HES是由玉米或土豆中提取的支链淀粉，经羟乙基化后形成的高分子化合物，是临床上广泛应用的一类人工合成的胶体液，也是一种天然多糖，类似糖原。HES输入体内后，在血清α－淀粉酶的作用下不断水解，平均分子质量不断下降，当其中一些颗粒分子小于70 000Da（肾阈值）时，很快被肾小球滤过。少量HES通过再分布和消除作用进入组织间隙，另一部分进入单核－吞噬细胞系统缓慢分解，只有极少量参与代谢。

评价HES的指标有浓度、平均分子质量、摩尔取代级（molar substitution，MS）和C2／C6比例。需着重指出的是：①HES浓度主要影响的是初始容量效应，如6%HES溶液在体内是等渗液，可以1∶1地取代丢失的血液，而高渗液10%HES相当于1∶1．145的容量效应。②HES平均分子质量决定扩充血容量强度和效果，平均分子质量越高，扩容作用越强，不易从肾脏排出，在血管内停留时间长，扩容时间较持久；平均分子质量低则扩容强度小，扩容时间较短暂，但改善微循环作用较强。HES平均分子质量小于70 000Da时，大多数颗粒将很快从肾脏排出，扩容时间短；中高分子质量的HES，一方面部分HES小颗粒不断排出，另一方面大颗粒不断降解后补充中分子颗粒，在一段时间内保持中分子颗粒数目相对恒定。③MS表示羟乙基化程度，即抵抗酶解能力的强度。HES是淀粉经羟乙基化后由不同数量的羟乙基残基连接而成的淀粉聚合物，而抑制淀粉酶对淀粉聚合物的破坏从而降低淀粉的降解速度的能力即MS。MS越高表示被淀粉酶降解的数量越少，半衰期较长，在体内停留的时间相应的较久；而低MS的HES被淀粉酶降解的数量较多，在体内停留时间较短，半衰期也较短。④C2／C6比例是HES药代动力学的重要参数。α－淀粉酶的活性主要依赖于羟乙基在葡萄糖分子的位置（C2，C3，C6），羟乙基团在C2位置的取代对血清淀粉酶的抵抗力最强。因此，C2／C6比例越高时，HES在血管内停留的时间越长，降解速度越慢，扩容能力就越高；反之，C2／C6比例越低时，扩容作用越低。总之，HES降解速度取决于MS和C2／C6比例，MS和C2／C6比值越高，降解速度越慢。另外，当HES平均分子质量大于肾阈值时，MS和C2／C6比值越高，通过肾清除的时间越长，对凝血功能的影响就越大；当HES平均分子质量低于肾阈值时，MS和C2／C6比值越高，在体内就越易蓄积，副反应越大。鉴于HES的上述特性，通常使用与HES的药代动力学具有高度相关性参数描述HES制剂，HES参数归纳整理后详见下面表7－8。

HES制剂研发至今，已经经历了三代产品，以HES　40／HES　20（706代血浆）为代表的第一代，以HES　200／0．5为代表的第二代，以HES　130／0．4为代表的第三代。HES溶液临床上主要用于预防和治疗各种原因的低血容量性休克、血栓性疾病以及急性肾功能衰竭，还可以作为体外循环的预充液、红细胞的沉降剂。HES溶液对提高微循环血流量有很好的效果。HES溶液还可以减少红细胞聚集，降低血液黏滞度从而明显降低血管阻力，提高血液流动性，有利于组织灌注和氧合。研究发现，除了改进HES本身特性外，改变溶剂也能影响HES溶液的特性。从最初的氯化钠溶剂到乳酸复方电解质、醋酸复方电解质发展使HES越来越接近人体生理特性，使其在临床应用上的优势越来越显著。另外，HES　40／HES　20与后来出现的第二代第三代HES相比，有诸多劣势，如半衰期很长，药物在体内过长时间停留导致感染、局部微循环障碍等，大量使用易造成肾功能损害，且变态反应发生率高和抑制凝血功能等，其扩容作用和时间也不如当前的主流药物，当前的临床液体治疗模式发生变化，在已有更安全有效的产品情况下，HES　40／HES　20已经逐渐退出历史舞台。

有研究者对目前关于HES综述做了系统性回顾分析，发现在临床研究与商业利益紧密联系下，阳性结果的低质量研究远远多于高质量的Meta分析。因此，临床上对于HES应用还需持谨慎的态度。下面对目前临床上使用较多的HES，如HES　200／0．5氯化钠溶液、HES　130／0．4氯化钠溶液及HES 130／0．4复方电解质溶液做大致的描述。

