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磷化氢(PH3)属高毒类，为无色气体，有腐鱼样臭味，常态PH3溶于水，微溶于乙醇、乙醚。易自燃，当空气中浓度达到2%～8%时，可发生爆炸。可产生PH3的物质有磷化铝(AlP)、磷化锌(Zn3P2)等，元素磷只在特定的还原条件下才会产生PH3。PH3主要经呼吸道进入人体造成呼吸系统为主的多脏器损伤;口服AlP、Zn3P2者在胃内遇酸生成PH3，胃肠道症状发生早而且重。国内这方面研究较少，现对其作一综述。 1 用途 AlP和Zn3P2与空气中的水蒸气反应释放出PH3，在储藏物害虫防治方面具有高毒力、低残留、无植物毒性、使用方便等特点，国内外专家一致认为在当今世界上还没有任何熏蒸剂能完全取代PH3［1］。考虑到粮食行业更广泛使用PH3，因此PH3职业危害人群较以往增多;使用Zn3P2与AlP熏蒸中草药、皮毛也可接触到较高浓度的PH3;乙炔气制造及矽铁运输因原料中磷化钙遇水或被空气潮解也会产生PH3;另外，非法制造冰毒的过程中也可以接触到PH3。 2 PH3的毒性作用机制 PH3在常态下为气体，本文通过大量的文献检索，未能查阅到关于其能否通过皮肤吸收的文献报道。机体通过其他途径摄入磷的化合物后很短时间内即出现全身毒性症状，表明PH3可迅速被人体吸收。急性PH3中毒主要有2种形式:PH3经呼吸道吸收入血后随血液循环到各器官、组织;或直接摄入Zn3P2与AlP等含磷的盐类，在胃内遇酸后释放PH3，再吸收进入血循环。 2．1 抑制细胞色素C氧化酶(Cytochrome C oxidase) 离体实验研究表明PH3能抑制细胞色素C氧化酶，阻断电子传递与抑制氧化磷酸化，从而造成细胞能量障碍、组织缺氧。但体内实验发现PH3在大鼠、人体内对该酶活力几乎没有或仅有部分抑制作用［2－3］;此外，PH3和金属磷化物中毒的特点与氰化物不同。因此，PH3不同于其他细胞色素C氧化酶抑制剂，如氰化物可强烈抑制体内的细胞色素C氧化酶活力。由此推测可能有其他机制共同参与PH3中毒。 2．2 自由基损伤机制 PH3在昆虫、哺乳动物细胞和人体内可诱导氧化应激反应。HSU等［4－5］给雄性Wistar大鼠腹腔注射PH34mg/kg，30min后，大鼠脑、肺脏、肝脏、肾脏和心脏组织中谷胱甘肽(GSH)、GSH过氧化物酶和过氧化氢酶水平下降，同时上述组织中脂质过氧化反应、超氧化物歧化酶(SOD)的水平显著增高;脑、心脏、肝脏、肾脏组织中DNA氧化损伤增加;进一步研究发现，在制备大鼠PH3中毒模型前，预先腹腔注射褪黑激素10mg/kg，除了心脏组织中SOD的活力异常外，上述变化显著减轻。这些研究结果表明:活性氧自由基参与了PH3的中毒机制;内源性GSH和抗氧化剂褪黑激素对PH3引起的氧化损伤起着至关重要的保护作用。 2．3 其他毒性机制 2．3．1 干扰线粒体形态 在研究线虫的耐药机制时发现，野生型线虫暴露于PH35h，可导致线粒体形态改变，氧化呼吸受到抑制，线粒体膜电位下降显著［3］。这一机制是否发生于哺乳动物或人类PH3中毒，尚需进一步研究。 2．3．2 抑制胆碱酯酶 PH3可抑制胆碱酯酶，引起血清胆碱酯酶活力降低［6］，其抑制程度与暴露的浓度和时间相关。ALEX等［1］分别于入医院后即刻、12和72h测定口服AlP中毒患者血清胆碱酯酶活力，结果显示仅有1例患者该酶活力接近正常参考值，其余患者该酶活力分别下降75%、甚至更多，其中7例该酶活力低于正常参考值的20%;但是于中毒后72h测定10例死亡患者大脑组织中(前额叶皮质)乙酰胆碱酯酶活力并没有降低。然而，有限的数据表明人类意外吸入PH3后，并没有导致红细胞内胆碱酯酶活力降低，尚无法确定是否与血液中PH3浓度降低过快有关［1］。 2．3．3 腐蚀性 磷化物有腐蚀特性。口服大量磷化物通常会有呕血表现。口服中毒者2周后胃镜检查已发现胃十二指肠炎和食管狭窄。同样，尸检中也发现了明确的食管炎和胃炎［7］。目前尚不清楚这种腐蚀特性是与磷化物还是与释放出的PH3气体有关。 