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1、2 0 0 $ 年1 2 月 第1 8 卷第1 2 期 中国比较医学杂志 C H I N E S EJ O U R N A LO FC O M P A R A T EM E D I C I N E D e c e m b e r ，2 0 0 8 V 0 1 1 8N o 1 2 磷与氢氟酸烧伤后毒物吸收速度与细胞 内外分布的比较 阮仕荣，石德光，胡秀莲，刘玲玲 ( 张家口第二五一医院全军烧伤中心，河北0 7 5 0 0 0 ) 帝盼$ 鸨) 9 ；研究报告$ Q ；、e 手 亡； 七者e ；、拶 【摘要】 目的 了解磷及氢氟酸烧伤后毒物吸收速度与细胞内外分布情况。方法应用表面线圈”F 与3
2、1 P 活体核磁共振波谱分析技术( ”FN M R s 3 1P N M R s ) 直接观测磷与氢氟酸烧伤后小鼠肝脏吸收情况，以及F 在血细 胞与血浆中的比值。结果磷烧伤后肝脏磷酸吸收在伤后5h 达到高峰；氢氟酸烧伤后肝脏r 的吸收在5r a i n 即达 到高峰，血浆氟显著高于血细胞内。结论氟在细胞外浓度远远高于细胞内，而磷酸在细胞内则高于细胞外；可以 解释为何氢氟酸烧伤后细胞内钙升高而磷烧伤后钙降低。氢氟酸烧伤后F 的吸收远较磷烧伤后的磷酸吸收迅速。 两者间差异可以解释为何氢氟酸烧伤后血钙降低远较磷烧伤后的明显。 【关键词】磷；氟；氢氟酸；烧伤；游离钙；核磁共振波谱分析技术 【中图分类号
3、】R - 3 3【文献标识码】A【文章编号】1 6 7 1 7 8 5 6 2 0 0 8 ) 1 2 0 0 1 7 0 4 C o m p a r i s i o no ft h eA b s o r p t i o na n dD i s t r i b u t i o no fT o x i cS u b s t a n c e s a f t e rP h o s p h o r u sa n dF l u o r i d eB u r n si nt h eM i c e R U A NS h i - r o n g ，S H ID e - g n a n g ，H UX i u
4、- l i a n ，L I UL i n g - l i n g ( A r m yB u mR e s e a r c hC e n t r eo ft h e2 5 1 “H o s p i t a lo fP L A ，Z h a n g j i a k o u ，H e b e i0 7 5 0 0 0 。C h i n a ) 【A b s t r a c t 】O b j e c t i v e I no r d e rt oi n v e s t i g a t et h ea b s o r p t i o na n dd i s t r i b u t i o no fp
5、h o s p h o r u sa n df l u o r i d ei nm i c ea f t e r b u r n si n d u c e db yd i f f e r e n tt r e a t m e n t M e t h o d sS u r f a c e - c o i l 1 9F a n d 3 1P N M R sw e r eu s e dt od e t e r m i n et l l ec o n t e n t so fp h o s p h a t e a n df l u o r i d ei nt h el i v e r 勰w e l l
6、a st h ed i s t r i b u t i i o no ff l u o r i d ei nt h eb l o o dc e l l sa n dp l a s m af o l l o w i n gp h o s p h o r u s ( P B ) a n d h y d r o f l u o r i ca c i db u r n s ( H F ) R e s u l 协1 1 l es i g no fp h o s p h a t ea b s o r b e di nt h el i v e rr e a c h e dap e a ka f t e r5
