# 다음은 대표적인 흡입마취약 4종의 구조적 특성을 나타낸 표이다. 구조-성질 관계에 근거할 때, 혈액/가스 분배계수가 가장 낮아 유도 및 회복이 가장 빠를 것으로 예상되는 약물은?

> source: MyMerci (mymerci.kr)  
> url: https://mymerci.kr/pages/nclex_q.php?qn_id=446520  
> language: ko  
> subject: 중추신경계 약물 의약화학

## 문제

다음은 대표적인 흡입마취약 4종의 구조적 특성을 나타낸 표이다. 구조-성질 관계에 근거할 때, 혈액/가스 분배계수가 가장 낮아 유도 및 회복이 가장 빠를 것으로 예상되는 약물은?

[표] 흡입마취약의 구조적 특성

약물 | 주요 골격 | 할로겐 구성 | 에테르 산소 유무
A | 이소플루란 | F×5, Cl×1 | 있음
B | 데스플루란 | F×6 | 있음
C | 세보플루란 | F×7 | 있음
D | 할로탄 | F×3, Cl×1, Br×1 | 없음

※ 혈액/가스 분배계수는 혈액 내 용해도가 낮을수록 작아진다.

## 보기

1. B — F만으로 구성되어 전기음성도 효과로 친유성이 가장 낮아 혈액 용해도가 최소이다. **✔ 정답**
2. D — Br 치환으로 분자 분극성이 커져 혈액 단백질 결합이 감소하여 용해도가 낮다.
3. C — F 7개로 친유성이 극대화되어 지질막 분배가 높고 혈액 용해도가 낮다.
4. A — 에테르 산소의 수소결합 능력이 Cl 치환 효과를 상쇄하여 혈액 용해도가 최소이다.
5. A — F·Cl 혼합 치환으로 친유성이 중간 수준이어서 혈액 용해도가 낮다.

**정답: 1**

## 해설

혈액/가스 분배계수는 혈액 내 용해도에 비례한다. 데스플루란(B)은 할로겐이 모두 F로만 구성되어 있다. F는 전기음성도가 가장 높은 원소로서 C-F 결합의 쌍극자가 분자 전체의 분극성을 낮추고, Cl·Br에 비해 반데르발스 부피도 작아 분자간 인력이 약하다. 그 결과 데스플루란은 흡입마취약 중 혈액 용해도(혈액/가스 분배계수 ≈ 0.42)가 가장 낮아 유도·회복이 가장 빠르다. 세보플루란(C)도 F만 포함하지만 -OCH₂F 구조로 인해 분자량과 에테르 산소의 영향으로 데스플루란보다 혈액 용해도가 약간 높다. 할로탄(D)은 Br 치환으로 분극성이 커져 혈액 용해도가 증가한다. 따라서 구조적으로 F만으로 치환된 데스플루란이 혈액/가스 분배계수가 가장 낮다.

## 심화 해설

핵심 해설
이 문제는 흡입마취약의 구조-성질 상관관계(SAR, Structure-Activity Relationship)를 바탕으로 혈액/가스 분배계수(Blood/Gas Partition Coefficient)를 예측하는 문제예요. 핵심! 혈액/가스 분배계수가 낮다는 것은 혈액에 대한 용해도(Solubility)가 낮다는 의미이며, 이는 마취 유도(Induction)와 회복(Recovery)이 빠른 약물의 가장 중요한 물리화학적 특성이에요.

**핵심 개념 분석 (Key Concept)**
흡입마취약의 작용 발현 속도와 회복 속도를 결정하는 가장 중요한 요소는 혈액/가스 분배계수예요. 이 계수는 약물이 혈액과 폐포 가스(Alveolar gas) 사이에서 평형을 이룰 때의 농도 비율을 의미해요. 계수가 낮을수록 혈액 내 용해도가 낮아, 적은 양의 약물만 혈액에 녹아도 빠르게 포화되어 폐포 내 마취약 분압이 뇌로 전달되는 속도가 빨라져요.
문제의 표를 보면, 약물 B(데스플루란, Desflurane)는 할로겐(Halogen)으로 오직 불소(F, Fluorine)만 6개 가지고 있어요. 불소는 주기율표에서 가장 전기음성도(Electronegativity)가 큰 원소이기 때문에, 탄소-불소(C-F) 결합은 강한 쌍극자 모멘트(Dipole moment)를 가지지만, 분자 전체적으로는 오히려 분극성(Polarizability)을 감소시켜 분자 간 인력(van der Waals force)을 약화시켜요. 이로 인해 혈액 성분과의 상호작용이 줄어들어 용해도가 현저히 낮아지는 것이죠.

