背景资料
二十世纪五十年代末，百草枯的除草作用被发现，1962年首次在市场上销售。目前，百草枯是世界除草剂市场上第二大灭草剂，已在100多个国家登记注册使用。
百草枯是速效触灭型除草剂，喷洒后能够很快发挥作用，接触土壤后迅速失活。在土壤中无残留。正常使用情况下对野生动物和环境无危害。正确的使用对喷洒作业人员的健康无不良影响。
在发达国家和发展中国家，百草枯被广泛的在多种作物上使用，促进了农业生产力的提高。
使用这种除草剂可减少耕种作业，有助于防止土壤被侵蚀，保持土壤湿度，有利于促进无需消耗时间和能量的“免耕农业”或“直播农业”开展。
毒理学
离子百草枯；对草快；克芜踪；泊拉夸特；克灭踪；1,1'-二甲基-4,4'-联吡啶阳离子；1,1'-二甲基-4,4'-联吡啶阳离子二氯化物；CAS:离子百草枯4685-14-7;百草枯1910-42-5。
理化性质
离子百草枯:无色或淡黄色固体,无嗅。分子式C12-H14-N2。相对密度1.24(20℃/20℃)。蒸气压接近于0(20℃)。溶于水;几乎不溶于有机溶剂。对金属有腐蚀性。在175-180℃分解。
百草枯:纯品白色结晶体。分子式C12-H14-N2-Cl2。工业品为黄色固体。相对密度1.24-1.26(20℃/20℃)。熔点300℃(分解)。蒸气压<1.33×10^-8kPa。易溶于水;不溶于烃类;少量溶于低级醇。制剂中含腐蚀抑制剂。
两者在酸性和中性条件下稳定。可被碱水解,遇紫外线分解。惰性粘土和阴离子表面活性能使其钝化。水剂非可燃性。分解产物可有氯化氢、氮氧化物、一氧化碳。不能与强氧化剂、烷基芳烃磺酸盐湿剂共存。
侵入途经
可经消化道和呼吸道吸收,不易经完整的皮肤吸收,易经受损的皮肤吸收。主要经消化道吸收引起中毒。
毒理学
离子百草枯：人（男性）经口LDLo: 171，343，1690 mg/kg等不同报告。大鼠经口LD50: 100 mg/kg。小鼠经口LD50: 120 mg/kg。兔经皮LD50: 236 mg/kg。
百草枯：人（男性）经口LDLo: 43，1720，3380 mg/kg等不同报告。人（女性）经口LDLo: 111，3000 mg/kg等不同报告。大鼠经口LD50: 57 mg/kg。小鼠经口LD50: 120 mg/kg。兔经皮LD50: 325 mg/kg。
本品具有多系统毒性,主要损害上皮组织,肺为主要靶器官。经口摄入后大部分经粪便排泄;小部分经小肠吸收后分布至各器官和组织,其中以肺部的浓度为最高,主要以原形经肾脏排泄。
毒作用机理
不详。有认为体内细胞有复杂的酶和其他防御机制来防护氧化还原反应中产生的"活性氧"的毒性。当存在高浓度百草枯时,细胞的防御机制破坏,"活性氧"的毒性导至细胞死亡及组织损伤。另有认为百草枯分子直接对细胞起毒作用。
二氯化物每日允许摄入量为0.001mg/kg。
病理
百草枯口服后吸收快，主要蓄积在肺和肌肉中，排泄缓慢，因此毒性作用可持续存在。病变主要发生于肺，称为百草枯肺(paraquet lung)。除莠剂能产生过氧化物离子(O-2)损害I型和Ⅱ型肺泡上皮细胞，引起肿胀、变性和坏死，抑制肺表面活性物质的产生。基本病变为增殖性细支气管炎和肺泡炎。肺的形态学变化取决于摄入后生存期的长短。在1周内死亡者，示肺充血、水肿，肺脏重量增加，类似于氧中毒。生存期超过1周者，肺泡渗出物(含脱落的肺泡上皮碎屑、巨噬细胞、红细胞及透明膜)机化、单核细胞浸润、出血和间质成纤维细胞增生、肺泡间质增厚，其结果发生广泛的纤维化，形成蜂窝状肺及细支气管扩张。百草枯中毒可引起肾小管坏死，肝中央小叶细胞损害、坏死、心肌炎、肺动脉中层增厚，肾上腺皮质坏死等。
