氰化物中毒(cyanide poisoning),是指误食或因工业事故摄入氰化物导致的中毒。凡化学结构中含有氰基团(-CN)的化合物均属于氰化合物,多具较强毒性。氰化物可分无机氰化物和有机氰化物两大类。常见的无机氰化物如氢氰酸、氰化钾、氰化钠等;其有机化合物统称为腈类,如丙烯腈、乙腈、丙腈等。[2]
自杀或他杀是氰化物中毒死亡的常见原因。[8]氰化物在工业上应用甚广,可因操作不慎、防护不当引起中毒;[2]也可因进食含氰苷的植物(如苦杏仁、桃仁、枇杷仁、木薯等)引起中毒;[8]火灾中某些物质燃烧亦可产生氰化物。该病好发于经常接触以氰化物为原料的化工行业从业者及消防员等。[4]氰化物可通过消化道、呼吸道和皮肤吸收。当口服大量(50~200mg)或吸入高浓度(250~300mg/m3)氰化物时,可在4~6秒内突然昏倒、呼吸困难、强直性痉挛,经2~3分钟后呼吸心跳停止,呈“闪电式”死亡。氢氰酸的口服最小致死量为0.7mg/kg;在空气中的浓度达0.2~0.5mg/L时,即可致人死亡。氰化钠与氰化钾的口服致死量为1~2mg/kg。致死血浓度为1mg/100mL。口服苦杏仁40~60粒,小儿口服10~20粒即可引起中毒或死亡。[2]该病可根据氰化物接触史、典型临床表现及实验室检查明确诊断。[5]
氰化物中毒的治疗原则是立即脱离中毒环境,吸氧,尽早应用解毒药,对症支持。特效解毒药是高铁血红蛋白形成剂(亚硝酸钠、亚硝酸异戊酯、亚甲蓝等)与供硫剂(硫代硫酸钠)。[3]该病若抢救及时或轻度中毒者,症状可在几小时至2~3天缓解好转。重者治愈后可出现神经衰弱综合征等后遗症。[2]
定义
无机氰化物
简单的氰化物:如氰化氢(HCN)、氰化钠(NaCN)、氰化钾(KCN)、氰气[(CN)2]及卤代氰化物(氯化氰、溴化氰)等。该类化合物在体内很容易解离出氰基,多为高毒物质。卤代氰化物因能解离出卤离子,故经呼吸道吸入时还会产生强烈的呼吸道刺激作用。氢氰酸是氰化氢水溶液,具有苦杏仁特殊气味的无色透明液体。氰化钠和氰化钾均为白色易潮解的晶体,俗称山奈。能迅速溶于水,微溶于乙醇。遇酸立即分解,释放出氰化氢气体。[2]复杂的氰化物:如铁氰化钾[K3Fe(CN)6]、亚铁氰化钾[K4Fe(CN)6]、亚硝基铁氰化钠[Na2Fe(NO)(CN)5]、硫氰酸钠(NaSCN)等,因在体内不易解离出氰基,故毒性均较低,在加热后或与酸作用时产生氰化氢而毒性增高。[2]
有机氰化物
植物性含氰苷
许多植物中含有氰苷,含量较高的有杏、李、桃、苹果、枇杷、樱桃等的果仁和木薯、酸竹笋、高粱的嫩叶等,其毒性大小取决于氰苷含量及植物中催化氰苷水解酶的活力。氰苷在胃内酸性条件下,在其本身的水解酶(如苦杏仁酶)作用下释放出氢氰酸而引起中毒。氰苷也可在十二指肠的碱性环境中发生水解作用引起中毒。[2]
自杀他杀
自杀或他杀是氰化物中毒死亡的常见原因。有少数利用氰化物通过胃肠外途径(肌肉注射、静脉注射等)投毒的,应引起注意和警惕。[8]
工业事故中毒
氰化物是一种常用的工业化工原料,广泛应用于化工合成、电镀、贵金属冶炼萃取、制药、印刷等行业和军事工业。[4]相关行业从业者可因操作不慎、防护不当引起中毒,尤其在个体经营的小厂矿中多见;也有因工业废水外溢、装运氰化钠的储液罐车导致氰化物污染环境,造成严重生态灾难的案例。[2]
