第二章 麻醉藥
學習目標
【知識目標】
1.了解麻醉藥的分類;局部麻醉藥的構效關系。
2.講出全身麻醉藥和局部麻醉藥的特點及主要代表藥物。
3.知道麻醉乙醚、氟烷、鹽酸普魯卡因、鹽酸利多卡因典型藥物的化學結構、理化性質及作用特點。
【能力要求】
1.能寫出麻醉乙醚、氟烷、鹽酸普魯卡因、鹽酸利多卡因典型藥物的結構特點。
2.能應用典型藥物的理化性質、構效關系解決該類藥物的制劑調配、鑒別、貯存保管及臨床應用問題。
麻醉藥是指能使整個機體或機體局部暫時、可逆性失去知覺及痛覺的藥物。根據其作用范圍可分為全身麻醉藥及局部麻醉藥。全身麻醉藥作用于中樞神經,使其受到可逆性抑制,從而使意識、感覺和反射消失。局部麻醉藥作用于神經末梢及神經干,阻滯神經沖動的傳導,使局部的感覺消失。兩類藥物的作用機制不同,但均能使痛覺消失,達到適于外科手術的要求。
第一節 全身麻醉藥
全身麻醉藥分為吸入性全麻藥和非吸入性全麻藥。吸入性全麻藥與一定比例的空氣或氧氣混合后,隨吸氣進入肺泡,從肺泡膜彌散進入血液,再經血液循環,分布至大腦組織,發揮麻醉作用。非吸入性全身麻醉藥,通常為靜脈注射給藥,麻醉作用發生快,對呼吸道無刺激,不良反應較少,目前臨床應用日趨增多。
一、藥物概述
吸入性全麻藥又稱揮發性全麻藥。最早在外科手術中使用的全身麻醉藥是乙醚、氧化亞氮、氯仿等,但都存在一定的缺點。后發現在低級烴類及醚類分子中引入鹵素原子,如氯乙烷、三氯乙烯等,降低了易燃性,但毒性增大,限制了它們的臨床使用。目前臨床上有應用價值的氟化物為氟烷、甲氧氟烷、恩氟醚等。目前臨床上使用吸入性全身麻醉藥的副作用較多,仍然需要尋求更理想的藥物。
非吸入性全麻藥又稱靜脈麻醉藥。這類麻醉藥的優點是作用迅速,不刺激呼吸道,不良反應少,使用方便。最早應用的靜脈麻醉藥為一些超短時的巴比妥類藥物,如硫噴妥鈉、硫戊比妥鈉、美索比妥鈉。這些超短時巴比妥類藥物具有較高的脂溶性,極易透過血腦屏障達到大腦,因此麻醉作用快。但由于藥物的脂溶性強,可迅速由腦組織向其它組織分布,因此麻醉持續時間較短,僅能持續數分鐘。近年來,非巴比妥類靜脈麻醉藥不斷發展,已有多種類型使用。如羥丁酸鈉、丙泮尼地、依托咪酯、氯胺酮。
課堂活動
討論:麻醉藥與麻醉藥品是同一概念嗎?
二、典型藥物
麻醉乙醚 Anesthetic Ether
CH3—CH2—O—CH2—CH3
本品為無色透明易流動的液體;有特臭、味灼烈、微甜;與乙醇、氯仿、苯、石油醚、脂肪油或揮發油均能任意混合。水中溶解(1:12)。相對密度為0.713~0.718。餾程為33.5~35.5℃。有極強的揮發性與燃燒性,蒸氣與空氣混合后遇火能爆炸。
在日光、濕氣、空氣作用下易形成過氧化物、醛等雜質。過氧化物及醛對呼吸道有刺激,能引起肺水腫,嚴重時引起死亡。
本品為吸入全麻藥,作用強,毒性小,對骨骼肌松弛完全。使用時易于控制,主要缺點為易燃易爆性、對呼吸道黏膜有刺激性、誘導期長、蘇醒慢等。
知識鏈接
最早麻醉藥的發明
在18世紀以前,醫生做外科手術因為沒有使用麻醉劑,手術的死亡率極高,60%的人在手術中死去。英國著名化學家戴維發現了氧化亞氮。他先在自己身上進行試驗,吸入氧化亞氮后產生了一種眩暈的陶醉感,使人的抑制能力降低,很容易發笑,因此,他又將氧化亞氮稱為“笑氣”。美國牙科醫生莫頓向一位化學家杰克遜抱怨牙科手術的苦惱時,杰克遜建議莫頓使用乙醚。莫頓先用貓狗做試驗,接著自己也用乙醚進行試驗,證明有麻醉作用。后來,莫頓正式將乙醚用于手術前的麻醉。莫頓先將蘸有乙醚的手帕遞給患者,讓其吸入,使其漸漸失去知覺,然后在助手的幫助下,將牙拔掉。從此后,乙醚作為麻醉藥被廣泛使用。
氟烷 Halothane
CF3—CHBrCl
化學名為1,1,1-三氟-2-氯-2-溴乙烷。
本品為無色易流動的重質液體,類似氯仿氣味、味甜。可與乙醇、氯仿、乙醚及非揮發性油類互相混合,微溶于水(1:400),相對密度為1.871~1.875。
本品遇光、熱和濕空氣能緩緩分解,通常加0.01%的麝香草酚作穩定劑,置于冷暗處密封保存。
本品經氧瓶燃燒法進行有機破壞后,用稀氫氧化鈉吸收,加茜素氟藍試劑和pH4.3的醋酸-醋酸鈉緩沖液,再加硝酸亞鈰試液,即形成藍紫色配合物。
