很早就看到这个问题,觉得特别有意思,有一个毒素,叫三氧化二砷,不知道够不够有趣,分子式如下:

看起来真的很不起眼,但江湖名肯定大家都知道,三氧化二砷也叫砒霜,有人把它叫鹤顶红

鹤顶红的名字来源于丹顶鹤。丹顶鹤因头顶有一块鲜红色的斑迹而得名。这个斑迹是因为丹顶鹤的头顶缺少了一个重要的东西-羽毛,其头皮下方因为有大量的毛细血管而使头部呈现鲜红色。简言之,丹顶鹤是一群变秃顶的鹤。

而且,在丹顶鹤轻松愉快玩耍的时候,红色区域会变大,恐惧的时候,红色区域会变小,也就是毛细血管的舒张和收缩的表现

其实,丹顶鹤和三氧化二砷一点关系也没有,主要是因为鹤顶红和富含三氧化二砷的矿石-信石都有鲜红的颜色而得名。

以下就是信石

鹤顶红本质是砷,但不是砷元素,而是砷的化合物。大家平时生活中常见的砷化合物有以下几种:
– 雄黄(分子式可以是AsS,As2S2, As4S4)

– 雌黄(分子式As2S3)

– 砒霜(分子式As2O3)

– 五氧化二砷(分子式As2O5)

其中,雄黄因为有解毒杀虫的功效,在端午节期间在我国很多区域被泡制成雄黄酒饮用,白娘子当年就是饮用了雄黄酒现出原形从而吓得许仙失魂。而雌黄,是古人用来修改错别字的“涂改液”。因为古时的纸为了防止虫蛀,多用黄檗(黄柏)染成,所以这种纸就略带黄色,所谓“青灯黄卷,面壁苦读”指的就是这种纸。古人写错了字,就用颜色与黄纸接近的雌黄先涂掉,然后重新书写。而且不仅仅是因为它的颜色与黄色书纸相近,关键是它质量好,作用持久有效——“一漫即灭,仍久而不脱” 。正因雌黄有更改错别字的作用,人们就把曲解古书、妄加评论、随意修改称为“信口雌黄”了。孙盛《晋阳秋》:“王衍,字夷甫,能言,于意有不安者,辄更易之,时号口中雌黄。”《晋书·王衍传》也说:“妙善玄言,唯谈老庄为事……义理有所不安,随即更改,世号口中雌黄。”对言论有不妥之处,随口加以更改,像用雌黄改错别字一样容易,这就是“口中雌黄”、“信口雌黄”的来历了。

换句话说,著名的鹤顶红,称为信石,就是三氧化二砷,也就是砒霜(“砒”是“砷”的旧称)。

但是,砒霜本质是白色晶体,无臭无味,因外形很像深秋草地上的霜而得名。而信石呈红色的原因是自然界中的矿石往往伴有各种杂质,因此具有血一般的颜色。


历史上很多人都传言死于鹤顶红,比如拿破仑,比如武大郎。

武大郎,又称武大,原名武植,是中国古典小说《水浒传》《金瓶梅》中的人物。他是武松的哥哥,潘金莲的丈夫。武大外貌不扬,身材短矮,常被人欺负,并得了“三寸丁谷树皮”的外号。他娶了清河县大户人家的使女(《金瓶梅》中为妾)潘金莲为妻后,因为妻子漂亮风流,本人又懦弱,不胜骚扰而搬家到阳谷县紫石街,卖炊饼为生。后来潘金莲和西门庆通奸,武大得到郓哥报信后前去捉奸,反被西门庆踢伤。西门庆、潘金莲以及撮合他们的王婆见武大已知道奸情,怕武松回来报复,于是用砒霜将他毒死灭口。

水浒传原文是这么写的:

那妇人揭起席子,将那药抖在盏子里;把那药帖安了,将白汤冲在盏内;把头上银牌儿只一搅,调得匀了;左手扶起武大,右手把药便灌。武大呷了一口,说道:“大嫂,这药好难吃!”那妇人道:“只要他医治得病,管甚么难吃。”武大再呷第二口时,被这婆娘就势只一灌,一盏药都灌下喉咙去了。那妇人便放倒武大,慌忙跳下床来。武大哎了一声,说道:“大嫂,吃下这药去,肚里倒疼起来。苦呀!苦呀!倒当不得了!”这妇人便去脚后扯过两床被来,没头没脸只顾盖。武大叫道:“我也气闷。”那妇人道:“太医分付:教我与你发些汗,便好得快。”武大再要说时,这妇人怕他挣扎,便跳上床来,骑在武大身上,把手紧紧地按住被角,那里肯放些松宽。正似:油煎肺腑,火燎肝肠,心窝里如雪刃相侵,满腹中似钢刀乱搅。浑身冰冷,七窍血流。牙关紧咬,三魂赴枉死城中;喉管枯干,七魄投望乡台上。地狱新添食毒鬼,阳间没了捉奸人。那武大哎了两声,喘息了一回,肠胃迸断,呜呼哀哉,身体动不得了。
——引自《水浒传》第二十五回“王婆计啜西门庆 淫妇药鸩武大郎“

武大郎的死到底符合砷中毒吗?

