李玉坤 ,趙 森 ,劉丁瑞 ,苑振亭
(1.沈陽藥科大學,遼寧 沈陽 110016;2.大連大學附屬中山醫(yī)院,遼寧 大連 116001;3.中國人民解放軍第966醫(yī)院,遼寧 丹東 118000)
鮑曼不動桿菌(Ab)為不動桿菌屬中常見的革蘭陰性桿菌,廣泛存在于自然界的水及土壤、醫(yī)院環(huán)境及人體皮膚、呼吸道、消化道等,屬于條件致病菌,是醫(yī)院感染的重要病原菌,主要引起呼吸道感染、菌血癥、泌尿系統(tǒng)感染、呼吸機相關性肺炎等[1-2]。頭孢哌酮作為第3代頭孢菌素抗菌藥物,有很強的抗菌活性,抗菌譜廣,對酶高度耐受,能有效穿透細菌外膜及組織,在血清和組織中能保持較高的藥物濃度,廣泛用于革蘭陰性菌引起的感染。目前,臨床應用的頭孢哌酮鈉舒巴坦鈉分為進口和國產兩類。何志高等[3]通過對比國產和進口頭孢哌酮鈉舒巴坦鈉治療下呼吸道感染的療效,發(fā)現(xiàn)進口的更具優(yōu)勢。進口頭孢哌酮鈉舒巴坦鈉療效要好于國產,但其成本 - 效果比低于國產[4-5]。楊志忠等[6]對 3 種頭孢哌酮鈉舒巴坦鈉治療鮑曼不動桿菌肺病感染的臨床療效和經濟學進行了研究,進口的與某種國產的臨床總有效率無顯著差異。臨床研究報道較多,但其臨床效果評價不一。本研究中采用中空纖維模型(HFM),模擬藥物在人體的藥代動力學過程,探討頭孢哌酮鈉舒巴坦鈉對鮑曼不動桿菌的抗菌作用,比較其進口和國產類藥物的抗菌效果。
標準鮑曼不動桿菌(ATCC,19606)由溫州市康泰生物科技有限公司提供。
國產注射用頭孢哌酮鈉舒巴坦鈉(商品名優(yōu)普同,沈陽中國醫(yī)科大學制藥有限公司,國藥準字H20030176,規(guī)格為 1g,含頭孢哌酮 0.5g、舒巴坦 0.5g);進口注射用頭孢哌酮鈉舒巴坦鈉(商品名舒普深,輝瑞制藥有限公司,國藥準字H10960113,規(guī)格為1 g,含頭孢哌酮 0.5 g、舒巴坦 0.5 g)。
BSC-1500ⅡA2-X型生物安全柜(山東博科科學儀器有限公司);PYX-DHS-BS-Ⅱ型隔水式電熱恒溫培養(yǎng)箱(上海躍進醫(yī)療器械有限公司);LC-226L型立式展示柜系列冷藏冰箱(江蘇格林電器有限公司);0.5~5.0 McFrland比濁管(深圳康泰生物制品股份有限公司,產品貨號075870);XFS-260型手提式高壓蒸汽滅菌鍋(浙江新豐醫(yī)療器械有限公司);TL-420D型電控多用恒溫水箱(天力醫(yī)療器械有限公司);BT100-2J型精密蠕動泵(蘭格恒流泵有限公司);BT125D型賽多利斯電子分析天平(上海捷徽電子科技有限公司,精度為0.01 mg);中空纖維模型(北京中科爾儀器有限公司,規(guī)格為 P /E 0.2 μm);Mueller-Hinton 瓊脂(青島高科園海博生物技術有限公司,產品貨號HB6232,規(guī)格為250 g);M-H肉湯(上海浩然生物技術有限公司,產品貨號CM0405,規(guī)格為500 g);血瓊脂培養(yǎng)基(深圳康泰生物制品股份有限公司,產品貨號PY02-202,規(guī)格為250g)。
2.1.1 抗菌藥物貯備液配制
稱取頭孢哌酮鈉舒巴坦鈉2 g,加入用1 L蒸餾水溶解,并用容量瓶定容,最終配制成質量濃度為2 g/L的頭孢哌酮鈉舒巴坦鈉貯備液。
2.1.2 菌液配制
