動(dòng)物試驗(yàn)中麻醉藥物的選擇應(yīng)用研究進(jìn)展

王丹，周靜超，宗景景，付曉菲，劉春生*

(1. 河北燕達(dá)醫(yī)院藥物臨床試驗(yàn)機(jī)構(gòu)，河北 廊坊 065201；2. 中國人民解放軍火箭軍特色醫(yī)學(xué)中心骨科，北京 100088)

科研工作經(jīng)常涉及動(dòng)物試驗(yàn)，試驗(yàn)動(dòng)物的麻醉必不可少，簡(jiǎn)單的短期試驗(yàn)較易選擇適宜的麻醉藥物，然而操作復(fù)雜的長(zhǎng)時(shí)間試驗(yàn)(每次試驗(yàn)時(shí)間>8 h)，需動(dòng)物持續(xù)保持麻醉狀態(tài)，且不同物種的試驗(yàn)動(dòng)物對(duì)麻藥的反應(yīng)各不相同，麻醉藥物的準(zhǔn)確選擇對(duì)于試驗(yàn)人員是一個(gè)很大的挑戰(zhàn)，也是試驗(yàn)成功的決定因素。如何設(shè)計(jì)、應(yīng)用合理的麻醉方案，既要滿足試驗(yàn)?zāi)康?，符合手術(shù)需要，又可將試驗(yàn)動(dòng)物生理功能的影響降到最低限度，提高試驗(yàn)的精確度和穩(wěn)定性，針對(duì)這一系列問題本文對(duì)動(dòng)物試驗(yàn)中麻醉藥物的選擇作一綜述。

動(dòng)物試驗(yàn)中常用的麻醉藥分為吸入性麻醉藥和非吸入性麻醉藥，其中吸入性麻醉藥最常用的包括乙醚、氟烷、甲氧氟烷等，非吸入性麻醉藥常用的有戊巴比妥鈉、烏拉坦、水合氯醛、氯胺酮、舒泰、賽拉嗪等。非吸入性麻醉方法又分為單藥麻醉和復(fù)合麻醉。下面將對(duì)動(dòng)物試驗(yàn)中常用麻醉藥的特點(diǎn)及應(yīng)用選擇進(jìn)行詳細(xì)的介紹。

1 吸入性麻醉藥

吸入性麻醉是指揮發(fā)性麻醉藥物經(jīng)呼吸道以氣體形式吸入肺內(nèi)，通過肺泡進(jìn)入血液循環(huán)而到達(dá)中樞神經(jīng)系統(tǒng)，抑制中樞神經(jīng)從而暫時(shí)使機(jī)體的意識(shí)、感覺、反射和肌肉張力部分或全部喪失的一種麻醉方法[1]。

吸入性麻醉藥的優(yōu)點(diǎn)是能較好的控制麻醉深度，能夠快速進(jìn)入麻醉狀態(tài)，蘇醒迅速、平穩(wěn)，對(duì)肝、腎功能影響輕微[2]。常用的吸入性麻醉藥有異氟醚和七氟醚、乙醚等。吸入性麻醉藥的缺點(diǎn)是揮發(fā)性麻醉藥被人體長(zhǎng)期吸入后會(huì)對(duì)工作人員造成身體上的傷害，且每種揮發(fā)性麻醉藥機(jī)器價(jià)格昂貴，因此在動(dòng)物臨床試驗(yàn)應(yīng)用中有一定的局限性。

2 非吸入性麻醉藥

非吸入性麻醉藥是通過注射或灌胃途徑注入動(dòng)物體內(nèi)達(dá)到麻醉效果，藥物易得且價(jià)格便宜，在動(dòng)物試驗(yàn)中應(yīng)用廣泛。非吸入性麻醉可分為單藥麻醉和復(fù)合麻醉。可根據(jù)試驗(yàn)麻醉要求的難易程度及動(dòng)物品種進(jìn)行相應(yīng)選擇[3]。

2.1 單藥麻醉

單藥麻醉是單一藥物即可達(dá)到所需的麻醉效果，適用于短期，較簡(jiǎn)單的試驗(yàn)。對(duì)于鼠類，戊巴比妥鈉、水合氯醛、烏拉坦既適用于短期麻醉，又可用于長(zhǎng)期較復(fù)雜試驗(yàn)中的麻醉。而對(duì)于敏感動(dòng)物兔，戊巴比妥鈉、水合氯醛、烏拉坦，只適合短期試驗(yàn)的麻醉，兔對(duì)戊巴比妥鈉尤其敏感，超過正常麻醉深度很容易導(dǎo)致其死亡。而對(duì)于極短時(shí)間(10～15 min)的麻醉或是前期引導(dǎo)麻醉，特別是大動(dòng)物的前期引導(dǎo)麻醉，氯胺酮尤其適合[4]。

