左氧氟沙星支气管和肺组织体液穿透性临床研究

论文摘要

根据抗菌药物药代动力学（pharmacokinetics）和药效学（pharmacodynamics）,即PK/PD理论,氟喹诺酮类药物左氧氟沙星（levofloxacin,以下简称LVFX）属浓度依赖性抗菌药,即药物浓度愈高,杀菌活性愈强。其PK/PD参数Cmax/MIC（血药峰浓度/最低抑菌浓度）和AUC0-24h/MIC（0～24小时药时曲线下面积/最低抑菌浓度）与该药治疗感染的疗效、细菌的清除和防止细菌耐药性产生均密切相关。有研究表明,防止肺炎链球菌对氟喹诺酮类抗菌药产生耐药性,其Cmax/MIC值需在5～10范围内。该药在美国、欧洲等国家治疗下呼吸道感染时常用治疗方案为500mg,日1次,而国内沿用的给药方案多为200mg,日2次,日本常用给药方案为100mg,日3次。以左氧氟沙星对肺炎链球菌临床分离株的MIC90为1μg/mL为例,后两种给药方案Cmax/MIC值均＜5,即不能达到抑制上述细菌产生耐药性的浓度。近年来,国内已开始采用左氧氟沙星500mg,日1次治疗方案。但该给药方案在下呼吸道感染患者组织体液中药物浓度能否达到抑制或杀灭病原菌有效浓度的研究,国内外未见相关报道。本课题研究目的为通过对下呼吸道感染等患者左氧氟沙星在支气管和肺组织体液穿透性研究,为制定左氧氟沙星治疗下呼吸道感染合理的给药方案提供依据。本研究内容包括以下两个部分:1.建立左氧氟沙星在血浆、痰液、支气管肺泡灌洗液、肺组织和支气管粘膜等药物浓度高效液相色谱测定法;2.左氧氟沙星支气管和肺组织体液穿透性研究。第一部分建立左氧氟沙星在血浆及支气管和肺组织体液浓度测定方法采用高效液相色谱法（high performance liquid chromatography,HPLC）测定血浆、肺泡灌洗液、痰液、肺组织和支气管粘膜中左氧氟沙星药物浓度。固定相为Waters TSK C18柱（4.6mm*150mm,5μm）;流动相为50mM KH2PO4（pH2.0）-THF-1mMCH3COONH4（92/7/1,V/V/V）;荧光检测波长Ex/Em为296nm/504nm,流速1.0ml/min。血样及各组织体液标本采用固相萃取法萃取。结果:①空白血浆、肺泡灌洗液（bronchoalvcolar lavagefluid,BALF）、痰液、肺组织和支气管粘膜中杂质峰未干扰左氧氟沙星和内标色谱峰;②血浆、肺泡灌洗液、痰液、肺组织和支气管粘膜中左氧氟沙星的萃取回收率分别为（99.21±1.28）%、（100.7±1.37）%、（99.76±0.95）%、（101.4±2.28）%和（100.4±1.25）%;③左氧氟沙星血浆、肺泡灌洗液、痰液和缓冲液浓度在0.010～5.000μg/ml范围内有良好的线性关系（r＞0.999）,最低检测限浓度均为0.010μg/ml;④血浆、肺泡灌洗液、痰液和缓冲液日内相对标准差分别为≦2.9%、≦4.5%、≦4.3%和≦1.9%;⑤日间相对标准差分别≦2.5%、≦6.6%、≦6.7%和≦5.0%;⑥方法回收率分别为（97.3～101.9）%、（97.3～101.3）%、（99.9～103.2）%和（96.3～102.9）%;⑦左氧氟沙星血浆、肺泡灌洗液、痰液和缓冲液各组织体液标本室温放置3小时、预处理后室温放置4小时、-40℃冻融2次后测得的药物浓度保持稳定。结论:建立的左氧氟沙星在血浆及肺和支气管组织体液中浓度的HPLC法精确性和准确性高、方法灵敏、具特异性,稳定性好,可用于测定该药在血浆、肺泡灌洗液、痰液、肺组织和支气管粘膜中药物浓度。第二部分左氧氟沙星支气管和肺组织体液穿透性研究左氧氟沙星支气管和肺组织体液穿透性临床研究方案及知情同意书获复旦大学附属华山医院伦理委员会批准。根据本临床研究方案制定的入选和排除标准入选受试者,每名受试者在入选前均签署知情同意书。受试者来源:①接受导光纤维支气管镜（以下简称纤支镜）检查并进行支气管肺泡灌洗的下呼吸道感染者;②接受肺部手术者。所有受试者单剂口服左氧氟沙星片500mg（不禁食）,服药时间视留取的标本时间而定。