化学毒剂皮肤洗消剂对兔皮肤芥子气染毒的消毒效果

目的：评价酮肟钾盐皮肤消毒剂（RSDL）对兔皮肤染毒芥子气的洗消效果，并对其消毒机制进行初步分析。方法：将皮肤洗消剂与芥子气混合不同时间，用T-135比色法检测芥子气剩余量以评价体外消毒效果；兔皮肤芥子气染毒后，用洗消剂对染毒部位进行洗消，观察染毒后6 h、12 h、24 h皮肤损伤情况；用气相色谱-质谱联用技术检测芥子气与洗消剂作用后产物，分析可能的消毒机制。结果：酮肟钾盐皮肤消毒剂对芥子气具有快速高效洗消效果，洗消剂与芥子气按照质量比50:1消毒时，消毒时间30 s、1 min、5 min的洗消剂组消毒率分别为87.50%、95.90%、99.00%，基质对照组消毒率则分别为9.88%、12.40%、13.30%；兔皮肤芥子气染毒2 mg/cm2后1 min进行消毒，基质对照组于染毒后15 min即出现明显红斑，洗消剂组则染毒后6 h仍未观察明显可见的红斑，12 h、24 h的皮肤损伤面积较基质对照组显著缩小（P＜0.001），组织病理学观察到洗消剂组炎性损伤显著减轻。结论：酮肟钾盐洗消剂对芥子气具有快速、高效消毒作用，是芥子气皮肤染毒的特异性洗消剂，芥子气染毒后迅速应用能明显减轻皮肤损伤；其消毒芥子气机制主要为亲核取代。

酮肟钾盐；化学毒剂；洗消剂；芥子气

糜烂性毒剂芥子气至今尚没有特效抗毒药物，因此，外军对该类毒剂的医学防护重点是如何在染毒后的迅速洗消，只有尽可能降低芥子气的染毒[1]剂量，才能最大限度减轻中毒，由于芥子气的特殊理化性质，染毒后洗消较为困难，所以研制对皮肤没有刺激性的洗消剂一直是国内外防化领域的研究重点和难点。

肟钾盐皮肤消毒剂是20世纪90年代初期，加拿大研制出对各类化学毒剂均具有高效消毒作用，且没有皮肤刺激性的化学毒剂活性皮肤洗消剂（RSDL），可以将已知的各类化学毒剂快速中和并销毁（15 s之内），并且消毒产物无毒，对皮肤无任何不良刺激作用，于2003年获得美国食品药品监督管理局批准[2-3]。由于国外RSDL样品的主药成分为酮肟钾盐，在合成出酮肟钾盐的基础上，经过药剂学组方，制备出含肟钾盐的皮肤洗消剂，对该洗消剂的芥子气的消毒效果进行了研究。

1 材料和方法

1.1 动物 新西兰白兔，雌雄各半，体重1.9～2.3 kg。军事医学科学院实验动物中心提供（动物质量合格证许可证号SCXK-军-2007-004）。

1.2 试剂与仪器 芥子气（纯度96%，军事医学科学院六所毒剂保管室），石油醚，冰醋酸（国药集团化学试剂有限公司），酮肟钾盐（军事医学科学院六所合成室自制），T-135蓝色试剂（自配），AUY220分析天平（岛津公司），UV-2450型紫外可见分光光度计（岛津公司），HP6890/HP59731气质联用仪（安捷伦公司）。

1.3 芥子气含量测定标准曲线的制作[4]称取芥子气5 mg，用石油醚配制成1 mg/ml芥子气标准溶液，然后配制成20 mg/ml，40 mg/ml，60 mg/ml，80 mg/ml，100 mg/ml系列浓度，加入T-135蓝色试剂混匀后置于80℃恒温水浴中，反应30 min，取出试管并冷却至室温，加入6 mol/L醋酸50 ml，溶液呈现橙黄色，以空白溶液为参比，波长440 nm处测定吸光度，以吸光度值与芥子气浓度回归得出标准曲线。

1.4 酮肟钾盐洗消剂对芥子气的体外降解效果

移取5 mg毒剂于1 ml试管中，按照洗消剂与毒剂质量比50:1加入250 mg洗消剂，震荡混匀，于30 s，1 min、5 min后加入2 ml缓冲溶液pH（7.4±0.1）振荡，即刻加入一定体积石油醚萃取剂，取上层有机相溶液分析残留芥子气的含量。降解率计算：[（初始总毒剂量－消毒后残留毒剂量）/初始总毒剂量]×100%。

