有机磷酸酯类中毒及解救

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有机磷酸酯类中毒及解救

Toxication and Detoxication of Organophosphates

【目的和原理】观察有机磷酸酯类( organophosphates)中毒的症状,理解解救药阿托品、解磷定的解救作用及机制。掌握家兔耳缘静脉注射的方法。

Organophosphates通过抑制胆碱酯酶( cholinesterase,AChE)活性,使乙酰胆碱(acetylcholine,ACh)在体内堆积,产生中毒症状。抗胆碱药阿托品能解除有机磷酸酯类中毒的 M样症状,而解磷定可复活 AChE,恢复其水解ACh的能力,对M及N 样症状均有效,以缓解骨骼肌震颤的效果最快,两药合用可提高解救效果。

【实验动物】家兔,体重2.5~3.0kg。

【实验器材和药品】兔固定箱、测瞳尺、听诊器、注射器(5ml、10ml、20ml)、针头、兔耳夹、脱脂棉球、台秤、722分光光度计、恒温水浴箱、试管及试管架、加样器、 effendorff 管、滤纸。

10%美曲膦酯[敌百虫( depterex)]、0.05%硫酸阿托品( atropine sulfate)、2.5%解磷定(pyridine aldoxime methiodide,PAM)、生理盐水( saline)。

【实验步骤和观察项目】

1.健康家兔5只,称体重,分为5组,分别为空白对照组(甲)、模型组(乙)、给

解救药组:atropine组(丙)、PAM组(丁)、atropine + PAM组(戊),观察并记录各组家兔

的活动情况:呼吸(频率、幅度、肺呼吸音、有无呼吸困难,呼吸道有无分泌物等),瞳孔大小( pupillary size),唾液分泌( salivary secretion),大小便( urination and defecation),肌

张力(muscular tension)及有无肌肉震颤(muscle tremor)等。

2.将甲、乙、丙、丁、戊、五只家兔分别放于兔固定箱内,甲兔由耳缘静脉给予 saline(1ml/kg);乙、丙、丁、戊兔分别由耳缘静脉缓慢注入depterex(1ml/kg),给药后密切

观察上述指标的变化并记录。待 M样、N样中毒症状均较明显时,乙兔不予解救药,使其中毒症状充分表现出来,如果死亡,分析死亡原因;丙兔耳缘静脉注射 atropine(2ml/kg),丁

兔耳缘静脉缓慢注射 PAM(4ml/kg),戊兔耳缘静脉先 atropine(2ml/kg),而后注射 PAM (4ml/kg),观察中毒症状有何变化, atropine和PAM分别改善了哪些症状?

3. 实验结果记录:

一般呼吸心率瞳孔唾液大小便肌张力肌震颤

状态次/min 次/min 大小分泌

给药前

给敌百虫

给阿托品

附:胆碱酯酶活性测定( determination of activity of AChE)

【目的和原理】学习 AChE活性的测定方法 ,观察中毒前后及使用不同解救药后 AChE活性的变化。

ACh在血液中被 AChE水解,产生醋酸和胆碱。在一定范围,水解的 ACh量与 AChE的

活性成正比。故在反应体系中,加入定量的 ACh使之参加

反应,通过测定剩余的 ACh即可

计算出水解 ACh的量,从而推算出 AChE活性。

ACh的呈色反应

ACh可与羟胺反应生成乙酰羟肟酸,后者在酸性条件下与三价铁离子形成褐色的羟肟

酸铁络合物,其颜色的深浅可反映 ACh含量。反应过程如下:

(1)

盐酸羟胺与氢氧化钠作用释放出游离羟胺

NH2OH·HCL+NaOH→NH2OH+NaCL+H2O

(2) 剩余 ACh与游离羟胺作用,生成羟肟酸化合物

(CH3)≡N—(CH2)2OCOCH3+NH2OH→CH3CONHOH +(CH3)3≡N—(CH2)2OH

(3)羟肟酸化合物在酸性环境中与三氯化铁生成褐色复合物(羟肟酸铁络合物)

酸性 Fe/3

FeCL3+CH3CONHOH

CH3CONHO+HCL

(棕红色)

【实验药品】

(1) 7×10-3mol/L氯化 ACh:取 ACh用蒸馏水配成 2.54%溶液,冰箱保存。用前以蒸

馏水 20倍稀释即成 7×10-3mol/L ACh溶液。

(2) 1mol/L盐酸羟胺( NH2OH·HCL):取 25g盐酸羟胺,加蒸馏水 359ml,冰箱保存。

(3) 3.5N NaOH。

(4) 4N HCL。

(5) 3.7×10-1mol/L三氯化铁(FeCL3·6 H2O ):取 10g三氯化铁,加蒸馏水至 20ml,浓 HCl 0.84ml,加温溶解,最后加蒸馏水至 100ml制成 3.7×10-1mol/L三氯化铁(FeCL3 0.1N HCl)溶液。

(6) PH7.2的磷酸缓冲液:取Na2HPO4·12H2O16.72g和KH2PO42.72g加蒸馏水至100ml,冰箱保存。

【实验步骤】

(1)家兔在给药前、中毒症状明显后、给atropine待症状明显缓解后、给予 PAM解救后

0min、10min、20min、30min等时间点分别由兔耳缘静脉或股静脉取血0.5ml,测定 AChE 活性。具体步骤见表 1。

(2)取 20ml试管若干个,按表加入磷酸缓冲液 0.85~1ml,血样 0~0.15ml,置 37℃±1℃恒温水浴中预热 3~5min。

(3)加入 7×10-3mol/L ACh溶液 1.0ml(用加样器),于 37℃±1℃水浴中反应 40min,每隔 10min摇动一次。

(4)反应 40min后立即加入碱性羟胺( 1mol/L NH2OH·HCL与 3.5N NaOH溶液在用前

20min等容混合,并不断震荡)4.0ml。

(5)依次加入 4N HCL和 3.7×10-1mol/L FeCL3各 2ml,每加入一种试剂都要充分振荡。

(6)上述反应液均用滤纸过滤,将滤液倒入比色杯中,以 530nm的波长比色。

(7)对照管(标准 ACh值):为反应体系中全量 ACh对照。

空白管:为无血、无 Ach的其它试剂对照。

对照管与空白管操作步骤同其它样品(见表)。

以上操作顺序见表。

【实验结果】

1.计算酶活性:全血 AChE活性值以 0.15ml全血在 40min内水解 ACh的μmol数表示(μmol/0.15ml/40min)

①酶活性计算:

OD标准管—OD测定管

全血 AChE活性值 = ×7

OD标准管

②酶活性值百分数计算

样本 AChE活性值

×100%

正常全血 AChE活性值

1.绘制时效曲线

根据给予 PAM解救后几个时间点的 AChE活性值制图。

酶活性(%)

时间

【注意事项】

1.Depterex属于剧毒杀虫

剂,且可从皮肤吸收,如与手等接触后,应立即用清水清洗。

2.给家兔 depterex后,15min仍未出现中毒症状,可再追加 1/3剂量的 depterex溶液。

3.测定 AChE活性时,加入每种试剂时剂量一定要准确。

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