20～22岁青年饮酒后酒精代谢的药代动力学性别差异研究*

邹慧琼，郝佩佩，曹莹莹，刘 杰，王 欣，薛永志

(1.内蒙古科技大学包头医学院基础医学与法医学院，内蒙古 包头 014040；2.内蒙古科技大学包头医学院2017级本科班)

酒作为人类文明的结晶，不仅是人们生活的必需饮品，也是世界各个民族共同认同的一种文化载体[1]。中国是一个酒精消费大国，2015年中国成年男性人均日酒精摄入量为30 g，女性为12.3 g[2]。而内蒙古自治区的酒精消费远超全国平均水平，2013年人均日酒精摄入量达到58.5 g[3]。道路交通伤害是世界各地造成死亡和伤害的主要原因之一，目前全球每年约有135万人因此丧生[2]。世界卫生组织的相关研究表明，酒后驾车是发生交通事故的主要危险因素，特别是在中低收入国家，中国每年道路交通死亡人数超过20万人[4]。采用呼吸酒精检测仪路边为驾驶员检测呼吸酒精浓度(breath alcohol concentration, BrAC)间接反映血液酒精浓度从而认定是否酒驾已经进行了很多年，很多国家都在采用[5]。为驾驶员在驾驶时限定最大呼吸酒精浓度的政策可以将交通事故减少约20 %[6]。在很多国家，因为检测简便、即刻出结果，在酒精影响下的司机或犯罪嫌疑人的首选检测方法是测量呼吸中的酒精浓度[7-8]。我国现行的标准是驾驶人血液中的酒精含量≥20 mg/100 mL、<80 mg/100 mL的行为属于饮酒驾车，醉酒驾驶是指驾驶人每百毫升血液酒精含量≥80 mg[9]。然而，迄今为止，还没有关于饮酒后多长时间后可以驾车驾船、从事精细工作的标准,饮酒对不同的性别的人群代谢有何差别也没有明确。希望通过药物代谢动力学的研究为此提供实验基础，建立一套标准，为饮酒后酒精完全代谢时间数据库的建立提供基础，减少不必要的酒后交通事故。

1 对象与方法

1.1研究对象 于2021年1月至2021年3月在包头市采用方便抽样法选取20-22岁青年男性和女性各10名为研究对象。纳入标准：(1)对本次调查内容及目的知情同意，自愿参与本调查；(2)过去1年内喝酒至少50 mL的次数在1次及以上。(3)身体健康，无心脑血管疾病者。本研究经包头医学院伦理委员会批准。

1.2研究方法 一次性饮42°白酒100 mL，之后吃少量食物，漱口。5 min后，每隔15 min用黑猫3号吹气式酒精测试仪(深圳市兆为科技有限公司生产)检测，即刻转化为血酒浓度，记录数据，绘制血酒浓度经时变化曲线。用药物代谢动力学软件DAS 3.0对血酒浓度数据进行拟合，得出血酒浓度经时变化AUC(0-t)、MRT(0-t)、CLz等各项代谢参数。

2 实验结果

2.1精密度考量 为了建立通过呼吸酒精检测仪检测呼气末酒精浓度的方法学，进行了精密度的考量。一次性饮用42°的白酒100 mL，5 min后，快速把吹嘴连接到酒精检测仪上，保持连接紧密，匀速吹气，几秒种后酒精检测仪自动检测出酒气浓度并自动折合为血酒浓度，记录数据。用同样方法重复5次的数据进行统计，用标准差除以均数，得到变异系数(coefficient of variation，CV)，为4.73 %。表明该方法误差较小，重现性较好。见图1。

图1 精密度考量

2.2酒精代谢的药物代谢动力学性别差异 呼气末酒精浓度的经时变化表明女性代谢明显慢于男性。药代动力学参数也显示,与男性相比，女性药时曲线下面积AUC(0-t)明显增大，表明体内酒精总量高；体内驻留时间MRT(0-t)明显延长，表明代谢慢；清除率CLz小于男性，表明酒精消除慢。见图2，表1。

图2 男性和女性饮用白酒呼气末酒精浓度的经时变化

表1 性别对酒精代谢动力学参数的影响

3 讨论

本研究建立了一种相对准确、无创伤性、简便的呼吸酒精检测方法，分析了20～22岁青年饮酒后酒精代谢动力学性别差异。呼吸酒精检测仪应用于路边酒驾和醉驾检测多年[10-12]，其测量的酒精浓度能很好地反应血液酒精的浓度，已经作为交警检测指标写入法律，其准确性以及与血液酒精浓度的高度一致性不再进行讨论。因此，本研究建立的方法可以用于评价酒精代谢能力的科学研究。血酒浓度检测多用气相色谱法，采集静脉血液1 mL，通过加热装置使血液中的酒精挥发，通过顶空进样，酒气进入气相色谱[13-14]。该方法检测精密度好，但是需要采血，无法实现无创和多次重复检测，而且仪器造价昂贵，对场地有要求。而呼吸酒精检测仪，检测即刻出结果，方便操作，仪器可以现场检测，造价低廉，克服了上述气相色谱仪的不足。

本研究发现，20～22岁青年饮用等量的白酒后，代谢存在明显的性别差异。女性与男性相比，体内酒精含量高(AUC大)，体内驻留时间长，清除率小，消除明显慢。男性完全消除需要110 min，女性需要210 min左右。酒后在此时间段内，不能驾驶车船和高空作业等精细工作。酒精经醇脱氢酶代谢为具有毒性和致癌性的乙醛，乙醛进一步经乙醛脱氢酶转化为无毒的乙酸乙酯。除此主要途径外，酒精还可通过另一个途径代谢，即微粒体乙醇氧化系统，它利用NADPH和分子氧将乙醇代谢为乙醛，从而将ADH反应中产生的氢作为NADH再利用。微粒体乙醇氧化系统的重要组成部分是细胞色素P4502E1(CYP2E1),一种参与反应的含有血红素的血红蛋白，其代谢乙醇后产生乙醛或活性氧[15]。酒精由细胞色素CYP2E1参与代谢，同时又是CYP2E1 的诱导剂[16]。不同的性别、种族、生理状态都可能对代谢酒精的酶系统产生影响。本研究观察到的男性青年对酒精代谢能力快于女性，可能是与男性经常饮酒，诱导了CYP2E1有关。

呼气酒精检测已经采用多年，仪器直接换算为血酒浓度。驾驶员血液酒精浓度20～80 mg/100 mL为酒驾；>80 mg/100 mL为醉驾[9]。但多年来尚未建立酒后多长时间可以驾车、驾船和高空作业等精细工作的数据。本研究首次尝试进行此人群数据的建立，为建立此标准提供实验室证据，具有重要的科学意义和法医学价值。尽管本方法的重现性和精密度都能满足科研的要求，用于体内酒精浓度和代谢活力的检测，但是也存在一定的局限性。酒精代谢差异，除了与性别有关外，酒精通过CYP2E1代谢，同时酒精也诱导CYP2E1[17-18]。不同种族、年龄、生理状态和饮酒习惯等极大地影响了CYP2E1蛋白表达、基因调控和代谢活力，因而也影响了酒精在体内的代谢速度[19-20]，需要提供人群的大数据才可能理想地建立酒后代谢完全的时间数据库[19-20]。