化學(xué)毒劑皮膚洗消劑對(duì)兔皮膚芥子氣染毒的消毒效果

目的：評(píng)價(jià)酮肟鉀鹽皮膚消毒劑（RSDL）對(duì)兔皮膚染毒芥子氣的洗消效果，并對(duì)其消毒機(jī)制進(jìn)行初步分析。方法：將皮膚洗消劑與芥子氣混合不同時(shí)間，用T-135比色法檢測(cè)芥子氣剩余量以評(píng)價(jià)體外消毒效果；兔皮膚芥子氣染毒后，用洗消劑對(duì)染毒部位進(jìn)行洗消，觀察染毒后6 h、12 h、24 h皮膚損傷情況；用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)檢測(cè)芥子氣與洗消劑作用后產(chǎn)物，分析可能的消毒機(jī)制。結(jié)果：酮肟鉀鹽皮膚消毒劑對(duì)芥子氣具有快速高效洗消效果，洗消劑與芥子氣按照質(zhì)量比50:1消毒時(shí)，消毒時(shí)間30 s、1 min、5 min的洗消劑組消毒率分別為87.50%、95.90%、99.00%，基質(zhì)對(duì)照組消毒率則分別為9.88%、12.40%、13.30%；兔皮膚芥子氣染毒2 mg/cm2后1 min進(jìn)行消毒，基質(zhì)對(duì)照組于染毒后15 min即出現(xiàn)明顯紅斑，洗消劑組則染毒后6 h仍未觀察明顯可見的紅斑，12 h、24 h的皮膚損傷面積較基質(zhì)對(duì)照組顯著縮小（P＜0.001），組織病理學(xué)觀察到洗消劑組炎性損傷顯著減輕。結(jié)論：酮肟鉀鹽洗消劑對(duì)芥子氣具有快速、高效消毒作用，是芥子氣皮膚染毒的特異性洗消劑，芥子氣染毒后迅速應(yīng)用能明顯減輕皮膚損傷；其消毒芥子氣機(jī)制主要為親核取代。

酮肟鉀鹽；化學(xué)毒劑；洗消劑；芥子氣

糜爛性毒劑芥子氣至今尚沒有特效抗毒藥物，因此，外軍對(duì)該類毒劑的醫(yī)學(xué)防護(hù)重點(diǎn)是如何在染毒后的迅速洗消，只有盡可能降低芥子氣的染毒[1]劑量，才能最大限度減輕中毒，由于芥子氣的特殊理化性質(zhì)，染毒后洗消較為困難，所以研制對(duì)皮膚沒有刺激性的洗消劑一直是國(guó)內(nèi)外防化領(lǐng)域的研究重點(diǎn)和難點(diǎn)。

肟鉀鹽皮膚消毒劑是20世紀(jì)90年代初期，加拿大研制出對(duì)各類化學(xué)毒劑均具有高效消毒作用，且沒有皮膚刺激性的化學(xué)毒劑活性皮膚洗消劑（RSDL），可以將已知的各類化學(xué)毒劑快速中和并銷毀（15 s之內(nèi)），并且消毒產(chǎn)物無毒，對(duì)皮膚無任何不良刺激作用，于2003年獲得美國(guó)食品藥品監(jiān)督管理局批準(zhǔn)[2-3]。由于國(guó)外RSDL樣品的主藥成分為酮肟鉀鹽，在合成出酮肟鉀鹽的基礎(chǔ)上，經(jīng)過藥劑學(xué)組方，制備出含肟鉀鹽的皮膚洗消劑，對(duì)該洗消劑的芥子氣的消毒效果進(jìn)行了研究。

1 材料和方法

1.1 動(dòng)物 新西蘭白兔，雌雄各半，體重1.9～2.3 kg。軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供（動(dòng)物質(zhì)量合格證許可證號(hào)SCXK-軍-2007-004）。

1.2 試劑與儀器 芥子氣（純度96%，軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院六所毒劑保管室），石油醚，冰醋酸（國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司），酮肟鉀鹽（軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院六所合成室自制），T-135藍(lán)色試劑（自配），AUY220分析天平（島津公司），UV-2450型紫外可見分光光度計(jì)（島津公司），HP6890/HP59731氣質(zhì)聯(lián)用儀（安捷倫公司）。

1.3 芥子氣含量測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作[4]稱取芥子氣5 mg，用石油醚配制成1 mg/ml芥子氣標(biāo)準(zhǔn)溶液，然后配制成20 mg/ml，40 mg/ml，60 mg/ml，80 mg/ml，100 mg/ml系列濃度，加入T-135藍(lán)色試劑混勻后置于80℃恒溫水浴中，反應(yīng)30 min，取出試管并冷卻至室溫，加入6 mol/L醋酸50 ml，溶液呈現(xiàn)橙黃色，以空白溶液為參比，波長(zhǎng)440 nm處測(cè)定吸光度，以吸光度值與芥子氣濃度回歸得出標(biāo)準(zhǔn)曲線。

