活性炭在醫藥中的應用

摘要：活性炭是一多孔性含破物質，具有很強的吸附性能，被廣泛應用于醫藥工業，如：葡萄糖、鏈霉素、慶大霉素、磺胺類、生物堿、激素類、氨基酸、撲熱息痛、維生素B4等成品、半成品的脫色、提純，強力霉素觸媒載體、血液灌流、解毒等方面。本文主要綜述藥用活性炭的治療作用。

很久以前，人們就認識到了木炭的治療作用和藥用價值。公元前1500年，古埃及的莎草紙中就記載了各種木炭在醫藥中的應用；Hippocrates（公元前400年）和pliny（公元50年）時代，木炭被用作治療羊癇瘋、綠色貧血和炭疽；D.M.Kehls（1793年）報道了木炭外用治療壞疽性潰爛。盡管這些應用被逐漸遺棄，但直到十九世紀，它們仍然被提及。在我國，把木炭用于醫療上也有悠久的歷史。漢朝就已經用木炭作為尸體防腐劑，本草綱目中也記載著人們把木炭作為治療腹瀉及燒傷的病例。

早期應用于醫藥上的炭是木炭。1811年，Figwier發現動物骨質熱分解得到的骨炭具有優異的脫色性能，實際上它完全不同于木炭，其主要成分是78%的磷酸鈣，9%的碳酸鈣和11%的炭，而木炭的含碳量大約為90%。后來，人們用硫化鉀或水蒸氣法制備出高吸附性能的炭，即為現在所稱的活性炭。

1 應用基礎

活性炭是一種非極性吸附劑，具有很大的比表面積（500~3000m²/g）和發達的孔隙。吸附質與活性炭之間主要通過范德華力結合。不同的物質被吸附的最小孔隙不同（見表1）。經典的容積充填理論（TVFM）認為：活性炭孔徑與吸附質分子大小之間有著匹配的問題，起吸附作用的孔隙主要是吸附質分子大小2~3倍的孔�？紫哆^大，吸附質不能在孔中保留；孔隙太小，吸附質不能進人入孔中，只有當活性炭中適合吸附質分子被吸附的孔隙占的比例越大，對該吸附質的吸附量就越大。而決定活性炭孔隙結構的因素很多，如：原材料、活化方法、活化條件及后處理技術等。通常，活性炭的孔徑分布在1~100nm范圍內，起吸附作用的孔隙主要集中在1~10nm，因而有利于分子量70~1000范圍內中等有機分子的吸附。

表1 一些物質被吸附的最小孔徑

同時吸附質分子的性質是決定活性炭吸附能力的另一方面。對于無機化合物，活性炭表現出的吸附能力差異較大；強電解質的鹽如NaCl、KNO₃等基本不被吸附；非電解質的溶質如I₂、HgCl₂等能被很好的去除，其關鍵因素是要看溶質以中性還是以離子狀態存在。對于有機化合物，非極性越強，越有利于吸附；同一系列有機化合物中，分子量增加，越有利于被活性炭吸附；同等大小的分子（分子量），芳香族化合物比脂肪族化合物易被吸附，支鏈分子比直鏈分子易被吸附。

此外，活性炭藥用不會產生毒副作用。通常，藥用活性炭是由木質類原材料用物理法活化，經酸洗去除無機酸溶物后制得，其質量指標見表2。Nau等人曾把粉狀活性炭與動物飼料混合進行長時期動物實驗，沒有出現毒副反應；他們還把活性炭外用于動物表皮，也沒有出現異�，F象印。Yatzidis曾給尿毒癥患者每天服用20~50g活性炭，4個月的臨床表明，沒有產生任何毒副反應，相反，病人的腸胃道有了明顯改善。

表2 美國藥用活性炭標準（UPS）

2 主要應用

2.1 活性炭的解毒功能

藥品、農藥及其它化學物質的中毒事件在社會上非常普遍，處理此類事件的常用急救措施有催吐、洗胃，它們對處理一般中毒比較有效，但對稀釋后會增加毒物活性的急性中毒則非常危險，如急性洋地黃苷中毒，采用催吐或洗胃的急救措施會導致致命性心室傳導壓迫，這樣就提高了毒物的活性，危險性加大，普遍認為：催吐、洗胃可以延緩毒物的吸收速度；而Henderson研究表明，催吐洗胃很大地增加了毒物的吸收速度，這是由于催吐、洗胃后胃放空，增加了藥品農藥與胃粘膜間的接觸面積。總之，催吐、洗胃急救措施的不可預見性或低效在處理許多中毒事件時并不能令人滿意。

