緒論
當人類受到環境中的鉛暴露時，各種鉛化合物會經由肺泡[26,34]、消化道 [35]、皮膚吸收進入血液中[19,37,38]；或於胎兒時經由母親的胎盤直接分佈，
因為新生兒血中鉛濃度約為母親血中鉛濃度的80~90 %[39-43]。鉛經吸收後會 分佈於軟組織、血液[47-50]及骨骼中，以骨骼[50,55,60]中為分佈最多，可達 90%，半衰期約 20-30 年[34,51-53]；血液中的半衰期則為 25-35 天[66]。鉛主 要經腎臟代謝後，由尿液中排泄[54]；或經過肝臟時可能滯留肝臟；或由膽汁 中排至腸道再由大便排出；或再由腸肝循環重新被吸收，分佈於血液或儲存 於組織中。鉛除了由尿液、大便排出外，其他可經由汗液、頭髮[55-58]、指 甲[59]或唾液排出。長期的鉛暴露對體內的神經系統[64-69]、泌尿系統
[37,78-85]、骨髓造血系統[9,86]、心血管系統[77]、胃腸系統[87,88]或生殖系 統[89-93]與內分泌系統[99-101]，均會造成危害，甚至導致死亡[110,111]。
國內探討鉛對生物體危害與防治鉛中毒的研究報告非常豐富，但大都是長 期連續暴露或是慢性與亞急性之動物試驗[1,2,120]，或是公共衛生學與流行病 學之試驗調查研究結果[4,5,121-130]，對於單劑量鉛化合物溶液餵飼後動力學 相關資料卻是付之闕如，由於猪在生理解剖結構上最相近人類，且其血液組 成亦與人類相近[131]，本實驗利用猪隻為試驗動物模式，探討試驗猪隻經餵
中毒的動力學資料有更深入的瞭解，同時提供急性鉛中毒檢驗時的參考，希 望對鉛暴露之危害防治有所幫助。
材料與方法
購自台灣動物科技研究所之30-50公斤，健康情況良好之三品種雜交肉猪9 頭（母），隨機分成三組，每組各三頭，所有實驗猪隻在試驗前一天由尿道 置入導尿管（Suprapubic Catheterization set, 5 x Ref 561016, 16ch/10 mL, Bard Limited., U.K.），禁食12小時區間後，試驗組依體重分別以胃管餵飼等體重不 同濃度之硝酸鉛（Pb(NO3)2 : No.31137, Riedel-de Haën, GmbH）溶液( 25.0 及 50.0 mg Pb Pb /kg )。餵飼前與餵飼後依預定之採樣點時間（0-28天區間），利 用 採 血 套 管 組 （Model 7226, Multiple Sampler Vacutainer/Needle Holder Combination, 21G-1.5-inch size needle No.367213, Becton and Dickinson Co., NJ., U.S.A.），以含K2-EDTA抗凝劑之3 mL無鉛真空採血管（No. 367856, Becton and Dickinson Co., NJ., U.S.A.）與10 mL不含抗凝劑之無鉛真空採血管（Becton and Dickinson Co., NJ., U.S.A.），由頸部靜脈分別採取含抗凝劑血樣3支與不含抗 凝劑血樣1支，均勻混合後，置於4 ℃冰箱備用；同時以經酸處理過之塑膠瓶 於每個採樣點（0-72小時區間），經由導尿管收集尿液至膀胱無尿液存留為止，
並計算記錄其體積。
血液採集後，含K2-EDTA抗凝劑之血樣經均勻混合後，一支以微量分注器
（Eppendorf-1000, U.S.A.）分裝於經酸處理過之1.5 mL微量試管中；一支則以
離心機，轉速3000 rpm，離心20分鐘後，以微量分注器將血漿與血球分別分裝 於經酸處理過之1.5 mL微量試管中，以上分裝後之血樣均置於-20 ℃冰箱中備 用。另一支充分混合後則以血球計數儀（Sysmex F-800, TOA Medical
Electronics Co. LTD, Japan）進行血樣之血球計數測定；不含抗凝劑之血樣則 以離心機，轉速3000 rpm，離心20分鐘後，同樣以微量分注器將血清分裝於經 酸處理過之1.5 mL微量試管中，置於-20℃冰箱中備用。分別取出各時間點之 全血樣品各之一支，以ICP-MS進行血液樣品之鉛濃度測定分析。
尿液經收集並記錄其每個時間點體積後，均勻混合後，取適量分裝於經酸 處理過之1.5 mL微量試管中，並置於-20 ℃冰箱中備用；另取1-2 mL置入1.5 mL離心試管中，以離心機，轉速3000 rpm，離心20分鐘後，取上清液，以尿 液分析儀（Clinitek-50,Diagnostic Division of Bayer HealthCare Co., NY.,
