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关注有机磷中毒治疗研究的进展

时间:2018-07-31 11:59来源:中华急诊医学杂志2013年 作者:黄亮 罗序睿 点击:
有机磷 (organophosphorus,OP)农药中毒及 死亡人数目前仍居高不下,而属于OP族的有机磷 酸酯类神经毒剂 (nerveagents,NA)如塔崩、沙 林、索曼等因其毒性强和稳定性高而成为迄今为止
有机磷 (organophosphorus,OP)农药中毒及 死亡人数目前仍居高不下,而属于OP族的有机磷酸酯类神经毒剂 (nerveagents,NA)如塔崩、沙 林、索曼等因其毒性强和稳定性高而成为迄今为止主要的化学武器。OP主要通过皮肤、黏膜、胃肠道及肺等途径吸收引起全身中毒,临床解毒疗效有限,尤其对于重型 OP农药及NA中毒患者,治疗效果仍不理想。近年来国内外学者一直致力寻求OP中毒治疗技术的突破,探索新型疗法及药物。
1 胆碱酯酶复活剂
现有的胆碱酯酶 (cholinesterase,ChE)复活剂-肟类化合物,对不同OP中毒疗效存在差异,如氯解磷定对内吸磷、马拉硫磷和对硫磷中毒疗效较好,对敌百虫、敌敌畏中毒疗效差,而对乐果中毒,神经毒性物质如塔崩、索曼等则无效。Shih等将9种肟类化合物用于治疗 NA沙林及环沙林中毒的豚鼠,结果显示不同的肟类对于NA救治效果不一。因此寻找广谱多功能的ChE复活剂成为研究重点,遗憾的是由于实验及人体研究条件的限制,目前仍未找到广谱多功能强效作用的复活剂。
最近一种新的咪类 ChE复活剂已经通过动物实验,体外OP中毒试验表明,与氯解磷定比较,新药对血液中丁酰胆碱酯酶 (BchE)复活速度快于氯解磷定,而复活乙酰胆碱酯酶 (AchE)则速度慢。实验证实咪类ChE复活剂可以保护NA沙林的损害, 100%成功保护中毒大鼠24h内免于死亡,而没有使用该药物的大鼠11只中6只死亡,提示咪类ChE复活剂治疗NA中毒的效果较好。
2 胆碱能拮抗剂
2.1 阿托品
阿托品一般用药途径是静脉注射及肌肉注射,静脉注射起效快,能快速达到需要的血药浓度峰值, 因此对于重症OP中毒患者往往首选静脉注射,而肌肉注射一般针对轻症患者。研究者通过纳米沉淀法制成硫酸阿托品微粒干粉,在治疗人OP中毒时吸入6mg可以快速达到治疗所需血药浓度及早期阿托品化,而且推测其应用于吸入性OP中毒患者或者呼吸损伤严重的OP中毒患者效果更好。
2.2 东莨菪碱
东莨菪碱与阿托品相似,也是非选择性M受 体阻断剂,对中枢M、N样受体的抑制作用较强,对大脑皮层抑制作用较阿托品强,对外周M受体作用小。Kventsel等用东莨菪碱成功抢救1例并发椎体外系严重反应的 OP中毒患者后,提出治疗有神经症状的OP中毒患者可以考虑加用东莨菪碱。Koplovitz和Schulz在豚鼠NA中毒后给予东莨菪碱 +阿托品 +氯解磷定治疗,结果显示东莨菪碱可以增强肟类复活效力及血脑屏障穿透力并减少阿托品的使用量。但相关的随机对照研究报道尚缺乏 (仅有的2006年南非科学院Harofeh医学中心的一篇相关研究也在2010年被撤销)。
3 外源性胆碱酯酶
3.1 新鲜冰冻血浆
早期研究发现ChE在新鲜血液离体24h后失 活,但在4℃磷酸盐保存血浆21d内ChE活性可以维持在最初活性的87%左右, -70℃保存的冰冻血浆在7周内ChE活性没有明显下降,因此输注新鲜冰冻血浆 (Fresh Frozen Plasma,FFP)短时间内可以提高ChE含量及活性。2004年Guven等首先报道了1例急性 OP中毒患者使用FFP治疗取得良好疗效,提高了ChE活性。2013年等报告也显示在使用阿托品、氯解磷定、安定等治疗基础上加以输入FFP可有效帮助复活ChE活性,同时稀释降低了血浆OP浓度。
3.2 扩增重组的人胆碱酯酶
输血在一定程度上可以补充外源性的ChE,但其临床应用研究仍受限,而分子生物学及基因学的 发展为克隆及重组ChE提供了可能。Geyer等通过转基因植物中重组提纯获得人BchE,使用到致死量琥珀酰胆碱中毒的小猪上能快速缓解中毒症状。Huang 等发现通过转基因山羊重组人BchE用于预防人OP中毒有一定作用。甚至有研究认为重组以后的AchE比原株水解效力更强,对于预防和治疗OP中毒有较好效果。
4 有机磷水解酶
