碘的发现应用及认识

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1、中国疾病预防控制中心地方病控制中心 碘的发现、应用及认识碘的发现、应用及认识 目 录 一、碘及其分布 二、碘的发现 三、碘在防治地甲肿方面的应用 四、我国在用碘防治碘缺乏病方面 的认识过程及实施 一、碘及其分布 碘 iodine 碘是一种卤族化学元素，它的化学符号是I，它的原子序 数是53。单质碘呈紫黑色晶体，易升华。有毒性和腐蚀性。碘 是国防、工业、农业、医药等部门和行业所依赖的重要原料。 碘是一种活泼的非金属，在自然界中以化合物的形式存在，在 地壳总的含有量位居第47位。碘是人体的必需微量元素之一。 碘的分布 碘在自然界中的丰度是不大，但是一切东西都含有 碘，不论坚硬的土块还是岩石，甚至最

2、纯净的透明的水 晶，都含有相当多的碘原子。海水里含大量的碘，土壤 和流水里含的也不少，动植物和人体里含的更多。 全球碘的产量 世界碘的总产量约为3.5-4万吨/年， 产能主要集中 在智利、日本、美国等国家，这3个国的碘总产量约 占世界碘产量的94%。 智利是碘的最大产地及出口国，年总产量达1.65 - 1.8万吨。碘资源主要来自智利北部阿塔卡马（ Atacama ）盐湖区，该区域同时是世界最大的锂及硝 酸盐产地。 二、碘的发现 碘的发现 18世纪末和19世纪初，法国皇帝拿破仑发动 战争，需要大量硝酸钾制造火药。1809年一位西班 牙化学家找到了利用海草或海藻灰的溶液把天然的 当时法国第戎的 制

3、造硝石商人、药剂 师库尔图瓦Bernard Courtois就利用海草灰 的溶液与硝酸钙作用 生产着硝酸钾。 硝酸钠或其他硝 酸盐转变成硝酸 钾的方法。因为 海草或海藻中含 有钾的化合物。 库尔图瓦（Coutois）长 期从事利用含碘的海草灰制取 硝酸钾的工作，1811年，他发 觉到盛装海草灰溶液的铜制容 器很快就遭腐蚀。他认为是海 草灰溶液含有一种不明物质在 与铜作用。他将硫酸倾倒进海 草灰溶液中，发现放出一股美 丽的紫色气体。这种气体在冷 凝后不形成液体，却变成暗黑 色带有金属光泽的结晶体。 碘的发现 碘的发现 Coutois在1813年发表了海草灰中新物质的发现 论文。 人们没有忘记库尔

4、图瓦的贡献，第戎的一条街道即以 他的姓氏命名，只有极少数化学元素发现人获得了这 样的荣誉。 库尔图瓦把他取得的碘送请当时 的法国化学家克莱门、德索梅、盖 吕萨克等人进行研究鉴定，后来由法 国化学家和物理学家盖吕萨克 (Joseph Louis Gay-Lussac, 1778 - 1850) 命名为碘。 碘的发现 三、碘在防治地甲肿方面的应用 碘在防治地甲肿方面的应用 1820年一位瑞士著名的 医生与政治家科因德( Coindet)发现，海带或海洋 软体动物的干灰等传统医学 方法能治疗甲状腺肿，他因 此产生想法。建议用碘制剂 防治甲状腺肿。 科因德（Coindet）的贡献是尝试用碘剂治 疗甲状

5、腺肿，取得了治疗效果。但每天165毫克 碘，并逐渐加到双倍剂量。165毫克的碘摄入量 几乎是正常推荐摄入量的1000倍，最高耐受量的 100多倍，有些敏感个体服用后出现了碘致甲亢 和副作用。 碘在防治地甲肿方面的应用 1833年，法国著名化学 家布森戈（Jean-Baptiste Boussingault）1801-1887 ，对农业、冶金和石油做出 过重要贡献。 碘在防治地甲肿方面的应用 布森戈（Boussingault）的个人介绍中 ，很少有人提及他在防治碘缺乏病中的贡献 ，但是，是他首先提出采用碘盐防治甲状腺 肿，在防治碘缺乏病的历史上是一件具有里 程碑意义的事件。 碘在防治地甲肿方面的

