Abstract
This study was designed to document possible changes in bupivacaine kinetics in rats after exposure to cigarette smoke. Rats (n = 15) were exposed to cigarette smoke (Borgwaldt type Hamburg II) for ten minutes per day during four days (C) or eight days (B); controls (A) were used simultaneously without exposure to cigarette smoke. After bupivacaine 20 mg · kg−1 ip at day 4 (C) or day 8 (B), blood was sampled (0.5 ml of blood collected by puncture at the retro-orbital sinus 0.25, 0.5, 1, 2, 4, 6 and 8 hours after administration) and bupivacaine and its main metabolite i.e., desbutylbupivacaine (PPX) were determined by gas liquid chromatography. The sensitivity of the method was 15 ng · ml−1 and the reproductibility was <6%. Serum bupivacaine concentrations were plotted against time and the pharmacokinetic variables were determined assuming a two compartment open model: Cmax, Tmax were derived directly from individual data. The β phase elimination halflives (T1/2β), the area under the serum concentration curve (AUC0 ∞), the total plasma clearance (Cl) and the total volume of distribution (Vd) were calculated. These variables were assessed according to non-linear fitting method. Cigarette smoking exposure did not change the pharmacokinetic variables of bupivacaine. However, the pharmacokinetic parameters of PPX, Cmax (0.175 ± 0.007 μg · ml−1, 0.119 ± 0.014 μg · ml−1 and 0.312 ± 0.023 μg · ml−1, for groups A, B and C, respectively), AUC (0.170 ± 0.006 μg · ml−1 · hr−1, 0.104 ± 0.013 μg · ml−1 · hr−1 and 0.433 ± 0.017 μgv· ml−1 · hr−1 for groups A, B and C, respectively) and the ratio AUC PPX/ AUC bupivacaine (0.306 ± 0.042, 0.153 ± 0.021 and 0.660 ± 0.054 for groups A, B and C, respectively) were higher (P < 0.0001) for group C. These results indicate an enzymatic induction after only short exposure to cigarette smoking and justify further studies to document possible variations of the metabolism of bupivacaine induced by exposure to cigarette smoke in humans.
Résumé
Le but de ce travail était de rechercher l’influence éventuelle du tabac sur la cinétique de la bupivacaïne chez le rat. Les animaux (n = 15) ont été exposés à la fumée de cigarette durant dix minutes par jour, soit pendant quatre jours (C), soit pendant huit jours (B), à l’aide d’une machine à fumer (Borgwaldt type Hamburg II); les témoins (A, non exposés à la fumée de cigarette) ont été utilisés simultanément et ont reçu une dose unique de 20 mg · kg−1 ip de bupivacaïne, ainsi que les animaux des groupes C au quatrième jour d’intoxication et ceux du groupe B au huitième jour. Les prélèvements de sang ont été faits au sinus rétro-orbitairé à 0,25, 0,5, 1, 2, 4, 6 et 8 heures après l’administration et la bupivacaïne, ainsi que son principal métabolite, la desbutylbupivacaïne (PPX), ont été déterminés par chromatographie en phase gazeuse. La sensibilité de la méthode était de 15 ng · ml−1 et la reproductibilité était de <6%. Les paramètres pharmacocinétiques ont été déterminés selon un modèle ouvert a deux compartiments: Cmax et Tmax ont été déterminés par inspection. La β demivie d’élimination (T1/2β), l’aire sous la courbe des concentrations (AUC0 ∞, la clairance plasmatique totale (Cl) et le volume de distribution (Vd) ont été calculés selon une méthode d’ajustement non linéaire. L’exposition des animaux à la fumée de cigarette n’a pas modifié les paramètres pharmacocinétiques de la bupivacaïne. A l’inverse, en ce qui concerne le PPX, le Cmax (0,175 ± 0,007 μg · ml−1, 0,119 ± 0,014 μg · ml−1 et 0,312 ± 0,023 μg · ml−1, respectivement pour les groupes A, B et C), l’AUC (0,170 ± 0,006 μg · ml−1 · hr−1, 0,104 ± 0,013 μg · ml−1 · hr−1 et 0,433 ± 0,017 μg · ml−1 · hr−1 respectivement pour les groupes A, B et C) et le rapport AUC PPX/ AUC bupivacaine (0,306 ± 0,042, 0,153 ± 0,021 et 0,660 ± 0,054 respectivement pour les groupes A, B et C) ont été plus élèvé (P < 0,0001) après exposition au tabac durant quatre jours (C) mais pas durant huit jours (B). Ces résultats seraient donc en faveur d’une induction enzymatique après exposition durant quatre jours et justifient d’autres études pour préciser les modifications du métabolisme de la bupivacaïne après exposition a la fumée de tabac chez l’homme.
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This study was supported in part by a grant from “La Fondation pour la Recherche Médicale.”
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Bruguerolle, B., Attolini, L., Roucoules, X. et al. Cigarette smoke increases bupivacaine metabolism in rats. Can J Anaesth 41, 733–737 (1994). https://doi.org/10.1007/BF03015630
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DOI: https://doi.org/10.1007/BF03015630