抗菌药物的PKPD及临床应用.cpp.2016.0804

抗菌药物的PK/PD&临床应用2016.8.4陈萍萍细菌人体RESISTANCEPHARMACODYNAMICSINFECTIONIMMUNITYADRPHARMACOKINETICS抗生素抗菌药物与其他药物不同之处在于其作用靶点不是人体的组织器官，而是致病菌，药物-人体-致病菌是确定抗菌药物给药方案的三要素，药代动力学(PK)与药效动力学（PD）是决定三要素相互关系的重要依据。过去对PK与PD多是分割看待，近年来国外关于PK/PD研究工作已得到许多学者的关注，抗菌药物PK／PD理论成为临床优化给药方案的重要依据。选择抗菌药时需考虑的因素药物对细菌MIC感染部位浓度结果药动学吸收、分布、代谢、排泄（给药方案）药效学•临床效果•细菌清除•患者依从性•耐受性•耐药产生抗菌药物临床治疗的目的是要根除致病菌，同时尽量避免ADR和耐药菌株的生成。内容简要1423抗菌药物的药动学PK抗菌药物的药效学PD抗菌药物PK/PD的基本理论研究PK/PD对临床的指导意义剂量用法血清浓度感染部位浓度生物效应Pharmacokinetics药动学Pharmacodynamics药效学抗菌药物的药动学与药效学1抗菌药物的药物代谢动力学临床药动学是研究药物在人体内的吸收、分布、代谢和排泄随时间的变化过程，并以动力学原理和数学方程式加以描述。为了定量描述药物体内过程的规律，常采用房室模型理论来模拟人体。房室模型是进行药动学分析的一种抽象概念，把人体拟做若干个房室组成的一个完整系统，根据药物在体内动力学的特点，可分为一房室、二房室或多房室，但并不特定指某个器官或组织，最常用者为一室和二室。一室模型是假设药物进入人体后立即均匀分布到全身各组织和体液中，在同一房室中达到动态平衡，然后药物自此室中消除。二室模型是将人体模拟为中央室和周边室，药物进入人体时先进入中央室，再向周边室分布。常用的药动学参数血药峰浓度指给药后所能达到的最高血药浓度。Cmax达峰时间指给药后达到血药峰浓度所需要的时间。Tmax药时曲线下面积药物浓度数据（纵坐标）对时间（横坐标）作图，该曲线下面积。反映药物进入人体后其浓度随时间变化的动态曲线。AUC代表药物在血液中相对的量。AUC生物利用度指药物从某制剂吸收进入血液循环的程度和速度。通常以Cmax和Tmax表示吸收速度，吸收程度以AUC表示。F半衰期指体内药量消除一半所需的时间。T1/2表观分布容积指血药浓度与给药剂量或体内药量间的一个比值。。Vd清除率机体消除药物的速率的另一种表示方法。CL当药物的Vd1L/kg时，则说明药物的组织浓度低于血浆浓度。当药物的Vd1L/kg时，则说明药物的组织浓度高于血浆浓度。ｈｏｕｒ（μg/mL）CmaxAUCT1/2Tmax1表观分布容积Vd•Vd=A/C0A位体内药物总量，C0为血浆和组织内药物达到平衡时的血浆药物浓度。根据Vd的大小可推测药物在体内的分布情况。抗菌药物的体内过程任何抗菌药物，除口服或局部应用不吸收外，给药后在体内均具有吸收、分布和排泄过程，部分药物尚可在体内代谢。吸收不同的抗菌药物其吸收程度和吸收速率各不相同。口服及肌注给药者均有吸收过程。一般在口服后1~2小时，肌注后0.5~1小时药物吸收入血达血药峰浓度。头孢氨苄、头孢拉定、头孢克洛、头孢丙烯、阿莫西林、氯霉素、克林霉素、利福平、比嗪酰胺、多西环素、异烟肼、复方磺胺甲恶唑、氟胞嘧啶、甲硝唑、氟喹诺酮类的某些品种，如氧氟沙星、加替沙星、莫西沙星等，以上药物口服后均可吸收给药量的80%~90%大多数青霉素可被胃酸破坏（青霉素V例外），口服氨苄西林、笨唑西林后仅吸收给药量的30%~40%四环素类的吸收受金属离子钙、镁、铝等的影响，除多西环素外，其吸收一般低于给药量的60%~70%药物由给药部位进入血液循环的过程——分布进入血液循环的药物迅速分布至组织和除血以外的体液中，并到达感染部位。