体外分析静脉注射脂肪乳剂的影响在自由和总在人类血液和血浆浓度局部麻醉

文摘

背景。静脉注射脂肪乳剂(ILE)推荐为“营救”治疗局部麻醉(LA)毒性。传说中的作用机理表明,亲脂性的拉斯维加斯被隔离到一个血管内“lipid-sink”,从而减少游离药物浓度。有限数据关联ILE在拉斯维加斯的影响。的目标是。比较体外ILE对LA浓度的影响在人类血液/等离子体和减少关联这个亲油性。方法。四个拉斯维加斯之一(bupivacaine-most lipophilic-4 mg / L, ropivacaine-6 mg / L, lignocaine-14 mg / L,和prilocaine-least lipophilic-7 mg / L)飙升到血浆和全血。ILE或control-buffer补充道。等离子体是离心机分离ILE和total-LA浓度化验lipid-free分数。全血进行平衡透析和free-LA浓度测量。还原率相比,拉从浓度控制在拉斯维加斯和与亲油性。结果。ILE引起显著减少和自由bupivacaine总浓度较其他拉斯维加斯。Ropivacaine至少降低浓度,尽管类似bupivacaine的亲油性。减少在洛杉矶浓度相关性增加亲油性ropivacaine被排除在分析之外。结论。在这第一个体外模型评估自由——在人类血液和total-LA浓度接触ILE /等离子ILE效果与增加亲油性,但ropivacaine线性相关。

1。介绍

局部麻醉药(LAs)是常用的在急诊医学和麻醉实践。无意的系统性管理这些代理可能会导致局部麻醉系统毒性(去年),清单由恶性心律失常,心脏骤停,和/或神经毒性。这些可能是耐火材料对传统复苏治疗。

静脉注射脂肪乳剂(ILE),异构混合乳剂的脂肪分子,通常是用作肠外营养剂。基于先前的体外和体内研究表明积极影响bupivacaine毒性,ILE目前建议从所有洛杉矶代理作为最后的解药。目前,各国麻醉学院认可ILE作为一种辅助治疗标准抢救治疗后怀疑去年[1]。

的作用机制ILE在去年是有争议的。最广泛接受的机制提出,它提供了一个“脂质沉”或车厢内等离子体中亲脂性的药物隔离(2]。据推测,这导致plasma-free药物浓度的减少导致浓度梯度远离目标组织毒性的清单。绑定的程度很可能与每个LA ILE可能有所不同,考虑到不同脂溶性不同的拉斯维加斯。存在知识差距的有效性在绑定ILE洛杉矶代理在体外和体内药物毒性的模型以及在临床设置。

2。材料、方法和方法论

这是一个选取体外实验室评估的影响ILE (1) total-LA人血浆中的药物浓度和(2)free-LA整个人类血液中药物浓度。

2.1。材料

人类全血和血浆被澳大利亚红十字会捐赠血库,南岸,墨尔本维多利亚。

局部麻醉药物的治疗配方bupivacaine 0.5% (bupivacaine、辉瑞、西莱德、澳大利亚),1%利多卡因(利多卡因、阿斯利康、北方莱德、澳大利亚),丙胺卡因0.5% (Citanest、阿斯利康、北方莱德、澳大利亚),和ropivacaine 0.5% (Naropin、阿斯利康、北方莱德、澳大利亚)。药物浓度测定,导致拉基于文献报道毒性浓度,与重要的心血管疾病或中枢神经系统毒性或死亡率3]。这些列于表1相关的药代动力学参数为特定的拉斯维加斯。

ILE商用产品,提供20%的配方Intralipid 20%(费森尤斯公司Kabi澳大利亚企业有限公司)。

快速平衡所需的设备和相关的基板平衡透析实验用于确定自由全血中的药物浓度是来自热科学、皮尔斯研究,罗克福德,IL,美国。

2.2。评估总在人血浆药物浓度的拉斯维加斯

ropivacaine, bupivacaine之一,丙胺卡因或利多卡因人血浆。为每个代理,实验进行了一式三份。人血浆而不是全血是利用我们之前确定红细胞溶血的时候会通过离心分离从血液中脂质阶段阶段。