3 PH3的毒代动力学 动物PH3的毒代动力学研究表明，PH3在体内存留时间不长，部分PH3气体以原形经呼吸道排出，其他部分则在体内结合为无机磷酸类化合物经尿排出，老鼠和豚鼠尿中主要的降解产物是次磷酸钠。经呼吸道接触PH3的动物脱离接触后12h，体内器官中已测不出PH3。金属磷化物经口进入人体内，测出PH3的时间与固体物质在消化道存留时间有关。离体实验研究发现，PH3可与游离人血红蛋白或红细胞内的血红蛋白作用生成可逆的高铁血红蛋白，质量浓度为1.90mg/m3时可出现Heinz小体［8］。 4 PH3中毒的临床特征 吸入中毒者早期症状以呼吸系统及神经系统为主，口服中毒者胃肠道症状出现早而且重。接触的浓度、持续时间决定损伤的程度，接触10mg/m36h可出现眩晕、头痛、恶心、呕吐，高于47mg/m3时将导致眩晕、头痛、恶心、呕吐、腹泻、步态蹒跚、上腹部及胸骨后疼痛、胸部压迫感、呼吸困难等症状［9］。 4．1 呼吸系统 中毒患者可出现咳嗽、气短、胸闷、发绀，严重者出现肺水肿。赵学斌［10］报道1名22岁男性未戴防毒设备在AlP生产车间工作了5min后出现乏力、胸闷、咯大量粉红色泡沫痰，患者氧分压(PO2)为45mmHg，血氧饱和度(SaO2)为80%。杨国菊等［11］报道3名工人因挖磷泥吸入PH3后，出现咳嗽、咯痰、胸闷、呼吸困难，体格检查见口唇、指端发绀，双肺闻及散在湿啰音，1例闻及大量哮鸣音，SaO2和PO2均下降，1例患者PO2仅为48.6mmHg，胸部CT示:双侧肺水肿，双侧少量胸腔积液。中毒发生后，职业卫生工作人员对工作场所有害气体进行测定，PH3气体质量浓度达20mg/m3。还可出现急性呼吸窘迫综合征(ARDS) 。 4．2 神经系统 中枢神经系统症状主要表现有头晕、头痛、乏力、失眠、精神不振、烦躁、复视、共济失调，严重者意识障碍、昏迷、抽搐等。在1起68例的PH3气体中毒事故中，头晕61例（89.71%)，头疼29例(42.65%)，视力模糊28例(41.18%)，四肢麻木14例(20.59%)，手颤6例(8.82%)［9］。王素菊［12］报道12名吸入PH3中毒患者全部出现头晕和轻度的头痛，有2例发生短暂(10～15min)意识障碍，有3例出现明显的四肢肌张力增高，以下肢较重，提示PH3为神经性毒剂。 4．3 心血管系统 早期出现低血压，甚至休克。其次是心肌收缩力的改变，其变化是可逆的。BAJAJ等［13］对3例PH3中毒患者进行核素心肌显像，发现3例患者均出现全心收缩功能障碍，中毒后24、72和120h测得其中1例患者的射血分数分别为22%、30%、62%。KALRA等［14］监测25例AlP中毒患者血流动力学情况，发现存在严重的低血压、心输出量降低、全身静脉压力升高、全身血管收缩不足。另外可出现心电图异常，主要表现为ST段改变和T波异常，几乎可以出现各种类型的心律失常和传导阻滞。 4．4 消化系统 特别是口服中毒者常出现恶心、呕吐，呕吐物有特殊电石气臭味，食欲不振、剑突下疼痛。少数病例可出现腹泻、胃肠出血、胃黏膜糜烂和十二指肠糜烂。DARBARIL等［15］报道2例口服AlP中毒者出现食管狭窄、食管气管瘘，后者在吞咽时可出现咳嗽，容易导致医生误诊。 4．5 其他 肾脏损害一般较轻，少数病人尿中检出红、白细胞，管型与蛋白，严重者出现肾功能衰竭。可出现电解质和代谢异常。 5 PH3中毒的病理改变 PH3中毒的病理变化为肺瘀血，肺毛细血管扩张充血，肺泡内大量粉红色液体渗出，呈弥漫性肺水肿改变，水肿液富含蛋白，局灶性肺出血; 心脏充血、水肿导致心肌纤维稀疏、断裂，心肌细胞空泡化、灶性坏死，中性粒细胞和嗜酸性粒细胞浸润;脑瘀血、水肿，可见灶性脑组织结构疏松，神经元变性坏死，出现噬神经元现象。口服中毒者胃壁黏膜充血肿胀糜烂，可见散在点状出血，十二指肠糜烂。肝脏瘀血，肝细胞脂肪变性;肾脏瘀血，肾脏近曲小管和远曲小管水样变性，间质炎细胞浸润［16］。 6 PH3中毒的治疗 急性PH3中毒目前无特效解毒药，以对症支持治疗为主。现场抢救时应立即使患者脱离现场至空气新鲜处;如系口服中毒者催吐后立即用1∶5000(V/V)高锰酸钾或质量分数为2%碳酸氢钠洗胃，并给予活性炭吸附，后用硫酸镁导泻。 