常用抗生素在動物及人膽汁中的濃度分布和藥效學研究

1、常用抗生素在動物及人膽汁中的濃度分布和藥效學研究              作者：梁力建 鄭驚雷 彭寶崗 黎東明 殷曉煜 李紹強 呂明德 黃潔夫【摘要】【關(guān)鍵詞】  抗生素； 膽汁； 濃度； 藥效學； 高效液相色譜法   【Abstract】  Objective  To study the concentrations of general antibiotics in bile of human and rabbit an

2、d their antimicrobial activity to the biliary pathogenic bacteria so as to provide guidance for choosing effective antibiotics for hepatobiliary infection. Methods  The rabbits were administered intravenously with the equaleffect dose of six antibiotics. Bile (1.5 ml) was collected at different

3、 time points after administration for assaying the concentration of antibiotics in the bile by high performance liquid chromatography (HPLC). The bile drug concentrationtime data were processed by software to figure out the pharmacokinetic parameters. For further study, common duct bile and gallblad

4、der bile of patients were collected to measure concentrations of 5 general antibiotics and detect antimicrobial activity of 157 strains of bateria separated for infected bile. The bile antibiotics concentration contrasted to the minimum inhibitory concentration (MIC), and attained the bactericidal i

5、ndex (C/MIC). Results  The antibiotics with high mean peak concentration in the bile of rabbits were as follows: piperacillin 7 950.16 g/ml, cefoperazone 5 274.52 g/ml, ceftriaxone 1 107.01 g/ml, meropenem 31.97 g/ml, levofloxacin 66.26 g/ml an d metronidazole 29.49 g/ml, respectively. The anti

6、biotics with high concentration in common bile duct and gallbladder were as follows: piperacillin/tazobactam 350.38/16.69 and 139.81/15.92 g/ml, cefoperazone/sulbactam 563.75/14.76 and 169.90/8.83 g/ml, ceftriaxone 249.78 and 82.06 g/ml, ciprofloxacin 13.78 and 6.87 g/ml, moxifloxacin 18.31 and 7.09

7、 g/ml. The meropenem and moxifloxacin had strongest antimicrobial activity among these antibiotics. The antimicrobial activity of piperacillin/tazobactam and cefoperazone/sulbactam were much stronger than that of piperacillin and cefoperazone. Piperacillin/tazobactam, cefoperazone/sulbactam and moxi

8、floxacin had the largest bactericidal index. Conclusions  The concentrations of all 6 antibiotics exceed their effective bactericidal concentrations in rabbit bile, with high concentrations of piperacillin, cefoperazone and ceftriaxone. And piperacillin/tazobactam, cefoperazone/sulbactam and mo

9、xifloxacin have the biggest microbicidal potential in human bile and can be the first choice for treatment of hepatobiliary infections.   【Key words】  Antibiotics;  Bile;  Concentration;  Pharmacodynamics;  High performance liquid chromatography    &

10、#160; 抗菌藥物清除感染部位的病原菌，是通過在該部位達到和維持一定的抗菌藥物濃度并且要達到或超過最低抑菌濃度(minimal inhibitory concentration,MIC)來實現(xiàn)。膽道感染應選用在膽汁中濃度高且對致病菌敏感的高效抗生素1-2。由于抗生素在肝膽組織中的穿透力差異較大，且目前的相關(guān)研究不多，以血藥濃度為主要依據(jù)不足以有效指導膽道感染臨床用藥。在目前抗生素嚴重濫用的情況下，藥物敏感性不斷下降3。本研究在動物實驗的基礎(chǔ)上進一步研究抗生素在膽道手術(shù)患者膽汁中的濃度分布，并測定臨床分離膽道致病菌的藥效學抗菌活性指標MIC，將藥物濃度和藥效學結(jié)合對殺菌效力進行評估，為臨床膽道

11、抗生素用藥提供比較系統(tǒng)的依據(jù)。   1  材料與方法   1.1  一般資料   1.2  方法   (1)膽汁采集方法：家兔禁食12 h后，用3%戊巴比妥麻醉，行膽總管造瘺術(shù)。留取空白膽汁標本后，按等效劑量靜脈注射各待測抗生素：頭孢曲松鈉75 mg/kg，頭孢哌酮鈉75 mg/kg，哌拉西林鈉300 mg/kg，美羅培南75 mg/kg，左氧氟沙星25 mg/kg和甲硝唑40 mg/kg，給藥結(jié)束后分別在0.25、0.5、0.75、1、1.5、2、3、4、6、8 h等不同時間收集膽汁

12、1.5 ml，-20 低溫保存待測。   (2)膽汁藥物濃度測定：均采用高效液相色譜法(high performance liquid chromatography,HPLC)測定膽汁樣本中抗生素濃度。取各膽汁標本200 l，加入流動相或乙腈至2 ml，旋渦振蕩，15 000 r/min離心10 min，取上清液經(jīng)微孔濾膜過濾后進樣測定藥物濃度。   (3)HPLC藥物濃度測定的方法學驗證：通過專屬性試驗及色譜行為得出分離效果良好，無內(nèi)源性物質(zhì)干擾。通過回收率和精密度試驗得出本法的回收率、日內(nèi)日間精密度均符合要求(回收率100%±10%，日間精