**정답 근거 (Answer Rationale)**
①번 보기가 정답이에요. 데스플루란(B)은 불소만으로 치환되어 전기음성도 효과로 분자의 친유성(Lipophilicity)이 낮아지고, 이는 곧 혈액 내 용해도 감소로 이어져 혈액/가스 분배계수(0.42)가 흡입마취약 중 가장 낮아요. 따라서 유도와 회복이 가장 빠르게 나타나요.

**오답 분석 (Distractor Analysis)**
②번: 할로탄(Halothane, D)은 브롬(Br, Bromine)을 포함해요. 브롬은 원자 반지름이 크고 전자구름이 넓어 분자의 분극성을 크게 증가시키므로, 오히려 혈액 내 단백질 및 지질 성분과의 반데르발스 인력을 높여 혈액 용해도를 증가(혈액/가스 분배계수 2.5)시켜요.
③번: 세보플루란(Sevoflurane, C)은 불소 7개를 포함하지만, 분자 내에 존재하는 에테르 산소(Ether oxygen, -OCH₂F)의 영향으로 데스플루란보다는 분자량이 크고 약간 더 높은 극성을 띠어 혈액 용해도가 데스플루란보다 높아요. 혼동 주의! 불소의 개수만으로 용해도를 단순 비교할 수 없어요.
④번: 에테르 산소는 혈액 성분(주로 물)과 약한 수소결합(Hydrogen bond)을 할 수 있어 혈액 용해도를 높이는 방향으로 작용해요. 이소플루란(Isoflurane, A)의 염소(Cl) 치환 또한 분극성을 높이므로 용해도를 감소시키지 않아요.
⑤번: 불소와 염소의 혼합 치환은 분자의 분극성을 불소 단독 치환보다 높게 만들어, 혈액 용해도가 중간 정도(이소플루란의 혈액/가스 분배계수는 1.4)로 나타나요. 데스플루란보다는 훨씬 높은 값이에요.

**연관 개념 정리 (Related Concepts)**
흡입마취약의 속도 지표인 혈액/가스 분배계수 외에도, 오일/가스 분배계수(Oil/Gas Partition Coefficient, 지질 용해도)는 마취 역가(Potency)와 비례해요. 즉, 지질 용해도가 높을수록 더 낮은 농도(최소폐포농도, MAC)로 마취를 유도할 수 있어요. 데스플루란은 혈액 용해도가 낮아 각성이 빠르지만, 지질 용해도도 낮아 MAC 값이 높으므로(6.0%) 상대적으로 마취 역가는 약한 편이에요.

개념 정리

| 약물 | 할로겐 구성 | 에테르 산소 | 혈액/가스 분배계수 | 특징 |
| --- | --- | --- | --- | --- |
| 데스플루란(B) | F만 6개 | 있음 | 0.42 (최저) | 유도·회복이 가장 빠름. 분극성이 가장 낮아 혈액 용해도 최소. |
| 세보플루란(C) | F만 7개 | 있음 | 0.65 | 데스플루란보다 혈액 용해도가 약간 높음. 에테르 구조(-OCH₂F)의 영향. |
| 이소플루란(A) | F 5개, Cl 1개 | 있음 | 1.4 | Cl로 인한 분극성 증가로 혈액 용해도 증가. |
| 할로탄(D) | F 3개, Cl 1개, Br 1개 | 없음 | 2.5 (최고) | 큰 Br 원자로 인한 분극성 극대화. 혈액 용해도가 가장 높아 유도·회복 느림. |

한눈에 비교!

| 구분 | 불소(F) 단독 치환 | 염소(Cl)/브롬(Br) 혼합 치환 |
| --- | --- | --- |
| 전기음성도 | 매우 높음 (4.0) | 상대적으로 낮음 (Cl:3.0, Br:2.8) |
| 분자 분극성 | 감소 | 증가 |
| 혈액 용해도 | 낮아짐 | 높아짐 |
| 마취 유도/회복 속도 | 빨라짐 | 느려짐 |

약리기전 포인트
흡입마취약의 정확한 작용 기전은 완전히 밝혀지지 않았지만, 중추신경계의 GABAA 수용체와 글리신 수용체(Glycine receptor)의 활성을 증강시키고, NMDA 수용체를 억제하는 것으로 알려져 있어요. 마취 유도 속도는 수용체 결합 친화도보다 폐포에서 뇌까지의 약물 전달 속도, 즉 혈액 용해도에 의해 결정된다는 점을 꼭 기억하세요.

