TWI410250B - 以榖胱甘肽作為氫氧化四甲基銨之解毒劑 - Google Patents

Description

以穀胱甘肽作為氫氧化四甲基銨之解毒劑

本發明係關於穀胱甘肽之新用途。詳言之，本發明係關於穀胱甘肽作為氫氧化四甲基銨解毒劑之新用途。

氫氧化四甲基銨(tetramethylammonium hydroxide；簡稱TMAH)為一無色至微黃液體；具有類似胺類氣味；極易溶於水中；比重為1.02克/公分³ (20℃)；沸點為102~110℃(依濃度不同，1大氣壓)；蒸氣壓為17.5~18毫米汞柱(20℃)；蒸氣密度為3.4(空氣=1)；pH值大於13。

TMAH大量地用於半導體與光電等電子高科技產業製程中，作為顯影劑或除污清潔使用。於管線輸送時為25%液態，於機台製程使用時則稀釋為2.38%。依據統計，國內產業界每個月之使用量超過2000公噸以上。因此，可能暴露於TMAH之勞工人數亦逐漸增加(張振平等人，工業安全科技。2007. JUNE. 2-5)。

在學術研究用途上，TMAH用於分析化學之氣相層析色譜法、感應偶和電漿質譜法、毛細管電泳法和液相層析色譜法等(Shadkami et al.,J.Chromatogr. A. 1216(31):5903-5910,2009；Romaris-Hortas et al.,Talanta. 79(3):947-952,2009；及Matsumiya et al.,Anal. Sci. 25(2):207-10,2009)，或是使用於聚合酶鏈反應(Tao et al.,Analyst. 123(6): 1215-1218,1998)。

TMAH也用於鐵等奈米粒子的製作過程(Abou-Hassan et al.,Angewandte Chemie. International Ed. in English. 48(13):2342-2345,2009；及Askarinejad et al.,Ultrason. Sonochem.16(1):124-131,2009)。

雖然1960年代開始有TMAH於神經與肌肉細胞之神經衝動傳導與離子通道之研究(Gebber et al.,J. Pharmacol. Exp. Ther. 152:18-28,1966；Adamic et al.,Biochem.Pharmacol. 21:2925-2929,1972；Jankovic et al.,Pharmacol.Res. 41:577-583,2000；O'Leary et al.,J. Gen. Physiol. 104:507-522,1994；Lee,Brit. J. Anaesth. 87:755-769,2001；Podleski et al.,Biochem. Pharm. 18:211-225,1969；Freeman et. al,Aust. J. Exp. Biol. Med. Sci. 50:21-34,1972；David et al.,J. Exp. Bio. 108:119-136,1984；及Lape et al.,J Physiol 587(21): 5045-5072,2009)，以往對於TMAH之危害認知，僅將其當成強鹼性與腐蝕性化學物質處置。

在92年及96年間，台灣發生了二起TMAH噴濺之重大職災案例，共造成3人死亡。傷者在皮膚暴露於TMAH後逐漸喪失意識，呼吸心跳停止，經急救後仍於數小時至數日後去世(Wu et al.,J. Occup. Health. 50:99-102,2008)。

目前除了台灣的案例外，沒有其他與TMAH相關之人類毒性傷害資料，但這可能是因為早期的應用範圍與用量較少而為人所忽略。有鑒於TMAH在產業中之用量及暴露於TMAH之勞工人數日漸增加，對於TMAH毒性作用之防範處理日形重要，因此，亟需有效之TMAH解毒劑。

Diphoterine(敵腐靈)為TMAH之除污劑。根據2010年之研究報告(Fosse et al.,Cutan. Ocul. Toxicol. 29:110-115)，相同體積之敵腐靈溶液對於TMAH之中和效力為水的17倍。此外，離體皮膚樣品之細胞毒性測試顯示，經敵腐靈除污之皮膚細胞之存活率約為2/3，優於用水除污之存活率(1/3)。然而，目前尚無證據顯示敵腐靈對於TMAH之全身性毒性具有解毒作用。

大鼠皮下注射TMAH中和溶液後出現亢奮躁動，虛弱無力，口鼻分泌物增加，肌肉顫抖，呼吸困難等症狀。致死劑量為144 μ莫耳/公斤體重，而178 μ莫耳/公斤體重以上全數動物死亡，計算所得半數致死劑量為153.4 μ莫耳/公斤體重(約等於TMAH 14.0毫克/公斤體重)。大鼠皮膚暴露低濃度(2.38%)TMAH之半數致死劑量為85.9毫克/公斤，高濃度(25%) TMAH之半數致死劑量為28.7毫克/公斤。(吳政龍等人，中華職業醫學雜誌14(2)：67-76,2007;Lee et al.,Toxicol.Ind. Health. 27(6),497-503,2011)。