HES　200／0．5氯化钠溶液属于第二代中分子质量中取代级的HES，浓度有6%和10%两种，是以黏玉米为原料的高分子支链淀粉，即在支链淀粉的结构上每10个葡萄糖单位中约有5个羟乙基，且主要在C2位置上。C2／C6比值为5∶1。由于其在结构上与糖原非常相似，因此可以预计HES　200／0．5氯化钠溶液有很高的躯体耐受性，仅有非常低的过敏性反应发生的可能性。HES　200／0．5氯化钠溶液有良好的稳定性，温度的波动不会发生絮结作用。快速输注时可增加血浆容量。HES　200／0．5氯化钠溶液为一种多分散性溶液，溶液中的高分子质量颗粒不断降解，补充中分子质量颗粒而发挥胶体渗透性，维持血浆胶体渗透压，低分子质量颗粒由肾脏排出，改善肾功能。一般体内无蓄积，易代谢。快速分布半衰期是3小时，消除半衰期约4～8小时，扩容强度大，扩容时间持久，扩容效果平稳。6%HES 200／0．5氯化钠溶液扩容效果为100%，平台效应4～6小时，8小时后保持输注量的72%；10%HES 200／0．5氯化钠溶液扩容效果为145%，平台效应1小时，8小时后保持输注量57%，因此，至少在4～8小时内HES　200／0．5氯化钠溶液能够有效补充血容量，增加组织灌注，改善微循环，改善氧供和器官功能。

HES　200／0．5氯化钠溶液由德国某公司在1980年研发成功，1998年进入我国。临床上应用于因麻醉引起的绝对和相对血容量不足，稳定术中血流动力学，改善术后微循环，减少并发症的发生，如脑缺血患者缺血再灌注损伤。应用于骨科手术，可预防深静脉血栓形成。HES　200／0．5氯化钠溶液通过改善微循环灌注保证组织微循环、降低血管通透性和血管内皮炎症反应从而降低肺水肿的发生率和促进吻合口瘘愈合。

一些研究显示，使用高分子质量和高MS的HES进行溶液治疗时可能导致患者肾功能不全。输入HES溶液后肾小管上皮细胞可逆性肿胀，继而引起肾小管阻塞和髓质缺血，最终导致急性肾功能衰竭，而引起肾小管上皮细胞肿胀的最可能原因是肾小管重吸收了大分子颗粒的HES。一般来说，高浓度（如10%的HES）、高血浆胶体渗透压、高分子质量的胶体液反复输注时有导致急性肾功能衰竭的风险。适当的补充一定量的晶体液能够防止高渗溶液对肾功能产生的这种不利影响。但是HES　200／0．5氯化钠溶液对肾脏影响小，24小时最大用量可达33ml／kg。不同的HES溶液对凝血功能的影响是不一样的，第一代高分子质量、高MS的HES溶液对凝血功能的影响最大。而第二代HES溶液对凝血机制干扰小，对免疫系统抑制轻微。对败血症患者慎用HES　200／0．5氯化钠溶液，有研究显示HES　200／0．5氯化钠溶液会增加急性肾功能衰竭的发生率和病死率，尤其是在大剂量使用时（＞22ml／kg）。

HES　130／0．4氯化钠溶液平均分子质量为130 000Da，MS为0．4，以0．9%氯化钠溶液作为溶剂，浓度为6%。虽然HES　130／0．4氯化钠溶液具有较低的平均分子质量和取代级，但C2／C6比值为9∶1，其扩容效果并不比HES　200／0．5氯化钠溶液差。给健康志愿者在30分钟内输注HES　130／0．4氯化钠溶液500ml后，其容量扩充效应为本品输注体积的100%，且该100%容量效应可稳定维持4～6小时。用HES　130／0．4进行等容血液置换，可维持血容量至少6个小时。当静脉输注HES　130／0．4氯化钠溶液，低于肾阈（60 000～70 000Da）的小分子很容易通过肾脏经尿排泄，大分子HES颗粒在通过肾脏排泄之前，被血浆α－淀粉酶降解为小分子。本品在输入体内后，血浆中HES的平均分子质量为70 000～80 000Da，在治疗期间保持在肾阈值之上。HES　130／0．4氯化钠溶液的临床分布容积为5．9L，说明HES　130／0．4氯化钠溶液进入人体后，主要分布在血液中。HES　130／0．4氯化钠溶液可快速经肾脏排泄，对肾功能影响比较小，反复使用少有血浆蓄积，HES　130／0．4氯化钠溶液的血浆峰浓度和消除半衰期不受肾功能损害程度影响，只要有尿产生，即使严重肾功能受损的患者，也可安全使用。

