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            公司新聞

            活性炭在醫學領域的應用

            摘要:活性炭作為優良的吸附劑,除了在急救醫學內用來口服吸附解毒,還被廣泛用來作為血液灌流用吸附劑、人造器官吸附制劑,特異性地吸附中分子物質治療某些以往的不治之癥,近年來還被用來作為藥物載體、溶質,治療惡性腫瘤并指導清掃轉移的淋巴結,以及通過調整活性炭的孔徑及其分布,可以使其吸附不同的有害物質和細菌。

            活性炭在醫學領域的應用

            我國古老的傳統醫學中即有“血見黑止,紅見黑止”的傳統炭藥止血理論?,F普遍認為制炭過程中生成一定數量的碳素(活性炭)。具有吸附收斂作用。能夠促進止血過程。近幾十年來,隨著科技發展,活性炭越來越受到醫藥行業的關注,在交叉邊緣學科進展迅速?;钚蕴坎粌H吸附性能優良,孔結構在一定范圍內可控;而且生物相容性佳、無毒副作用,以往臨床上主要口服用于止瀉和防止毒物吸收,隨著血液灌流用吸附劑、人造器官吸附制劑發展,特異性地吸附中分子物質治療各種疾病,即用活性炭作載體,吸附一些首過作用強、半衰期短、對正常細胞損害大、易成癮(如抗癌、化療、鎮痛)的藥物,達到緩慢釋放藥物,提高治療效果的目的。

            1、口服清除經口藥物毒物中毒

            在國內,洗胃作為搶救中毒的手段被廣泛應用。美國臨床毒理醫學會和歐洲毒物中心和臨床毒理協會指出:過去在中毒患者中會常用洗胃術,但是洗胃不應該被常規使用。對中毒患者的試驗研究表明,被洗胃清除標記物的量差別很大,并隨時間消失。對過量服藥患者進行臨床治療結果的研究也明確顯示并無有益效果。嚴重并發癥的風險包括組織缺氧、心律失常、喉頭狹窄、消化道及咽部穿孔、水電解質失衡以及吸入性肺炎??傮w來說,急性中毒病死率<1% ,不可因濫用洗胃造成患者出現危險并發癥。

            隨著對于洗胃和催吐風險的負面報道和循證研究,口服活性炭成為服毒患者減少吸收的有效手段。只要有指征,活性炭應該在服毒后盡早使用,無需用事先用吐根堿催吐或洗胃。在服毒后30~60min后給入活性炭可結合毒素達45%~60%。每服人1g毒物應使用10g活性炭吸收,50~100g的劑量一般足夠。單劑量活性炭治療一般無不良反應。此外,還有多劑量活性炭方法,即重復口服活性炭(最至少2次)以增快被吸收的藥物在體內的排出。具有低體積分布、低蛋白結合、半衰期長、有肝腸循環的藥代動力學特點的藥物中毒,是應用多劑量活性炭方法的良好指征。

            有報道,口服活性炭治療乙醇性和甲醇中毒收效顯著。在芬蘭1份中毒患者治疔調查中顯示,226例中毒患者中,絕大多數66.5%是乙醇中毒(150例),少部分是由過量服用藥物引起的。這些患者中60%選口服活性炭的治療方法,而且治療效果明顯。有學者用口服活性炭方法使甲醇中毒的小鼠病死率明顯減少。

            在香港,活性炭本身就是中毒患者急診治療的選擇。推薦活性炭應在具有潛在毒性的毒物攝人1h內使用。雖然沒有資料支持或排1后用,但是如果沒有禁忌證,前數小時也可能有效,尤其對于有肝腸循環的藥物如地高辛和茶堿??煽诜o藥或經大腸灌洗。如果患者服用達到致死量,就要考慮使用多劑量活性炭。瀉藥如山梨醇或硫酸鎂與活性炭合用,目前認為有一些益處或者無效。

            2、胃腸灌洗促進毒物排出

            有報道稱應采用活性炭胃腸道灌洗,按服藥量1:1的劑量給予活性炭,然后用20%甘露醇250mL進行導瀉?;钚蕴课改c灌洗術的機制和血液灌流術,都是靠活性炭的吸附作用來達到對毒物的清除,無肝、腎功能及造血功能的損傷,尤其對安眠藥類中毒具有腸道再分泌作用。肝腸循環的藥物,反復多次給予活性炭進行胃腸灌洗,起到了腸道透析的作用,與傳統的洗胃術相比清除毒物更干凈,阻止毒物的吸收,從而能減少毒物對重安臟器的損害,防止并發癥的發生。與國外慣用的全腸灌冼不同,后者是用經口快速注入大量的聚乙二醇溶液直至直腸流出物變清為止。全腸灌冼尤其可用于那些不被活性炭吸附的毒物(鋰、鐵),腸內滯留時間長的藥物,如一些藥物緩釋片(如鈣離子拮抗劑),和吞服大量毒品的攜帶者。聚乙二醇不被吸收也不會造成患者水和電解質的紊亂。

            3、血液灌流治療嚴重中毒

            血液灌流就是通過灌流罐內吸附劑的吸附作用,清除溶解在血中的毒物。是公認的治療各種藥物中毒挽救患者生命的方法。臨床上常用的吸附劑主要是活性炭和樹脂。對不同的化學物質二者吸附能力不同,活性炭對無極性、疏水性分子吸附能力較強,樹脂則對各種親脂性及帶有疏水基團的物質如膽紅質、安定等吸附性較強。

