Uwe H. Warnken

Unterschiedliche Reaktion von Sevofluran mit einzelnen Komponenten von Atemkalk

ZusammenfassungIn einem einfachen geschlossenen System als Modell (Rückflußkühler) wurden die verschiedenen Komponenten von kommerziellem Atemkalk (Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid, Kalziumhydroxid, Bariumhydroxid) auf ihr Reaktionsverhalten mit Sevofluran an dessen Siedepunkt (59° C) untersucht. Die Analysen erfolgten mittels GC/MS. Identifiziert wurden neben Sevofluran Compound A, B, C, D. Freies Methanol wurde ebenso wie Formaldehyd oder Ameisensäure nicht gefunden. Daher wird angenommen, daß eine Methanolübertragung aus einem intermediären Formaldehydsemiacetal mit Hexafluorisopropanol erfolgt. Während Kalziumhydroxid und Bariumhydroxid kaum eine Reaktion mit Sevofluran zeigen, können mit Natriumhydroxid und Kaliumhydroxid die entsprechenden Reaktionsprodukte in größerem Umfang festgestellt werden. Es wird daher gefolgert, daß die Alkalihydroxide des Atemkalks für dessen Reaktion mit halogenierten Inhalationsanästhetika verantwortlich sind. Daraus ist zu folgern, daß mittels eines neu zu konzipierenden Atemkalks die Zerfallsreaktionen von halogenierten Inhalationsanästhetika an trockenem Atemkalk verhindert werden könnten.AbstractThe various components of commercial soda lime (sodium hydroxide, potassium hydroxide, calcium hydroxide, barium hydroxide) were studied in terms of their reactivity with sevoflurane at its boiling point (59° C). A simple closed system, a reflux cooler, served as a model. Analyses were performed by GC/MS. Besides sevoflurane, we identified four compounds: A, B, C, and D. Free methanol, formaldehyde and formic acid could not be found. Presumably methanol is transferred from an intermediate formalin-semiacetal of the hexafluorisopropanol. Calcium hydroxide and barium hydroxide showed little reaction with sevoflurane, whereas larger amounts of reaction products were observed with sodium hydroxide and potassium hydroxide. The alkali hydroxides of sodalime are presumably responsible for its reaction with halogenated inhalation anaesthetics. We therefore conclude that decomposing reactions of halogenated inhalation anesthetics with dry soda lime could be prevented by using a newly developed soda lime.

Sevoflurane degradation by carbon dioxide absorbents may produce more than one nephrotoxic compound in rats.

