碱化布吡卡因溶液对蟾蜍坐骨神经阻滞效能的研究
作者：蔡定球 汪小海 柳晓权
单位：蔡定球 汪小海，南京 210008 南京鼓楼医院；柳晓权，南京 210009 中国药科大学
关键词：局麻药；碱化布吡卡因；蟾蜍；坐骨神经；药效
中国现代应用药学990504摘要 目的：了解布吡卡因碱化溶液的药效。方法：①离体坐骨神经法：取蟾蜍60只，制备坐骨神经标本，分两组，实验组(碱化布吡卡因组)和对照组(盐酸布吡卡因组)各30只，测定不同浓度的两组布吡卡因对离体坐骨神经动作电位(AP)幅度的影响；②在体坐骨神经丛法：取蟾蜍60只，分组同上，破坏第三脊椎以上的脊髓后，将不同浓度的两种布吡卡因注入蟾蜍的腹腔内，测定其缩腿反射消失的时间。结果：实验一显示，实验组与对照组ED50之比为1∶2.7；实验二显示，实验组缩腿反射消失的时间明显短于对照组(P<0.01)。结论：碱化布吡卡因对传导麻醉的作用强度显著大于盐酸布吡卡因，且对蟾蜍坐骨神经阻滞的速度明显加快。
, 百拇医药
Study of alkalinized bupivacaine solution′s potency on sciatic nerves blockade in toad
Cai Dingqiu(Cai DQ),Wang Xiaohai(Wang XH),Liu Xiaoquan(Liu XQ)
Nanjing Drum Tower Hospital,Nanjing 210008
ABSTRACT OBJECTIVE：To study the anesthetical potency of alkalinized bupivacaine.METHODS:①Sixty samples were randomly divided into two groups(test and contrast groups,n=30 respectively),and the sciatic nerves of the toad was isolated.Two sorts of solution(alkalinized and plain bupivacaine hydrochloride) were applied to a segent of nerve,and the amplitude of the action potential was measured.②The grouping method was the same as above.After destroying the cord above the third spinal vertebrae,two sorts of bupivacaine soultion in various concentration were injected into abdominal cavity of the toad.The leg′s flexing time was measured.RESULTS:①The ratio of ED50 of test group to that of contrast group was 1∶2.7.②The leg′s flexing time in test group was significantly shorter than that of contrast group.CONCLUSION:The nerve blocking efficacy of alkalinized bupivacaine solution is more potent than that of contrast group.
, 百拇医药
KEY WORDS local anesthetic drug,alkalinized bupivacaine solution,toad,sciatic nerve,pharmacodynamics
局麻药溶液的碱化，可显著缩短麻醉起效时间，增强麻醉效能[1～3]。1996年国内已有碳酸利多卡因注射液生产，临床研究证明，麻醉效能显著强于盐酸利多卡因。布吡卡因有着更长效和强效的麻醉特点，但其存在着起效慢，达峰值时间长等缺点，为提高布吡卡因的临床麻醉效能，临床上对布吡卡因溶液的碱化进行了一定的研究[4，5]。本实验采用蟾蜍的坐骨神经，观察了布吡卡因碱化溶液对离体坐骨神经AP及缩腿反射消失时间的影响。
1 材料与方法
1.1 实验一(离体坐骨神经法)
1.1.1 实验组用药 将上海和丰厂生产的0.75%布吡卡因注射液用碳酸氢钠和蒸馏水制成pH为7.0，浓度为0.185%，0.0142%，0.0109%，0.0084%和0.065%，剂间比1.3。对照组用药：上海和丰制药厂生产0.75%布吡卡因注射液(简称B-HCl)，pH为5.4，用蒸馏水稀释为0.0625%，0.0417%，0.0278%，0.0185%和0.0123%，剂间比1.5。
