局所麻酔薬
局所麻酔薬の共通の構造として、脂溶性の高い芳香基(ベンゼン環)と、水素イオンを得て電離すると水溶性となる3級アミンの双方を持っている点が特徴である。分子全体としての脂溶性が高いほど局所麻酔の作用(力価)は強くなる。局麻薬は弱塩基性であり、通常、水溶性にするために塩酸塩として製剤化される。このため水溶液中では、塩基型(B)とイオン型(BH)の平衡状態にある(右図参照)。塩基型のみが脂質で構成される細胞膜を容易に拡散する。細胞内に入ると、局所麻酔薬は平衡状態になり、再度イオン型が形成され、細胞外に容易に戻ることはない。これは、「イオントラップ」と呼ばれている。イオン型の状態で、局所麻酔薬は神経繊維の電位依存性ナトリウムチャネル内部の細胞質端に近い特異的結合部位に結合する。ほとんどの局所麻酔薬は、膜の内表面で作用する。薬物は細胞膜を透過する必要があり、これは塩基型で最もよく達成される。このことは、永久的にイオン化された局所麻酔薬であるRAC 421-II(英語版)が、細胞膜を横切って拡散することはできないが、神経線維の細胞質に注入された場合、NaKATPase遮断と麻酔効果を誘発することができることを例証している。局所麻酔薬は、電離していない塩基型(B)の状態で細胞膜を通過した後に、イオン型(BH)に変わり細胞質側から電位依存性ナトリウムチャネルをブロックして、神経の信号伝達を阻害することにより作用を発揮する。創傷部の炎症によるアシドーシスは、局麻薬の作用を一部低下させる。これは、麻酔薬の大部分がイオン化しているため、細胞膜を通過して細胞質に面したナトリウムチャネルに作用する部位に到達できないことが一因である。
臨床用局麻は、アミド型およびエステル型局所麻酔薬の2つの型に分類される。合成局麻は、構造的にコカインに関連している。コカインとの違いは、乱用の可能性が非常に低く、高血圧(少数の例外を除いて)や血管収縮を引き起こさないことである。力価により下記の通りに分類される。
これらの薬剤は、以下のような様々な局所麻酔に使用されている。
表面麻酔クリーム、ゲル、軟膏、液体、スプレーなどの局所投与で、麻酔薬をジメチルスルホキシドやその他の溶媒/基剤に溶解し、より深く吸収させる。
浸潤麻酔
腕神経叢ブロック
硬膜外麻酔
脊髄くも膜下麻酔
イオントフォレーシス
これらの薬剤名の末尾にある「-caine」は、かつてコカインが局所麻酔薬として使用されていたことから、コカイン(cocaine)にちなんで命名されたものである。