急性大量暴露砷后症状可在数分钟或数小时内出现,砒霜吸收迅速,可通过胃肠道,皮肤吸收。异常症状一般始于胃肠道系统,包括严重的恶心,呕吐,腹痛和水样泻;心脏方面可出现QT间期延长,之后出现尖端扭转室速;呼吸方面可出现急性呼吸窘迫综合征(ARDS);肾脏方面可出现急性肾衰少尿无尿;神经系统方面可出现急性脑病发作,表现为谵妄,昏迷,癫痫等。

砷中毒的症状和表现和服用毒物和剂量直接相关,急性经口暴露无机砷超过600μg/(kg*d),也就是成年男性大约0.0036g/d会致死。另外患者也可能死于呼吸衰竭或急性脑病发作。

刚才也说了,纯的砒霜是无味的,但古代提纯手法有限,混有很多杂质,因此武大喝了药后觉得“这药好难吃!“。虽然我们现在无法考察到底武大摄入了多少砷,但是根据中毒剂量来换算,假如当时潘金莲拿了10g粗提取的毒药,其中1g是纯净的砒霜,也就是As2O3。砷的在砒霜中约占76%,则武大摄入的量为0.76g,足以致死了。武大中毒后很快表现为胃肠道不适的症状,后出现心律失常,似乎还是和砷中毒符合的,但是武大的“七窍血流“可能和砷中毒无关,而是在中毒之前被西门庆踢伤引发的外伤结果。。。。。。(武大捉奸不成,反倒吃了西门庆一脚,只见”口里吐血,面皮蜡查也似黄了“)

当然,仅仅通过看病史来判断是否中毒是片面的,只有尸检才能证实。

在《水浒传》中,武大被王婆和潘金莲毒死后,西门庆试图用10两银子收买仵作(法医)何九叔,并将武大郎的尸首匆匆火化。不过幸好何九叔留了个心眼,自己存下两块尸骨,在武松逼问武大郎死因时向其解释到:“这骨殖酥黑,系是毒药身死的证见。”

我们都知道,《水浒站》的故事开始与北宋末年宋哲宗在位期间(1085年—1100年)。在宋代,有一位法医学的大咖,宋慈。宋慈将现场经验与以往的法医学知识整合,在南宋理宗在位时(1247),撰写了世界上现存第一部法医学专著《洗冤集录》,为后世仵作们侦查命案提供了依据。

《洗冤集录》里描述中毒死亡是这么说的:

男子骨白,妇人骨黑。妇人生骨出血如河水,故骨黑。如服毒药骨黑,须子细详定。生前中毒,而遍身作青黑,多日皮肉尚有,亦作黑色,若经久,皮肉腐烂见骨,其骨黪黑色。死后将毒药在口内假作中毒,皮肉与骨只作黄白色。
——引自《洗冤集录》

换句话说,古代的法医是凭借尸骨是黑色的来判定是是否中毒的,但是我们要知道,砷在体内的分布是需要经过三个阶段的:第一阶段:砷摄入体内30-60min后血砷浓度达到峰值,经过2-3个小时后,超过90%的砷经过重新分布和肾脏排泄,血液中浓度就比较低了;经过第二阶段和第三阶段后砷就被代谢成为单甲基胂酸等物质,在尿液中排泄。 砷在体内重新分布的靶器官包括胃肠道,皮肤,肾脏和周围神经系统,只有长期摄入砷,才会导致毛发,指甲,皮肤含有高浓度的砷。因此,除了早期砷中毒的病例外,大部分急性砷中毒的患者尿液检测砷的准确性高于血砷浓度检测。而在慢性砷中毒的患者中,其毛发检测含有砷的量似乎更可靠(例如拿破仑和光绪皇帝),但由于毛发接触于外界且在不断生长,因此常常导致检测结果不够精确。

在慢性砷中毒或急性中毒1-3周后的患者,典型表现是周围神经病变(对称性感觉异常),皮肤色素沉着角化过度,甚至肿瘤的发生(皮肤癌,膀胱癌和肺癌)。因此武大的尸骨变黑其实从中毒方面并无依据,而且那哪行和女性的尸骨都应该是黄白色,当骨头被氧化和有机物降解是,有可能会变黑。

另外,既然提起了宋大法医,就不得不引申一下另外大家耳熟能详的古代鉴定中毒方法:银针探毒

若验服毒,用银钗,皂角水揩洗过,探入死人喉内,以纸密封,良久取出,作青黑色,再用皂角水揩洗,其色不去。如无,其色鲜白。如服毒中毒死人,生前吃物压下,入肠脏内,试验无证,即自谷道内试,其色即见。

——引自《洗冤集录》

在各种古装戏里,必备的一个项目是用银筷子在饭菜里戳戳探毒,小小的银针真的能检测出毒物吗?