1.4 酮肟鉀鹽洗消劑對(duì)芥子氣的體外降解效果

移取5 mg毒劑于1 ml試管中，按照洗消劑與毒劑質(zhì)量比50:1加入250 mg洗消劑，震蕩混勻，于30 s，1 min、5 min后加入2 ml緩沖溶液pH（7.4±0.1）振蕩，即刻加入一定體積石油醚萃取劑，取上層有機(jī)相溶液分析殘留芥子氣的含量。降解率計(jì)算：[（初始總毒劑量－消毒后殘留毒劑量）/初始總毒劑量]×100%。

1.5 皮膚染毒洗消試驗(yàn) 白兔于實(shí)驗(yàn)前1天背部皮膚脫毛，選擇皮膚完好無損傷動(dòng)物進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)分為洗消劑組和基質(zhì)對(duì)照組，芥子氣2 mg滴于事先標(biāo)記好面積為1 cm2的皮膚上，均勻涂布后開始計(jì)時(shí)，于染毒后1 min采用100 mg洗消劑對(duì)染毒部位進(jìn)行消毒，消毒完畢后用清水沖洗。觀察6h、12h、24 h皮膚損傷情況，并取樣進(jìn)行組織病理學(xué)檢測(cè)。

1.6 芥子氣消毒產(chǎn)物的分析 色譜條件：色譜柱30 m×0.32 mm×0.25μm，載氣為高純氦氣，流速1.0 ml/min；進(jìn)樣口溫度250℃，柱箱溫度采用程序升溫初溫40℃保持1 min，10℃/min升溫至280℃保持2 min；質(zhì)量檢測(cè)器為EI（70 V）；進(jìn)樣量為0.5μl，分流比為50:1，自動(dòng)調(diào)諧，溶劑忽略時(shí)間3 min。

2 結(jié)果

2.1 芥子氣含量與吸光度的標(biāo)準(zhǔn)曲線 芥子氣濃度Y（μg）與吸光度值X線性回歸，得到標(biāo)準(zhǔn)工作曲線Y=0.063+0.017X（R2=0.99738），芥子氣濃度在0～100μg之間與吸光度具有良好的線性關(guān)系。見圖1。

圖1 芥子氣濃度與吸光度值的標(biāo)準(zhǔn)曲線

2.2 酮肟鉀鹽洗消劑對(duì)芥子氣的體外消毒效果5 mg芥子氣與250 mg洗消劑作用30 s、1 min，對(duì)芥子氣的消毒率分別達(dá)到87.50%和95.90%，作用時(shí)間延長(zhǎng)至5 min，對(duì)芥子氣的消毒率大于99.00%。見表1。

2.3 酮肟鉀鹽洗消劑對(duì)兔芥子氣染毒的在體消毒效果 兔皮膚染毒芥子氣2 mg/cm2后1 min迅速采用酮肟鉀鹽洗消劑洗消，皮膚損傷面積較基質(zhì)對(duì)照組顯著減小?；|(zhì)對(duì)照組于染毒后15 min左右即出現(xiàn)明顯紅斑，隨著時(shí)間延長(zhǎng)至6 h、12 h、24 h，紅斑面積逐漸增大，見表2。洗消劑組染毒皮膚6 h后染毒皮膚表面未出現(xiàn)紅斑，染毒12 h、24 h后，與基質(zhì)對(duì)照組比較顯著減?。≒＜0.001）。組織病理學(xué)結(jié)果顯示，基質(zhì)對(duì)照組出現(xiàn)急性炎性損傷，皮膚真皮乳頭層可見較明顯嗜酸性粒細(xì)胞浸潤(rùn)，明顯嗜酸性粒細(xì)胞聚集，小血管輕度充血；洗消劑組表皮、真皮、皮下組織、皮膚附屬器結(jié)構(gòu)基本正常，真皮內(nèi)偶見少量嗜酸性粒細(xì)胞、淋巴細(xì)胞。見圖2、3。

表1 酮肟鉀鹽洗消劑體外作用于芥子氣不同時(shí)間對(duì)芥子氣殘留量的影響（n = 8）

2.4 酮肟鉀鹽洗消劑對(duì)芥子氣的消毒產(chǎn)物 酮肟鉀鹽洗消劑與芥子氣的反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)GC-MS檢測(cè)，可以看出主要是芥子氣的親核取代產(chǎn)物。見表3。

