西他沙星片的人體藥代動力學及藥代動力學-藥效學研究.pdf

1、西他沙星為氟喹諾酮類抗菌藥，具有廣譜抗菌作用，對需氧及厭氧的革蘭氏陽性及陰性菌、肺炎支原體及衣原體等均具有抗菌活性，與左氧氟沙星、莫西沙星及環(huán)丙沙星相比，該藥對呼吸道感染的主要病原菌肺炎鏈球菌、流感嗜血桿菌，卡他莫拉菌及肺炎克雷伯菌等顯示出更強的抗菌活性。另外，其對嗜肺軍團菌、肺炎支原體及衣原體的抗菌活性也強于左氧氟沙星、環(huán)丙沙星以及莫西沙星等。該藥的作用機制為抑制DNA旋轉酶和拓撲異構酶Ⅳ的活性，且抑制作用強于其他氟喹諾酮品種（如左氧

2、氟沙星、環(huán)丙沙星、莫西沙星等），同時其對喹諾酮耐藥決定域(QRDR)變異酶活性也有較強抑制作用，因此對其他氟喹諾酮耐藥的菌株也有較強的抗菌作用。該藥在日本的臨床研究結果顯示日本健康成人口服25～200 mg西他沙星片，血清濃度按給藥量呈比例上升，耐受性好。2008年6月開始在日本用于臨床。適應癥為肺炎、慢性呼吸系統(tǒng)疾病的繼發(fā)感染、膀胱炎、腎盂腎炎等，用法用量為成人50mg/次或100mg/次，一日2次。但該目標適應證和給藥方案是否適合于

3、我們中國感染患者人群？此有必要闡明該藥在中國人體內吸收、分布、代謝和排泄的藥代動力學（Pharmacokinetics，PK，以下簡稱藥動學）特點，了解該藥對國內目標病原菌的體外藥效學（Pharmacodynamics，PD，以下簡稱藥效學），即藥敏情況，并通過PK/PD研究優(yōu)選適合于目標適應證感染患者的給藥方案，據此在該類患者中開展臨床試驗，為該藥在中國申請上市和今后臨床合理應用提供科學的依據。因此本研究將首先開展中國健康受試者單次和

4、多次口服西他沙星片的藥代動力學研究和安全性評價，根據日本臨床常規(guī)給藥方案，設計了西他沙星單次給藥的3個劑量組分別為50mg、100mg和200mg，以及多次給藥的給藥方案:每次100mg，一日2次，連續(xù)給藥10日，考察西他沙星在中國健康人群中的藥動學和安全性;然后基于西他沙星片單次及多次給藥藥代動力學研究結果，結合前期國內進行的該藥的體外藥效學研究資料，進行PK/PD研究，為西他沙星在中國患者中臨床試驗方案的有關適應證及給藥方案制定提供

5、參考。本研究分為四個部分：
　　第一部分：西他沙星血清、尿液濃度檢測方法的建立及驗證。為進行西他沙星在中國健康受試者中單次及多次給藥藥動學研究，本部分建立了超高效液相串聯(lián)質譜(UPLC-MS/MS)方法測定血清及尿液中的西他沙星藥物濃度。采用Waters公司UPLC儀及AB SCIEX公司API4000QTRAP串聯(lián)質譜儀，色譜柱:Waters ACQUITYHSS T3柱(100 mm×2.1 mm I.D.，1.8μm)，流動

6、相:A（乙腈）/B（10 mmol甲酸銨溶液，甲酸調至pH3.0），梯度洗脫，0～1.6 min時A相為30％，1.6～2.6 min時A相為30％～90％，2.6～2.7 min時A相為90％～30％，2.7～3.5 min時A相為30％，流速:0.4 mL/min，柱溫:30℃。質譜離子化法:ESI源正離子多反應監(jiān)測模式(multiple reaction monitoring，MRM)，檢測離子對:西他沙星:m/z410.1→ m

7、/z392.2，內標(DV-7751a): m/z388.2→ m/z370.5。血、尿樣品的預處理方法均為固相萃取法（Solid Phase Extraction，SPE）。本方法學驗證結果:①測定血清和尿液中西他沙星濃度的標準曲線范圍分別為(0.00500～1.00)μg/mL和(0.100～10.0)μg/mL，定量下限分別為0.00500μg/mL和0.100μg/mL;②空白血清和空白尿液對西他沙星的基質效應因子分別為(97.