암기 팁
**"데스(Des)는 데쉬(Dash)처럼 빠르다!"** 데스플루란(Desflurane)의 Des를 '빠르게 달리는(Dash)' 이미지로 연상하면, 혈액/가스 분배계수가 가장 낮아 유도와 회복이 가장 빠른 약물임을 쉽게 외울 수 있어요. 또는 **"순수 F만 모인 데스플루란이 가장 낮다(혈액 용해도)"**라고 기억하세요.

국시 빈출 포인트
약사 국가고시에서는 각 흡입마취약의 혈액/가스 분배계수 값을 직접 비교하거나, 계수의 의미(유도/회복 속도와의 반비례 관계)를 묻는 문제가 자주 출제돼요. 특히 데스플루란과 할로탄의 구조적 차이(불소만 vs 브롬 포함)에 따른 물리화학적 성질 차이를 비교하는 문항은 단골 출제 포인트예요.

기출 변형 주의!
단순 계수 비교에서 나아가, "기도 과민성(Airway irritability)이 가장 심한 흡입마취약"을 묻는 사례형 문제로 변형될 수 있어요. 데스플루란은 낮은 혈액 용해도로 각성은 빠르지만, 특유의 자극적인 냄새로 인해 기도 과민성과 빈맥을 유발할 수 있어 마취 유도 목적으로는 잘 사용하지 않는다는 임상적 특징까지 함께 알아두면 좋아요.

## 임상 시나리오

약국/임상 실무 가이드
**임상 시나리오 (Clinical Scenario)**
수술실에서 마취과 의사가 전신마취 유지를 위해 데스플루란(Desflurane)을 사용 중이에요. 수술이 끝나고 마취 가스 공급을 중단하자마자 환자는 매우 빠르게 자발 호흡과 의식을 회복하기 시작했어요. 회복실 간호사가 "왜 이 환자는 다른 환자들보다 훨씬 빨리 깨어나나요?"라고 묻는다면, 약사는 데스플루란의 약물동태학적 특성을 근거로 명확히 설명할 수 있어야 해요.

**복약지도 및 중재 전략 (Counseling & Intervention)**
비록 약국에서 흡입마취약을 직접 조제·투약하는 경우는 드물지만, 약사는 병원 약제부나 마취통증의학과에서 약물 관리와 자문 역할을 수행할 수 있어요.
1.  **처방 검수(DUR, Drug Utilization Review)**: 흡입마취약 선택 시, 데스플루란은 유도·회복이 빨라 당일 수술(Day surgery)이나 비만 환자에게 유리하지만, 기도 자극성이 높아 천식 환자나 소아의 마취 유도에는 적합하지 않다는 점을 확인하고 조언할 수 있어요.
2.  **문제 평가(Evaluation)**: 환자의 빠른 각성은 데스플루란의 낮은 혈액/가스 분배계수(0.42) 때문이에요. 이는 할로탄(2.5)의 약 1/6 수준으로, 혈액 내 용해도가 극히 낮아 폐포 농도가 뇌와 빠르게 평형을 이루기 때문이에요.
3.  **복약지도(Counseling) 및 중재(Intervention)**: 마취에서 빠르게 깨어난다는 것은 좋은 점이지만, 수술 직후 급격한 통증을 호소할 수 있어요. 따라서 수술 종료 전 적절한 진통제를 미리 투여(선제 진통, Preemptive analgesia)하거나, 회복실에서 신속한 통증 평가와 관리가 이루어질 수 있도록 의료진과 협력해야 해요.

복약지도 프로토콜
흡입마취약 관련 약물 관리 포인트:
-   **데스플루란**: 전용 기화기(Vaporizer)를 사용해야 해요. 끓는점이 23.5°C로 실온과 가까워 일반 기화기로는 정확한 농도 조절이 어렵기 때문이에요.
-   **세보플루란**: 소다석회(Soda lime)와 반응하여 신독성 물질인 Compound A를 생성할 수 있으므로, 저유량 마취(Low-flow anesthesia, 2L/min 미만) 시에는 주의가 필요해요.
-   **할로탄**: 간독성(Hepatotoxicity) 위험으로 현재는 거의 사용되지 않으며, 특히 소아에서 서맥(Bradycardia)과 심근 억제(Myocardial depression)를 유발할 수 있어요.