3 討論

化學(xué)毒劑芥子氣染毒皮膚后，可快速滲透入皮膚內(nèi)部，進(jìn)入血液，引起局部損傷或全身中毒，因此，皮膚染毒后緊急消毒是減少毒劑吸收、最大程度避免傷亡的有效途徑。而消毒效果好、無皮膚刺激性的皮膚洗消劑是實(shí)施個(gè)人洗消的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。

表2 酮肟鉀鹽洗消劑對(duì)兔芥子氣染毒后洗消皮膚損傷的影響（n = 8）

表3 酮肟鉀鹽洗消劑與芥子氣的反應(yīng)產(chǎn)物

圖2 酮肟鉀鹽洗消劑洗消后不同時(shí)間的芥子氣皮膚損傷注：A染毒后12 h對(duì)照組；B染毒后12 h洗消組；C染毒后24 h對(duì)照組；D染毒后24 h洗消組

圖3 洗消劑洗消后兔皮膚的組織病理學(xué)（scale bar）注：A正常皮膚；B芥子氣染毒后6h；C芥子氣染毒后24h；D：芥子氣染毒洗消劑洗消后24 h（→：示水腫，…＞：示炎性滲出，▲：示壞死，）

由于吸附型皮膚消毒劑（如漂白土、藥用炭等）具有原料來源廣泛、不刺激皮膚、使用簡(jiǎn)便、便于生產(chǎn)貯存、成本低廉、寒熱等環(huán)境皆可應(yīng)用等特點(diǎn)，曾經(jīng)一度是外軍的洗消劑[5]。但由于該類型消毒劑的機(jī)制僅僅為對(duì)毒劑的物理性吸附作用，對(duì)毒劑沒有降解作用，被吸附的毒劑可隨外界環(huán)境的變化而重新釋放，存在降解吸附導(dǎo)致的二次污染及再次染毒的可能，20世紀(jì)90年代以來，對(duì)毒劑具有降解作用的化學(xué)消毒劑成為外軍裝備研究的重點(diǎn)[6]。

酮肟鉀鹽皮膚消毒劑就是為了解決吸附型消毒劑不足而研制的化學(xué)皮膚消毒劑，可以將化學(xué)毒劑快速中和失去毒性，并且毒劑消毒產(chǎn)物無毒，克服了某些消毒劑作用于毒劑后的毒劑降解產(chǎn)物仍然毒性較強(qiáng)的局限[7]。正是基于酮肟鉀鹽在體外對(duì)化學(xué)毒劑的高效降解作用，其對(duì)于在體動(dòng)物毒劑染毒也具有較好效果，從而減輕了損傷，保證了染毒動(dòng)物的存活。本研究證實(shí)了該消毒劑對(duì)芥子氣具有良好的體外消毒效果，作用時(shí)間30 s，有80%以上的芥子氣被破壞降解，隨著作用時(shí)間延長(zhǎng)至1 min，95%以上的芥子氣被降解。正是這種對(duì)毒劑快速的破壞作用，才使得該消毒劑在化學(xué)毒劑染毒應(yīng)急處置中具有重要意義。

酮肟鉀鹽皮膚消毒劑在體外具有對(duì)毒劑的高效降解作用，所以我們又進(jìn)一步考察該洗消劑對(duì)于活體動(dòng)物皮膚染毒的實(shí)際洗消效果。由于化學(xué)毒劑染毒后的洗消時(shí)間越早，洗消效果越好，國(guó)外進(jìn)行動(dòng)物試驗(yàn)多數(shù)選擇洗消時(shí)間為1 min、2 min。國(guó)外利用豚鼠、乳豬等動(dòng)物模型進(jìn)行毒劑的染毒洗消效果觀察[8-9]，發(fā)現(xiàn)芥子氣染毒豚鼠1 min后，利用酮肟鉀鹽皮膚消毒劑進(jìn)行洗消，洗消效果最好。本研究采用兔模型，選擇公認(rèn)的染毒后黃金洗消時(shí)間1 min進(jìn)行觀察，同樣發(fā)現(xiàn)在芥子氣染毒1 min后采用酮肟鉀鹽洗消劑洗消，明顯減輕皮膚損傷。基質(zhì)對(duì)照組之所以于染毒后15 min左右即出現(xiàn)明顯紅斑，一方面是由于芥子氣迅速穿透皮膚，采取洗消措施時(shí)已經(jīng)有少量毒劑進(jìn)入皮膚；另一方面由于基質(zhì)沒有滲透入皮膚對(duì)毒劑追蹤消毒破壞作用，無法對(duì)進(jìn)入皮膚的少量毒劑進(jìn)行破壞，表現(xiàn)出明顯的皮膚損傷。酮肟鉀鹽洗消劑洗消組由于特殊的主要成分以及配方，洗消時(shí)不僅迅速消除皮膚表面的芥子氣，而且還可以將已經(jīng)滲透入皮膚內(nèi)的少量芥子氣破壞，表現(xiàn)出明顯的減輕芥子氣損傷作用，結(jié)果印證了國(guó)外報(bào)道的酮肟鉀鹽洗消劑區(qū)別于其他洗消劑所具有追蹤消毒的獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)。