將已準備好的標準鮑曼不動桿菌接種在M-H平板上,置培養(yǎng)箱(37℃)中培養(yǎng)過夜,第2天選取,其中1個單菌落放在M-H肉湯中進行培養(yǎng),時間為4~6 h,將培養(yǎng)好的細菌富集,用M-H肉湯調節(jié)細菌濃度,使其終濃度為 0.5 麥氏單位(約 1×108cfu/mL),然后用M-H肉湯稀釋至5×105cfu/mL,備用。
2.1.3 藥物最低抑菌濃度(MIC)測定
先將瓊脂M-H培養(yǎng)基高壓滅菌,制成液體狀(未凝固),并放涼至約50℃,然后將頭孢哌酮鈉舒巴坦鈉濃度分別稀釋為 20.00,10.00,5.00,2.50,1.25 μg/mL;向干燥的培養(yǎng)皿內加入2.5 mL不同質量濃度的頭孢哌酮鈉舒巴坦鈉溶液和22.5 mL的瓊脂培養(yǎng)基,則頭孢哌酮鈉舒巴坦鈉質量濃度依次變?yōu)?2.000,1.000,0.500,0.250,0.125 μg/mL;利用平板菌計數(shù)法選取最適菌落數(shù),取0.2mL最適菌液置上述瓊脂培養(yǎng)皿中,劃線,混勻,24h后記錄細菌菌落數(shù)(平行進行空白對照試驗),采用體外稀釋法觀察頭孢哌酮鈉舒巴坦鈉對鮑曼不動桿菌MIC。
2.1.4 利用HFM體系研究藥物對細菌的抑制作用
HFM是一種模擬體內動力學過程的模型(圖1)。將新鮮的(無藥物)生長培養(yǎng)基從稀釋劑儲庫連續(xù)注入中央儲庫,以稀釋藥物,以模擬人體中的藥物消除。同時,從中央貯存器中取出等體積的含藥物培養(yǎng)基以維持等容系統(tǒng)。將細菌接種到中空纖維筒的毛細管外隔室中,細菌被限制在毛細管外隔室中,但通過生物反應器回路中的內部循環(huán)泵,細菌可被中央貯存器中不同濃度的藥物刺激,未使用系統(tǒng)的可選吸收室。本試驗中利用HFM模擬藥物在人體作用時的血藥濃度波動概況,并用荷載鮑曼不動桿菌的時間過程來驗證頭孢哌酮鈉舒巴坦鈉的抑制作用,繪制藥物濃度對細菌數(shù)的時間-抗菌曲線圖。
圖1 中空纖維模型
2.1.5 統(tǒng)計學處理
采用SPSS 21.0統(tǒng)計學軟件進行方差分析,LSD法進行組間多重比較分析,計量資料用表示。P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。
2.2.1 體外稀釋法測定標準菌株的MIC
采用體外稀釋法測定進口和國產頭孢哌酮鈉舒巴坦鈉對鮑曼不動桿菌的MIC,結果見表1??梢?,進口和國產頭孢哌酮鈉舒巴坦鈉對鮑曼不動桿菌的抑菌率分別達 95.86% 和 95.80% 時的質量濃度為 2.0 μg /mL,抑菌效果明顯,推測進口和國產頭孢哌酮鈉舒巴坦鈉對鮑曼不動桿菌的MIC90約為 2.0 μg /mL。
表1 體外稀釋法測定進口和國產頭孢哌酮鈉舒巴坦鈉對鮑曼不動桿菌的抑制作用
2.2.2 藥代動力學驗證
在頭孢哌酮鈉舒巴坦鈉半衰期的條件下,測得HFM中不同時間點的藥物濃度,結果見表2??梢?,所建立的HFM中,2 h時進口和國產頭孢哌酮鈉舒巴坦鈉的藥物濃度均從原始給藥濃度降至約為原來的1/2。顯示建立模型能模擬頭孢哌酮鈉舒巴坦鈉在人體的消除過程。
表2 模擬進口和國產頭孢哌酮鈉舒巴坦鈉消除的C-T試驗結果(個)
2.2.3 采用HFM研究藥物對鮑曼不動桿菌的抗菌作用
