张建群,乔自勇
(河北省巨鹿县医院外一科,河北巨鹿055250)
ETBE-EGTA-PEG-200混合溶石剂对动物的局部和全身毒性研究
张建群,乔自勇*
(河北省巨鹿县医院外一科,河北巨鹿055250)
目的为了评价乙基叔丁基醚(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,探讨其在灌注溶解治疗胆固醇结石的可能性。方法对比单独使用ETBE对动物的局部组织和全身毒性的作用。局部毒性实验是对大白兔胆囊进行药物灌注后,病理观察组织变化。全身毒性实验是通过对小白鼠腹腔注射药物的半数致死量(1etha1 dose 50,LD50)作对比。结果混合溶石剂的LD50比ETBE的LD50增加21.3%(混合溶石剂LD50=2.28mL/kg,95%可信区间=1.98~2.06mL/kg;ETBE LD50=1.88%mL/kg,95%可信区间=1.73~2.02mL/kg)。结论混合溶石剂对动物局部组织和全身毒性作用比ETBE小,且对各类结石的溶石率均在90%~100%,是一种安全高效的溶石剂。
结石;毒性实验;动物
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剂,可代替四乙基铅用作绿色环保防爆剂[1-2]。刘君等[3]进行了ETBE和MTBE对动物局部和全身毒性的对比实验研究,为进一步了解MTBE、ETBE和机体的毒性,探讨它们在临床应用的可能性。有作者曾对ETBE-乙二醇二乙醚二胺四乙酸[ethy1ene bis(oxgethy1eneitrio1)acid,EGTA]与5%氢氧化钠溶合行体外溶石研究,对各类结石的溶石效率在90%~100%[4]。由于其中5%氢氧化钠对动物胆囊有一定的腐蚀性,所以在此基础上,开发了ETBE-EGTA-聚乙二醇-200 (po1yethy1eneg1yco1-200,PEG-200)混合剂,其保持了原有融合剂的的体外溶石率90%~100%,但对动物局部和全身毒性却明显降低,有望作为安全有效的溶石剂进行临床应用。
1.1 材料:实验用结石,取自本院外科患者。根据结石成分分析,选择胆固醇型(固醇含量>60%)、色素型(胆红素钙含量>60%)、混合型(固醇及胆红素含量各占50%左右)。ETEB-EGTA-PEG-200为自制混合溶石剂,分别将3种分析纯试剂按一定比例配伍;实验用大白兔和大白鼠为购买饲养。微量注射器为上海医用激光仪器厂产品。
1.2 混合溶石的体外溶合实验:按文献[4]方法,将混合剂中ETBE、EGTA分别单独对3种胆结石进行体外溶石实验,观察ETBE、EGTA的主要作用和溶石率。
1.3 溶石剂灌注胆囊的局部毒性实验:实验按文献[3]方法进行。大白兔20只,雌性,体质量2.2~2.6kg,平均2.4kg。用戊巴比妥钠静脉麻醉,开腹后用细针头在胆囊底部穿刺,将胆囊抽空,注射混合溶剂0.8mL。关腹前检查有无溶石剂外渗和胆囊壁出血。术后8、24、72h,7d分别在2组中各取2只动物,采用放血法处死动物。尸检观察动物腹部和胆囊的情况,并取胆囊、胆总管、十二指肠、肝肾脏和双肺送病理检查。最后将混合溶剂与文献[3]报道的ETBE结果比对。
1.4 腹腔内注射半数致死量(1etha1 dose 50,LD50)实验:小白鼠50只,雄性,体质量19~24g,平均21g。分5组,每组10只,分别注射混合溶石剂。以2周内死亡数计算病死率。为了进一步了解溶石剂的毒性作用,解剖死亡小鼠,并送肝、肾脏和双肺病理检查。
2.1 混合溶石剂中各组分的溶石效果及毒性分析:①使用ETBE分别对胆固醇型、色素型、混合型结石进行溶石实验,4h内溶石率分别为固醇型90%~100%,混合型60%~70%,色素型20%~30%。表明ETBE是固醇型结石的良好溶剂;因为固醇型胆结石中固醇含量>60%,而ETBE是一种极性很弱的脂溶性溶剂,根据相似相容原则,适合溶解极性类似的胆固醇。②EGTA对各类结石进行溶石实验,4h内溶合率分别为固醇型5%~10%,混合型20%~30%,色素型80%~90%。表明EDTA是色素型结石的良好溶剂;因其色素型结石中胆红素钙含量>60%,而EGTA能有效地溶解其中的钙质,它可以在Mg2+存在下与Ca2+络合,比乙二胺四乙酸或其二钠盐对钙的络合效果更好。③PEG-200为非离子型或脂型表面活性剂,产品无毒、无刺激性,水溶性,且与许多组分有良好的相容性。将PEG-200与其他2种组分组成ETBE-EGTAPEG-200混合溶石剂,分别对3种胆结石进行溶石实验。结果表明,各类结石体外溶石率均高达90%~100%。这说明PEG-200充分发挥了表面活性剂的作用,可将极性弱的ETBE溶解固醇型和极性较强的EGTA溶解色素型的组分间具有相互增溶的作用,能充分发挥各组分的协同作用。