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1.1.2 试验方法 取蟾蜍制备坐骨神经标本，将标本在任氏溶液中浸泡，使其兴奋性达稳定状态。置标本于试验盒内，神经一端连接电子刺激器，另一端输入前置放大器，进一步接入计算机之A/D卡，供计算机采样记录。神经干动作电位(AP)信号由计算机自动记录及分析处理。用波宽0.03ms,频率为5Hz的矩形电脉冲刺激标本，先测标本产生最大AP的顶强度并记录AP幅度。用浸有药液宽度为0.5～0.7cm,厚度为0.1cm的药棉条包裹标本中间段，以后每分钟用顶强度刺激标本，测量AP幅度，可见AP幅度逐渐减少，直至幅度基本稳定。以给药后AP达到稳定所需的时间为潜伏期，以AP稳定后幅度作为标本麻醉后的AP值，并求出AP下降百分率[AP下降百分率=(麻醉前AP幅度-麻醉后幅度)×100%麻醉前幅度],以此作为传导麻醉强度的指标。
实验组和对照组两组，每组各30例，根据研究药物浓度的不同，每组再分为5小组。
1.2 实验二(在体坐骨神经丛法)
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1.2.1 实验组用药 碱化液用0.75%盐酸布吡卡因加适量的5%碳酸氢钠和蒸馏水，将其配制成pH为7，浓度分别为0.5%，0.25%和0.125%的溶液。对照组用药：将pH为5.4的0.75%布吡卡因配制成浓度为0.5%，0.25%和0.125%的盐酸布吡卡因；盐酸布吡卡因，碳酸氢钠分别由上海禾丰制药有限公司和南京小营制药厂提供。药液均为临时配制，其pH均在同一温度下用pHS-10A型数字酸度计测定，并用血气分析仪，分别测定3种药液中的pH。
1.2.2 实验方法 蟾蜍60只，分实验组与对照组，各30只，各组再分三小组，每小组各10只。剪去蟾蜍的上颌及头部，并破坏第三脊椎以上的脊髓，将各种配制好的药液浸没腹腔神经丛后，测试缩腿反射的消失时间。
1.3 数据处理
两组间比较采用t检验，多组间比较采用方差分析，半数效量采用Bliss法。
, 百拇医药
2 结 果
2.1 实验一
实验组与对照组各分5个剂量组，并记录给药后25min的AP值，结果见表1。
表1 碳酸布吡卡因对蟾蜍坐骨神经的传导麻醉作用(n=6) 药 名
给药浓度
/%
剂间比
麻醉后AP下降
百分率/%
潜伏期
/min
, http://www.100md.com
对照组
0.0625
95.0±1.6
22±8.1
0.0417
78.2±2.4
30±10
0.0278
1.5
35.3±5.7
35±9.4
0.0185
, http://www.100md.com 15.4±3.4
39±12
0.0123
4.6±2.8
42±8.4
实验组
0.0185
94.2±2.3
23±8.8
0.0142
78.7±5.5
28±11
, http://www.100md.com 0.0109
1.3
43.9±4.6
35±10
0.0084
28.6±2.2
40±9.4
0.0065
6.2±6.5
44±12
从表1结果可以看出，给药后AP减少百分率(Y)与对数剂量(logX)间均呈非常显著的线性相关性(P<0.01)，回归方程：
, 百拇医药
实验组：Y=199.004logX+440.617,r=0.9927
对照组:Y=137.967logX+260.460,r=0.9780
两组ED50分别为0.0109%和0.0298%，对照组的ED50是实验组的2.7倍。由b值可以看出，两线不平行，实验组的b值明显大于对照组，说明随着给药浓度的增大，实验组的传导麻醉作用强度明显快于对照组，但达到最大麻醉强度的潜伏期，两药没有区别。
2.2 实验二
结果显示(见表2)：碳酸布吡卡因对坐骨神经的阻滞速度明显快于盐酸布吡卡因(P<0.01)。
表2 两组药液对坐骨神经的阻滞速度
0.5%
, http://www.100md.com
0.25%
0.125%
实验组
134.06±38.57*
175.21±70.78*
210.32±90.68*
对照组
195.94±68.19
253.50±80.14
544.45±219.22
注：*P<0.01
, 百拇医药
3 讨 论
根据局麻药作用机理的电生理研究，神经细胞传递功能的关键是钠离子快速内流引起动作电位的产生和传递。局麻药对神经细胞膜电位的影响作用与其对钠通道的抑制相关。局麻药溶液中存在着解离型阳离子(BH+)和未解离型碱基(B)两种形式[1，2]，局麻药的活性取决于药液中碱基形式的药物分子对神经细胞膜的穿透性。pH增高时，药液中的B成份增多，透过细胞膜的药物分子也增加，药物对神经冲动传递的阻滞作用增强[1～5]。采用碳酸氢钠调节局麻药溶液的pH，可显著增加B的浓度，使麻醉效能显著提高[2]。有作者认为，这一效能还可能与溶液中存在的对神经传导有抑制作用的CO2浓度增高有关[1，4]。布吡卡因是继利多卡因等局麻药之后用于临床的一种强效和长效局麻药，但其起效慢等缺点限制了它的临床应用[3～5]。我们认为采用碱化手段将布吡卡因碱化，是很有其临床实用价值的。
, 百拇医药