1.5 皮肤染毒洗消试验 白兔于实验前1天背部皮肤脱毛，选择皮肤完好无损伤动物进行试验，试验分为洗消剂组和基质对照组，芥子气2 mg滴于事先标记好面积为1 cm2的皮肤上，均匀涂布后开始计时，于染毒后1 min采用100 mg洗消剂对染毒部位进行消毒，消毒完毕后用清水冲洗。观察6h、12h、24 h皮肤损伤情况，并取样进行组织病理学检测。

1.6 芥子气消毒产物的分析 色谱条件：色谱柱30 m×0.32 mm×0.25μm，载气为高纯氦气，流速1.0 ml/min；进样口温度250℃，柱箱温度采用程序升温初温40℃保持1 min，10℃/min升温至280℃保持2 min；质量检测器为EI（70 V）；进样量为0.5μl，分流比为50:1，自动调谐，溶剂忽略时间3 min。

2 结果

2.1 芥子气含量与吸光度的标准曲线 芥子气浓度Y（μg）与吸光度值X线性回归，得到标准工作曲线Y=0.063+0.017X（R2=0.99738），芥子气浓度在0～100μg之间与吸光度具有良好的线性关系。见图1。

图1 芥子气浓度与吸光度值的标准曲线

2.2 酮肟钾盐洗消剂对芥子气的体外消毒效果5 mg芥子气与250 mg洗消剂作用30 s、1 min，对芥子气的消毒率分别达到87.50%和95.90%，作用时间延长至5 min，对芥子气的消毒率大于99.00%。见表1。

2.3 酮肟钾盐洗消剂对兔芥子气染毒的在体消毒效果 兔皮肤染毒芥子气2 mg/cm2后1 min迅速采用酮肟钾盐洗消剂洗消，皮肤损伤面积较基质对照组显著减小。基质对照组于染毒后15 min左右即出现明显红斑，随着时间延长至6 h、12 h、24 h，红斑面积逐渐增大，见表2。洗消剂组染毒皮肤6 h后染毒皮肤表面未出现红斑，染毒12 h、24 h后，与基质对照组比较显著减小（P＜0.001）。组织病理学结果显示，基质对照组出现急性炎性损伤，皮肤真皮乳头层可见较明显嗜酸性粒细胞浸润，明显嗜酸性粒细胞聚集，小血管轻度充血；洗消剂组表皮、真皮、皮下组织、皮肤附属器结构基本正常，真皮内偶见少量嗜酸性粒细胞、淋巴细胞。见图2、3。

表1 酮肟钾盐洗消剂体外作用于芥子气不同时间对芥子气残留量的影响（n = 8）

2.4 酮肟钾盐洗消剂对芥子气的消毒产物 酮肟钾盐洗消剂与芥子气的反应产物经GC-MS检测，可以看出主要是芥子气的亲核取代产物。见表3。

3 讨论

化学毒剂芥子气染毒皮肤后，可快速渗透入皮肤内部，进入血液，引起局部损伤或全身中毒，因此，皮肤染毒后紧急消毒是减少毒剂吸收、最大程度避免伤亡的有效途径。而消毒效果好、无皮肤刺激性的皮肤洗消剂是实施个人洗消的重要物质基础。

表2 酮肟钾盐洗消剂对兔芥子气染毒后洗消皮肤损伤的影响（n = 8）

表3 酮肟钾盐洗消剂与芥子气的反应产物

图2 酮肟钾盐洗消剂洗消后不同时间的芥子气皮肤损伤注：A染毒后12 h对照组；B染毒后12 h洗消组；C染毒后24 h对照组；D染毒后24 h洗消组

图3 洗消剂洗消后兔皮肤的组织病理学（scale bar）注：A正常皮肤；B芥子气染毒后6h；C芥子气染毒后24h；D：芥子气染毒洗消剂洗消后24 h（→：示水肿，…＞：示炎性渗出，▲：示坏死，）

