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局麻药物中毒能够造成严重的循环系统衰竭,新近的研究在体内实验和临床个案报道中证明纳米脂质体治疗能够快速逆转这种严重并发症。有学者对在体动物和离体心脏的局麻药毒性反应模型进行的研究后发现,及时予以脂肪乳剂输入可以促进心肌细胞功能的恢复。有个案报道通过使用脂肪乳剂迅速复苏酰胺类局麻药毒性反应所导致的心脏骤停,亦有文献报道了脂肪乳剂能够快速逆转由于麻药毒性反应所导致的中枢神经症状。纳米脂质体属于脂肪酸乳剂的一类,但纳米脂质体的理化性质比普通脂肪酸乳剂更为均一,纳米脂质体解除局麻药所致心肌毒性的功能发挥更加迅速和可靠。纳米脂质体具备脂质微囊结构,其主要组成部分是磷脂双分子层,其内核呈现水相。普通的脂质体是微米级别的类脂质双分子层结构,厚度大约1~100μm。如果向普通脂质体结构的类脂质双分子层结构当中加入适宜的表面活性物质,则可构成纳米脂质体。纳米脂质体不仅颗粒直径显著小于普通的脂质体,同时还具备高度的形变能力。纳米脂质体结构在人体体液系统中的分散性、稳定性、变形性、渗透性和吸附能力都显著优于普通脂肪乳剂。纳米脂质体自身的吸附能力十分强大,是普通脂肪乳剂吸附力的数倍乃至数十倍。纳米脂质体的降解速度较普通脂肪乳剂快,输注纳米脂质体救治局麻药物心肌毒性反应后,纳米脂质体几乎全部迅速被机体代谢,而不会在机体当中滞留和蓄积造成高脂血症或过能量摄入过多。第一部分:高纯度亚油酸纳米脂质体吸附布比卡因分子、逆转布比卡因心肌毒性能力的研究目的观察高纯度亚油酸纳米脂质体的吸附局麻药(布比卡因)分子的能力和逆转局麻药(布比卡因)心肌毒性的程度。方法24-30周龄SD大鼠(体重300g-350g、雌雄不拘)。采用3×5正交设计:高纯度亚油酸纳米脂质体的3个不同浓度×5个测量时间点(布比卡因iv完毕后0分钟测量、高纯度亚油酸纳米脂质体iv完毕后0分钟(即布比卡因iv完毕后8分钟)测量、布比卡因iv完毕后20分钟测量、布比卡因iv完毕后40分钟测量、布比卡因iv完毕后60分钟测量)。75只SD大鼠,分为15组,每组5只。实验开始前大鼠禁食8小时,以面罩法吸入4%七氟醚+96%氧气进行诱导,将大鼠仰卧位放置在小型动物实验台上,固定大鼠四肢及头部,2%七氟醚+98%氧气维持面罩吸入、维库溴铵0.08毫克/kg/hr维持大鼠麻醉。麻醉下切开颈部正中皮肤并分离气管,用16号穿刺针进行穿刺,将外鞘管留置入气管内接呼吸机,设定呼吸频率38~45次/分钟,潮气量l0~12m1/千克,呼吸比设置为1:2,氧流量保持1L/min。将大鼠颈部毛发剪除,碘伏消毒,切开并钝性分离皮肤及颈部肌肉组织,游离出颈总动脉约1至2厘米,丝线扎闭颈总动脉远心端,动脉夹夹闭颈总动脉近心端,将动脉导管(已充盈肝素稀释溶液)向近心端插入劲总动脉,用丝紧密结扎固定。而后行大鼠双侧股静脉穿刺置管。将SD大鼠四肢及腹侧体毛剃除,用碘伏溶液对四肢皮肤进行消毒,将心电图导联电极针刺入皮下固定,记录大鼠心电图(ECG)。大鼠股静脉泵注0.5%布比卡因注射液2mg/kg.min,监测ECG,一旦大鼠发生心律失常即为模型制作成功。布比卡因iv完毕后0分钟测量(B0)、高纯度亚油酸纳米脂质体iv完毕后0分钟(即布比卡因iv完毕后8分钟)测量(B8)、布比卡因iv完毕后20分钟测量(B20)、布比卡因iv完毕后40分钟测量(B40)、布比卡因iv完毕后60分钟测量(B60)。分别在上述时间点对各组大鼠自颈动脉抽取动脉血1.8ml,然后即刻断头处死大鼠取心肌组织标本。