質譜在急救門診的應用:快速確定服農藥自殺病人的農藥服用類別

質譜在急救門診的應用:快速確定服農藥自殺病人的農藥服用類別

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在全世界自殺的人中,有1/3的人是服用農藥自殺。在急救門診中,如何快速確定病人所服用的農藥類別是一個非常頭痛的問題。因為病人家屬可能忘記將農藥藥瓶一起帶來醫院,或者是發生一些其他意外的情況,導致根本無法確定農藥的種類。在爭分奪秒的搶救中,這些信息卻往往非常重要。比如,最常用的有機磷農藥,是膽鹼酯酶的抑製劑,使膽鹼酯酶失去催化乙醯膽鹼水解作用,乙醯膽鹼是最重要的神經遞質,積聚的乙醯膽鹼對副交感神經產生持續興奮作用,有心臟抑制,瞳孔收縮的表現。積累的乙醯膽鹼也對中樞神經系統也有干擾作用。大家經常聽說的敵敵畏就是一種有機磷農藥。

傳統的鑒定農藥的方法是採集病人的血液,通過液相色譜質譜聯用技術,或者是氣相色譜質譜聯用技術,對血液中的農藥進行分析比對。然而,這個時候,農藥往往已經進入血液循環,而且以上兩種方法的檢測時間,通常需要1-2個小時,這對搶救來說是無法想像的。國立中山大學和高雄醫學院報道了一種用熱解析電噴霧電離的辦法,對農藥中毒病人的唾液進行快速採集並且鑒定。整個過程僅需要1分鐘。為搶救積累了寶貴的時間。

(引自 J. Mass Spectrom. 2016, 51, 97–104)

整個流程如下:先用棉簽採集中毒病人的唾液,用甲醇提取之後,再用特製的金屬環進行採樣吸附,插入質譜,熱解析電噴霧技術離子化樣品,得到分析結果。

作為例子,作者分析了五種常見的農藥,他們的結構分別是:

引自(J. Mass Spectrom. 2016, 51, 97–104)

從左到右分別是:甲胺磷(多滅靈),氨基甲酸酯(滅多威),大名鼎鼎的百草枯

樂果,毒死蜱,三苯基磷。

在作者優化的條件下,可以成功鑒定這五種農藥,且檢測限在1-10 ppb之間。並且有非常低的假陽性或者假陰性結果。而且這個方法,可以對農藥的濃度進行定量, 對搶救提供了更好的指導作用。

非常看好這項技術將來能用於各個醫院的急救科。

在此強調一下,相比其他農藥,百草枯的毒性被忽視了。而實際上,服用大量百草枯後自殺的病人基本上沒有成功存活的例子。病人最後在十幾天中呼吸困難,然後因為肺部衰竭而死。百草枯現場急救的方法是服用大量的泥土,泥土中的金屬離子可以鈍化百草枯。有機磷中毒病人的搶救,洗胃,阿托品和解磷定的使用,是最關鍵的。

這篇文章的主要參考文獻:

J. Mass Spectrom. 2016, 51, 97–104

Rapid identification of pesticides in human oral fluid for emergency management by thermal desorption electrospray ionization/mass spectrometry

這周開始,知乎專欄的將採用質譜基本原理/質譜應用交替更新的模式。所以下周的更新內容將是質譜的基本原理。預計更新內容是離子源(1)

謝謝大家的繼續關注。


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