一般而言，血供丰富的组织，如肝、肾、肺组织中的药物浓度较高，而在血供差的部位，如脑、骨、前列腺等组织中浓度较低。某些部位存在生理屏障，如血脑屏障的存在使大多数药物的脑脊液浓度偏低。药物的Vd1L/kg↓该药的组织浓度高于血药浓度↓在体内分布广泛↓有利于组织或感染病灶内细菌的清除药物从给药部位吸收入血，再由血液循环运送到机体各组织、间质液或细胞液中称为分布。骨组织克林霉素林可霉素磷霉素利奈唑胺氟喹诺酮类的大多数品种前列腺氟喹诺酮类、红霉素、SMZ、甲氧苄啶、四环素脑脊液脑脊液中药物浓度达到10倍MIC时脑膜炎：氯霉素、磺胺嘧啶、异烟肼、氟胞嘧啶、甲硝唑等。笨唑西林、红霉素、克林霉素、酮康唑、两性霉素B等。抗菌药物血脑屏障的穿透性脑脊液/血药浓度比率≥50%脑脊液/血药浓度比率5%~50%脑脊液/血药浓度比率5%脑脊液/血药浓度甚微量或不能测得氯霉素磺胺嘧啶甲硝唑氟胞嘧啶氟康唑比嗪酰胺异烟肼环丝氨酸齐多夫定阿昔洛韦磺胺甲恶唑甲氧苄啶氨苄西林哌拉西林1青霉素2头孢比肟头孢唑肟头孢他啶头孢曲松头孢呋辛头孢噻肟氨曲南亚胺培南3美罗培南左氧氟沙星加替沙星环丙沙星万古霉素利福平乙胺丁醇更昔洛韦氨基糖苷类笨唑西林头孢唑林头孢噻吩头孢西丁克林霉素红霉素克拉霉素阿奇霉素罗红霉素多粘菌素酮康唑伊曲康唑两性霉素B注：1、尚不能达到对铜绿假单胞菌脑膜炎的治疗浓度；2、高剂量时亦不能达到对青霉素高度耐药肺炎链球菌脑膜炎治疗浓度；3、由于可致癫痫发作，避免用于脑膜炎患者。浆膜腔和关节腔抗菌药物全身用药后可分布至各体腔和关节腔中，局部药物浓度可达血药浓度的50%~100%。因此除有包裹性积液或脓腔壁厚者外，一般不需要腔内局部注入药物。胎儿循环抗菌药物可穿过血-胎屏障，自母体进入胎儿体内。抗菌药物血-胎盘屏障穿透性婴儿/母体血药浓度比值*100（%）药物50~100四环素类、氯霉素、氟喹诺酮类、羟苄西林、磺胺药、TMP、呋喃妥因、利奈唑胺30~50庆大霉素、链霉素、卡那霉素、两性霉素B、青霉素、氨苄西林、头孢哌酮、克林霉素10~30妥布霉素、阿米卡星、笨唑西林、头孢唑林、头孢曲松、红霉素碱≤10头孢噻吩、头孢拉定代谢部分抗菌药物在体内代谢，代谢物可保持原有抗菌活性，或抗菌活性减弱或消失。氯霉素→氯霉素单葡萄糖醛酸酯异烟肼、磺胺药→乙酰化代谢产物利福平→乙酰化头孢噻肟→乙酰头孢噻肟肝微粒体细胞色素P-450酶系统是促进药物生物转化的主要酶，称之肝药酶，肝药酶易受药物的诱导或抑制或激活如许多大环内酯类（如红霉素）和氟喹诺酮类（如依诺沙星）对肝药酶有抑制作用。利福平则有对肝药酶激活，加速代谢。排泄大部分抗菌药物主要经肾排泄，部分药物由肝胆系统排泄，并可形成肝肠循环，自粪中排出药物的一部分。此外，口服吸收差的药物大部分可自粪中排出体外。抗菌药物除了自胆汁排泄外，尚可分泌至唾液、泪液、支气管分泌物、痰液、乳汁等。尿排泄青霉素类、头孢菌素类和碳青霉烯类大多品种、氨基糖苷类药物主要经肾排泄。大环内酯类、林可霉素类等非主要经肾排泄，但也可在尿中达到较高浓度。磺胺类药物、呋喃妥因、喹诺酮类的大多数品种等化学合成药亦在尿中达到较高浓度。肾功能减退时，主要经肾排泄的药物消除半衰期（T1/2β）延长，应适当调整剂量。胆汁排泄•大环内酯类、林可霉素类、利福平、头孢哌酮、头孢曲松等主要或部分经肝胆系统排泄。•氨基糖苷类、氨苄西林、哌拉西林等在胆汁中可达一定浓度。•但氯霉素、主要经肾排泄的头孢菌素类如头孢唑林、头孢他啶等以及万古霉素等则在胆汁中的浓度低。23粪排泄某些经肝胆系统排泄，并有肝肠循环的药物如红霉素、四环素类、利福平等粪便的药物浓度较高，可达50~600mg/L。2抗菌药物的药效动力学药效学定义是药物对机体的作用，着重于研究剂量与药理效应作用关系，即药物对机体的生理、生化及病理生理等功能影响。也就是药物的作用机制以及药物浓度与药物效果、药物毒性的关系。抗菌药物药效学的重要指标最低抑菌浓度是抗菌药物对病原菌抗菌活性的主要定量参数，是指引起细菌肉眼观察下未见生长的药物最低浓度。