作用机制与应用
有机磷化合物与乙酰胆碱酯酶酯解部位的OH基团结合。这种共价键非常牢固,其水解需要数百小时。实际上发生的是几乎不可逆的酶抑制,导致突触中乙酰胆碱过量积聚。
在医学中,有机磷化合物(例如阿明、依地磷酯)仅局部用于治疗青光眼——它们会引起瞳孔缩小并降低眼压。依地磷酯具有亲水性:它不易透过结膜,因此全身效应的风险极小,且其水溶液性质稳定。
有机磷化合物在医学领域之外得到广泛应用:
- 杀虫剂:马拉硫磷(碳氯灵)、对硫磷(硫磷)。在昆虫和哺乳动物体内,它们经历生物活化(硫原子被氧原子取代)并转化为高毒性代谢物(马拉氧磷、对氧磷)。
- 化学战剂:沙林。
体内过程与中毒临床表现
由于高度亲脂性,有机磷化合物甚至可以通过完好的皮肤、黏膜和肺部轻松吸收。它们积聚在脂肪组织中,嵌入细胞膜并沉积在血管内皮和红细胞上。毒物随胆汁排泄,但在肠道中会被重新吸收(肠肝循环),这导致其在体内停留时间长且存在再次中毒的风险。
急性中毒伴随由于乙酰胆碱过量导致的M和N胆碱受体全面过度兴奋。
拟M胆碱样效应(副交感神经兴奋):
- 眼睛:瞳孔极度缩小(针尖样瞳孔)、流泪。
- 分泌:大汗淋漓、流涎、支气管分泌大量黏液。
- 呼吸:支气管痉挛和窒息。
- 胃肠道和肾脏:呕吐、腹痛、腹泻、尿失禁。
- 心脏:心动过缓、血压下降。
拟N胆碱样及中枢效应:
- 血管和心脏:刺激交感神经节、肾上腺和血管运动中枢可引起心动过速和血压升高。
- 肌肉:初期为肌肉颤动(肌束颤动),随后由于突触后膜持久去极化而导致瘫痪。
- 中枢神经系统:意识模糊、精神运动性兴奋、惊厥、昏迷。死于呼吸中枢麻痹。
解毒与解毒剂治疗
中毒时,快速清除毒物至关重要:皮肤上的毒物应用干棉签擦拭(切勿揉搓)并用碳酸氢钠溶液或肥皂水清洗;胃肠道内的毒物通过洗胃、吸附剂和导泻清除;血液中的毒物通过强迫利尿、血液透析或血液灌流清除。
特异性治疗包括两个方向:
- 阻断M胆碱受体。主要药物是阿托品。静脉注射大剂量阿托品以缓解外周副交感神经效应。
- 恢复酶活性。使用胆碱酯酶复活剂。它们含有肟基团,能被毒物的磷原子吸引。肟基将有机磷残基从酶上剥离(去磷酸化),恢复乙酰胆碱酯酶的活性。
存在“复合物老化”的问题:随着时间推移,毒物与酶的结合变得更加牢固,复活剂将失去作用。因此,必须在最初几小时内给予给药。
复活剂包括:
- 季铵化合物(双解磷、解磷定)。不易透过血脑屏障,主要在外周发挥作用。
- 叔胺类(碘解磷定/解磷注射液)。易透过中枢神经系统,既能缓解外周症状也能缓解中枢症状。
这些药物需在医院内肠外给药,且对于可逆性抑制剂(氨基甲酸酯类)中毒属绝对禁忌。
简述:主题相关问答
哪些化学战剂属于有机磷化合物(OP)类?
属于有机磷化合物类化学战剂的是梭曼(Soman)。
除乙酰胆碱酯酶外,还有哪些酶会被有机磷化合物抑制?
关于有机磷化合物的指南中明确指出会抑制乙酰胆碱酯酶;所引用的资料中未提及其他靶酶。
有机磷中毒的症状可以通过“全身流液”口诀来记忆:流泪、流涎、出汗、支气管分泌物增多、呕吐、腹泻、尿失禁。所有这些都是强烈的M受体激动效应的结果。
课堂与考试常见问题
为什么有机磷中毒经常通过完好的皮肤发生?
因为有机磷化合物具有高度亲脂性。它们易溶于细胞膜脂质,并能无障碍地穿过皮肤和黏膜。
有机磷中毒中“酶老化复合物”的本质是什么?
随着时间推移,乙酰胆碱酯酶与有机磷残基之间的化学键会发生改变并变得极其牢固。此后,胆碱酯酶复能剂已无法将毒物从酶上解离下来。
氨基甲酸酯类中毒时可以使用胆碱酯酶复能剂吗?
不行,这属于禁忌。氨基甲酸酯类是可逆性胆碱酯酶抑制剂,在此情况下肟类药物无效。
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