
チオペンタールナトリウムは、チオペンタールナトリウムまたはチオペントンとも呼ばれ、ペントタールという商品名で販売されている、速効性で短時間作用型のバルビツール酸系全身麻酔薬です。これは、ペントバルビタールのチオバルビツール酸アナログであり、チオバルビタールのアナログでもあります。チオペンタールナトリウムは、世界保健機関の必須医薬品リストに掲載されている治療代替薬です。[ 5 ]これは、米国でほとんどの致死注射で投与される3つの薬剤のうちの最初の薬剤でしたが、2011年にホスピラの米国部門が反対し、この目的での薬剤の製造を中止し、さらに欧州連合がこの目的での薬剤の輸出を禁止しました。[ 6 ]チオペンタールの乱用には依存のリスクがありますが、娯楽目的での使用はまれです。[ 7 ]
チオペンタールナトリウムは、特に「ペントタールナトリウム」という名前で、大衆文化では「真実の血清」としてよく知られていますが、この役割におけるその有効性は疑問視されています。[ 8 ] [ 9 ]
チオペンタールナトリウムは超短時間作用型のバルビツール酸系薬剤で、全身麻酔の導入期によく用いられてきました。現在ではプロポフォールの使用が主流となっていますが、産科などにおける迅速導入および挿管の導入剤として、依然として一定の人気を保っている可能性があります。[ 10 ]静脈内注射後、薬剤は急速に脳に到達し、 30~45秒以内に意識を失わせます。1分後には、脳内の総投与量の約60%の濃度がピークに達します。その後、薬剤は体の他の部分に分布し、約5~10分後には脳内の濃度が十分に低くなり、意識が回復します。
帝王切開 のために妊婦に投与されるチオペンタールナトリウムの通常用量(通常4~ 6mg/kg)は、妊婦を急速に意識不明にさせるが、子宮内の胎児は意識を保ったままである。しかし、より高用量または繰り返し投与すると、胎児の意識が抑制される可能性がある。[ 11 ]
チオペンタールナトリウムは、点滴投与ではゼロ次消失薬物動態を示し、意識が回復するまでに長い時間を要するため、外科手術における麻酔維持には使用されません。代わりに、通常は吸入麻酔薬(ガス)で麻酔が維持されます。吸入麻酔薬は比較的速やかに消失するため、吸入麻酔薬の投与を中止すると速やかに意識が回復します。チオペンタールナトリウムは、分布容積が大きいため、体全体に急速に再分布するため、麻酔中に意識を失わせるには大量に投与する必要があります。半減期が5.5~26時間とかなり長いため、意識が回復するまでに長い時間がかかります。[ 4 ]
獣医学では、チオペンタールナトリウムは動物の麻酔導入に使用されます。脂肪に再分布するため、サイトハウンドなどの痩せた犬種は、体脂肪が少なく体重が軽いため、チオペンタールナトリウムからの回復が長くなります。逆に、肥満の動物は回復が早いですが、薬物が体内から完全に除去(代謝)されるまでにははるかに時間がかかります。チオペンタールナトリウムは組織にかなり刺激を与え、水疱形成性があるため、常に静脈内投与されます。静脈周囲の組織に誤って注射すると、重度の組織壊死や剥離が発生する可能性があります。 [ 12 ]
チオペンタールナトリウムは、麻酔導入に加えて、歴史的に医療昏睡の導入にも使用されていました。[ 13 ]現在では、チオペンタールよりも効果が早く切れるため、プロポフォールなどの薬剤に取って代わられています。外傷または手術後に頭蓋内圧の上昇を引き起こす脳浮腫のある患者は、この薬剤から恩恵を受ける可能性があります。チオペンタールナトリウムおよびバルビツール酸系薬剤は、神経活動を低下させることで脳酸素消費代謝率( CMRO2 )を低下させ、二酸化炭素に対する脳血管反応を低下させ、結果として頭蓋内圧を低下させます。外傷性脳損傷(TBI )による難治性頭蓋内圧亢進(RICH)の患者は、神経集中治療にバルビツール酸昏睡を追加すると、長期予後が改善する可能性があります。 [ 14 ]チオペンタールは、頭蓋内圧の低下においてペントバルビタールよりも優れていることが報告されています。 [ 15 ]この現象は、脳のすべての部分への脳灌流が減少するため(二酸化炭素に対する脳血管反応の低下による)、代謝要求が高い脳の虚血領域への最適な灌流が可能になるため、逆スティール効果またはロビンフッド効果とも呼ばれます。これは、脳の虚血領域に血液を供給する血管は、代謝要求のためにすでに最大限に拡張しているためです。[ 16 ]
