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摘要:
本研究应用注射器两次平衡法,单独和同时混合测定了地氟醚、安氟醚和氟烷在37℃、1个大气压条件下的血/气(B/G)和生理盐水/气(S/G)分配系数。单独测定的地氟醚、安氟醚和氟烷的B/G分别为0.523±0.040,1.751±0.087和1.992±0.192;S/G分别为0.357±0.004,0.760±0.014和0.754±0.013。同时混合测定的地氟醚、安氟醚和氟烷的B/G分别为0.501±0.045,1.717±0.150和1.910±0.150;S/G分别为0.355±0.008,0.768±0.004和0.759±0.003。地氟醚、安氟醚和氟烷的B/G和S/G结果,在单独和同时混合测定两种方法间均无显著性差异(P>0.05)。
关键词:吸入麻醉药:地氟醚,安氟醚,氟烷;血/气分配系数;生理盐水/气分配系数。
吸入麻醉药的血/气分配系数(B/G)是指在一定大气压和温度下,吸入麻醉药分子于血液相和空气相之间的运动达到平衡(吸入麻醉药在两相的分压相等)时,血液中浓度(vol%)与空气中浓度(vol%)的比值,是吸入麻醉药血液溶解度的一种表示方法。吸入麻醉药的B/G是决定其麻醉诱导和苏醒速度的主要因素,B/G越小,麻醉诱导和苏醒越快[1]。国外已有文献报道同时测定数种吸入麻醉药B/G的方法,所得结果与一种药物单独测定的相似[2-4],但是均没有采用严格配对的方法来比较单独测定和同时混合测定间的差异。为此,我们建立了注射器两次平衡法,并比较在37℃、1个大气压条件下,单独和同时混合两种方法测定地氟醚、安氟醚和氟烷三种吸入麻醉药B/G的结果,以确定同时测定数种吸入麻醉药B/G方法的可行性。同时,本研究还测定了上述三种吸入麻醉药的生理盐水/气分配系数(S/G),以检验注射器两次平衡法的重复性和准确性。
材料和方法:
一、仪器和条件
美国产GOW-MAC580型气相色谱仪(GC),配带氢离子火焰检测器(FID)和气体进样六通阀。气相色谱柱为长6米,内径0.32厘米的不锈钢柱,内充10%甲基硅油SF96、WHP60/80。气相色谱测定条件为:柱温65℃、检测器温度135℃、进样口气化温度100℃;氮气(N2)为携带气流、流速10ml/分钟,氢气(H2)为燃烧气体、流速55ml/分钟,空气(Air)助燃、流速250ml/分钟。用国产SSC-922型色谱数据处理机,自动计算出峰时间和峰面积。
国产自动恒温水浴箱,用水银温度计对水温加以校正,保证实际水温为设定温度±0.5℃。
自制水平摇匀器,可同时水平固定八只20ml注射器。
气密性良好的20ml玻璃注射器6只。
二、实验用药品
氟烷:美国Abbott公司生产(批号70-645-DK),安氟醚:美国Abbott公司生产(批号91010VA),地氟醚:美国Anaquest公司生产(批号CB-89-2)。
于本实验室将以上三种吸入麻醉药配制成以下4种标准气样:
1、0.76%地氟醚
2、0.69%安氟醚
3、0.38%氟烷
4、0.90%地氟醚、0.54%安氟醚和0.43%氟烷混合气体。
其中1-3号标准气样用于单独测定地氟醚、安氟醚和氟烷的S/G和B/G,4号气样用于同时混合测定三种药物的S/G和B/G。
生理盐水:中国大冢制药有限公司生产(批号5H90C);肝素:上海生物化学制药厂生产(批号950608);真空硅脂:北京化工一厂生产。
三、实验步骤
在前述气相色谱条件下,每天应用倍比稀释方法制备地氟醚、安氟醚和氟烷各自的气相色谱峰面积-浓度标准曲线,以保证当天所测定的吸入麻醉药浓度在标准曲线浓度范围内及气相色谱峰面积与吸入麻醉药浓度呈线性相关,并以此相关方程进行峰面积和药物浓度间的换算[5]。
经本院科研处批准、病人同意后,选择6例风心病二尖瓣病变、拟行二尖瓣置换术的病人(年龄25-65岁,平均49±13岁)。于诱导前每个病人经桡动脉取血28ml,分为4等份,每份7ml,肝素抗凝。选择4只气密性良好的20ml玻璃注射器,头端接塑料三通,用真空硅脂封闭针栓和针筒间隙(经预实验证实真空硅脂对吸入麻醉药无吸收作用)。每只注射器吸取7ml被测液体(生理盐水或血液),然后对应吸取上述4种标准气体中的一种约13ml。将此4只注射器固定于水平摇匀器上,置于37℃恒温水浴箱中,以10转/分钟的转速持续转动。每15分钟取出剧烈摇晃15秒,共8次,约需2-2.5小时,以达到吸入麻醉药在血、气相间的第一次平衡。用气相色谱仪(条件如前述)测定注射器内气相中麻醉药浓度(C1)。将注射器内气体排空,将血液通过塑料三通密闭且准确地排空至预先校正好容积的刻度处(约4ml,Vg),然后吸取空气至17ml刻度处,关闭三通。固定注射器于水平摇匀器上,放入37℃恒温中水浴。每15分钟取出剧烈摇晃15秒。1.5小时后取出注射器,再次吸取空气至20ml刻度处(此刻度处的实际容积也预先经准确校正,Vb),继续放入37℃恒温中水浴1小时,期间取出剧烈摇晃六次,以达到吸入麻醉药在血、气相间的第二次平衡。应用条件相同的气相色谱仪测定注射器内气相中的麻醉药浓度(C2)。应用下列公式计算B/G或S/G。
