學習重點 辨認六種常考吸入性麻醉劑的結構,尤其是 isoflurane 與 desflurane 的 Cl/F 差異。 掌握代謝量比較:methoxyflurane 最高,desflurane 最低;halothane 的代謝量高於 enflurane、isoflurane。 區分代謝量、抗原性蛋白形成與器官毒性,三者不能直接畫上等號。 記熟 CYP2E1、isoflurane 的三氟乙酸代謝物,以及 methoxyflurane 的氟離子腎毒性。 了解鹵素取代會影響可燃性與分子極性,單鹵素取代的鹵烷與相同碳數烷類偶極矩不同。 核心觀念 一、從結構式辨認藥物 在本單元列出的六種藥物中,halothane 是鹵化烷,其餘五種是鹵化醚。辨認時先找醚鍵「C–O–C」,再看碳骨架與鹵素的位置。以下以一般數字表示原子數。 藥物縮寫結構式辨認重點 HalothaneCF3–CHBrCl沒有氧,含 Br 與 Cl。 MethoxyfluraneCHCl2–CF2–O–CH3具有甲氧基 O–CH3,含兩個 Cl。 EnfluraneCHClF–CF2–O–CHF2與 isoflurane 為結構異構物,鹵素位置不同。 IsofluraneCF3–CHCl–O–CHF2中間的 CH 上接 Cl。 DesfluraneCF3–CHF–O–CHF2將 isoflurane 的 Cl 換成 F。 Sevoflurane(CF3)2CH–O–CH2F具有兩個 CF3,醚鍵另一端為 CH2F。 Desflurane 的鹵素只有氟,但仍含氫,不能稱為所有氫都被氟取代的「全氟化合物」。Sevoflurane 的鹵素也只有氟,因此僅靠「不含氯、溴」不足以區分兩者,仍須看碳骨架及醚鍵兩端的結構。 二、體內代謝比例的比較 吸入性麻醉劑有相當部分以原形經肺排出,只有一部分進入代謝途徑。本單元最重要的是相對高低,不必為不同資料中的估計範圍混淆。 藥物代謝量與答題重點 Methoxyflurane代謝比例最高,明顯高於 halothane。 Halothane代謝比例較高,但不是本組最高。 Sevoflurane、Enflurane代謝比例介於上述藥物與 isoflurane 之間。 Isoflurane代謝比例很低。 Desflurane代謝比例最低,絕大部分以原形排出。 看到 CHCl2–CF2–O–CH3,應連結到 methoxyflurane 與「代謝最多」;看到 CF3–CHF–O–CHF2,應連結到 desflurane 與「代謝最少」。 C–F 鍵強、結構穩定,有助於理解某些藥物代謝量低的原因;但不能只數氟、氯或溴的個數,就推算全部藥物的代謝順序。代謝還受取代位置、可被氧化的部位與整體結構影響。 三、肝毒性:代謝酵素與抗原性蛋白 Halothane 經肝臟氧化代謝,可形成反應性三氟乙醯化中間物,與肝細胞蛋白共價結合,形成三氟乙醯化蛋白。這些經修飾的蛋白可成為新抗原,引發免疫性肝炎。 CYP2E1 是本單元須掌握的關鍵酵素。Enflurane 相關肝炎與其經 CYP2E1 代謝、形成可引起免疫反應的蛋白修飾有關。不同藥物形成的反應性代謝物不必完全相同,不宜一律寫成相同的三氟乙醯氯途徑。 Sevoflurane 的代謝途徑不同,主要生成六氟異丙醇(HFIP)與無機氟離子;HFIP 再經葡萄糖醛酸結合後排除。它不形成典型的三氟乙醯化蛋白抗原,因此在 halothane、enflurane、isoflurane、sevoflurane 的比較中,應選 sevoflurane 作為抗原性蛋白形成最少、相關肝毒性最小者。 這也說明「代謝較少」不等於「抗原性蛋白一定較少」。Sevoflurane 的代謝量高於 isoflurane,但代謝產物的性質不同,不能僅憑代謝百分比判斷免疫性肝毒性。 四、Isoflurane 的代謝物與肝腎毒性 Isoflurane 的重要代謝物為三氟乙酸,結構式 CF3–COOH。辨認時注意保留三氟甲基 CF3,不能誤選二氯乙酸 CHCl2–COOH、丙酸 CH3–CH2–COOH 或羥乙酸 HO–CH2–COOH。 比較 halothane、enflurane、methoxyflurane、isoflurane 的肝腎毒性時,isoflurane 最低:它的代謝量很低;halothane 的代表性問題是肝毒性,methoxyflurane 則以腎毒性著名。這是指定藥物間的相對比較,不代表 isoflurane 絕無毒性。 五、氟離子腎毒性 Methoxyflurane 是代謝產生無機氟離子而造成腎毒性的代表藥物。其代謝量大,氟離子暴露與腎臟濃縮尿液能力受損有關,可出現多尿及對抗利尿激素反應不佳的表現。 Enflurane、sevoflurane 也可產生氟離子,但不能把所有含氟麻醉劑視為具有相同腎毒性。風險還與實際代謝量、暴露程度及代謝特性有關。 Desflurane 雖含多個氟原子,卻因代謝極少,並非此類腎毒性的代表;nitrous oxide(N2O)不含氟;halothane 則應優先連結到肝毒性。 六、鹵烷與烷類的理化性質 比較項目判斷重點 脂溶性本單元比較的烷類與鹵烷均具有脂溶性,易溶於脂質。 沸點低碳數者通常沸點較低;不代表相同碳數的烷與鹵烷沸點相同。 可燃性鹵素取代通常降低可燃性,同碳數鹵烷較烷類不易燃燒。 偶極矩C–鹵素鍵具有極性,單鹵素取代後,分子偶極矩通常與原烷類不同。 分子的總偶極矩與鍵的極性及空間排列都有關,不能宣稱所有含鹵素分子一定具有很大的總偶極矩。但「同碳數的單鹵素取代鹵烷與烷具有相同偶極矩」是錯誤敘述。 常考陷阱 把最高與最低顛倒:methoxyflurane 代謝最高;desflurane 代謝最低。Halothane 並非代謝最多。 混淆 isoflurane 與 desflurane:CF3–CHCl–O–CHF2 是前者;把 Cl 換成 F 才是後者。 用氟原子數直接判斷腎毒性:含氟不等於會大量釋出無機氟離子,須看實際代謝。 把所有肝毒性都當成同一條代謝途徑:enflurane 相關肝炎須記 CYP2E1;sevoflurane 則不形成典型三氟乙醯化蛋白抗原。 忽略比較範圍:抗原性蛋白形成的比較著重 sevoflurane;halothane、enflurane、methoxyflurane、isoflurane 的肝腎毒性比較則選 isoflurane。 只因酸類選項含鹵素就選:isoflurane 對應的是三氟乙酸 CF3–COOH,須辨清 CF3 與 CHCl2。 把碳數相同當作性質相同:鹵素取代會改變極性與可燃性,偶極矩不會因碳數相同就相同。 記憶口訣 「甲氧代謝多,地氟代謝少」:methoxyflurane 最高,desflurane 最低。 「異氟氯換氟,就是地氟」:isoflurane 的 Cl 換成 F,即 desflurane。 「鹵烷記肝、甲氧記腎;七氟不做 TFA 抗原」:連結 halothane、methoxyflurane 與 sevoflurane 的主要考點。 「異氟變三氟乙酸,恩氟肝炎記 2E1」。