食用含氰苷食物
人们常以苦杏仁做菜肴,若处理不当即可引起中毒;也有儿童误食苦杏仁中毒的病例。偶有服用苦杏仁浸泡液自杀死亡者。[2]
火灾
流行病学
该病好发于经常接触以氰化物为原料的化工行业从业者[2]及消防员等。[4]
中毒机制
氰化物可通过消化道、呼吸道和皮肤吸收。其毒性作用取决于在体内释放氰离子的速度和数量。[8]职业性氰化物中毒通常是通过呼吸道吸入和皮肤吸入引起,生活性中毒以口服为主。氰化物进入体内后释放出CN—,CN⁻与呼吸链的终端酶(细胞色素氧化酶aa3)中的Fe³⁺结合,使酶丧失活性,导致细胞内呼吸中断,阻断电子传递和氧化磷酸化,抑制三磷腺苷的合成,阻断了细胞内氧的利用,机体缺氧从而产生中毒效应;虽然线粒体的氧供应充足,但由于氧的摄取和利用障碍,使需氧代谢紊乱,无氧代谢增强,糖酵解发生,最终使乳酸生成增多,导致代谢性酸中毒。除此之外,CN—还可使含有巯基或硫的酶失活,而使其毒性增强。机体内中枢神经系统和心血管系统耗氧量最大,对缺氧最敏感,反应也最热烈,因此,氰化物中毒表现为以中枢神经系统和心血管系统为主的多系统中毒症状。[4]中枢性呼吸衰竭是氰化物中毒最常见的致死原因。[8]此外,小剂量氰化物中毒时,可因对颈动脉体及主动脉体化学感受器的毒性作用而产生氧张力降低样反应;较大剂量氰化物中毒尚可直接引起肺动脉及冠状动脉收缩,造成心力衰竭、休克、肺水肿。氰化物的碱基还对消化道、阴道黏膜有腐蚀作用。[2]
氢氰酸的口服最小致死量为0.7mg/kg;在空气中的浓度达0.2~0.5mg/L时,即可致人死亡。氰化钠与氰化钾的口服致死量为1~2mg/kg。致死血浓度为1mg/100mL。口服苦杏仁40~60粒,小儿口服10~20粒即可引起中毒或死亡。苦杏仁炒熟后,毒性大减。甜杏仁毒性较小,为苦杏仁毒性的1/30~1/20。[2]
急性中毒
大部分氰化物为剧毒物质,其中毒症状依其种类、中毒途径和毒物量不同而异,且毒性作用强度与摄入量呈显著正相关。当口服大量(50~200mg)或吸入高浓度(250~300mg/m3)氰化物时,可在4~6秒内突然昏倒、呼吸困难、强直性痉挛,经2~3分钟后呼吸心跳停止,呈“闪电式”死亡。[2]
若较小剂量中毒,则病程较长,按临床中毒症状可分为以下四期:①前驱期(刺激期):吸入者有眼、咽喉及呼吸道黏膜刺激症状。口服者则口腔、咽喉有麻木和烧灼感、流涎、呕吐,还有头晕、头痛、耳鸣、乏力及大便紧迫感等。②呼吸困难期:前驱期后出现胸闷、心悸、呼吸困难、胸部紧迫感等症状。皮肤、黏膜呈鲜红色、血压升高、心率加快心律失常及传导阻滞、瞳孔先缩小后扩大,并有眼球突出及恐怖面容。神态由淡漠转入昏迷。③痉挛期:二便失禁、大汗淋漓体温下降,强直性惊厥为该期特征。④麻痹期:感觉和各种反射均消失,呼吸浅而慢,最终因呼吸麻痹死亡。四期经过10~30分钟,但各阶段有时极难明确划分。[2]
氰化物中毒死者,尸检时可见尸斑、肌肉及黏膜呈鲜红色,但死亡迅速者尸斑可呈紫红色,而口唇及肺仍呈鲜红色。一般窒息征象重,体腔内可有苦杏仁气味。口服氰化物中毒者,胃及十二指肠黏膜可有出血、糜烂及坏死似碱性的腐蚀痕。[8]
