丙泊酚和依托咪酯用于雄性SD大鼠麻醉效果的比較

石福，張益，喻田

丙泊酚和依托咪酯用于雄性SD大鼠麻醉效果的比較

石福，張益，喻田△

目的 序貫法測定雄性SD大鼠靜脈麻醉丙泊酚和依托咪酯的95%有效劑量（ED95），比較2種麻醉藥物的效能和麻醉維持時間。方法28只雄性SD大鼠隨機分成丙泊酚組和依托咪酯組，每組14只。以翻正反射作為意識的判定指標(biāo)。根據(jù)公式Y(jié)=Ymin+（Ymax-Ymin）/［1+10log（ED50-X）×m］擬合大鼠翻正反射消失的劑量-反應(yīng)性曲線。分別測定丙泊酚和依托咪酯的ED95和大鼠靜脈注射等效劑量的2種藥物后麻醉持續(xù)時間。結(jié)果測得兩組SD大鼠丙泊酚ED95為9 mg/kg，依托咪酯ED95為1.5 mg/kg，丙泊酚與依托咪酯ED95的比值為6。丙泊酚組大鼠麻醉維持時間（465.6±18.5）s，依托咪酯組麻醉維持時間（233.7±9.3）s，兩組差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）。結(jié)論以ED95為等效劑量，丙泊酚組麻醉維持時間長于依托咪酯組。

二異丙酚；依托咪酯；麻醉；大鼠，Sprague-Dawley；序貫法；95%有效劑量；翻正反射

丙泊酚和依托咪酯具有相似的藥理學(xué)特性。兩者主要通過作用于抑制性γ氨基丁酸（GABA）受體，降低促覺醒神經(jīng)核團(tuán)神經(jīng)元，即結(jié)節(jié)乳頭體核組氨酸能神經(jīng)元［1］、基底前腦膽堿能神經(jīng)元［2］、穹窿區(qū)促食欲素能神經(jīng)元［3］的活性，增加視前腹外側(cè)核GABA能神經(jīng)元［4］的活性，從而發(fā)揮催眠作用，致大鼠意識消失。有研究顯示，翻正反射可用于評估大鼠意識狀態(tài)，給予/停用麻醉藥后反射消失/恢復(fù)，可作為全麻判斷意識消失的指標(biāo)［5］。本研究以翻正反射判定意識狀態(tài)，采用序貫法［6］測定丙泊酚和依托咪酯的95%有效劑量（ED95），并記錄單次靜脈注射ED95藥物后大鼠翻正反射恢復(fù)時間，以期獲得大鼠活體麻醉實驗數(shù)據(jù)，為相關(guān)實驗提供參考。

1 材料與方法

1.1 實驗動物28只健康雄性SD大鼠飼養(yǎng)于本實驗室SPF級動物房，體質(zhì)量250～320 g，購自重慶第三軍醫(yī)大學(xué)醫(yī)學(xué)實驗動物中心，動物許可證號:SCXK（渝）2012-0005。采用隨機數(shù)字表法將28只雄性SD大鼠分成丙泊酚組和依托咪酯組，每組14只。

1.2 實驗材料小動物固定器、醫(yī)用脫脂棉球、75%乙醇、雙氧水、一次性橡膠手套、24G密閉靜脈留置針、5 U/mL肝素生理鹽水、醫(yī)用膠布、一次性注射器（1 mL）、微量進(jìn)樣器（100 μL）、1%丙泊酚（意大利Astrazeneca SPA公司），0.2%依托咪酯（江蘇恩華藥業(yè)有限公司）。

1.3 實驗方法

1.3.1 穿刺置管分別將SD大鼠在清醒狀態(tài)下置于固定器內(nèi)，尾部外露，保證大鼠呼吸通暢。大鼠尾靜脈穿刺置管成功后，將其放入鼠籠內(nèi)靜置15 min。

1.3.2 ED95的測定靜脈注射丙泊酚累積劑量從4 mg/kg開始，每30 s以1 mg/kg的劑量遞增，累積總量為10 mg/kg。依托咪酯麻醉起始劑量為0.8 mg/kg，每30 s以0.1 mg/kg的劑量遞增，累積總量為1.6 mg/kg。每次靜脈注射藥物后，位于仰臥位的大鼠在30 s之內(nèi)未能翻轉(zhuǎn)過來，則視為翻正反射消失陽性，反之則視為翻正反射消失陰性。最后，通過記錄每種麻醉藥物劑量-翻正反射消失的對應(yīng)數(shù)據(jù)，計算出每個劑量下致大鼠翻正反射消失的百分比。依據(jù)劑量-反應(yīng)平衡公式：Y=Ymin+（Ymax-Ymin）［/1+10log（ED50-X）×m］。Y表示麻醉的百分率，Ymin和Ymax代表的Y的最小值和最大值，ED50表示麻醉藥物致半數(shù)大鼠意識消失的劑量值，X表示對數(shù)化后的藥物濃度，m表示擬合曲線整體的斜率。計算出丙泊酚和依托咪酯致大鼠翻正反射消失的ED95。

