林芷萱，黃 三，黃 艷，楊小霖*

1川北醫(yī)學院麻醉學系，四川 南充 637000；2川北醫(yī)學院附屬醫(yī)院麻醉科，四川 南充 637000；3川北醫(yī)學院第二臨床學院，四川 南充 637000

SEV（sevoflurane，SEV）是目前臨床上最常使用的揮發(fā)性吸入麻醉藥。進入體內(nèi)的SEV主要以原型經(jīng)肺泡隨呼吸排出體外，僅少部分（約5%）在肝臟經(jīng)細胞色素P450 酶系（尤其是細胞色素P450 2E1［1］）作用進行生物轉(zhuǎn)化，生成無機氟離子及六氟異丙醇（hexafluoro-isopropanol，HFIP）［2］。所生成的HFIP中約85%在葡萄糖醛酸轉(zhuǎn)移酶的作用下與葡萄糖醛酸結(jié)合形成結(jié)合型HFIP 并隨尿液排出體外，僅約15%的HFIP 仍以游離形式存在于血液中［2-3］。Eger 等［4］研究發(fā)現(xiàn)HFIP具有強大的麻醉效能，其在SD 大鼠的最低肺泡有效濃度（minimum alveolar concentration，MAC）僅為0.004 4%，而SD 大鼠SEV的MAC值為2.32%［5］。本研究小組在前期研究中發(fā)現(xiàn)，HFIP 具有極大的血/氣分配系數(shù)（452.25）［6］，提示在使用SEV 麻醉過程中所生成的HFIP 易在組織中蓄積，并可能影響SEV 的麻醉效應。Kharasch等［2］報道游離HFIP 在人體具有較長的半衰期［（20.1±8.2）h］，這可能與其極大的血/氣分配系數(shù)有關(guān)。當停止吸入后，體內(nèi)SEV因其血/氣分配系數(shù)?。?］，能快速排出體外，但HFIP則不易從體內(nèi)排出，其潛在麻醉作用可能對術(shù)后患者的恢復質(zhì)量產(chǎn)生影響。有研究發(fā)現(xiàn)當吸入SEV 濃度增加到一定水平時，可使大鼠［7］和成人［8］肝細胞的代謝降低。但是，目前SD大鼠吸入SEV麻醉不同時間后血中游離HFIP 的生成情況及其與吸入SEV 濃度之間的關(guān)系尚不十分清楚。本實驗針對該問題進行專門研究，現(xiàn)報道如下。

1 材料和方法

1.1 材料

8～10 周齡成年SD 大鼠，體重180～230 g，共114 只，雌雄各半，由川北醫(yī)學院動物實驗中心提供。本實驗過程符合本單位實驗動物福利倫理委員會所制定的倫理學標準，實驗操作人員均具備實驗動物從業(yè)人員資格。SEV（120 mL/瓶，上海恒瑞醫(yī)藥有限公司），六氟異丙醇（10 mL/瓶，Sigma Aldrich 公司，美國）。Ugo 動物麻醉機（Ugo Basile，意大利）；SEV 蒸發(fā)器（Vaor 2000，德國）；SPH-300A氫氣發(fā)生器（北京中惠普）；Agilent Technologies 7890A 氣相色譜儀；上述實驗設備均由川北醫(yī)學院麻醉學系實驗室提供。

1.2 方法

1.2.1 氣相色譜儀測定SEV及HFIP濃度

氣相色譜儀測定條件：色譜柱（Agilent19091J-413）325 ℃，30.00 m×320.00 μm×0.25 μm，柱箱溫度45 ℃，氫離子火焰檢測器溫度200 ℃，后進樣口溫度100 ℃，氫氣流速30 mL/min，空氣流速400 mL/min，氮氣流速20 mL/min。

標準曲線方程的建立：用取樣針抽取液態(tài)SEV或液態(tài)HFIP 樣品1～2 mL，稱重后注入事先建立了負壓的錐形瓶內(nèi)，吸取空氣反復沖洗確保取樣針中所有液體SEV 或HFIP 均進入錐形瓶內(nèi)，待其完全揮發(fā)成氣體時，平衡錐形瓶內(nèi)外壓力。根據(jù)公式C=W×R×T/（MW×VX）［5］計算出所配標準氣濃度（C），式中W 為所取液態(tài)麻醉藥樣品重量，R 為常數(shù)0.082 06，T 為絕對溫度（273+攝氏溫度），MW 即麻醉藥分子量，VX為錐形瓶實際容積（L）。采用倍比稀釋法，經(jīng)氣相色譜儀多次測定稀釋標準氣濃度所對應的峰面積。當所測理論濃度已涵蓋所有待測氣體濃度時即停止稀釋，根據(jù)相應峰面積和濃度建立SEV 及HFIP 的標準曲線方程。該標準曲線方程用于血中SEV及HFIP實際濃度的計算。