其实,自然界中的砷矿往往是与硫矿混合存在的。古代制取砒霜的工艺粗糙,因此制得的砒霜含有大量的硫化物。硫化物与银针反应,生成黑色的硫化银,附着在银针的表面,这才是银针变黑的真正原因。此外,这种方法在检测高度腐败尸体的时候,更是容易受到腐败气体的干扰,银针同样变黑,因此不够专一和准确。


虽然砒霜毒性很强,但是总觉得离我们很遥远,不知道大家有没有听说过这样一个事情:吃小龙虾,螃蟹等海鲜的时候,是不能够喝橙汁的,否则就会引起中毒!

有了这个说法以后,很多人就在吃海鲜的时候,放弃了美味的橙汁,转向了啤酒,从而得了另一个贵族病-痛风

这个事情并不是空穴来风。

上文我们说过,所谓的砷中毒其实是砷的化合物中毒,而不是砷元素本身。其中最著名鹤顶红,也就是砒霜是三氧化二砷(分子式As2O3),而虾,螃蟹,贝类等海鲜中也含有砷,但那是五价砷化合物,由于可被机体快速排泄,本身对人体的危害很小。但是我们都知道,像橙汁,苹果汁,柠檬等饮料富含维生素C,维生素C就可以把五价砷还原成为三价砷,造成砒霜中毒。

如此可怕?

等等,还有一句话,叫做抛开剂量谈毒性,都是耍流氓!

对于所有毒物,是否中毒和服用药物的剂量直接相关,对于三氧化二砷来说,可引起中毒的剂量约50-200mg/d。海鲜中砷含量的上限约0.5mg/kg(鲜重)。我们先按照最大剂量来猜测,即认为这个海鲜中的砷含量指的是砷元素,而不是五氧化二砷,而且我们的橙汁可以把它全部都还原掉,那么假如要达到中毒剂量50mg,那么这一顿饭要吃多少量的鲜海鲜呢?

我们很快就能算出来,大概是100kg。

那么你懂的,这时候生病就不是砷中毒的问题了,而是撑坏了

所以,想通过吃果汁+海鲜这种组合产生急性砷中毒,可能性几乎是没有的。

甚至,大家应该不少人知道,由陈亭栋教授发现,前卫生部部长陈竺夫妇推广并应用的三氧化二砷治疗急性早幼粒白血病(AML-M3),这个用于治疗剂量的砒霜是多少呢?也仅仅10mg/d,远不达砒霜的中毒剂量。


那么假如,我们身边真的有这样一个吃货,造成了砒霜中毒,我们该怎么办呢?

那再从一个故事说起。

1957年,三门峡水利枢纽开工。当时为了方便周围人民的生产生活,1959年丰南公路开始修建,大家都知道,那时候是中国的大跃进时代,大家为了能早日修成公路,春节也没有回家休息,其中修路的一个连,也就是60余人每天在张沟的一个农家小院吃饭。

有一天,这个连的连长干完活回小院的时候,大多数人已经吃完晚饭,锅里就只剩下点高粱面糊糊,他在喝剩下的面汤时,发现碗里有石头样的东西,就觉得很奇怪,因为这个石头是红色的。他在灶台边寻找,也找到了同样红色的石头,他问做饭的师傅石头怎么跑到饭里了?师傅说也不不知道,做饭的时候就发现了,但是粮食紧缺,也不能因为发现一点倒掉粮食,就没多注意。

在琢磨的时候,大家纷纷开始说肚子痛。然后就相继倒在地上,又吐又拉。

附近的医疗队赶过来,医疗队发现,这个红石头就是信石,大家是砒霜中毒。

怎么办呢,有人说用甘草绿豆汤可以解毒,喝了没用。

在场大多数医生都没有诊治这方面的经验,这时候一位药剂员说,似乎听说有一种特效药可以,就是二巯基丙醇,而且必须尽快静脉注射。

可是当时医疗资源本就紧缺,从哪里搞二巯基丙醇呢?而且经过研究,61人的中毒,至少需要1000支,且要在48小时内用药,否则大家都有生命危险。研究的同时已经有不少人出现昏迷了。