本实验显示：布吡卡因溶液碱化后，①碱化组对蟾蜍坐骨神经AP抑制强度明显大于对照组，两组ED50比值为1∶2.7，实验组b值也显著大于对照组，说明随着浓度的增大，传导麻醉的作用强度明显高于对照组；②实验组蟾蜍缩腿消失时间显著缩短，反映了布吡卡因溶液碱化后，对神经传导的阻滞作用明显加速。
综上所述，本实验依据电生理及动物实验研究，揭示了布吡卡因溶液碱化后其麻醉效能显著增强。
参考文献
1 Miller RD.Anesthesia fourth edition.Unite States of America,1994∶503.
2 刘俊杰，赵俊主编.现代麻醉学.北京：人民卫生出版社，1997∶298.
3 汪小海.NaHCO3和NaOH对蟾蜍透皮和坐骨神经传导速度的影响.中华麻醉学杂志，1996，16∶278.
4 刘志双.碱化丁哌卡因硬膜外阻滞的药效学与药代动力学观察.中华麻醉学杂志，1997，17∶462.
5 Koitabashi T,Miyao H,Kawasaki C,et al.Precipitation of pH-adjusted local anesthetics with sodium bicarbonate.Masui Japanese,1995,44∶15.
收稿日期：1999-01-23, http://www.100md.com
单位：蔡定球 汪小海，南京 210008 南京鼓楼医院；柳晓权，南京 210009 中国药科大学
关键词：局麻药；碱化布吡卡因；蟾蜍；坐骨神经；药效
中国现代应用药学990504摘要 目的：了解布吡卡因碱化溶液的药效。方法：①离体坐骨神经法：取蟾蜍60只，制备坐骨神经标本，分两组，实验组(碱化布吡卡因组)和对照组(盐酸布吡卡因组)各30只，测定不同浓度的两组布吡卡因对离体坐骨神经动作电位(AP)幅度的影响；②在体坐骨神经丛法：取蟾蜍60只，分组同上，破坏第三脊椎以上的脊髓后，将不同浓度的两种布吡卡因注入蟾蜍的腹腔内，测定其缩腿反射消失的时间。结果：实验一显示，实验组与对照组ED50之比为1∶2.7；实验二显示，实验组缩腿反射消失的时间明显短于对照组(P<0.01)。结论：碱化布吡卡因对传导麻醉的作用强度显著大于盐酸布吡卡因，且对蟾蜍坐骨神经阻滞的速度明显加快。
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Study of alkalinized bupivacaine solution′s potency on sciatic nerves blockade in toad
Cai Dingqiu(Cai DQ),Wang Xiaohai(Wang XH),Liu Xiaoquan(Liu XQ)
Nanjing Drum Tower Hospital,Nanjing 210008
ABSTRACT OBJECTIVE：To study the anesthetical potency of alkalinized bupivacaine.METHODS:①Sixty samples were randomly divided into two groups(test and contrast groups,n=30 respectively),and the sciatic nerves of the toad was isolated.Two sorts of solution(alkalinized and plain bupivacaine hydrochloride) were applied to a segent of nerve,and the amplitude of the action potential was measured.②The grouping method was the same as above.After destroying the cord above the third spinal vertebrae,two sorts of bupivacaine soultion in various concentration were injected into abdominal cavity of the toad.The leg′s flexing time was measured.RESULTS:①The ratio of ED50 of test group to that of contrast group was 1∶2.7.②The leg′s flexing time in test group was significantly shorter than that of contrast group.CONCLUSION:The nerve blocking efficacy of alkalinized bupivacaine solution is more potent than that of contrast group.