| 血氰化物浓度(mg/L) | 中毒表现 |
|---|---|
| 0.5 | 皮肤黏膜潮红、心动过速、头痛、头晕、神志清醒 |
| 1.0-2.5 | 严重头痛、呼吸急促、心动过速 |
| >2.5 | 反应消失、血压降低、皮肤黏膜青紫、心动过速、呼吸缓慢眼球突出、瞳孔放大、死亡 |
慢性中毒
体征
皮肤黏膜呈鲜红色,但口唇、指甲无发绀现象。[3]呼气和口腔中有苦杏仁气味。[3]
实验室检查
血气及酸碱分析:由于细胞内氧代谢被抑制,动脉中血氧不能被摄取利用,中毒早期同时进行动脉血气和静脉血气分析,显示静脉血动脉化,静脉血氧分压明显升高,引起动、静脉血氧分压差减小(正常情况下约为50mmHg),动、静脉血氧浓度差缩小(<4%)。该指标可敏感的反映出氰化物中毒的早期特征。可选取肱动脉或股动脉或桡动脉等作为采血点,一般多选择肱动脉和桡动脉。在摸到明显搏动处,按常规消毒,左手固定搏动处,右手持注射器,针头成60°角刺入,血液将自动进入注射器内。采用血气分析仪测定。[4]血乳酸检查:氰化物中毒导致细胞内氧代谢被抑制,糖酵解为主要能量来源,乳酸大量产生,导致代谢性酸中毒。乳酸性酸中毒程度与氰化物中毒程度呈正相关,可作为判定氰化物中毒程度的指标。表现为血pH值下降,血浆乳酸浓度常急速、明显升高。血浆乳酸正常参考区间为0.44~1.78mmol/L,大于4mmol/L时,可诊断为乳酸性酸中毒。血乳酸测定方法有利用血气仪器的酶电极法,也有分光光度法和比色法,应根据方法不同采集相应的抗凝全血、血清或血浆。[4]尿中硫氰酸盐检测:由于氰离子在体内大部分转化成硫氰酸盐,随尿排出。尿中硫氰酸盐检测可作为接触氰化物的生物监测指标。尿中硫氰酸盐的测定有分光光度法和气相色谱法。吡啶-巴比妥酸法是中国分析废水中氰化物的统一方法,经试验该方法也适合尿中硫氰酸盐的测定。吸烟是尿中硫氰酸盐浓度的主要影响因素。不吸烟者的尿中硫氰酸盐浓度的正常参考值:<4.5mg/L;吸烟者的尿中硫氰酸盐正常参考值:<6.25mg/L。[4]氰离子定性、定量检测:有条件者可进行生物检材中(血液、胃液等)氰离子定性、定量检测。正常全血氰离子浓度小于200μg/L,宜在中毒后8h内检测。[5]
诊断原则
根据短时间内接触较大量氰化物的职业史,以中枢神经系统损害为主的临床表现,结合现场职业卫生学调查和实验室检测指标,综合分析,并排除其他病因所致类似疾病,方可诊断。[5]
分级标准
接触反应:短时间内接触氰化物后,出现轻度头晕、头痛、胸闷、气短、心悸,可伴有眼刺痛、流泪、咽干等眼和上呼吸道刺激症状。接触反应为一过性反应,一般在脱离接触后 24h 内恢复,不诊断为“中毒”。对出现接触反应者应严密观察 24h,以便对病情变化及时处理。[5]
轻度中毒:明显头痛、胸闷、心悸、恶心、呕吐、乏力、手足麻木,尿中硫氰酸盐浓度往往增高,并出现下列情况之一者:①轻、中度意识障碍;②呼吸困难;③动-静脉血氧浓度差<4%和(或)动-静脉血氧分压差明显减小;④血浆乳酸浓度>4mmol/L。[5]重度中毒:出现下列情况之一者:①重度意识障碍;②癫痫大发作样抽搐;③肺水肿;④猝死。[5]