临床表现
摄入除莠剂，可引起舌、口及咽部烧灼感，发生食管炎和胃炎，致呕吐和腹痛。药物从肾脏排泄可损害肾小管，产生蛋白尿、血尿，血中尿素氮、肌酐升高等肾功能损害的表现。呼吸系统主要表现为进行性呼吸困难和紫绀，最终导致呼吸衰竭而死亡。胸部X线表现：最初呈散在的细斑点状阴影，以下肺野较多。迅速进展，病灶融合呈严重的肺水肿样形态。肺功能主要表现为一氧化碳弥散障碍、中等度气道阻塞和(或)限制性通气异常。心、肝及肾上腺中毒可引起相应的症状和体征。
百草枯属联吡啶类化合物。这类除草剂在吞服后会损伤大部分内脏器官，尤其是肺、心、肝、肾脏，大量服用后几小时就可致死。百草枯的大部分中毒多因故意自杀吞服引起。虽然代谢产物联吡啶在肠内的吸收速度相对较慢，但口服超过中毒剂量的百草枯后，在6～18小时内联吡啶就会在体内大量分布，在各重要脏器和组织中的量可达到致死。这时，即使立即采取清除血液中的联吡啶的措施，也很不容易减轻机体内各器官的负荷量。
(1)中毒症状 ，百草枯的浓缩溶液被接触后能引起组织损伤、手皮肤干裂和指甲脱落。长期接触皮肤表现水泡和溃疡。经皮大量吸收后会引起全身中毒，长期吸入喷雾微滴会引起鼻出血。眼睛被污染后会引起严重的结膜炎，可长期不愈而成永久性角膜混浊。
①百草枯的中毒症状。百草枯经口进入体内超过一定量后，对胃肠道、肝、肾、心、肺的损害作用均可危及生命。
根据临床经验，一是吞服百草枯的量按每公斤体重计算，少于20毫克时(对于成人，少于7．5毫升20％百草枯浓缩液，W／V)，无症状表现，或仅出现胃肠道症状，一般能恢复。二是吸入体内的百草枯的量达到每公斤体重20～40毫克(对于成人，其量相当于7.5～15毫升20％百草枯浓缩液)时，胃肠道、肾、肝、肺受损。肺部纤维化，多数会出现死亡，但可拖延2-3周。三是当吸入体内的百草枯的量超过每公斤体重40毫克(对于成人，这个量相当于多于15毫升20％百草枯浓缩液)时，胃肠道、肾、肝、肺严重受损，发展速度很快，口咽部出现明显溃疡，在l～7天内死亡率达100％。
百草枯引起全身中毒的表现分为三个阶段：第一阶段，口咽、食道、胃、小肠等的粘膜层出现肿胀、水肿、溃疡。第二阶段，中央区肝细胞受损伤，近端肾小管受损，心肌、骨骼出现局部坏死，有的还出现神经系统和胰腺受损。第三阶段，一般在吞服后2～14天明显表现症状，百草枯主要集中在肺组织内，破坏肺的实质细胞，使肺出血、水肿，以及使白细胞浸入肺泡，肺细胞纤维化细胞增殖，气体交换严重受损，致使血液和组织缺氧而导致死亡。
百草枯对肾小管细胞的损害作用是有可逆的倾向，因正常的肾小管细胞能有效消除血液中的百草枯，将其分泌到尿中去。但毒物血浓度太高时，中毒能完全破坏肾细胞，引起肾衰竭，使百草枯停留在组织内(包括在肺部组织内)。这些病变可在吞服百草枯后头几个小时内发生，而且是在采取治疗措施生效前便在肺组织内形成致死浓度。
肝脏损伤严重时会引起黄疸，但肝脏毒性很少成为确定临床预后的因素。
吞服百草枯的早期中毒症状和体征：口腔、咽喉、胸、上腹部有烧灼性疼痛，这是由于百草枯对粘膜层的腐蚀作用所引起的,重者可引起纵膈气肿、气胸，还可引起胃穿孔。症状表现有头晕、头痛、发烧、肌痛、腹泻(还会出现血性腹泻)，也可导致胰腺炎可引起严重腹疼。肾受损伤后出现血尿、蛋白尿、脓尿、氮血尿。肾小管细胞急性坏死会出现少尿和缺尿。