結果見圖2。進口和國產頭孢哌酮鈉舒巴坦鈉對鮑曼不動桿菌的時間-抗菌關系見表3。可見,采用重復測量方差分析,處理因素分組主效應,F(xiàn)=35.905,P<0.05;時間因素主效應,F(xiàn)=316.470,P<0.05;兩者交互作用,F(xiàn)=30.628,P<0.05。組間多重比較行 LSD 檢驗,結果發(fā)現(xiàn),進口頭孢哌酮鈉舒巴坦鈉在0.5MIC和1MIC的8 h時間點上,1MIC和2MIC的2,4 h時間點上,2MIC和4MIC的各個時間點上,8MIC和16MIC的各個時間點上對鮑曼不動桿菌的抑菌效果無統(tǒng)計學差異(P>0.05);國產頭孢哌酮鈉舒巴坦鈉對鮑曼不動桿菌在 0.5MIC和 1MIC的 2,4,8 h時間點上,1MIC和 2MIC的 2,4,8,12 h時間點上,2MIC和 4MIC的2,4 h時間點上,4MIC和8MIC的8,12 h時間點上,8MIC和16MIC的各個時間點上無統(tǒng)計學差異(P>0.05);其他各組間均有統(tǒng)計學差異(P<0.05)。頭孢哌酮鈉舒巴坦鈉從MIC(MIC=2 μg/mL)的 0.5 倍增加到 8 倍時,對鮑曼不動桿菌的抗菌活性表現(xiàn)為時間依賴性,但在不同濃度下均出現(xiàn)不同程度的細菌再生現(xiàn)象。當藥物濃度增加至8倍的MIC時,其抑菌活性變化不顯著,對濃度為4MIC和8MIC的抑菌數(shù)據(jù)比較有統(tǒng)計學差異(P<0.05),濃度為8MIC和16MIC比較無統(tǒng)計學差異(P>0.05)。說明頭孢哌酮鈉舒巴坦鈉濃度在8MIC時,對鮑曼不動桿菌的抑制效果較理想,故進口和國產藥品對鮑曼不動桿菌的最佳抑菌濃度為8MIC。
圖2 頭孢哌酮鈉舒巴坦鈉對鮑曼不動桿菌的抗菌作用
表3 進口和國產頭孢哌酮鈉舒巴坦鈉對鮑曼不動桿菌的抗菌作用比較(±s,μg/mL,n=3)
表3 進口和國產頭孢哌酮鈉舒巴坦鈉對鮑曼不動桿菌的抗菌作用比較(±s,μg/mL,n=3)
注:與國產頭孢哌酮鈉舒巴坦鈉比較,*P<0.05。
0.5 MIC 1 MIC 2 MIC 4 MIC 8 MIC 16 MIC時間(h)0 2 4 8 1 2 24國產7.65 ±0.12 6.68 ±0.21 5.96 ±0.10 5.62 ±0.23 5.51 ±0.24 8.08 ±0.13進口7.40 ±0.14 5.90 ±0.23*5.43 ±0.34 5.20 ±0.18 5.23 ±0.19 7.88 ±0.15國產7.65±0.16 6.57 ±0.22 5.89 ±0.23 5.08 ±0.34 4.98 ±0.07 6.12 ±0.13進口7.46 ±0.09 5.00 ±0.16*4.46 ±0.25*4.30 ±0.23 4.30 ±0.24 5.80 ±0.27國產7.65±0.07 6.26±0.08 5.13±0.11 4.66±0.12 4.39±0.15 4.19±0.19進口7.60 ±0.21 5.00 ±0.15*4.10 ±0.19*3.80 ±0.09*3.50 ±0.23*3.90 ±0.22國產7.65 ±0.25 5.01 ±0.12 4.21 ±0.18 3.18 ±0.16 3.07 ±0.13 2.84 ±0.06進口7.65 ±0.26 4.01 ±0.13*3.21 ±0.23*3.20 ±0.11 3.00 ±0.25 2.70 ±0.31國產7.65±0.33 3.84±0.09 