1.3.3 翻正反射消失的持續(xù)時間大鼠置于仰臥位，單次靜注等效的ED95丙泊酚或依托咪酯后觀察，直至大鼠能主動獨自翻轉(zhuǎn)至俯臥位，認(rèn)為翻正反射恢復(fù)。記錄注藥后大鼠翻正反射消失及持續(xù)時間。

1.4 統(tǒng)計學(xué)方法數(shù)據(jù)采用SPSS 18.0統(tǒng)計軟件處理，計量資料采用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示，組間比較采用獨立樣本t檢驗。P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.12 種麻醉藥物ED95的測定結(jié)果丙泊酚致大鼠翻正反射消失的ED50和ED95分別為7.11 mg/kg和9.00 mg/kg，依托咪酯ED50和ED95分別為1.19 mg/kg和1.50 mg/kg，丙泊酚與依托咪酯ED95的比值為6。兩藥致大鼠翻正反射消失的劑量-反應(yīng)性曲線見圖1。

Fig.1 The dose-response curve showing percentage rates of lost righting reflex after intravenous administration of propofol and etomidate圖1 丙泊酚和依托咪酯致大鼠翻正反射消失的劑量-反應(yīng)性曲線

2.2 兩藥致大鼠翻正反射消失持續(xù)時間比較單次靜脈注射9.00 mg/kg丙泊酚和1.50 mg/kg依托咪酯致大鼠翻正反射消失的平均持續(xù)時間分別為（465.6±18.5）s和（233.7±9.3）s，前者長于后者（n=14，t=11.180，P＜0.05）。

3 討論

良好的麻醉效果是實施動物實驗的一個重要前提，在對實驗動物實行預(yù)定的手術(shù)操作前，必須要對動物進(jìn)行較理想的麻醉。丙泊酚和依托咪酯是臨床上常用的短效靜脈麻醉藥［7］，如今也越來越多地用于動物實驗麻醉。目前已有研究報道丙泊酚腹腔給藥用于SD大鼠的基礎(chǔ)研究，測得丙泊酚的ED95為140 mg/kg，翻正反射恢復(fù)的平均時間為92.6 min［8］。迄今，丙泊酚和依托咪酯用于SD大鼠靜脈麻醉的劑量尚鮮見定量研究。故本實驗采用序貫法測得了靜脈注射丙泊酚致SD大鼠意識消失的ED95為9 mg/kg，翻正反射恢復(fù)的平均時間為（465.6±18.5）s。顯然，靜脈麻醉相比腹腔麻醉不僅所需要的丙泊酚劑量較小，而且麻醉恢復(fù)時間較短。

此外，腹腔麻醉還存在如下缺點：（1）腹腔麻醉的可控性差，藥物濃度很難達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。有文獻(xiàn)報道單次大鼠腹腔注射麻醉的死亡率在10%～20%［9］。（2）由于丙泊酚和依托咪酯溶液是白色脂肪乳，腹腔注射時會對腹腔手術(shù)視野造成一定的影響。（3）腹膜血漿屏障的存在增加了腹腔給藥的起效時間［10］。

本實驗得出的丙泊酚靜脈麻醉ED95為9 mg/kg，這與文獻(xiàn)采用的丙泊酚靜脈麻醉劑量10 mg/kg［11］相近。采用靜脈注射丙泊酚和依托咪酯后大鼠翻正反射均在10 s內(nèi)迅速消失；翻正反射在10 min內(nèi)均能恢復(fù)，做到了快速誘導(dǎo)和安全蘇醒。實驗鼠體質(zhì)量250～320 g，采用100 μL的微量進(jìn)樣器進(jìn)行梯度給藥確保了給藥的精準(zhǔn)性。

綜上所述，靜脈注射丙泊酚（9 mg/kg）和依托咪酯（1.5 mg/kg）麻醉誘導(dǎo)起效快，麻醉蘇醒過程中大鼠生命體征平穩(wěn)，無死亡，保證了動物實驗的順利進(jìn)行，為相關(guān)研究提供了一個可靠的麻醉藥物劑量。

［1］Nelson LE，Guo TZ，Lu J，et al.The sedative component of anesthesia is mediated by GABA（A）receptors in an endogenous sleep pathway［J］.Nat Neurosci，2002，5（10）:979-984.doi: 10.1038/nn913.

［2］Leung LS，Petropoulos S，Shen B，et al.Lesion of cholinergic neurons in nucleus basalis enhances response to general anesthetics［J］.Exp Neurol，2011，228（2）:259-269.doi:10.1016/j. expneurol.2011.01.019.

