背景資料
二十世紀五十年代末，百草枯的除草作用被發現，1962年首次在市場上銷售。目前，百草枯是世界除草劑市場上第二大滅草劑，已在100多個國家登記注冊使用。
百草枯是速效觸滅型除草劑，噴灑後能夠很快發揮作用，接觸土壤後迅速失活。在土壤中無殘留。正常使用情況下對野生動物和環境無危害。正确的使用對噴灑作業人員的健康無不良影響。
在發達國家和發展中國家，百草枯被廣泛的在多種作物上使用，促進了農業生産力的提高。
使用這種除草劑可減少耕種作業，有助于防止土壤被侵蝕，保持土壤濕度，有利于促進無需消耗時間和能量的“免耕農業”或“直播農業”開展。
毒理學
離子百草枯；對草快；克蕪蹤；泊拉誇特；克滅蹤；1,1'-二甲基-4,4'-聯吡啶陽離子；1,1'-二甲基-4,4'-聯吡啶陽離子二氯化物；CAS:離子百草枯4685-14-7;百草枯1910-42-5。
理化性質
離子百草枯:無色或淡黃色固體,無嗅。分子式C12-H14-N2。相對密度1.24(20℃/20℃)。蒸氣壓接近于0(20℃)。溶于水;幾乎不溶于有機溶劑。對金屬有腐蝕性。在175-180℃分解。
百草枯:純品白色結晶體。分子式C12-H14-N2-Cl2。工業品為黃色固體。相對密度1.24-1.26(20℃/20℃)。熔點300℃(分解)。蒸氣壓<1.33×10^-8kPa。易溶于水;不溶于烴類;少量溶于低級醇。制劑中含腐蝕抑制劑。
兩者在酸性和中性條件下穩定。可被堿水解,遇紫外線分解。惰性粘土和陰離子表面活性能使其鈍化。水劑非可燃性。分解産物可有氯化氫、氮氧化物、一氧化碳。不能與強氧化劑、烷基芳烴磺酸鹽濕劑共存。
侵入途經
可經消化道和呼吸道吸收,不易經完整的皮膚吸收,易經受損的皮膚吸收。主要經消化道吸收引起中毒。
毒理學
離子百草枯：人（男性）經口LDLo: 171，343，1690 mg/kg等不同報告。大鼠經口LD50: 100 mg/kg。小鼠經口LD50: 120 mg/kg。兔經皮LD50: 236 mg/kg。
百草枯：人（男性）經口LDLo: 43，1720，3380 mg/kg等不同報告。人（女性）經口LDLo: 111，3000 mg/kg等不同報告。大鼠經口LD50: 57 mg/kg。小鼠經口LD50: 120 mg/kg。兔經皮LD50: 325 mg/kg。
本品具有多系統毒性,主要損害上皮組織,肺為主要靶器官。經口攝入後大部分經糞便排洩;小部分經小腸吸收後分布至各器官和組織,其中以肺部的濃度為最高,主要以原形經腎髒排洩。
毒作用機理
不詳。有認為體内細胞有複雜的酶和其他防禦機制來防護氧化還原反應中産生的"活性氧"的毒性。當存在高濃度百草枯時,細胞的防禦機制破壞,"活性氧"的毒性導至細胞死亡及組織損傷。另有認為百草枯分子直接對細胞起毒作用。
二氯化物每日允許攝入量為0.001mg/kg。
病理
百草枯口服後吸收快，主要蓄積在肺和肌肉中，排洩緩慢，因此毒性作用可持續存在。病變主要發生于肺，稱為百草枯肺(paraquet lung)。除莠劑能産生過氧化物離子(O-2)損害I型和Ⅱ型肺泡上皮細胞，引起腫脹、變性和壞死，抑制肺表面活性物質的産生。基本病變為增殖性細支氣管炎和肺泡炎。肺的形态學變化取決于攝入後生存期的長短。在1周内死亡者，示肺充血、水腫，肺髒重量增加，類似于氧中毒。生存期超過1周者，肺泡滲出物(含脫落的肺泡上皮碎屑、巨噬細胞、紅細胞及透明膜)機化、單核細胞浸潤、出血和間質成纖維細胞增生、肺泡間質增厚，其結果發生廣泛的纖維化，形成蜂窩狀肺及細支氣管擴張。百草枯中毒可引起腎小管壞死，肝中央小葉細胞損害、壞死、心肌炎、肺動脈中層增厚，腎上腺皮質壞死等。
