采用“多器官-在线微透析-LC/MS/MS”技术的百草枯大鼠器官毒代动力学模型和毒性关系研究

It is the high incidence in China with mortality rate of oral paraquat poisoning more than 90%. Poisoning signs involve multiple organ system. There is no antidote till now. The accurate evaluation of the prognosis of patients with paraquat poisoning can’t be achieved through measuring dose of poison, time of poisoning and concentration of paraquat in blood. The clinical examinations can’t also used for forecasting the prognosis of patients with paraquat poisoning and survival rate. It is the imperious demands of poisoning rescue of paraquat in emergency medicine by research of toxicity and toxicokinetics. Hypothesis formulation is now put forward to research the rule of physiological toxicokinetics of paraquant systematically through multi-organ online-microdialysis LC/MS/MS technique. The investigation of toxicokinetic process in vivo, toxicokinetics parameters and eliminate dynamic model will be carried out through setting up multi-dose single-pass paraquant poisoning model and applying “lung- liver - kidney -blood” four points microdialysis sync sampling technique combined with LC/MS/MS technique. It is aimed to establish the way of the weight index of four-organs and the evaluation of integrated effects of survival probability. The research will finally provide the method of investigation and evaluation for study of preclinical toxicology of paraquat antidote. Meanwhile, it also provides evidence for medical evaluation and diagnosis during emergency treatment.

百草枯中毒在我国发生率高，口服死亡率高达90%以上，中毒征象波及多器官系统，无有效解毒药。通过服毒量、中毒时间、血液百草枯浓度、临床检查等不能准确评估急性百草枯中毒患者的预后和生存率。开展百草枯毒理学和毒代动力学研究是急诊医学百草枯中毒解救的迫切需求。课题组提出采用“多器官-在线微透析-LC/MS/MS”技术系统地研究百草枯大鼠器官毒代动力学规律和毒性关系。建立多剂量百草枯中毒模型，创建“肺-肝-肾-血液”四联微透析同步取样技术，联合高效液相串联质谱，能够准确考察百草枯中毒后靶器官毒代动力学过程，明确靶器官百草枯毒代动力学参数和消除动力学模型。通过直接确证动物器官的实际暴露水平与染毒变量的关系，建立四器官权重的百草枯中毒严重指数和生存概率综合效应评价方法。研究最终可为临床百草枯急救中的医学评价和诊断提供实验依据和实验方法，也可为百草枯解毒药的临床前毒理和药效研究提供研究方法和评价方法。

百草枯中毒在我国发生率高，口服死亡率高达90%以上，中毒征象波及多器官系统，无有效解毒药。通过服毒量、中毒时间、血液百草枯浓度、临床检查等不能准确评估急性百草枯中毒患者的预后和生存率。开展百草枯毒理学和毒代动力学研究是急诊医学百草枯中毒解救的迫切需求。课题组提出采用“多器官-在线微透析-LC/MS/MS”技术系统地研究百草枯大鼠器官毒代动力学规律和毒性关系。.本课题建立了并优化测定血浆和各组织中百草枯的“微透析-LC/MS/MS”方法，并进行了全面的方法学验证。经验证的百草枯的线性定量范围为1.00 ng/mL-100.0 ng/mL，方法验证结果证明了本方法对于测定人血浆和组织中百草枯浓度的可靠性。.进行不同剂量组大鼠给予百草枯后，采用微透析取血及组织，进行毒性观察、样本测试及毒代动力学研究。毒代参数结果显示，Tmax较小，给予百草枯吸收迅速；Cmax、AUC均较大，表明百草枯吸收程度较高，且随着剂量增长非线性增加；百草枯吸收速度和程度上呈现极大的个体间差异。百草枯Vz/F极大，表明百草枯蓄积分布于靶器官；CL/F和t½稍大，且随剂量呈增大趋势，表明百草枯排出体外速度适中，呈非线性消除特征。毒性观察结果显示，随着百草枯剂量增加呈现体重降低、死亡率增大的趋势，但与剂量并不完全一致。72 h总死亡率为64.29%，比报道的毒性略强。毒性分析表明：大鼠生存时间长短与中毒严重指数SIPP不相关，与以Cmax和Tmax计算生存概率相关。.根据毒代研究结果，结合临床百草枯救治经验，百草枯体内毒代过程呈现极大的个体差异，应针对每个病例，个性化精准诊断和救治。百草枯临床中毒后第一时间催吐可能能有效降低体内吸收总量，极利于愈后和生存率。百草枯血浆浓度仅能间接反映百草枯体内情况，并不能代表受损伤器官毒物水平，临床中应重点关注各靶器官的损伤和衰竭情况，及时干预和救治。