8、1～98.4)％和(98.8～107.0)％，RSD分別為(1.8～5.6)％和(2.3～5.9)％;③西他沙星在血清和尿液中的提取回收率分別為(88.9～103.3)％和(90.0～92.8)％，RSD分別為(3.5～7.8)％和(3.6～8.9)％;④西他沙星血樣日內準確度為(107.9～116.4)％，精密度RSD為(1.2～3.9)％，日間準確度為(105.0～115.3)％，精密度RSD為(1.1～4.1)％;尿樣日內準確度為

9、(99.7～111.0)％，精密度RSD為(2.2～4.1)％，日間準確度為(105.3～112.6)％，精密度RSD為(1.8～4.7)％;⑤稀釋穩(wěn)定性考察結果顯示，血清1∶10稀釋后準確度為101.3％，RSD為2.7％;尿液1∶10、1∶20、1∶100稀釋后準確度為(96.7～111.5)％，RSD為(1.5～2.6)％;⑥血清和尿液質控樣本預處理前室溫放置6h和8h穩(wěn)定，預處理后樣品在自動進樣器(10℃)放置48 h穩(wěn)定;⑦血

10、清和尿液質控樣本經3和4次凍融(-40℃～室溫)后穩(wěn)定;血清在(-40℃±5℃)下保存102天穩(wěn)定，尿液86天穩(wěn)定。
　　第二部分：健康受試者單次空腹口服西他沙星片50mg、100mg、200mg的藥代動力學特征
　　本研究為單中心、開放、3個劑量組（50mg、100mg和200mg）平行試驗，研究36例中國健康受試者（男女各半）分別空腹單次給予西他沙星片50mg、100mg、200mg的藥動學特征，并對其安全性進行觀察。給

11、藥前和給藥后48h內留取受試者的血清、尿液樣本，采用UPLC-MS/MS方法測定血清、尿液標本中的西他沙星濃度，并根據受試者單次口服西他沙星片后測得的血清及尿液中原型藥物濃度，采用WinNonlin6.0軟件(Pharsight，USA)計算房室和非房室模型的藥動學參數(shù)，并作統(tǒng)計分析，評價西他沙星是否呈線性藥動學特性，以及性別因素是否影響其藥動學特性。此外，對西他沙星不同給藥劑量組的安全性進行觀察研究。研究結果:①非房室模型分析結果顯示

12、:50mg組、100mg組和200mg組的達峰濃度Cmax分別為(0.718±0.189)μg/mL、(1.39±0.36)μg/mL和(2.32±0.78)μg/mL;達峰時間Tmax分別為(0.92±0.47)h、(1.42±1.14)h和(1.21±0.94)h;從0時外推至無限時間點之間血藥濃度-時間曲線下面積AUC0-∞分別為(3.67±0.66)μg·h/mL、(8.19±1.15)μg·h/mL和(14.22±3.21)μ

13、g·h/mL;經體重校正的表觀分布容積Vdz/F N分別為(2.24±0.34) L/kg、(2.14±0.33) L/kg和(2.99±1.28) L/kg;表觀總清除率CLt/F分別為(14.03±2.51)L/h、(12.42±1.67) L/h和(14.87±4.05) L/h;半哀期T1/2分別為(6.67±0.72)h、(6.84±1.17)h和(8.39±2.00)h。②房室模型分析結果顯示:西他沙星人體內藥動學符合口服二

14、房室模型，隨著劑量增加，西他沙星的中央室分布容積隨之上升，50mg組、100mg組和200mg組的V1/F分別為52.66 L、68.10 L和84.99 L（200mg與50mg相比，P＜0.05）;分布相半哀期則隨劑量增加而延長（無顯著統(tǒng)計學意義），50mg組、100mg組和200mg組的T1/2，α分別為0.98h、1.26h和1.43h，其他參數(shù)隨劑量增加無明顯規(guī)律性變化。③西他沙星50mg組、100mg組和200mg組中受試者

15、給藥后0～48h內的西他沙星原型藥物累積尿排出率(Ae)分別為（69.95±11.31）％、（69.03±9.2）％和（61.36±15.71）％。④單劑PK參數(shù)統(tǒng)計分析結果顯示健康受試者單劑空腹口服西他沙星片50mg、100mg和200mg劑量后的藥動學呈現(xiàn)線性特征，性別差異對西他沙星藥動學特性及尿排出率無顯著影響。⑤健康受試者單劑空腹口服西他沙星片50mg、100mg和200mg劑量后，共有12例20例次不良事件，其中藥物相關性不良

16、事件3人4例次，均為輕度，且呈一過性，無嚴重不良事件發(fā)生，耐受性良好。
　　第三部分：健康受試者多次餐后口服西他沙星片100mg后的藥代動力學特征和安全性。部分為單中心、開放、1個劑量組試驗。入組12例中國健康受試者，男女各半。每位受試者連續(xù)給藥10日，西他沙星片100mg，每12小時一次，與第二部分空腹服藥不同的是，本部分為餐后服藥。所有受試者在試驗期間按時留取血、尿樣本，并對其進行安全性觀察。在給藥第1天和第10天留取受試者全

17、程PK血、尿樣本，在給藥第4日至第9日留取早晨服藥前的谷濃度血樣，采用UPLC-MS/MS方法測定西他沙星在血清和尿液中的濃度，采用WinNonlin6.0軟件(Pharsight，CA USA)計算房室和非房室模型的藥動學參數(shù)并進行分析，評價西他沙星多劑給藥后的蓄積效應，以及性別因素是否影響其藥動學特性。對西他沙星多次給藥后的安全性進行評價。研究結果:①非房室參數(shù)分析結果顯示，健康受試者進餐后多劑口服西他沙星首劑（第1天）和末劑（第1