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KEY WORDS local anesthetic drug,alkalinized bupivacaine solution,toad,sciatic nerve,pharmacodynamics
局麻药溶液的碱化，可显著缩短麻醉起效时间，增强麻醉效能[1～3]。1996年国内已有碳酸利多卡因注射液生产，临床研究证明，麻醉效能显著强于盐酸利多卡因。布吡卡因有着更长效和强效的麻醉特点，但其存在着起效慢，达峰值时间长等缺点，为提高布吡卡因的临床麻醉效能，临床上对布吡卡因溶液的碱化进行了一定的研究[4，5]。本实验采用蟾蜍的坐骨神经，观察了布吡卡因碱化溶液对离体坐骨神经AP及缩腿反射消失时间的影响。
1 材料与方法
1.1 实验一(离体坐骨神经法)
1.1.1 实验组用药 将上海和丰厂生产的0.75%布吡卡因注射液用碳酸氢钠和蒸馏水制成pH为7.0，浓度为0.185%，0.0142%，0.0109%，0.0084%和0.065%，剂间比1.3。对照组用药：上海和丰制药厂生产0.75%布吡卡因注射液(简称B-HCl)，pH为5.4，用蒸馏水稀释为0.0625%，0.0417%，0.0278%，0.0185%和0.0123%，剂间比1.5。
, http://www.100md.com
1.1.2 试验方法 取蟾蜍制备坐骨神经标本，将标本在任氏溶液中浸泡，使其兴奋性达稳定状态。置标本于试验盒内，神经一端连接电子刺激器，另一端输入前置放大器，进一步接入计算机之A/D卡，供计算机采样记录。神经干动作电位(AP)信号由计算机自动记录及分析处理。用波宽0.03ms,频率为5Hz的矩形电脉冲刺激标本，先测标本产生最大AP的顶强度并记录AP幅度。用浸有药液宽度为0.5～0.7cm,厚度为0.1cm的药棉条包裹标本中间段，以后每分钟用顶强度刺激标本，测量AP幅度，可见AP幅度逐渐减少，直至幅度基本稳定。以给药后AP达到稳定所需的时间为潜伏期，以AP稳定后幅度作为标本麻醉后的AP值，并求出AP下降百分率[AP下降百分率=(麻醉前AP幅度-麻醉后幅度)×100%麻醉前幅度],以此作为传导麻醉强度的指标。
实验组和对照组两组，每组各30例，根据研究药物浓度的不同，每组再分为5小组。
1.2 实验二(在体坐骨神经丛法)
, http://www.100md.com
1.2.1 实验组用药 碱化液用0.75%盐酸布吡卡因加适量的5%碳酸氢钠和蒸馏水，将其配制成pH为7，浓度分别为0.5%，0.25%和0.125%的溶液。对照组用药：将pH为5.4的0.75%布吡卡因配制成浓度为0.5%，0.25%和0.125%的盐酸布吡卡因；盐酸布吡卡因，碳酸氢钠分别由上海禾丰制药有限公司和南京小营制药厂提供。药液均为临时配制，其pH均在同一温度下用pHS-10A型数字酸度计测定，并用血气分析仪，分别测定3种药液中的pH。
1.2.2 实验方法 蟾蜍60只，分实验组与对照组，各30只，各组再分三小组，每小组各10只。剪去蟾蜍的上颌及头部，并破坏第三脊椎以上的脊髓，将各种配制好的药液浸没腹腔神经丛后，测试缩腿反射的消失时间。
1.3 数据处理
两组间比较采用t检验，多组间比较采用方差分析，半数效量采用Bliss法。
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2 结 果
2.1 实验一
实验组与对照组各分5个剂量组，并记录给药后25min的AP值，结果见表1。
表1 碳酸布吡卡因对蟾蜍坐骨神经的传导麻醉作用(n=6) 药 名
给药浓度
/%
剂间比
麻醉后AP下降
百分率/%
潜伏期
/min
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对照组
0.0625
95.0±1.6
22±8.1
0.0417
78.2±2.4
30±10
0.0278
1.5
35.3±5.7
35±9.4
0.0185
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39±12