近年來，活性炭由于能夠吸附許多種類的藥品或毒物且本身沒有毒副作用而重新引起了各國學者的重視。表3為活性炭對不同藥品的吸附量。

表3 活性炭對藥品的吸附量

1975年，Dr.jay,Arena用2份活性炭，1份MgO和1份單寧酸制成的所謂的廣譜性解毒劑；但Picchidni研究表明，此類廣譜性解毒劑試管實驗結果稍低于單純的活性炭，動物實驗結果卻遠遠低于單純活性炭。

為改善活性炭服用口味，超細粉狀活性炭通常與適當比例的皂土或CMC混合并添加適當量的調味品，如：糖精、櫻桃汁、山梨糖醇、蔗糖等能夠改善口味卻不減弱活性炭吸附性能的物質。

2.2 累積性疾病的治療

在人體生理環境中，代謝物質在人體內長期積累達到并超過一定限度時就會出現病狀，如：膽固醇、甘油三酯、尿酸、肌苷、尿素等分子。人體在消化吸收營養物質時，體液需要到達腸胃粘膜才可進行物質交換，并且腸胃粘膜的比表面積很大（2000m2左右），這就提供了口服活性炭治療累積性疾病的可能性。

1978年，Friedman對6名患有腎功能衰竭的病人每天服用35g活性炭（分4次服用）的試驗，4~8周后的血液檢查發現，甘油三酯平均降低36%，膽固醇平均降低67%。作者進行試管實驗發現：活性炭對體液中尿酸和肌苷的去除率＞80%，這對治療痛風和尿毒癥具有參考價值。

2.3 腸胃道疾病

活性炭用于治療腸胃道疾病有悠久的歷史。1978年，Chevrel做了如下臨床實驗：以60例患有腸胃疾�。ǜ篂a、便秘、胃脹，急性腹痛）的病人為考察對象，把30g活性炭、14gMg（HCO₃）2、33g萍婆膠、100g賦形劑混合，給上述患者服用2~4周后，70%的患者康復，15%的患者明顯改善，僅有15%的患者沒有療效。

Goiffon曾用吸附有毒扁豆堿的活性炭治療寄生蟲、腸感染等疾病。0.15g的I2與等量活性炭復合被認為是廣譜性腸胃抗感染藥。

2.4 血液灌流

1948年出現了第一批活性炭能從血液中有效脫除巴比妥酸鹽的廣告。

雅齊吉斯用洗凈的活性炭裝灌凈化血液里的肌苷、尿酸、胍、水楊酸，巴比妥酸鹽和麥谷蛋白，動物實驗和人體實驗都顯示出很高的吸附去除率；同時也有一些不希望有的附帶現象：炭粉混入血液；紅血球、白血球、血纖維蛋白減少。不少研究者通過用與血液具有生物相容性的物質包埋活性炭成功的解決了這些問題。需要指出的是，血液灌流可治療延遲性中毒，即對進入血液中的毒物都能很好去除。包埋活性炭后，大分子（5000~10000左右的分子）進入活性炭的通道被堵死，因而去除困難。

2.5 其它

藥用活性炭在醫藥上還可用于病毒去除、藥物緩釋劑、皮膚損傷、靜脈注射、細菌吸附等。

3 結束語

目前，歐美國家在藥用活性炭方面開展的工作較多。俄羅斯每年藥用活性炭用量為100t。由于服用活性炭能增強幼兒的抗病能力，因而他們已將每年春秋季服用活性炭作為幼兒園的常規保健措施；此外，活性炭去膽固醇能力強，可以作為心臟、心血管保健藥。我國雖然也有類似的研究，但投入的人力、物力、財力都很少，而且許多科技工作者還沒有認識到活性炭的醫用價值，愿此篇能夠引起國內同仁對藥用活性炭的重視，積極開拓活性炭在醫藥行業中的用途。