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全身麻醉的发展史(四)

 医学镜界 2020-09-03

全身麻醉:吸入麻醉药的发展

03 氯仿

Simpson寻找新麻醉剂的方法,是请他的朋友和邻居在晚上到他的家里来,坐在一起用鼻子闻他们能找到的各种能挥发的液体,看能产生什么效果。他们试验了许多种液体,例如丙酮、苯、碘仿等等,并未发现能产生麻醉作用的物质。这是一种相当冒险的方法,是不可取的,因为不知道哪种物质有严重的毒性会危及生命

有一次Simpson去找化学家瑞德,问他有没有新的具有挥发性的液体。瑞德的助手刚好制出乙烯的二溴化物。Simpson迫不及待,当时就要自己试试,遭到瑞德的拒绝,提出必须先用兔子做试验。他们取来两只兔子放在容器里,向里面通入乙烯二溴化物的蒸气,很快兔子就麻醉了。Simpson非常兴奋,马上就要自己试验。他的助手建议等第二天看看这两只兔子的情况再说。但到第二天这两只兔子都死了。Simpson吓出了一身冷汗。

现在在新药研究中,始终坚持这个原则,即新药必须经过系统的、长期的动物试验,证明它的毒性很低和没有严重副作用,然后经过国家组织的专家组审评后才能用人进行试验。这是一个非常严肃的问题,读者千万不可模仿Simpson的做法,直接用自己或别人做试验。

由于迫不及待要找乙醚的替代品,Simpson仍旧采用自己试的方法。他和他的朋友又收集了一些有挥发性的液体,其中包括氯仿。在1847年11月的一个晚上,Simpson邀请他的朋友和邻居携夫人参加他和两名助手试验这些液体的晚会。试了几种都没有明显的作用,于是轮到试验氯仿。首先氯仿的香甜气味让晚会的参加者喜欢,接着感觉眼睛发亮,欣快而健谈,晚会变得很热烈,可以听到各种奇谈妙论,声音越来越大,但过一会儿就变得安静了,然后大家就都倒下了。当Simpson醒过来后的第一个念头就是:“它比乙醚的作用更强得多。”由于闻过氯仿后的欣快感和如醉如痴的感觉,不少人都愿意使用。消息传开,很多人都效仿,晚上邀一些人在一起闻氯仿,这就是所谓的“氯仿晚会”。  

Simpson没有耽误时间,他先用氯仿做小手术,然后又用于产科,均得到了满意的结果。于是他进行了以氯仿为麻醉剂的外科手术示范表演。在演示会上他强调,氯仿优于乙醚之处是没有爆炸性,没有刺激性,有令人愉快的气味,作用比乙醚强,使用简单。

由于乙醚已经被外科界所接受,现在又出现个氯仿,于是不可避免地出现了两派间的争论。有人用各种动物进行了乙醚和氯仿的比较,发现氯仿麻醉后的动物死亡率比乙醚高,说明氯仿的毒性大。赞成使用氯仿的人却不顾这个实验结果,只强调乙醚的缺点;而喜欢使用乙醚的医生则强调氯仿的毒性,不顾乙醚的缺点。最后几乎是按地区形成两大派,在美国主要使用乙醚,而氯仿主要在欧洲使用

麻醉药用于分娩镇痛(图片来源于网络)

Simpson使用麻醉剂于分娩,遭到宗教界的反对,理由是分娩的剧痛是上帝对女人的惩罚。原来是夏娃偷吃了禁果,并怂恿亚当也吃了禁果,上帝为惩罚夏娃,要她生小孩,并加重痛苦,而无痛分娩则违反了上帝的意志。曾经有一位年轻的产妇由于在生产过程中寻求镇痛,而被当时的苏格兰国王下令活活烧死作为惩罚。

Simpson不是胆怯的医生,巧妙地回答了宗教界的反对。他说,上帝让亚当沉睡,从他身上取出一条肋骨做了夏娃,可见上帝是第一个使用麻醉方法的。他又引用圣经上的话来为自己辩护,他说上帝创造的一切都是好的,上帝的恩赐我们不应拒绝。但这平息不了宗教界的反对,直到1853年4月,英国维多利亚女王生第八个孩子时使用了氯仿进行无痛分娩以后,宗教界就不再提这件事了。氯仿一直使用了几十年,1894年报道了氯仿麻醉后几例儿童发生了迟发性肝毒反应,其他动物实验表明氯仿浅麻醉复合肾上腺素可使动物发生致死性室颤。此后,氯仿逐渐淡出了麻醉领域

04 乙烯

乙醚和氯仿都不是安全的麻醉剂。由于化学界当时还不能提供更多的易挥发性化合物供试验,因此,人们不断寻找新的更为安全的麻醉剂。由于偶然的机会和研究者敏锐的观察力,乙烯被发现了。