鉴别诊断
急性一氧化碳中毒:有一氧化碳吸入史,血液碳氧血红蛋白阳性,尿中硫氰酸盐含量不增高。[3]急性有机磷农药中毒:有机磷农药接触史或口服史,呼出气及口腔中有大蒜样臭味,瞳孔缩小,肌肉纤维震颤,血胆碱酯酶活力降低。[3]
治疗
氰化物中毒的治疗原则是立即脱离中毒环境,吸氧,尽早应用解毒药,对症支持。[3]
现场急救
就地抢救,应争分夺秒,呼吸中毒者,迅速将其移至空气新鲜处,接触中毒者脱掉污染的衣服,尽快转入医院治疗。呼吸停止者尽快人工呼吸或机械通气,心跳停止者立即胸外心脏按压。[3]
尽快吸氧
可缓解机体缺氧,赢得抢救时间。[3]
特效解毒药的使用
氰离子在体内易与三价铁结合,在硫氰酸酶参与下再同硫结合成毒性很低的硫氰酸盐从尿排出,特效解毒药是高铁血红蛋白形成剂(亚硝酸钠,亚硝酸异戊酯、亚甲蓝等)与供硫剂(以硫代硫酸钠为代表)。临床上公认较好的疗法是亚硝酸钠与硫代硫酸钠联合疗法。两者所产生的作用为协同作用,而非简单的相加作用。临床常用的联合疗法如下:[3]
立即将亚硝酸异戊酯1~3安瓿裹在手帕中折断,即吸入15~30s,可在3~5min后重复1~2次用该药吸入,药效发挥快,在紧急情况下最为适宜,使体内迅速产生高铁血红蛋白。用药时应频测患者血压,并密切注意其突然下降,血压过低立即停止吸入。[3]继用2%~3%亚硝酸钠水溶液10~15mL,加入50%葡萄糖溶液40mL中,缓慢静脉注射(小儿剂量按6~10mg/kg计算),于10min内注完,并频频测量血压,防其骤然下降。血压骤降时立即停止注射,并皮下注射0.1%肾上腺素1mL,必要时再注。[3]接着用原来注射针头静脉注射25%~50%硫代硫酸钠溶液20~50mL,于10min内注完。需要时1h后可重复注射半量或全量。亦可在第一次静脉注射后,用硫代硫酸钠溶液10g,溶于5%葡萄糖1000mL,静脉滴注(成人量)。[3]如无亚硝酸钠溶液,可用亚甲蓝代替。亚甲蓝剂量为每次5~10mg/kg。常用方法为1%亚甲蓝溶液25~50mL,可混合于葡萄糖溶液中,静脉注射。亚甲蓝宜与硫代硫酸钠交替注射。亚甲蓝注射在普通病例1次便可,在重症或极重病例可于1/2~1h后再注射1次。亚甲蓝治疗机制与亚硝酸相同,但疗效较差,因能够产生高铁血红蛋白的最好药物是亚硝酸钠,其效率约为亚甲蓝的7倍。但须注意,如高铁血红蛋白形成过多,可致症状加重,甚至引起死亡。因此须密切注意病情变化,如应用亚甲蓝后病情迅速改善,再用后反而发生意识障碍者,则不要盲目加用亚甲蓝。患者经上述治疗后,继续密切观察1~2d,必要时还须适当延长观察时间;如症状再出现,可再行上述治疗,药量可各减半,直至病情康复。[3]
其他解毒剂
有机钴化合物:如依地酸二钴、组氨酸钴,谷氨酸钴等,也是氰的解毒剂,可迅速与游离的氰离子结合,而且对氰根的亲和力大于细胞色素氧化酶对氰根的亲和力,其中不良反应较小的依地酸二钴已经用于临床,临床报道效果好,认为可作为化物中毒的首选药物。用法:1.5%依地酸二钴10~20mL(每千克体重2.5~5mg)溶于50%葡萄糖40~60mL中,缓慢静脉注射。为了增强疗效,可再继之以25%硫代硫酸钠25~50mL静脉注射。[3]新型高铁血红蛋白生成剂:系由中国军事医学科学院研制并生产的抗氰新药,有针剂和口服剂两种剂型,针剂是4-二甲基氨基苯酚(4-DMAP),该药供急救时肌内注射用。[3]