本品全身麻醉作用強而迅速,約為乙醚的2~4倍。恢復快,停藥后病人立即蘇醒,對呼吸道黏膜刺激性小,對肝、腎功能無持久性損害。淺度麻醉時呼吸道通氣量開始減小;中度、深度可出現呼吸抑制。單獨使用適于小手術。與肌肉松弛劑或其它麻醉藥合用,適于長時間的大手術。
鹽酸氯胺酮 Ketamine Hydrochloride
化學名為2-鄰氯苯基-2-甲氨基-環己酮鹽酸鹽。
本品為白色結晶性粉末,無臭。水中易溶,10%水溶液的pH約為3.5,可溶于熱乙醇,微溶于氯仿,不溶于苯和醚。熔點259~263℃(分解)。游離堿熔點為91~94℃。
本品麻醉作用快、麻醉時間短,可單獨用于小手術或作其它全麻藥的誘導劑與其它全麻藥合用。
羥丁酸鈉 Sodium Hydroxybutyrate
HOCH2CH2CH2COONa
化學名為γ-羥基丁酸鈉。
本品為白色有引濕性的結晶性粉末;微臭、味咸,易溶于水(pH9.5),可溶于乙醇,不溶于乙醚或氯仿。
本品水溶液加FeCl3試液顯紅色。
本品靜脈注射可達全麻狀態。對呼吸的影響輕微,可作為體弱或外傷休克病人的麻醉藥。
第二節 局部麻醉藥
局部麻醉是一類能在用藥局部可逆性地阻斷感覺神經沖動的發生和傳導的藥物,可使病人在意識清醒但無痛覺的情況下接受外科手術。根據化學結構類型,可將局部麻醉藥分為芳酸酯類、酰胺類等。
一、藥物概述
最早的局部麻醉藥(簡稱局麻藥)是從南美洲古柯葉中提取出的可卡因,其毒性大,有成癮性的缺點,水溶液不穩定,消毒時易水解失效。通過對可卡因的結構分析,發現苯甲酸酯在可卡因的局部麻醉作用中占據重要地位,自此引導后來合成了許多苯甲酸酯類衍生物局部麻醉藥。如苯佐卡因、鹽酸普魯卡因等。
酰胺類局麻藥在化學結構上與酯類為同型化合物,較酯類難水解,故麻醉作用持久。如普魯卡因胺、鹽酸利多卡因、鹽酸丙胺卡因等。
局麻藥的化學結構類型雖多,但具有相同的結構特征。通常均由親脂部分、中間部分和親水部分三部分組成,以普魯卡因為例來說明。
(1)親脂性部分為芳基或芳雜環取代物。其作用順序為
大多數較好的局麻藥在苯環或喹啉環上帶有不同的取代基,在苯環上引入給電子的—NH2、4-C4H8NH—、4-C4H8O—、2-Cl、2,6-二—CH、4-C3H7-3-NH2,在喹啉環上引入2-OC4H9等可增加它們的局麻作用,因為它們通過誘導效應從芳香環的鄰、對位供給電子,促進了羰基的極化,因而增強了局麻作用,而吸電子取代基減弱其作用。
(2)中間部分是由酯基或其電子等排體和一個亞烴基(如—CH2CH2—)組成的,在同一化合物中引入不同的電子等排體時,其麻醉作用強度將依下列順序降低。
同時,此部分決定藥物的穩定性,影響作用持續時間次序如下:
(3)中間鏈中的n為2~3個碳原子最好,碳鏈增長,可延效,但毒性增加。
(4)親水部分通常為仲氨基或叔氨基,叔氨基最常見。也可以是二乙氨基、哌啶基或吡咯基。
二、典型藥物
鹽酸普魯卡因 Procaine Hydrochloride
化學名為對氨基苯甲酸-β-二乙氨基乙酯鹽酸鹽,俗稱奴佛卡因。
本品為白色結晶性粉末,無臭、味微苦,隨后有麻痹感。熔點154~157℃。易溶于水(1:1)、略溶于乙醇(1:30)、微溶于氯仿、幾乎不溶于乙醚;在空氣中穩定,但對光線敏感,故宜避光貯存。水溶液加氫氧化鈉或碳酸鈉溶液,有油狀的普魯卡因析出,放置后可形成結晶,熔點為57~59℃。
本品分子中含有酯鍵,易被水解。水解后生成對氨基苯甲酸和二乙氨基乙醇,失去局麻作用。其水溶液水解速率受溫度和pH的影響較大。在pH3~3.5時最穩定,在堿性、中性及強酸性條件下易水解。
本品結構中具有芳伯氨基,其水溶液易被氧化變色,當pH增大和溫度升高均可加速氧化,紫外線、氧、重金屬離子可加速氧化變色。結構中芳伯氨基可發生重氮化-偶合反應,在稀鹽酸中與亞硝酸鈉反應生成重氮鹽,再加堿性β-萘酚試液生成猩紅色偶氮染料。
鹽酸普魯卡因水溶液加氫氧化鈉試液,析出白色沉淀,加熱變為油狀物;繼續加熱,產生的蒸氣能使濕潤的紅色石蕊試紙變藍,熱至油狀物消失后放冷,加酸酸化析出白色沉淀。
本品用于浸潤麻醉、阻斷麻醉或腰椎麻醉。由于普魯卡因有擴張小血管作用,故吸收快、麻醉時間短。常酌加腎上腺素于鹽酸普魯卡因中,可增強麻醉作用,延長作用時間并能降低毒性。
課堂活動
討論:根據所學的鹽酸普魯卡因的相關理化性質,對鹽酸普魯卡因應采取哪些措施防止其變質失效呢?