U.S.A.）進行尿液常規測定。以ICP-Mass進行未離心尿液樣品之鉛濃度測定分 析。
試驗猪隻於動力學研究試驗採集血樣結束後三週時，以注射氯化鉀（KCl）
安樂死方式犧牲猪隻，進行組織採樣，分別採取肝、心、脾、肺、腎、大腦、
大腿骨（中間硬骨部分）、肋骨（近胸骨端）組織與毛髮各 5-10 公克，及 5 mL 含K2-EDTA抗凝劑之血液樣品，分別置於經酸處理過之保存盒中，存於-20 ℃ 冰箱中，待以感應偶合電漿質譜儀(Inductively Couple Plasma-Mass, Sciex
資料分析
本研究係使用 WinNolin software (Version 1.1, SCI Software, Statistical Consulting, Inc., NC, U.S.A.)之非室性模式計算所有動力學參數，並以 SPSS 11.0 統計軟體進行各組間之數據分析工作，以 P<0.05 之顯著水準表示顯著差 異。
結果與討論
由表3-1 至 3-3 與圖 3-1 血液鉛含量測定與表 3-4 至 3-12 血液中鉛的各動 力學參數分析及表 3-13 之比較結果顯示，在Tmax (達到最高血中鉛濃度之時 間：達峰時間) 的比較上，50 mg Pb/kg組比 25 mg Pb/kg 組短，具有顯著差異 (P< 0.05, 4.0 ± 2.1 hr vs 12.0 ± 0.0 hr)。而在t1/2 (半衰期)方面：50 mg Pb/kg組 亦比25 mg Pb/kg 組短，具有顯著差異(P<0.05, 259.1 ± 29.2 hr vs 461.2 ± 86.8 hr)。於Cmax (鉛在血中之最高濃度；血峰濃度)比較方面：50 mg Pb/kg組比 25 mg Pb/kg 組高，具有顯著差異(P<0.05, 958.0 ± 97.2 μg/L vs 372.3 ± 10.5)。另外 AUC (血中鉛濃度對時間之曲線下面積；血鉛面積) 50 mg Pb/kg組比 25 mg Pb/kg 組大，具有顯著差異(P<0.05, 97747.3 ± 6914.8 μg‧hr/L vs 55368.2 ± 1590.5 μg‧hr/mL)。而MRT (鉛之平均滯留時間：平均滯留時間) 二試驗組間 並無顯著差異 (P>0.05, 270.8 ± 7.6 hr vs 260.3 ± 6.4 hr)。
由以上動力學參數比較結果得知：鉛在血液中的平均滯留時間相同，可 代表鉛在血液中與蛋白質結合會有飽和的情形，不會因暴露劑量的不同而有
所差異；當飽和時血液中的游離鉛較易由血液中消失，造成其血液中的半衰 期相對縮短，因此由 50.0 mg Pb/kg組的血清中的鉛含量比 25.0 mg Pb/kg組 大；而半衰期卻比較短可以證明。但其他如Tmax、t1/2 (半衰期)與AUC則會因為 劑量的不同而呈現顯著差異。
根據研究，鉛在人體的血液中的半衰期，大約為25~35 天[66]，本研究之 結果顯示：在t1/2 (半衰期)方面，當以 0-28 天區間計算時 50 mg Pb/kg組與 25 mg Pb/kg 組分別為 259.1 ± 29.2 hr（約為 11 天）與 461.2 ± 86.8 hr（約為 19 天）， 雖然二組之間有顯著差異(P<0.05)，但 25 mg Pb/kg組與前人之研究結果相近，
但50 mg Pb/kg組的半衰期平均只有 11 天，推測可能是其血清中的游離鉛過多 迅速由血液中消失，分布至其他組織器官中，所以造成血液中的半衰期經計 算分析後只有 11 天。可是經重新以血液排除半衰期分別計算自鉛暴露後 48 小時至28 天、72 小時至 28 天、或 144 小時至 28 天區間之結果顯示（表 3-13）： 50.0 mg Pb/kg組無論以 48 小時至 28 天、72 小時至 28 天、或 144 小時至 28 天區間計算後之排除半衰期均大25.0 mg Pb/kg組，且約為 1.5 倍之多，與 0-28 天區間之計算結果截然不同。再根據尿液中之排除半衰期以 0-72 小時區間計 算結果，50.0 mg Pb/kg組為 25.0 mg Pb/kg組的 1.5 倍，與血液中的排出半衰期 相當；若以 0-24 小時區間計算結果則尿液排除半衰期二試驗組間並無明顯差 異（P<0.05，14.92 ± 3.74 hr vs 14.08 ± 2.13 hr）。由於動力學包括吸收、分佈、
