大鼠羅哌卡因全身急性中毒研究*

楊軍良楊雄眺郭宏財(cái)

大鼠羅哌卡因全身急性中毒研究*

楊軍良①楊雄眺①郭宏財(cái)①

目的：觀察羅哌卡因的急性毒性作用，并計(jì)算其致死劑量。方法：根據(jù)藥理實(shí)驗(yàn)方法學(xué)改良寇氏（Karber）法，給大鼠尾靜脈注射不同劑量羅哌卡因原液，觀察并記錄給藥后大鼠的中毒表現(xiàn)及死亡情況；根據(jù)各組半數(shù)致死劑量（LD50），計(jì)算半數(shù)致死量及95%可信區(qū)間（CI）。結(jié)果：羅哌卡因入血?jiǎng)┝吭?.6 mg/kg時(shí)實(shí)驗(yàn)鼠可出現(xiàn)驚厥性收縮（抽搐）、翻正反射消失和自主活動(dòng)減弱、呼吸抑制等，但無死亡；隨著入血?jiǎng)┝吭黾?，?shí)驗(yàn)鼠可發(fā)生死亡，劑量增大至13.2 mg/kg，全部死亡。本研究資料測得致死劑量范圍在2.6～12.6 mg/kg，其LD50=7.29 mg/kg，95% CI（5.88，8.70）。解剖死亡大鼠，肉眼觀察心、肝、脾、肺、腎及腸胃等主要臟器病理改變。結(jié)論：羅哌卡因小劑量入血后中樞神經(jīng)系統(tǒng)中毒是可逆的，大劑量將引起不可逆的死亡。

局麻藥； 羅哌卡因； 急性毒性； LD50

First-author's address：The Ninth People's Hospital of Shenzhen City，Shenzhen 518116，China

局麻藥系臨床麻醉最常用的藥物之一，其毒性早已引起人們的注意。局麻藥所致驚厥為臨床上常見的并發(fā)癥，如得不到及時(shí)處理，可迅速發(fā)展為中樞神經(jīng)系統(tǒng)抑制、循環(huán)衰竭及呼吸停止［1］。

局麻藥用于各類神經(jīng)阻滯麻醉，使用過程中劑量過大或超過機(jī)體耐受能力，或藥物直接誤注入血管內(nèi)，達(dá)到一定的藥物血漿濃度即可引起全身毒性反應(yīng)，主要累及中樞神經(jīng)系統(tǒng)（CNS）和心血管系統(tǒng)，通常CNS較心血管系統(tǒng)敏感，因此引起CNS毒性反應(yīng)的局麻藥通常低于引起循環(huán)衰竭的劑量，若導(dǎo)致后者的反應(yīng)， 需行心肺復(fù)蘇［2］。國外文獻(xiàn)［3］報(bào)道外周神經(jīng)阻滯時(shí)的局麻藥毒性反應(yīng)的發(fā)生率為7.5/10 000～20/10 000。本文就局麻藥對動(dòng)物的急性全身毒性的研究，計(jì)算出羅哌卡因?qū)D大鼠半數(shù)致死量（LD50）及其可信區(qū)間（CI）值。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物 雌性成年SD大鼠82只，63～70 d，體重240～260 g，由廣東省醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供。實(shí)驗(yàn)動(dòng)物機(jī)構(gòu)許可證號：SCXK（粵）2013-0002。

1.2 藥品 1%鹽酸羅哌卡因注射液，由Astra Zeneca公司提供，進(jìn)口藥品注冊證號：H20100104。

1.3 實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)和飼養(yǎng)方法 深圳市耳鼻咽喉研究所。飼養(yǎng)方法：按組分籠飼養(yǎng)，喂SPF級動(dòng)物飼料，自由進(jìn)食、進(jìn)水，室溫控制（22±2）℃，濕度（70±5）%。

1.4 方法

1.4.1 預(yù)實(shí)驗(yàn)確定致死劑量（LD100和LD0的確定） 適應(yīng)性大鼠喂養(yǎng)1周。實(shí)驗(yàn)前禁食，正常飲水12 h。實(shí)驗(yàn)動(dòng)物32只，分為A～H組，每組4只，大鼠尾靜脈快速注射1%鹽酸羅哌卡因注射液，注藥速度12 mL/min，按照固定劑量法每組依次分別以37.6、32.6、27.6、22.6、17.6、12.6、7.6、2.6 mg/kg。給藥后觀察并記錄大鼠的中毒表現(xiàn)及死亡情況。實(shí)驗(yàn)觀察周期為14 d。觀察指標(biāo)為驚厥性收縮（抽搐）、翻正反射、運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)的改變、死亡或存活。本預(yù)實(shí)驗(yàn)至最低劑量無動(dòng)物死亡時(shí)即結(jié)束實(shí)驗(yàn)。根據(jù)死亡率LD0和LD100計(jì)算致死量［4］。

