。大量泄漏时，考虑向各个方向初步疏散 800 米。当有轨车或拖车发生火灾时，在所有方向隔离 1600 米；此外，应该疏散向各个方向 1600 米的紧急响应人员。

溢出处理：应立即撤离危险区域，做好个人防护，穿好全套防护服，包括自给式呼吸器。移除所有火源。不要冲入下水道。不要让这种化学品进入环境。尽可能将泄漏和溢出的液体收集在可密封的容器中。用沙子或惰性吸收剂吸收剩余液体。然后根据当地法规进行储存和处置。

消防

硝酸甘油的许多反应可能会引起火灾和爆炸，并释放出刺激性或有毒烟雾（或气体）因此，应该禁止明火、火花、吸烟和接触热表面。使用不产生火花的手动工具，防止摩擦和震动。当在运输过程中，货物起火时，货物可能发生爆炸，切勿灭火，停止所有交通并在所有方向清理该区域至少 1600 米，让其燃烧。如果货物受热，请勿移动货物或车辆。轮胎或车辆起火时，则使用大量的水进行灭火，当没有水时可以使用二氧化碳、干粉和泡沫来进行灭火，在条件允许的情况下，可以采用无人值守的主流设备或从最远距离监控喷嘴，以防止火势蔓延到货物区域。特别注意的是，轮胎起火可能会发生复燃，则需要在安全距离处待命，准备好可能重新点燃的灭火器再次进行灭火。当发生火灾时，可通过喷水式桶等进行冷却。从隐蔽位置进行灭火。

储存条件

适宜稳定后室温储存在没有排水管或下水道的区域，防火，密闭，与食品和饲料分开存放，容器应防止冻结。