医生兵分三路,一路去侯马,一路去运城,一路去黄河对岸的三门峡市。

没有,都没有。

已经中毒近30小时了。

这时向卫生部求援,层层连线到北京,北京王府井大街的药店接到电话,找遍了库房,拿到了1000支药。

下一个问题是,北京和中毒地点远隔千里即便火车运到运城,从运城到中毒地点也得翻山越岭一天,病人生命垂危。

最后,卫生部和民航,空军联系,最终通过空投,将1000支二巯基丙醇送到了中毒的地点。

2天之后,61个病人症状均有好转,痊愈出院。

这个事件后来在1960年的《中国青年报》上刊登,名字就叫做《为了61个阶级弟兄》。


从这个故事中我们得知,二巯基丙醇可以治疗砷中毒。原理我们可以看看二巯基丙醇的分子式

二巯基丙醇的分子式很像我们平时润滑用的甘油。但是左边两个相邻碳原子的位置上,巯基(-SH)取代了羟基(-OH)。

砒霜中毒的病理生理原因是三价砷容易和巯基结合(包括很多蛋白质,谷胱甘肽,半胱氨酸的活性位点),从而干扰了很多正常的机体代谢,如抑制细胞氧化呼吸,谷胱甘肽代谢等。而二巯基丙醇上有较多巯基,这样就可以让三价砷结合到二巯基丙醇的巯基上,而不结合到我们体内重要蛋白质(如酶)的活性位点,从而解毒。

因此,总结一下,在急性砷中毒的患者中,我们该怎么做呢?

对于所有中毒的患者,我想给大家说的是,并不是所有毒物都有解毒剂,相比来说,对症支持更为重要!所有的中毒都可以用一样的套路来思考:

1.立即终止接触毒物

  • 在食物中,除了投毒砒霜会引起砷中毒外,有些东西里面也是神不知鬼不觉的含有砷,比如曾经在进口果汁中发现砷,因此推测给蔬果的杀虫剂里含有不少砷,或是生产过程中的水被砷污染造成的;另外近期给幼儿配方奶中加入的糖浆甜味剂,里面也曾经发现过砷。
  • 在日常生活中,用来保护木材的杀虫剂也是明确含有砷的,这时候的砷中毒就是皮肤接触了

2.对症支持治疗

  • 这对于砷中毒来说尤为重要,对于砷中毒患者要积极补液。原因是,砷进入身体后,最初2-3小时内,超过90%的砷经重新分布和肾脏排泄而从血液中就被清除了,这时加强补液可以促进肾脏排出毒物;而在砷进入身体1周之后,砷经过代谢后也是通过尿液排泄的
  • 所以,换句话说,一个砷中毒的病人要确诊,查尿砷比血砷更为可靠。
  • 另外插一句,因为砷也有心脏毒性(如QT间期延长),所以补液的时候也要注意心功能变化。

3.清除体内已被吸收或者尚未吸收的毒物

  • 比如我们常用的催吐,导泻。但是对于砷中毒来说,催吐效果并不确切,而且本来很多砷中毒就是胃肠道症状腹泻为主,所以不要用泻剂

4.尽早使用特效解毒药

  • 二巯基丙醇作为螯合剂,作为砷中毒的首选治疗。可选择的治疗方案是每4-6小时深肌内注射3-5mg/kg的二巯基丙醇,螯合治疗的终点为24小时尿砷浓度低于50μg/L。
  • 有意思的是,二巯基丙醇是在花生油里面配的,所以如果患者对花生,或者花生油过敏,就不能用喽!

另外再给大家讲一个好玩的事情,二巯基丙醇不仅可以治疗砷中毒,还可以治疗好多重金属中毒哦,这个就叫做:千金拱身现二球!解释意思,就是二巯基丙醇可以解救铅中毒,金中毒,汞中毒,砷中毒

感谢 @杨华俊 编写的口诀,感谢 @百歌医学 的支持

好啦,我们急性砷中毒就总结到这里了,让我们干了这杯橙汁,大块朵颐的吃吃喝喝吧!

如果大家还有兴趣,可以听我们的直播节目,感谢 @李旸 和我一起讲这样精彩的节目

砷中毒:海鲜,果汁和潘金莲

参考文献:

  1. Mundy SW. Arsenic. In: Goldfrank’s Toxicologic Emergencies, 10th ed, Hoffman RS, Lewin NA, Howland MA, et al (Eds), Mcgraw-Hill Education, New York 2015. p.1169.
  2. Environmental Protection Agency. Arsenical Pesticides. In: Recognition and Management of Pesticide Poisonings, 6th ed. Washington, DC 2013. p. 277. Available at: https://www.epa.gov/pesticide-worker-safety/recognition-and-management-pesticide-poisonings (Accessed on April 24, 2016).
  3. 施耐庵. 《水浒传》.
  4. 宋慈.《洗冤集录》
  5. 兰陵笑笑生《金瓶梅》
  6. UP to date. Rose H Goldman ,Arsenic exposure and poisoning。

来源:知乎 www.zhihu.com

作者:刘霜

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