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解毒药二巯丁二酸(钠)的创制

来源:上海药物研究所      2021-03-29
导读:解放前,在我国南方,广泛流行血吸虫病。这“瘟神”夺走了无数人的生命。千村霹雳人遗矢,万户萧疏鬼唱歌。新中国成立不久,掀起治疗血吸虫病高潮。治疗用药锑剂(主要是吐酒石)毒性大,时有锑中毒,患者危及生命,急需特效抢救药物。在农业生产中,农药中毒常有发生。在工矿,不少劳动者患有职业病,尤以铅、汞、砷等中毒为多见。在神经系统疾病中,肝豆状核变性是一种遗传性的铜代谢障碍病,需终身服用促排药。为此,寻找研制新的解毒促排特效药,成为当务之急。

二巯丁二钠

1954年,我们开始寻找解毒促排特效药的研究工作。分析了当时国内外有关解毒药的大量资料,初步提出八种不同类型的化合物。经详细分析比较,认为二巯基类比较理想,它有两个活泼的羟基,与晋书离子有较强亲和力,会形成无毒性的小分子螯合物,从尿中排出;也会使结合在体内某些酶或蛋白质分子中的金属脱开,从而会起到解毒促排的作用。我们以它为主攻目标,开展系统深入的研究。

通过大量动物实验,证明二巯丁二钠解锑毒效能最强。可使锑的中毒剂量提高16倍。明显促使锑中毒兔的肝功能恢复,降解锑在组织内的含量,增加锑在尿中排出。狗静脉注射致死量的锑剂后,中毒反映明显,心电图改变。在半小时内注入二巯丁二钠,中毒反映和心电图改变得以缓解,中毒狗全部存活。说明二巯丁二钠对锑剂致心脏急性中毒有显著的解毒作用。兔静脉注入锑剂,能使神经兴奋冲动总和能力明显降低,若注入二巯丁二钠,能解除抑制,使冲动总和能力恢复正常。

二巯丁二钠对铅、汞、砷中毒,也有明显解毒作用。铅中毒兔给予静脉或肌注二巯丁二钠,均能明显增加铅在尿中排出。心电图研究表明,静注二氯化汞后,产生心律紊乱,给予二巯丁二钠后,心律恢复正常。它对砷中毒的解毒作用强,可提高三氧化二砷半数致死量42倍。大鼠三氧化二砷中毒后,心电图出现心率加快。心律不齐,注射二巯丁二钠后得到改善,恢复正常。

二巯丁二钠对其它金属中毒的解毒作用亦显著。银、镉、钴、铜、镍和 的化合物中毒动物死亡数显著减少。对放射性金属钜、铈、和亚铊化合物的促排效果明显,为对照的8-23倍。动物组织内放射性强度降低,主要经尿排出。

综上所述,可见二巯丁二钠是一广谱金属中毒的解毒促排特效药。

用放射性同位素硫标记二巯丁二钠,研究它的代谢规律。血液中二巯丁二钠迅速下降,半小时后,血中浓度为注射1分钟的1/3。血浆和血细胞放射性强度比为6比1,表明大部分二巯丁二钠存留在血浆中,主要分布在肾脏中,大部分以原形从尿中排泄。

一个好药,不仅疗效高,还应毒性低,使用安全。为了对病人负责,研究者丁光生和梁猷毅先生在自己身上进行毒性观察。1958年4月26日,在上海中山医院内科医师监护下,给他们静脉注射二巯丁二钠,二人轮番多次用药,共分别注入4.5克、3克.无论在体格检查、血压、心电图、血、尿常规检查和主观感觉上,均未见明显变化。半小时内,约有40%巯基从尿中排泄。说明二巯丁二钠毒性低、安全,可用于临床。

1958年,二巯丁二钠开始用于锑中毒病人的治疗和抢救;1963年,用于治疗砷、铅、汞中毒病人;1964年用于肝豆状核病人促排铜治疗,均获得良好效果。

二巯丁二钠于1956年5月27日,首次在上海市生理科学会的学术会议上作论文报告。1057年3月,首次公开发表于《生理学报》。1964年5月11日,首次在印度尼西亚首都雅加达召开的国际职业病会议上论文报告,。1965年4月,通过鉴定。是我国首创的药物。1977年开始入载《中国药典》至今,作为国家基本药物。

二巯丁二酸(DMSA)

二巯丁二钠针剂对抢救、治疗金属中毒有特效。但它在空气中不稳定,不能制成口服剂型。口服制剂服用方便更加安全、经济。如既有针剂又有口服剂(片剂),则更能满足不同者治疗之需。