对氧磷酶1(Para Oxonase1,PON1)是OP水解酶研究的热点,因其可以催化水解磷酸盐结合蛋白中的磷酸酯键而被用于防治 OP中毒的实验研究。动物研究显示PON1是决定 OP中毒程度的关键,动物体内PON1活性降低会加强OP中毒的易感性,而增加外源性的PON1可以减少OP的中毒程度,而移除了PON1的大鼠表现为对OP(对氧磷及毒死蜱)的敏感性增高,Petrikovics等给予对氧磷染毒后的小鼠一定量的重组PON1后显著提高毒物的半数致死量(50%Lethaldose,LD50),若与阿托品和解磷定联合使用,治疗效果明显加强。Stevens等发现通过大肠杆菌重组获得的人PON1用于治疗OP农药二嗪农中毒的大鼠,二嗪农LD50增加3倍,同时在治疗过程中未发现PON1的不良反应。人体细胞体外实验显示重组人PON1的变异体对保护人体细胞AchE及BchE水解OP有效。但由于PON1存在抗原性、生命力短等缺点而限制其人体内的进一步研究,目前尚无重组PON1治疗OP的临床研究报道;随着日益完善的脂质体包裹及聚乙二醇化技术及纳米分子生物的发展,该问题将有望得到解决。其他的OP水解酶如重组人体的脯肽酶、细菌的三酯酶等可能对OP治疗有效,但研究较少,需要进一步的实验研究认证。
5 血液净化
5?1 血浆置换
血浆置换 (Plasma Exchange,PE)是指将患者 血液引出,通过膜式血浆分离并弃去血浆,然后补充等量的新鲜血浆,从而清除患者体内毒素,补充活性ChE。Guven等报告了1例重症OP中毒患者PE术后血浆ChE含量从 2101U/L上升到 6144U/L ,并一直维持高水平ChE直到出院。一项433例患者的Meta分析显示常规治疗加PE治疗可以降低急性OP中毒病死率。最近一项研究显示OP中毒中间综合征 (Inter Mediate Syndrome,IMS)患者经PE治疗后,血浆中OP含量显著下降,而ChE含量增加,因此推测 PE对于IMS有效。
5?2 血液灌流
血液灌流 (Hemoperfusion,HP)对脂溶性高、 蛋白结合率高、分子质量较大的OP清除率好。黄杨等研究发现HP可以提高OP中毒患者的治愈率,减少阿托品用量,缩短住院时间,HP治疗后4h及24h ChE活性均较未进行HP组增高,炎症因子如 TNF- α 、IL-1 β 、IL-6和IL-8显著下降。还有研究发现HP治疗对于IMS疗效显著。国外有研究也认同HP治疗对于重症OP中毒患者有良好作用,但不推荐在中度中毒患者中使用,因为中
度中毒患者往往常规治疗即有效。
6 碳酸氢钠
OP农药为有机磷酸酯类和硫代磷酸酯类化合物,一般在酸性液中稳定,在碱性液中易分解为无毒的醛、酮而失去毒力(敌百虫除外)。Karalliedde等报道补碱对已吸收入血但尚未与ChE结合的、呈游离状态的OP分子有直接分解破坏作用。Stefanovic等通过在大鼠腹腔内注射 3mmol/kg的碳酸氢钠发现有助于提高阿托品及双复磷对敌敌畏的解毒能力。Balali.Mood等研究发现在治疗急性OP中毒时,大剂量碳酸氢钠(首次5mEq/kg静脉点滴1h以上,以后每天5-6mEq/kg静脉点滴),可以保持动脉血pH维持在7.45~7.55之间,该疗法可以减少阿托品用量, 缩短住院时间。而Meta分析显示目前支持对OP中毒患者进行血液碱化的依据还不充分,何种给药方法达到最佳预后有待研究。
7 硫酸镁
硫酸镁中的镁离子可以拮抗钙离子(神经突 触前膜释放递质需要钙离子的激发),抑制运动神经- 肌肉接头乙酰胆碱的递质释放而阻止冲动传导, 发挥抗惊厥的作用。最近一项Ⅱ期临床研究发现急性有机磷中毒患者阿托品化同时静脉注射 20% 硫 酸镁治疗可以减少阿托品的不良反应,降低病死率,并认为大剂量者改善预后最佳。该研究中最大剂量16g组无死亡病例,而12g、8g、4g及空白对照组死亡人数分别为1、2、3、6例,且并未发现硫酸镁治疗时存在不良反应 。另一项研究发 现纳米技术制作的硫酸镁纳米颗粒治疗大鼠马拉硫磷中毒引起的心衰,可以显著提高ChE活性,有效控制血压和心率,改善预后。

综上所述,有机磷中毒治疗新药、胆碱酯酶补充、血液净化等技术的基础临床研究已经取得一定进展,细胞基因、酶蛋白质工程、纳米技术等高新技术的发展为其提供了新的方向,值得进一步的科研协作展开探讨。


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