1.4.2 正式試驗(yàn)求致死量的可信區(qū)間 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物50只，63～70 d，體重240～260 g。適應(yīng)性喂養(yǎng)1周，實(shí)驗(yàn)前禁食但不禁飲水12 h，分五組，每組10只。根據(jù)預(yù)實(shí)驗(yàn)LD100和LD0的測定結(jié)果及致死情況，將LD100作為第1組劑量，LD0作為第5組試驗(yàn)劑量。估算出致死劑量范圍在2.6～12.6 mg/kg。每相鄰兩組劑量均構(gòu)成等比值。按照階梯度，每組劑量分別為2.6、3.9、5.9、8.8、13.2 mg/kg。將相同濃度不同容量的羅哌卡因分別給各組大鼠尾靜脈注射1次。給藥后開始觀察并記錄，連續(xù)2周，大鼠正常給食［5］。記錄動(dòng)物毒性反應(yīng)及死亡數(shù)。觀察的指標(biāo)包括驚厥性收縮（抽搐）、翻正反射、自主活動(dòng)。動(dòng)物死亡情況：死亡時(shí)間、瀕死前反應(yīng)。用改良寇氏法計(jì)算動(dòng)物L(fēng)D50及95%CI。

1.4.3 動(dòng)物解剖 解剖死亡大鼠，肉眼觀察心、肝、脾、肺、腎及腸胃等主要臟器病理改變。

2 結(jié)果

2.1 致死量 A～F組的動(dòng)物均死亡，G組有2只死亡，H組未見大鼠死亡，因此本次預(yù)實(shí)驗(yàn)LD0為2.6 mg/kg，LD100為12.6 mg/kg。

2.2 致死量可信區(qū)間 注射藥物后，隨劑量增加，死亡時(shí)間明顯縮短，死亡率也增大，各劑量組大鼠死亡狀況見表2，死亡時(shí)間分布見表3。根據(jù)改良寇氏（Karber）法計(jì)算大鼠尾靜脈注射羅哌卡因的半數(shù)致死量LD50=7.29 mg/kg，95%CI（5.88，8.70）。

本實(shí)驗(yàn)計(jì)算死亡數(shù)以觀察周期內(nèi)各組大鼠的總死亡數(shù)為依據(jù)。大鼠中毒早期表現(xiàn)為大小便失禁狀態(tài)及驚厥性收縮（抽搐），急性死亡發(fā)生時(shí)間均在1 h以內(nèi)。小劑量組損傷可逆，連續(xù)觀察14 d，大鼠均可自由進(jìn)食及活動(dòng)。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后用頸椎脫臼法處理動(dòng)物。死亡動(dòng)物即刻尸檢，肉眼觀察肺組織有充血表現(xiàn)，余各主要臟器顏色、質(zhì)地等方面未見明顯病理改變。

表2 靜脈注射羅哌卡因后大鼠死亡率

表3 羅哌卡因?qū)Υ笫笏劳銮闆r和時(shí)間分布 只

3 討論

羅哌卡因是近年來應(yīng)用于臨床的一種長效局麻藥，雖然其毒性較低，但對心肌組織有負(fù)性肌力作用，過量或誤入血管可引起局麻藥中毒，嚴(yán)重可致心律失常、心血管衰竭等毒性作用［6］。

目前臨床上常用的抗驚厥藥（如巴比妥類）中樞抑制選擇性不高，對呼吸、循環(huán)抑制較重，作用時(shí)間較長，常與驚厥后期的“抑制相”疊加而加重中樞抑制作用，使得患者昏迷時(shí)間延長，血壓不易維持［7-8］，在局麻藥毒性驚厥的研究中發(fā)現(xiàn)驚厥的擴(kuò)散可能與大腦皮層下邊緣系統(tǒng)中的杏核和海馬回有關(guān)［9-10］。文獻(xiàn)［11-12］表明局部麻醉藥的不良反應(yīng)主要表現(xiàn)為中樞神經(jīng)系統(tǒng)和心血管系統(tǒng)毒性。驚厥是局部麻醉藥最常見的中毒癥狀，這是由于中樞抑制性神經(jīng)元對局部麻醉藥比中樞興奮性神經(jīng)元敏感，首先被局部麻醉藥所抑制，因此引起脫抑制而出現(xiàn)興奮現(xiàn)象。