1.2.2 大鼠HFIP血/氣分配系數(shù)測定

從114 只健康成年SD 大鼠中隨機選取6 只（圖1），不經(jīng)SEV麻醉，采用水合氯醛腹腔注射麻醉后，立即開腹經(jīng)腹主動脈抽血5～10 mL 轉(zhuǎn)移至頭端接三通的密閉注射器內(nèi)（已肝素水潤化）。編號后將該注射器吸取一定體積已知較高濃度的HFIP 標準氣，在37 ℃條件下采用頂空二次平衡法［9-10］測定SD大鼠HFIP的血/氣分配系數(shù)（B/G），作為3組實驗大鼠使用一次平衡法［11］測定麻醉不同時間后血中游離HFIP濃度時的引用數(shù)據(jù)。

1.2.3 大鼠血中SEV和HFIP深度測定

控制室內(nèi)溫度為25 ℃，麻醉裝置氧流量開至2 L/min，用氣相色譜儀校正麻醉揮發(fā)罐的SEV 濃度。如圖1 所示，將剩余108 只SD 大鼠利用隨機數(shù)字表法分為S1、S2及S33 組，吸入SEV 濃度分別為1.16%、2.32%和3.48%。每組再分為6 個麻醉維持時間段，分別接受上述濃度的SEV麻醉0.5、1.0、1.5、2.0、3.0、4.0 h，每時段用鼠6只。

圖1 實驗流程圖Figure 1 Consort diagram for the trail

待大鼠麻醉裝置預充所需設置濃度的SEV 5 min后，將6只大鼠放入麻醉框開始計時，麻醉過程中用加熱毯保溫并檢測大鼠肛溫。待大鼠達到所需麻醉時間后迅速開腹抽取腹主動脈血5～10 mL。采用注射器頂空一次平衡法測定血中游離HFIP濃度，二次平衡法測定血中SEV血/氣分配系數(shù)及濃度，具體測定方法參見本研究小組以前的報道［9-10］。

1.3 統(tǒng)計學方法

采用SPSS 26.0軟件進行分析，血中游離HFIP濃度、SEV 濃度及兩者的血/氣分配系數(shù)以均數(shù)±標準差（）表示，組內(nèi)各時間點血中游離HFIP濃度比較采用重復測量方差分析，組間對應時間點血中游離HFIP 濃度的比較采用單因素方差分析，P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié)果

2.1 一般資料

共使用成年SD大鼠114只，其中S2組麻醉3.0 h及S3組麻醉2.0 h 時各1 只大鼠因呼吸頻率過低、S3組麻醉0.5 h 1 只大鼠因體溫過低以及S3組麻醉4.0 h 2 只大鼠因中途死亡而退出實驗，最終109 只大鼠數(shù)據(jù)納入統(tǒng)計分析。

測得37 ℃時SD 大鼠HFIP 血/氣分配系數(shù)為453.18±74.20，SEV血/氣分配系數(shù)為0.73±0.06。

2.2 大鼠血中游離HFIP和SEV濃度變化趨勢

3 組大鼠血中游離HFIP 濃度變化趨勢基本一致，均隨著麻醉時間的延長先逐漸增加，并于吸入1.0 h 時達峰值，隨后逐漸降低。與S1組相比，S2組各對應時點血中游離HFIP 濃度均增高（P＜0.05）；除4.0 h 時點外，S3組各對應時點血中游離HFIP 濃度與S1組差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05）。與S2組相比，S3組各對應時點血中游離HFIP濃度均顯著降低（P＜0.05，表1）。

表1 3組SD大鼠血中游離HFIP濃度比較Table 1 Comparison of free HFIP concentration in the blood of SD rats among the three groups

圖2 顯示分別接受1.16%、2.32%和3.48%濃度的SEV 麻醉后各時點血中游離HFIP 和SEV 濃度變化。隨著SEV麻醉時間的延長，血中游離HFIP濃度呈現(xiàn)先增加后下降的趨勢，峰值出現(xiàn)在吸入麻醉1.0 h時點處。

圖2 3組SD大鼠血中游離HFIP及SEV濃度變化趨勢Figure 2 The trend of sevoflurane and free HFIP concentrations in the blood of SD rats in three groups

3 討論

本研究小組在前期實驗中發(fā)現(xiàn)HFIP的血/氣分配系數(shù)極大，且在血中HFIP 濃度極低的情況下，若采用頂空二次平衡法測定其濃度［9-10，12-13］，則在第二次平衡結(jié)束時，溶解在剩余血中的HFIP不易揮發(fā)出來，將增大測量誤差，影響其準確性。因此，本研究在該實驗中聯(lián)合應用注射器頂空一次平衡法和二次平衡法對大鼠血中游離HFIP濃度進行測定，即先用二次平衡法，使用已知高濃度HFIP樣本氣測定出未經(jīng)SEV 麻醉的SD 大鼠血液的HFIP 血/氣分配系數(shù)，作為在使用一次平衡法測定實驗大鼠血樣時游離HFIP含量的計算公式中的引用數(shù)據(jù)，由此算出血中HFIP 濃度。而血中SEV 濃度的測定仍然使用頂空二次平衡法，這是因為SEV 的血/氣分配系數(shù)較小，在第二次平衡時SEV 仍易于從血中揮發(fā)出來，可同時測定其分配系數(shù)及濃度。