PurposeDegradation of sevoflurane by carbon dioxide absorbents produces compound A, a vinyl ether. In rats, compound A can produce renal corticomedullary necrosis. We tested whether other compounds produced by sevoflurane degradation also could produce corticomedullary necrosis.MethodsTwo groups of rats were exposed for four hours to sevoflurane 2.5% delivered through a container filled with fresh Sodasorb® and heated to 30∘C or to 50∘C, respectively. Compound A was added to produce an average concentration of 120 ppm in both groups. A third (control) group received 2.5% sevoflurane that did not pass through absorbent, and no compound A was added.ResultsAs determined by gas chromatography, the higher temperature produced more volatile breakdown products, including compound A. Median necrosis of the corticomedullary junction in the 50∘C group [10% (quartiles 1.096-7.8%); n = 20] exceeded that in the 30∘C group [5% (6.5%-15%); n = 18;P < 0.02], and both exceeded the median necrosis in the control group [0% (0.096-0.2%);n = 10;P < 0.02], The respective mean ± SD values for these three studies were: 12.8 ± 16.7%, 5.3 ± 4.4%, and 0.3 ± 0.5%.ConclusionDegradation products of sevoflurane other than compound A can cause or augment the renal injury in rats produced by compound A.RésuméObjectifLa dégradation du sévoflurane par les absorbants de gaz carbonique produit un éther vinylique, le composé A. Chez les rats, ce composé provoque une nécrose corticomédullaire rénale. Nous avons vérifié si d’autres composés issus de la dégradation du sévoflurane peuvent aussi provoquer cette nécrose.MéthodeDeux groupes de rats ont été exposés pendant quatre heures à du sévoflurane à 2,5 % administré après avoir traversé un récipient rempli de Sodasorb® frais et chauffé respectivement à 30° C ou à 50°C. Du composé A a été ajouté pour produire une concentration moyenne de 120 ppm dans les deux groupes. Un troisième groupe (témoin) a reçu du sévoflurane à 2,5 %, qui ne traversait pas l’absorbant, et sans ajout de composé A.RésultatsLes résultats de la Chromatographie en phase gazeuse ont montré que sous la température la plus élevée, il y a eu plus de produits de dégradation volatils, y compris le composé A. Dans le groupe 50°C, la nécrose moyenne de la jonction corticomédullaire dépassait [10 % (quartiles 1,0 %-7,8 %); n = 20] celle du groupe 30°C [5 %(6,5%- 15%);n = 18; P < 0,02] et les deux étaient plus élevée que celle du groupe témoin [0 % (0,0%-0,2 %); n = 10; P < 0,02]. Les valeurs respectives de la moyenne ± l’écart type ont été de 12,8 ± 16,7%, 5,3 ± 4,4 % et de 0,3 ± 0,5 %.ConclusionLes produits de dégradation du sévoflurane, autres que le composé A, peuvent causer ou augmenter la lésion rénale produite par le composé A chez les rats.

Die Anwendung von Lithiumhydroxid als Kohlendioxidabsorbens verhindert das Entstehen von Compound A während Sevoflurananästhesie

ZusammenfassungFragestellung: In einer klinischen Studie wurde die Degradation von Sevofluran bei Verwendung von wasserfreiem Lithiumhydroxid zur Kohlendioxidabsorption im Vergleich zu feuchtem Drägersorb® 800 untersucht. Methodik: Bei jeweils 8 Patienten wurde die Konzentration von Compound A im Inspirationsgas und die Fluoridkonzentration im Serum der Patienten gemessen. Ergebnisse: Bei Einsatz von wasserfreiem Lithiumhydroxid zur Kohlendioxidabsorption blieb die Compound A Konzentration im Inspirationsgas im Bereich der Nachweisgrenze (um 1 ppm). Demgegenüber wurden bei Verwendung von feuchtem Drägersorb® 800 in Übereinstimmung mit der Literatur Werte um 20 ppm gemessen. Die Fluoridkonzentration im Serum stieg zu Beginn der Narkose auch bei Einsatz von Lithiumhydroxid an (15,0±4,8 μmol/l gegenüber 21,9±4,0 μmol/l nach 60 min). Schlußfolgerungen: In den Untersuchungen wurde nachgewiesen, daß bei Verwendung von Lithiumhydroxid Compound A nur in Spuren aus Sevofluran gebildet wird. Aus dem Anstieg der Fluoridkonzentration im Serum bei beiden Patientengruppen kann gefolgert werden, daß dieses vorwiegend aus dem Metabolismus des Sevofluran stammt. Die Kapazität des Lithiumhydroxid zur Kohlendioxidabsorption ist der des Drägersorb® 800 vergleichbar. Damit kann durch Verwendung von Lithiumhydroxid die Narkosesicherheit erhöht werden.SummaryAim of the study was the clinical investigation of sevoflurane degradation when using water-free lithiumhydroxide versus moist Drägersorb® 800 for carbon dioxide absorption. Methods: Concentrations of Compound A in the inspiratory gas mix and serum fluoride levels were measured in two groups of 8 patients each. Results: When water-free lithiumhydroxide was used for carbon dioxide absorption, concentration of Compound A in the inspiratory gas mix was ca. 1 ppm (near minimal level of detection) as compared to ca. 20 ppm for moist Drägersorb® 800. The concentration of fluoride increased during sevoflurane anesthesia (15,0±4,8 μmol/l with lithiumhydroxide versus 21,9±4,0 μmol/l with Drägersorb® 800 after 60 mins). Conclusions: When lithiumhydroxide is used, there is only minimal formation of compound A from sevoflurane degradation. Since serum fluoride levels increased in both patient groups, we conclude that this is caused mainly by metabolism of sevoflurane. Capacity of lithiumhydroxide for carbon dioxide absorption is similar to that of Drägersorb® 800. Therefore, the use of lithiumhydroxide increases patient safety.