0.0123
4.6±2.8
42±8.4
实验组
0.0185
94.2±2.3
23±8.8
0.0142
78.7±5.5
28±11
, http://www.100md.com 0.0109
1.3
43.9±4.6
35±10
0.0084
28.6±2.2
40±9.4
0.0065
6.2±6.5
44±12
从表1结果可以看出，给药后AP减少百分率(Y)与对数剂量(logX)间均呈非常显著的线性相关性(P<0.01)，回归方程：
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实验组：Y=199.004logX+440.617,r=0.9927
对照组:Y=137.967logX+260.460,r=0.9780
两组ED50分别为0.0109%和0.0298%，对照组的ED50是实验组的2.7倍。由b值可以看出，两线不平行，实验组的b值明显大于对照组，说明随着给药浓度的增大，实验组的传导麻醉作用强度明显快于对照组，但达到最大麻醉强度的潜伏期，两药没有区别。
2.2 实验二
结果显示(见表2)：碳酸布吡卡因对坐骨神经的阻滞速度明显快于盐酸布吡卡因(P<0.01)。
表2 两组药液对坐骨神经的阻滞速度
0.5%
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0.25%
0.125%
实验组
134.06±38.57*
175.21±70.78*
210.32±90.68*
对照组
195.94±68.19
253.50±80.14
544.45±219.22
注：*P<0.01
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3 讨 论
根据局麻药作用机理的电生理研究，神经细胞传递功能的关键是钠离子快速内流引起动作电位的产生和传递。局麻药对神经细胞膜电位的影响作用与其对钠通道的抑制相关。局麻药溶液中存在着解离型阳离子(BH+)和未解离型碱基(B)两种形式[1，2]，局麻药的活性取决于药液中碱基形式的药物分子对神经细胞膜的穿透性。pH增高时，药液中的B成份增多，透过细胞膜的药物分子也增加，药物对神经冲动传递的阻滞作用增强[1～5]。采用碳酸氢钠调节局麻药溶液的pH，可显著增加B的浓度，使麻醉效能显著提高[2]。有作者认为，这一效能还可能与溶液中存在的对神经传导有抑制作用的CO2浓度增高有关[1，4]。布吡卡因是继利多卡因等局麻药之后用于临床的一种强效和长效局麻药，但其起效慢等缺点限制了它的临床应用[3～5]。我们认为采用碱化手段将布吡卡因碱化，是很有其临床实用价值的。
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本实验显示：布吡卡因溶液碱化后，①碱化组对蟾蜍坐骨神经AP抑制强度明显大于对照组，两组ED50比值为1∶2.7，实验组b值也显著大于对照组，说明随着浓度的增大，传导麻醉的作用强度明显高于对照组；②实验组蟾蜍缩腿消失时间显著缩短，反映了布吡卡因溶液碱化后，对神经传导的阻滞作用明显加速。
综上所述，本实验依据电生理及动物实验研究，揭示了布吡卡因溶液碱化后其麻醉效能显著增强。
参考文献
1 Miller RD.Anesthesia fourth edition.Unite States of America,1994∶503.
2 刘俊杰，赵俊主编.现代麻醉学.北京：人民卫生出版社，1997∶298.
3 汪小海.NaHCO3和NaOH对蟾蜍透皮和坐骨神经传导速度的影响.中华麻醉学杂志，1996，16∶278.
4 刘志双.碱化丁哌卡因硬膜外阻滞的药效学与药代动力学观察.中华麻醉学杂志，1997，17∶462.
5 Koitabashi T,Miyao H,Kawasaki C,et al.Precipitation of pH-adjusted local anesthetics with sodium bicarbonate.Masui Japanese,1995,44∶15.
收稿日期：1999-01-23, http://www.100md.com