6、应用 1820年，布森戈（Boussingault）与一 名法国医生一起在中美洲工作，他们观察到 甲状腺肿病人只出现在食用含碘量低的盐的 人群中，而在食用富含碘的盐的人群中没有 人发生甲状腺肿。因此，布森戈提出用富含 碘的盐治疗甲状腺肿。这是第一位提出向盐 中添加碘防治甲状腺肿的人。 碘在防治地甲肿方面的应用 但是，这种方法并没有推广，因为当时的人们 不知道缺碘是甲状腺肿的原因，而是归因于水中含 氧不足，当到达一定海拔高度出现大气压下降时才 出现甲肿。 碘在防治地甲肿方面的应用 1851年法国医生夏丁（Gaspard Adolphe Chatin，1813-1901），在学术杂志上正式提出人

7、体由于碘缺乏而导致甲状腺肿。夏丁是通过测试了 大量的日常食物后得出相应结论的， 他建议法国人改变食物种类以预防 甲状腺肿，方法就是用碘盐来预防。 夏丁在法国科学界应者寥寥，法国 科学院认为他的理论证据不足。 碘在防治地甲肿方面的应用 不过当时的法国政府还是在三个甲状腺肿高发地区实 行了他的建议，其结果在1869年的医学杂志柳叶刀上 发表了题目“The stamping-out of goiter”的文章，在 5000名儿童患者中，80%的患者甲状腺肿不是治愈，就是得 到显著改善。 碘在防治地甲肿方面的应用 夏丁建议的碘含量显著过高，达到100- 500mg/Kg，而他的治疗片剂，含100mg

8、碘化钾。碘过高在成年人中导致了碘诱 甲亢（Jod-Basedow Effect，最先为德 国医生巴塞多（Basedow）报道）。 另外法国征兵不要大脖子（患甲状腺肿 的人），为逃避兵役，当地人对甲状腺 肿的治疗也就不热心了。结果是最早加 碘盐的尝试，尽管取得了某种程度的成 功，最终还是被取消了。 碘在防治地甲肿方面的应用 1896年鲍曼（Baumann，1846 -1896），德国化学家，首次证实 甲状腺有聚碘的功能，并从甲状 腺中分离出碘。他证实了甲状腺 素是甲状腺中的活性成分。并且 甲状腺肿患者的甲状腺中碘含量 明显偏低。Baumann的贡献在于发 现碘存在于甲状腺，并与某种蛋 白结合构成

9、活性物质，为解释缺 碘与甲状腺肿的关系提供了关键 依据，也为防治碘缺乏病提供了 依据。 碘在防治地甲肿方面的应用 在19091914年期间，美国人默润（David Marine，1888- 1976年）进行了一系列实验。他发现碘与鲑鱼甲状腺肿大的 发生关系密切，而海鱼从未发现有甲状腺肿大。将碘加入水 中后，鱼的甲状腺就会恢复正常。 碘在防治地甲肿方面的应用 （美国的研究与实践） Marine团队重复了Baumann的研究， 在甲状腺中发现了碘。 Marine认为甲状腺肿就是甲状腺在碘 缺乏时代偿性肿大的结果。 Marine在1915年宣布“地方性甲状腺 肿是已知的疾病中最易防治的”。 碘在防治

10、地甲肿方面的应用 （美国的研究与实践） 1917-1922年期间，Marine和Kimball在美国俄 亥俄州（Ohio）的阿克伦（Akron）(俄亥俄州东北 部城市）地区进行首次大规模碘防治研究。 研究结果认为，碘制剂可有效地预防和治疗地 甲病。尽管用大剂量，碘中毒（碘过敏，主要表现 为皮肤红斑)很少见，仅11例，且停服碘化钠后几天 内即可消失。 碘在防治地甲肿方面的应用 （美国的研究与实践） 1924年首次在密歇根（Michigan）地区的社区范 围大规模推广碘盐。首选其4个县(Houghton， Wexford，Midland和Mccomb)作为观察点，进行学龄 儿童地甲肿流行病学调查和

11、饮水碘分析。检查了 65537名学龄儿童，地甲肿患病率为38.6%。采用的碘 盐中，碘化钾含量为1/5000，即100mg/kg盐。到1929 年，儿童的甲状腺肿患病率下降到9%。 碘在防治地甲肿方面的应用 （美国的研究与实践） 密歇根州食盐加碘不是政府行为，而是碘盐的提倡 者，主要是科维（David Murray Cowie）医生，通过州 医学会推动盐商售卖碘盐。 1924年5月1日，碘盐正式开始 销售。短短数年时间，甲状腺肿病 例减少70-90%，碘盐也就很快地从 密歇根州扩展其它州了。到了1940 年，正当科维医生雄心勃勃地准备 将密歇根州医学会的碘盐委员会向 全国发展时，他因病去世。