TMAH對健康的危害主要可分成兩部份，第一部份是-OH^- 離子，其特性為強鹼與腐蝕性，健康危害效應為造成皮膚及黏膜組織灼傷；第二部份是四甲基銨離子(TMA⁺ )，屬於四級胺類結構，其特性為類似毒螺類神經毒素，健康危害效應為抑制呼吸肌肉群，造成呼吸肌肉停止，心跳減緩，嚴重者導致腦部缺氧死亡。TMA⁺ 的中毒症狀從嚴重的頭痛，頭暈，噁心都有。根據不同程度的暴露時間，會有不同的臨床症狀，包括：視力模糊，瞳孔縮小，腹部絞痛、嘔吐、腹瀉，過多的流涎、冒汗和支氣管分泌物增加；小便失禁；肌肉抽搐、痙攣等。吸入、食入或皮膚大面積與TMAH接觸時，在15~30分鐘內可能產生急性中毒，甚至呼吸心跳停止而導致死亡(張振平等人，工業安全科技。2007. JUNE. 2-5；及Wu et al.,J. Occup. Health. 50:99-102,2008)。

誤食含TMA的有毒螺類會造成複視、畏光、弱視、暫時性失明、肌肉抽搐、步伐蹣跚、虛弱無力、噁心、嘔吐、腹痛、頭痛、頭暈目眩、及蕁麻疹等臨床症狀(Anthoni et al.,Toxicon. 27(7):717-723,1989；Asano and Ito,Ann. N.Y. Acad. Sci. 90: 674,1960；Fange,Nature. 180: 196,1957；及Asano and Ito,J. Agric. Res. 10: 209,1959)。Takasaki等人揭示利用血液灌洗與血液透析以緩解誤食含TMA螺類之腎臟病患的神經毒性症狀(Am. J. Kid. Dis.54(4):A37-A39,2009)。

穀胱甘肽(Glutathione；簡稱GSH)為胺基酸營養補充劑，亦用於淡斑、美白、養顏；增強免疫力、抗輻射；解毒、護肝臟、抗過敏；增加視力、預防眼科疾病；延緩及逆轉衰老。

本發明提供一種穀胱甘肽之用途，其係用於製備TMAH之解毒劑。

此外，本發明亦提供一種TMAH之解毒劑，其含有有效量之穀胱甘肽，其視情況含有生理上或醫藥上可接受之佐劑、稀釋劑或載劑。

TMAH可經由與乙醯膽鹼接受器之結合產生短暫之擬膽鹼作用(即去極化之抑制作用)，導致橫膈肌失去收縮能力。本發明實驗顯示，單離之小鼠橫膈肌暴露於100μM到1 mM TMAH時，其收縮張力受到抑制，而於更新緩衝溶液後，其收縮張力明顯恢復。據此可知，TMAH之抑制作用是可逆的，使用適當之解毒劑，將是緩解TMAH毒性之重要方式。

本發明動物皮膚暴露模式測試顯示，穀胱甘肽可有效緩解TMAH之毒性作用，降低死亡率。

據此，本發明第一方面係關於穀胱甘肽用於製備TMAH之解毒劑之用途。

此外，本發明另一方面係關於一種TMAH之解毒劑，其含有有效量之穀胱甘肽。

本發明TMAH解毒劑可視情況含有生理上或醫藥上可接受之佐劑、稀釋劑或載劑，並可依此技藝已知之方法製成適當之劑型，例如(但不限於)外用劑型，諸如洗劑、軟膏、含藥貼布、水溶液、乳液、粉末等，或其他適當之經腸或非經腸劑型，例如注射劑、點滴劑或灌注液。

本發明實驗顯示，在暴露初期有效中和或阻絕TMAH之吸收，為重要關鍵。因此，可以在不當暴露於TMAH後，立即使用本發明解毒劑中和毒性，緩解延遲毒性作用。較佳者，係在暴露於TMAH 1分鐘內使用本發明解毒劑。

例如，可將呈軟膏、乳液、含藥貼布、粉末等型式之本發明解毒劑，直接塗抹、貼附或撒佈暴露TMAH之皮膚，以中和及緩解TMAH之毒性；或者直接以呈洗劑或水溶液形式之本發明解毒劑沖洗或浸泡暴露TMAH之皮膚，以減少TMAH之吸收，並中和及緩解其毒性。或者，可將本發明解毒劑製成注射劑、點滴劑或灌注液非經腸施用，中和TMAH之毒性。