ILE在LA浓度的影响评估首先对所有代理在一个浓度近似4 mg / L。第二组试验进行使用更高的LA浓度丙胺卡因,ropivacaine,利多卡因近似血清浓度报道去年与心脏骤停在严重的情况下。总结了实验中使用药物的浓度1。

人血浆的pH值、血和Intralipid决心使用临床血液气体分析机7.2,7.0,和6.0,分别。

Intralipid 20%或磷酸缓冲盐(PBS)添加到等离子体样本包含洛杉矶做出最后总量的1 - 2%(20毫升三个浓度μL /毫升),10% (100μ(200 L /毫升),和20%μL /毫升)。

样品被允许平衡在一个温度可控的轨道瓶(随着科学、澳大利亚)30分钟60 rpm和37°C。样本然后离心机在13000 rpm和温度为1小时37°C(埃普多夫离心机5115 R,热费希尔科学、澳大利亚)。等离子体的部分样本从脂质层上层清液小心地吸气,然后冷冻和储存在−20°C为以后批量分析维多利亚时代的法医学研究所(VIFM)。

2.3。免费评估整个人类血液中药物浓度与不同浓度的ILE平衡透析

只有拉浓度越高被用于全血化验(表1)。ILE或PBS被添加到最后一卷1毫升浓度一样的等离子体实验。存储整个人类血液的pH值是决定由血液气体机估计7.0。样本孵化30分钟37°C的轨道振动器,在介绍之前快速平衡透析(红色)。

平衡透析是使用红色的设备。这些一直在验证之前分析的免费全血中的药物浓度(4]。设备包含两个并排钱伯斯透析膜分离。一室包含样例和邻室包含一个示例缓冲区。红色的设备被放置在一个室底板上可以同时执行多个化验。

PBS是利用这些实验的透析液缓冲室。血液含有LA孵化了ILE或PBS和PBS的体积相同被引入邻室。

样本孵化6小时(在37°C),以便平衡的免费药物不绑定到血液中血浆蛋白的PBS缓冲室。药物的浓度以缓冲室反映了免费血液中的药物浓度。孵化后,每个室的内容是吸气和冻结在−20°C后批量分析。

2.4。药物浓度测定

维多利亚时代的法医学研究所(VIFM),样本准备药物浓度标准提取方法的分析。解冻后,这些混合在一个微型涡为5秒。混合后,180μL(每个样本都转移到新样品管。同样,160年μL的校准器(血浆或全血样品,由最后一卷1毫升的血,ILE,或PBS;上升与标准化VIFM已知浓度的药物)被转移到新的样品管。作为内部标准,20μL(三甲丙咪嗪的浓度增加了1毫克/毫升,所有样品和校准器。

股票的解决方案的每一个局部麻醉是一个已知的浓度(bupivacaine 4 mg / L,利多卡因4和14毫克/ L,丙胺卡因4和7毫克/ L, ropivacaine 4和6 mg / L)和20μL是校准器的添加到每个样本。所有样品在这一点上有一个200年的总量μL在每个埃普多夫管。

Trizma缓冲(0.2毫升)和1-chlorobutane(1毫升)被添加到样本,这些都是彻底混合。这些溶剂从样本中提取药物变性血浆蛋白质和赖氨酸血红细胞释放蛋白结合的药物。样本提取10分钟在VXR基本Vibrax瓶(西格玛奥德里奇,悉尼,澳大利亚)2500 rpm,然后在13000转离心5分钟。清晰的溶剂层包含药物转移到干净的玻璃autosampler瓶。瓶被蒸发干燥Ratek干下来样本集中器(热费希尔科学、芸香料灌木、澳大利亚)20分钟。100年样本然后重组μL的甲醇。

药物浓度测定利用气相色谱质谱(gc - ms)技术验证的可靠检测的局部麻醉药物化验(5]。使用gc - ms定性准备的样本QP2010系列(日本岛津公司、澳大利亚)。气生成的每个样品的质谱峰。浓度计算使用每个药物和各自的峰面积比例提取的校准曲线。

2.5。数据收集和统计分析

所有实验进行了一式三份,结果进入了一个Excel电子表格。图示的结果是使用GraphPad棱镜,5.0 (GraphPad软件有限公司)。

百分比减少在洛杉矶为每个药物浓度比较在每个ILE浓度总量和免费的药物浓度实验。这些图形化报告意味着±SEM。还原率的差异在每个ILE LA浓度比较集中使用1路的方差分析Bonferroni后续测试分析。

