常用抗生素在动物及人胆汁中的浓度分布和药效学研究一
【摘要】 目的 研究常用抗生素在胆汁中的浓度和对致病菌的抗菌活性。方法 分别静脉注射常用6种抗生素后于不同时间收集家兔胆汁标本，采用高效液相色谱法测定各抗生素的浓度，计算出药动学参数;测定胆道手术患者胆汁常用5种抗生素浓度，对临床分离的157株胆道细菌进行抗菌活性分析。结果家兔胆汁平均药峰浓度较高的为：哌拉西林7 950.16 μg/ml，头孢哌酮5 274.52 μg/ml，头孢曲松1 107.01 μg/ml。在患者胆总管和胆囊胆汁中的平均浓度较高的为：头孢哌酮/舒巴坦563.75/14.76和169.90/8.83 μg/ml，哌拉西林/他唑巴坦350.38/16.69和139.81/15.92 μg/ml，头孢曲松249.78和82.06 μg/ml。美罗培南和莫西沙星的体外抗菌活性最强，增加β材邗0访敢种萍梁蟮倪呃西林和头孢哌酮复合制剂较单一制剂的抗菌活性显著增强。头孢哌酮/舒巴坦、哌拉西林/他唑巴坦、莫西沙星对胆道致病菌的杀菌指数最大。结论 家兔胆汁中6种测定的抗生素均超过有效杀菌浓度，哌拉西林、头孢哌酮、头孢曲松胆汁药物浓度很高。头孢哌酮/舒巴坦和哌拉西林/他唑巴坦、莫西沙星在人胆汁中杀菌效力最强，可作为肝胆系统感染经验治疗的首选用药。
【关键词】 抗生素; 胆汁; 浓度; 药效学; 高效液相色谱法
Concentration distribution and pharmacodynamics of antibiotics in bile of human and animals LIANG Li瞛ian, ZHENG Jing瞝ei, PENG Bao瞘ang, LI Dong瞞ing, YIN Xiao瞴u, LI Shao瞦iang, L Ming瞕e, HUANG Jie瞗u. Department of Hepatobiliary Surgery, First Affiliated Hospital of Sun Yat睸en University, Guangzhou 510080, China
【Abstract】 Objective To study the concentrations of general antibiotics in bile of human and rabbit and 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 equal瞖ffect dose of six antibiotics. Bile (1.5 ml) was collected at different time points after administration for assaying the concentration of antibiotics in the bile by high performance liquid chromatography (HPLC). The bile drug concentration瞭ime data were processed by software to figure out the pharmacokinetic parameters. For further study, common duct bile and gallbladder 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 index (C/MIC). Results The antibiotics with high mean peak concentration in the bile of rabbits were as follows: piperacillin 7 950.16 μg/ml, cefoperazone 5 274.52 μg/ml, ceftriaxone 1 107.01 μg/ml, meropenem 31.97 μg/ml, levofloxacin 66.26 μg/ml an d metronidazole 29.49 μg/ml, respectively. The antibiotics with high concentration in common bile duct and gallbladder were as follows: piperacillin/tazobactam 350.38/16.69 and 139.81/15.92 μg/ml, cefoperazone/sulbactam 563.75/14.76 and 169.90/8.83 μg/ml, ceftriaxone 249.78 and 82.06 μg/ml, ciprofloxacin 13.78 and 6.87 μg/ml, moxifloxacin 18.31 and 7.09 μg/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 moxifloxacin 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 moxifloxacin 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
