泰樂(lè)菌素對(duì)豬鏈球菌的藥動(dòng)—藥效同步模型研究.pdf

1、豬鏈球菌病是由不同血清型豬鏈球菌引起的動(dòng)物和人共患的一種傳染病的總稱，近年來(lái)國(guó)內(nèi)外多個(gè)國(guó)家均有豬感染發(fā)病的報(bào)道，給養(yǎng)豬業(yè)帶來(lái)了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。泰樂(lè)菌素是治療細(xì)菌性呼吸道疾病的常用藥物，因其吸收迅速、生物利用度高、抗菌活性較強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)在臨床中應(yīng)用廣泛，常用來(lái)治療豬鏈球菌病，為保障養(yǎng)殖業(yè)的健康發(fā)展做了極大貢獻(xiàn)。但是目前臨床中濫用、亂用現(xiàn)象嚴(yán)重，導(dǎo)致不能達(dá)到最佳療效，造成治療失敗的同時(shí)導(dǎo)致細(xì)菌耐藥性的產(chǎn)生。PK-PD模型可以綜合反應(yīng)宿主、病原菌

2、和藥物三者之間的關(guān)系，常用來(lái)為藥物制定合理的給藥方案。本課題通過(guò)研究泰樂(lè)菌素對(duì)豬鏈球菌體外和間接體內(nèi)藥效學(xué)、泰樂(lè)菌素在豬體內(nèi)的藥動(dòng)學(xué)，將藥動(dòng)學(xué)和藥效學(xué)數(shù)據(jù)結(jié)合建立PK-PD同步模型，制定泰樂(lè)菌素治療豬鏈球菌的最佳給藥方案，使藥物能達(dá)到最佳療效的同時(shí)減少細(xì)菌耐藥性的產(chǎn)生，延長(zhǎng)泰樂(lè)菌素的臨床使用壽命。
　　 1、泰樂(lè)菌素對(duì)豬鏈球菌的藥效學(xué)實(shí)驗(yàn)
　　 采用微量稀釋法分別測(cè)定泰樂(lè)菌素在肉湯培養(yǎng)基和豬血清中對(duì)豬鏈球菌CVCC606

3、的MIC和MBC，結(jié)果表明泰樂(lè)菌素在肉湯培養(yǎng)基和豬血清中對(duì)豬鏈球菌的MIC均為0.25μg/mL，MBC均為1μg/mL，說(shuō)明泰樂(lè)菌素在肉湯培養(yǎng)基中和豬血清中具有相同的抗菌活性；同時(shí)采用平板法測(cè)定了泰樂(lè)菌素對(duì)豬鏈球菌的最小防突變濃度(MPC)為1μg/mL。將豬鏈球菌分別暴露在不同濃度的泰樂(lè)菌素溶液中1h和2h后測(cè)定豬鏈球菌與不同濃度的泰樂(lè)菌素溶液接觸1h和2h后的抗菌后效應(yīng)(PAE)的長(zhǎng)短，結(jié)果發(fā)現(xiàn)豬鏈球菌與2MIC和4MIC濃度泰樂(lè)

4、菌素接觸1h的PAE分別為1.43 h和2.15 h，接觸2h的PAE分別為3.43 h和4.21 h，說(shuō)明泰樂(lè)菌素對(duì)豬鏈球菌有較長(zhǎng)的抗菌后效應(yīng)。根據(jù)MIC結(jié)果分別采用0、1/4MIC、1/2MIC、MIC、2MIC、4MIC、8MIC和32MIC的系列濃度對(duì)106 CFU左右豬鏈球菌繪制殺菌曲線，通過(guò)泰樂(lè)菌素在肉湯培養(yǎng)基和豬血清中對(duì)豬鏈球菌的殺菌曲線可以看出：泰樂(lè)菌素對(duì)豬鏈球菌的殺菌特點(diǎn)表現(xiàn)出明顯的時(shí)間依賴性，當(dāng)藥物濃度在MIC以上時(shí)

5、隨著作用時(shí)間的延長(zhǎng)抗菌效果逐漸增強(qiáng)：同時(shí)表現(xiàn)出較弱的濃度依賴性，隨著藥物濃度的逐漸升高，泰樂(lè)菌素的抗菌效果增強(qiáng)，但增強(qiáng)幅度有限。結(jié)合泰樂(lè)菌素對(duì)豬鏈球菌的殺菌特征與PAE數(shù)據(jù)確定指導(dǎo)泰樂(lè)菌素對(duì)豬鏈球菌殺菌特點(diǎn)的PK-PD參數(shù)為AUC/MIC。泰樂(lè)菌素間接體內(nèi)抗菌能力的測(cè)定方法為將10μL穩(wěn)定期的細(xì)菌培養(yǎng)物加入到0.5mL不同時(shí)間點(diǎn)采集的血清樣品中使細(xì)菌數(shù)量在1×106 CFU左右，放入37℃培養(yǎng)箱中，在不同時(shí)間點(diǎn)采集25μL進(jìn)行細(xì)菌計(jì)數(shù)，

