生活中的分子

眼药水中的它不仅是毒药还能“以毒攻毒”成为解药?

导读:武侠小说中经常出现“以毒攻毒”的桥段,身中剧毒的主角在服下另一种毒药后不但没有死去,竟然还能奇迹般地恢复活力。文学作品因为艺术加工往往会淡化甚至忽略背后的科学依据,而在现实生活中“以毒攻毒”并非天方夜谭:眼药水中的简单分子同时也是一种杀人于无形的毒药,关键时刻还能作为神经毒气和杀虫剂中毒的解药。

一、眼药水引发的血案

英国“侦探小说女王”阿加莎·克里斯蒂的作品中经常出现各种毒药用于谋杀,并且用法和用量极其考究,正因如此,她的作品一度成为某些犯罪的“指南书”而遭到诟病。1977年,一位名叫罗兰Ÿ鲁塞尔的中年男子利用眼药水杀死了自己的姨母,这种匪夷所思的杀人手法竟来源于阿加莎经典作品《星期二俱乐部谋杀案》,书中关于毒药使用的段落被凶手重点标示出来。可是,日常生活中极为常见的眼药水怎么就成了毒药还沦为杀人工具呢?

阿加莎及科普书籍《阿加莎的毒药》

二、眼药水的神秘成分

眼药水是眼科疾病最常用的药物剂型之一,它使用方便可以提供快捷的治疗作用。随着人们生活方式和工作条件的改变,用眼时间越来越多,眼药水也成了常备的缓解眼部不适的“保健型药物”。在治疗葡萄膜炎和早期弱视过程中,一种名为阿托品滴眼液的药物被广泛使用,据报道极低浓度的阿托品还能延缓儿童近视。

阿托品有一段和眼睛相关的有趣历史:颠茄汁液及其萃取物在古代被用作散瞳剂,文艺复兴时期的意大利普遍将大瞳孔的女性视为美丽的,颠茄的俗名“belladonna”在意大利文中即是“美丽女人”的意思(bella–美丽的,donna–女人)。事实上,颠茄等茄科植物发挥散瞳作用的正是阿托品,1833年它被首次分离出来,后来由德国有机化学家Richard Martin Willstätter确定化学结构。天然构型的阿托品为左旋结构,而实际使用的是经处理得到的消旋体。

阿托品的化学结构及绝对构型

三、阿托品的药理作用

阿托品是乙酰胆碱(Acetylcholine, ACh)的竞争性抑制物,能与M-胆碱受体可逆地结合,从而拮抗过量乙酰胆碱对突触后膜刺激引起的激动作用。临床上常用于抑制腺体分泌、扩大瞳孔、调节睫状肌痉挛、解除肠胃和支气管等平滑肌痉挛。眼科剂型的阿托品可松弛睫状肌和瞳孔括约肌,扩张血管利于炎症消退,防止虹膜与晶状体粘连,用于治疗虹膜睫状体炎。此外,睫状肌和瞳孔括约肌松弛后,可消除神经对晶状体的影响,有利于晶状体屈光度的测定。

乙酰胆碱的化学结构和商品化的阿托品眼药水滴眼液

尽管阿托品具有多种药理作用,值得注意的是,临床上应用其中一种作用时,其他的作用则成了副作用。常见的不良反应包括口干、视力模糊、心率加快、瞳孔扩大及皮肤潮红等。随着剂量的增大,不良反应也逐渐加重,它对中枢神经系统的作用表现为先兴奋后抑制,甚至出现明显的中枢中毒症状使得中枢神经被抑制进而引起呼吸衰竭。

四、有机磷中毒的解药

有机磷化合物指含有碳-磷键的有机物,通常被用于农业虫害控制,战争期间还曾被用于神经毒气等化学武器。现实生活中,由于人们对有机磷化合物了解甚少,因使用不当或误食导致危险的事件时有发生。有机磷化合物可通过皮肤、呼吸道、消化道吸收并与乙酰胆碱酯酶(AChE)以共价键方式结合,生成难以水解的磷酰化胆碱酯酶,结果使AChE失去水解乙酰胆碱的活性,导致乙酰胆碱在体内大量堆积,引起一系列中毒症状。

杀虫剂中常见的有机磷化合物

有机磷中毒的救治除了切断毒源和清除毒物外,及时应用解毒药物救治至关重要。阿托品正是救治有机磷中毒的标准流程,前文提到,由于它能阻断乙酰胆碱与受体的结合,从而缓解高浓度乙酰胆碱引起的过度兴奋,缓解中毒症状。此外,中毒者还需要配合使用胆碱酯酶复活剂,使其恢复水解乙酰胆碱的能力。需要注意的是,想要达到较好的乙酰胆碱拮抗效果,中毒者需在短时间内注射大量的阿托品,然而阿托品过量又会引起新的中毒症状,所以医护人员必须对阿托品的用量精准控制。

2017年汕头大学医学院附属医院利用大量阿托品治疗农药中毒患者

五、结束语

阿托品,来源于茄科植物的有机分子,既是治病与解毒的良药也是“杀人”于无形的毒药,仿佛一把双刃剑,需要人类合理使用;不可否认,农药的盛行直接或间接铸成了如今农业的繁荣,可农药带来的环境污染以及食品安全等问题也需要我们时刻关注。阿托品与有机磷农药都是科学发展过程中极具代表性的例子,足以引起我们对科学发展进行更深入的思考。

参考资料

  • [1] 高利娥, 边红喜. 论阿托品的药理作用及临床应用. 中国实用医药. 2009; 4 (24): 137-138.
  • [2] 维基百科:https://en.wikipedia.org/wiki/Atropine
  • [3] 彭兴. 阿托品的应用技巧. 实用内科杂志. 1985; 5 (11): 572.
  • [4] 黄韶清, 邱泽武. 有机磷农药中毒抗毒剂的合理使用. 中华急诊医学杂志. 2003;12(6):431-2.

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