测量下列指标包括生理指标:BP、MAP、HR、Pa O2、Pa CO2、Sa O2;关键指标:ECG、心肌布比卡因含量。结果不同浓度纳米脂质体SD大鼠基础体重分别为:A1组(335.2±11.7)克、A2组(327.7±12.4)克、A3组(340.6±13.2)克,三组间比较差异无统计学意义(P=0.231);心率分别为:分别为:A1组(289.5±8.56)次/分、A2组(292.1±8.77)次/分、A3组(290.6±7.95)次/分,三组间比较差异无统计学意义(P=0.844);MAP分别为:A1组(102.3±6.5)mm Hg、A2组(103.6±7.1)mm Hg、A3组(104.1±6.8)mm Hg,三组间比较差异无统计学意义(P=0.865);不同浓度纳米脂质体给药后至SD大鼠心电图心律失常持续的时间分别为:A1组(45.5±11.7)秒、A2组(37.7±12.6)秒、A3组(30.5±13.4)秒,室性心律失常持续的时间随着纳米脂质体浓度的升高逐渐缩短,三组间比较差异有统计学意义(P=0.032)。不同浓度纳米脂质体给药后至SD大鼠心电图心律失常持续期间的纳米脂质体用量分别为:A1组(10.5±2.56)mg/kg、A2组(7.1±2.16)mg/kg、A3组(5.6±1.65)mg/kg,心律失常持续期间所需纳米脂质体用量随着纳米脂质体浓度的升高逐渐减少,三组间比较差异有统计学意义(P=0.024)。纳米脂质体给药后取材B8时间点A1至A3组心肌布比卡因浓度依次为(353.5±23.7)ug/kg、(314.1±25.6)ug/kg和(265.6±23.5)ug/kg,组间比较差异有统计学意义(P<0.05)。B20时间点A1至A3组心肌布比卡因浓度依次为(267.3±28.5)ug/kg、(231.5±23.7)ug/kg和(198.4±24.1)ug/kg,组间比较差异有统计学意义(P<0.05)。结论高纯度亚油酸纳米脂质体能够逆转局麻药(布比卡因)的心肌毒性。其逆转过程呈时间依赖性,并与高纯度亚油酸纳米脂质体药物浓度相关。高纯度亚油酸纳米脂质体的吸附局麻药(布比卡因)分子的能力在高纯度亚油酸纳米脂质体药物浓度较高时发挥逆转作用B8、B20时间点处速度较快。但在B40、B60时间点处心肌组织内各组间的布比卡因含量差异无统计学意义,提示高纯度亚油酸纳米脂质体的吸附局麻药具有剂量依赖性的特点,提示临床可以适当提升给药浓度和给药时间。第二部分:高纯度亚油酸纳米脂质体解除布比卡因心肌毒性的分子机制目的:探讨高纯度亚油酸纳米脂质体解除布比卡因心肌毒性的分子机制。方法:24-30周龄SD大鼠(体重300g-350g、雌雄不拘)。随机区组设计(实验组:布比卡因iv完毕后0分钟测量、高纯度亚油酸纳米脂质体iv完毕后0分钟(即布比卡因iv完毕后8分钟)测量、布比卡因iv完毕后40分钟测量、布比卡因iv完毕后60分钟测量、布比卡因iv完毕后2小时测量、布比卡因iv完毕后6小时测量,此外设1个对照组(只注射布比卡因不进行治疗)、1个正常对照组(不注射布比卡因+不进行治疗),均按照上述时间点进行测量。66只SD大鼠,分为实验组30只,对照组18只,正常对照组18只。实验开始前大鼠禁食8小时,以面罩法吸入4%七氟醚+96%氧气进行诱导,将大鼠仰卧位放置在小型动物实验台上,固定大鼠四肢及头部,2%七氟醚+98%氧气维持面罩吸入、维库溴铵0.08毫克/kg/hr维持大鼠麻醉。