非直接以非室性、一室性或二室性之模式套用計算而得，尤其如鉛一類的物 質或藥物，與體內的結合率大，排除率慢，所以關於計算動力學中之血中半 衰期時必須考慮以血液中的真正排除半衰期區間計算之，而非以全部之試驗 區間計算，才可得到較正確之結果。
由尿中鉛的排除速率（表3-14 與圖 3-2）及累積排除量分析比較結果（表 3-15 與圖 3-3）顯示：50 mg Pb/kg 組的排除速率顯著的比 25 mg Pb/kg 組快；
且累積排除量50 mg Pb/kg 組顯著的比 25 mg Pb/kg 組大（1089.3 ± 223.2 vs 484.7 ± 81.4 μg），具顯著差異（P<0.05）。
由表 3-16 至 3-18 尿液排除動力學（0-72 小時）結果得知：50 mg Pb/kg 組的Tmax (達最大排除速率的時間)顯著的比 25 mg Pb/kg組短，具顯著差異 (P<0.05，2.17 ± 0.67 hr與 6.83 ± 3.22 hr)。但t1/2 (排除半衰期) 則是 50 mg Pb/kg組顯著的比 25 mg Pb/kg組長，具顯著差異(P<0.05，48.4 ± 11.4 hr與 30.5
± 3.7 hr)。最大排除速率方面，50 mg Pb/kg組亦顯著的比 25 mg Pb/kg組大，
且具顯著差異(P<0.05，67675 ± 5140 μg/hr與 29309 ± 6793 μg/hr)。在AURC0-72
(血尿中濃度對時間之曲線下面積)比較方面，50 mg Pb/kg組AURC明顯的比 25 mg Pb/kg組大，具顯著差異(P<0.05，1610560 ± 195797 μg‧hr/L與 523753 ± 94547 μg‧hr/L)。50 mg Pb/kg組的平均尿量亦大於 25 mg Pb./kg組，具顯著差 異(P<0.05, 4480 ± 342 mL vs 2375 ± 750 mL)。由以上結果（0-72 小時區間）
得知50 mg Pb /kg 組於尿液中比 25 mg Pb/kg組顯著具有較短的Tmax，及較大
的最大排除速率、AURC0-72與 t1/2 ；表示 50 mg Pb/kg 組由尿中排除的鉛比 25 mg Pb/kg組顯著具有較快的排除速率(P<0.05)。
以0-24 小時區間計算尿中的各項排除動力學參數結果（表 3-19 至 3-21）
得知：大部分參數結果與0-72 小時之計算結果相似，即 50 mg Pb /kg 組於尿 液 中 比 25 mg Pb/kg組顯著具有較短的Tmax， 及 較 大 的 最 大 排 除 速 率 、 AURC0-72；只有t1/2 與 0-72 小時區間不同，二試驗組之t1/2幾乎相同，分別25.0 mg Pb/kg組為 14.29 ± 3.47 hr與 50.0 mg Pb/kg 組為 14.08 ± 2.13 hr，統計學 上無顯著差異。
由表3-22 得知：在Tmax的比較上，血液與尿液中的Tmax具有正相關性，亦 即血液中的Tmax短時，則尿液中的Tmax亦相對縮短，可解釋為吸收快相對的排 除亦快。
當鉛經吸收後，由血液循環分佈至各組織中，本研究採集各組織器官進 行鉛含量測定結果比較得知：由表4-2 至 4-4 圖 4-1 至 4-3 的結果顯示，在所 有組織的鉛含量分析測定上，二試驗組中以肋骨骨髓中最高(50 mg Pb/kg 組 為24.093 ± 3.478 μg/g ；25 mg Pb/kg 組為 20.495 ± 1.679 μg/g)； 其他組織 鉛含量結果，由高至低含量排列分別為：肝臟、毛髮、大腿骨、腎臟、脾臟、
肌肉、心臟、肺臟、大腦及血液。雖然二試驗組間各組織的鉛含量，與統計 上並無顯著差異(P >0.05)；但卻顯著的高於對照組(P <0.05)。（詳如第四章所
雖然只有肋骨骨髓中的鉛含量最高，因本研究為急性暴露，所以於組織 病理變化分析研究方面，發現二試驗組各組織呈現出程度不等之病理變化情 形。（詳如第五章所述）。
由於鉛主要經由腎臟代謝，由尿液排除，雖然二試驗組間的尿液動力學數 據分析比較得知，50 mg Pb/kg 組由尿中排除的鉛比 25 mg Pb/kg 組顯著具有 較快的排除速率(P<0.05)；但於組織鉛含量分析上卻無差異，而在組織病理變 化分析上，則觀察到腎臟組織則有輕度、亞急性之局部淋巴球性間質腎炎，