チオペンタールナトリウムは、安楽死の目的で静脈内投与される。ベルギーとオランダでは、積極的安楽死が法律で認められており、標準プロトコルでは、昏睡を誘発する理想的な薬剤としてチオペンタールナトリウムが推奨され、続いて筋肉を麻痺させ呼吸を停止させるためにパンクロニウム臭化物が投与される。[ 17 ]
静脈内投与は、安楽死を達成する最も確実で迅速な方法です。死は速やかに訪れます。まず、 少量の生理食塩水(10 mL)に溶解したチオペンタールナトリウム(ネスドナル)20 mg/kgを静脈内投与して昏睡状態を誘発します。次に、パンクロニウム臭化物(パブロム)20 mgまたはベクロニウム臭化物(ノルキュロン)20 mgなどの 非脱分極性神経筋遮断薬を3倍量投与します。最適な生物学的利用能を確保するため、麻痺薬は静脈内投与する必要がありますが、パンクロニウム臭化物は40 mgの増量投与レベルで筋肉内投与することも可能です。[ 17 ]
チオペンタールは、パンクロニウム臭化物や塩化カリウムとともに、米国の34州で致死注射による囚人の処刑に使用されている。意識の急速な喪失を確実にするために、大量の投与が行われる。通常、注射開始から10分以内に死亡するが、それ以上かかる場合もあることが知られている。[ 18 ]
2009年12月、オハイオ州は、以前の死刑執行で適切な静脈が見つからなかったために標準的な3種類の薬剤カクテルが失敗に終わったことを受け、米国で初めてチオペンタールナトリウムの単回投与による死刑執行を行った州となった。ケネス・ビロスは単剤投与法で処刑された。[ 19 ]
ワシントン州は、米国で2番目に単回投与のチオペンタールナトリウム注射による死刑執行を行った州となった。2010年9月、カル・コバーン・ブラウンの死刑執行は、同州で初めて単回投与の単剤注射が用いられた事例となった。5グラムの薬剤を静脈内投与してから約1分半後に死亡が確認された。[ 20 ]
米国でジェフリー・ランドリガンの処刑に使用された後、英国は2010年12月にチオペンタールナトリウムの輸出を禁止した[ 21 ]。これは、米国への欧州からの供給が他の目的で使用されていないことが確認されたためである[ 22 ] 。この制限は「欧州連合拷問規則(致死注射による処刑に使用される薬物の認可を含む)」に基づいていた[ 23 ] 。2011年12月21日から、EUは死刑のための特定の医薬品の輸出を阻止するために貿易制限を拡大し、「EUはいかなる状況においても死刑を容認せず、その普遍的廃止に向けて取り組んでいる」と表明した[ 24 ] 。
チオペンタールは、被験者の意志を弱め、圧力に従順になるようにする自白剤として、今でも一部の地域で使用されている。 [ 25 ]バルビツール酸系薬剤は、高次皮質脳機能と抑制の両方を低下させる。嘘をつくことは真実を話すよりも複雑なプロセスであるため、高次皮質機能の抑制が真実の解明につながる可能性があると考えられている。この薬は被験者を饒舌にし、尋問者に協力的にさせる傾向があるが、チオペンタール下で行われた自白の信頼性は疑わしい。[ 26 ]
精神科医は、恐怖症の患者の脱感作[ 27 ]や「苦痛な抑圧された記憶の想起を促進する」ためにチオペンタールを使用してきました[ 28 ]。チオペンタールを使用した精神科医の1人はヤン・バスティアンスで、彼はこの手順を使用してホロコーストの生存者のトラウマを軽減しました[ 29 ]。1960年代に精神分析療法の場で、精神溶解療法とやや似た方法でチオペンタールを初めて使用したもう1人の著名な精神科医は、ハンガリー系オーストラリア人の精神科医イムレ・ザードルでした[ 30 ] 。彼は、神経性食欲不振症の場合の転移抵抗を軽減し、他のケースの無意識のブロックを解消するために、精神療法患者にチオペンタールを投与しました。
チオペンタールナトリウムはバルビツール酸系薬剤の一種であり、比較的非選択的な化合物で、リガンド依存性イオンチャネルのスーパーファミリー全体に結合します。GABA A受容体チャネルはその代表的なものの1つです。このイオンチャネルのスーパーファミリーには、神経ニコチン性アセチルコリン受容体(nAChR)、5-HT3受容体、グリシン受容体などが含まれます。驚くべきことに、GABA A受容体電流はバルビツール酸系薬剤(およびその他の全身麻酔薬)によって増加しますが、主に陽イオンを透過するリガンド依存性イオンチャネルはこれらの化合物によって遮断されます。例えば、神経nAChRは、チオペンタールナトリウムとペントバルビタールの両方の臨床的に関連のある麻酔濃度によって遮断されます。[ 31 ]このような知見は、(非GABA作動性)リガンド依存性イオンチャネル、例えば神経性nAChRが、バルビツール酸系薬剤の(副作用)作用の一部を媒介していることを示唆している。[ 32 ] GABA A受容体は神経活動を低下させる抑制性チャネルであり、バルビツール酸系薬剤はGABA A受容体の抑制作用を増強する。[ 33 ]