鹽酸利多卡因 Lidocaine Hydrochloride
化學名為二乙氨基乙酰-2,6-二甲苯胺鹽酸鹽一水合物。
本品為白色結晶性粉末,無臭、味略苦,繼有麻木感。在空氣中穩定,熔點76~79℃。易溶于水和乙醇,溶于氯仿,不溶于乙醚。對酸或堿均較穩定,不易水解。
本品游離堿可與某些金屬離子生成有色絡鹽,如與二氯化鈷生成藍綠色沉淀;加硫酸銅試液顯藍紫色,加氯仿振搖后放置,氯仿層顯黃色。
本品分子中有叔胺結構,與三硝基苯酚試液生成沉淀,其熔點228~232℃。
本品麻醉作用比普魯卡因強二倍,迅速而持久,刺激性較小,可作表面麻醉、浸潤及傳導等麻醉。本品又為抗心律不齊藥,主要用于室性心動過速及頻發室性期前收縮,療效較普魯卡因胺顯著。無蓄積作用,可反復使用。
案例分析
鹽酸利多卡因有哪些劑型?
案例:鹽酸利多卡因結構中含有酰氨基,理論上酰氨基容易發生水解而使藥物失效,為什么臨床上鹽酸利多卡因仍制成注射劑進行使用呢?分析原因。
分析:鹽酸利多卡因分子結構中雖含有酰胺鍵,但由于鄰位兩個甲基的空間位阻作用,對酸、堿均較穩定,不易被水解。臨床上最常見的有鹽酸利多卡因注射劑、鹽酸利多卡因膠漿。
同步測試
一、選擇題
(一)A型題(最佳選擇題)
1.下列與麻醉乙醚性質描述不相符的是( )。
A.沸點低,易揮發
B.無色澄清易流的液體
C.化學性質穩定
D.不溶于水
2.鹽酸普魯卡因與亞硝酸鈉反應后,再加堿性β-萘酚試液生成紅色沉淀,依據是( )。
A.含苯環
B.酯基的水解
C.含芳伯氨基
D.苯環上有亞硝化反應
3.鹽酸氯胺酮的化學結構為( )。
4.下列不屬于全身麻醉藥的是( )。
A.鹽酸利多卡因
B.恩氟烷
C.麻醉乙醚
D.羥丁酸鈉
(二)B型題(配伍選擇題)
A.鹽酸普魯卡因
B.鹽酸利多卡因
C.兩者均是
D.兩者均不是
1.不溶于水( )
2.分子結構中有酰氨基( )
3.分子結構中有酯基( )
4.有氯化物的鑒別反應( )
5.有重氮偶合反應( )
(三)X型題(多項選擇題)
1.鹽酸普魯卡因含有芳伯氨基,故可以( )。
A.水解失效
B.用重氮偶合反應鑒別
C.與醛縮合
D.與三氯化鐵試液顯色
E.與生物堿沉淀試劑產生沉淀
2.下列試劑可用于區別鹽酸普魯卡因和鹽酸利多卡因的是( )。
A.硝酸銀試液
B.硫酸銅試液及碳酸鈉試液
C.三硝基苯酚
D.亞硝酸鈉、鹽酸、堿性β-萘酚試液
E.三氯化鐵試液
3.下列藥物屬于全身麻醉藥中的靜脈麻醉藥的是( )。
A.氟烷
B.羥丁酸鈉
C.麻醉乙醚
D.鹽酸利多卡因
E.鹽酸氯胺酮
4.屬于局部麻醉藥的有( )。
A.鹽酸普魯卡因
B.羥丁酸鈉
C.鹽酸利多卡因
D.鹽酸氯胺酮
E.鹽酸丁卡因
二、問答題
1.麻醉藥主要分為哪幾類?
2.簡述鹽酸普魯卡因的主要理化性質。
(趙艷霞)