The use of lithium hydroxide for carbon dioxide absorption prevents formation of compound A during sevoflurane anesthesia

ZusammenfassungFragestellung: In einer klinischen Studie wurde die Degradation von Sevofluran bei Verwendung von wasserfreiem Lithiumhydroxid zur Kohlendioxidabsorption im Vergleich zu feuchtem Drägersorb® 800 untersucht. Methodik: Bei jeweils 8 Patienten wurde die Konzentration von Compound A im Inspirationsgas und die Fluoridkonzentration im Serum der Patienten gemessen. Ergebnisse: Bei Einsatz von wasserfreiem Lithiumhydroxid zur Kohlendioxidabsorption blieb die Compound A Konzentration im Inspirationsgas im Bereich der Nachweisgrenze (um 1 ppm). Demgegenüber wurden bei Verwendung von feuchtem Drägersorb® 800 in Übereinstimmung mit der Literatur Werte um 20 ppm gemessen. Die Fluoridkonzentration im Serum stieg zu Beginn der Narkose auch bei Einsatz von Lithiumhydroxid an (15,0±4,8 μmol/l gegenüber 21,9±4,0 μmol/l nach 60 min). Schlußfolgerungen: In den Untersuchungen wurde nachgewiesen, daß bei Verwendung von Lithiumhydroxid Compound A nur in Spuren aus Sevofluran gebildet wird. Aus dem Anstieg der Fluoridkonzentration im Serum bei beiden Patientengruppen kann gefolgert werden, daß dieses vorwiegend aus dem Metabolismus des Sevofluran stammt. Die Kapazität des Lithiumhydroxid zur Kohlendioxidabsorption ist der des Drägersorb® 800 vergleichbar. Damit kann durch Verwendung von Lithiumhydroxid die Narkosesicherheit erhöht werden.SummaryAim of the study was the clinical investigation of sevoflurane degradation when using water-free lithiumhydroxide versus moist Drägersorb® 800 for carbon dioxide absorption. Methods: Concentrations of Compound A in the inspiratory gas mix and serum fluoride levels were measured in two groups of 8 patients each. Results: When water-free lithiumhydroxide was used for carbon dioxide absorption, concentration of Compound A in the inspiratory gas mix was ca. 1 ppm (near minimal level of detection) as compared to ca. 20 ppm for moist Drägersorb® 800. The concentration of fluoride increased during sevoflurane anesthesia (15,0±4,8 μmol/l with lithiumhydroxide versus 21,9±4,0 μmol/l with Drägersorb® 800 after 60 mins). Conclusions: When lithiumhydroxide is used, there is only minimal formation of compound A from sevoflurane degradation. Since serum fluoride levels increased in both patient groups, we conclude that this is caused mainly by metabolism of sevoflurane. Capacity of lithiumhydroxide for carbon dioxide absorption is similar to that of Drägersorb® 800. Therefore, the use of lithiumhydroxide increases patient safety.