3.28±0.11 3.05±0.12 3.02±0.08 2.71±0.05進口7.39±0.23 3.00 ±0.09*2.89±0.01*2.62±0.04 2.34 ±0.10*2.51±0.06國產7.65 ±0.18 3.72 ±0.09 3.26 ±0.08 3.06 ±0.09 2.96 ±0.07 2.47 ±0.04進口7.58 ±0.19 2.70 ±0.03 2.60 ±0.06 2.46 ±0.05 2.35 ±0.06 2.40 ±0.03
用進口和國產頭孢哌酮鈉舒巴坦鈉處理鮑曼不動桿菌時,進口藥品抑制鮑曼不動桿菌的效果在0.5MIC濃度下的2 h,1MIC濃度下的2,4 h,2MIC濃度下的2,4,8,12 h,4MIC濃度下的 2,4 h 及 8MIC濃度下的2,4,12 h多個時間點上要優(yōu)于國產藥品,兩者抑制效果差異顯著(P<0.05)。其他時間點無顯著性差異,而在其他濃度和時間點上兩者抗菌作用雖存在差異,但抑菌效果無顯著性差異(P>0.05)。
鮑曼不動桿菌為條件致病菌,廣泛存在于醫(yī)院環(huán)境中,可引起肺炎、腹膜炎、骨髓炎、菌血癥、軟組織及泌尿系感染[7],為醫(yī)院感染的重要病原菌。由于其生存能力強[8-9],且存在多種耐藥機制,常表現(xiàn)為多重耐藥[10-11]。現(xiàn)階段治療鮑曼不動桿菌感染的優(yōu)選藥物為頭孢哌酮鈉舒巴坦鈉復方制劑。劉麗萍等[12]對國產和進口藥品的體外抗菌作用進行比較,認為國產和進口藥品對大腸埃希菌、金黃色葡萄球菌、銅綠假單胞菌等7種細菌抑菌圈大小無明顯差異(P>0.05)。付寶忠[13]發(fā)現(xiàn)國產及進口頭孢哌酮鈉注射劑的主要藥代動力學參數(shù)比較無顯著差異(P>0.05);但體外κ-B紙片擴散法與肉湯稀釋法存在差異[14],說明人體藥代動力學不能反映抗菌藥物的抗菌作用。
本研究結果顯示,進口藥品對鮑曼不動桿菌的抑菌效果在 0.5MIC和 1MIC,1MIC和 2MIC,2MIC和4MIC,4MIC和8MIC濃度時,作用24 h有顯著性差異(P<0.05),在 2MIC濃度下未達到MIC90,國產藥品對鮑曼不動桿菌在0.5MIC和1MIC,1MIC和2MIC,2MIC和4MIC,4MIC和8MIC濃度時有顯著差異(P<0.05),在 2MIC濃度下未達到MIC90。進口和國產藥品對鮑曼不動桿菌的最佳抑菌濃度均為8MIC;但進口和國產藥品對鮑曼不動桿菌的抑制效果存在差異,研究發(fā)現(xiàn),在 0.5,1,2,4,8MIC濃度時,作用 24 h有顯著差異,進口藥品對鮑曼不動桿菌的抑制作用更強,效果更好,與文獻[4-5]研究結果相符;進口藥品在多個濃度時對鮑曼不動桿菌的抑制作用,部分時間點要優(yōu)于國產,原因可能是制劑工藝、藥品裝量、制劑穩(wěn)定性、可溶性等均可對藥物效能造成影響[15]。國產藥品國內各種規(guī)格有300多種,很多廠家沒有原料生產,且通過購買原料進行分裝生產,產品質量良莠不齊。
綜上所述,建議臨床采用頭孢哌酮鈉舒巴坦鈉治療因鮑曼不動桿菌引起的感染時,應根據(jù)臨床癥狀的嚴重程度和頭孢哌酮鈉舒巴坦鈉藥動學/藥效學(PD/PK)特性,優(yōu)化其給藥劑量與時間,使其達到最優(yōu)的治療濃度;同時,依據(jù)患者的心態(tài)和經濟狀況在患者知情同意情況下確定選擇國產或進口藥品。