張建群,喬自勇
(河北省巨鹿縣醫(yī)院外一科,河北巨鹿055250)
ETBE-EGTA-PEG-200混合溶石劑對動物的局部和全身毒性研究
張建群,喬自勇*
(河北省巨鹿縣醫(yī)院外一科,河北巨鹿055250)
目的為了評價乙基叔丁基醚(ethy1 tertbuty1 ether,ETBE)-乙二醇二乙醚二胺四乙酸[ethy1ene bis (oxgethy1eneitrio1)acid,EGTA]-聚乙二醇-200(PEG-200)的毒性作用,探討其在灌注溶解治療膽固醇結(jié)石的可能性。方法對比單獨使用ETBE對動物的局部組織和全身毒性的作用。局部毒性實驗是對大白兔膽囊進行藥物灌注后,病理觀察組織變化。全身毒性實驗是通過對小白鼠腹腔注射藥物的半數(shù)致死量(1etha1 dose 50,LD50)作對比。結(jié)果混合溶石劑的LD50比ETBE的LD50增加21.3%(混合溶石劑LD50=2.28mL/kg,95%可信區(qū)間=1.98~2.06mL/kg;ETBE LD50=1.88%mL/kg,95%可信區(qū)間=1.73~2.02mL/kg)。結(jié)論混合溶石劑對動物局部組織和全身毒性作用比ETBE小,且對各類結(jié)石的溶石率均在90%~100%,是一種安全高效的溶石劑。
結(jié)石;毒性實驗;動物
甲基叔丁基醚(methy1 tertiary buty1 ether,MTBE)和乙基叔丁基醚(ethy1 tertbuty1 ether,ETBE)原本是新型的汽油添加劑,可代替四乙基鉛用作綠色環(huán)保防爆劑[1-2]。劉君等[3]進行了ETBE和MTBE對動物局部和全身毒性的對比實驗研究,為進一步了解MTBE、ETBE和機體的毒性,探討它們在臨床應(yīng)用的可能性。有作者曾對ETBE-乙二醇二乙醚二胺四乙酸[ethy1ene bis(oxgethy1eneitrio1)acid,EGTA]與5%氫氧化鈉溶合行體外溶石研究,對各類結(jié)石的溶石效率在90%~100%[4]。由于其中5%氫氧化鈉對動物膽囊有一定的腐蝕性,所以在此基礎(chǔ)上,開發(fā)了ETBE-EGTA-聚乙二醇-200 (po1yethy1eneg1yco1-200,PEG-200)混合劑,其保持了原有融合劑的的體外溶石率90%~100%,但對動物局部和全身毒性卻明顯降低,有望作為安全有效的溶石劑進行臨床應(yīng)用。
1.1 材料:實驗用結(jié)石,取自本院外科患者。根據(jù)結(jié)石成分分析,選擇膽固醇型(固醇含量>60%)、色素型(膽紅素鈣含量>60%)、混合型(固醇及膽紅素含量各占50%左右)。ETEB-EGTA-PEG-200為自制混合溶石劑,分別將3種分析純試劑按一定比例配伍;實驗用大白兔和大白鼠為購買飼養(yǎng)。微量注射器為上海醫(yī)用激光儀器廠產(chǎn)品。
1.2 混合溶石的體外溶合實驗:按文獻[4]方法,將混合劑中ETBE、EGTA分別單獨對3種膽結(jié)石進行體外溶石實驗,觀察ETBE、EGTA的主要作用和溶石率。
1.3 溶石劑灌注膽囊的局部毒性實驗:實驗按文獻[3]方法進行。大白兔20只,雌性,體質(zhì)量2.2~2.6kg,平均2.4kg。用戊巴比妥鈉靜脈麻醉,開腹后用細針頭在膽囊底部穿刺,將膽囊抽空,注射混合溶劑0.8mL。關(guān)腹前檢查有無溶石劑外滲和膽囊壁出血。術(shù)后8、24、72h,7d分別在2組中各取2只動物,采用放血法處死動物。尸檢觀察動物腹部和膽囊的情況,并取膽囊、膽總管、十二指腸、肝腎臟和雙肺送病理檢查。最后將混合溶劑與文獻[3]報道的ETBE結(jié)果比對。
1.4 腹腔內(nèi)注射半數(shù)致死量(1etha1 dose 50,LD50)實驗:小白鼠50只,雄性,體質(zhì)量19~24g,平均21g。分5組,每組10只,分別注射混合溶石劑。以2周內(nèi)死亡數(shù)計算病死率。為了進一步了解溶石劑的毒性作用,解剖死亡小鼠,并送肝、腎臟和雙肺病理檢查。
2.1 混合溶石劑中各組分的溶石效果及毒性分析:①使用ETBE分別對膽固醇型、色素型、混合型結(jié)石進行溶石實驗,4h內(nèi)溶石率分別為固醇型90%~100%,混合型60%~70%,色素型20%~30%。表明ETBE是固醇型結(jié)石的良好溶劑;因為固醇型膽結(jié)石中固醇含量>60%,而ETBE是一種極性很弱的脂溶性溶劑,根據(jù)相似相容原則,適合溶解極性類似的膽固醇。②EGTA對各類結(jié)石進行溶石實驗,4h內(nèi)溶合率分別為固醇型5%~10%,混合型20%~30%,色素型80%~90%。表明EDTA是色素型結(jié)石的良好溶劑;因其色素型結(jié)石中膽紅素鈣含量>60%,而EGTA能有效地溶解其中的鈣質(zhì),它可以在Mg2+存在下與Ca2+絡(luò)合,比乙二胺四乙酸或其二鈉鹽對鈣的絡(luò)合效果更好。③PEG-200為非離子型或脂型表面活性劑,產(chǎn)品無毒、無刺激性,水溶性,且與許多組分有良好的相容性。將PEG-200與其他2種組分組成ETBE-EGTAPEG-200混合溶石劑,分別對3種膽結(jié)石進行溶石實驗。結(jié)果表明,各類結(jié)石體外溶石率均高達90%~100%。這說明PEG-200充分發(fā)揮了表面活性劑的作用,可將極性弱的ETBE溶解固醇型和極性較強的EGTA溶解色素型的組分間具有相互增溶的作用,能充分發(fā)揮各組分的協(xié)同作用。