18、0天）給藥后Cmax分別為(1.01±0.19)μg/mL和(1.26±0.20)μg/mL，Tmx分別為(1.75±0.62)h和(2.08±0.76)h;AUC0-12分別為(5.13±0.63)μg·h/mL和(6.88±0.81)μg·h/mL; Vdz/FN分別為(2.63±0.70) L/kg和(2.38±1.00) L/kg; CLt/F分別為(14.72±1.48) L/h和(10.65±1.69) L/h; T1/2分

19、別為(7.53±1.63)h和(9.37±2.83)h，蓄積因子RCmax和RAUC分別為1.26±021和1.35±016，表明多劑口服西他沙星100mg連續(xù)10日后，體內僅有輕微蓄積。②房室模型分析結果顯示，與單劑給藥相比，多劑給藥時西他沙星外周室分布容積(V2/F)明顯增大(P＜0.01)，外周室向中央室轉運速率k21(P＜0.01)和吸收速率ka(P＜0.05)均顯著降低，分布相半衰期T1/2,α(P＜0.01)和消除相半衰期T

20、1/2,β(P＜0.01)有明顯延長。這表明，西他沙星多劑給藥時，分布過程和消除過程均顯著減緩，吸收過程也變慢。③健康受試者進餐后口服西他沙星，首劑（第1天）和末劑（第10天）給藥后48h內累積尿排出率分別為（67.64±9.6）％和(99.11±17.5)％，第10天尿排出率高與第3～9天每日2次給藥有關。④西他沙星100mg多次連續(xù)給藥后，女性受試者的Tmax較男性受試者延長（2.58h±0.66hvs1.58h±0.49h，P＜0

21、.05），女性受試者的穩(wěn)態(tài)時總清除率CLss/F_N和腎清除率CLr_N高于男性(P＜0.05)，而RAUC則略低于男性受試者(P＜0.05)，表明女性受試者的藥物清除率略高于男性，藥物蓄積減少。尿排出動力學參數(shù)不存在性別差異。⑤西他沙星100mg連續(xù)10天給藥后，共有6人11例次不良事件，其中藥物相關性不良事件4人7例次，1例為中度，其余均為輕度，且呈一過性，無嚴重不良事件發(fā)生，耐受性良好。
　　第四部分：西他沙星片PK/PD研

22、究及給藥方案評價。根據PK/PD概念，氟喹諾酮類藥物為濃度依賴性抗菌藥。其主要PK/PD參數(shù)為Cmax和MIC比值(Cmax/MIC)以及藥時曲線下面積AUC與MIC之比值(AUC/MIC)。西他沙星為新型氟喹諾酮類抗菌藥，與一般氟喹諾酮類藥物的PK/PD特性相同，屬濃度依賴性抗菌藥，PK/PD參數(shù)為Cmax/MIC和AUC/MIC。本研究根據第三部分西他沙星藥動學研究結果，結合西他沙星體外藥效學結果，應用單點估算法和Monte Car

23、lo模擬法，計算西他沙星100mg每日2次給藥連續(xù)10日的PK/PD參數(shù)，藥效學達標概率(probability of target attainment，PTA)及對肺炎鏈球菌的累積響應百分數(shù)(cumulative fraction of response，CFR)。以Cmax/MIC值≥2以及AUC0-24/MIC值≥30作為預期可獲滿意臨床和細菌學療效的靶值。結果除MRSA外，西他沙星100mg多次給藥對受試菌種（肺炎鏈球菌、流感

24、嗜血桿菌、卡他莫拉菌、大腸埃希菌和鮑曼不動桿菌等）的Cmax/MIC值均大于8.1，AUC0-24/MIC值均大于89.0。對于青霉素敏感、中介和耐藥的肺炎鏈球菌(PSSP、PISP、PRSP)，當Cmax/MIC靶值為2，AUC0-24/MIC靶值為30時，CFR值接近100，對于MIC小于0.125μg/mL的肺炎鏈球菌，其藥效學達標概率＞99％。本研究表明：⑴健康受試者口服西他沙星后吸收迅速，組織分布廣泛，消除半衰期較長，大部分以

25、原型經尿排出。在給藥劑量50mg～200mg范圍內呈線性藥代動力學特征。西他沙星100mg，一日2次，連續(xù)10日給藥后蓄積輕微。西他沙星在中國健康受試者中的PK特性受性別因素影響較小;尿排出率不受性別因素影響。⑵西他沙星50mg、100mg和200mg單次給藥或西他沙星100mg，一日2次給藥，連續(xù)10天，受試者耐受性良好。⑵西他沙星100mg每日2次給藥對肺部感染常見病原菌（如肺炎鏈球菌、流感嗜血桿菌和卡他莫拉菌）和尿路感染常見病原菌