概述#

重金屬中毒是一項重要的職業與環境健康問題。鉛、砷、汞等古典金屬毒素至今仍廣泛存在，同時鈹、鎘、錳等新興職業毒素的危害也日益受重視。重金屬毒性的共同機轉包括：

• 抑制酶的功能
• 干擾鈣、鐵、鋅等必需陽離子
• 產生氧化壓力（oxidative stress）
• 改變基因表現與細胞訊號傳遞

螯合劑（chelator）（源自希臘文 chela，意為「鉗爪」）可與金屬結合並促進排除，是重金屬中毒的重要治療手段。

重金屬毒理學#

鉛（Lead）#

鉛中毒是最古老的職業與環境疾病之一，主要應用於電池（佔美國消費的近 90%）、彈藥、合金、焊料、顏料等。鉛在汽油與含鉛漆中的禁用使近幾十年環境中鉛濃度大幅降低，但低濃度暴露仍是重大公衛議題。

鉛在人體中沒有任何有益功能。對於正在發育的中樞神經系統，尚未確立任何無害的暴露閾值。

藥物動力學#

• 吸收：工業暴露以吸入為主；非工業暴露以消化道攝入為主
  • 成人腸道吸收率約 10–15%；兒童高達 50%
  • 空腹、低鈣飲食、缺鐵均可增加吸收
• 分布：99% 結合於紅血球；分布至骨髓、腦、腎、肝、肌肉，後轉移至骨骼（成人體內超過 90% 的鉛儲存於骨骼，半衰期數年至數十年）
• 排除：約 70% 經尿液排出；少量經膽汁、汗液、頭髮、乳汁排出
• 骨骼中鉛在病理性骨質轉換加速（如甲狀腺功能亢進或長期臥床）時可重新進入血液，引發中毒

藥效學（毒性機轉）#

• 干擾鈉通道與鈣依賴過程
• 抑制血基質（heme）合成酶
• 增加氧化壓力，干擾一氧化氮訊號

臨床效應（依系統）#

神經系統（最重要）

• 兒童：血鉛 < 5 mcg/dL 即可造成亞臨床認知功能損害（無安全閾值）；劑量-反應呈非線性，低濃度範圍的 IQ 降幅更大
• 成人：血鉛 30–50 mcg/dL 出現行為與認知症狀；> 100 mcg/dL 出現鉛性腦病（lead encephalopathy）（顱內壓升高、共濟失調、昏迷、抽搐）
• 週邊神經病：慢性高劑量暴露後，以運動神經為主，導致腕垂（wrist-drop）

血液系統

• 干擾血基質合成（抑制氨基乙醯丙酸脫水酶與鐵螯合酶）
• 血鉛 30–50 mcg/dL 以上：紅血球原卟啉或鋅原卟啉（ZPP）升高
• 正常球性或小球性低色素性貧血
• 末梢血塗片可見嗜鹼點彩（basophilic stippling）（不敏感但提示性）

腎臟

• 慢性高劑量（> 80 mcg/dL 持續數月至數年）：腎間質纖維化與腎硬化
• 可干擾尿酸排泄，引起「鉛性痛風（saturnine gout）」

生殖系統

• 高劑量與流產、死產相關
• 母體血鉛 5–15 mcg/dL 即可影響新生兒體格與認知發育
• 男性血鉛 > 40 mcg/dL 與精子異常有關

心血管系統

• 鉛與血壓升高、QTc 間期延長有關
• 流行病學研究顯示低劑量慢性暴露（血鉛 10–25 mcg/dL）與心血管死亡率增加有關

胃腸系統

• 中等中毒：厭食、便秘
• 重度中毒：「鉛性絞痛（lead colic）」——嚴重腸痙攣
• 高暴露者可見齦鉛線（gingival lead lines）（牙齦緣鉛硫化物沉積，現已少見）