臨床表現
攝入除莠劑，可引起舌、口及咽部燒灼感，發生食管炎和胃炎，緻嘔吐和腹痛。藥物從腎髒排洩可損害腎小管，産生蛋白尿、血尿，血中尿素氮、肌酐升高等腎功能損害的表現。呼吸系統主要表現為進行性呼吸困難和紫绀，最終導緻呼吸衰竭而死亡。胸部X線表現：最初呈散在的細斑點狀陰影，以下肺野較多。迅速進展，病竈融合呈嚴重的肺水腫樣形态。肺功能主要表現為一氧化碳彌散障礙、中等度氣道阻塞和(或)限制性通氣異常。心、肝及腎上腺中毒可引起相應的症狀和體征。
百草枯屬聯吡啶類化合物。這類除草劑在吞服後會損傷大部分内髒器官，尤其是肺、心、肝、腎髒，大量服用後幾小時就可緻死。百草枯的大部分中毒多因故意自殺吞服引起。雖然代謝産物聯吡啶在腸内的吸收速度相對較慢，但口服超過中毒劑量的百草枯後，在6～18小時内聯吡啶就會在體内大量分布，在各重要髒器和組織中的量可達到緻死。這時，即使立即采取清除血液中的聯吡啶的措施，也很不容易減輕機體内各器官的負荷量。
(1)中毒症狀 ，百草枯的濃縮溶液被接觸後能引起組織損傷、手皮膚幹裂和指甲脫落。長期接觸皮膚表現水泡和潰瘍。經皮大量吸收後會引起全身中毒，長期吸入噴霧微滴會引起鼻出血。眼睛被污染後會引起嚴重的結膜炎，可長期不愈而成永久性角膜混濁。
①百草枯的中毒症狀。百草枯經口進入體内超過一定量後，對胃腸道、肝、腎、心、肺的損害作用均可危及生命。
根據臨床經驗，一是吞服百草枯的量按每公斤體重計算，少于20毫克時(對于成人，少于7．5毫升20％百草枯濃縮液，W／V)，無症狀表現，或僅出現胃腸道症狀，一般能恢複。二是吸入體内的百草枯的量達到每公斤體重20～40毫克(對于成人，其量相當于7.5～15毫升20％百草枯濃縮液)時，胃腸道、腎、肝、肺受損。肺部纖維化，多數會出現死亡，但可拖延2-3周。三是當吸入體内的百草枯的量超過每公斤體重40毫克(對于成人，這個量相當于多于15毫升20％百草枯濃縮液)時，胃腸道、腎、肝、肺嚴重受損，發展速度很快，口咽部出現明顯潰瘍，在l～7天内死亡率達100％。
百草枯引起全身中毒的表現分為三個階段：第一階段，口咽、食道、胃、小腸等的粘膜層出現腫脹、水腫、潰瘍。第二階段，中央區肝細胞受損傷，近端腎小管受損，心肌、骨骼出現局部壞死，有的還出現神經系統和胰腺受損。第三階段，一般在吞服後2～14天明顯表現症狀，百草枯主要集中在肺組織内，破壞肺的實質細胞，使肺出血、水腫，以及使白細胞浸入肺泡，肺細胞纖維化細胞增殖，氣體交換嚴重受損，緻使血液和組織缺氧而導緻死亡。
百草枯對腎小管細胞的損害作用是有可逆的傾向，因正常的腎小管細胞能有效消除血液中的百草枯，将其分泌到尿中去。但毒物血濃度太高時，中毒能完全破壞腎細胞，引起腎衰竭，使百草枯停留在組織内(包括在肺部組織内)。這些病變可在吞服百草枯後頭幾個小時内發生，而且是在采取治療措施生效前便在肺組織内形成緻死濃度。
肝髒損傷嚴重時會引起黃疸，但肝髒毒性很少成為确定臨床預後的因素。
吞服百草枯的早期中毒症狀和體征：口腔、咽喉、胸、上腹部有燒灼性疼痛，這是由于百草枯對粘膜層的腐蝕作用所引起的,重者可引起縱膈氣腫、氣胸，還可引起胃穿孔。症狀表現有頭暈、頭痛、發燒、肌痛、腹瀉(還會出現血性腹瀉)，也可導緻胰腺炎可引起嚴重腹疼。腎受損傷後出現血尿、蛋白尿、膿尿、氮血尿。腎小管細胞急性壞死會出現少尿和缺尿。