7、h o u r sf o l o w i n gP B t r e a t m e n t w h i l et h a t o ff l u o r i d ed i dw i t h i n5m i n u t e sa f t e rH F - t l e a t m e n t T h ec o n t e n to ff l u o r i d ei np l a s m aw 鹊m o r eh i g h e rt h a n t h o s ei nb l o o dc e l l s C o n c l u s i o n1 1 l ef l u o r i d ed i s
8、 t r i b u t e sm a i n l ye x t r a c e t l u l a r l yw h i l et h ep h o s p h a t em a i n l yi n t r a c e l l u l a r l y I tm a y e x p l a i n et h a tt h ei n t r a c e H n l a rc a l c i u mi sr e d u c e di nP B a n di n c l e a s e di nH F - t r e a t m e n t s - n 舱a b s o r p t i o no
9、ff l u o r i d ef o l l o w i n gH F - t r e a t m e n ti sm o r eq u i c k l yt h a nt h a to fp h o s p h a t ea f t e rP B - t r e a t m e n t ，a n dt h ep l a s m ac a l c i u mi sr e d u c e dm o l es i g n i f i c a n t l yi nH F - t h a ni nP B t r e a t m e n t 【K e yw o r d s P h o s p h o
10、r u s ，F l u o r i d e ，H y d r o f l u o r i ca c i d ，B u r n s ，C a l c i u m ，N M l t s ，m i c e 一系列研究表明，磷与氢氟酸烧伤中毒主要为 磷酸及氟阴离子部分，二者在体内与游离钙结合，均 导致血游离钙下降及致死性毒性，临床采用静脉注 射钙剂有效的防治磷与氢氟酸烧伤中毒。然而，氢 氟酸伤后血总钙降低远较磷烧伤的明显，且氢氟酸 烧伤后细胞内钙升高而磷烧伤后降低“引。本文应 用表面线圈1 9 F 与3 1P 活体核磁共振波谱分析技术检 测分析和比较磷及氢氟酸烧伤后吸收速度与细胞内 基金项目】军队医
11、药科研基金0 6 B J 0 0 4 。 通讯作者 阮仕荣，主任医师，硕士生导师，主任，研究方向：化学烧伤及中毒防治。 万方数据 1 8 中阑比较医学杂淼2 0 0 8 年1 2 月第1 8 卷第1 2 期C h i nJC o m pM e d 。D e c e m b e r2 0 0 8 ，V 0 1 1 8 N o 。1 2 外分希，探讨二者之闻的差异及临床意义。 l 方法 1 1 动物及模溅 瑟鞠种小飘约灵，雌雄各拳，2 0 圭2g ，军枣邃学 科学院动物中心提供( 合格证号：军医动字D 0 5 0 1 1 5 号) 。于烧伤前1d 小鼠背部以8 硫化钠脱氇，实 验时腹蕴注射0 5
