薬理学

薬理学 · A10

局所麻酔薬

A10: Local anesthetics

前提:病態
Core4:薬物の分子標的Core65:薬剤性有害反応:徐脈・房室ブロックCore70:薬剤性有害反応:てんかん性発作Core72:薬剤性有害反応:歯・口腔の有害反応
応用トピック
麻酔科学VI:区域麻酔分娩準備と産科麻酔
薬剤
(レボ)ブピバカインアルチカインコカインプロカインベンゾカインリドカインロピバカイン
疾患
メトヘモグロビン血症

🧠 全体像:機序は全薬に共通で、を遮断してを止める。分類は 化学構造(・) で覚えるのが基本で、この構造の違いがそのまま代謝経路とアレルギーの起きやすさの違いになる。

語名ヒント → は一般名に「i」が2つ(lidocaine、ropivacaine)、は「i」が1つ(procaine、cocaine、benzocaine)。

作用機序と物性——効力・発現・持続を決めるもの

同じ「Naチャネル遮断」でありながら、どれくらい強いか・どれくらい速く効くか・どれくらい持つかは薬剤ごとにまるで違う。決めているのは分子の物性である。

決まるもの 決める物性 理屈
脂溶性 神経鞘と神経細胞膜を通り抜けやすいほど少量で効く。脂溶性の高いは0.5%(5 mg/mL)、低いは4%(40 mg/mL)で製剤化される
発現の速さ(onset) pKa(と製剤濃度) 注射された時点では水溶性の型。組織のpHに対してpKaが低いほど非型(脂溶性)の割合が増え、神経内へ入れる分子が増える
率(と自身の血管作用) Naチャネル内のタンパクへの親和性と相関する。95%に対し55%で、この差が遮断持続の差になる

💡 「膜を通るのは非型、チャネルを塞ぐのは型」という二段構えを押さえる。 は溶液中で安定させるために塩として製剤化されているので、注射直後は第四級(・水溶性)の状態にあり、そのままでは神経に入れない。組織のpHで一部が第三級(非・脂溶性)に変わり、これがと細胞膜を通り抜ける。軸索内に入ると再びし、この第四級型が実際にNaチャネルを塞ぐ1。

⚠️ 原著は「すべてののpKaは生理的pH(7.4)より高い」と述べている。 つまり正常組織に打っても、多数派は水溶性のままである。したがってpKaが高い薬ほど脂溶性型の分子が少なく、発現が遅れる1。

⚠️ 炎症のある(酸性の)組織で効きにくいのは、この平衡が水溶性側へ寄るためだと説明されている。 炎症組織はpHが7.4をはっきり下回るので、第四級型の割合がさらに増える。原著はこれを「炎症・感染のある組織の麻酔が難しいことの一つの説明として提唱されている」という書き方で示しており、例としてはより不利になるとしている1。膿瘍やの局所にが効かないときは、麻酔手技の失敗ではなくこの物理化学を疑う。

⚠️ 「脂溶性が高い=発現が速い」は臨床では成り立たない。 単離したを用いたの実験では脂溶性が高いほど発現が速いが、臨床では①薬自身のが神経に届く前の全身吸収を早める、②脂溶性が高いと組織液中に広がりにくく周囲の脂肪組織やに取り込まれる——という要因が働くため、原著は臨床では脂溶性が高いほど発現はむしろ遅くなると明記している。高濃度で打って分子数を稼げばこれをでき、が4%製剤で速く効くのはそのためである1。

構造が代謝経路を決める

中間鎖がかかは分類の基準であると同時に、そのものである。は肝でされ、は血中ので加水分解される1。の加水分解産物が(para-aminobenzoic acid; )であることが、でアレルギーが多い理由とされる。

💡 は分類の例外である。 中間鎖はなのでに分類されるが、にエステル側鎖をもち、これがで加水分解されると分子が不活性化する。結果としては20〜40分で、に頼るなど他のの90分超よりはるかに短い1。⚠️ ただし4%は同じ容量の2%の2倍の薬用量を含み、最大推奨用量は両者で同じなので、「消失が速いからたくさん打てる」とは読めない1。

