下列有關 alfentanil 之敘述，何者正確？

本題觀念：

本題考查鴉片類止痛藥（Opioid Analgesics）中 Fentanyl 衍生物（Alfentanil, Sufentanil, Remifentanil） 的藥物動力學（Pharmacokinetics）與結構活性關係（SAR）。核心考點在於藥物的化學結構（如環狀結構）、脂溶性（Lipophilicity）、解離常數（pKa）如何影響其通過血腦屏障（BBB）的速率（Onset of action）及藥效強度（Potency）。

選項分析

• A: 具有tetrazolinone 環，脂溶性較 sufentanil 高 (錯誤)

  • 結構分析：Alfentanil 的結構中確實包含一個 Tetrazolinone 環（具體為 4-ethyl-5-oxo-4,5-dihydro-1H-tetrazol-1-yl），這是其結構特徵之一（取代了 Fentanyl 的苯環部分或 Sufentanil 的 Thiophene 環）。這部分敘述是正確的。
  • 脂溶性分析：Alfentanil 的脂溶性（Lipophilicity）其實是該系列藥物中較低的。Sufentanil 具有非常高的脂溶性（Partition coefficient 約 1778），Fentanyl 居中（約 813），而 Alfentanil 的脂溶性最低（約 128）。因此，Alfentanil 的脂溶性遠低於 Sufentanil，而非較高。

• B: alfentanil 與μ受體之親力較 morphine 強25倍 (錯誤/不精確)

  • 效價與親和力：一般藥理學比較中，Sufentanil 的效價（Potency）最強（約 Morphine 的 500-1000 倍），Fentanyl 次之（約 100 倍）。Alfentanil 的效價較弱，約為 Fentanyl 的 1/5 至 1/10，即約為 Morphine 的 10-20 倍。雖然有部分文獻可能引用 "25倍" 這個數字（若以 Fentanyl 的 1/4 計算），但在藥理學上，通常不特別強調 "親力（Affinity）強 25 倍" 這一特定數值作為其鑑別特徵，且其親和力（Ki值）與效價不完全等同。相比之下，選項 C 的動力學特徵更為經典且明確。

• C: 比sufentanil 更快速穿過 BBB (正確)

  • 核心機制（pKa 效應）：這是 Alfentanil 最重要的藥動學特徵。
    • Alfentanil 的 pKa 約為 6.5。在生理 pH 值（7.4）下，它主要以 非游離態（Unionized form，約 90%） 存在。非游離態分子能迅速穿透脂質屏障（如 BBB）。
    • Sufentanil 的 pKa 約為 8.0。在生理 pH 值下，它主要以 游離態（Ionized form，約 80%） 存在，非游離態僅約 20%。
  • 結果：雖然 Sufentanil 的總體脂溶性更高，但由於 Alfentanil 擁有極高比例的非游離態分子（Diffusible fraction），這使得 Alfentanil 在靜脈注射後能以極快的速度達到腦部效應室平衡（Effect-site equilibration time, $t_{1/2}k_{e0}$ 約 1 分鐘，而 Sufentanil 約 6 分鐘）。因此，Alfentanil 的起效時間（Onset）比 Sufentanil 更快。

• D: 為選擇性κ受體致效劑 (錯誤)

  • Alfentanil 與 Fentanyl、Sufentanil 同屬於 $\mu$ (Mu) 受體致效劑。它對 $\kappa$ 受體沒有選擇性致效作用。

答案解析

正確答案為 (C)。 Alfentanil 雖然脂溶性低於 Sufentanil，但因其 pKa (6.5) 低於生理 pH 值，導致其在血液中擁有極高的 非解離部分 (Non-ionized fraction)，這使其能比高脂溶性但高解離度的 Sufentanil 更快速地穿過血腦屏障（BBB），從而具有臨床上最快的起效速度（Rapid onset）。

核心知識點

1. Fentanyl 衍生物比較：
   • Sufentanil：脂溶性最高，效價最強（Potency highest），含有 Thiophene ring。
   • Alfentanil：起效最快（Onset fastest），效價較弱，作用時間短，含有 Tetrazolinone ring，低 pKa (6.5) 是其關鍵特徵。
   • Remifentanil：含有 Ester group，被血漿酯酶（Plasma esterase）快速水解，半衰期極短且固定（Context-sensitive half-time 穩定）。
2. pKa 與 BBB 穿透：藥物穿透 BBB 的速率取決於脂溶性與非游離態比例。Alfentanil 是 "低 pKa 導致高非游離態從而快速起效" 的經典例子。

參考資料

1. Miller's Anesthesia, Pharmacokinetics of Opioids.
2. Stoelting's Pharmacology & Physiology in Anesthetic Practice, Opioid Agonists and Antagonists.
3. NIH Bookshelf: Alfentanil - StatPearls. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK557764/