선배 약사의 한마디
"흡입마취약은 약물의 물리화학적 성질 하나하나가 임상 효과와 직결되는 아주 매력적인 약물군이에요. 혈액/가스 분배계수 하나만 봐도 '아, 이 약은 빨리 깨울 때 쓰는 약이구나' 하고 바로 감이 와야 해요. 구조 하나하나에 왜 그런 성질이 생기는지 이해하면, 약사 국가고시는 물론 임상에서도 빛을 발하는 진정한 약물 전문가가 될 수 있답니다!"

## 핵심 개념

- **혈액/가스 분배계수(Blood/Gas Partition Coefficient)** — 평형 상태에서 혈액과 폐포 가스 내 마취약 농도의 비율. 이 값이 낮을수록 혈액 용해도가 낮아 마취 유도와 회복이 빨라지는 핵심 지표입니다.
- **데스플루란** — 할로겐으로 불소(F)만 6개를 가진 흡입마취약. 혈액/가스 분배계수가 0.42로 가장 낮아 각성이 매우 빠르지만, 기도 자극성이 높은 특징이 있습니다.
- **분극성** — 외부 전기장에 의해 분자의 전자구름이 얼마나 쉽게 변형되는지를 나타내는 척도. 할로겐 원자의 크기가 클수록(Br>Cl>F) 분극성이 커져 분자 간 인력과 혈액 용해도가 증가합니다.
- **구조-성질 상관관계(SAR, Structure-Activity Relationship)** — 약물의 화학 구조가 약리 활성, 물리화학적 특성, 생체 내 운명에 어떻게 영향을 미치는지 연구하는 학문. 약물 설계와 최적화의 근간이 됩니다.
- **에테르 산소(Ether Oxygen)** — 흡입마취약의 구조(-O-)에 포함된 산소 원자. 혈액 성분(물)과 수소결합을 형성할 수 있어 혈액 용해도를 높이는 방향으로 영향을 미칩니다.

## 같은 주제 문제

- [프로포폴의 화학 구조에서 2,6-디이소프로필페놀의 두 이소프로필기가 페놀 고리의 오르토 위치에 위치하는 것이 약동학적으로 중요한 이유로 가장 옳은 것은?](https://mymerci.kr/pages/nclex_q.php?qn_id=446470)
- [케타민은 S-(+) 거울상이성질체와 R-(-) 거울상이성질체가 존재한다. 두 이성질체의 구조-활성 상관관계에 대한 설명으로 가장 옳은 것은?](https://mymerci.kr/pages/nclex_q.php?qn_id=446471)
- [다음은 바르비투르산 유도체 계열 전신마취약의 구조 변형과 활성 변화에 관한 설명이다. 옳지 않은 것은?](https://mymerci.kr/pages/nclex_q.php?qn_id=446472)
- [에토미데이트는 이미다졸 고리를 핵심 골격으로 가지는 전신마취약이다. 에토미데이트의 R-(+) 배열 거울상이성질체가 S-(-) 배열보다 GABA-A 수용체 조절 효…](https://mymerci.kr/pages/nclex_q.php?qn_id=446473)
- [흡입마취약의 구조-물성 상관관계에 관한 설명으로 가장 옳은 것은?](https://mymerci.kr/pages/nclex_q.php?qn_id=446474)
- [다음은 전신마취약 프로포폴의 수용성 전구약물 설계에 관한 내용이다. 포스포노옥시메틸-프로포폴(fospropofol)을 전구약물로 설계한 화학적 근거로 가장 옳은 …](https://mymerci.kr/pages/nclex_q.php?qn_id=446475)
- [세보플루레인과 데스플루레인의 화학 구조 차이가 임상적 특성 차이를 결정하는 기전에 대한 설명으로 가장 옳은 것은?](https://mymerci.kr/pages/nclex_q.php?qn_id=446476)
- [다음 표는 흡입마취약 4종의 물리화학적 특성을 나타낸 것이다. 표의 데이터를 바탕으로 각 약물의 특성을 올바르게 추론한 것은?](https://mymerci.kr/pages/nclex_q.php?qn_id=446477)

---

More free questions: [기출문제](https://mymerci.kr/)

_학습 참고용입니다. 실제 임상은 최신 지침과 소속 기관 프로토콜을 따르세요._