最后,还原率之间的相关性在总量和浓度free-LA ILE治疗和各自的亲脂性的指标使用线性回归分析进行GraphPad棱镜使用更高的浓度数据。

3所示。结果

3.1。ILE对总在人血浆药物浓度的影响

总bupivacaine浓度下降最ILE在所有三个ILE等离子体浓度,与平均百分比减少大约60%。当还原率与其他相比洛杉矶代理在每个脂质浓度显著降低被认为与bupivacaine相比其他拉斯维加斯(图1)。Bupivacaine浓度减少到一个类似的程度在所有三个ILE浓度。在洛杉矶有一个更大的减少浓度与其他代理在血浆浓度越高。值得注意的是,ropivacaine最小的减少在所有四种药物的血浆浓度更高的浓度。

3.2。ILE对游离药物浓度的影响在人类使用平衡透析全血

Bupivacaine显示显著减少百分比下降的药物浓度比其他洛杉矶代理ILE浓度(图2)。与等离子体实验可以看到,减少药物浓度对所有洛杉矶代理是一致的在所有ILE治疗组和没有ILE浓度增高而增强。

值得注意的是,有最小的减少自由ropivacaine浓度在任何ILE组。这相似之处观察到的结果与总ropivacaine浓度的等离子体实验的高毒性浓度使用。

3.3。在洛杉矶浓度变化与亲脂性的指数的关系

我们以图形方式相比的百分比在LA浓度较高的药物浓度,减少每种药物的亲脂性的指数。

当所有四种药物都包括在内,没有药物浓度之间的相关性,增加药物在血浆总亲脂性的指数或免费药物在血液透析(数字3(一个)和3 (b))。Bupivacaine最大并对道达尔和游离药物浓度最大的影响。Ropivacaine并不遵循线性趋势预计将由其相对较高的亲油性。

再分析的比较亲脂性的指数和百分比减少药物浓度与排除ropivacaine进行。增加之间的线性相关性观察和减少药物浓度对其余三个拉斯维加斯使用线性回归分析(数据3 (c)和3 (d))。

4所示。讨论

我们描述的影响不同浓度的ILE总量和free-LA人血浆和全血中的药物浓度,分别。值得注意的是,这是第一个报告,检查总药物浓度和游离药物浓度拉斯维加斯在模型中利用人类的血液制品。

Bupivacaine显示最大的百分比减少总和免费药物浓度相比,另一个拉斯维加斯。这被认为与ILE浓度评估和与这一事实有关洛杉矶代理的这是最亲脂性的测试。类似的,尽管不那么重要,作用被认为与其他拉斯维加斯。然而ropivacaine,令人惊讶的是,显示至少减少血浆药物浓度和减少游离药物浓度非常低尽管第二高的亲油性指数化验。

在洛杉矶当比较减少浓度与ILE治疗和每个代理的亲油性指数,我们最初并没有观察到这两个参数之间的线性相关。ropivacaine然而,如果数据排除在分析之外,其他LAs线性相关性是显而易见的。

第一个ILE被选中,因为它的浓度接近体内血药浓度,可能实现负荷剂量后Intralipid 1.5毫升/公斤。这相当于大约3.5%的身体的等离子体总量。10%浓度被用来近似的浓度ILE血液中可能看到后负荷剂量和进一步的后续注入300 - 400毫升的Intralipid等指南推荐这些发现http://www.lipidrescue.org。20%的浓度可能只代表一个可实现的,当超过一公升的ILE管理在临床静脉注射。

其他体外研究利用non-LA亲脂性的药物说明之间的正相关关系亲油性和ILE药物浓度的影响6,7]。ropivacaine然而,在我们的研究中,结果是不一致的与之间的关系增加亲油性和ILE绑定。Ropivacaine第二最高的亲脂性的指标测试。如果ILE效应的主要机制减轻LA毒性药物的封存到脂质阶段,可以预见,ropivacaine将绑定ILE比观察到更大的程度。先前的研究调查的影响ILE ropivacaine浓度缓冲解决方案也观察到ropivacaine浓度低于降低bupivacaine尽管类似亲脂性的指标(6,8,9]。Mazoit et al。8)观察bupivacaine浓度减少60%缓冲溶液处理1% ILE ropivacaine浓度减少而不是30%相同的缓冲区模型。同样,埃文斯et al。9)演示了一个添加ILE bupivacaine浓度减少40%之后,而ropivacaine绑定ILE更多的变量,减少了大约20%。法国et al。6]研究了三个拉斯维加斯的浓度下降(bupivacaine、ropivacaine mepivacaine)混合后ILE。本研究发现,洛杉矶bupivacaine浓度ropivacaine, mepivacaine下降了18%,7%,和12%,分别,尽管mepivacaine低于ropivacaine辛醇/水系数(1.9)(2.9)。这些观察结果平行。