B/G(S/G)=(Vg/Vb)×[C2/(C1-C2)]
Vg:第二次平衡时吸取的空气总量(ml);
Vb:第二次平衡时注射器中剩余被测液体量(ml);
C1:第一次平衡后注射器气相中吸入麻醉药浓度(ml/ml);
C2:第二次平衡后注射器气相中吸入麻醉药浓度(ml/ml)。
为观察平衡时间对B/G测定的影响,经本人同意后我们采另三名健康志愿者(男性,年龄33±4岁)的静脉血,每人21ml,分为3等份,每份7ml,肝素抗凝。将第一次平衡时间固定为2.5小时,分别进行第二次平衡时间为2、3.5及5小时地氟醚、安氟醚和氟烷B/G的测定。观察三种第二次平衡时间的B/G测定结果间是否存在显著性差异。
四、统计学处理
应用配对t检验法分析地氟醚、安氟醚和氟烷三种药物单独和同时混合测定的B/G结果,用非配对t检验分析S/G结果。应用方差分析方法检验平衡时间对B/G测定的影响。以上统计学处理的显著性水平均定为0.05。
结果:
在本研究应用的气相色谱条件下,地氟醚、安氟醚和氟烷三种吸入麻醉药色谱出峰无重叠。单独和同时混合测定的地氟醚、安氟醚和氟烷的S/G和B/G结果见表1。上述三种吸入麻醉药的S/G和B/G在单独和同时混合两种测定方法间均无显著性差异(P>0.05)。第二次平衡时间为2、3.5和5小时三个时点测定的地氟醚、安氟醚和氟烷的B/G结果间均无显著性差异(P>0.05,图1)。
讨论:
本研究应用注射器两次平衡法测定的37℃、1个大气压条件下安氟醚和氟烷的S/G分别为0.760±0.014和0.754±0.013,与综合文献报导的安氟醚S/G为0.71~0.78,氟烷S/G为0.75~0.83相似[7-10]。我们测定的地氟醚S/G,0.355±0.004,高于Eger的结果(0.225±0.002)[6]。两个结果的变异系数均在1%左右。
本研究测定的地氟醚B/G为0.523±0.040,高于Eger应用注射器-烧瓶两次平衡法测定的结果(0.424±0.024)[6]。综合国外文献报道,安氟醚B/G为1.84~2.13;氟烷B/G为2.38~2.65[2-4,8,11]。我们测定的安氟醚B/G为1.751±0.087,氟烷B/G为1.992±0.192,分别低于上述文献报道的结果。这是否因中国人在遗传背景、营养状态和饮食习惯等方面均与西方白种人有很大差异,血液中脂溶性成份较少,或本组病人因二尖瓣病变,心功能不全而致血中水溶性成份较高所致,我们目前尚不清楚。
目前广泛采用气相色谱法测定吸入麻醉药的液/气分配系数,主要包括两个步骤,即气液相间的平衡和应用气相色谱仪(GC)测定吸入麻醉药浓度。早期应用一次平衡法,正庚烷(n-heptane)提取液相中的吸入麻醉药测定其液/气分配系数。由于所需要的被测液体(如血液)量大,加入麻醉药和提取剂的数量难以精确控制,往往造成测定失败或结果不准确。由Lerman等建立的注射器-烧瓶两次平衡法克服了以上缺点,但是这种方法需要特制的烧瓶,并且由于第二次平衡时吸入麻醉药浓度大幅度下降,对GC灵敏度的要求也较高[7]。因此我们建立了注射器两次平衡法,无需特殊的实验器皿,仅用普通玻璃注射器即可。同时,吸入麻醉药在气、液相的第一和第二次平衡在同一注射器内,可以减少被测液体与外界空气间的接触机会。第二次平衡时吸取的空气量为14ml左右,比烧瓶容积(一般为350-600ml)小得多,气液相接触面积减小。但是,从图1可以发现,第二次平衡从2小时到5小时B/G测定结果无显著性差异,说明气液相间吸入麻醉药的平衡在2小时内即可完成。与注射器-烧瓶两次平衡法相比,未见明显延长。本研究测定的地氟醚、安氟醚和氟烷S/G结果的变异系数均小于2%, B/G的变异系数均小于10%,说明注射器两次平衡法测定吸入麻醉药液/气分配系数结果稳定、重复性好。
在本研究应用的气相色谱条件下能够将地氟醚、安氟醚和氟烷的色谱峰完全分开。在我们应用的浓度范围内(地氟醚0.15MAC,安氟醚和氟烷0.5MAC),未发现地氟醚、安氟醚和氟烷的B/G和S/G在单独和同时测定两种方法间存在显著性差异。同时测定多种吸入麻醉药液/气分配系数方法的优点在于节省血液标本用量和时间。
总之,本研究报道的注射器两次平衡法同时测定多种吸入麻醉药液/气分配系数时结果稳定,重复性好。此方法的建立为今后进一步研究吸入麻醉药分配系数奠定了基础。
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