Rapid HPLC method for acetyl starch determination in blood

SummaryColloidal plasma substitutes of chemically modified starch are used in surgery and in emergency medicine. Acetyl starch (ACS) is a new plasma substitute based on an amylopectin acetic ester. Metabolic cleavage of the ACS ester substituents leads to improved degradation and elimination of infused polymer. To determine the metabolic fate of ACS a rapid LC-method for ACS quantitiation in blood samples was needed. For this purpose a size-exclusion chromatography (SEC) system with improved sensitivity is outlined using a refractive index detector. The limit of detection is 0.005 mg mL−1. From 0.10–5.00 mg mL−1 a linear relationship (correlation coefficient R=0,9999) between the RI signal and ACS concentration is obtained. Recoveries of ACS from blood plasma range 102.3–107.7% for ACS 200/0.5 (range 0.20–7.94 mg mL−1) and 103.0–111.4% for ACS 200/0.7 (range 0.19–9.33 mg mL−1). Only small differences between runs are obtained. In the inter assay test coeficients of variation of 1.8% and of 2.6% respectively are obtained for ACS 200/0.5 and ACS 200/0.7.

Die Anwendung von Lithiumhydroxid als Kohlendioxidabsorbens verhindert das Entstehen von Compound A während Sevoflurananästhesie@@@The use of lithiumhydroxide for carbon dioxide absorption during sevoflurane anaesthesia prevents formation of Compound A

ZusammenfassungFragestellung: In einer klinischen Studie wurde die Degradation von Sevofluran bei Verwendung von wasserfreiem Lithiumhydroxid zur Kohlendioxidabsorption im Vergleich zu feuchtem Drägersorb® 800 untersucht. Methodik: Bei jeweils 8 Patienten wurde die Konzentration von Compound A im Inspirationsgas und die Fluoridkonzentration im Serum der Patienten gemessen. Ergebnisse: Bei Einsatz von wasserfreiem Lithiumhydroxid zur Kohlendioxidabsorption blieb die Compound A Konzentration im Inspirationsgas im Bereich der Nachweisgrenze (um 1 ppm). Demgegenüber wurden bei Verwendung von feuchtem Drägersorb® 800 in Übereinstimmung mit der Literatur Werte um 20 ppm gemessen. Die Fluoridkonzentration im Serum stieg zu Beginn der Narkose auch bei Einsatz von Lithiumhydroxid an (15,0±4,8 μmol/l gegenüber 21,9±4,0 μmol/l nach 60 min). Schlußfolgerungen: In den Untersuchungen wurde nachgewiesen, daß bei Verwendung von Lithiumhydroxid Compound A nur in Spuren aus Sevofluran gebildet wird. Aus dem Anstieg der Fluoridkonzentration im Serum bei beiden Patientengruppen kann gefolgert werden, daß dieses vorwiegend aus dem Metabolismus des Sevofluran stammt. Die Kapazität des Lithiumhydroxid zur Kohlendioxidabsorption ist der des Drägersorb® 800 vergleichbar. Damit kann durch Verwendung von Lithiumhydroxid die Narkosesicherheit erhöht werden.SummaryAim of the study was the clinical investigation of sevoflurane degradation when using water-free lithiumhydroxide versus moist Drägersorb® 800 for carbon dioxide absorption. Methods: Concentrations of Compound A in the inspiratory gas mix and serum fluoride levels were measured in two groups of 8 patients each. Results: When water-free lithiumhydroxide was used for carbon dioxide absorption, concentration of Compound A in the inspiratory gas mix was ca. 1 ppm (near minimal level of detection) as compared to ca. 20 ppm for moist Drägersorb® 800. The concentration of fluoride increased during sevoflurane anesthesia (15,0±4,8 μmol/l with lithiumhydroxide versus 21,9±4,0 μmol/l with Drägersorb® 800 after 60 mins). Conclusions: When lithiumhydroxide is used, there is only minimal formation of compound A from sevoflurane degradation. Since serum fluoride levels increased in both patient groups, we conclude that this is caused mainly by metabolism of sevoflurane. Capacity of lithiumhydroxide for carbon dioxide absorption is similar to that of Drägersorb® 800. Therefore, the use of lithiumhydroxide increases patient safety.