吞服百草枯2—4天後出現咳嗽、呼吸困難、呼吸急促等症狀，也有吞服14天後表現症狀的情況。如果很快出現紫绀，常會發生昏迷，然後死亡。有時出現泡沫痰(肺水腫)，咳嗽是肺損傷的早期症狀表現。
據報道，近年來，百草枯作為自殺用藥的趨勢有所增加，尤其在日本。因此，為了減少服用百草枯自殺的發生，已在百草枯的産品加入緻葉劑、惡臭劑-膠體形成劑等。
診斷
常依據下列證據做出百草枯中毒的診斷
1.百草枯服用史——患者本人或其他知情者的描述。
2.百草枯服用的證據（自殺的遺書、空的百草枯包裝、殘留物、氣味和顔色）
3.臨床征象，特别是有劇烈嘔吐、粘膜紅腫疼痛或潰瘍形成（一般于口服後數小時出現）。
下列情況下，所接觸的百草枯不一定引起嚴重危害：
1.食用了噴灑過百草枯稀釋溶液的植物。
2.服用了噴灑了百草枯的土。
3.誤服一口噴霧器噴出的百草枯。
治療
百草枯中毒氧療時，氧濃度不宜過高，使動脈血氧分壓達到70mmHg即可。在慢性中毒的患者，通常給予大劑量皮質類固醇，可減輕症狀，但對病理變化改善不明顯。呼吸困難者應及時作人工輔助呼吸。急性中毒者，血漿中百枯草水平與生存率有一定關系，若在攝入後6、8、24小時血液中除莠劑濃度超過2、1.2和0.2mg/L，則難以存活。國外報道本病死亡率約33%～50%。
緊急處理
對無嘔吐的患者可采取下列措施：
活性炭—成人100克；兒童每公斤體重2克。或用漂白土—配成15%的溶液。成人1升；兒童每公斤體重15毫升。須同時使用甘露醇、硫酸鎂等瀉藥。
如考慮患者服用量較大，應盡快将患者送醫院。
醫院接診處理
确保氣道通暢，呼吸、循環功能正常。采取以下措施控制嘔吐：
1.應用5-羟色胺拮抗劑，如昂丹司瓊8mg緩慢靜脈推注，推住時間不低于15分鐘。
2.吩噻嗪類止吐劑，如甲哌氯丙嗪。不要使用胃複安等多巴胺拮抗劑，因可減弱多巴胺對腎功能恢複的作用。
吸附劑的使用
活性炭—成人100克；兒童每公斤體重2克，或應用漂白土—配成15%的溶液。成人1升；兒童每公斤體重15毫升。須同時使用甘露醇、硫酸鎂等瀉藥。補液，以保持腎髒對百草枯的清除處于最佳狀态，但要保持水電解質平衡。注意：不建議使用利尿劑，除非出現嚴重的缺氧缺氧表現外，不建議吸氧。
實驗室檢測
明确百草枯攝入的定性分析，盡快對尿進行現場測定（堿性和硫代硫酸鈉）。尿檢測為陰性時可于攝入百草枯6小時時再次測定，如仍為陰性，則出現嚴重後遺症的可能性較小。
血清百草枯定量分析可判斷病情的嚴重程度和預後（所采樣本必須是患者攝入百草枯4個小時後的血樣，樣本保存在塑料試管内，不可用玻璃試管）
眼部中毒
稀釋過的百草枯可在一段時期内刺痛眼部，但不會引起眼部損害。百草枯濃縮液能夠引起角膜和結膜嚴重的炎性改變，24小時後逐漸加重。引起角膜、結膜上皮細胞缺失，甚至繼發感染造成的虹膜炎，造成角膜瘢痕殘留。角膜水腫所造成的視物不清，可以持續3-4周。
應立即用清水或鹽水沖洗眼睛15分鐘以上，用熒光染色發現角膜損害。局部應用抗菌藥物，以防繼發感染。對濃縮液濺入眼中的患者，應24小時後複查。
請眼科大夫會診：如考慮患者服用量較大，應盡快将患者送醫院。
治療進展
百草枯中毒治療進展包括：1.院前急救一經确診，立即用肥皂水反複灌洗胃腸，并刺激咽喉部催吐，洗消皮膚；盡快口服吸附劑或粘（泥）土。2.院内急救；無特效治療，無論有無症狀均應急診處理。①阻止毒物吸收；洗胃是重要的措施，以堿性液體洗胃，洗胃後全腸灌洗并口服吸附劑漂白土（Fuller’s ealth）及膨潤土(bentonite)，活性炭和瀉劑，用法為：20%漂白土(商品名為思密達）懸液300ml，活性炭60g/20%甘露醇100-150ml，硫酸鎂15g，每2-3小時一次交替使用，持續一周。