12、戊巴比妥镳( 3 0m g k g ) 麻醉 后，随机分为：磷烧伤组( P B ，n = 1 0 ) ；磷酸组( P B s ， n = l o ) ；氢氟酸组( H F ，n = l o ) ；水烫组( B ，N = 1 0 ) 。 磷烧伤组以2 0m g c m 2 黄磷粉于鼠背部皮肤表露完 全燃烧致3 0 T B S A ( 总体表面积) 烧伤；磷酸组： 背部接触8 0 4 5 磷酸3 0s 致伤3 0 T B S A 烧伤； 氢氟黢组：背部以浸渍5 5 氢氟酸液的滤纸致6 体表面积三度烧伤，水烫组：将鼠背部侵入加热至 8 0 的热水中3 08 致3 0 T B S A 烧伤。所有动物伤
13、 后均按常规抗休克，动物单笼喂养，自由进食永，室 温( 2 8 2 ) ，湿度3 0 一5 0 。氢氟酸组中2 只于 饬后2 0m i n 活杀，取1 ：25 0 0 肝素抗凝盘，30 0 0r m i n 离心1 0m i n ，分别将血细胞与血浆置于内径2 n l l n 的玻璃管中，以氘代兰氟乙酸( D F B ) 为定量标 准，分舅l 测量盎缨魏与盎浆摆对F 蜂高。3 只小鼠 分别于伤后5 、l O 、2 0 、3 0 ，4 0m i n 进行悖FN M R 检测， 磷与磷酸组、水烫组每组动物3 只分别于伤前，伤后 6 0 、1 5 0 、3 0 0w i n 、1 0 及2 4h 送
14、行活俸3 1PN M R 检测。 除活杀动物外，氖氟酸组8 只与其他每组1 0 只动物 连续观察伤后3d 死亡率。 1 2N M R 检测即1 日本J E O L 公司J N M ，G X 4 0 0 型超导傅立叶变换 核磁共振( N M R ) 波谱仪，磁场强度为9 。4T ，立式磁 体腔内径为4 0m i l l 0 1 9 FN M R 检测探头为改进的D o t y 公司双调谐2 匝表面线圈探头，观测频率3 7 6 1 M H z ，数据点为4k ，谱宽2 0k H z ，撩攒次数4 0 0 ，脉 冲宽度2 5 鼬，脉冲间隔l s 。傅里卧变换前加指数窗 函数和梯形窗溺数。1 9 FN
15、 M R 波谱从左至右峰为氘 我三氟乙酸( 1 0t t m o l L 懿D F B 标准) 、F 、H F ；3 1 P N M R 检测探头赢径为1 5n , l l l l 的铜漆包线绕成的2 匝表飚线圈探头，观测频率1 6 1 8 3M H z ，数据点为4 k ，港宽1 0k H z ，摆接次数2 0 0 ，脉冲宽度1 0t t s ，脉 冲间隔0 5s ，傅里叶变换前加指数窗函数和梯形窗 函数。3 1PN M R 波谱从左至右有四个峰，依次为 M D P A A 、P i ( 磷酸) 、P C r ( 磷酸飘酸) 、7 A T P 、黔A T P 、 p - A T P 、P P
16、 i ( 焦磷酸) 。 2 结果 2 1 一般情况 3d 内磷酸与黄磷组小鼠备死亡6 、7 只，死亡率 锡与为，死亡砖阕分别为伤后( 3 5 74 - 9 。8 ) h 岛 ( 3 7 9 - t - 8 6 ) h ，显著高于烫伤鼠的3 0 ( 3 只死亡) 死亡时间为伤后( 4 0 6 9 6 ) h ，氢氟酸烧伤鼠死亡8 必，死亡率1 0 0 ，死亡时阌隽伤后( 2 0 。5 士7 。2 ) h 。 2 2 肝区活体磁共振波谱分析 水烫伤组伤后3 1PN M R 波谱与正常组对比无明 囊改变；磷酸及磷烧伤组痨震磷酸峰逐激增褰，5h 达高峰，P e r ，r - A T P ，舭A 1 1
17、 P ，p A T P 峰无明照变化( 网 1 。4 ) ；氢氟酸烧伤后肝脏氟化物水平迅速升高，5 m i n 鞠达高峰( 图5 ) 。 2 3 伤后血细胞与血浆拇FN M R 波谱 氢氟酸烧伤后，血浆1 9 FN M R 波谱F 的峰面积 显著高予红缨藏，秃H F 璋( 蠢6 ) 。 M D p A 3 02 0 1 0 0- 1 0- - 2 0 圈1 正常组肝脏嚣P N M R 渡谱 r i g I 舭PN M Rs p e c t r u m o ft h el i v e ro fan o r m a lm o u s e M D P A P P 蕊 2 01 00- 1 0- 2
