王志浩，杜宇，陳紹璞，鄭麗娜，劉琪

(中國(guó)刑事警察學(xué)院法醫(yī)病理教研室，遼寧 沈陽(yáng) 110854)

1 硝基苯的用途、中毒原因及代謝

硝基苯(Nitrobenzene，NB)屬于芳香族化合物，是一種無(wú)色或微黃色的油狀液體，有苦杏仁味，又稱密斑油或苦杏仁油。硝基苯的分子式是C6H5NO2，熔點(diǎn)為5.85 ℃，沸點(diǎn)為210.9 ℃。硝基苯微溶于水，易溶于乙醇、乙醚等有機(jī)溶劑，高溶于脂質(zhì)[1]。

1834年，硝基苯首次由苯和發(fā)煙硝酸反應(yīng)合成，1856年開(kāi)始在英國(guó)商業(yè)化生產(chǎn)。硝基苯可用于苯胺、聯(lián)苯胺、喹啉、偶氮苯、橡膠化學(xué)品、炸藥、染料、香料、涂料、藥品和農(nóng)藥等生產(chǎn)。硝基苯是合成苯胺染料的中間體，是制造纖維素醚和乙酸鹽的溶劑，硝基苯也是一種油漆溶劑，用作鞋油、金屬拋光劑和絲網(wǎng)印刷。在原材料的裝卸、使用和處理過(guò)程中，人體可因暴露在含硝基苯的環(huán)境中引發(fā)急性中毒。

硝基苯可通過(guò)呼吸道、消化道或皮膚接觸等途徑引起中毒。在生產(chǎn)過(guò)程中，硝基苯蒸汽主要通過(guò)皮膚吸收，人體皮膚以2 mg/(cm2·h)的速率吸收硝基苯。硝基苯蒸汽也可以通過(guò)呼吸道吸收，環(huán)境溫度升高會(huì)增加硝基苯吸入中毒的風(fēng)險(xiǎn)[2]。20世紀(jì)70年代或之前，硝基苯是肥皂、鞋用染料、墨水和其他家用產(chǎn)品的常見(jiàn)成分，那時(shí)文獻(xiàn)便報(bào)道多例因吸入或皮膚接觸硝基苯而導(dǎo)致的急性非致命性和致命性中毒病例[2-5]。硝基苯進(jìn)入血液后還原為苯胺進(jìn)行代謝從而引起高鐵血紅蛋白血癥(methemoglobin，MetHb)。硝基苯使血紅蛋白氧化形成高鐵血紅蛋白，失去攜氧能力，影響血液向組織器官的氧氣輸送。通常小于0.8 mg/kg/d的劑量不會(huì)引起高鐵血紅蛋白血癥，當(dāng)攝入2～6 g硝基苯則達(dá)到致死量[6]。

硝基苯的代謝途徑包括：(1)氧化為對(duì)硝基苯酚；(2)還原為苯胺，苯胺進(jìn)一步氧化為對(duì)氨基苯酚。鎳三苯和苯基羥胺是硝基苯還原反應(yīng)的中間體，屬于劇毒化合物。苯胺將血紅蛋白氧化為高鐵血紅蛋白。硝基苯及其中間產(chǎn)物通過(guò)肺和腎被消除。其中約13%～16%以對(duì)硝基苯酚，10%以對(duì)氨基苯酚的形式在尿液中排泄。這兩種物質(zhì)均以硫酸鹽或葡萄糖醛酸結(jié)合物的形式被消除，半衰期為2～20天。

2 硝基苯中毒癥狀、機(jī)制以及組織病理學(xué)改變

硝基苯中毒的臨床表現(xiàn)不同，其癥狀嚴(yán)重程度取決于血液中高鐵血紅蛋白濃度水平，癥狀從頭痛、乏力、惡心等輕微反應(yīng)到心律失常、昏迷、癲癇發(fā)作、呼吸窘迫、乳酸酸中毒、心血管衰竭、高血紅蛋白血癥、溶血性貧血、肝腎功能障礙、心源性肺水腫以及中毒性腦病等危及生命的事件[7]。

