卤氟烷类化合物和多氟代的醚类化合物作为吸入式麻醉剂，已经有很多年的应用历史。第一个这种类型的麻醉剂叫氟烷或三氟溴氯乙烷，它在1956年被引入临床使用。作为吸入式麻醉剂，它几乎没有其他的副作用，同时氟烷还具有很高的化学稳定性和不可燃的杰出优点。从那以后，一些高含氟的吸入式麻醉剂被陆续地引入临床使用(图式9.37)。

图式9.37  吸入式麻醉剂的例子

对吸入式麻醉剂分子水平的作用机制，到目前为止还没有一个定论。一种典型的观点，是通过亲脂麻醉剂分子的插入，导致细胞膜脂质的不确定中断，从而引起麻醉作用。但是，通过对图式9.37中所列化合物对一些光学纯异构体的研究发现，其两个对映体的影响是完全不同的[G. Lsyko, J. Robinson, and R. Ferronne(Anaquest公司)未发表结构](图式9.38)。越来越多的证据表明，该类麻醉剂中，至少有部分的麻醉作用是由于对蛋白质(如钾离子通道和中枢乙酰胆碱的受体)的特殊相互作用而引起的。

在手术的过程中，大概需要几十克或更多的麻醉剂用量。为了不对己经处在手术和麻醉的肌体增加额外的负担，理想的麻醉剂在体内应不发生任何的代谢作用，而且它也只能通过呼吸这唯一的途径排到体外。含氟麻醉剂和一些老的麻醉剂(如乙醚)相比，代谢惰性是它们的优点之一。尽管如此，在它们引入临床使用若干年后，还是发现(尽管很少)，一些含氟麻醉剂对肾脏有害并会引起肝中毒，这主要是由于它们在体内形成了有毒的代谢产物。例如，有相当部分剂量的甲氧氟烷麻醉剂(Methoxyfluorane)，在体内代谢生成了草酸盐和氟离子。在体内大部分的麻醉剂的降解反应是由细胞色素P450引起的，其中包括氧化和还原的过程。

图式9.38  光学纯(R)-(一)-异氟醚的合成

2.人造血和呼吸液体

全氟液体所具有的优异的氧气溶解能力、无毒和完全的生理惰性等优点，使它们很可能在呼吸液体及人造血的组分中获得应用(图式9.39)。在一个大气压和37℃的条件下，许多全氟碳和全氟胺类化合物，对氧气的溶解度可高达40％～50％(体积分数)。目前认为，这种不平常的溶氧能力是由于全氟化合物的分子形状和形成分子“空腔”所致。

图式9.39  用做呼吸液体(如全氟萘)或人造血组分的化合物

图9.11  人血、全氟正辛基溴代烷(PFOB)和人造血全氟乳液的载氧能力比较。

全氟碳为基础的代血浆，通常是由一个由全氟碳、全氟三烷基胺、磷脂、电解质和水组成的稳定乳化液。在主要手术的过程中，病人的血被置换成了全氟碳的代用品。手术完成后，再将他自己原来的血浆输入体内。这些暂时使用的人造血浆，在手术过程中可以给人体提供氧气，当然它不能起自然血浆所起的其他许多重要功能。留在体内人造血的组分，通过肺的呼吸作用，根据其挥发性的不同，在几天或几星期内排出体外(图9.11)。

纯的全氟碳和全氟醚液体，也正在被研究作为在深度潜水作业中(如在高压的环境下)液体氧气的介质。通过呼吸被氧气饱和的全氟碳液体，潜水员可以避免并发症—潜水减压病的发生。实际上这个概念从20世纪60年代起就开始了研究，后来由于电影“深渊”(The Abyss)的热映，使大家变得熟悉。利用在全氟碳中呼吸的一个主要缺点，是长时间在低温(大约4℃)的深海中作业时，由于全氟碳液体的良好传热性能，会引起身体热量的损失。

3.造影剂和医疗诊断

与在麻醉剂中的应用一样，作为造影剂的全氟化合物的剂量也需要达到十克级的用量。同样由于它们的生理惰性，全氟碳化合物在医疗诊断上应用时，有其无可比拟的优点。含有重原子的化合物[全氟正辛基溴烷(PFQB)]的乳液，已经被用作造型剂在X射线对身体软组织(如肺、胃与肠的管道等)成像技术中。PFQB也已经被应用于对不同器官组织的¹⁹F-NMR成像技术中。

具有相对较低沸点的全氟碳化合物的一个新的用途是作为循环系统超声波检查中的造型剂。与其他的成像技术相比，目前为止，超声波成像技术是应用最广泛也是最便宜的一项技术，所以能够将它应用到对心脏血管系统及其他一些软组织的检查中是有非常重要意义的。

超声波成像是基于在不同声阻抗范围的边界间对声波(1～3MHz)的反射基础之上的一项技术，它与声音的传播速度和组织的密度有关。由于在血液和其他软组织器官间的分界面，如心和肝，通常不能很好地反射声音，所以用标准超声波成像技术得到的成像图像的质量，并不能满足许多医学诊断的要求。在人体血流中引入一些气体的微泡，可以极大地改变血液的声阻抗性质。而低分子量的全氟碳化合物非常适合作为这种微泡媒介。由于它们和血浆完全不相溶，而且在体温情况下微泡内的蒸气压可以和血压达到平衡，所以它们可以形成相当稳定的气泡。另外，在体内它们不会发生任何的代谢作用，而且在几分钟内可以完全排出体外。

全氟碳的超声波造型剂，如C₃F₈, C₄F₁₀或C₅F₁₂等，在使用前先制成稳定的微乳化液，然后注入体内。对一个体重在70kg左右的人来说，每次检查中全氟碳的用量，大概需要50mL。