麻醉下切开颈部正中皮肤并分离气管,用16号穿刺针进行穿刺,将外鞘管留置入气管内接呼吸机,设定呼吸频率38~45次/分钟,潮气量l0~12m1/千克,呼吸比设置为1:2,氧流量保持1L/min。将大鼠颈部毛发剪除,碘伏消毒,切开并钝性分离皮肤及颈部肌肉组织,游离出颈总动脉约1至2厘米,丝线扎闭颈总动脉远心端,动脉夹夹闭颈总动脉近心端,将动脉导管(已充盈肝素稀释溶液)向近心端插入劲总动脉,用丝紧密结扎固定。大鼠股静脉泵注0.5%布比卡因注射液2mg/kg.min,监测ECG,一旦大鼠发生心律失常即为模型制作成功。测定:(1)心肌内放射性标记的布比卡因含量;(2)全自动生化分析仪检测血清心肌酶CKMB;(3)心肌内NO的浓度。硝酸还原酶法测定大鼠心肌一氧化氮。结果:正常对照组心肌组织内布比卡因含量均为0;实验组:纳米脂质体给药后B8、B40、B60、B120、B360时间点取材心肌布比卡因浓度依次为(357.4±25.3)ug/kg、(232.6±21.6)ug/kg、(162.4±12.3)ug/kg、(123.2±13.5)ug/kg和(88.6±10.8)ug/kg;对照组:B8、B40、B60、B120、B360时间点取材心肌布比卡因浓度依次为(393.8±48.5)ug/kg、(364.3±39.8)ug/kg、(325.8±33.6)ug/kg、(264.4±26.8)ug/kg和(193.8±23.2)ug/kg;组间比较差异有统计学意义(P<0.05)。各组SD大鼠血清心肌酶CKMB水平测定结果显示:正常对照组血清心肌酶CKMB含量均在正常水平范围;实验组:纳米脂质体给药后B8、B40、B60、B120、B360时间点血清心肌酶CKMB依次为(4363.4±311.3)U/L、(3632.5±227.6)U/L、(2567.4±217.3)U/L、(1993.2±112.5)U/L和(1688.6±84.8)U/L;对照组:B8、B40、B60、B120、B360时间点血清心肌酶CKMB依次为(5363.8±445.5)U/L、(4661.3±432.8)U/L、(4315.7±324.6)U/L、(4562.4±326.4)U/L和(4191.5±326.2)U/L;B40、B60、B120、B360时间点组间比较差异有统计学意义(P<0.05)。各组SD大鼠心肌NO水平测定结果显示:正常对照组心肌组织内NO含量均在正常水平范围;实验组:纳米脂质体给药后B8、B40、B60、B120、B360时间点心肌NO含量依次为(4.34±0.43)μmol/gprot、(3.65±0.36)μmol/gprot、(2.94±0.33)μmol/gprot、(2.32±0.25)μmol/gprot和(1.96±0.28)μmol/gprot;对照组:B8、B40、B60、B120、B360时间点心肌NO含量依次为(5.18±0.55)μmol/gprot、(4.93±0.58)μmol/gprot、(4.75±0.56)μmol/gprot、(4.34±0.44)μmol/gprot和(4.25±0.42)μmol/gprot;B40、B60、B120、B360时间点组间比较差异有统计学意义(P<0.05)。结论:布比卡因毒性反应造成的心肌细胞损伤在毒性反应发生早期即可一同发生,伴随着心肌细胞过量表达TNF-α、NO及血清CKMB。高纯度亚油酸纳米脂质体能够快速逆转布比卡因毒性反应造成的心肌细胞损伤,减少TNF-α、NO等炎症因子的过量表达,降低血清CKMB,延缓甚至阻止毒性反应导致的心肌不可逆损害。