由于觀察毒性作用和局部器官的毒性作用存在一定的矛盾，故本實(shí)驗(yàn)一開始在設(shè)計(jì)上主要是要求只對實(shí)驗(yàn)動(dòng)物做整體觀察，與針對某一臟器功能、如心臟功能的單獨(dú)觀察不同，因此對于中毒過程中除CNS和呼吸外，沒有觀察其他臟器的毒性［13-14］。之所以如此設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，主要是考慮到如果那樣，則需要對動(dòng)物另外用藥實(shí)施全身麻醉。眾所周知，這將影響局麻藥的毒性劑量、臨床癥狀的出現(xiàn)和消退，因此也就難以觀察到羅哌卡因自身單純的全身毒性作用及其導(dǎo)致這種作用所需的劑量［15-16］。實(shí)驗(yàn)動(dòng)物作組織病理學(xué)研究也不是本研究的內(nèi)容，因?yàn)樗劳銮敖K止實(shí)驗(yàn)將無法將藥用到致死劑量，而死亡后再獲取各臟器，又不能確定確定和臟器是首先致死的中毒靶器官，故未再做組織病理學(xué)檢查?？傊畯膶?shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)上講，單獨(dú)臟器毒性作用不在是本研究范圍之內(nèi)。

此前雖有國內(nèi)學(xué)者于在體或離體動(dòng)物模型研究局麻藥的神經(jīng)毒性，在模擬臨床局麻藥濃度使用情況下，由于是在全身麻醉下用藥，故僅適用于某一臟器的毒性研究［17-18］，而本研究更注從整體考慮羅哌卡因毒性作用的觀察。另外，國內(nèi)學(xué)者雖亦發(fā)現(xiàn)羅哌卡因作用時(shí)間和總劑量與毒性作用存在一定的關(guān)系［19］，但未見關(guān)于羅哌卡因LD50的研究報(bào)告。本實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)羅哌卡因無死亡LD0和全死亡LD100劑量分別為2.6 mg/kg和12.6 mg/kg，表明其全身毒性與總劑量也存在明顯關(guān)系。本研究測得其入血后LD50為7.29 mg/kg，95%CI（5.88，8.70）。

本研究同時(shí)發(fā)現(xiàn)，小劑量時(shí)中毒是可逆的。這提示臨床上給藥期間要密切觀察，一旦出現(xiàn)CNS癥狀，立即停藥，患者將有較大的復(fù)蘇成功的機(jī)會(huì)［20］。LD50是以致死為陽性反應(yīng)，在劑量反應(yīng)曲線上敏感，容易測得，準(zhǔn)確性高，是評價(jià)其安全性和藥效毒性的首要步驟。

總之，羅哌卡因小劑量入血后中樞神經(jīng)系統(tǒng)中毒是可逆的，而且及時(shí)終止給藥，成功救治機(jī)會(huì)較大，大劑量將引起不可逆的死亡。

［1］ Miller R D著.米勒麻醉學(xué)［M］.7版.鄧小明，曾因明，譯.北京：北京大學(xué)醫(yī)學(xué)出版社，2011：945-949.

［2］徐世元.局麻藥對周圍神經(jīng)的毒性及其臨床意義［J］.中華麻醉學(xué)雜志，2007，27（2）：188-191.

［3］ Corcoran W，Butterworth J，Weller R S，et al.Local anesthetic-in-duced cardiac toxicity：a survey of contemporary practicestrategies among academic anesthesiology departments［J］. Anesth Analg，2006，103（5）：1322-1326.

［4］陸蘇，戴體俊，宗雨，等.時(shí)辰對羅哌卡因、氯普魯卡因和利多卡因驚厥半數(shù)有效量和半數(shù)致死量的影響［J］.上海醫(yī)學(xué)，2010，33（10）：919-821.

［5］畢小寶，陳仲清，楊莉，等.羅哌卡因乳酸羥基乙酸共聚物微球的制備及體外釋藥研究［J］.中國藥房，2008，13（5）：43-45

［6］趙鑫.大鼠切口痛模型中GSK-3β抑制劑對瑞芬太尼誘發(fā)的痛覺過敏及脊髓背角NR2B表達(dá)的影響［D］.南京：南京大學(xué)，2012.

［7］戴園園，陳靜，袁寶強(qiáng)，等. 同日齡大鼠海馬神經(jīng)發(fā)生的研究［J］.實(shí)用兒科臨床雜志，2009，24（4）：301-303.

［8］顧衛(wèi)東，陳群，曾因明，等.羅哌卡因和布比卡因?qū)﹄x體大鼠心臟功能和心肌能量代謝的影響［J］.中華麻醉學(xué)雜志，2000，12（2）：58.