1908年,美国芝加哥大学植物实验室的克拉克和奈特听取了一个种植石竹的人提出的问题:他种植的石竹放在温室里时,盛开的花很快就闭上了,未开放的花蕾不会开,经济损失严重,请两位教授帮助找出问题的所在。两位教授立即开始工作,经过多方面的研究,发现温室里照明用的燃气中含有的乙烯是罪魁祸首。为了证明这点,他们在空气中加入乙烯,盛开的花放在这种空气中就会闭上。后来他们又发现乙烯能损害很多种植物。克拉克和奈特的同事想,既然乙烯对植物有毒性,是不是对人也有毒害。于是就用动物做试验,他们把动物放在含有4%体积的乙烯照明燃气中后,这些动物都被麻醉了。

然后他们就开始研究,可否把乙烯用作麻醉剂大约用了5年的时间,到1923年2月他们准备发表他们的研究结果。此时,加拿大多伦多综合医院的麻醉师Brown在多伦多医学科学院报告了他用6个月的时间做的研究工作,他指出乙烯是一种有希望的麻醉剂。其实80年前(1849年),Nunnely已经发现乙烯具有麻醉作用,但他认为乙烯不够安全而且难于制造,因此把它放弃了。Brown等人是在完全不知Nunnely的工作情况下,再次发现乙烯的麻醉作用的。 

05 含氟类麻醉药

在完全不知道美国人所做的上述工作的情况下,英国ICI公司化学部的负责人Ferguson,1950年阅读公司做的有关用于分离铀同位素的溶剂报告时,发现这些溶剂完全不与六氟化铀反应,非常稳定。他认为应该用它们试一试,看是否有麻醉作用。他把这项工作交给了Suckling。于是Suckling拟定了挑选这些化合物的条件,第一就是低毒性,其次是没有爆炸性,然后是具有一定程度的挥发性,麻醉作用较强,作用发生得较快,而且不发生意外和不刺激呼吸系统。经过挑选,这些化合物均不符合上述条件。于是他就自己合成。到1953年1月,他合成的第6个化合物完全符合他拟定的条件。又经过3年细致深入的研究,他把这个化合物用于临床研究,证明能很顺利地产生麻醉作用,对循环、呼吸系统没有什么副作用,患者苏醒后也大都没有恶心的感觉,这个化合物就是氟烷氟烷的应用获得了很大的成功,但不久对其又出现了争议。

1958年,一名39岁的女患者在氟烷吸入麻醉下行胆囊切除术,术后11天发生急性肝坏死而死亡。1963年,又相继报道有9例患者在进行氟烷麻醉后发生肝坏死。这些病例非常特别,因为患者都是在接受小手术后发生肝脏衰竭的。其后,氟烷性肝坏死成为临床中术后肝坏死的常用术语。虽然有研究宣称与其他药物相比,氟烷引起肝坏死的发生率并没有差别,但是氟烷在体内代谢并且在某些个体其代谢产物的确会引起肝坏死。

1960年开始,人们又开始致力于寻找并合成理想的麻醉药。俄亥俄州的Medical Products公司的Ross C. Terrell在1960-1980年期间,合成了700余种具有麻醉作用的化合物。

同期,Edmund I. Eger II 对吸入麻醉药进行了一系列的研究。Eger将肺泡内麻醉药的浓度与伤害性刺激联系起来,提出了MAC的概念。MAC是指引起50%手术患者对刺激没有反应的肺泡药物浓度。采用这个概念作为评价药物强度的标准,很容易对新药进行评估。Eger和其他研究者对吸入麻醉药的药代动力学和影响MAC的因素进行了研究,这些研究加速了对吸入麻醉药的了解和认识,显著增强了这些药物使用的安全性。

地氟烷化学分子式

恩氟烷和异氟烷是Medical Products公司合成的另外两种药物,于30年前问世,并广泛应用于临床。地氟烷是新近合成的吸入麻醉药,在合成时有爆炸的危险。地氟烷蒸汽压较高,与异氟烷相比,地氟烷需要5倍的蒸汽量才能产生与其相同的麻醉作用。由于上述原因,地氟烷在问世早期多用于动物实验,到1990年才用于临床。其药代动力学特性较优,与异氟烷和安氟烷相比,患者苏醒更快。

七氟烷早在40年前就在Tranvenol实验室被合成。吸入该药,苏醒很快,但因为其与碱石灰不相容,所以直到20世纪80年代末期才投入使用。最早是在日本,后来在美国均有使用。七氟烷之后尚无其他的可应用于临床的吸入麻醉药。惰性气体的麻醉作用已研究数年,但其价格昂贵,且与氧化亚氮一样需要高浓度才能产生麻醉效应。

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