13、密度10%)4。   (4)抗生素膽道排泄藥動學計算和統(tǒng)計分析：用上海宏能藥動學數(shù)據(jù)處理軟件計算家兔膽汁藥物濃度時間數(shù)據(jù)，得出各種抗生素相應的藥代動力學參數(shù)。所得數(shù)據(jù)用±s表示。   (1)膽汁采集方法：患者開腹前半小時單劑靜脈滴注各抗生素，劑量為哌拉西林/他唑巴坦(4.00.5)4.5 g，頭孢哌酮/舒巴坦(11)2.0 g，頭孢曲松2.0 g，環(huán)丙沙星400 mg，莫西沙星400 mg，滴注時間均為60 min。在術(shù)中收集膽總管和膽囊膽汁樣本各2 ml，置-20 冰箱保存待測。觀察患者在整個試驗期間內(nèi)發(fā)生的不良事件，作安全性評價。 

14、;  (2)膽汁藥物濃度測定和方法學驗證：同動物實驗。   (3)抗生素藥效學指標的測定：采用瓊脂雙倍稀釋法測定抗菌藥物對臨床分離最常見的12種157株膽道病原菌的MIC。將受試菌懸液以多點接種器(DenlyA400)接種至一系列含抗菌藥物的Mueller2Hinton (MH)瓊脂平皿上，接種菌量為104菌落形成數(shù)(CFU)/點。鏈球菌接種于含5%脫纖維羊血MH培養(yǎng)基，均置35 溫室孵育1824 h觀察結(jié)果。每次藥敏測定時分別設(shè)大腸埃希菌ATCC25922,金葡菌ATCC29213,銅綠假單胞菌ATCC27853，腸球菌ATCC29212等標準菌株為質(zhì)控菌。藥敏

15、結(jié)果按2003年美國國家臨床實驗室標準委員會標準判讀5。   (4)抗生素的殺菌指數(shù)：根據(jù)各抗生素在膽汁中的濃度和該藥對致病菌的藥敏(MIC90)測定結(jié)果，分別計算各抗生素平均濃度C和該藥對不同細菌MIC90的比值(殺菌指數(shù)，C/MIC90)。   2  結(jié)果   2.1  動物實驗結(jié)果   哌拉西林、頭孢哌酮、頭孢曲松具有很高的膽汁藥物濃度，均1 000 g/ml；其8 h濃度仍較高。而美羅培南、左氧氟沙星、甲硝唑的濃度相對較低，峰濃度均在100 g/ml以下；左氧氟沙星、甲硝唑的8 h藥物濃

16、度更低，美羅培南的消除速度最快，2 h膽汁藥物濃度很低，3 h膽汁中不能檢出藥物?？股氐哪懼幬餄舛葧r間數(shù)據(jù)的藥動學擬合結(jié)果顯示，哌拉西林、頭孢哌酮、美羅培南、甲硝唑在家兔膽汁中呈一房室模型，頭孢曲松、左氧氟沙星為二房室模型。            2.2  臨床研究結(jié)果   (2)抗生素對膽道革蘭陽性球菌的抗菌活性：在增加內(nèi)酰胺酶抑制劑后，復合制劑哌拉西林/他唑巴坦和頭孢哌酮/舒巴坦的抗菌活性均顯著增強。美羅培南、左氧氟沙星、環(huán)丙沙星和莫西沙星均有較強的抗菌力。

17、見表3。   3  討論   感染性疾病行抗菌治療的最終目的是根除特定感染部位的微生物致病菌，所選用的抗生素必須對感染灶有較強的穿透力，并能在病灶中達到和維持較高的藥物濃度。而藥物濃度高低和有效與否，是由藥物對病原菌的抗菌活性決定的。因此膽道感染時抗生素在膽汁中的濃度及其對膽道致病菌的抗菌活性是決定療效的兩個最重要因素6-7。   3.1  膽汁抗生素濃度的意義   目前抗生素的血藥代謝變化規(guī)律是指導臨床用藥的主要依據(jù)，但是血藥濃度很高的抗生素可能在靶組織器官或感染灶因穿透力有限而未能達到有效治

18、療濃度8。本研究根據(jù)抗生素對膽道致病菌的敏感性、毒副作用、效價關(guān)系等選取了常用抗生素中12種敏感性好且毒副作用小的藥物進行膽汁藥物排泄藥動學的動物實驗。結(jié)果顯示，6種抗生素在家兔膽汁中均達到并超過有效殺菌濃度，但各項藥動學參數(shù)差異較大。哌拉西林、頭孢哌酮、頭孢曲松具有很高的膽汁藥物濃度，其8 h濃度也較高。而美羅培南、左氧氟沙星、甲硝唑的濃度相對較低，峰濃度均在100 g/ml以下。   3.2  膽道感染抗生素的選擇   頭孢曲松在膽汁中的濃度也很高，但由于對細菌的MIC90普遍較高，故殺菌指數(shù)并不太高；相反莫西沙星的膽汁藥物濃度較低，但其對致病菌十分敏感，MIC90很低，對大腸埃希菌的MIC90僅0.5 g/ml，因而殺菌指數(shù)較大。環(huán)丙沙星由于膽汁濃度和抗菌活性均一般，故殺菌指數(shù)不大。但由于喹諾酮類抗生素具有較長的抗生素后效應，達4 h左右，這一特性可能是文獻報道其臨床療效較好的一個重要原因12。   綜上所述，家兔膽汁排泄藥動學結(jié)果顯示6種抗生素在兔膽汁中均達到并超過有效殺菌濃度，哌拉西林、頭孢哌酮、頭孢曲松膽汁藥物濃度很高。進一步的臨床研究結(jié)果顯示哌拉西林/他唑巴坦和頭孢哌酮/舒巴坦、莫西沙星在膽汁中殺菌效力最