カリフォルニア州で死刑執行が延期される事態となった不足を受けて、同薬の唯一の米国製造業者であるホスピラ社の広報担当者は、致死注射におけるチオペンタールの使用に反対した。「ホスピラ社はこの製品を、人々の生活を改善または救うために製造しており、製品ラベルに記載されている用途にのみ販売しています。この薬は死刑執行には適応されておらず、ホスピラ社はこの手順での使用を支持していません。」[ 34 ] 2011年1月21日、同社はイタリアの工場でチオペンタールナトリウムの生産を停止すると発表した。輸出された投与量が死刑執行に使用されないことをイタリア当局に保証できなかったためである。同社の広報担当者によると、イタリアは同社がこの薬を生産できる唯一の実行可能な場所であり、米国は供給業者を失った。[ 35 ]
2015年10月、米国食品医薬品局(FDA)は、アリゾナ州とテキサス州宛てのチオペンタールの海外出荷を押収した。FDAは声明で、「裁判所は、ヒトへの注射用チオペンタールナトリウムは未承認薬であり、国内に輸入することはできないと結論付けた」と述べた。[ 36 ]
チオペンタールは親油性分子であるため、血液脳関門を迅速かつ容易に通過します。すべての脂溶性麻酔薬と同様に、チオペンタールナトリウムの作用持続時間が短いのは、その非常に高い脂質-水分配係数(約10)により、中心循環から筋肉や脂肪組織に再分布し、脂肪組織に隔離されるためです。再分布後、血液中の遊離分画は肝臓でゼロ次反応速度論に従って代謝されます。チオペンタールナトリウムは主にペントバルビタール[ 37 ]、5-エチル-5-(1'-メチル-3'-ヒドロキシブチル)-2-チオバルビツール酸、および5-エチル-5-(1'-メチル-3'-カルボキシプロピル)-2-チオバルビツール酸に代謝されます[ 38 ] 。
チオペンタールを用いた麻酔導入の通常の投与量範囲は 3 ~ 6 mg/kg ですが、これを変更する要因は数多くあります。ベンゾジアゼピンやクロニジンなどの鎮静剤による前投薬は、薬物相乗効果により必要量を減らします。また、特定の疾患状態やその他の患者要因も同様です。患者要因には、年齢、性別、除脂肪体重などがあります。[ 39 ]チオペンタール、ひいては他の静脈麻酔薬の投与量要件を変更する可能性のある特定の疾患状態には、低容量血症、熱傷、高窒素血症、肝不全、低タンパク血症などがあります。 [ 40 ]
チオペンタールは、肝疾患、アジソン病、粘液水腫、重度の心疾患、重度の低血圧、重度の呼吸障害、またはポルフィリン症の家族歴がある場合は、慎重に使用する必要があります。[ 41 ] [ 42 ]
ペントキシフィリンとチオペンタールの併用投与はラットに急性肺水腫による死亡を引き起こす。この肺水腫は心不全や肺高血圧症によるものではなく、肺血管透過性の増加によるものであった。[ 43 ]
チオペンタールナトリウムは、1930年代初頭にアボット研究所に勤務していたアーネスト・H・ヴォルウィラーとドナリー・L・タバーンによって発見されました。ヒトへの最初の使用は、1934年3月8日にラルフ・M・ウォーターズ博士[ 44 ]によって行われ、その特性は短時間の麻酔作用と驚くほど少ない鎮痛作用でした[ 45 ] 。3か月後[ 46 ] 、ジョン・S・ランディ博士はアボットの要請によりメイヨー・クリニックでチオペンタールの臨床試験を開始しました[ 47 ] 。アボットは2004年に病院製品部門をホスピラとして分離するまで、この薬の製造を続けました。
チオペンタールは、真珠湾攻撃の犠牲者における麻酔による死亡例が多数発生したことで有名である。この死亡例は、薬剤導入後比較的間もなく発生し、ショック状態にある外傷患者に過剰投与されたことが原因とされていた。しかし、情報公開法[ 48 ]によって入手可能な証拠は、この話が誇張されていることを示唆している。トリプラー陸軍病院に入院した344人の負傷者のうち、生存できなかったのはわずか13人であり、チオペンタールの過剰投与がそのうちの数人しか原因ではなかった可能性が高い。