💡 薬自身の血管作用も持続を左右する。 を添加するのは吸収を遅らせて持続を延ばすためだが、は自前のの強さが違う。なしで使うとは自分で血管を広げて持続を縮めるのに対し、とはそうならない1。

エステル型

で加水分解される。代謝物によりアレルギーが多めで、は短い。

アミド型

肝臓で代謝される。アレルギーはまれで、は薬により中〜長時間。

  • — 適応:局所/ + (クラスIb)
  • — 。適応:区域・・(長時間)|⚠️ のなかで心毒性が最も強く、がと近い血中濃度で起こりうる
  • — のS(-)体|適応:区域・・(長時間)(より心毒性が小さい)
  • — 適応:・/術後鎮痛(心毒性が低め)
  • — エステル側鎖をもちでも分解される|適応:・歯科麻酔

毒性と安全域

⭐ 高頻度ポイント:は唯一血管収縮を起こす(他は血管拡張するため、アドレナリンを併用して効果を延長する)。は(クラスIb)でもある。は心毒性が最も強い。はに注意する。

⚠️ 最大推奨用量は薬剤ごと・の有無ごとに別に定められている。 米国の注射液(キシロカイン)の添付文書は、についてアドレナリン含有なら1回7 mg/kg(3.5 mg/lb)かつ総量500 mgを超えない、アドレナリン非含有なら1回4.5 mg/kg(2 mg/lb)かつ総量300 mgを超えないと定めている。持続・では最大推奨用量を90分未満の間隔で反復しない。小児・高齢者・衰弱した患者・心疾患または肝疾患のある患者では減量する2。

⚠️ この数値はについての米国添付文書の規定であって、他のに当てはめてはならない。 上限は薬剤ごとに別に定められており、濃度が違えば同じ容量でも薬用量が変わる(4%は2%の2倍の薬用量を同じ容量に含む)1。「何 mL 打ったか」ではなく「何 mg 打ったか」で数える。

⚠️ (local anaesthetic systemic toxicity; ):が心血管症状に先行するとは限らない。 中枢神経系(central nervous system; CNS)毒性(興奮・けいれん)が最も多く(68〜77%)、約1/3はCNS症状から心血管症状へ進行するが、約1/5は心血管症状が単独で、あるいは先行する非典型例である3。

⚠️ ・に比べはCC/CNS比が低い。CC/CNS比とは(cardiovascular collapse; CC)を起こす血中濃度とCNS毒性を起こす血中濃度の比で、この比が低いほど「けいれんで気づく前に心停止する」側に寄る。ではCNS症状とがより近い血中濃度で同時に起こりうる3。

治療の中心は20%(体重70 kg未満で1.5 mL/kgをし、0.25 mL/kg/分で持続、上限12 mL/kg)である。⚠️ ただし有効性を示すで質の高い臨床データは乏しく、主な根拠はと症例報告である3。は気道確保・換気・循環の支持との中止の上に載るものであって、それらの代わりにはならない。

💡 「アドレナリン添加のを・鼻・陰茎に使ってはいけない」という古典的禁忌は、その後の系統的な検討で支持されていない。 この教えは1900年代初頭の・時代の壊死症例に由来するが、指の手術3,110例を対象とした前向き(アドレナリン濃度10万分の1以下)では虚血例ゼロで、2001年以降にアドレナリンが直接指壊死を起こしたと確認された症例はない4。

⚠️ ただし旧来の注意を全面的に撤回するものではない。 2001年以降も指・眼瞼・陰嚢で計13例の壊死が報告されており、糖尿病・・・喫煙などの高リスク患者では慎重を要する。血管虚血が疑われればで救済する4。