18、0 鋈2 永黉褒瑟瑟获魏PN M R 渡落 F i g 2 舢PN M Rs p e c t r u mo ft h el i v e ri n & h o t - w a t e r - b u r n e d m o l l i l e 3 讨论 正常细胞存在磷酸逆浓度差转运机制，细胞内 磷酸承平高出细胞终( S t 浆) 5 0 倍；同位素示踪娩 示，磷烧伤后，细胞内外磷酸浓度比例将增高至酗 万方数据 中国比较医学杂志2 8 年1 2 月第1 8 卷第1 2 期C h i nJC o m pM e d ，D e c e m b e r2 0 0 8 ，V 0 1 墙N o 1 2 1 9
19、 P P M 2 0l O0- 1 0- 2 0 图3 磷酸烫伤后3 1 PN M R 波谱 F i g 3 ”PN M Rs p e c t r u mo ft h el i v e ri na P B s - t r e a t e dm o u s e P P M 2 01 00- 1 0- 2 0 图4 磷烧伤后”PN M R 波谱 r i g 4 3 1P N M B s p e c t r u mo ft h el i v e ri naP B t r e a t e dm o t l s e 倍；磷烧伤动物血磷酸2 7 8m m o l L 。按此计算，磷烧 伤细胞内磷酸浓度将达
20、0 1 8m o l l 。与此相反，氢氟 酸烧伤后细胞内F 浓度远较细胞外为低近十倍，以 氢氟酸烧伤动物血浆F 浓度在1 1 5X1 0 3 m o l L 计 算，氢氟酸烧伤后细胞内F 在1 1 5 1 0 m o l L 。 磷酸及F 在体内通常与阳离子结合为不溶性 盐，血中磷酸主要以H P o ：一形式存在，其次为 D F B 。 F 一 3 0 m i n 一 2 0 m i n l O m i I l 5m i n 1 0 05 00- 5 0一1 0 0一1 5 0 图5 氢氟酸烧伤肝脏”FN M R 谱 F j g 5 ”FN M Ro ft h el i v e ri nH
21、F D F B F - Bo l l dc e l l P l a s m 1 0 05 00- 5 0 - 1 0 0- 1 5 0 图6 氢氟酸烧伤血细胞，血浆”FN M R 谱 F i g 6 ”FN M Ro fb l o o dc e l l sa n dp l a s m ai nH F H 2 P O l 一，P q 一以及焦磷酸盐等，由于难溶电解质在 水中离解后离子乘积为一常数n 】。 A n B m h A m + + m B n K s p = A m + n B n m A m4 - = ( K s p B n 一 m ) I n 查表得： K s p ( C a H P
22、 0 4 ) 血细胞= C a H P 0 4 = 1 1 0 7 K s p ( C a 3 ( P O , ) 2 ) 细囊= C a + + 3 P O , 2 = 2 0 1 0 一嚣 表1 烧伤后的血浆及细胞内游离钙浓度( m o l L ) T a b 1T h el e v e l so fi n t r a - a n de x t r a - c e l l u l a r ( p l a s m a ) f r e ec a l c i u mi o na n dn e g a t i v ei o n s ( m o l L ) 注：# 为理论计算数据；其余烧伤组、磷烧伤
23、、氢氟酸组数据为作者报道的结果【l - 3 j ，其实验相关条件与本次试验完全相同。 万方数据 2 0 中国比较医学杂志2 0 0 8 年1 2 月第1 8 卷第1 2 期C h i nJC o m pM e d ，D e c e m b e r2 0 0 8 ，V 0 1 1 8 N o 1 2 K s p ( C a F 2 ) 血细- = C a + + J F 一 2 = 2 7 1 0 一 将计算及测定的细胞内外磷酸与F 浓度代人 公式，则根据烧伤后血浆细胞内外磷酸根与F 浓度 计算的细胞内外游离钙浓度表现出显著差异。 从表1 以往报道的资料显示，普通烧伤后血浆 游离钙无明显变化，而