主要中毒類型#

無機鉛中毒

• 急性：工業吸入大量氧化鉛煙塵，或兒童大量攝入含鉛油漆碎片
• 慢性：多系統表現——頭痛、腹痛、貧血三聯症，伴有運動神經病、痛風與腎功能不全

診斷：全血血鉛濃度為最佳指標；美國 2015–2016 年幾何平均血鉛濃度為 0.820 mcg/dL。CDC 2012 年將兒童升高參考值定為 5 mcg/dL（97.5 百分位）。

有機鉛（四乙基鉛）中毒：現已少見（汽油已去鉛）；主要影響 CNS，引起神經認知損害、譫妄、抽搐

治療#

• 立即終止暴露
• 鉛性腦病：醫療緊急狀況
  • 靜脈 EDTA（依地酸鈣二鈉，edetate calcium disodium）1000–1500 mg/m²/天，連續輸注最多 5 天
  • 部分臨床醫師建議先給予肌肉注射二巰基丙醇（dimercaprol），4 小時後再合用 EDTA
  • 控制顱內壓（皮質醇 + 甘露醇或高張鹽水）及抗癲癇治療
• 症狀患者或血鉛 > 45 mcg/dL 兒童：口服司克米（succimer, DMSA）
• 慢性暴露者：停止螯合後血鉛可從骨骼重新釋放而反彈
• 預防性螯合治療不能取代降低暴露的措施

砷（Arsenic）#

砷廣泛存在於地球地殼，現代用途包括半導體、工業木材防腐劑、玻璃製造等。孟加拉與印度恆河三角洲地下水砷污染是當今最嚴重的環境健康問題之一。

砷化氫（arsine, AsH₃）氣體具強效溶血性，常見於半導體工業。

藥物動力學#

• 可溶性砷化合物透過呼吸道與消化道吸收良好
• 大部分無機砷在肝臟甲基化為一甲基砷酸（MMA）與二甲基砷酸（DMA），由尿液排出
• 砷與角質化組織中的疏基結合，停止暴露後頭髮與指甲仍可殘留

毒性機轉#

• 三價砷（As³⁺，亞砷酸鹽）：與巰基結合，抑制酶功能，干擾氧化磷酸化
• 五價砷（As⁵⁺，砷酸鹽）：取代磷酸
• MMA 的三甲基代謝物毒性更強；甲基化效率降低（MMA 比例升高）與慢性不良效應風險增加有關

急性無機砷中毒#

暴露後數分鐘至數小時出現：

• 胃腸道：噁心、嘔吐、腹瀉、腹痛；嚴重者可致低血壓、休克
• 心肺：充血性心肌病、肺水腫、QTc 延長、心室性心律不整
• CNS：譫妄、腦病、昏迷（數日內）
• 血液：全血球減少（1 週內）
• 遲發性上升性感覺運動多神經病（2–6 週後）
• 數月後指甲可出現白色橫紋（Aldrich-Mees lines）

急性砷中毒的典型三聯症：急性胃腸炎 + 低血壓 + 代謝性酸中毒，應高度懷疑無機砷或汞鹽中毒。

診斷：尿液無機砷及代謝物（MMA + DMA）；急性症狀性中毒後 2–3 天，總量常達數千 mcg。砷在血液中消失迅速，血砷不用於診斷。

治療：

• 腸道去汙染 + 積極支持性治療
• 螯合治療：
  • 優先選擇：二巰基磺酸鈉（unithiol） 3–5 mg/kg 靜脈注射，每 4–6 小時一次
  • 或二巰基丙醇（dimercaprol） 3–5 mg/kg 肌肉注射，每 4–6 小時一次
  • 動物研究顯示暴露後越早治療效益越大，臨床懷疑時不應等待確認