目前HES　130／0．4氯化钠溶液在围手术期中主要用于各种麻醉引起的低血容量及椎管麻醉前的扩容作用，治疗术中和术后低血容量性休克，围手术期急性等容血液稀释，体外循环手术中心肺循环机预充液等。与HES　200／0．5氯化钠溶液相比较，HES　130／0．4氯化钠溶液对凝血、肾功能影响更小，过敏反应极低，有效性、安全性和耐受性都有所改善，HES　130／0．4氯化钠溶液的24小时最大用量由33ml／kg提高到50ml／kg，并且2004年在欧洲获准可安全应用于儿童。

HES　130／0．4氯化钠溶液在治疗中常见的不良反应为过敏反应，表现为皮肤瘙痒，可能是HES在各种组织细胞的临时蓄积导致，严重时可出现呼吸困难等支气管痉挛症状。虽然HES　130／0．4氯化钠溶液对凝血功能影响较轻微，但是大剂量使用时，可能引起血液成分如凝血因子、血浆蛋白的稀释，以及血细胞比容的下降，增加术后出血的风险。与第一代HES溶液不同，HES　130／0．4氯化钠溶液对患者比较安全，静脉输注HES　130／0．4氯化钠溶液500ml后，除了肌酐率略有上升外，对肾功能影响较轻。另外，输注HES时，患者血淀粉酶浓度将升高，可能干扰胰腺炎的诊断。

HES　130／0．4复方电解质溶液有两种，Tetraspan和Volulyte，前者于2005年12月在德国成功上市，并开始在欧洲推广使用，目前该产品未在中国上市；后者即将被欧盟批准上市。Tetraspan和Volulyte平均分子质量130 000Da，MS前者为0．42，后者为0．4，C2／C6比例前者为6∶1，后者为9∶1，以复方电解质为溶剂，浓度为6%，值得一提的是，这两种新型的复方电解质用醋酸取代了原来复方电解质中的乳酸。其中Tetraspan含有：Na ^＋140mmol／L，K ^＋4mmol／L，Ca ^2＋2．5mmol／L，Cl ^－118mmol／L，醋酸根离子24mmol／L，不含乳酸；Volulyte含有Na ^＋137mmol／L，K ^＋4mmol／L，Cl ^－110mmol／L，醋酸根离子34mmol／L，不含Ca ^2＋和乳酸。由于理化性质更接近人体的血浆水平，它们在维持酸碱平衡上更具有优势。Volulyte中的Cl ^－含量是所有HES中最少的，术后发生高氯性酸中毒的风险也较低。另外，用醋酸取代乳酸主要是因为乳酸的代谢需依靠良好的肝功能，过多的乳酸在体内累积使得乳酸性酸中毒不易诊断，这些在休克复苏时尤为重要，而醋酸在其他器官内也可代谢，没有乳酸蓄积这一顾虑。

在围手术期输注HES　130／0．4复方电解质溶液可能比HES　130／0．4氯化钠溶液更具优势。例如，Base等对81例心脏手术患者进行了一项前瞻性随机双盲临床研究，在术中和术后分别采用Volulyte和6%HES　130／0．4氯化钠溶液维持血流动力学稳定，分别测定其疗效和对酸碱平衡和电解质的影响。结果发现，两者均可有效维持血流动力学平稳，并且在术后转归方面，如重症监护病房停留时间、住院时间和病死率等两组无显著性差异，但Volulyte组高氯血症和高氯性酸中毒的发生率比6% HES　130／0．4氯化钠溶液组低，Volulyte可降低机体Cl ^－负荷，避免高氯性酸中毒的发生，且对碱剩余影响更小，尤其是在大量输注时，两组之间的差异更加显著。鉴于碱剩余是反映代谢性酸中毒的重要指标，HES　130／0．4复方电解质溶液的这一优势是有价值的。

另外，Volulyte对凝血功能的影响和其他胶体液类似。有学者对60例体外循环下冠状动脉旁路移植患者进行了研究，将这些患者分成两组，分别在术中输注乳酸林格液＋Volulyte或乳酸林格液＋明胶，并监测两组患者术后胸腔引流量、异体血输注量、凝血功能和血栓弹力图R值等指标。结果显示，Volulyte组患者和明胶组患者相比，上述各项指标均无显著性差异。因此，研究者认为，在上述手术中，Volulyte和明胶在患者失血或凝血功能方面并无区别。

虽然临床上证实了在多种情况下，如肝功能不全、危重患者和小儿等，使用醋酸林格液比乳酸林格液有更多的优势，但以醋酸林格液为溶剂的HES是否与醋酸林格液有同样的优势，还缺乏进一步的循证医学依据。虽然HES　130／0．4复方电解质溶液目前在欧盟国家临床上推广使用，但还缺乏大样本、前瞻性的随机对照试验来评价其用于容量替代治疗时对各脏器功能、微循环灌注及患者生存率等方面的影响。