高鐵血紅蛋白血癥是硝基苯中毒的主要癥狀。高鐵血紅蛋白是血紅蛋白的氧化形式，亞鐵(Fe2+)以三價(jià)鐵(Fe3+)的形式存在。在正常生理狀態(tài)下，高鐵血紅蛋白在體內(nèi)以3%的速度在氧化應(yīng)激下正常形成，紅細(xì)胞中的高鐵血紅蛋白水平保持在1%以下。高鐵血紅蛋白的水平是由紅細(xì)胞的固有細(xì)胞機(jī)制維持的。血液中任何方式產(chǎn)生的高鐵血紅蛋白都會(huì)被兩種不同的還原酶轉(zhuǎn)化回還原的血紅蛋白。起主導(dǎo)作用的是細(xì)胞色素b5-MetHb還原酶途徑。在這一途徑中，細(xì)胞色素b5還原酶利用煙酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD)作為輔酶因子將高鐵血紅蛋白還原為血紅蛋白[8]。該途徑負(fù)責(zé)去除95%～99%的內(nèi)源性高鐵血紅蛋白，并以15%/h的速率消除高鐵血紅蛋白。第二種途徑則涉及煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADPH)-MetHb還原酶的作用，利用NADPH作為輔酶因子，但NADPH的產(chǎn)生需要葡萄糖6-磷酸脫氫酶(G6PD)。因此這種途徑通常只占高鐵血紅蛋白還原的5%左右[9]。

一旦硝基苯攝入量達(dá)到中毒水平時(shí)，隨著氧化應(yīng)激的增加，人體攝入硝基苯后造成上述還原途徑失效，導(dǎo)致高鐵血紅蛋白比例增加，血紅蛋白無(wú)法攜氧，患者就會(huì)出現(xiàn)以血液呈褐色變色為主要表現(xiàn)的急性高鐵血紅蛋白血癥[5]。高鐵血紅蛋白血癥的非特異性癥狀需要鑒別診斷。從血液顏色進(jìn)行鑒別，高鐵血紅蛋白血癥與缺氧血液的暗紅色形成具有鮮明區(qū)別。含有高濃度高鐵血紅蛋白的血液呈巧克力棕色并且該顏色不會(huì)隨著血液暴露在氧氣中的時(shí)間而改變[10]?？赏ㄟ^(guò)簡(jiǎn)單的床旁測(cè)試進(jìn)行區(qū)分，將患者血液滴在濾紙上并觀察暴露在空氣中的血液顏色時(shí)序性變化，富含高鐵血紅蛋白的血液始終呈巧克力棕色[11]。臨床上可通過(guò)高鐵血紅蛋白血癥患者經(jīng)常出現(xiàn)與氧飽和度不成比例的發(fā)紺進(jìn)行鑒別。這種不成比例的發(fā)紺差異源于高鐵血紅蛋白對(duì)標(biāo)準(zhǔn)氧合評(píng)估的獨(dú)特作用。標(biāo)準(zhǔn)脈搏血氧儀監(jiān)測(cè)兩種不同波長(zhǎng)(660和940 nm)的吸光度，并確定氧合血紅蛋白與脫氧血紅蛋白的比率。高鐵血紅蛋白吸收兩種波長(zhǎng)的光，從而扭曲該比率，脈搏血氧測(cè)定法測(cè)定的飽和值降低。當(dāng)高鐵血紅蛋白水平升至30%以上時(shí)，脈搏血氧飽和度儀監(jiān)測(cè)的飽和度穩(wěn)定在85%左右，與真實(shí)氧含量無(wú)關(guān)。此外，動(dòng)脈血?dú)庋躏柡投缺O(jiān)測(cè)法是根據(jù)血液中溶解的氧分壓計(jì)算得出，該值隨吸入氧氣含量、通氣量、灌注量和擴(kuò)散能力的不同而變化，與高鐵血紅蛋白水平無(wú)關(guān)。兩種方法測(cè)量的血氧飽和度相差很大，當(dāng)脈搏血氧飽和度比動(dòng)脈血?dú)庥?jì)算的血氧飽和度低5%時(shí)便產(chǎn)生飽和間隙，稱為“飽和差”[12]。血液顏色、給氧后外周血氧飽和度無(wú)改善以及存在飽和差均為鑒別診斷高鐵血紅蛋白血癥的線索。

