三、體內(nèi)代謝
毒物通過吸收進(jìn)入體內(nèi),或分布全身;蜻x擇性地蓄積于某些器官,在機(jī)體的作用下發(fā)生轉(zhuǎn)化、消除等一系列過程。
神經(jīng)性毒劑體內(nèi)代謝的研究多數(shù)是在實(shí)驗(yàn)動(dòng)物身上進(jìn)行的。不同動(dòng)物研究表明神經(jīng)性毒劑在體內(nèi)的分布是不均勻的。貓或家兔靜脈注射沙林、在肺、腎分布較多,肝、血次之;小鼠皮下注射沙林,以血、肺、腦、膈依次降低注射梭曼,以血、肺、膈、腦次序降低;小鼠腹腔注射VX,32P放射性強(qiáng)度依次為肺>血>腦。
毒劑進(jìn)入體內(nèi)后,一方面與特異性蛋白質(zhì)結(jié)合產(chǎn)生毒性作用,另一方面與非特異性蛋白質(zhì)結(jié)合起解毒作用。如圖12-1所示。
圖12-1 G類神經(jīng)毒在體內(nèi)的轉(zhuǎn)化
1.毒劑與特異性蛋白質(zhì)—乙酰膽堿酯酶(AchE,EC3.1.1.7)進(jìn)行不可逆性結(jié)合,使AchE失去水解乙酰膽堿(Ach)的能力。
2.與膽堿能受體蛋白質(zhì)(AchR)結(jié)合,即毒劑直接作用于受體,此種結(jié)合方式在毒劑較大劑量時(shí)才能發(fā)生作用。神經(jīng)性毒劑中毒是由上述兩種作用引起的,前者更為重要。
3.G類毒劑除少部分能自發(fā)水解外,在G類毒劑水解酶(EC3.1.8.2)作用下P-X鍵斷裂,生成無毒的膦酸酯。G類毒劑水解酶或DFP水解酶(DFPase),哺乳動(dòng)物血漿、肝、腎中均有存在,包括多種微生物、細(xì)菌以及小麥等酶含量均很高。海洋生物魷魚神經(jīng)節(jié)也含有豐富的DFPase。該酶需金屬離子Co2+、Mg2+、Mn2+做為輔助因子,因其能水解塔崩、沙林和梭曼,故可分別稱為塔崩水解酶(tabunase),沙林水解酶(sarinase)和梭曼水解酶(somanase)?梢,該酶的底物選擇性不專一。而且,酶原不同,其活性及酶蛋白組分也有差異。如魷魚神經(jīng)節(jié)DFP水解酶(魷魚型)不同于哺乳動(dòng)物中DFP水解酶(mazur型)。前者水解DFP比梭曼快若干倍,不被Mn2+激活;后者水解梭曼比DFP快幾倍,可被Mn2+激活。G類毒劑水解酶血清中主要與高密度脂蛋白的載脂蛋白A1緊密連接,可被疏基試劑抑制,并可被半胱氨酸及谷胱甘肽所逆轉(zhuǎn),其活性中心是疏基而區(qū)別于B類酯酶。醫(yī)學(xué)全在線www.med126.com
4.脂族酯酶(aliesterase,EC3.1.1.1)或羧酸酯酶(carboxylesterase,CaE)屬B類酯酶,主要分布在血漿、肝、肺、紅細(xì)胞和腦組織中。近來人們認(rèn)識到CaE在有機(jī)磷毒劑防護(hù)上的重要性。例如沙林能與血漿內(nèi)脂族酯酶結(jié)合,從而減少進(jìn)入腦內(nèi)的毒劑量;應(yīng)用CaE特異性抑制劑CBDP(磷酸三鄰甲苯酯代謝產(chǎn)物)能使小鼠梭曼毒性(LD50)提高近20倍;應(yīng)用酶誘導(dǎo)劑提高酶活性可使梭曼毒性降低。作為有機(jī)磷毒劑清除劑(scavenger)或梭曼的“貯存庫”,它可減少或防止毒劑對AchE作用。與CaE結(jié)合的毒劑在體內(nèi)慢慢釋放,再經(jīng)毒劑水解酶水解失去毒性作用。
人體內(nèi)沒有V類毒劑水解酶,但在肝臟中含有V類毒劑氧化酶,在它的作用下,氧化生成甲膦酸乙酯和二異丙胺基乙磺酸。該酶含量少、活性低,解毒能力有限。
塔崩、沙林和梭曼在體內(nèi)被水解破壞的主要代謝產(chǎn)物二甲胺基膦酸乙酯、甲膦酸異丙酯和甲膦酸特已酯,包括VX代謝產(chǎn)物主要從尿中排出,少量從糞便中排出。