慢性無機砷中毒#

長期暴露（> 0.01 mg/kg/天）可出現：

• 全身症狀：疲勞、體重減輕
• 皮膚變化（最具特徵）：雨滴狀色素沉著、手足角化過度（hyperkeratoses）

• 感覺運動多神經病（手套-長襪型感覺異常）
• 周圍血管疾病與非肝硬化性門脈高壓
• 癌症（多年後）：肺癌、皮膚癌、膀胱癌（可能還有腎癌、肝癌）

管理：首要為終止暴露；螯合治療（口服 unithiol 或 succimer）在症狀患者中可考慮，但超過單純停止暴露的附加療效尚未確立。

砷化氫氣體中毒#

吸入後潛伏期 2–24 小時，繼而發生大量血管內溶血：

• 症狀：全身不適、頭痛、黃疸、血紅蛋白尿
• 1–3 天內出現少尿性腎衰竭（血紅蛋白沉積於腎小管）
• 治療：換血、積極補液、必要時血液透析；現有螯合劑對砷化氫中毒無確定療效

汞（Mercury）#

汞（Hg）以三種主要化學形式存在，各具獨特毒性特徵。

日本水俁灣（Minamata Bay）事件（1950 年代）：工業廠房向海灣排放甲基汞，污染海鮮，造成嚴重先天缺陷與神經疾病，是有機汞中毒的典型案例。

藥物動力學#

甲基汞（methylmercury）血液與全身半衰期約 50 天，>2/3 最終由糞便排出。

主要中毒形式#

急性

• 吸入元素汞蒸氣：化學性肺炎、非心因性肺水腫
• 攝入無機汞鹽（如氯化汞）：腐蝕性出血性腸胃炎，繼而急性腎小管壞死與少尿性腎衰竭

慢性（元素/無機汞）

• 典型三聯症：震顫（tremor）+ 神經精神症狀（erethism）+ 牙齦炎
  • 震顫從細小意向性震顫開始，可進展至舞蹈樣動作
  • 神經精神症狀（erethism）：記憶力減退、疲勞、失眠、暴怒、畏縮、憂鬱
• 周圍神經損傷（電生理可偵測，明顯神經病變較罕見）
• 肢端紅痛症（acrodynia）：兒童罕見特發性反應，四肢疼痛性紅斑

慢性有機汞（甲基汞）

• 主要侵犯 CNS：感覺異常（面部與四肢）、共濟失調、聽力障礙、構音障礙、視野向心性縮窄
• 生殖毒性：高劑量孕期暴露可導致嚴重智能障礙與腦性麻痺；低劑量亦可引起亞臨床神經發育損害

FDA 與 EPA 建議孕婦、可能懷孕婦女、哺乳婦及幼童避免食用高汞魚類（如旗魚），並限制鮪魚攝入量，每週選擇低汞魚類 8–12 盎司。

診斷：結合病史、體徵與實驗室確認。尿汞 < 1.5 mcg/L（無職業暴露者）；全血汞 < 5 mcg/L。

治療

• 急性無機汞鹽中毒：口服或靜脈 unithiol、肌肉注射二巰基丙醇或口服 succimer，以減輕腎毒性；積極補液，必要時透析
• 慢性元素汞蒸氣暴露：unithiol 或 succimer 可增加尿汞排出，但對臨床結果影響不確定
• 慢性暴露禁用二巰基丙醇（可將汞再分布至 CNS）
• 慢性甲基汞中毒：succimer、unithiol、N-乙醯半胱氨酸（NAC）可能增加清除

螯合劑藥理學#

螯合劑（chelating agents）藉由與重金屬形成穩定複合物，防止金屬與細胞靶分子交互作用，並促進排除。螯合劑含有配位原子（通常為氧、硫、氮），與金屬陽離子形成配位共價鍵。

螯合效果在急性暴露後越早給予越好。延遲給予雖仍可增加金屬排除，但減輕毒性的能力有所下降。螯合劑從軟組織移除金屬的效果優於從骨骼中移除。

二巰基丙醇（Dimercaprol, BAL）#

• 二次大戰時英國研發，用以對抗含砷武器路易斯毒劑（lewisite），又稱「英國抗路易斯劑（British anti-lewisite, BAL）」
• 油溶性，溶於花生油（10%），必須肌肉注射（常造成疼痛）
• 適應症（FDA 核准）：急性砷中毒、急性無機汞中毒、嚴重鉛中毒（合併 EDTA）
• 禁忌（慢性暴露）：可將砷與汞再分布至 CNS，慢性中毒不宜使用
• 常見副作用：高血壓、心搏過速、噁心、嘔吐、流淚、流涎、兒童發燒、注射部位疼痛