急性硝基苯中毒癥狀與高鐵血紅蛋白濃度水平相關(guān)。當(dāng)高鐵血紅蛋白水平達(dá)到10%～15%時(shí)，癥狀輕微，患者口唇、指(趾)甲、面頰、耳廓耳垂等處的皮膚和粘膜出現(xiàn)發(fā)紺，嚴(yán)重者四肢甚至全身皮膚黏膜呈鉛灰色。紫紺通常是潛在的高鐵血紅蛋白血癥的首要癥狀；當(dāng)高鐵血紅蛋白水平超過(guò)30%時(shí)，會(huì)出現(xiàn)其他神經(jīng)系統(tǒng)癥狀，包括頭重腳輕、頭暈、頭痛、耳鳴、手指麻木和全身無(wú)力等[13]；當(dāng)高鐵血紅蛋白水平達(dá)到60%～70%時(shí)，患者可能會(huì)表現(xiàn)為休克、心律失常、抽搐和昏迷[14]。因?yàn)橄趸讲粫?huì)直接產(chǎn)生高鐵血紅蛋白，需要生化轉(zhuǎn)化，故硝基苯中毒存在一段時(shí)間的潛伏期，癥狀和體征可能會(huì)延遲數(shù)小時(shí)出現(xiàn)。

硝基苯中毒后幾日內(nèi)可出現(xiàn)紅細(xì)胞破裂和溶血，紅細(xì)胞計(jì)數(shù)在3～4 d內(nèi)迅速下降，經(jīng)1～2周積極治療可恢復(fù)正常。硝基苯進(jìn)入人體后轉(zhuǎn)化生成中間產(chǎn)物，可致還原型谷胱甘肽減少。還原型谷胱甘肽是維持紅細(xì)胞細(xì)胞膜正常功能的物質(zhì)，對(duì)紅細(xì)胞的生存具有重要作用，當(dāng)還原型谷胱甘肽減少極易引起溶血。此外，當(dāng)硝基苯中間產(chǎn)物直接作用于珠蛋白分子中的巰基(-SH)促其變性，變性珠蛋白凝聚為沉淀物，在紅細(xì)胞中形成赫恩小體(Heinz body)附著在紅細(xì)胞細(xì)胞膜上的不可逆變性血紅蛋白團(tuán)塊。顯微鏡下赫恩小體表現(xiàn)為小圓形、深色嗜堿性團(tuán)塊，位于紅細(xì)胞內(nèi)膜附近[15]。含赫恩小體的紅細(xì)胞極易破裂，是溶血的另一原因。

盡管臨床上PaO2正常，但仍會(huì)造成缺氧性組織損傷。這會(huì)導(dǎo)致從代謝轉(zhuǎn)換到無(wú)氧呼吸的嚴(yán)重乳酸酸中毒，表現(xiàn)為急性肺損傷，缺氧性肝損傷，急性腎臟損傷和不可逆性缺氧性腦損傷。

硝基苯中毒可導(dǎo)致吸入性急性肺損傷。呼吸系統(tǒng)是有害氣體侵入人體最重要的門(mén)戶。肺是最早、最易受累器官之一。硝基苯中毒時(shí)，毒氣被吸入肺組織，導(dǎo)致肺泡上皮和肺毛細(xì)血管內(nèi)皮損傷，肺間質(zhì)特別是肺泡滲出引起動(dòng)-靜脈分流，出現(xiàn)常規(guī)氧療難以糾正的低氧血癥。

硝基苯中毒可導(dǎo)致肝功能障礙。癥狀通常發(fā)生在中毒后2～3 d。硝基苯中毒對(duì)肝臟的影響包括血漿總蛋白含量低，白蛋白/球蛋白比例增加，間接膽紅素水平增加，肝酶不同程度升高，膽固醇酯降低，鄰苯二甲酸潴留。肝功能受損，肝臟腫大、壓痛。組織學(xué)檢查可見(jiàn)肝萎縮伴實(shí)質(zhì)變性和壞死灶[1]。

硝基苯中毒也可致泌尿系統(tǒng)障礙。游離血紅蛋白在血漿內(nèi)濃度超過(guò)130 mg時(shí)，即通過(guò)尿液排出褐色樣血紅蛋白尿，還表現(xiàn)為少尿、血尿，嚴(yán)重者可出現(xiàn)無(wú)尿。此外，溶血產(chǎn)物損害腎小管細(xì)胞，引起腎小管壞死和腎小管內(nèi)血紅蛋白沉積以及周?chē)h(huán)功能不全等致急性腎功能衰竭。