由于吸附型皮肤消毒剂（如漂白土、药用炭等）具有原料来源广泛、不刺激皮肤、使用简便、便于生产贮存、成本低廉、寒热等环境皆可应用等特点，曾经一度是外军的洗消剂[5]。但由于该类型消毒剂的机制仅仅为对毒剂的物理性吸附作用，对毒剂没有降解作用，被吸附的毒剂可随外界环境的变化而重新释放，存在降解吸附导致的二次污染及再次染毒的可能，20世纪90年代以来，对毒剂具有降解作用的化学消毒剂成为外军装备研究的重点[6]。

酮肟钾盐皮肤消毒剂就是为了解决吸附型消毒剂不足而研制的化学皮肤消毒剂，可以将化学毒剂快速中和失去毒性，并且毒剂消毒产物无毒，克服了某些消毒剂作用于毒剂后的毒剂降解产物仍然毒性较强的局限[7]。正是基于酮肟钾盐在体外对化学毒剂的高效降解作用，其对于在体动物毒剂染毒也具有较好效果，从而减轻了损伤，保证了染毒动物的存活。本研究证实了该消毒剂对芥子气具有良好的体外消毒效果，作用时间30 s，有80%以上的芥子气被破坏降解，随着作用时间延长至1 min，95%以上的芥子气被降解。正是这种对毒剂快速的破坏作用，才使得该消毒剂在化学毒剂染毒应急处置中具有重要意义。

酮肟钾盐皮肤消毒剂在体外具有对毒剂的高效降解作用，所以我们又进一步考察该洗消剂对于活体动物皮肤染毒的实际洗消效果。由于化学毒剂染毒后的洗消时间越早，洗消效果越好，国外进行动物试验多数选择洗消时间为1 min、2 min。国外利用豚鼠、乳猪等动物模型进行毒剂的染毒洗消效果观察[8-9]，发现芥子气染毒豚鼠1 min后，利用酮肟钾盐皮肤消毒剂进行洗消，洗消效果最好。本研究采用兔模型，选择公认的染毒后黄金洗消时间1 min进行观察，同样发现在芥子气染毒1 min后采用酮肟钾盐洗消剂洗消，明显减轻皮肤损伤。基质对照组之所以于染毒后15 min左右即出现明显红斑，一方面是由于芥子气迅速穿透皮肤，采取洗消措施时已经有少量毒剂进入皮肤；另一方面由于基质没有渗透入皮肤对毒剂追踪消毒破坏作用，无法对进入皮肤的少量毒剂进行破坏，表现出明显的皮肤损伤。酮肟钾盐洗消剂洗消组由于特殊的主要成分以及配方，洗消时不仅迅速消除皮肤表面的芥子气，而且还可以将已经渗透入皮肤内的少量芥子气破坏，表现出明显的减轻芥子气损伤作用，结果印证了国外报道的酮肟钾盐洗消剂区别于其他洗消剂所具有追踪消毒的独特优点。

由于至今国外文献尚没有对酮肟钾的消毒机制报道，通过测定毒剂降解产物了解该消毒剂的消毒机制，酮肟钾与芥子气发生亲核取代反应生成无毒的产物，没有其他氧化剂型消毒剂发生氧化反应形成芥子砜或芥子亚砜[10]，解释了该消毒剂不具有强氧化剂那样的腐蚀性刺激性，适用于皮肤洗消，与国外报道一致。

以上研究提示，对于芥子气这种很快即穿透皮肤的毒剂，应该在染毒后第一时间就采取合适的洗消剂进行恰当的处置，对于减轻皮肤损伤及后续中毒至关重要。

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（收稿：2014-03-06 修回：2014-03-16 编校：齐 彤）

化学毒剂皮肤洗消剂对兔皮肤芥子气染毒的消毒效果

侯志宏，孙景海，郑 伟，韩 松，刘红岩，应 莺，孙培培，张 城，王好山，赵宝全，左国民，钟玉绪

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

钟玉绪，E-mail：yuxuzhong2008@aliyun.com

R 827.11

A

2095-3496（2014）02-0074-05

130062吉林长春，解放军第208医院（侯志宏，孙景海，郑 伟，韩 松）；北京，军事医学科学院六所（刘红岩，应 莺，孙培培，张 城，王好山，赵宝全，钟玉绪）；北京，防化指挥工程学院（左国民）