泰樂菌素對豬鏈球菌的藥動—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物和人共患的一種傳染病的總稱，近年來國內(nèi)外多個國家均有豬感染發(fā)病的報道，給養(yǎng)豬業(yè)帶來了巨大的經(jīng)濟損失。泰樂菌素是治療細菌性呼吸道疾病的常用藥物，因其吸收迅速、生物利用度高、抗菌活性較強等優(yōu)點在臨床中應用廣泛，常用來治療豬鏈球菌病，為保障養(yǎng)殖業(yè)的健康發(fā)展做了極大貢獻。但是目前臨床中濫用、亂用現(xiàn)象嚴重，導致不能達到最佳療效，造成治療失敗的同時導致細菌耐藥性的產(chǎn)生。PK-PD模型可以綜合反應宿主、病原菌

2、和藥物三者之間的關系，常用來為藥物制定合理的給藥方案。本課題通過研究泰樂菌素對豬鏈球菌體外和間接體內(nèi)藥效學、泰樂菌素在豬體內(nèi)的藥動學，將藥動學和藥效學數(shù)據(jù)結合建立PK-PD同步模型，制定泰樂菌素治療豬鏈球菌的最佳給藥方案，使藥物能達到最佳療效的同時減少細菌耐藥性的產(chǎn)生，延長泰樂菌素的臨床使用壽命。
　　 1、泰樂菌素對豬鏈球菌的藥效學實驗
　　 采用微量稀釋法分別測定泰樂菌素在肉湯培養(yǎng)基和豬血清中對豬鏈球菌CVCC606

3、的MIC和MBC，結果表明泰樂菌素在肉湯培養(yǎng)基和豬血清中對豬鏈球菌的MIC均為0.25μg/mL，MBC均為1μg/mL，說明泰樂菌素在肉湯培養(yǎng)基中和豬血清中具有相同的抗菌活性；同時采用平板法測定了泰樂菌素對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菌素溶液中1h和2h后測定豬鏈球菌與不同濃度的泰樂菌素溶液接觸1h和2h后的抗菌后效應(PAE)的長短，結果發(fā)現(xiàn)豬鏈球菌與2MIC和4MIC濃度泰樂

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，說明泰樂菌素對豬鏈球菌有較長的抗菌后效應。根據(jù)MIC結果分別采用0、1/4MIC、1/2MIC、MIC、2MIC、4MIC、8MIC和32MIC的系列濃度對106 CFU左右豬鏈球菌繪制殺菌曲線，通過泰樂菌素在肉湯培養(yǎng)基和豬血清中對豬鏈球菌的殺菌曲線可以看出：泰樂菌素對豬鏈球菌的殺菌特點表現(xiàn)出明顯的時間依賴性，當藥物濃度在MIC以上時

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

6、繪制泰樂菌素對豬鏈球菌的間接體內(nèi)殺菌曲線。通過泰樂菌素對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樣品中泰樂菌素具有較強的殺菌活性，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、泰樂菌素在健康豬和患豬鏈球菌病豬的藥動學實驗
　　 采用皮下

7、接種的方法制備仔豬豬鏈球菌病模型，同時用健康仔豬做對照。按10mg/kg肌肉注射泰樂菌素后分別在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)測定泰樂菌素的藥物濃度，另一部分進行間接體內(nèi)細菌培養(yǎng)。采用Winnonlin藥動學軟件對藥物濃度數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)擬合，結果表明泰樂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。泰樂菌素在健康豬的主要藥動學參數(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，藥時曲線下面積(AUC)=10.804 h·μg/mL，在1.948 h達到最高藥物濃度(Cmax)2.056μg/mL，平均駐留時間(MRT)=3.588 h，說明肌肉注射泰樂菌素后吸收迅速，很快的達到最高藥物濃度；泰樂菌素在患豬鏈球菌病豬體內(nèi)的主要藥動學參數(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)過統(tǒng)計學比較有顯著差異，說明泰樂菌素在患豬鏈球菌病豬體內(nèi)吸收和消除速率較快，更早的達到最高血藥濃度峰值。
　　 3、數(shù)據(jù)處理及PK-PD結合模型的建立
　　 將體內(nèi)的藥動學參數(shù)與體外藥效學MIC結果結合，計算出體內(nèi)的PK-PD結合參數(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。患豬鏈球菌病豬體內(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軟件對間接體內(nèi)(ex vivo)藥效學數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)擬合，發(fā)現(xiàn)泰樂菌素對豬鏈球菌的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系，

11、可知泰樂菌素在健康豬血清中AUC24 h/MIC值達到26.276時有抑菌效果；泰樂菌素在患豬鏈球菌病豬血清中AUC24 h/MIC值達到30.631時能殺滅90%的細菌，達到47.875時能殺死99%的細菌，達到115.315時能殺死99.9%的細菌。利用劑量計算方程計算泰樂菌素達到不同抗菌效果時的給藥劑量制定泰樂菌素的合理給藥方案：泰樂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。結合藥動學數(shù)

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