24、细胞内游离钙显著增加，磷烧 伤后血奖与细胞游离钙均显著下降，氢氟酸烧伤血 浆游离钙降低而细胞游离钙显著增加。本文资料显 示，磷烧伤后肝脏区域( 代表细胞内磷酸) 升高远 较以往测定的血浆水平升高更为显著，与以往报道 磷烧伤后磷主要进入细胞内的结果相一致，而氢氟 酸烧伤后，血浆氟水平远高于细胞内，假设钙磷、钙 氟分别以C a H P O , ，C a 3 ( P 0 4 ) ：及C a F 2 的形式发生离 子间相互作用，根据血浆磷酸根及F 浓度计算的磷 与氢氟酸烧伤后理论血浆钙浓度分别为3 5 9 1 0 一、2 9 5 1 0 。7 与2 0 4 1 0 一，均接近或显著低 于正常血游离钙1
25、 2 5 1 0 。3 水平，也就是说，在理 论上，磷和氢氟酸烧伤后，血浆游离钙有降低趋势， 这与以往实际测定结果相一致。根据细胞内磷酸根 及F 理论浓度，计算的磷烧伤后理论细胞钙浓度分 别为5 5 5 1 0 、0 8 5 1 0 。9 均接近或显著低于 正常细胞游离钙2 8 5 1 0 。7 水平，而氢氟酸烧伤后 理论细胞钙浓度为2 0 4 1 0 一，高出正常细胞游离 钙近1 0 一，也就是说，在理论上，磷烧伤后细胞游离 钙有降低趋势，而氢氟酸烧伤对细胞钙难以产生 影响。 由于细胞内外游离钙相差10 0 0 倍，细胞损伤 及应激改变即可导致细胞内游离钙显著增高，因此， 普通烧伤和化学烧伤
26、后细胞游离钙普遍存在显著升 高的趋势。然而，由于磷烧伤后细胞内磷酸的限制 作用，导致伤后细胞内游离钙显著降低。 由于机体强大的自身调节能力，根据本文资料 进行的计算仅能预测其趋势，与实际测定数据存在 一定差距。此外，以往我们观察到，与氢氟酸烧伤后 血总钙与游离钙同步下降不同，磷烧伤后血总钙正 常，而游离钙显著降低，与本文观察到氢氟酸烧伤吸 收远较磷烧伤迅速，机体来不及代偿有关。磷酸作 为一种多质子酸，钙磷交互影响关系更为复杂，血钙 磷乘积2 5 。3 5m m o l L 即是多种因素综合结果，焦 磷酸盐可以阻止钙磷结合物的沉积，而多聚磷酸又 可以抑制焦磷酸盐沉积，可以解释磷烧伤后血总钙 与游
27、离钙降低不同步现象旧1 。 参考文献： 1 阮仕荣，胡秀莲，胡安军。等磷与氢氟酸烧伤对细胞内外 游离钙的影响 J 华北国防医药，2 0 0 5 ，t 7 ( 4 ) ：2 7 6 2 7 8 2 阮仕荣，胡秀莲，吕振海，等不溶性钙盐离子积在磷及氢 氟酸烧伤中毒的救治中的参考意义 J 中国比较医学杂志， 2 0 0 8 ，8 ( 1 ) ：4 6 4 8 3 阮仕荣。李达。胡安军，等钙剂防治磷烧伤中毒机理研究 J 解放军医学杂志，1 9 9 7 ，2 2 ( 6 ) ：4 5 0 4 5 2 4 】胡安军磷烧伤中毒的防治研究进展 J 解放军医学杂志， 1 9 9 7 ，2 2 ( 增) ：1 2
28、 1 1 2 3 5 雷芝瑞，胡安军，刘新民，等治愈氢氟酸烧伤合并吸人性 损伤中毒1 例 J 解放军医学杂志，1 9 9 7 ，2 2 ( 6 ) ：4 0 5 6 李桦，颜贤忠，阮金秀。等1 9 F 体内核磁共振技术观测5 - 氟 尿嘧啶在小鼠肝脏中的代谢 J 中国药理学与毒理学杂志。 1 9 9 7 ，1 1 ( 4 ) ：2 8 1 2 8 5 7 颜贤忠，李桦，冯锐，等活体动物代谢过程的3 1 PN M R 研 究：方法与初步结果 J 】波谱学杂志，1 9 9 4 ，1 l ( 3 ) 9 2 5 7 2 6 4 8 C i n iR ，C h i n d a m oD ，C e l e n a c c i oM ，e la 1 D i s s o l u t i o no fc a l c i u m p y r o p h c 8 p h e l ec r y s t a l sb yp o l y p h o s p h a t e s ：i nv i t r oa n d “v i v as t u d y J A n nR h e u mD i s ，2 0 0 1 ，6 0 ( 1 0 ) ：9 6 2 9 6 7 修回日期 2 0 0 8 1 0 - 1 0 万方数据