2.2 溶石剂灌注胆囊的局部毒性实验:大白兔胆囊及机体其他重要脏器毒性同等剂量混合溶石剂较ETBE明显减少,在所剂量下,几乎不会引起大白兔局部或全身毒性。说明混合溶石剂中的EGTA和PEG-200与ETBE的协同作用可大大降低ETBE的毒性。见表1。
表1 不同溶石剂的实验结果
2.3 腹腔内溶石剂LD50实验:腹腔内注射ETBE后,小鼠均即刻表现奔跑、乱跳和不断抓腹部,约5min后转平静,继而呈神经系统抑制状态,全身肌张力下降,呼吸急促,约1h恢复正常。如果1h内不能恢复,动物存活的可能性小。所致死的动物绝大多数在注射后2h内死亡。ETBE的腹腔注射LD50= 1.88mL/kg,其95%的可信区间=1.73~2.02 mL/kg。对死亡小鼠尸解和有关脏器病理检查发现,动物腹腔内都无出血和腹水,也无血肿;肝脏有瘀血斑和不同程度的坏死;双肺明显出血损害;肾脏和心脏正常。ETBE致死情况,见表2。
表2 小白鼠腹腔注射ETBE后结果
腹腔内注射混合溶石剂后,小鼠均奔跑加快,略有不适感,2min后转平静,对神经系几乎无抑制,全身肌张力下降不明显,呼吸略有加快,20min恢复正常。混合溶石剂的腹腔注射LD50=2.28mL/kg,其95%的可信区间=1.98~2.06mL/kg。对死亡小鼠尸解和有关脏器病理检查发现,动物腹腔内都无出血和腹腔,也无血肿;肝脏略有淡色出血点,几乎无坏死斑点;双肺略显出血损害;肾脏和心脏正常。混合溶石剂致死情况,见表3。
表3 小白鼠腹腔注射混合溶石剂后结果
对比混合溶石剂和ETBE的腹腔注射LD50,混合溶石剂要比ETBE增加21.3%。表明混合溶石剂的全身毒性要比ETBE小得多。
灌注溶石是直接把ETBE-EGTA-PEG-200混合溶石剂注入胆囊或胆总管内,直接溶石。本研究为混合溶石剂,由于添加了其他2种无毒组分,与ETBE具有协调作用,所以这种混合溶石剂较单独使用ETBE的毒性小得多。EGTA在实验中对色系型结石溶石率可达80%~90%,它的毒性反应是EGTA与Ca2+络合后,尤其是与中枢神经中的Ca2+络合后,降低下丘脑神经细胞中的Ca2+,导致下丘脑环磷酸腺苷的增高引起EGTA性发热。同样ETBE-EGTA-PEG-200混合后,这种发热也降低,但仍有引起发热的例数。PEG-200可作为多种制剂的载体。
本研究混合溶石剂对大白兔胆囊灌注实验的毒性影响极小;对小白鼠的全身实验结果显示,混合溶石剂的LD50=2.28mL/kg,其95%可信区间= 1.98~2.06mL/kg,ETBE的LD50=1.88mL/kg,其95%可信区间=1.75~2.02mL/kg,混合溶石剂的LD50比ETBE增加21.3%。进一步说明其毒性小,有望成为一种溶解各类胆结石的安全有效的溶石剂,从而解除患者的痛苦。
[1] BELPOGGI F,SOFFRITTI M,MALTONI C.Methy1-tertiatybuty1 ether(MTBE)-a gaso1ine additive-causes testicu1ar and 1ympho-haematopoietic cancer in cats[J].Toxico1 Ind Heath,1995,11(2):119-149.
[2] PEINE CJ.Ga11stone disso1ving agents[J].Gastroentero1 C1in North Am,1992,21(3):715-741.
[3] 刘君,蔡端,张俊华,等.乙基叔丁基醚对动物局部和全身毒性研究[J].上海医学,1997,20(5):270-272
[4] 张炜平,梁彩云,张慧灵,等.合用苦参碱对3,15-二乙酰苯甲酰乌头宁镇痛作用及毒性的影响[J].包头医学院学报,1995,11(2):12-14.
(本文编辑:刘斯静)
R994.13
B
1007-3205(2012)10-1191-03
2011-11-29;
2012-05-21
张建群(1954-),男,河北巨鹿人,河北省巨鹿县医院主治医师,从事肝胆外科疾病诊治研究。
*通讯作者
10.3969/j.issn.1007-3205.2012.10.031