1、抗菌药物的分类及作用机理,抑制细菌核酸形成氟喹喏酮类(抑制DNA旋转酶)利福霉素类(抑制mRNA)氟胞嘧啶(抑制RNA)丝裂霉素(抑制DNA)灰黄霉素(抑制DNA),作用核糖体30S亚基抑制蛋白质合成 氨基糖苷类 四环素类,作用核糖体50s亚基抑制蛋白质合成 大环内酯类 氯霉素类 林可霉素类,干扰细菌细胞壁合成 -内酰胺类 糖肽类 棘白菌素类 磷霉素,损伤细菌细胞膜 两性霉素B、制霉菌素 唑类抗真菌药 多粘菌素B和E 烯丙胺类,其它磺胺类和对氨基水杨酸(抑制细菌叶酸代谢)异烟肼类(抑制结核环脂酸合成),药代动力学(pharmacokinetics,PK),指机体对药物的作用(What the
2、body does to the drug)即药物体内过程。 包括药物的吸收、分布、代谢、排泄,这几个方面结合在一起决定着药物在血清、 体液和组织中浓度的时间过程,这一过程与药物的剂量有一定的关系。,PK参数,生物利用度(F)峰浓度(Cmax)达峰时间(Tpeak)表观分布容积(Vd)半衰期(T1/2)血药浓度-时间曲线下面积(AUC),吸收,生物利用度(F)峰浓度(Cmax)达峰时间(Tpeak),分布,药物脂溶性愈低,蛋白结合率愈高,易保留于血浆,表观分布容积V d 相对较小。如青霉素类,头孢菌素类等。氟喹诺酮类,大环内酯类,体内分布广泛,V d 较大。,代 谢,肝微粒体细胞色素P 450
3、 酶系统是促进药物生物转化的主要酶即肝药酶,因遗传多态性和其他影响因素(如年龄、疾病、营养),酶水平或活性的个体差异较大。许多大环内酯类(如红霉素)和氟喹诺酮类(如环丙沙星)对肝药酶有抑制作用,可干扰其他药物(如茶碱等)代谢而产生中毒症状。,排 泄,主要PK参数为药物消除半衰期(T1/2)大部分抗菌药物经肾排泄,青霉素类和头孢菌素类大多品种、氨基苷类、氟喹诺酮类、磺胺类等主要经肾排泄;肾功能减退时,T1/2延长,应适当调整剂量。大环内酯类、林可霉素类、利福平、头孢哌酮等主要经肝胆系统。,药效学 (pharmacodynamics,PD),药物对机体的作用(What the drug does
4、to the body),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。,PD参数,最低抑菌浓度(MIC)最小杀菌浓度(MBC):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。该指标亦作为描述药物抗菌活性的主要定量指标。抗生素后效应(PAE):指细菌与抗生素短暂接触,当药物清除后,细菌生长仍然受到持续抑制的效应。,PD参数,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,这些抗生素包括氨基甙类、喹诺酮类、四环素类、大环内酯类、氯霉素类、利福平等。
5、短PAE 或无PAE: 见于-内酰胺类对G-菌。,抗菌药传统给药方案拟定的依据,给药量:以药效学( PD)参数MIC为基础,拟定给药量(血药浓度为MIC90 值的2-10倍) 。给药间隔时间:以药动学( PK)的半衰期(t1/2)拟定。缺点:把药动学与药效学分割地看待,而对于抗菌药物而言,研究抗菌药抗菌活性变化的时间过程最为重要。,PK和PD的关系,AUC,PK/PD参数,Relationship between Time above MIC and efficacy in animal infection models infected with S. pneumoniae,Craig. D