或伴有輕度腎小管再生與輕度間質性纖維化現象；同時於尿液常規檢查結果 上發現尿液中BUN、肌酐酸與尿蛋白於急性期明顯增加（如第二章所述）。前 人研究報告顯示，急性鉛暴露時，對腎臟初期影響為近端腎小管及亨利氏環 損傷，但大部份為可恢復；長期暴露則造成腎間質纖維化、腎血管硬化而減 少尿酸分泌，導致高血壓、痛風，甚至造成腎臟不可逆性破壞，尿素氮、肌 酸酐會明顯增加，這與本試驗結果中的尿液中 BUN、肌酐酸與尿蛋白於急性 期明顯增加的結果相同。
Table 3-1 Blood lead concentration (µg/L) in the control group.
Table 3-2 Blood lead concentration (µg/L) after 25.0 mg Pb/kg dosed.
Time 51 52 53 Mean SE 0 20.1 17.3 18.0 18.5 0.8 1 144.7 31.8 29.6 68.7 38.0 2 180.5 100.7 66.7 116.0 33.7 3 182.6 137.5 78.8 133.0 30.1 4 236.4 109.3 76.8 140.8 48.7 5 204.1 135.5 86.8 142.1 34.0 6 237.5 131.2 117.8 162.2 37.9 8 257.4 203.3 296.2 252.3 26.9 10 299.8 267.8 373.2 313.6 31.2 12 379.0 351.8 386.2 372.3 10.5 24 306.8 294.0 234.7 278.5 22.2 36 182.1 201.4 130.2 171.2 21.3 48 165.4 170.3 112.3 149.3 18.6 60 142.7 128.3 108.5 126.5 9.9 72 130.4 117.5 89.4 112.4 12.1 100 105.9 90.6 81.5 92.7 7.1 119 109.7 85.7 90.9 95.4 7.3 144 103.2 89.5 76.9 89.9 7.6 244 61.6 68.3 77.9 69.3 4.7 312 58.0 78.4 76.4 70.9 6.5 335 55.4 83.4 60.3 66.4 8.6 413 75.0 75.0 59.7 69.9 5.1 480 62.1 59.7 54.9 58.9 2.1 580 51.6 55.5 60.0 55.7 2.4 668 54.2 47.1 56.1 52.5 2.7
Table 3-3 Blood lead concentration (µg/L) after 50.0 mg Pb/kg dosed.
Table 3-4 Pharmacokinetic parameters of blood lead (0 hr-28 days)after 25.0 mg Pb/kg dosed
0-668 hr 51 52 53 Mean SE Tmax (hr) 12 12 12 12.0 0.0 Cmax ( µg‧L-1 ) 379.0 351.8 386.2 372.3 10.5
AUC0-668 ( µg‧hr‧L-1 ) 57075.2 56839.3 52190.1 55368.2 1590.5
K 0.0023 0.0015 0.0011 0.0016 0.0004 t1/2 (hr) 304.8 474.4 604.5 461.2 86.8 AUC0-∞ ( µg‧hr‧L-1 ) 80912.4 89072.2 101117.6 90367.4 5868.6
MRT (hr) 249.3 260.2 271.6 260.3 6.4
Table 3-5 Pharmacokinetic parameters of blood lead (48 hr-28 days) after 25.0 mg Pb/kg dosed 48-668 hr 51 52 53 Mean SE
Table 3-5 Pharmacokinetic parameters of blood lead (48 hr-28 days) after 25.0 mg Pb/kg dosed 48-668 hr 51 52 53 Mean SE