Are local anesthetics antioxidants or prooxidants?

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K09249
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 55050:Anesthesiology-related
• Research Institution: Oita University
• Principal Investigator: Kitano Takaaki 大分大学, 医学部, 教授 (20211196)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 新宮 千尋 大分大学, 医学部, 准教授 (30295191) ; 徳丸 治 大分大学, 福祉健康科学部, 教授 (40360151) ; 松本 重清 大分大学, 医学部, 准教授 (90274761)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 局所麻酔薬 / 抗酸化作用 / フリーラジカル / ラジカル消去能 / 電子スピン共鳴

Outline of Final Research Achievements

This study aimed to illustrate the dose-response relationships of the direct scavenging activity of amide-based local anesthetics against multiple free radicals in vitro. Amide-type local anesthetics selectively and directly scavenge some free radicals. Three kinds of free radicals were eliminated by all the four local anesthetics examined. Mepivacaine, lidocaine, bupivacaine, and dibucaine scavenged hydroxyl radicals, ascorbyl free radicals and singlet oxygen were scavenged dose-dependently. Three other free radicals (tert-butoxyl radical, nitric oxide, tyrosyl radical) were not scavenged by all of the four local anesthetics. Superoxide anion, tert-butyl peroxyl radical, DPPH were not scavenged by any of the four local anesthetics. These results suggest that local anesthetics have antioxidant properties through their free radical scavenging activities.

Free Research Field

麻酔学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

局所麻酔薬には直接的な消去作用を示すフリーラジカルと示さないフリーラジカルがあり，その種類は局所麻酔薬によって異なることが明らかになった。局所麻酔薬のフリーラジカル消去作用に差異があることはこれまでに報告されておらず，本研究が初めての報告である。脂質の酸化に対する防止効果も局所麻酔薬によって異なることから，フリーラジカル消去作用の差異が，局所麻酔薬の抗酸化作用に影響を与えていることが示唆された。これらは，病態に応じた麻酔戦略や周術期管理を考える上で，重要な所見であると推察する。