［9］呂安祺，鄭燕倩，杭燕南，等.羅哌卡因和布比卡因?qū)﹄嗍笮氖胰轭^肌動(dòng)作電位的影響［J］.中華麻醉學(xué)雜志，2000，21（2）：40-42.

［10］田洪居，陳仲清，王照飛，等.羅哌卡因乳酸羥基乙酸共聚物微球在小鼠的坐骨神經(jīng)阻滯時(shí)效及生物相容性［J］.臨床麻醉學(xué)雜志，2010，26（2）：148-150.

［11］趙媛，孔高茵，劉際童，等.鞘內(nèi)長時(shí)間間斷注射羅哌卡因小鼠脊髓中一氧化氮合酶的表達(dá)［J］.中國現(xiàn)代醫(yī)學(xué)雜志，2014，24（20）：53-56.

［12］王照飛，陳仲清，田洪居，等.羅哌卡因乳酸-羥基乙酸共聚物微球家兔皮下給藥的藥效學(xué)和藥動(dòng)學(xué)研究［J］.實(shí)用醫(yī)學(xué)雜志，2009，25（8）：1201-1203.

［13］ Kitagawa N，Oda M，Totoki T.Possible mechanism of irreversiblenerve injury caused by local anesthetics：detergent propertiesof local anesthetics and membrane disruption［J］. Anesthesiology，2004，100（4）：962-967.

［14］ Gold M S，Reichling D B，Hampl K F，et al Lidocaine toxicity in primary afferent neurons from the rat［J］.J Pharmacol Exp Ther，1998，285（2）：413-421.

［15］薄濤，陳勇，毛定安，等.新生大鼠反復(fù)驚厥對腦內(nèi)γ-氨基丁酸A受體α1和γ2亞單位表達(dá)的長期影響［J］.北京大學(xué)學(xué)報(bào)（醫(yī)學(xué)版），2006，38（6）：628-634.

［16］商曉磊，孟葉.不同濃度羅哌卡因浸潤麻醉對大鼠切口愈合的影響［J］.中華麻醉學(xué)雜志，2012，32（12）：1453-1456.

［17］謝明亮.不同濃度鹽酸羅哌卡因用于下肢神經(jīng)阻滯麻醉效果探討［J］.臨床醫(yī)學(xué)工程，2014，21（1）：76-77.

［18］ Bruhn C.Chronopharmacology：exact timing of drug doseimproves the treatment outcome［J］.Dtsch Med Wochenschr，2009，134（10）：20.

［19］ Zhong Z，Qulian G，Yuan Z，et al.Repeated intrathecal administrationof ropivacaine causes neurotoxicity in rats［J］. AnaesthIntensive Care，2009，37（6）：929-936.

［20］許小萍，孫志華，郭曲練.氧化應(yīng)激在羅哌卡因誘發(fā)大鼠脊髓神經(jīng)毒性中的作用［J］.中華麻醉學(xué)雜志，2014，34（7）：833-835.

Study on Rats' Systematic Acute Toxicity of Ropivacaine

Y ANG J un-liang，Y ANG Xiong-zhao，GUO Hong-cai.//Medical Innovation of China，2016，13（27）：017-019

Objective：To observe the acute toxic effect of Ropivacaine and its lethal dose. Method：According to the pharmacology experiment of improved Karber's method，poisoning manifestations and deaths of rats given different dose of ropivacaine were observed and recorded.LD50and 95% confidence interval were calculated according to LD50of different groups.Result：When inserted Ropivacaine with blood dose of 2.6 mg/kg，the rats showed symptoms of convulsive induced contraction （convulsion），a loss of righting reflex，weakness of autonomic activities and respiratory depression without deaths.As the blood dose increased，the rats might die.When the blood dose reached 13.2 mg/kg，all the rats died.According to this research，lethal dose was between 2.6-12.6 mg/kg，whose LD50=7.29 mg/kg and 95%CI（5.88，8.70）.After anatomy，the pathologic changes of the heart，liver，spleen，lung， kidney，intestines and stomach of the dead rats were given visual inspection.Conclusions：After a small dose of Ropivacaine into blood，the poisoning of central nervous system is reversible.A great dose of Ropivacaine causes reversible death.

Local anesthetic； Ropivacaine； Acute toxicity； Lethal dose 50

10.3969/j.issn.1674-4985.2016.27.005

廣東省深圳市衛(wèi)生局科技計(jì)劃項(xiàng)目（201202191）

①廣東省深圳市第九人民醫(yī)院 廣東 深圳 518116

楊軍良

（2016-01-08） （本文編輯：蔡元元）