②加速毒物排洩；利尿及血液透析、血流灌注，後者效果較好，應盡早使用，直至體液中不能測到百草枯為止。③阻止毒物對組織的損害心得安與結合在肺内的受體競争；維生素E、C、超大型氧化物歧化酶、硒、煙酸破壞氧自由基；氫化考的松、地塞米松及免疫抑制劑環磷酰胺、硫唑嘌呤、氟尿嘧啶減輕肺纖維化作用；氨基苯甲酸鉀、秋水仙堿、放射治療溶解肺纖維蛋白。以上藥物均可使用。新近有認為胃腸道注入乙醇能降低百草枯中毒病死率，中國學者應用複方丹參液(30-40mg/d)、東莨菪堿(2.4-10mg/d)和地塞米松(25mg/d)改善微循環，清除氧自由基，維護器官功能，降低病死率，取得了較好療效；還有使用去鐵敏(100mg/kg.24h)和乙酰半胱氨酸(300mg/kg.d)成功地救治了病人。氧氣治療，氧氣療可加速氧自由基形成，促進死亡，故一般在動脈氧化分壓21%濃度氧氣治療。
其他可以使用的治療方法：
對出現急性腎功能衰竭的患者可使用腹膜透析或血液透析，但透析無增加百草枯從體内排出的效果。
血液灌流作為一種治療方法已使用多年，但此方法的有效性仍有争議。雖然活性碳柱對從血液中去除百草枯十分有效，但因百草枯向周圍組織分布速度很快，而重新從組織回到血液中的速度相對緩慢。也就是說，組織中毒物的量由中毒早期的血液濃度所決定。
百草枯中毒患者是否使用血液灌流，需考慮以下因素：
1 患者服用了近緻死量的百草枯，或有20-70%的生存希望，及在攝入數個小時内，這種情況下使用血液灌流對病情的恢複有幫助。
2 患者攝入的量超過緻死劑量許多倍，或根據生存曲線提示預後很差，這種情況下使用血液灌流對病情恢複沒有幫助。
3 連續應用血液灌流對挽救生命無作用，但可延長生存期限。以便有較多的時間選擇其他治療方法（如肺移植）。
預防
早期沒有死于多髒器衰竭、食道穿孔的中度百草枯中毒患者，多漸發展為肺纖維化，并在數周内死于呼吸衰竭。現有幾種治療方案試圖阻止此過程。
環磷酰胺和類固醇激素療法
有幾項研究着重在應用環磷酰胺和類固醇激素應用。ADDO和POON—KING（1986）在前2個百草枯中毒患者中使用環磷酰胺（5毫克/公斤/天，總量4克）和地塞米松（每8小時用8毫克，持續2周）治療，72%的患者存活，然而，25個有血漿檢測資料的患者中，有7個生存者血中未測到百草枯，其它18個患者中僅6例血漿濃度最低的患者存活了下來。LIN等（1999）報告了解142例使用環磷酰胺（1克/天，共3天）和甲基強敵松龍（1克/每天，共3天）間隔治療的臨床研究，患者随機分組，71個爆發型中毒患者在一周内死亡，環磷酰胺組和對照組相比沒有任何差别。在中至重度中毒組，使用環磷酰胺治療的22個患者中僅有4人死亡，對照組的确28個中死亡16人。
此研究沒有測定患者血漿中的百草枯濃度，但是根據硫代硫酸鹽試驗對患者進行的分組，用患者的嚴重程度進行了匹配。然而，對環磷酰胺-甲基強的松龍治療方法有效性的争議在PERRIENS（1992）等人的前瞻性研究中有所體現。他們的實驗結果顯示，對照組（14個患者接受了标準的治療）和實驗組（33個患者接受了大劑量的環磷酰胺和地塞米松）的病死率無任何區别。本人在1994年至1997年間對16例患者進行此法治療，9例死亡，而對照組42例中死亡22例，兩者相比無顯著差異（P大于0.5）（見中華勞動衛生職業病雜志1998年月12期）。因而現今關于此療法的有效性尚無最後的結論。
放射治療
使用此法能控制肺纖維原細胞的數量，同時降低纖維蛋白産生，然而，無證據表明此方法能夠降低病死率。