抗菌药物清除感染部位的病原菌，是通过在该部位达到和维持一定的抗菌药物浓度并且要达到或超过最低抑菌浓度(minimal inhibitory concentration,MIC)来实现。胆道感染应选用在胆汁中浓度高且对致病菌敏感的高效抗生素[1-2]。由于抗生素在肝胆组织中的穿透力差异较大，且目前的相关研究不多，以血药浓度为主要依据不足以有效指导胆道感染临床用药。在目前抗生素严重滥用的情况下，药物敏感性不断下降[3]。本研究在动物实验的基础上进一步研究抗生素在胆道手术患者胆汁中的浓度分布，并测定临床分离胆道致病菌的药效学抗菌活性指标—MIC，将药物浓度和药效学结合对杀菌效力进行评估，为临床胆道抗生素用药提供比较系统的依据。
1 材料与方法
1.1 一般资料
1.1.1 受试对象：(1)动物：实验用健康家兔36只，体重(2.5±0.5)kg，分为6组，每组6只，雌雄兼用，由中山大学动物实验中心提供;(2)患者：因胆囊结石和/或胆囊息肉合并肝外胆管结石或梗阻择期行胆囊切除、 胆总管切开探查患者50例， 年龄18～70岁，性别、体重不限，随机分为5组，每组10人。术前均检测谷丙转氨酶、胆红素、尿素氮、肌酐及血、尿常规。上述指标值均基本在正常范围内。试验前签署知情同意书。
1.1.2 药物：(1)哌拉西林/他唑巴坦为惠氏公司产品;(2)头孢哌酮/舒巴坦为辉瑞公司产品;(3)头孢曲松为罗氏公司产品;(4)美罗培南为日本住友制药株式会社产品;(5)左氧氟沙星为日本第一制药株式会社产品;(6)环丙沙星为拜耳公司产品;(7)莫西沙星为拜耳公司产品;(8)甲硝唑为湖北滨湖双鹤药业产品。(1)～(5)、(8)用于动物实验;(1)～(3)、(6)～(7)用于人胆汁临床研究。MIC测定的药物分别为：哌拉西林、哌拉西林/他唑巴坦、头孢哌酮、头孢哌酮/舒巴坦、头孢曲松、环丙沙星、左氧氟沙星、莫西沙星, 前7种抗菌药为中国药品生物制品鉴定所标准品，后者为拜耳公司产品。
1.1.3 抗生素对照品和试剂：莫西沙星对照品由拜耳医药保健公司提供，其余抗生素对照品均购自中国药品生物制品检定所。实验试剂为：乙腈、甲醇为色谱纯;四庚基溴化铵、四丁基溴化铵、四丁基氢氧化铵、三乙胺、三氯甲烷、异丙醇、磷酸二氢钾、磷酸二氢钠、磷酸氢二钾、磷酸、枸橼酸、枸橼酸钠、氢氧化钾为分析纯;10%四丁基氢氧化铵;双蒸水。
1.1.4 细菌：收集2005年6月至2006年12月我科临床分离的胆道感染最常见致病菌共157株。其中包括大肠埃希菌、肺炎克雷白菌、铜绿假单孢菌、阴沟肠杆菌、变形杆菌、鲍曼不动杆菌等革兰阴性菌96株;粪肠球菌、表皮葡萄球菌、凝固酶阴性葡萄球菌、屎肠球菌、金黄色葡萄球菌、链球菌等革兰阳性球菌61株。
1.2 方法
1.2.1 动物实验
(1)胆汁采集方法：家兔禁食12 h后，用3%戊巴比妥麻醉，行胆总管造瘘术。留取空白胆汁标本后，按等效剂量静脉注射各待测抗生素：头孢曲松钠75 mg/kg，头孢哌酮钠75 mg/kg，哌拉西林钠300 mg/kg，美罗培南75 mg/kg，左氧氟沙星25 mg/kg和甲硝唑40 mg/kg，给药结束后分别在0.25、0.5、0.75、1、1.5、2、3、4、6、8 h等不同时间收集胆汁1.5 ml，-20 ℃低温保存待测。
(2)胆汁药物浓度测定：均采用高效液相色谱法(high performance liquid chromatography,HPLC)测定胆汁样本中抗生素浓度。取各胆汁标本200 μl，加入流动相或乙腈至2 ml，旋涡振荡，15 000 r/min离心10 min，取上清液经微孔滤膜过滤后进样测定药物浓度。
(3)HPLC药物浓度测定的方法学验证：①通过专属性试验及色谱行为得出分离效果良好，无内源性物质干扰。②通过回收率和精密度试验得出本法的回收率、日内日间精密度均符合要求(回收率=100%±10%，日间精密度≤10%)[4]。
(4)抗生素胆道排泄药动学计算和统计分析：用上海宏能药动学数据处理软件计算家兔胆汁药物浓度彩奔涫据，得出各种抗生素相应的药代动力学参数。所得数据用±s表示。
1.2.2 临床研究
(1)胆汁采集方法：患者开腹前半小时单剂静脉滴注各抗生素，剂量为哌拉西林/他唑巴坦(4.0∶0.5)4.5 g，头孢哌酮/舒巴坦(1∶1)2.0 g，头孢曲松2.0 g，环丙沙星400 mg，莫西沙星400 mg，滴注时间均为60 min。在术中收集胆总管和胆囊胆汁样本各2 ml，置-20 ℃冰箱保存待测。观察患者在整个试验期间内发生的不良事件，作安全性评价。
(2)胆汁药物浓度测定和方法学验证：同动物实验。