由于至今國(guó)外文獻(xiàn)尚沒有對(duì)酮肟鉀的消毒機(jī)制報(bào)道，通過測(cè)定毒劑降解產(chǎn)物了解該消毒劑的消毒機(jī)制，酮肟鉀與芥子氣發(fā)生親核取代反應(yīng)生成無毒的產(chǎn)物，沒有其他氧化劑型消毒劑發(fā)生氧化反應(yīng)形成芥子砜或芥子亞砜[10]，解釋了該消毒劑不具有強(qiáng)氧化劑那樣的腐蝕性刺激性，適用于皮膚洗消，與國(guó)外報(bào)道一致。

以上研究提示，對(duì)于芥子氣這種很快即穿透皮膚的毒劑，應(yīng)該在染毒后第一時(shí)間就采取合適的洗消劑進(jìn)行恰當(dāng)?shù)奶幹?，?duì)于減輕皮膚損傷及后續(xù)中毒至關(guān)重要。

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（收稿：2014-03-06 修回：2014-03-16 編校：齊 彤）

化學(xué)毒劑皮膚洗消劑對(duì)兔皮膚芥子氣染毒的消毒效果

侯志宏，孫景海，鄭 偉，韓 松，劉紅巖，應(yīng) 鶯，孫培培，張 城，王好山，趙寶全，左國(guó)民，鐘玉緒

Skin deconttamination efficacy of RSDL in rabbits exposed to sulfur mustard

HOU Zhi-hong，SUN Jing-hai，ZHENG Wei，HAN Song，LIU Hong-yan，YING Ying，SUN Pei-pei，ZHANG Cheng，WANG Hao-shan，ZHAO Bao-quan，ZUO Guo-min，ZHONG Yu-xu.PLA 208 Hospital，Jilin Changchun 130062，China
Corresponding author：ZHONG Yu-xu，E-mail：yuxuzhong2008@aliyun.com

Objeccttiive：To evaluate the decontamination efficacy of RSDL against sulfur mustard（SM）in rabbits and preliminarily elucidate its decontamination mechanism.Metthodss：After potassium ketoxime mixing with SM,SM residues were tested at different time intervals by T-135 colorimetry.Rabbit skin was topically exposed to SM,and treated with potassium ketoxime and observed after 6,12,and 24 hrs.Gas chromatographymass spectroscopy was employed to screen and identify the main products of potassium ketoxime decontamination of SM.Ressullttss：Potassium ketoxime decontaminant had the rapid decontamination efficacy against SM.The neutralizing rate of the mixture of potassium ketoxime decontaminant and SM with the ratio of 50:1 can reach 87.50%、95.90%、99.00%compared to that of control 9.88%,12.40%，13.30%at reaction time 30 s，1 min，5 min,respectively.The efficiency of potassium ketoxime decontaminant was statistically significant versus contaminated control at any time of observation (4,12 and 24 hours).Erythema was appeared at time 15 min post exposure in control group while no erythema in potassium ketoxime decontaminant group until 6 hours post exposure after SM(2 mg/cm2)poisoned in rabbits 1 min later.The surfaces of erythema lesions induced by SM were slightly enhanced for the group decontaminated by potassium ketoxime,compared with control group at times 12,24hrs post exposure(P＜0.001).The histopathology analysis revealed that a significant difference between potassium ketoxime decontaminant group and control for acute inflammation,no significant changes were observed for inflammation parameters following SM with the decontaminant.Conclussiion：The results of this study indicate that potassium ketoxime reacted rapidly and completely with SM,and was found to be a suitable and effective skin decontaminant against SM.Rapid use of potassium ketoxime may greatly reduced the skin damage after SM poison.The decontamination reaction mechanism was mainly related to nucleophilic substitution.

potassium ketoxime；chemical warfare agent；decontaminant；sulfur mustard

鐘玉緒，E-mail：yuxuzhong2008@aliyun.com

R 827.11

A

2095-3496（2014）02-0074-05

130062吉林長(zhǎng)春，解放軍第208醫(yī)院（侯志宏，孫景海，鄭 偉，韓 松）；北京，軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院六所（劉紅巖，應(yīng) 鶯，孫培培，張 城，王好山，趙寶全，鐘玉緒）；北京，防化指揮工程學(xué)院（左國(guó)民）