硝基苯中毒的神經(jīng)系統(tǒng)癥狀明顯。早期可出現(xiàn)惡心、嘔吐、頭暈、頭痛、嗜睡等，嚴(yán)重時(shí)可出現(xiàn)高熱、出汗、癲癇發(fā)作、感覺(jué)障礙和昏迷；少數(shù)患者可能會(huì)出現(xiàn)腦損傷。傳統(tǒng)研究認(rèn)為硝基苯中毒后的神經(jīng)系統(tǒng)癥狀是由腦缺氧引起的高鐵血紅蛋白血癥并發(fā)癥。然而一些研究表明，CT或MRI等影像學(xué)檢測(cè)下的硝基苯中毒者的腦損傷具有靶向性而非缺氧性腦病。此外，中毒性腦病更多發(fā)生在小腦和腦干，大多數(shù)病變部位呈對(duì)稱分布[16]。

硝基苯中毒癥狀還包括心源性肺水腫和多器官功能障礙[1]。急性中毒患者可能表現(xiàn)出明顯的發(fā)紺、心悸、胸悶、呼吸困難等缺氧癥狀。Avinash Agrawal等報(bào)道1例32歲男性在印刷廠工作期間接觸硝基苯意外中毒案例，患者休克并發(fā)心源性肺水腫，心肌細(xì)胞損傷的標(biāo)志物肌鈣蛋白T升高，心功能障礙早期標(biāo)志物N端B型鈉尿肽(NT-pro-BNP)升高，心電圖示下壁缺血異常，超聲心動(dòng)圖未見(jiàn)局部室壁運(yùn)動(dòng)異常，提示硝基苯中毒導(dǎo)致某種未知機(jī)制誘導(dǎo)的心臟損傷[1]。

3 硝基苯中毒的救治

硝基苯中毒后應(yīng)立即救治。中毒現(xiàn)場(chǎng)救治時(shí)，患者應(yīng)迅速撤離中毒現(xiàn)場(chǎng)。呼吸道吸入者應(yīng)迅速離開(kāi)現(xiàn)場(chǎng)，轉(zhuǎn)移至空氣新鮮流通良好的室外環(huán)境中并保持呼吸暢通，用棉球蘸取生理鹽水反復(fù)擦拭鼻腔黏膜。皮膚接觸者應(yīng)立即脫去污染的衣物，使用清水或肥皂水或徹底清洗全身。眼睛接觸則應(yīng)立即提起眼瞼，用流水或生理鹽水持續(xù)沖洗。硝基苯中毒存在潛伏期，中毒初期階段或無(wú)異常反應(yīng)，患者應(yīng)在黃金時(shí)間內(nèi)及時(shí)送醫(yī)救治。

臨床治療時(shí)，治療原則是使患者的組織得到充分的氧合并迅速清除體內(nèi)毒素。給予吸氧、補(bǔ)液、保肝利尿、蘇醒、營(yíng)養(yǎng)支持等對(duì)癥治療，待患者生命體征穩(wěn)定后血液灌流治療。一般吸氧濃度不超過(guò)40%，避免長(zhǎng)時(shí)間吸入高濃度氧引起肺損傷及氧中毒。給予碳酸氫鈉和間歇性血液透析以減輕代謝性酸中毒。

藥物治療過(guò)程中，亞甲藍(lán)是獲得性(毒性)高鐵血紅蛋白的首選解藥，亞甲藍(lán)通過(guò)NADPH-MetHb還原酶途徑加速高鐵血紅蛋白還原為血紅蛋白來(lái)提高血液的載氧能力[17]，是高鐵血紅蛋白血癥嚴(yán)重病例的治療選擇。成人使用劑量為1～2 mg/kg，最高50 mg，5 min內(nèi)稀釋為1%的溶液靜脈注射，亞甲藍(lán)也可口服但吸收率在53%～97%之間。若用藥后患者無(wú)任何改善跡象可在1小時(shí)內(nèi)再次服用。由于亞甲藍(lán)具有氧化還原雙重作用，低劑量(1～2 mg/kg)發(fā)揮還原作用，在治療硝基苯中毒引起的高鐵血紅蛋白血癥效果顯著，高劑量(5～10 mg/kg)亞甲藍(lán)可將體內(nèi)的血紅蛋白氧化為高鐵血紅蛋白，增加溶血風(fēng)險(xiǎn)。因此臨床需謹(jǐn)慎用藥，累積總劑量不應(yīng)超過(guò)7 mg/kg。亞甲藍(lán)在膽汁、糞便和尿液中以代謝物白亞甲藍(lán)的形式被消除，用藥后患者尿液和糞便可能會(huì)變成藍(lán)綠色，臨床醫(yī)師應(yīng)注意觀察患者尿液和糞便顏色。此外，6-磷酸葡萄糖缺乏癥患者硝基苯中毒時(shí)禁用亞甲藍(lán)。研究表明6-磷酸葡萄糖缺乏者使用亞甲藍(lán)治療，由于缺乏NADPH而不能發(fā)揮電子傳遞的作用，即無(wú)法將高鐵血紅蛋白還原，并且亞甲藍(lán)在體內(nèi)積累使其發(fā)揮氧化作用而導(dǎo)致嚴(yán)重溶血[18]。因此在臨床救治過(guò)程中應(yīng)對(duì)患者機(jī)體狀況做充分評(píng)估合理用藥。