本實驗在37 ℃條件下測得SD 大鼠HFIP 的血/氣分配系數(shù)為453.18，與本小組在人體血中測得的血/氣分配系數(shù)極為相似［6］，提示SEV無論是在大鼠還是人體代謝所生成的HFIP 均極易滯留于血液中而不易從體內(nèi)排出。當停止給予SEV 時，由于SEV血/氣分配系數(shù)較小，血中濃度因SEV迅速排出體外而下降，但因HFIP 血/氣分配系數(shù)很大，部分游離HFIP 易滯留在體內(nèi)，其潛在的麻醉作用［4，14］可能導致患者蘇醒延遲或蘇醒期躁動的發(fā)生。因此，本研究對吸入不同濃度SEV 麻醉后血中游離HFIP 生成規(guī)律進行探討，對指導臨床合理使用SEV 麻醉，減少或避免蘇醒期躁動的發(fā)生具有一定參考意義。

本研究結(jié)果顯示，成年SD大鼠在接受不同濃度SEV 麻醉后，各時點均能在血中測得一定含量的游離HFIP，隨著SEV麻醉時間的延長，血中游離HFIP濃度呈現(xiàn)先增加后下降的趨勢。推測其上升時段內(nèi)SEV在肝臟轉(zhuǎn)化生成的HFIP量多于其排出量，但當吸入SEV麻醉時間繼續(xù)延長，血中游離HFIP濃度則逐漸下降，這可能與代謝所生成的HFIP大部分在肝臟與葡萄糖醛酸結(jié)合生成結(jié)合型HFIP 并經(jīng)腎臟排出體外有關(guān)。盡管本研究并未對吸入SEV 麻醉30 min內(nèi)血中所生成的HFIP進行測定，但Kharasch等［2］研究報道，在接受SEV 麻醉5 min 后，血中便能檢測出游離HFIP，說明SEV在體內(nèi)代謝迅速。值得注意的是，本研究發(fā)現(xiàn)吸入不同濃度SEV 麻醉，游離HFIP的生成高峰均在吸入麻醉后1.0 h左右。由于HFIP本身具有強大的麻醉效能，可能在體內(nèi)產(chǎn)生麻醉效應，從而降低SEV 的MAC 值。推測在進行1.0 h 左右的手術(shù)，若采用SEV 吸入麻醉，可能其術(shù)后躁動發(fā)生率要高于更長時間的手術(shù)，并且特別可能發(fā)生在使用中等濃度SEV（2.32%）麻醉的小兒患者，但此推論尚需進一步的研究證實。

本研究發(fā)現(xiàn)3 組各時點血中游離HFIP 濃度最高出現(xiàn)在吸入SEV2.32%組，而并非出現(xiàn)在吸入SEV濃度最大組（3.48%）。這表明SEV 代謝所生成的HFIP并不一直隨著吸入SEV濃度的增大而增加，當SEV 吸入濃度超過某一范圍時，血中SEV 的代謝產(chǎn)物HFIP含量反而減少，這與本小組前期在體外實驗中采用小鼠肝臟及腦組織勻漿孵育不同濃度SEV（0.5%、1.0%、3.0%）一定時間后，測得的HFIP 生成規(guī)律一致［15］。這一現(xiàn)象可能與以下因素有關(guān)：一方面，隨著吸入SEV 濃度的增大，體內(nèi)蓄積的SEV 不斷增加，當達到一定濃度時，肝臟代謝相關(guān)酶系受到抑制，酶活性降低，SEV 的代謝率相應降低，生成的HFIP 量減少；另一方面，吸入高濃度的SEV 同時會降低肝臟的血流量［16］，使肝臟對SEV的攝取量減少，從而經(jīng)肝臟代謝生成的HFIP量亦減少。該現(xiàn)象提示使用較高濃度SEV 麻醉會使自身代謝受到抑制，當患者肝、腎功能受損時，可導致HFIP生成及排出障礙，可能會對患者造成一定的危害［17］。但使用較高濃度SEV麻醉后，蘇醒期躁動的發(fā)生率是否會低于使用中低濃度SEV麻醉者，有待進一步研究。

本實驗的不足之處在于：①各組內(nèi)每個時間點觀察的SD大鼠數(shù)量較少，可能會影響實驗結(jié)果的準確性；②使用一次平衡法時，因引用了已測得的HFIP血/氣分配系數(shù)值，可能會存在個體差異；③本實驗只觀察了4.0 h內(nèi)大鼠血中游離HFIP的生成情況，檢測時間偏短，不能完全反映HFIP 在體內(nèi)的代謝趨勢；④每組各時點未預留部分大鼠觀察HFIP的消除及麻醉后恢復情況。

綜上所述，SD 大鼠血中游離HFIP 濃度隨著SEV 麻醉時間的延長呈先增加后降低的趨勢。當SEV 吸入濃度增加到一定程度時（3.48%），大鼠體內(nèi)SEV的代謝會受到抑制。