慶應義塾大學的田口和明副教授和研究生鈴木悠鬥等人與奈良縣立醫科大學等共同開發出了針對氰化物中毒的新解毒劑。這種解毒劑是利用血液中的紅血球製成的。已透過動物實驗應答,存活率等比現有解毒劑高,並且具有速效性。計劃10年内投入臨牀實用。
使「人造紅血球」與亞硝酸化合物發生反應製作的新型氰化物解毒劑(圖片由慶應義塾大學的田口副教授提供)
參與研究的還有慶應義塾大學的松元一明教授、奈良縣立醫科大學的酒井宏水教授和崇城大學的小田切優樹特任教授等。
氰化鉀等氰化物是廣泛用於金屬電鍍加工品、殺蟲劑、農藥及建材的隔熱材料等的化學物質。但它是一種劇毒物質,如果吸入或者喝下會產生氰化物中毒導致死亡。目前用作解毒劑的亞硝酸化合物投藥後需要較長時間才能見效,而且對有些氰化物中毒,還存在無法使用的問題。
研究團隊着眼於亞硝酸化合物作爲解毒劑在活體內發揮功效的機制,開發了模仿這種機制的新解毒劑。新解毒劑從捐捐血液中提取血紅素(紅血球中所含蛋白質),並將其包裹到脂質雙層膠囊内,製造出「人造紅血球」。
發生氰化物中毒時,氰化物會妨礙在細胞中掌管呼吸的粒線體中的酶的功能,導致呼吸功能受損。作爲解毒劑的亞硝酸化合物會氧化紅血球中的血紅素,將其變成「高鐵血紅素」。這種高鐵血紅素從粒線體中清除氰化物恢復呼吸功能。
研究團隊使人造紅血球與亞硝酸化合物發生反應,製作了用脂質雙層膠囊包裹高鐵血紅素的製劑。設想透過直接向血液中投入高鐵血紅素來快速發揮解毒效果。
實驗利用給予致死量氰化物的小鼠比較了效果。使用亞硝酸化合物的小鼠,60分鐘後的存活率約爲30~60%,而使用新解毒劑的小鼠全部存活。另外還應答,陷入昏迷狀態的小鼠使用新解毒劑後也很快甦醒過來,並且粒線體中的酶的功能也迅速恢復。
亞硝酸化合物會將血液中負責運輸氧的血紅素轉化爲高鐵血紅素,因此血液的攜氧能力會下降。火災發生的氰化物中毒同時可能還伴隨有一氧化碳中毒,所以這種情況很難使用亞硝酸化合物來解毒。但新的解毒劑「從原理上來說可用於火災現場」(田口副教授)。
今後計劃利用大型實驗動物進一步驗證效果和安全,然後經過人體臨牀研究等投入實用。
日文:越川智瑛、《日經產業新聞》,2021/10/13
中文:JST客觀日本編輯部