🔁 1枚図でまとめ

flowchart TD
  R["A10: <span class='jp-term jp-term-diagram' title='local anesthetics'>局所麻酔薬</span><br>共通:<span class='jp-term jp-term-diagram' title='voltage-gated sodium channel blockade'>電位依存性Naチャネル遮断</span>"]
  R --> Phys["物性が臨床像を決める<br>脂溶性→<span class='jp-term jp-term-diagram' title='potency'>効力</span><br>pKa→発現の速さ<br><span class='jp-term jp-term-diagram' title='protein binding'>タンパク結合</span>率→持続"]
  R --> E["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='ester-type (e.g. ester-type local anesthetics)'>エステル型</span>(iが1つ)<br><span class='jp-term jp-term-diagram' title='plasma esterase'>血漿エステラーゼ</span>で加水分解<br><span class='jp-term jp-term-diagram' title='para-aminobenzoic acid, PABA'>PABA</span>代謝物→アレルギー多"]
  R --> A["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='amide'>アミド型</span>(iが2つ)<br><span class='jp-term jp-term-diagram' title='hepatic metabolism (liver metabolism)'>肝代謝</span>・アレルギーはまれ"]
  E --> E1["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='procaine'>プロカイン</span>(浸潤)<br><span class='jp-term jp-term-diagram' title='cocaine'>コカイン</span>(表面・唯一血管収縮)<br><span class='jp-term jp-term-diagram' title='benzocaine'>ベンゾカイン</span>(表面・<span class='jp-term jp-term-diagram' title='Methemoglobinemia'>メトヘモグロビン血症</span>)"]
  A --> A1["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='lidocaine'>リドカイン</span>(<span class='jp-term jp-term-diagram' title='antiarrhythmics'>抗不整脈薬</span>クラスIb)<br><span class='jp-term jp-term-diagram' title='bupivacaine'>ブピバカイン</span>/<span class='jp-term jp-term-diagram' title='levobupivacaine'>レボブピバカイン</span>(長時間・心毒性)<br><span class='jp-term jp-term-diagram' title='ropivacaine'>ロピバカイン</span>(区域・心毒性低)<br><span class='jp-term jp-term-diagram' title='articaine'>アルチカイン</span>(歯科・エステル側鎖で半減期20〜40分)"]
  Phys --> Inf["炎症=酸性組織では<br><span class='jp-term jp-term-diagram' title='charged'>荷電</span>型が増えて効きにくい"]
  A1 --> Tox["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='local anesthetic systemic toxicity (LAST)'>局所麻酔薬全身毒性</span>(<span class='jp-term jp-term-diagram' title='Lower Anogenital Squamous Terminology'>LAST</span>)<br>CNS症状が先行するとは限らない<br>20%<span class='jp-term jp-term-diagram' title='lipid emulsion'>脂肪乳剤</span>+気道・換気・循環の支持"]
  E1 --> Tox

📋 まとめ表

薬剤 型 代謝 適応・特徴
エステル (短時間)
エステル 血漿/肝 。で唯一血管収縮を起こす
エステル のみ。に注意
アミド 肝 局所/・クラスIb。上限はアドレナリン非含有4.5 mg/kg(300 mg)、含有7 mg/kg(500 mg)
アミド 肝 区域・・(長時間)。心毒性が最も強い
アミド 肝 のS(-)体。長時間でより心毒性が小さい
アミド 肝 区域・(心毒性が低め)
アミド(エステル側鎖あり) 肝/血漿 浸潤・歯科麻酔。半減期20〜40分と短い