2.1.1 戊巴比妥鈉

戊巴比妥鈉是一種中效巴比妥類藥物，對(duì)中樞神經(jīng)系統(tǒng)有抑制作用，小劑量可以鎮(zhèn)靜，中等劑量促進(jìn)睡眠，具有起效快，使用便捷、麻醉維持時(shí)間長(zhǎng)，且毒副作用小的優(yōu)點(diǎn)。戊巴比妥鈉是動(dòng)物試驗(yàn)麻醉中應(yīng)用最廣泛的藥物，其主要缺點(diǎn)是大劑量應(yīng)用?？蓪?dǎo)致深度呼吸抑制，甚至導(dǎo)致動(dòng)物死亡，而且與推藥速度有關(guān)，注射較快，呼吸抑制停止的發(fā)生率越高，不適用于呼吸系統(tǒng)的試驗(yàn)。同時(shí)由于巴比妥類在肝臟代謝，對(duì)肝臟中細(xì)胞色素P450有誘導(dǎo)作用，不宜用于對(duì)肝細(xì)胞色素P450活力檢測(cè)及相關(guān)代謝、肝病模型研究[5]。兔對(duì)于戊巴比妥鈉敏感度較高，劑量與麻醉速度控制不當(dāng)，容易造成兔的死亡。

2.1.2 水合氯醛

水合氯醛作用機(jī)理與戊巴比妥鈉相似，小劑量鎮(zhèn)靜，中等劑量催眠，大劑量麻醉與抗驚厥，其主要抑制網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)上行激活系統(tǒng)[6]。水合氯醛廣泛用于鼠、兔等小型動(dòng)物的麻醉，具有麻醉誘導(dǎo)較快、死亡率較低，來源可靠、性價(jià)比高等優(yōu)點(diǎn)。水合氯醛尤其適用于心肌功能試驗(yàn)、電生理試驗(yàn)。給藥方式多采用腹腔注射，兔也可采用耳緣靜脈注射。其主要缺點(diǎn)是水合氯醛對(duì)動(dòng)物的胃腸道及上呼吸道影響較大，高濃度使用時(shí)會(huì)使動(dòng)物出現(xiàn)口、鼻婦分泌物增多，阻礙呼吸的狀況發(fā)生，因此蘇醒過程中出現(xiàn)蜷縮、不愿攀爬的現(xiàn)象，嚴(yán)重者甚至導(dǎo)致死亡，并且水合氯醛麻醉深度較淺，不適于引起動(dòng)物疼痛度較大的試驗(yàn)操作。

2.1.3 烏拉坦

烏拉坦，又名氨基甲酸乙酯，為氨基甲酸酯類藥，是一種易逆性膽堿酯酶抑制劑，給藥后全麻作用起效時(shí)間比戊巴比妥鈉略遲，維持時(shí)間與戊巴比妥鈉相當(dāng)，但烏拉坦的肌肉松弛效果更好，作用溫和，麻醉過程的死亡率很低，對(duì)動(dòng)物的呼吸、血壓、心率影響均很小，可運(yùn)用于呼吸、泌尿等多個(gè)系統(tǒng)的大多數(shù)試驗(yàn)中，尤其在研究呼吸興奮藥時(shí)為最佳選擇。烏拉坦多用于鼠和兔的麻醉，麻醉時(shí)多采用腹腔注射，兔麻醉也可采用耳緣靜脈注射。烏拉坦不宜用于血糖的檢測(cè)、神經(jīng)電生理試驗(yàn)、心功能試驗(yàn)、麻醉后還需要長(zhǎng)期飼養(yǎng)的試驗(yàn)[7]。烏拉坦的缺點(diǎn)首先是此藥毒性大，20%烏拉坦麻醉能使大鼠紅細(xì)胞聚集性增加，故在血液流變學(xué)的相關(guān)試驗(yàn)不宜選用。同時(shí)有研究證實(shí)烏拉坦對(duì)大鼠的血液影響顯著，本身有致癌性，直接注入血液有溶血作用，但腹腔注射無溶血[8]。其次是麻醉較淺，鎮(zhèn)痛作用不強(qiáng)，在手術(shù)過程中動(dòng)物掙扎的情況較多見，可在手術(shù)部位局部滴幾滴局麻藥或適當(dāng)追加給藥彌補(bǔ)。