若服用亞甲藍(lán)癥狀仍未改善，可使用標(biāo)準(zhǔn)抗氧化劑[19]?？箟难崛缇S生素C，用于治療高鐵血紅蛋白水平超過(guò)30%的患者；應(yīng)用高壓氧療法治療高鐵血紅蛋白水平為50%或?qū)ΤＲ?guī)治療無(wú)效的患者[20]；在最近的研究中[1]，N-乙酰半胱氨酸通常用作體外抗氧化劑清除活性氧，其細(xì)胞解毒作用證明可以降低血紅蛋白，但尚未被批準(zhǔn)用于治療高鐵血紅蛋白血癥；換血療法適用于重癥病例，換血同時(shí)須與清除毒物的措施相結(jié)合，否則高鐵血紅蛋白血癥將復(fù)發(fā)[21]。即使經(jīng)過(guò)積極的治療，硝基苯中毒癥狀也可能持續(xù)很長(zhǎng)時(shí)間，應(yīng)注意體內(nèi)硝基苯殘留物的積累以防止患者癥狀再次復(fù)發(fā)。

4 硝基苯中毒的法醫(yī)學(xué)鑒定要點(diǎn)

硝基苯中毒的法醫(yī)學(xué)鑒定包括化學(xué)物質(zhì)攝入史、解剖中聞及的苦杏仁特征氣味、尸檢中觀察到的發(fā)紺表現(xiàn)以及特殊顏色血液。硝基苯中毒后，高鐵血紅蛋白使血液顏色呈暗紅色、深棕色或特殊的巧克力棕色，當(dāng)血樣呈棕色且暴露在空氣中不會(huì)變紅，應(yīng)考慮硝基苯中毒[2]。此外，與硝基苯中毒癥狀符合的對(duì)應(yīng)臟器中毒后組織病理學(xué)改變也是鑒定硝基苯中毒的重要依據(jù)，對(duì)肝、腦、腎等臟器做全面組織病理學(xué)檢驗(yàn)，但這些組織病理學(xué)改變往往不具有特異性。

實(shí)驗(yàn)室檢驗(yàn)中，硝基苯化合物可通過(guò)分光光度法和血液中的血紅蛋白水平來(lái)確認(rèn)[22]。通常采用GCFID或GC-MS相結(jié)合的檢測(cè)方法對(duì)硝基苯中毒相關(guān)毒物進(jìn)行快速鑒定和定量[2]。

5 結(jié)語(yǔ)

硝基苯中毒可導(dǎo)致高鐵血紅蛋白血癥，并繼發(fā)一系列危及生命的并發(fā)癥。在相關(guān)的工業(yè)生產(chǎn)中，應(yīng)對(duì)硝基苯制定針對(duì)性防控措施，加強(qiáng)對(duì)作業(yè)過(guò)程的監(jiān)督管理，安裝通風(fēng)設(shè)備，培訓(xùn)工人熟悉生產(chǎn)流程，必要時(shí)在關(guān)鍵位置安裝硝基苯空氣報(bào)警器，并提供實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。工人應(yīng)提高個(gè)人防護(hù)意識(shí)，并進(jìn)行職業(yè)衛(wèi)生健康培訓(xùn)，掌握基本急救措施以減少硝基苯中毒事件的發(fā)生。