出典

  1. 1.Local Anesthetics: Review of Pharmacological Considerations(Anesthesia Progress(American Dental Society of Anesthesiology)・2012)PMC3403589のHTML全文を取得して確認した(Crossrefで Becker DE, Reed KL, Anesth Prog 59巻2号90-102頁 2012年と照合)。効力については逐語で「Local anesthetics vary in their potency ... This is largely the result of differences in lipid solubility, which enhances diffusion through nerve sheaths and neural membranes」、例としてブピバカインはアルチカインより脂溶性が高く強力なので0.5%(5 mg/mL)で、アルチカインは4%(40 mg/mL)で製剤化されると述べる。発現については逐語で「the pKa for all local anesthetics is greater than 7.4 (physiologic pH)」「The clinical caveat is that the higher the pKa for a local anesthetic, the fewer molecules are available in their lipid-soluble form. This will delay onset」。炎症組織については逐語で「the acidic environment associated with inflamed tissues lowers their pH well below 7.4 and favors the quaternary, water-soluble configuration even further. This has been suggested as one explanation for difficulty when attempting to anesthetize inflamed or infected tissues」とし、例として「bupivacaine (pKa 8.1) would be less desirable than mepivacaine (pKa 7.6)」。⚠️ 脂溶性と発現の関係は逐語で「unlike in vitro studies of isolated fibers, greater lipid solubility generally slows the onset of anesthesia in the clinical setting」=臨床ではむしろ遅くなる、と試験管内と逆であることを明記している。遮断の主体については逐語で「once the tertiary molecules enter the neuron, they reionize to the quaternary form, which is credited with the actual blockade of the sodium channel」。持続については逐語で「The greater the tendency for protein binding, the longer the anesthetic will sustain neural blockade. For example, bupivacaine exhibits 95% protein binding compared to 55% for mepivacaine」。代謝は逐語で「Amides are biotransformed in the liver but esters are hydrolyzed in the bloodstream by plasma esterases」。アルチカインは逐語で「articaine has an elimination half-life of only 20–40 minutes compared to >90 minutes for lidocaine and other amides that require hepatic clearance」だが逐語で「a 4% concentration articaine contains twice the dose of 2% lidocaine per volume administered, and their maximum recommended doses are identical」とも述べる。血管作用は逐語で「when used without vasopressors, lidocaine shortens its own duration by dilating local vasculature, whereas mepivacaine and bupivacaine do not」閲覧 2026-09-22
  2. 2.XYLOCAINE (lidocaine HCl) Injection and XYLOCAINE (lidocaine HCl and epinephrine) Injection: Prescribing Information(Fresenius Kabi USA, LLC(米国添付文書 / DailyMed)・2019)本文をopenFDAとDailyMedで確認した。最大推奨用量は逐語で「For normal healthy adults, the individual maximum recommended dose of lidocaine HCl with epinephrine should not exceed 7 mg/kg (3.5 mg/lb) of body weight, and in general it is recommended that the maximum total dose not exceed 500 mg. When used without epinephrine the maximum individual dose should not exceed 4.5 mg/kg (2 mg/lb) of body weight, and in general it is recommended that the maximum total dose does not exceed 300 mg.」であり、続けて逐語で「For continuous epidural or caudal anesthesia, the maximum recommended dosage should not be administered at intervals of less than 90 minutes」。用法の節は逐語で「Dosages should be reduced for children and for the elderly and debilitated patients and patients with cardiac and/or liver disease」とする。⚠️ yearは文書末尾に印字された改訂表示(逐語「Revised: March 2019」)から採った。DailyMedの掲載更新(effective time 20250422、version 7)とはずれる。⚠️ この上限はリドカインについての数値であり、他の局所麻酔薬には別の上限が定められている閲覧 2026-09-22
  3. 3.Local anesthetic systemic toxicity: current perspectives(Local and Regional Anesthesia・2018)LASTはCNS毒性(興奮・けいれん)が最多(68-77%)で、約1/3はCNS症状から心血管症状へ進行するが、約1/5は心血管症状が単独あるいは先行する非典型例である。ロピバカイン・レボブピバカインはラセミ体ブピバカインよりCC/CNS比(心血管虚脱を起こす濃度とCNS毒性を起こす濃度の比)が高く、ブピバカインは相対的に近い血中濃度でCNS症状と心血管虚脱が同時に起こりうる。治療の中心は20%脂肪乳剤(体重70kg未満で1.5 mL/kgボーラス→0.25 mL/kg/分で持続、上限12 mL/kg)だが、有効性を示す大規模で質の高い臨床データは乏しく、主な根拠は動物実験と症例報告である閲覧 2026-08-27
  4. 4.Reevaluating the epinephrine myth: A comprehensive review(Indian Journal of Pharmacology・2024)「アドレナリン含有局所麻酔薬を指趾・鼻・耳・陰茎に使ってはいけない」という禁忌は1900年代初頭のプロカイン・コカイン時代の壊死症例に由来するが、指手術3,110例を対象とした前向き多施設研究(アドレナリン濃度10万分の1以下)では虚血例ゼロ、120年間で報告された指壊死は世界で48例のみ(うちアドレナリン関連21例、多くはリドカイン以外の薬剤)であり、2001年以降アドレナリンが直接指壊死を起こしたと確認された症例はない。ただし2001年以降も指・眼瞼・陰嚢で計13例の壊死が報告されており、糖尿病・末梢血管疾患・レイノー現象・喫煙などの高リスク患者では慎重を要し、血管虚血が疑われればフェントラミンで救済する閲覧 2026-08-27