吞服百草枯2—4天后出现咳嗽、呼吸困难、呼吸急促等症状，也有吞服14天后表现症状的情况。如果很快出现紫绀，常会发生昏迷，然后死亡。有时出现泡沫痰(肺水肿)，咳嗽是肺损伤的早期症状表现。
据报道，近年来，百草枯作为自杀用药的趋势有所增加，尤其在日本。因此，为了减少服用百草枯自杀的发生，已在百草枯的产品加入致叶剂、恶臭剂-胶体形成剂等。
诊断
常依据下列证据做出百草枯中毒的诊断
1.百草枯服用史——患者本人或其他知情者的描述。
2.百草枯服用的证据（自杀的遗书、空的百草枯包装、残留物、气味和颜色）
3.临床征象，特别是有剧烈呕吐、粘膜红肿疼痛或溃疡形成（一般于口服后数小时出现）。
下列情况下，所接触的百草枯不一定引起严重危害：
1.食用了喷洒过百草枯稀释溶液的植物。
2.服用了喷洒了百草枯的土。
3.误服一口喷雾器喷出的百草枯。
治疗
百草枯中毒氧疗时，氧浓度不宜过高，使动脉血氧分压达到70mmHg即可。在慢性中毒的患者，通常给予大剂量皮质类固醇，可减轻症状，但对病理变化改善不明显。呼吸困难者应及时作人工辅助呼吸。急性中毒者，血浆中百枯草水平与生存率有一定关系，若在摄入后6、8、24小时血液中除莠剂浓度超过2、1.2和0.2mg/L，则难以存活。国外报道本病死亡率约33%～50%。
紧急处理
对无呕吐的患者可采取下列措施：
活性炭—成人100克；儿童每公斤体重2克。或用漂白土—配成15%的溶液。成人1升；儿童每公斤体重15毫升。须同时使用甘露醇、硫酸镁等泻药。
如考虑患者服用量较大，应尽快将患者送医院。
医院接诊处理
确保气道通畅，呼吸、循环功能正常。采取以下措施控制呕吐：
1.应用5-羟色胺拮抗剂，如昂丹司琼8mg缓慢静脉推注，推住时间不低于15分钟。
2.吩噻嗪类止吐剂，如甲哌氯丙嗪。不要使用胃复安等多巴胺拮抗剂，因可减弱多巴胺对肾功能恢复的作用。
吸附剂的使用
活性炭—成人100克；儿童每公斤体重2克，或应用漂白土—配成15%的溶液。成人1升；儿童每公斤体重15毫升。须同时使用甘露醇、硫酸镁等泻药。补液，以保持肾脏对百草枯的清除处于最佳状态，但要保持水电解质平衡。注意：不建议使用利尿剂，除非出现严重的缺氧缺氧表现外，不建议吸氧。
实验室检测
明确百草枯摄入的定性分析，尽快对尿进行现场测定（碱性和硫代硫酸钠）。尿检测为阴性时可于摄入百草枯6小时时再次测定，如仍为阴性，则出现严重后遗症的可能性较小。
血清百草枯定量分析可判断病情的严重程度和预后（所采样本必须是患者摄入百草枯4个小时后的血样，样本保存在塑料试管内，不可用玻璃试管）
眼部中毒
稀释过的百草枯可在一段时期内刺痛眼部，但不会引起眼部损害。百草枯浓缩液能够引起角膜和结膜严重的炎性改变，24小时后逐渐加重。引起角膜、结膜上皮细胞缺失，甚至继发感染造成的虹膜炎，造成角膜瘢痕残留。角膜水肿所造成的视物不清，可以持续3-4周。
应立即用清水或盐水冲洗眼睛15分钟以上，用荧光染色发现角膜损害。局部应用抗菌药物，以防继发感染。对浓缩液溅入眼中的患者，应24小时后复查。
请眼科大夫会诊：如考虑患者服用量较大，应尽快将患者送医院。
治疗进展
百草枯中毒治疗进展包括：1.院前急救一经确诊，立即用肥皂水反复灌洗胃肠，并刺激咽喉部催吐，洗消皮肤；尽快口服吸附剂或粘（泥）土。2.院内急救；无特效治疗，无论有无症状均应急诊处理。①阻止毒物吸收；洗胃是重要的措施，以碱性液体洗胃，洗胃后全肠灌洗并口服吸附剂漂白土（Fuller’s ealth）及膨润土(bentonite)，活性炭和泻剂，用法为：20%漂白土(商品名为思密达）悬液300ml，活性炭60g/20%甘露醇100-150ml，硫酸镁15g，每2-3小时一次交替使用，持续一周。