1976年,我们开始对口服DMSA的研究。实验证明,它毒性低,容易吸收,对多种金属化合物有明显解毒促排作用,其疗效不亚于注射二巯丁二钠。

小鼠和大鼠灌服DMSA 0.2g/kg/日,共4周,无明显胃肠道反应,体重增加,血细胞化验、血糖、心电图和肝、胃功能均无明显改变。

用14C标记在DMSA的羧基上,研究其在体内的规律。小鼠整体放射自显影定位表明,给予﹝14C﹞DMSA后1小时,在肝、胃和尿中放射性强度很高,肠内有大量未吸收药物,血骨和皮肤为中等,肺、心和肌肉较低。动物呼出二氧化碳中,亦含少量放射性,说明DMSA在同年部分已经代谢转变。

灌服DMSA以后,铅中毒动物体内脏器放射性铅的分解和尿中排泄均有改变。血铅明显下降,脏器铅含量有不同程度降低,骨和肾减少非常显著,尿路排除迅速,均为对照的10倍。表明服DMSA可促排体内积蓄的铅,降低脏器的铅含量,达到驱铅解毒目的。口服DMSA与注射二巯丁二钠的驱铅效果相似。

急性汞中毒动物,服DMSA,解毒作用明显。大多数细胞中放射性汞强度显著降低,其中肾脏汞强度只有对照组的十四分之一。DMSA的驱汞疗效不亚于注射二巯丁二钠。

大鼠多次注射硫酸铜后,血清铜含量维持在较高水平,肝和胃的增加显著,灌服DMSA后,尿铜排泄可增加9倍,DMSA亦能增加胆汁中铜的排泄,显著降低肝、肾中铜含量。铜中毒兔,灌服DMSA后,可促进尿铜排泄10倍。

为进一步阐明二巯丁二钠和DMSA对多种金属的解毒促排机制,用凝胺层析技术,证明血清铅、汞、镍和铜大部结合在高分子蛋白中,在肝和胃中,,这几种重金属主要形成2种蛋白螯合物。。二巯丁二钠和DMSA可减少金属于脏器组织中大分子蛋白的结合,竞争性形成低毒可扩散的低分子金属螯合物,从尿中排出。其解毒促排作用,主要是改变金属的蛋白结合模式。

DMSA于1989年7月通过鉴定。

国际上已知的巯基金属解毒药,还有英国的二巯基丙醇和苏联的二巯基丙磺酸钠。三者从稳定性、吸收、毒性和排毒作用等相比,均以我国的DMSA为最佳。

几十年来,二巯丁二钠和DMSA被广泛应用,是抢救、治疗金属(如铅、汞、锑、砷等)和非金属(如“杀虫双”、“毒鼠强”和毒蘑菇)中毒的首选药物,挽救了无数人的生命,被誉为造福人类的现代“还魂丹“。20世纪60年代,京广铁路被水淹,数十名抢险民工误食被砒酸污染的食物,急性砷中毒,用二巯丁二钠抢救,全部获救。1992年6月18日,河南省高等财税专科学校的788名学生砒酸中毒,生命危在旦夕。急电上海求救,副市长谢丽娟亲自指挥,立即空运而去的;二巯丁二钠和DMSA往郑州,中毒学生全部转危为安。同年11月,四川温江县128名培训学员砷中毒,也是二巯丁二钠和DMSA使他们全部脱危。这样的事例很多,不再一一列举。

二巯丁二钠和DMSA不断被扩大应用,对非金属中毒亦有良效。浙江省用于抢救农药“杀虫双“中毒者。上海市和河南省有用于治疗食用毒蘑菇中毒肝昏迷患者。2001年2月,海南省有80多人”毒鼠强“中毒,从上海急调DMSA等解毒药物救援,全部获救。同年三月,新疆有119名师生”毒鼠强“中毒,也是上海空运二巯丁二钠和DMSA挽救中毒师生成功。

二巯丁二钠和DMSA已为国际公认并应用的解毒药。美国阿里桑那州大学的Aposhian教授予80年代著文,肯定了二巯丁二钠和DMSA是中国首先研究发明的新药。他访问我所时,肯定了我所作出的贡献。他在给中国科学院院长卢嘉锡的信中,盛赞我所对二巯丁二钠和DMSA的研究在国际上产生的积极影响,我所化学和药理学家经贸合作在螯合剂研究中的积极作用。1990年9月,美国加州大学职业卫生中心的Kosnett教授访问我所,赞扬DMSA的发明和应用的成功。殷切期望共同合作研究。1991年1月,美国食品和药品管理局(FDA)正式批准在美国生产Succimer(DMSA)并应用于儿童铅中毒口服治疗,是美国第一次仿制我国创制的药物。

对二巯丁二钠和DMSA的研制发明,先后获得了1990年中国科学院科技进步二等奖,1991年首届上海科学技术博览会金奖,台湾省发明家协会颁发的“金头脑奖“,国家科技进步二等奖等。它还被列入我国出版的《中国的世界纪录》科技卷中。我所数位主要研制者被列入多本国际出版的《世界名人录》中。


参考资料

[1] 解毒药二巯丁二酸(钠)的创制,https://www.cas.cn/kxcb/kpwz/201010/t20101022_2991464.shtml

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