其他答案基本很詳細(xì)了。因?yàn)檫@個(gè)問題確實(shí)研究的很充分,我就來補(bǔ)充一下,加幾個(gè)圖。
醇的毒性很詭異,甲醇比乙醇毒,乙二醇比1,2-丙二醇毒。甲醇使人中毒和甲酸的酸性強(qiáng),人體處理甲酸的機(jī)制差有關(guān)。就像乙二醇代謝成草酸而有毒,1,2-丙二醇形成的丙酮酸因?yàn)閰⑴c人體細(xì)胞代謝,毒性不大。
甲醇methanol;甲醛formaldehyde;甲酸forET acid
來自Principles ofBiocheETalToxicology
表現(xiàn)對(duì)人而言,大約10毫升甲醇就可能導(dǎo)致失明,30毫升可能致命甲醇,當(dāng)然致死劑量存在差異。臨床表現(xiàn)為最初輕微的酒醉和困倦,延遲8至36小時(shí)后,出現(xiàn)惡心、嘔吐、腹痛、頭暈、頭痛,可能還有昏迷。視覺障礙可能在6小時(shí)內(nèi)開始,包括視力模糊、視力下降和瞳孔擴(kuò)大。
說說毒理,甲醇毒理討論的核心一般是中樞神經(jīng)系統(tǒng)損害、眼部損害及代謝性酸中毒。
都說酒精傷肝,這類化合物的代謝基本上是肝代謝成水溶性更好的酸后排出。甲醇代謝的第一步是乙醇脫氫酶(ADH,Alcohol Dehydrogenase)甲醇氯氣檢測(cè)儀,當(dāng)然還會(huì)有其他酶(如過氧化氫酶和微粒體乙醇氧化系統(tǒng))參與。第二步,甲醛氧化為甲酸,由幾種酶催化:肝和紅細(xì)胞乙醛脫氫酶;葉酸途徑;甲醛脫氫酶。
代謝產(chǎn)物甲醛和甲酸都是有毒的。甲醛雖然有名,但是它的半衰期很短(醛會(huì)使蛋白變性,危害大,半衰期大約1分鐘),而甲酸會(huì)累積起來,所以毒性更多來自甲酸。
甲酸在體內(nèi)進(jìn)一步代謝成二氧化碳等產(chǎn)物,這種反應(yīng)涉及與甲酰四氫葉酸合成酶催化的反應(yīng)中的四氫葉酸。肝臟中四氫葉酸的濃度限制了甲酸代謝的速度,這可能是甲酸鹽積累的一個(gè)因素。這么說是因?yàn)橄窭鲜缶湍芸焖俅x甲酸而對(duì)甲醇不敏感。
甲酸鹽積累的結(jié)果是代謝性酸中毒。這可能是由于細(xì)胞色素氧化酶受到抑制,線粒體呼吸受到抑制,血液循環(huán)減少導(dǎo)致組織缺氧。酸中毒后總體pH下降,更多的甲酸處于非電離狀態(tài),使得甲酸更容易穿過血腦屏障,進(jìn)入中樞神經(jīng)系統(tǒng),引起中樞性抑郁癥和低血壓,并增加乳酸分泌,加劇酸中毒。酸中毒又可加劇超氧化物陰離子和自由基的產(chǎn)生,又反過來導(dǎo)致了線粒體和細(xì)胞膜的破壞。這種情況被稱為“circulus hypoxicus(環(huán)缺氧)”,可以參考下圖。
來自Methanol and Formaldehyde Poisoning,10.1007/978-3-319-20790-2_78-2
甲醇的另一個(gè)主要毒性作用是眼部毒性。雖然甲醛可能在視網(wǎng)膜局部形成,但影響不大,現(xiàn)在認(rèn)為是甲酸鹽引起的眼部毒性,機(jī)制與甲酸鹽抑制視神經(jīng)細(xì)胞色素氧化酶有關(guān)。而且由于視神經(jīng)細(xì)胞線粒體很少,很容易受到“組織毒性缺氧”的影響,這種抑制會(huì)導(dǎo)致ATP的降低,從而破壞視神經(jīng)功能。導(dǎo)致軸漿血流停滯,軸突腫脹、視盤水腫、視神經(jīng)髓鞘破壞和視神經(jīng)損害等,最終導(dǎo)致失明。
單獨(dú)使用甲酸鹽會(huì)在沒有酸中毒的情況下引起毒性,所以酸中毒只是加劇了毒性。甲醇代謝過程中產(chǎn)生的甲醛和多種自由基可以改變生物酶的活性,包括使血漿中蛋白水解酶活性增高及其抑制物活性降低。這種改變主要發(fā)生于生物活性中心含巰基及羥基的蛋白質(zhì)中以及轉(zhuǎn)移后修飾過程中。
甲醇中毒后,蛋白酶及其抑制物之間的平衡被嚴(yán)重破壞,蛋白水解作用增強(qiáng),抑制蛋白水解作用減弱氨氣檢測(cè)儀,也加劇了自由基的產(chǎn)生。自由基與蛋白酶系統(tǒng)平衡紊亂的相互促進(jìn)作用加劇了甲醇的毒性作用。這個(gè)機(jī)理也有很多研究支持,比如下面這篇。
致死——甲醇中毒后,肝、腎、心臟可出現(xiàn)病理改變,可出現(xiàn)肺水腫和肺泡上皮損害。在嚴(yán)重的甲醇中毒情況下,可能會(huì)因呼吸和心臟驟停而死亡。
治療——有趣的是乙醇因?yàn)闀?huì)和甲醇競(jìng)爭(zhēng)乙醇脫氫酶,經(jīng)常用作甲醇的解毒劑。有時(shí)候透析把乙醇透了出來,反而增加了甲醇的毒性。另外上面提到的葉酸、糾正酸中毒的碳酸氫鈉也常用于治療。
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補(bǔ)一個(gè)甲醇經(jīng)皮吸收急性中毒的案例,治療方法正是上面所講的。
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有句話叫“假酒上頭”甲醇,其實(shí)現(xiàn)在的“上頭”更多是高級(jí)醇的影響,各種酒中的甲醇含量是有嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)的。
參考楊明山. 工業(yè)用甲醇經(jīng)皮中毒一例[J]. 環(huán)境與職業(yè)醫(yī)學(xué)(4期):55-56.任永新, 崔進(jìn)梅. 淺談啤酒上頭的影響因素及解決方案[J]. 啤酒科技, 2009, 000(005):28-30.
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