下呼吸道感染者随机分成5组,每组8～10名,在行纤支镜检查前口服左氧氟沙星片500mg,于服药前及服药后不同时间留取血及同期支气管肺泡灌洗液及痰液标本。肺部手术者随机分成4组,每组8～10名,手术前口服左氧氟沙星片500mg,于服药前和服药后不同时间留取血及同期肺组织和支气管粘膜标本。高效液相色谱法测定血浆、支气管肺泡灌洗液、痰液、肺组织和支气管粘膜标本中左氧氟沙星浓度。对行支气管肺泡灌洗者和接受肺部手术者各组间人口统计学资料和基础情况进行统计分析。计算血浆、支气管肺泡灌洗液、痰液、肺组织和支气管粘膜中左氧氟沙星浓度平均Cmax,各采样时间点浓度平均值计算各血浆及组织体液AUC0-24h,同时根据上述获得PK参数结合左氧氟沙星对下呼吸道感染病原菌药效学（PD）参数,计算血浆及各组织体液中Cmax/MIC和AUC0-24h/MIC的PK/PD参数,评价左氧氟沙星500mg片治疗下呼吸道感染给药方案。结果入选受试者共72例,其中行支气管肺泡灌洗的下呼吸道感染者40例,肺部手术者32例。40例行支气管肺泡灌洗者中男性27例,女性13例,平均年龄56±17（21～82）岁,平均内生肌酐清除率（Ccr）为92.47±38.64（39.33～195.8）mL/min,主要为肺炎、胸腔积液等肺部感染,原发病为肺癌、慢性支气管炎等,给药后1h、4h、8h、12h和24h（采集标本时间）共5组受试者间性别、年龄、体重、Ccr值、合并用药情况、吸烟史间差异无统计学意义（p＞0.05）,但5组间给药前体温间差异具统计学意义（p＜0.05）。32例行肺部手术者中男性20例,女性12例,平均年龄56±12（23～80）岁,平均内生肌酐清除率（Ccr）为92.20±20.89（51.73～141.2）mL/min,主要为肺癌,伴有高血压病和糖尿病等,给药后4h、8h、12h和24h（采集标本时间）共4组受试者间性别、年龄、体重、Ccr值、给药前体温、合并用药情况、吸烟史间差异无统计学意义（p＞0.05）。行支气管肺泡灌洗者给药后1h、4h、8h、12h和24h时平均血浆浓度（mean±SD,n=8）分别为（3.339±3.004）μg/mL、（4.057±1.485）μg/mL、（2.124±1.106）μg/mL、（1.899±0.637）μg/mL和（0.926±0.606）μg/mL;平均ELF浓度分别为（3.438±3.694）μg/mL、（2.345±1.970）μg/mL、（1.641±1.506）μg/mL、（0.953±0.928）μg/mL和（0.867±0.723）μg/mL;平均痰液浓度分别为（0.843±1.438）μg/g、（1.377±2.948）μg/g、（0.394±0.427）μg/g、（0.118±0.160）μg/g和（0.078±0.035）μg/g。ELF和痰液浓度与同期血浆浓度相比,1h、4h、8h、12h和24h时ELF比值分别为（0.788±0.432）、（0.583±0.455）、（0.725±0.322）、（0.527±0.596）和（1.043±0.898）;1h、4h、8h、12h和24h时痰液比值分别为（0.614±0.846）、（0.223±0.384）、（0.203±0.236）、（0.074±0.116）和（0.149±0.149）。血浆、ELF和痰液Cmax分别为4.066μg/mL、3.438μg/mL和1.377μg/g。血浆、ELF和痰液AUC0-24h分别为50.12μg·h/mL、34.51μg·h/mL、9.49μg·h/g。行肺部手术者给药后4h、8h、12h和24h时平均血浆浓度（mean±SD,n=8）分别为（3.621±1.141）μg/mL、（3.400±1.288）μg/mL、（1.809±0.761）μg/mL和（0.469±0.153）μg/mL;平均肺组织浓度分别为（6.413±4.652）μg/g、（6.080±3.678）μg/g、（3.723±1.929）μg/g和（1.591±0.551μg/g）;平均支气管粘膜浓度分别为（8.742±7.574）μg/g、（6.796±3.461）μg/g、（7.073±4.887）μg/g和（4.067±3.334）μg/g。