洗胃
口服中毒者在应用解毒剂同时,以1:(1000~5000)高锰酸钾液或5%硫代硫酸钠或3%过氧化氢洗胃。口服牛奶、鸡蛋清、豆浆,并服硫酸亚铁,每15分钟1汤匙,可使氰化物生成无毒的亚氰化物而减缓吸收和减低毒性。[3]
对症治疗
据具体表现可给予人工呼吸、呼吸兴奋剂、强心剂及升压药物治疗。①重症患者可给予地塞米松10~20mg静脉注射以提高机体应激能力。②细胞色素C,每次15~30mg,肌内注射或静脉滴注,每日3~4次,或以胞二磷胆碱、三磷酸腺苷等静脉滴注,以改善脑细胞代谢。③皮肤灼伤处先用高锰酸钾溶液冲洗,再用硫化铵溶液洗涤。[3]
预防
严格遵守毒物管理制度,严防氰化钾、氰化钠流入社会。[9]严禁用氰化物毒物猎杀兽、畜,并把毒杀物当作食材进行加工出售。[9]严禁食用毒死或死因不明的兽、畜、禽类。[9]发生氰化物食物中毒后,应对中毒场所进行彻底清查并对中毒场所和可能被污染的工用具、容器、设备进行除毒、清洗,对引起中毒的食品和病人呕吐物进行毒物除毒处理后予以销毁(深埋或焚烧)。[9]
预后
若抢救及时或轻度中毒者,症状可在几小时至2~3天缓解好转。重者治愈后可出现神经衰弱综合征等后遗症。[2]
历史
氰化物的发现要追溯到18世纪初,有人发现可以从染料“普鲁士蓝”中提取出两种物质,其中一种物质是铁,另一种物质一直到了18世纪末才被瑞典科学家卡尔·舍勒分离出来。舍勒从燃料“普鲁士蓝”中分离提纯出一种有些许苦杏仁味的物质,他用舌头去尝了一下,味道激辣,这就是剧毒的氢氰酸。由于物质是从普鲁士蓝中提取出来的,舍勒将它命名为蓝酸,但当时更多人叫它普鲁士酸。氰化物是毒药,二战期间,德国就用氰化物屠杀数万犹太人,美国的一些州曾使用过氰化物来执行死刑。[10]
研究进展
抗氰药物的研发一直是应对职业中毒、火灾以及化学恐怖事件的研究重点,现有研究发现传统的抗氰药物(亚硝酸钠与硫代硫酸钠联合使用)易加重机体进一步缺氧,且硫代硫酸钠供硫效率较低;而新一代抗氰试剂盒(Cyanokit)的活性成分羟钴胺素则需在氰化物中毒后及时静脉注射,技术要求较高,现阶段尚缺乏可用于大规模人群救治的理想的抗氰药物。有研究发现二甲基三硫(DMTS)有望成为新一代氰化物解毒剂,其广泛存在于天然植物中,作为有机硫供体对氰化物有着明显的解毒效果,特别是大规模伤亡救治中,肌肉注射DMTS相比当前使用的需静脉注射的氰化物解毒剂具有作用迅速且更易给药的优势,因而可能成为新一代氰化物解毒剂。鉴于DMTS可能存在的药物不良反应,其剂型的改进以及临床应用的安全性有待进一步研究。[11]
参考资料 11
- 参考 1
- 参考 2
- 参考 3
- 参考 4
- 职业性急性氰化物中毒诊断标准 — 中国疾病预防控制中心
- T65.0 — icd10
- NE61 — ICD-11
- 参考 8
- 参考 9
- 参考 10
- 参考 11