6、繪制泰樂(lè)菌素對(duì)豬鏈球菌的間接體內(nèi)殺菌曲線。通過(guò)泰樂(lè)菌素對(duì)豬鏈球菌的間接體內(nèi)殺菌曲線可以看出：健康豬血清中0.5、1、1.5、2、3、4h樣品中泰樂(lè)菌素具有較強(qiáng)的殺菌活性，0.17、0.33、6h樣品中有抑菌活性，8、10、12 h樣品中沒(méi)有抑菌活性；患豬鏈球菌病豬血清樣品中0.33h的血清樣品有較強(qiáng)的抗菌能力，其他樣品的抗菌能力與健康豬血清樣品相似。
　　 2、泰樂(lè)菌素在健康豬和患豬鏈球菌病豬的藥動(dòng)學(xué)實(shí)驗(yàn)
　　 采用皮下

7、接種的方法制備仔豬豬鏈球菌病模型，同時(shí)用健康仔豬做對(duì)照。按10mg/kg肌肉注射泰樂(lè)菌素后分別在0、10、20、30 min、1、1.5、2、3、4、6、8、10和12 h采集血液，制成血清后一部分血清用高效液相色譜(HPLC)測(cè)定泰樂(lè)菌素的藥物濃度，另一部分進(jìn)行間接體內(nèi)細(xì)菌培養(yǎng)。采用Winnonlin藥動(dòng)學(xué)軟件對(duì)藥物濃度數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)擬合，結(jié)果表明泰樂(lè)菌素在健康豬和患豬鏈球菌病豬體內(nèi)均符合有吸收一室模型。泰樂(lè)菌素在健康豬的主要藥動(dòng)學(xué)參數(shù)

8、如下：吸收速率常數(shù)(ka)=0.521 h-1，消除速率常數(shù)(ke)=0.518 h-1，藥時(shí)曲線下面積(AUC)=10.804 h·μg/mL，在1.948 h達(dá)到最高藥物濃度(Cmax)2.056μg/mL，平均駐留時(shí)間(MRT)=3.588 h，說(shuō)明肌肉注射泰樂(lè)菌素后吸收迅速，很快的達(dá)到最高藥物濃度；泰樂(lè)菌素在患豬鏈球菌病豬體內(nèi)的主要藥動(dòng)學(xué)參數(shù)如下：ka=0.759 h-1，ke=0.634 h-1，AUC=10.297 h·μg

9、/mL，在1.578 h達(dá)到最高藥物濃度2.372μg/mL，MRT=3.353 h。其中健康豬和患豬鏈球菌病豬ka、ke、T1/2ka和Tmax經(jīng)過(guò)統(tǒng)計(jì)學(xué)比較有顯著差異，說(shuō)明泰樂(lè)菌素在患豬鏈球菌病豬體內(nèi)吸收和消除速率較快，更早的達(dá)到最高血藥濃度峰值。
　　 3、數(shù)據(jù)處理及PK-PD結(jié)合模型的建立
　　 將體內(nèi)的藥動(dòng)學(xué)參數(shù)與體外藥效學(xué)MIC結(jié)果結(jié)合，計(jì)算出體內(nèi)的PK-PD結(jié)合參數(shù)值。健康豬體內(nèi)的PK-PD參數(shù)值為：AUC

10、/MIC=43.216，Cmax/MIC=8.900，T>MIC=4.339 h?；钾i鏈球菌病豬體內(nèi)的PK-PD參數(shù)值為：AUC/MIC=41.188，Cmax/MIC=9.768，T>MIC=7.136 h。采用Winnonlin軟件對(duì)間接體內(nèi)(ex vivo)藥效學(xué)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)擬合，發(fā)現(xiàn)泰樂(lè)菌素對(duì)豬鏈球菌的PK-PD模型為S型Emax模型即Hill模型。采用Hill方程探討ex vivo AUC24h/MIC值與抗菌療效之間的關(guān)系，

11、可知泰樂(lè)菌素在健康豬血清中AUC24 h/MIC值達(dá)到26.276時(shí)有抑菌效果；泰樂(lè)菌素在患豬鏈球菌病豬血清中AUC24 h/MIC值達(dá)到30.631時(shí)能殺滅90%的細(xì)菌，達(dá)到47.875時(shí)能殺死99%的細(xì)菌，達(dá)到115.315時(shí)能殺死99.9%的細(xì)菌。利用劑量計(jì)算方程計(jì)算泰樂(lè)菌素達(dá)到不同抗菌效果時(shí)的給藥劑量制定泰樂(lè)菌素的合理給藥方案：泰樂(lè)菌素在臨床中的合理給藥劑量為6.080～27.997 mg/kg，給藥間隔為24 h。結(jié)合藥動(dòng)學(xué)數(shù)

12、據(jù)與MSW理論分析發(fā)現(xiàn)，肌肉注射10 mg/kg泰樂(lè)菌素后不會(huì)引起耐藥突變菌株的選擇性生長(zhǎng)。
　　 綜上所述，課題中闡明了泰樂(lè)菌素對(duì)豬鏈球菌的抗菌作用特點(diǎn)，揭示了泰樂(lè)菌素在健康豬和患豬鏈球菌病豬體內(nèi)的藥動(dòng)學(xué)特點(diǎn)，構(gòu)建了泰樂(lè)菌素對(duì)豬鏈球菌的藥動(dòng)-藥效學(xué)同步模型，并確定了泰樂(lè)菌素治療豬鏈球菌的臨床給藥方案。揭示了豬鏈球菌對(duì)泰樂(lè)菌素的耐藥選擇突變風(fēng)險(xiǎn)。本研究為泰樂(lè)菌素治療豬鏈球菌的臨床應(yīng)用提供了科學(xué)依據(jù)，使泰樂(lè)菌素達(dá)到最佳的治療效果的