166 I Podstawy farmakologiczne i fizjologiczne
(jak w kwasie para-aminobenzoesowym) może być alergenem. W porównaniu z estrami amido-amidy działają silniej, również ich okres półtrwa-nia jest dłuższy.
2.3 Zależność między budową chemiczną a aktywnością
Anestetyki lokalne mają właściwości hydro- i lipo-filne. Rozpuszczalność w lipidach decyduje o przenikaniu przez błony fosfołipidowe tkanki nerwowej, rozpuszczalność w wodzie - o stopniu jonizacji, który konieczny jest do działania blokującego kanał sodowy. Oba elementy anestetyku są więc istotne dla działania znieczulającego:
- Niezjonizowana, lipofilna zasada jest formą aktywną poza nerwem. Ona decyduje o przenikaniu, nie powoduje jednak blokady impulsów.
- Rozpuszczalny w wodzie kation jest częścią aktywną na wewnętrznej powierzchni aksonu: blokuje on kanał sodowy, ale nie ma wpływu na zewnętrzną powierzchnię błony komórki nerwowej.
T Dobra rozpuszczalność w lipidach opóźnia wystąpienie działania anestetyku lokalnego, wzmaga silę działania znieczulającego i przedłuża działanie. Słaba rozpuszczalność w lipidach powoduje szybkie wystąpienie działania, słabsze działanie znieczulające i krótsze działanie.
3.2 Rozpuszczalność w wodzie
Jak już wspomniano, anestetyki lokalne są źle rozpuszczalnymi w wodzie, zasadowymi aminami, dobrze natomiast rozpuszczalnymi w lipidach. Przez połączenie słabej zasady z silnym kwasem HC1 powstają chlorowodorki, dobrze rozpuszczalne w wodzie i trwałe w roztworze wodnym. Te chlorowodorki są zwykle zawarte w preparatach handlowych. Roztwór ma kwaśne pH 3-5. Po wstrzyknięciu do zasadowych tkanek roztwór jest buforowany przez wodorowęglan i powstaje wolna, niezjonizowana zasada. Tylko ona potrafi wniknąć do nerwu.
3.3 Wartość pKa
Siła działania, szybkość wystąpienia działania i czas działania środków znieczulających miejscowo zależą w dużym stopniu od ich cech fizykochemicznych, przede wszystkim od rozpuszczalności w lipidach, stopnia jonizacji i wiązania z białkami.
W płynie pozakomórkowym istnieje równowaga dysocjacji między zjonizowanym uczwartorzędo-wionym kationem amoniowym anestetyku a nie-zjonizowaną trzeciorzędową zasadą aminową:
,c2h5 ,c2h9
R-CH2-NH+ ^ ^ R - CH;~ N + H*
'c2h5 nc2h5
amina
czwartorzędowa
amina
trzeciorzędowa
zasada
kation
3.1 Rozpuszczalność w lipidach
Rozpuszczalność anestetyku lokalnego w lipidach decyduje o powinowactwie substancji do tkanek bogatych w lipidy i tym samym o jej zdolności do przenikania błony lipidowej aksonu - neurolem-my (zob. pkt 4.1 i 4.2). Rozpuszczalność w lipidach jest charakteryzowana, jak wiadomo, przez współczynnik rozdziału, czyli stosunek rozmieszczenia substancji między fazę lipidową a nieli-pidową. Rozpuszczalność środka znieczulającego miejscowo w lipidach jest odwrotnie proporcjonalna do jego rozpuszczalności w wodzie, klasyfikacja natomiast jako aminoester lub aminoamid nie odgrywa roli.
O stosunku obu części decyduje wartość pK0 anestetyku. Wartość pKa jest ujemnym logarytmem dziesiętnym stałej dysocjacji danej substancji, tzn. jest to pH, przy którym połowa substancji jest w formie wolnej niezjonizowanej zasady, a połowa jako kation. Wartości pH i pKa są powiązane równaniem Hendersona-Hasselbalcha:
pKa = pH - log
Jeżeli wartość pH roztworu i pKa anestetyku są równe, to istnieją równe ilości kationu i zasady. Wartość pKa większości anestetyków lokalnych wynosi 7,5-9. Roztwór środka znieczulającego