2.2 溶石劑灌注膽囊的局部毒性實驗:大白兔膽囊及機體其他重要臟器毒性同等劑量混合溶石劑較ETBE明顯減少,在所劑量下,幾乎不會引起大白兔局部或全身毒性。說明混合溶石劑中的EGTA和PEG-200與ETBE的協(xié)同作用可大大降低ETBE的毒性。見表1。
表1 不同溶石劑的實驗結(jié)果
2.3 腹腔內(nèi)溶石劑LD50實驗:腹腔內(nèi)注射ETBE后,小鼠均即刻表現(xiàn)奔跑、亂跳和不斷抓腹部,約5min后轉(zhuǎn)平靜,繼而呈神經(jīng)系統(tǒng)抑制狀態(tài),全身肌張力下降,呼吸急促,約1h恢復(fù)正常。如果1h內(nèi)不能恢復(fù),動物存活的可能性小。所致死的動物絕大多數(shù)在注射后2h內(nèi)死亡。ETBE的腹腔注射LD50= 1.88mL/kg,其95%的可信區(qū)間=1.73~2.02 mL/kg。對死亡小鼠尸解和有關(guān)臟器病理檢查發(fā)現(xiàn),動物腹腔內(nèi)都無出血和腹水,也無血腫;肝臟有瘀血斑和不同程度的壞死;雙肺明顯出血損害;腎臟和心臟正常。ETBE致死情況,見表2。
表2 小白鼠腹腔注射ETBE后結(jié)果
腹腔內(nèi)注射混合溶石劑后,小鼠均奔跑加快,略有不適感,2min后轉(zhuǎn)平靜,對神經(jīng)系幾乎無抑制,全身肌張力下降不明顯,呼吸略有加快,20min恢復(fù)正常?;旌先苁瘎┑母骨蛔⑸銵D50=2.28mL/kg,其95%的可信區(qū)間=1.98~2.06mL/kg。對死亡小鼠尸解和有關(guān)臟器病理檢查發(fā)現(xiàn),動物腹腔內(nèi)都無出血和腹腔,也無血腫;肝臟略有淡色出血點,幾乎無壞死斑點;雙肺略顯出血損害;腎臟和心臟正常?;旌先苁瘎┲滤狼闆r,見表3。
表3 小白鼠腹腔注射混合溶石劑后結(jié)果
對比混合溶石劑和ETBE的腹腔注射LD50,混合溶石劑要比ETBE增加21.3%。表明混合溶石劑的全身毒性要比ETBE小得多。
灌注溶石是直接把ETBE-EGTA-PEG-200混合溶石劑注入膽囊或膽總管內(nèi),直接溶石。本研究為混合溶石劑,由于添加了其他2種無毒組分,與ETBE具有協(xié)調(diào)作用,所以這種混合溶石劑較單獨使用ETBE的毒性小得多。EGTA在實驗中對色系型結(jié)石溶石率可達80%~90%,它的毒性反應(yīng)是EGTA與Ca2+絡(luò)合后,尤其是與中樞神經(jīng)中的Ca2+絡(luò)合后,降低下丘腦神經(jīng)細胞中的Ca2+,導(dǎo)致下丘腦環(huán)磷酸腺苷的增高引起EGTA性發(fā)熱。同樣ETBE-EGTA-PEG-200混合后,這種發(fā)熱也降低,但仍有引起發(fā)熱的例數(shù)。PEG-200可作為多種制劑的載體。
本研究混合溶石劑對大白兔膽囊灌注實驗的毒性影響極??;對小白鼠的全身實驗結(jié)果顯示,混合溶石劑的LD50=2.28mL/kg,其95%可信區(qū)間= 1.98~2.06mL/kg,ETBE的LD50=1.88mL/kg,其95%可信區(qū)間=1.75~2.02mL/kg,混合溶石劑的LD50比ETBE增加21.3%。進一步說明其毒性小,有望成為一種溶解各類膽結(jié)石的安全有效的溶石劑,從而解除患者的痛苦。
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[3] 劉君,蔡端,張俊華,等.乙基叔丁基醚對動物局部和全身毒性研究[J].上海醫(yī)學(xué),1997,20(5):270-272
[4] 張煒平,梁彩云,張慧靈,等.合用苦參堿對3,15-二乙酰苯甲酰烏頭寧鎮(zhèn)痛作用及毒性的影響[J].包頭醫(yī)學(xué)院學(xué)報,1995,11(2):12-14.
(本文編輯:劉斯靜)
R994.13
B
1007-3205(2012)10-1191-03
2011-11-29;
2012-05-21
張建群(1954-),男,河北巨鹿人,河北省巨鹿縣醫(yī)院主治醫(yī)師,從事肝膽外科疾病診治研究。
*通訊作者
10.3969/j.issn.1007-3205.2012.10.031