［3］Zhang LN，Li ZJ，Tong L，et al.Orexin-A facilitates emergence from propofol anesthesia in the rat［J］.Anesth Analg，2012，115（4）:789-796.doi:10.1213/ANE.0b013e3182645ea3.

［4］Saper CB，F(xiàn)uller PM，Pedersen NP，et al.Sleep state switching［J］. Neuron，2010，68（6）:1023-1042.doi:10.1016/j.neuron.2010. 11.032.

［5］Leung LS，Luo T，Ma J，et al.Brain areas that influence general anesthesia［J］.Prog Neurobiol，2014，122:24-44.doi:10.1016/j. pneurobio.2014.08.001.

［6］Luo T，Leung LS.Involvement of tuberomamillary histaminergic neurons in isoflurane anesthesia［J］.Anesthesiology，2011，115（1）: 36-43.doi:10.1097/ALN.0b013e3182207655.

［7］Liu ZH，Wang GL，Li PB，et al.Effect of various anaesthesia depth on the sublingual microcirculation［J］.Tianjin Med J，2015，43（12）:1447-1449.［劉志慧，王國林，李佩鉑，等.不同麻醉深度對舌下微循環(huán)的影響［J］.天津醫(yī)藥，2015，43（12）:1447-1449］. doi：10.11958/j.issn.0253-9896.2015.12.027.

［8］Zhou X，Wang Y，Zhang C，et al.The role of dopaminergic VTA neurons in general anesthesia［J］.PLoS One，2015，10（9）: e0138187.doi:10.1371/journal.pone.0138187.

［9］Jiang X，Gao L，Zhang Y，et al.A comparison of the effects of ketamine，chloral hydrate and pentobarbital sodium anesthesia on isolated rat hearts and cardiomyocyte［J］.J Cardiovasc Med（Hagerstown），2011，12（10）:732-735.doi:10.2459/ JCM.0b013e32834a6697.

［10］Li ZZ，Chen XX，Meng JH，et al.The median effective dose of propofol and phenobarbital sodium for general in duction was measured by up-down method［J］.Ningxia Med J，2010，32（10）: 867-869.［李振洲，陳學(xué)新，孟盡海，等.序貫法測定大鼠腹腔注射苯巴比妥鈉和丙泊酚的麻醉半數(shù)有效量［J］.寧夏醫(yī)學(xué)雜志，2010，32（10）:867-869］.

［11］Zhang Y，Luo ZX，Wang Y，et al.NMDA receptors in central medial thalamus participate in propofol-induced unconsciousness［J］.Tianjin Med J，2015，43（7）:739-741.［張益，羅竺欣，王袁，等.中央內(nèi)側(cè)丘腦核中NMDA受體參與丙泊酚致意識消失的作用［J］.天津醫(yī)藥，2015，43（7）:739-741］.doi:10.11958/j. issn.0253-9896.2015.07.010.

（2016-07-15收稿 2016-09-29修回）

（本文編輯 李鵬）

Comparison of anesthetic effects of propofol and etomidate in male SD rats

SHI Fu,ZHANG Yi,YU Tian△
Guizhou Key Laboratory of Anesthesia and Organ Protection，Zunyi Medical College,Zunyi 563000，China△

ObjectiveTo measure 95%effective doses(ED95)of propofol and etomidate by using up-down intravenous administration method,and compare the potency ratio and the anesthesia duration of them.MethodsTwenty eight male SD rats were divided into two groups randomly:the propofol group and the etomidate group．Loss of righting reflex was regarded as the judgment index of unconsciousness.The dose-response curve was made according to the formula of Y=Ymin+(Ymax-Ymin)/[1+10log（ED50-X）×m].Values of ED95 of propofol and etomidate were calculated,and the anesthesia duration periods after administration of the two equivalent dose drugs were measured respectively.ResultsThe values of ED95 were 9 mg/kg and 1.5 mg/kg for propofol and etomidate.The ED95 ratio for propofol and etomidate was 6.There was a significant difference in anesthesia duration between propofol group(465.6±18.5)s and etomidate group(233.7±9.3)s(P＜0.05).ConclusionThe anesthesia duration of propofol is longer than that of etomidate,taking the ED95 as equivalent dose.

propofol;etomidate;anesthesia;rats,Sprague-Dawley;up-down method;95%effective dose;righting reflex

R614.24

A

10.11958/20160625

國家自然科學(xué)基金資助項目（81560237）

遵義醫(yī)學(xué)院麻醉與器官保護(hù)基礎(chǔ)研究重點實驗室（郵編563000）

石福（1990），男，碩士在讀，主要從事全麻機制研究

△通訊作者E-mail:zyyutian@126.com