12、碘在防治地甲肿方面的应用 （美国的研究与实践） 1951年Brush和Altland随访了上述4个县的 53785名学龄儿童，甲状腺肿患病率仅为1.4%。 Michigan地区7个大医院报道结果表明，1950年甲状 腺切除术占全部手术的1%，而1939年时为3.2%。没 有发现服用碘而造成的中毒症状。 碘在防治地甲肿方面的应用 （美国的研究与实践） 1800年，在瑞士的阿尔卑斯山脉的一个地区，7万人 口中就有4000名甲状腺痴呆患者。著名美国作家马克 吐温曾说瑞士的两大景观是布朗克山与瑞士人的大 脖子。 在默润医生进行实验的同时， 1918年，瑞士医生贝亚德 （Bayard）也在 一个孤立的

13、瑞士山区中进行着类似的实验。 碘在防治地甲肿方面的应用 （瑞士的研究与实践） 当地的学生超过75%有甲状腺肿大，贝亚德医 生把碘盐分成三个剂量3、6、15mg/Kg给予当地的 家庭，他发现学生的甲状腺状态与接受的碘盐中碘 剂量有着明显的量效关系，即使是微量的碘，也能 让人受益。 碘在防治地甲肿方面的应用 （瑞士的研究与实践） 到了1922年，瑞士的外阿彭泽尔州首先采纳了医 生们的建议，在所售的盐中加入碘（7.5mg/Kg），其 结果令人振奋，新生儿不再有甲状腺肿，没有了新增 的甲状腺痴呆症，已有甲状腺肿逐渐消失或者好转。 不过瑞士甲状腺肿委员会针对全国的推荐剂量开始是 2-5mg/Kg。到19

14、62年7.5mg/Kg；1980年15mg/Kg； 1998年20mg/Kg。 碘在防治地甲肿方面的应用 （瑞士的研究与实践） 因此，采用碘盐进行大规模防治的工作一直到 1924年时，才在美国和瑞士等国先后开展。采用碘 盐进行大规模防治碘缺乏病的经验源自美国，但瑞 士学者在碘盐浓度的探讨，为科学防治，减轻碘致 甲肿做出的贡献。 碘在防治地甲肿方面的应用 （瑞士的研究与实践） 我国最早记载用含碘丰富的海 藻治疗瘿（即甲状腺肿）的书 籍是成书于东汉（公元25年 220年）的神农本草。 唐代名医孙思邈所著的 的千金翼方（成书于公元682年） 中治瘿的方剂基本都含有海 藻、昆布、海蛤等海产物。 我国在

15、防治地甲肿方面的最早记载 2009年4月，儿科研究的波林 (Pollin)奖被授予赫特泽(Hetzel) 教授，他在20世纪60-70年代发现 了碘缺乏会造成胎儿、婴儿的脑 损伤，引起智力发育障碍。他在 80 年代推动建立了国际控制碘缺 乏病理事会（ICCIDD），是国际 上推动碘缺乏疾病防治的重要机 构之一。 赫特泽与碘缺乏病 1983年Hetzel教授首先提出碘缺乏病（Iodine Deficiency Disorders）的概念，从而刷新了人们对碘 的认识，为人类控制碘缺乏病事业做出了积极的贡献。 碘缺乏病是由于自然环境碘缺乏造成机体碘营养不良所表现的 一组疾病的总称。它包括地方性甲状腺肿、地方性克汀病、地方 性亚临床型克汀病、胎儿流产、早产、死产、先天畸形等。 赫特泽与碘缺乏病 1984年9月Hetzel教授访问佳木斯市桦川县集贤村 。Hetzel教授曾多次来中国，走遍了东北、西北、华 南、华北等一些碘缺乏病重病区，为中国控制碘缺乏 病积极呼吁有关国际组织和政府关注，支持和援助中 国防治碘缺乏病事业。 赫特泽与碘缺乏病 联合国儿童基金会于1990年在纽约召开了有77国元首、 政府首脑及其代表参加了世界儿童会议，会议通过的宣告明 确要求在2000年全球消除碘缺乏病。这样，控制碘缺乏病的 问题被列入各国政府的议事日程。会议以后，李鹏总理代表 中国