MIC最低杀菌浓度是能使活细菌数量减少到起始数量的0.1%的药物最低浓度，该指标亦常作为描述药物抗菌活性的主要定量指标。需要进行菌落计数。MBC抗生素后效应是指细菌暴露于抗菌药后，在洗去抗菌药的情况下，数量增加十倍(1log10单位)所需的时间(与对照组的差)。PAE的大小反映抗生素作用后细菌再生长延迟相的长短，亦反映抗菌药作用于细菌后的持续抑制作用，故而又称持续效应。PAEMIC、MBC参数的不足MIC和MBC反映的是抗菌药的抗菌活性或抗菌潜能，只表明抗菌药物在某一浓度点的活性，不能体现抗菌药物杀菌的动态过程以及不同浓度抗菌药物的抗菌过程。—例如MBC不能提供抗菌药的杀菌速度，不能预言增加药物浓度是否可以提高杀菌速度。—MIC也不能反映细菌在接触抗菌药物后，被抑制的状态能持续多少时间。杀菌曲线是抗菌药物药效动力学曲线。以药物作用时间为横坐标，以细菌计数为纵坐标描记的时效曲线。曲线一般分三个时相：延迟期、杀菌期和恢复再生长期。可比较不同抗菌药物的杀菌速度和持续时间。延迟期（速度）杀菌期（持续时间）恢复再生长期细菌计数药物作用时间抗生素杀菌曲线01234567891234567时间LogCFU耐药菌中敏菌敏感菌联合药敏指数（FIC）B药FIC指数=MICA药联用/MICA药单用+MICB药联用/MICB药单用FIC0.5协同效应FIC0.5-1相加效应FIC1-2无关效应FIC2拮抗效应左氧沙星与头孢硫脒联用对粪肠球菌（n=30）浓度-累积抑菌率曲线注：△左氧沙星单用，▲左氧沙星联用，○头孢硫脒单用，●头孢硫脒联用。0204060801001200.0630.1250.250.51248163264浓度（mg/L）累积抑菌率(%)累积抑菌率（%）独特组方，舒普深有效针对不动杆菌感染舒普深是头孢哌酮和舒巴坦的复合制剂。体外研究表明，头孢哌酮联合舒巴坦对不动杆菌具有协同和相加抗菌作用头孢哌酮联合舒巴坦：对61%的不动杆菌菌株表现出抗菌协同作用，对39%的不动杆菌菌株表现出相加作用。舒巴坦具有内源性抗菌活性，可以直接抑制不动杆菌。协同作用相加作用抗生素后效应PAE–对于G＋球菌，所有抗生素都有PAE；–对于G-菌，干扰蛋白和核酸合成的抗菌药都有较长的PAE；–短PAE或无PAE见于β-内酰胺类对G-菌，例外的是碳青霉烯类，有1-2小时PAE。–两性霉素、氟胞嘧啶对真菌也有PAE，但三唑类抗真菌药物没有PAE。抗生素后效应PAE–PAE在体内是变化的，动物感染模型的研究发现：•体外PAE不能预见体内的PAE，多数情况下，体内的PAE长于体外PAE，在白细胞存在时，氨基甙类和喹诺酮类的PAE将更长；•体外链球菌对β-内酰胺的PAE延长，而体内未见延长；•体外在长给药间隔或重复给药后氨基甙类的PAE降低或消失，但体内实验未发现此结果。抗生素后促白细胞效应（PLAE）指细菌与抗菌药物短暂接触后，产生非致死性损伤，由于细菌形态改变，可增加吞噬细胞的识别、趋化和吞噬作用，从而产生抗菌药物与吞噬细胞协同杀菌效应，使细菌恢复再生长时间延长。PLAE是抗生素体内PAE时间较长的主要机制。CraigWA.EurJClinMicrobilsInfectDis,1993;12(Suppl1):6-8MPC-防细菌变异浓度药物的临界浓度值，高于该值，选择性耐药的变异菌株增殖发生率很小实验表明MPC通常高于MIC4-8倍应用MPC值，能预测在达到根除感染目的同时，兼顾防止耐药性的产生JosephM.Blondeauetal.Antimicro.AgentsandChemotherapy,Feb.2001,p.433-438MSW敏感菌株被抑制第一步突变菌株不被抑制耐药亚群选择性增殖用药后时间血清或组织药物浓度MPCMIC突变选择窗（MSW）的概念MSW是以MPC为上界，MIC为下界的浓度范围MSW越窄，产生耐药菌株的可能性越小10亿中有2个10亿中有200个10亿中有20000个耐药突变株的选择性扩增野生株耐药突变株免疫