②加速毒物排泄；利尿及血液透析、血流灌注，后者效果较好，应尽早使用，直至体液中不能测到百草枯为止。③阻止毒物对组织的损害心得安与结合在肺内的受体竞争；维生素E、C、超大型氧化物歧化酶、硒、烟酸破坏氧自由基；氢化考的松、地塞米松及免疫抑制剂环磷酰胺、硫唑嘌呤、氟尿嘧啶减轻肺纤维化作用；氨基苯甲酸钾、秋水仙碱、放射治疗溶解肺纤维蛋白。以上药物均可使用。新近有认为胃肠道注入乙醇能降低百草枯中毒病死率，中国学者应用复方丹参液(30-40mg/d)、东莨菪碱(2.4-10mg/d)和地塞米松(25mg/d)改善微循环，清除氧自由基，维护器官功能，降低病死率，取得了较好疗效；还有使用去铁敏(100mg/kg.24h)和乙酰半胱氨酸(300mg/kg.d)成功地救治了病人。氧气治疗，氧气疗可加速氧自由基形成，促进死亡，故一般在动脉氧化分压21%浓度氧气治疗。
其他可以使用的治疗方法：
对出现急性肾功能衰竭的患者可使用腹膜透析或血液透析，但透析无增加百草枯从体内排出的效果。
血液灌流作为一种治疗方法已使用多年，但此方法的有效性仍有争议。虽然活性碳柱对从血液中去除百草枯十分有效，但因百草枯向周围组织分布速度很快，而重新从组织回到血液中的速度相对缓慢。也就是说，组织中毒物的量由中毒早期的血液浓度所决定。
百草枯中毒患者是否使用血液灌流，需考虑以下因素：
1 患者服用了近致死量的百草枯，或有20-70%的生存希望，及在摄入数个小时内，这种情况下使用血液灌流对病情的恢复有帮助。
2 患者摄入的量超过致死剂量许多倍，或根据生存曲线提示预后很差，这种情况下使用血液灌流对病情恢复没有帮助。
3 连续应用血液灌流对挽救生命无作用，但可延长生存期限。以便有较多的时间选择其他治疗方法（如肺移植）。
预防
早期没有死于多脏器衰竭、食道穿孔的中度百草枯中毒患者，多渐发展为肺纤维化，并在数周内死于呼吸衰竭。现有几种治疗方案试图阻止此过程。
环磷酰胺和类固醇激素疗法
有几项研究着重在应用环磷酰胺和类固醇激素应用。ADDO和POON—KING（1986）在前2个百草枯中毒患者中使用环磷酰胺（5毫克/公斤/天，总量4克）和地塞米松（每8小时用8毫克，持续2周）治疗，72%的患者存活，然而，25个有血浆检测资料的患者中，有7个生存者血中未测到百草枯，其它18个患者中仅6例血浆浓度最低的患者存活了下来。LIN等（1999）报告了解142例使用环磷酰胺（1克/天，共3天）和甲基强敌松龙（1克/每天，共3天）间隔治疗的临床研究，患者随机分组，71个爆发型中毒患者在一周内死亡，环磷酰胺组和对照组相比没有任何差别。在中至重度中毒组，使用环磷酰胺治疗的22个患者中仅有4人死亡，对照组的确28个中死亡16人。
此研究没有测定患者血浆中的百草枯浓度，但是根据硫代硫酸盐试验对患者进行的分组，用患者的严重程度进行了匹配。然而，对环磷酰胺-甲基强的松龙治疗方法有效性的争议在PERRIENS（1992）等人的前瞻性研究中有所体现。他们的实验结果显示，对照组（14个患者接受了标准的治疗）和实验组（33个患者接受了大剂量的环磷酰胺和地塞米松）的病死率无任何区别。本人在1994年至1997年间对16例患者进行此法治疗，9例死亡，而对照组42例中死亡22例，两者相比无显著差异（P大于0.5）（见中华劳动卫生职业病杂志1998年月12期）。因而现今关于此疗法的有效性尚无最后的结论。
放射治疗
使用此法能控制肺纤维原细胞的数量，同时降低纤维蛋白产生，然而，无证据表明此方法能够降低病死率。