            總結血液灌流對中毒的應用:對分子質量較大,脂溶性較高,在體內易與蛋白質結合的藥物和毒物的清除療效佳。血液灌流能吸附的藥物和毒物,常見有巴比妥類、非巴比妥催眠鎮靜藥類、抗精神失常藥、解熱鎮痛藥、心血管藥、除草劑、殺蟲劑等。應用指征:①藥物或毒物的血濃度達致死量者;②出現嚴重臨床癥狀,如低血壓低體溫、低血氧、心力衰竭、呼吸衰竭等;③伴有中度腦功能不全或昏迷的患者;④中毒后出現嚴重并發癥,如肺炎、急性腎衰竭;⑤中毒后雖未出現嚴重癥狀,但估計毒物會被繼續吸收,后期才出現生命危險的,如百草枯、甲醇等中毒;⑥患者原有肝病或腎病,估計有解毒功能障礙者;⑦藥物或毒物的血濃度未達致死量或成分未知,雖經其他措施積極搶救,病情仍然進行性加重者。

            4、在血液凈化中進行廣泛吸附和特異吸附

            吸附劑在醫學臨床方面的應用,已發展成為生物醫學工程學的一個重要分支,同時也為醫學臨床提供了新的治療手段,打開了攻克許多重大、疑難性疾病乃至“不治之癥”的大門,成為醫院現代化的重要標志之一。目前,吸附劑在醫學上的典型應用是血液凈化,血液凈化是清除血液中毒物和致病物的重要方法,還關系到血液和血液制品的安全問題,特別是輸血后病毒感染,為國內外普遍關注?;钚蕴孔鳛槲絼┲痪哂袕V泛性,但吸附選擇性低。為了完善活性炭在臨床上的應用,國內外近些年來開展了對活性炭的成形技術、使用方式和提高其吸附性能進行了研究,并取得了較快的進展,陸續出現了各種親水凝膠、高分子材料包膜的活性炭、含碳纖維、炭膜以及碳纖維織物等各種形式的醫用活性炭吸附劑。改進了的活性炭吸附劑,不同程度地改善了其使用性能。

            目前公認高選擇性定期清除患者血液中的中分子物質,在臨床上具有重要的意義。中分子物質是尿毒癥、肝性腦病和流行性出血熱等重癥疾病患者血液中積聚的主要毒性物質,還有很多疾病均有中分子物質增高情況,如風濕病、過敏感染多臟器衰竭、鋁過多癥等,都成為血液凈化的治療領域。血液灌流技術已從廣泛吸附發展到特異吸附、免疫吸附;治療病種也因新材料不斷拓展,從藥物中毒、農藥中毒拓展到尿毒癥中分子清除、吸附高血脂高膽固醇、高膽紅素等;治療系統性紅斑狼瘡、類風濕性關節炎、格林巴利、重癥肌無力、多發性骨髓瘤等難治性免疫性疾病以及血友病、乙型肝炎患者表面抗原轉陰;已有報道,將血液灌流用于甲狀腺功能危象、精神分裂癥、牛皮癬等疾病和化療吸附、戒毒等。

            5、輔助進行惡性腫瘤的手術和介入治療

            應用活性炭吸附不同的抗癌藥物,如絲裂霉素、阿柔比星、博萊霉素等,動物實驗證實在相同作用條件下,其毒性遠小于抗癌藥物的水溶液劑型?;钚蕴烤哂袃炘降牧馨挖呄蛐院臀叫阅?,能夠吸附抗癌藥物,具有功能性緩釋特性?;钚蕴课娇拱┧幬镏苿┮环矫婺軌蚨ㄏ蚍植加诹馨徒Y,并長時間維持較高濃度;另一方面,活性炭在移行到淋巴結的同時能夠將淋巴結黑染,從而指導淋巴結清除手術,清除轉移淋巴結。由于活性炭具有功能緩釋性、淋巴趨向性、局部滯留性、可吸附于腫瘤及淋巴結、毒副作用小等特性,其臨床應用前景日益廣闊。目前臨床研究重點為使所含炭顆粒的直徑更適應淋巴系統轉運要求;研制適合不同惡性腫瘤的吸附抗癌藥物劑型及所結合抗癌藥物的劑量,減少嚴重并發癥的發生,從而能夠定向殺死癌細胞或抵制癌細胞的淋巴轉移,為惡性腫瘤的治療開辟新領域。

            活性炭微粒注射在腫瘤局部和周圍組織,可以長達半年,緩慢釋放高濃度的抗癌藥物而起到局部殺傷癌細胞的作用,治療胃癌。利用活性炭的成黑色和吸附滯流作用,可以通過注射微?;钚蕴恐庇^淋巴的導向蹤跡,應用于胃癌根治術。

            6、開發新的應用領域

            近年來,活性炭的臨床新應用不斷有報道。在全麻手術中采用活性炭于緊閉環路內過濾用以吸附多余滯留的麻醉氣體藥物,實驗組蘇醒時間明顯短于對照組蘇醒時間。日本選用球狀活性炭試制的吸附材料AST-120口服活性炭(直徑0.2~0.3mm)給有肝臟和腎臟障礙的實驗犬服用,服用后延長了壽命。這種球狀活性炭吸附了引起障礙的物質并將他們從體內排除,從而減少了體內毒物的累積速度。臨床實驗結果表明,服用后的腎臟疾病患者開始時透析時間間隔延長至9個月,甚至其中有的病例經過服用2年后已不需透析。同時通過調整活性炭的孔徑及其分布,可以使其吸附不同的有害物質和細菌。因此,可利用化療藥物內的活性炭微粒誘導成外源性肉芽腫,根據CT掃描其不同形狀變化跟蹤胃腫瘤的轉移灶。

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