司克米（Succimer, DMSA, 二巰基丁二酸）#

• 二巰基丙醇的水溶性類似物
• 在美國僅有口服製劑
• 適應症（FDA 核准）：血鉛 > 45 mcg/dL 之兒童（臨床也用於成人）；亦用於砷及汞中毒
• 標準劑量：10 mg/kg 口服，每日 3 次
• 副作用少：胃腸不適（< 10%）、皮疹（< 5%）、輕度肝轉氨酶升高

對未有鉛暴露的兒童給予 succimer 反而可能造成神經認知損害，因此預防性使用螯合劑絕對不能取代暴露預防措施。

依地酸鈣二鈉（Edetate Calcium Disodium, EDTA）#

• 必須使用鈣二鈉鹽（而非二鈉鹽），以防止危及生命的低鈣血症
• EDTA 極性強，口服吸收差（且口服可增加腸道鉛吸收），需靜脈輸注
• 主要適應症：鉛中毒（在急性嚴重中毒時靜脈給予，5 天為一療程）；也可用於鋅、錳、某些重放射性核種中毒
• 副作用：腎毒性（可透過維持足夠尿流量與限制療程時間預防）、暫時性鋅耗竭

二巰基磺酸鈉（Unithiol, DMPS）#

• 二巰基丙醇的水溶性類似物，可口服及靜脈給予
• 無 FDA 核准適應症，但實驗研究支持其作為嚴重急性無機汞或砷中毒的靜脈首選治療
• 口服生物利用度約 50%；靜脈給藥方式：3–5 mg/kg，緩慢靜脈輸注（20 分鐘），每 4 小時一次
• 緩慢注射（否則可能引起血管擴張與低血壓）
• 副作用輕微（< 4%）：皮疹、蕁麻疹；罕見嚴重過敏反應（多形性紅斑、史蒂芬強生症候群）

青黴胺（Penicillamine, D-二甲基半胱氨酸）#

• 青黴素衍生物，口服吸收良好
• 主要用途：銅中毒（包括威爾森病，Wilson disease）
• 不良反應發生率高達 1/3：過敏反應（皮疹、發燒；青黴素過敏者慎用）、腎毒性（蛋白尿）、全血球減少、維生素 B₆ 缺乏
• 對鉛與汞中毒的螯合療效已大部分被 succimer 取代

去鐵胺（Deferoxamine）#

• 分離自鏈黴菌（Streptomyces pilosus），對鐵具高親和力
• 適應症：急性鐵中毒（不能口服，需肌肉注射或靜脈給予）；鋁毒性（腎衰竭患者）
• 可能使尿液呈橙紅色
• 快速靜脈注射可引起低血壓；長期輸注（> 24 小時）與 ARDS 有關

去鐵銅（Deferasirox）與去鐵潘（Deferiprone）#

• Deferasirox：三齒型口服鐵螯合劑，2005 年 FDA 核准用於輸血性鐵過載（如海洋性貧血）；胃腸不適與皮疹為常見副作用；長期使用需監測肝腎功能
• Deferiprone：雙齒型口服鐵螯合劑，主要由腎臟清除；2011 年 FDA 核准；對心臟鐵的清除效率優於 Deferasirox；需注意中性球減少症（5–10%）與粒細胞缺乏症（約 1%），需定期監測血液

普魯士藍（Prussian Blue, 鐵氰化鐵）#

• 對銫（cesium）與鉈（thallium）的一價陽離子具高親和力
• 口服後於腸道幾乎不吸收（< 1%）；透過離子交換阻斷這些金屬的腸道吸收與腸肝循環，加速由糞便排出
• 2003 年 FDA 核准：放射性銫（¹³⁷Cs）汙染及鉈中毒
• 成人劑量：3 g 口服，每日 3 次
• 副作用：便秘（以瀉劑或增加膳食纖維處理）