梭曼及其代謝產(chǎn)物的分析方法及應(yīng)用

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1、梭曼及其代謝產(chǎn)物的分析方法及應(yīng)用　　摘　要　綜述了梭曼及其代謝產(chǎn)物分析方法以及它們在梭曼的毒理學(xué)、毒代動力學(xué)及毒檢中的應(yīng)用。其中，手性毛細(xì)管柱氣相色譜法或氣質(zhì)聯(lián)用儀是實現(xiàn)梭曼四個異構(gòu)體分離測定的較好手段；對梭曼酸性代謝產(chǎn)物的分析測定可以作為監(jiān)測梭曼中毒的有力工具。　　關(guān)鍵詞：梭曼；代謝產(chǎn)物；毒代動力學(xué)　　梭曼（soman）是難防難治的神經(jīng)性毒劑，其主要毒性作用是不可逆地抑制乙酰膽堿酯酶（AChE），使乙酰膽堿（ACh）積聚而產(chǎn)生膽堿能癥狀，嚴(yán)重中毒者可迅速發(fā)生驚厥、呼吸衰竭而導(dǎo)致死亡。梭曼有一個不對稱的碳原子和一個不對稱的磷原子，因此有四個光學(xué)異構(gòu)體，即c(+)P(+),C(+)P(-)

2、,C(-)P(+),C(-)P(-),這些異構(gòu)體的毒理學(xué)特性差別很大。其中，C(±)P(-)對AChE抑制速率比C(±)P(+)快5個數(shù)量級，毒性大20～50倍，因此，C(±)P(-)是消旋梭曼中起主要毒性作用的一對異構(gòu)體，C(-)P(-)較C(+)P(-)毒性更大。另外，梭曼的毒代動力學(xué)顯示，相對無毒的C(±)P(+)與高毒的C(±)P(-)梭曼在體內(nèi)的代謝過程有顯著差異，C(±)P(+)主要通過酶水解而迅速消除，而C(±)P(-)異構(gòu)體則主要通過與羧酸酯酶（CaE）及丁酰膽堿酯酶（BuChE）結(jié)合解毒［1］。對不同的中毒途徑，四個光學(xué)異構(gòu)體在體內(nèi)的處置過程也有差別，如在豚鼠皮下注射或

3、吸入梭曼較等毒劑量靜脈注射后血中C(±)P(-)高毒性異構(gòu)體濃度高出近一倍［2，3］。梭曼進(jìn)入體內(nèi)后迅速消除，血中僅存少量母體化合物，而尿中的酸性代謝物濃度高，半衰期長，可以作為監(jiān)測梭曼中毒的化學(xué)標(biāo)記物［4］。所以，建立靈敏、特異的梭曼四個光學(xué)異構(gòu)體及其代謝產(chǎn)物的分析方法對研究梭曼中毒后體內(nèi)代謝過程、解毒藥物的藥理學(xué)評價及中毒診斷都具重要意義。本文對梭曼及其代謝產(chǎn)物的主要分析方法及應(yīng)用情況作一綜述?！　?　放射性同位素標(biāo)記方法　　早期的研究主要是用14C或3H標(biāo)記梭曼，檢測其放射性活性來研究梭曼體內(nèi)的分布與排泄。但它不能區(qū)分梭曼的非水解產(chǎn)物與大量的水解產(chǎn)物，并且用此方法不能分別研究梭曼四

4、個異構(gòu)體的代謝過程，特異性較差，因此其應(yīng)用受到一定的限制［5］?！　?　生物學(xué)檢測方法　　早在80年代初，Hunter等［6］就用梭曼的單克隆抗體結(jié)合技術(shù)競爭性抑制酶免疫測定方法來檢測梭曼，但因其抗體親和力不高，特異性較差，此技術(shù)并未得到充分的應(yīng)用與發(fā)展?！　?.1　外源性酶抑制法測定血中游離梭曼　　目前多采用高氯酸沉淀血漿中蛋白（酶），再外加外源性AChE，通過殘留酶活性與梭曼濃度之間的線性關(guān)系來確定梭曼在血中的殘余量。此方法操作簡單，重復(fù)性好，靈敏度高，測定范圍在18～1820pg/ml血，測定精密度在±10%以內(nèi)。此方法可作為研究梭曼毒代動力學(xué)血中殘余量的監(jiān)測手段，也適用于其他多種

5、有機(jī)磷毒劑體內(nèi)外快速檢測。但此方法主要檢測的是血中高毒性的梭曼C(±)P(-)異構(gòu)體，不能精確研究C(±)P(±)四個異構(gòu)體體內(nèi)的代謝解毒過程［7］?！　?.2　基于膽堿酯酶抑制的液相色譜檢測法　　Sipponen［8］等用甲醇-水作流動相，在有線性梯度系統(tǒng)的反相色譜將梭曼分離，再用梭曼與膽堿酯酶柱后反應(yīng)，以殘余酶活性與梭曼濃度的線性關(guān)系定量梭曼。此方法檢測限可達(dá)10pg，重復(fù)性在±1%，但也不能區(qū)分梭曼四個光學(xué)異構(gòu)體而使用受限。　　3　氣相色譜（GC）、氣質(zhì)聯(lián)用（GC-MS）儀檢測梭曼四個異構(gòu)體　　真正能實現(xiàn)梭曼四個異構(gòu)體分離測定的是手性毛細(xì)管柱的氣相色譜法或氣質(zhì)聯(lián)用儀。Benscho

6、p等［9］在1985年就以2H標(biāo)記梭曼異構(gòu)體作為內(nèi)標(biāo)，用手性毛細(xì)管柱分離，氮磷檢測器檢測實現(xiàn)了梭曼四個異構(gòu)體的分離測定。檢測靈敏度可達(dá)250pg。在處理血樣時，采用酸化血液（pH4.2），加入鋁離子中和氟離子，以及加入特戊基-甲基氟膦酸酯以占據(jù)梭曼的結(jié)合位點等方法，保持了梭曼四個異構(gòu)體的穩(wěn)定性。近年來，熱解吸/冷捕獲的大體積進(jìn)樣（200μl）毛細(xì)管氣相色譜法的發(fā)展可使梭曼的檢測達(dá)到100ng/L水平，為研究梭曼毒代動力學(xué)提供了有力手段［10］。并適用于沙林、塔崩、vX等神經(jīng)性毒劑的微量測定?！　『粑廊径臼撬舐匾闹卸就緩?，用手性毛細(xì)管柱的氣相色譜術(shù)可以研究動物呼吸道中毒后梭曼四個異構(gòu)

7、體的毒代動力學(xué)。Benschop等與Langenberg等［11，12］分別用豚鼠研究發(fā)現(xiàn)，動物吸入梭曼數(shù)分鐘，C(±)P(-)異構(gòu)體在染毒期迅速升高，其濃度-時間關(guān)系的數(shù)學(xué)模型可用非線性回歸獲得，動力學(xué)模型呈不連續(xù)過程，即染毒期單冪關(guān)系，染毒后期雙冪關(guān)系。其中，C(+)P(-)較C(-)P(-)異構(gòu)體吸收相落后，可能是C(+)P(-)較多地與CaE結(jié)合的原因。而吸入中毒較等毒劑量靜脈給藥，梭曼末端半衰期長，可能由于在上呼吸道存在一