肺移植
虽然肺移植已经有几例，但成功的报道仅一例（LICKEK，1998）手术是在接触百草枯5周后进行的（这段时间患者是在机械通气支持下寻找供体）。支持治疗还包括血液透析，直到血液和透析液中测不出百草枯为止。这个患者在肺移植后起之20个月仍存活。
其它方法
人们从很多方面研究百草枯中一半的治疗方法，其中一些已在临床中使用，但大多数文章中记载的仅为一例或少数几例病例的研究结果。对于临床医生来说，总结发表自己工作的结果对资料的积累是很重要的。
临床已经使用的方法包括
抗氧化剂（维C和E）和过氧化物岐化酶，以减轻自由基的毒性。
N——乙酰半胱氨酸用于增加细胞内的谷胱甘肽
去铁敏用于螯合起羟自由基催化剂作用的铁离子。
心得安用于阻止百草枯和肺的结合。
吸入含一氧化氮的氧气，改善肺部气体交换。
预后因素
服毒量
口服者预后不良，皮肤或吸入者相对预后较好。国外一组病例显示口服20%原液超过30ML全部死亡，150例病人20%PQ30ML以上口服仅存活10例。
空服与饭后服毒
前者预后不良，后者相对较好。
白细胞
百草枯通过白细胞特别是中性粒细胞产生氧自由基，因而病人血象常有白细胞增多，而据观察，如果WBC大于10*109/L或中性粒细胞大于85%，常常提示预后不良（死亡）。
肾功能损害
中毒病人常合并肾功能损害，合并肾功能损害者也常常提示预后不良（死亡）。
肺部损害
外文文献云：一旦肺损害，死亡几乎不能避免。极少有例外，肺外损害都是可以逆转的，唯独肺损害几乎不逆转。肺部损害分为肺水肿和肺纤维化，服毒量大早期（中毒后3天以内）以肺水肿及肺出血为主，肺水肿是可以逆转的，有些病例早期出现肺水肿后，几天后肺部病变消失（但并不意味后期不出现肺纤维化），服毒量小者，常常在后期（中毒后5-14天）出现进行性的不可逆转的肺纤维化，最终出现呼吸衰竭死亡。
相关资料
百草枯中毒病死率高达95%，已令全世界关注——医学界精英投入了大量的人力和物力研究！每月有数千篇研究论文发表！但是，目前为止，尚未见特效治疗。
百草枯最初合成于十九世纪，当时用作化学指示剂(氧化还原指示剂)，1962年，作为除草剂用于农业，由于它对周围环境无害(与土壤接触后迅速灭活，因而无大气污染和残留，正因为此，此农药在全球广泛使用)，因而在全世界迅速推广使用。1966年英国医学家Bullivant首先描述了2例百草枯意外中毒死亡事件，随后，世界各地相继报道百草枯中毒病例。美国、加拿大、欧洲、日本、新加坡、香港等地区相继报道了大量的病例，至今有约上万例死亡报道。
国内台湾于1985年首次报道20例，大陆中山医科大学刘金来于1991年首次报道广州的2例病例，广东汕头市中心医院陈纪平医师等报道了汕头的20例病例，王海安医师等于1993年报道了海南岛的2例病例。以后大陆有大量的病例报告，上海、北京、武汉等地也陆续报道。至现国内约有数百例死亡病例。在1992年左右,全国的医生认识百草枯中毒就象2003年初认识非典时那样知之甚少，现在由于百草枯中毒的大量报道，越来越多的医生对百草枯中毒的了解开始增多。
仅日本而言，每年因百草枯中毒死亡病例在1000例以上，我国是个农业大国，死亡人数远比日本多，但由于基层医生对此中毒了解甚少，所以官方报道病例仅数百例，这不能不引起我们的重视。百草枯中毒总病死率为25%-75%，口服20%原液者则高达95%，已引起了全球性的关注。
每月有数千篇研究论文在各级期刊发表，可谓盛况空前。其研究领域已包括动物实验、基础、病理生理、临床。但讫今世界上仍未找到其特效的解毒治疗。