6、iagn Microbiol Infect Dis 1996; 25:213217,TMIC的临界值,实现抑菌或杀菌效应的临界值TMIC 40%,Pharmacodynamics of beta-lactam: the relationship between the time above MIC against S. pneumonia and H. influenza and bacteriologic curve,TMIC的临界值,Craig WA. Clin Infect Dis, 1998, 26: 1-12,不同的-内酰胺类,最优化的药物暴露时间不同。,浓度依赖性抗生素的药效学参数
7、,时间(h),药物浓度,MIC,0,Peak:MIC 氨基糖苷,AUC:MIC(AUIC) 氟喹诺酮,Craig WA: Clin Infect Dis 26: 1-12, 1998.Ambrose PG, Owens RC, Grasela D: Med Clin North America. In-press.,优化给药方案之一:增加给药间隔,增加每日给药次数是使 TMIC(%)最大化的更高效率的方法。,PK/PD-MEPM 0.5g iv 30min-3h,100.010.01.0,MIC,g/mL,30分钟点滴,3小时点滴,TMIC增加30,Dandekar, P.K. Pharmac
8、otherapy, 2003; 23(8): 988-91.,优化给药方案之二:延长点滴时间或持续给药,头孢他定 1g q12h iv MIC = 8mg/L,TMIC仅37%实现TMIC 40% A.增加剂量 1g q8h iv TMIC 61% B. 持续静脉给药 2g iv 24h 持续泵入 TMIC 100%,头孢他定分次与持续给药对TMIC的影响(12 例健康志愿者试验),持续静脉给药:提高TMIC,同时降低抗生素用量,Nicolau DP. Antimicrob Agents Chemother, 1996, 40-61-64,氨基糖苷类抗生素和喹诺酮类药物的PK/PD异同,相同点
9、: 浓度依赖性抗生素, 长PAE。PK/PD评价参数为Cmax/MIC 和AUC0-24/MIC 。 氨基糖苷: Cmax/MIC对常见细菌期望值应在8 10以上。 喹诺酮类: AUC0-24/MIC对于G+菌:30 ,对于G-菌 : 100125 Cmax/MIC一般要求大于8 。,差异点:氨基糖苷:耳、肾细胞对氨基糖苷类的摄取具有饱和性,增加药物浓度不会再增加摄取量,一日多次或持续静脉滴注时,尽管Cmax相对较低,但维持时间长,有较高比例的药物被肾皮质所摄取,易造成蓄积中毒。 用药建议:日剂量不变的情况下,单次给药。 喹诺酮类:毒性作用呈浓度依赖性。日剂量单次应用有一定争议。FDA 通过了
10、左氧氟沙星、加替沙星、莫西沙星单次给药。 用药建议:给药间隔时间可参考t1/2 、PAE、 Cmax/MIC 、AUC0-24/MIC ,多数为日剂量12次给药。,目前的抗菌药物治疗策略,使抗菌药物浓度高于MIC,用抗菌药物来对付在数量上占绝对优势的药物敏感菌。 少量的耐药突变体则由病人的免疫系统来清除 。,MSW理论与给药方案优化,细菌耐药的传统解释,目前治疗策略存在的问题,对于免疫抑制的患者,细菌只要发生一步耐药突变,就可能成为优势生长菌群而富集扩增,从而导致耐药。单次自发突变频率:10-7 (10-610-8)人体感染部位细菌数量:可达到1010cfu 结果:许多耐药突变体出现。,防止细菌耐药的新策略,野生型,一步耐药突变体,两步耐药突变体,突变频率 10-7,突变频率 10-7,突变频率 10-14,(感染病灶中很少超过1010CFU的细菌数量,抗菌药物,防耐药变异浓度(Mutant Prevention Concentration,MPC),当抗菌药物浓度高于耐药突变体的MIC时,细菌需要两次突变才能生长双次突变的可能性是很小的:(10 -6 10-8)2 = 10-12 10-16,含抗菌药物的琼脂平板,接种 1010 细菌,无菌落生长,菌落生长,高于野生型菌株MIC的抗菌药物浓度,高于最耐药、第一步突变体MIC的抗菌药物浓度,孵 育,