2.1.4 氯胺酮

氯胺酮是一種具有鎮(zhèn)痛作用的靜脈全麻藥，因其不良反應(yīng)小，鎮(zhèn)痛作用強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)已被廣泛用于基礎(chǔ)麻醉[9]。靜脈或肌肉給藥后，能很快起到麻醉作用，不引起牽張反射，肌松效果好[10]。但維持時(shí)間較短，一般僅10～20 min，可以用作大動(dòng)物的前期引導(dǎo)麻醉或者短時(shí)間手術(shù)的麻醉。氯胺酮可引起呼吸道分泌物增多現(xiàn)象，可用阿托品拮抗。

2.2 復(fù)合麻醉

動(dòng)物麻醉過程中，操作比較復(fù)雜的長(zhǎng)期試驗(yàn)對(duì)麻醉的深淺，維持時(shí)間要求更高。單藥麻醉作用機(jī)制單一且有一些副作用，隨著試驗(yàn)時(shí)間的延長(zhǎng)，麻醉藥補(bǔ)充次數(shù)的增加，麻醉藥產(chǎn)生的副作用會(huì)得到累積，甚至因麻醉過深而導(dǎo)致死亡。而若麻醉較淺，動(dòng)物蘇醒后容易出現(xiàn)劇烈掙扎，很容易影響試驗(yàn)結(jié)果，導(dǎo)致試驗(yàn)失敗，并且較大型動(dòng)物對(duì)試驗(yàn)人員的人身安全容易造成威脅，因此復(fù)合麻醉顯得尤為重要。復(fù)合麻醉是將兩種或兩種以上的麻醉藥物聯(lián)合使用。復(fù)合麻醉，可達(dá)到優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)、降低各自的毒副作用，減少不良反應(yīng)，增強(qiáng)麻醉效果的目的[11]。

表1 常用單藥麻醉藥的應(yīng)用

2.2.1 速眠新Ⅱ注射液

速眠新Ⅱ(曾用名846合劑)是一種新型獸用復(fù)合麻醉制劑，它由氟哌啶醇、2，4-二甲苯胺噻唑，乙二胺四乙酸、鹽酸二氫埃托菲等藥物組成。速眠新Ⅱ應(yīng)用于試驗(yàn)動(dòng)物麻醉具有給藥簡(jiǎn)單方便，誘導(dǎo)期短，鎮(zhèn)靜肌松良好等優(yōu)點(diǎn)，因此成為較大動(dòng)物試驗(yàn)常用的藥物[12]。速眠新Ⅱ的缺點(diǎn)是麻醉維持時(shí)間較短，不適于長(zhǎng)時(shí)間手術(shù)操作，在不停的追加劑量后容易因無法控制其藥物總用量而發(fā)生呼吸抑制導(dǎo)致動(dòng)物死亡，影響手術(shù)效果[13]。同時(shí)由于首次藥量不易控制，常常導(dǎo)致麻醉效果不佳，動(dòng)物在術(shù)中出現(xiàn)躁動(dòng)、掙扎，影響手術(shù)的順利實(shí)施。并且速眠新Ⅱ的恢復(fù)期相對(duì)較長(zhǎng)，在追加麻醉藥物時(shí)對(duì)用藥時(shí)間、劑量掌握不夠，容易導(dǎo)致麻醉藥在動(dòng)物體內(nèi)蓄積，造成動(dòng)物在恢復(fù)期出現(xiàn)蘇醒延遲，甚至死亡，影響試驗(yàn)的進(jìn)程和質(zhì)量，因此手術(shù)操作與試驗(yàn)中單獨(dú)使用速眠新Ⅱ麻醉的較少。

2.2.2 舒泰

舒泰是一種新型分離麻醉劑，它由鎮(zhèn)靜劑替來他明和肌松劑唑拉西泮按1∶1的比例組成，在全身麻醉時(shí)，舒泰能夠保證誘導(dǎo)時(shí)間短和較小的副作用，在經(jīng)肌肉和靜脈途徑注射時(shí)，舒泰具有良好的局部耐受性。舒泰是一種較安全的麻醉劑，多用于犬、貓和野生動(dòng)物的全身麻醉。但舒泰容易引起較多的呼吸道分泌物，易繼發(fā)肺水腫，導(dǎo)致死亡，因此注射舒泰前15 min按規(guī)定劑量給予硫酸阿托品拮抗。在頭部手術(shù)時(shí)，動(dòng)物比較敏感，有一定疼痛。在蘇醒的過程中會(huì)出現(xiàn)搖頭、震顫等現(xiàn)象。對(duì)于操作比較復(fù)雜的長(zhǎng)期試驗(yàn)，單獨(dú)使用舒泰，麻醉效果不易控制，需與其他麻醉藥聯(lián)合使用。