我们没有保持等离子体或者血液pH值在正常生理范围内。存储血液和血浆的pH值我们使用7.0和7.2,分别。像其他体外模型中观察到的8)、pH值下降可能与减少ILE绑定到拉斯维加斯的有效性。Mazoit等人指出,脂质乳剂的影响在减少ropivacaine和bupivacaine浓度减少同样降低pH值从7.4到7.0 (8]。因此,它是可能的,绑定ILE pH值降低可能影响了四个拉斯维加斯同样并没有改变ILE整个拉斯维加斯的相对效果测试报告。在临床情况下的心脏骤停或严重低血压,病人常常有酸血症有关。因此,我们觉得它很重要探索中的脂类绑定到拉斯维加斯acidaemic环境,更紧密地复制可能的临床状态。鉴于我们的系统比生理pH值维持在较低的,这或许可以解释这个可怜的结果与ropivacaine ILE绑定。然而,这也可能表明,ILE不能正常工作的设置acidaemic病人。

Bupivacaine ropivacaine有类似的药动学特征,除了ropivacaine有较大体积的分布(表1)。这个药代动力学属性不会影响结果的体外模型和不太可能解释结果与ropivacaine看到。

替代理论的作用机制ILE bupivacaine毒性的建议。首先,bupivacaine抑制线粒体acylcarnitine转移酶活性和随后的迁移游离脂肪酸(远期运费协议)到这些细胞器。提供更高的细胞外浓度ILE远期运费协议的政府理论对心肌增加远期运费协议的交货和细胞功能10]。其次,远期运费协议中发现ILE已被证明抑制绑定bupivacaine心肌细胞电压门控钠⁺渠道,减少use-dependent阻止和抑制离子通量的洛杉矶11]。这两种机制可以解释的积极作用ILE bupivacaine毒性。然而,这些机制进行了调查在洛杉矶毒性产生的其他代理,包括ropivacaine,,也不确定类似的机制对心肌的ILE这些代理。ILE使用利多卡因在去年的案例报告,丙胺卡因,拉斯维加斯ropivacaine和其他存在。适应症、时间和响应ILE治疗不记录在大多数病例报告12,13]。

5。结论

bupivacaine在体外模型,最亲脂性的,表现出最大的减少总时,游离药物浓度处理ILE相比其他拉斯维加斯。尽管可比亲油性,ropivacaine浓度没有减少暴露于脂质乳剂时类似的程度。这项研究表明,有一个减少在洛杉矶浓度之间的相关性,增加药物的亲油性;但是这并不证明因果关系的机制ILE效应在洛杉矶中毒。

缩写

气相:	气相色谱质谱分析
ILE:	静脉注射脂肪乳剂
拉:	局部麻醉
:	对数表达式的亲脂性的分配系数在辛醇的药物和水
PBS:	磷酸缓冲盐
红色:	快速平衡透析
VIFM:	维多利亚时代的法医学研究所。

伦理批准

莫纳什大学批准的这项研究是人类研究和伦理委员会作为一个低风险的研究项目。

利益冲突

作者宣称没有利益冲突有关的出版。

作者的贡献

路易斯克拉克管理文献搜索,准备样品,进行药物浓度测定和数据分析和准备。并且Graudins初级主管和设计研究,监督实验室程序,获得伦理批准的研究,分析了数据,并回顾了纸。Jochen拜尔是二级主管监督和教导的药物分析方法和发展,分析了数据,并回顾了纸。所有作者阅读和批准了期末论文。

确认

作者感谢Qerime Alimovski协助样品制备和提取。作者收到内部资金来自莫纳什大学。这项研究没有得到具体拨款资助机构在公众,商业,或非营利部门。

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版权

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