脂肪乳剂对大鼠布比卡因中枢神经系统毒性的影响及机制

摘要

动物研究表明脂肪乳剂可以减轻并逆转局麻药的心脏毒性,并在临床应用中得到证明。早期使用脂肪乳剂不仅可防止心血管毒性的发生,对神经系统毒性也有缓解效果。然而,脂肪乳剂救治局麻药全身毒性机制仍未完全阐明,所知可能机制为:“脂肪池机制”、“代谢机制”、加速局麻药的代谢、扩散及对心肌的直接的正性肌力作用等。本研究拟通过动物实验观察脂肪乳剂对布比卡因所致局麻药全身毒性反应(Local Anesthetic Systemic Toxicity,LAST)中枢神经系统毒性的影响,并探讨其主要作用机制。
　　 第一部分、脂肪乳剂预处理对大鼠布比卡因中枢神经系统毒性的影响和机制
　　 目的：研究脂肪乳剂预处理对布比卡因致SD大鼠中枢神经系统毒性的影响和主要机制。
　　 方法：
　　 1.12只健康SD大鼠随机分为两组:A组为生理盐水预处理组(n=6);B组为脂肪乳剂预处理组(n=6)。
　　 2.大鼠七氟醚吸入麻醉下行气管切开、气管插管、机械通气、颈动脉、股静脉穿刺等。实验过程记录ECG、BP、MAP、EEG、HR。
　　 3.麻醉后15min,给予生理盐水预处理(A组)或20％脂肪乳剂预处理(B组),两组经左股静脉微量泵输注,输注速率均为3ml/kg/min,输注时间为5min。
　　 4.输注完毕后,两组均经右股静脉微量泵输注0.5%布比卡因2mg/kg/min,脑电图第一次出现脑痉挛波(SZ),重叠高尖波＞100μV时,停止布比卡因输注,立即断头处死大鼠,取大鼠脑组织标本。记录布比卡因使用剂量、出现脑痉挛波(SZ)的时间等。
　　 5.高效液相色谱法检测脑组织布比卡因浓度,采用液—液萃取法。
　　 结果：
　　 1.两组的基础MAP分别为:A组104.8±6.8mmHg和B组104.5±7.7mmHg,两组间比较差异无统计学意义(P=0.939);HR分别为:A组296.5±8.2次/min和B组297±8.0次/main,两组间比较差异无统计学意义(P=0.917)。
　　 2.出现脑痉挛波时间:脂肪乳剂预处理组(B组,311.8±30.3s)显著延后于生理盐水预处理组(A组,158.2±7.9s),两组间比较差异有统计学意义(P＜0.05)。B组布比卡因总用量(10.4±1.0mg/kg)高于A组(5.3±0.3mg/kg),两组间比较差异有统计学意义(P＜0.05)。
　　 3.两组脑组织布比卡因浓度分别为:A组6.1±1.4mg/kg和B组6.6±0.3mg/kg,两组间比较差异无统计学意义(P=0.427)。
　　 结论：脂肪乳剂预处理能降低大鼠布比卡因的中枢神经系统毒性,推测脂肪乳剂救治大鼠布比卡中枢神经系统毒性的主要机制可能是“脂肪池机制”。
　　 第二部分、脂肪乳剂后处理对大鼠布比卡因部分药代动力学影响和机制
　　 目的：观察脂肪乳剂后处理对SD大鼠脑组织和血浆布比卡因浓度的影响,进一步研究脂肪乳剂对大鼠布比卡因中枢神经系统毒性影响的主要机制。
　　 方法：
　　 1.24只SD大鼠随机分为四组:C1组为生理盐水后处理取材组(n=6):C2组为生理盐水后处理观察组(n=6);D1组为脂肪乳剂后处理取材组(n=6);D2组为脂肪乳剂后处理观察组(n=6)。
　　 2.大鼠七氟醚吸入麻醉下行气管切开、气管插管、机械通气、颈动脉、股静脉穿刺等。实验过程记录ECG、BP、MAP、HR。
　　 3.麻醉后15min,四组均用微量泵经股静脉输注0.1%布比卡因2mg/kg,输注时间为3min,完毕后立即采血并分别给予后处理药物。
　　 4.C1、C2两组经股静脉微量泵输注生理盐水注射液;D1、D2组经股静脉微量泵输注20%脂肪乳剂。两组输注速率均为3ml/kg/min,输注时间为5min。
　　 5.C1、D1两组均在布比卡因输注完毕后的第0min、8min,从颈动脉抽取动脉血1.5 ml,保存于肝素化抗凝管中,而后立即断头处死大鼠取脑组织标本。
　　 6.C2、D2两组均在布比卡因输注完毕后的第0min、8min、25min、50min、75min时,分别从颈动脉抽取动脉血1.5 ml,而后立即断头处死大鼠取脑组织标本。
　　 7.标准曲线的绘制:取受试动物混合血清1ml分别加入布比卡因系列标准液,使成0.0625mg/L、0.125mg/L、0.25mg/L、0.5mg/L、1.0mg/L、4mg/L的血清样品,高效液相色谱分析测定布比卡因峰面积,以受试物峰面积对添加浓度作线性回归。
　　 结果：
　　 1.峰面积与血浆布比卡因浓度在0.0625mg/L～4mg/L范围内,线性关系良好,Y=0.0000359 X+0.00938(r=0.999,n=5)。
　　 2.血浆布比卡因浓度:脂肪乳剂后处理取材组(D1组)第8min时为15.09±0.45mg/L,生理盐水后处理取材组(C1组)为5.19±0.41mg/L,两组间比较差异有统计学意义(P＜0.05)。脂肪乳剂后处理观察组(D2组)血浆布比卡因浓度分别为:0min6.93±0.55mg/L、8min15.18±0.38mg/L、25min7.41±0.41mg/L、50min4.32±0.28mg/L、75min2.13±0.13mg/L,生理盐水后处理观察组(C2组)分别为:Omin6.95±0.53mg/L、8min5.2±0.45mg/L、25min2.57±0.09mg/L、50min1.50±0.09mg/L、75min1.04±0.17mg/L,在相同时间点,除0min峰浓度外,脂肪乳剂后处理观察组(D2组)血浆布比卡因浓度,均高于生理盐水后处理观察组(C2组),两组间比较差异均有统计学意义(P＜0.05)。
　　 3.脑组织布比卡因浓度:生理盐水后处理取材组(C1组,2.37±0.052μg/g),高于脂肪乳剂后处理取材组(D1组,1.39±0.499μg/g),两组间比较差异有统计学意义(P＜0.05);生理盐水后处理观察组(C2组,0.320±0.035μg/g)高于脂肪乳剂后处理观察组(D2组,0.157±0.027μg/g),两组间比较差异有统计学意义(P＜0.05)。
　　 结论:脂肪乳剂后处理可快速增加大鼠血浆(全血)布比卡因浓度,并迅速降低脑组织布比卡因浓度,对布比卡因药代动力学有影响,具有“脂肪池效应”。“脂肪池机制”是脂肪乳剂救治大鼠布比卡因中枢神经系统毒性的主要机制之一。