本發明解毒劑亦可配合各種解毒方法及醫療照護使用，包括沖洗、血液灌洗、血液透析或腹膜透析，及呼吸照護等。

例如，可在使用本發明解毒劑之前，先沖洗暴露區域，以減少皮膚吸收TMAH，随後再施用本發明解毒劑。

或者，亦可以先使用本發明解毒劑中和TMAH之毒性後，再沖洗暴露區域。特別是，在未配置淋浴區之場所，或是在無法利用大量水清洗除污之高科技廠房內，立即施用解毒劑尤為重要。

接著，可以再利用血液灌洗、血液透析或腹膜透析等方式，加快體內毒物排出，進一步緩解TMAH之毒性作用，降低死亡率。

例如，可在使用本發明解毒劑之後，以水沖洗；或者，在使用本發明解毒劑之後，以水沖洗，随後再血液灌洗、血液透析或腹膜透析；並持續給予呼吸照護。

以下實施例係用於對本發明作進一步說明，唯非用以限制本發明之範圍。

實例1體外橫隔肌收縮試驗

取出小鼠橫膈肌，懸吊在37℃、曝氣之Kreb's緩衝溶液中，連接電極連續低頻刺激(頻率0.1 HZ，每次0.05毫秒)，觀察橫膈肌在不同TMAH濃度下肌肉攣縮及收縮張力之變化。此外，更換新鮮緩衝溶液或加有穀胱甘肽緩衝溶液之後，再觀察橫膈肌收縮張力之變化。每組至少6隻測試動物。

結果顯示，單離小鼠橫膈肌暴露於100μM到1mM之TMAH時，收縮張力受到抑制，其收縮張力在更換新鮮緩衝溶液及加有穀胱甘肽之緩衝溶液後，均有明顯恢復。

實例2皮膚暴露模式之致死劑量

使小鼠(ICR mice)暴露於不同濃度之TMAH(2.38%及25%)，量測其致死劑量。

結果顯示，低濃度(2.38%)TMAH對小鼠之致死劑量約在49-66毫克/公斤體重；高濃度(25%)TMAH對小鼠之致死劑量約在45-65毫克/公斤體重之間。

實例3解毒試驗

以每組至少6隻測試動物試驗，量測以25% TMAH水溶液15微升或17.5微升塗抹小鼠皮膚後，下述方式處理後之小鼠存活率：

1.　不處理；

2.　暴露一分鐘後，體外沖洗二次水30秒；

3.　暴露一分鐘後，體外沖洗二次水30秒，並在5分鐘時腹膜透析3分鐘；

4.　暴露一分鐘後，以100 mM之GSH 2毫升塗抹浸泡傷口30秒，再體外沖洗二次水30秒。

結果如下表所示：

上表顯示，小鼠經皮膚單獨暴露25% TMAH水溶液15或17.5微升(劑量平均為125.0或145.8毫克/公斤體重)時即造成暴露之小鼠全數死亡。暴露1分鐘時沖洗，及暴露1分鐘時沖洗並於5分鐘時腹膜透析，可以明顯提高動物之存活率。體外塗抹GSH後再沖水之方式，可以更有效地比單純沖水模式提升存活率達42.8%(15微升)或23.8%(17.5微升)。若統計實驗中死亡之老鼠內暴露TMAH到死亡之時間，未處理之小鼠平均存活742.7秒(15微升)或713.2秒(17.5微升)，暴露1分鐘後沖洗或是暴露1分鐘後沖洗並於5分鐘後腹膜透析，可以延長小鼠存活時間比未處理組多507.8秒到709.8秒(15微升)或181.5秒到308.8秒(17.5微升)。體外塗抹GSH後再沖水之方式雖然在15微升暴露時並未改變單一死亡老鼠之存活時間，但明顯延長較高劑量組死亡老鼠之平均存活時間比未處理組多357.3秒(17.5微升)。

Claims (9)

1. 一種穀胱甘肽之用途，其係用於製備氫氧化四甲基銨之解毒劑。
2. 如請求項1之用途，其中該解毒劑係在患者暴露於TMAH後施用。
3. 如請求項1之用途，其中該解毒劑係與沖洗、血液灌洗、血液透析或腹膜透析，及/或呼吸照護併用。
4. 如請求項3之用途，其中患者係於施用後，接受沖洗、血液灌洗、血液透析或腹膜透析，及/或呼吸照護。
5. 一種氫氧化四甲基銨之解毒劑，其含有有效量之穀胱甘肽，及視情況含有之生理上或醫藥上可接受之佐劑、稀釋劑或載劑。
6. 如請求項5之解毒劑，其係呈外用劑型。
7. 如請求項6之解毒劑，其中該外用劑型係洗劑、軟膏、含藥貼布，水溶液、乳液或粉末。
8. 如請求項5之解毒劑，其係呈非經腸劑型。
9. 如請求項6之解毒劑，其中該非經腸劑型係注射劑、點滴劑或灌注液。