肺移植
雖然肺移植已經有幾例，但成功的報道僅一例（LICKEK，1998）手術是在接觸百草枯5周後進行的（這段時間患者是在機械通氣支持下尋找供體）。支持治療還包括血液透析，直到血液和透析液中測不出百草枯為止。這個患者在肺移植後起之20個月仍存活。
其它方法
人們從很多方面研究百草枯中一半的治療方法，其中一些已在臨床中使用，但大多數文章中記載的僅為一例或少數幾例病例的研究結果。對于臨床醫生來說，總結發表自己工作的結果對資料的積累是很重要的。
臨床已經使用的方法包括
抗氧化劑（維C和E）和過氧化物岐化酶，以減輕自由基的毒性。
N——乙酰半胱氨酸用于增加細胞内的谷胱甘肽
去鐵敏用于螯合起羟自由基催化劑作用的鐵離子。
心得安用于阻止百草枯和肺的結合。
吸入含一氧化氮的氧氣，改善肺部氣體交換。
預後因素
服毒量
口服者預後不良，皮膚或吸入者相對預後較好。國外一組病例顯示口服20%原液超過30ML全部死亡，150例病人20%PQ30ML以上口服僅存活10例。
空服與飯後服毒
前者預後不良，後者相對較好。
白細胞
百草枯通過白細胞特别是中性粒細胞産生氧自由基，因而病人血象常有白細胞增多，而據觀察，如果WBC大于10*109/L或中性粒細胞大于85%，常常提示預後不良（死亡）。
腎功能損害
中毒病人常合并腎功能損害，合并腎功能損害者也常常提示預後不良（死亡）。
肺部損害
外文文獻雲：一旦肺損害，死亡幾乎不能避免。極少有例外，肺外損害都是可以逆轉的，唯獨肺損害幾乎不逆轉。肺部損害分為肺水腫和肺纖維化，服毒量大早期（中毒後3天以内）以肺水腫及肺出血為主，肺水腫是可以逆轉的，有些病例早期出現肺水腫後，幾天後肺部病變消失（但并不意味後期不出現肺纖維化），服毒量小者，常常在後期（中毒後5-14天）出現進行性的不可逆轉的肺纖維化，最終出現呼吸衰竭死亡。
相關資料
百草枯中毒病死率高達95%，已令全世界關注——醫學界精英投入了大量的人力和物力研究！每月有數千篇研究論文發表！但是，目前為止，尚未見特效治療。
百草枯最初合成于十九世紀，當時用作化學指示劑(氧化還原指示劑)，1962年，作為除草劑用于農業，由于它對周圍環境無害(與土壤接觸後迅速滅活，因而無大氣污染和殘留，正因為此，此農藥在全球廣泛使用)，因而在全世界迅速推廣使用。1966年英國醫學家Bullivant首先描述了2例百草枯意外中毒死亡事件，随後，世界各地相繼報道百草枯中毒病例。美國、加拿大、歐洲、日本、新加坡、香港等地區相繼報道了大量的病例，至今有約上萬例死亡報道。
國内台灣于1985年首次報道20例，大陸中山醫科大學劉金來于1991年首次報道廣州的2例病例，廣東汕頭市中心醫院陳紀平醫師等報道了汕頭的20例病例，王海安醫師等于1993年報道了海南島的2例病例。以後大陸有大量的病例報告，上海、北京、武漢等地也陸續報道。至現國内約有數百例死亡病例。在1992年左右,全國的醫生認識百草枯中毒就象2003年初認識非典時那樣知之甚少，現在由于百草枯中毒的大量報道，越來越多的醫生對百草枯中毒的了解開始增多。
僅日本而言，每年因百草枯中毒死亡病例在1000例以上，我國是個農業大國，死亡人數遠比日本多，但由于基層醫生對此中毒了解甚少，所以官方報道病例僅數百例，這不能不引起我們的重視。百草枯中毒總病死率為25%-75%，口服20%原液者則高達95%，已引起了全球性的關注。
每月有數千篇研究論文在各級期刊發表，可謂盛況空前。其研究領域已包括動物實驗、基礎、病理生理、臨床。但訖今世界上仍未找到其特效的解毒治療。