2.2.3 速眠新Ⅱ聯(lián)合氯胺酮

速眠新Ⅱ與氯胺酮注射液合用往往能起到更好的效果。合理調(diào)整二者的比例可減少麻醉藥用量、縮短麻醉誘導(dǎo)期、合理調(diào)整麻醉時(shí)間。使用速眠新Ⅱ?qū)θ樽頃r(shí)少量加入氯胺酮注射液混合注射，能減少麻醉藥用量并使動(dòng)物較快進(jìn)入麻醉，較早蘇醒，對(duì)速眠新Ⅱ不敏感的犬也能很好的進(jìn)入麻醉狀態(tài)。麻醉期間肌肉松弛效果好，動(dòng)物呼吸和心率平穩(wěn)，無不良反應(yīng)，且麻醉狀態(tài)維持時(shí)間較長(zhǎng)，適合于耗時(shí)較長(zhǎng)的手術(shù)或試驗(yàn)的開展。犬在氯胺酮麻醉誘導(dǎo)期常出現(xiàn)嘔吐，為此在麻醉前10～15 min應(yīng)用阿托品拮抗。實(shí)際上，在最初生產(chǎn)的速眠新Ⅱ中是含有氯胺酮的[14]，因而含有氯胺酮的速眠新Ⅱ麻醉效果很好，但近幾年，由于氯胺酮限制買賣，生產(chǎn)廠家無法購買氯胺酮，目前生產(chǎn)的速眠新Ⅱ均未含有氯胺酮，導(dǎo)致麻醉效果不佳，因此現(xiàn)階段動(dòng)物試驗(yàn)研究中經(jīng)常將速眠新Ⅱ與其他麻醉劑合用，如戊巴比妥鈉、水合氯醛、舒泰等[15]。

2.2.4 速眠新Ⅱ聯(lián)合戊巴比妥鈉

為了改善兩者單獨(dú)給藥的不足，許多研究中對(duì)于較大動(dòng)物(兔、犬、豬等)采用兩者的復(fù)合麻醉方式給藥，取得了很好的麻醉效果[16]。由于兔對(duì)戊巴比妥鈉非常敏感，為了在操作比較復(fù)雜的長(zhǎng)期試驗(yàn)中降低戊巴比妥鈉呼吸抑制，嘗試將3%戊巴比妥鈉進(jìn)行基礎(chǔ)麻醉，然后用含有氯胺酮的速眠新Ⅱ進(jìn)行維持麻醉，也取得了良好的效果。在氯胺酮限制購買后，復(fù)合麻醉效果明顯變差，無法完成長(zhǎng)時(shí)間的兔試驗(yàn)研究，速眠新Ⅱ聯(lián)合舒泰以3∶1的比例進(jìn)行維持麻醉，麻醉效果較佳[17]。

表2 常用復(fù)合麻醉組合的應(yīng)用

3 小結(jié)與展望

動(dòng)物試驗(yàn)的麻醉質(zhì)量直接關(guān)系到科研試驗(yàn)成功與否，選擇適宜、安全、有效的麻醉是保證試驗(yàn)順利進(jìn)行的關(guān)鍵，不同物種或相同物種不同品系對(duì)同一麻醉藥的敏感性可能有很大差別，試驗(yàn)動(dòng)物的麻醉藥物選擇不當(dāng)，麻醉頻率低，動(dòng)物蘇醒較快，且容易出現(xiàn)劇烈掙扎現(xiàn)象，操作過程中試驗(yàn)動(dòng)物連接多種儀器，劇烈掙扎易導(dǎo)致試驗(yàn)失敗；麻醉頻率過高，麻醉藥、麻醉方法及麻醉劑量不當(dāng)可引起動(dòng)物機(jī)體的一系列病理生理變化，影響試驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確性與可靠性。麻醉藥物一方面能使動(dòng)物產(chǎn)生制動(dòng)、鎮(zhèn)靜和鎮(zhèn)痛作用，保證試驗(yàn)的順利進(jìn)行，試驗(yàn)結(jié)果的精確可靠；另一方面能最大限度地減少受試動(dòng)物的疼痛、焦慮和緊張恐懼感，盡量避免對(duì)動(dòng)物造成的不必要的傷害，提高動(dòng)物福利。在近幾年，根據(jù)對(duì)麻醉藥分子結(jié)構(gòu)與作用機(jī)理的研究，以降低動(dòng)物痛苦、減少毒副作用，降低損害動(dòng)物生理機(jī)能為目標(biāo)的麻醉藥物推陳出新；以優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)、增強(qiáng)麻醉效果、擴(kuò)大安全范圍為目標(biāo)的復(fù)合麻醉成為了未來動(dòng)物麻醉的發(fā)展趨勢(shì)。隨著醫(yī)療科技的不斷進(jìn)步與麻醉藥研究的不斷深入，動(dòng)物麻醉技術(shù)必將得到進(jìn)一步提高。