6．1 综合治疗 尽早给予吸氧，保持呼吸道通畅，一旦并ARDS，应尽早行机械通气治疗，模式选择及参数设置注意个体化。早期、足量、短程应用肾上腺糖皮质激素可明显降低患者的应激反应，减轻肺水肿及脑水肿。合理使用抗生素预防和控制感染。纠正水、电解质和酸碱平衡，同时视病情给予镇静、解痉、脱水、利尿、营养心肌、护肝、促进脑细胞代谢等药物治疗。较重患者需进行心电监护及心肌酶谱测定，以便及时发现病情变化，及时处理。还可早期使用自由基清除剂，以消除代谢性酸中毒引起的自由基大量生成诱发的损伤效应［17］。 6．2 硫酸镁 关于硫酸镁治疗价值方面的研究较少，并且研究结果相冲突。有病例报道应用硫酸镁可以终止房颤(AF)、室上性心动过速(SVT)和室性心动过速(VT)的发作［18］。而也有报道，硫酸镁3g静脉注射超过30min，并没有消除频繁的心室异位搏动和二联律，虽然患者体内镁离子浓度恢复了正常［19］。SIWACH等［20］选择50例收缩压低于70mmHg的口服AlP中毒患者，给予高剂量的硫酸镁(静脉注射负荷剂量4g，1h后2g，以后每3h静脉注射1g，维持使用);对照组为50名未接受硫酸镁治疗的AlP中毒患者。结果显示硫酸镁治疗组21例存活，而对照组20例存活，提示补充镁离子没有取得良好的治疗效果。然而，CHUGH等［21］却得出了相反的结论。他们将105例AlP中毒患者随机分为2组，55例患者静脉注射硫酸镁1g，1h后每间隔1h静脉注射1g，持续3h后改为每6h静脉注射1g，维持使用;另50例患者没有接受该治疗。结果表明硫酸镁治疗组病人的存活率为69%，而对照组存活率为48%，两者差异有统计学意义(P＜0.05)。CHUGH等［22］进一步研究发现中毒患者同样接受硫酸镁治疗，但是给药方式发生改变，即每6h静脉注射1g硫酸镁，其存活率未见明显提高。 6．3 曲美他嗪 给予AlP中毒的年轻男子口服曲美他嗪，20mg，每日2次，可以减轻频繁发作的室性异位搏动、二联律［19］，应用的原理是由于曲美他嗪可以改善心肌能量代谢。但是要大规模地应用其治疗PH3中毒导致的心肌损伤，仍需进一步的实验研究。 6．4 N-乙酰半胱氨酸 PH3中毒的大鼠和人体内血清GSH 浓度下降，提示可以将N-乙酰半胱氨酸用于PH3中毒的治疗。大鼠静脉注射6.25mg·kg－1·min－1可明显延长生存时间［23］。目前用于人治疗的报道较少，BOGLE等［24］报道使用N-乙酰半胱氨酸、硫酸镁等多种方法治疗1例PH3中毒患者，并没有减轻患者的病情，该患者最终死亡。 7 生物样品中PH3的检测方法 顶空气相色谱法(HS-GC)是一种用GC分析在密闭系统中与液体或固体试样处于热力学平衡状态的气相组分的间接测定方法，具有前处理及操作步骤简单、分析快速、不易丢失及准确等优点。PH3溶于水生成氢磷酸，在呈弱碱性的体液中可短暂地以磷化钠的形式存在。方绍峰等［25］报道了用HS-GC对死者血液及肺组织中的PH3进行检测，指出在急性中毒早期，于生物样品中加入锌粉和硫酸后，将磷化钠还原，用HS-GC/磷检测器(HS-GC/FPD-P)分析，可对PH3定性、定量。MUSSHOFF等［26］用HS-GC/氮磷检测器(HS-GC/NPD)测定了PH3中毒死亡患者血液和各器官组织中PH3的浓度。 8 PH3职业接触限值 中国香港建议PH3允许接触限值(PEL)是0.5mg/m3;短期接触限值(STEL)是2mg/m3，并且认为PH3质量浓度为300mg/m3时可威胁到生命，600～900mg/m3时30min内可导致死亡［27］。美国国立职业安全和健康组织(NIOSH)认为超过106mg/m3时可立即威胁生命和健康(IDLH)，研究提示大鼠吸入PH34h的半数致死浓度(LC50)是17mg/m3［28］。GBZ2．1—2007《工作场所有害因素职业接触限值第1部分化学有害因素》建议PH3职业接触限值(OEL)为0.3mg/m3。 参考文献:(略)
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