肺组织和支气管粘膜浓度与同期血浆浓度相比,给药后4h、8h、12h和24h时肺组织比值分别为（1.709±0.981）、（1.797±0.879）、（2.279±1.473）和（3.573±2.001）;给药后4h、8h、12h和24h时支气管粘膜比值分别为（2.161±1.095）、（2.093±0.829）、（4.168±2.485）和（9.018±8.045）。肺组织和支气管粘膜Cmax分别为6.413μg/g和8.742μg/g。肺组织和支气管粘膜AUC0-24h分别为89.30μg·h/g和143.1μg·h/g。上述研究结果显示左氧氟沙星500mg片单剂给药后,支气管粘膜中药物浓度最高,其余依次为肺组织、血浆、ELF和痰液。与同期血浆浓度相比,组织体液穿透性自高至低依次为支气管粘膜、肺组织、ELF、痰液。一般而言,只有在感染部位药物浓度达到有效抑菌或杀菌水平,才能取得临床和细菌学疗效。通常感染部位药物浓度低于血药浓度,常为血药浓度的1/2～1/5,只有感染部位组织体液浓度达到致病菌MICs 2倍以上时,方能取得有效抑菌作用,达到5倍或更高时,则可具杀菌作用,同时可防止了耐药菌的产生。社区获得性下呼吸道感染如社区获得性肺炎和慢性支气管炎急性发作（AECB）,最常见病原菌主要为肺炎链球菌、流感嗜血杆菌、卡他莫拉菌、甲氧西林敏感金葡菌和肺炎克雷伯菌。左氧氟沙星500mg片单剂给药后,对于卡他莫拉菌,支气管粘膜、肺组织、ELF和痰液中Cmax均高于此菌MIC905倍以上,除痰液外,其有效杀菌浓度可维持至给药后24h;对于流感嗜血杆菌,支气管粘膜、ELF和肺组织中Cmax高于此菌MIC905倍以上,支气管粘膜和肺组织有效杀菌浓度可维持至给药后24h,ELF有效杀菌或抑菌浓度也可维持至给药后12h,痰液中Cmax高于此菌MIC903倍,但给药8h后痰浓度低于MIC90;对于甲氧西林敏感金葡菌,4种组织体液Cmax均高于此菌MIC905倍以上,支气管粘膜、ELF和肺组织中有效杀菌浓度可维持至给药后24h;对于肺炎链球菌或肺炎克雷伯菌(MIC90均为1μg/mL),支气管粘膜和肺组织中Cmax均高于上述两种细菌MIC905倍以上,有效杀菌浓度可维持至给药后12h,但ELF中Cmax/MIC90值均为3,痰液中浓度与MIC90相近。医院获得性下呼吸道感染最常见病原菌主要为肺炎克雷伯菌、肠杆菌属、不动杆菌属和铜绿假单胞菌等,左氧氟沙星500mg片单剂给药后,对于不动杆菌属,支气管粘膜和肺组织中Cmax均高于此菌MIC905倍以上,有效杀菌浓度可维持至给药后12h,但ELF中Cmax/MIC90值为3,痰液中浓度与MIC90相近。左氧氟沙星对铜绿假单胞菌MIC90达到了16μg/mL,支气管粘膜、肺组织、ELF和痰液Cmax均远低于该值,由于左氧氟沙星对该菌MIC50为0.5μg/mL,因此支气管粘膜、肺组织和ELF Cmax可高于约半数的铜绿假单胞菌株MIC。PK/PD研究结果显示左氧氟沙星每日500mg,日1次的治疗方案,治疗由肺炎链球菌、流感嗜血杆菌、卡他莫拉菌、甲氧西林敏感金葡菌和肺炎克雷伯菌所致社区获得性下呼吸道感染患者的治疗,有望获良好疗效。治疗由肺炎克雷伯菌和不动杆菌属等所致医院获得性肺炎预期亦可获良好疗效。

论文目录

• 一 论文摘要
• 中文摘要
• 英文摘要
• 二 论文
• 前言
• 第一部分 左氧氟沙星在血浆及肺部组织和体液中浓度的测定方法的建立
• 材料与方法
• 结果
• 小结
• 第二部分 左氧氟沙星在血浆及肺部组织和体液中浓度的测定结果
• 材料与方法
• 结果
• 小结
• 讨论
• 参考文献（论文部分）
• 图表
• 三 综述
• 氟喹诺酮类药物的组织渗透性研究进展
• 参考文献（综述部分）
• 四 附录
• 在学期间发表论文
• 参加大型学术会议
• 参加社会活动和担任校内职务
• 致谢