快樂小藥師 Im pharmacist nichts glücklich

paraquat 算是非常毒的除草劑，機轉是什麼呢？

對植物來說，是會破壞光合作用的過程

他本身的結構是二甲基雙聯吡啶氯化物

他在接觸到植物的細胞膜的時候會以非常快速的速度跟細胞膜結合（KD>1000Lkg-1），然後就會開始瓦解細胞膜的結構，導致細胞內物質滲出，所以當遇到土壤尤其是高嶺土的時候，反而會快速失去作用（2500-3000mg / kg），也因此paraquat其實很少對植物的根部造成傷害。

但是一旦細胞膜瓦解後，植物細胞中另外一個雙層膜的器官就危險了，那就是葉綠體，paraquat也可以在瞬間摧毀葉綠體的膜狀結構。

這邊就要先來講光和系統 I ，photosystem I (或是你要稱為 ferredoxin 鐵氧還蛋白)

在這個系統裡面，植物依靠著光去驅動葉綠素的基質將水解離產生氧氣並釋放出電子，然後將氫離子放出進入ferredoxin與ATP系統，並驅動NAPD的能量轉換機轉。

所以當paraquat進入植物中以後，除了破壞細胞膜之外，同時因為結構關係,paraquat具有非常高的極性，同時會去搶NAPD與氧的循環系統的電子，簡單的說，就是植物遇到了paraquat之後，皮膚破了，血流不止，沒有氧氣沒法呼吸，也沒有體力，於是就死翹翹。

也因為這樣，所以有人稱他超級氧化劑

那人呢？

其實人類的細胞也是有NAPD，氧，還有雙層膜結構，我想你應該猜到了，就是細胞膜與粒線體。

所以paraquat當然也不客氣，自然是看到你的NAPD還有O2就蠢蠢欲動，能搶則搶。

於是人碰到paraquat之後，不然能量沒有了，身體裡面還有一堆自由基

同時，人類主要拿來解毒的GSH也是他的目標，所以你的防毒系統也癱瘓了。

還沒完，人類是屬於高度演化的生物，所以幾乎都是雙層膜結構，尤其是神經系統，所以paraquat也會通過人類的amino acid transporter (AAT)/polyamine transporter (PAT)這兩個通道，產生大量的MPTP（1-methyl-4-phenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridine），當大量的MPTP進入大腦，在那裡它通過單胺氧化酶-B（MAO-B）在神經膠質細胞中轉化為MPP +，其通過多巴胺轉運蛋白（DAT）轉運到神經元中。 一旦進入細胞，MPP +也會引起CI抑制和ROS的產生。 由這些環境毒素形成的ROS可以加劇CI抑制，並引起脂質和蛋白質過氧化，DNA損傷，並最終導致細胞死亡。

此外他在肺泡裡面的累積濃度也可以達到血漿的三倍，甚至6-10倍，看是不是還有吸入，因為人類的alveolar type I 與 II cells 的 energy dependant transport system對於paraquat的親和力非常好，所以人類的肺很快就廢了。

參考資料：

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3. Pesticide Action Network Asia and the Pacific
4. up to date
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6. Pest Manag Sci 60:340–349 (online: 2003) DOI: 10.1002/ps.823
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9. Critical Reviews in Toxicology Volume 38, 2008 - Issue 1
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