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抗菌药物知识培训 九龙坡区妇幼保健院药剂科辜庆彦 抗菌药物的概念 应用化学药物对病原体所致疾病进行预防或治疗称为化学治疗 简称化疗 病原体包括病原微生物 细菌 螺旋体 衣原体 支原体 立克次体 真菌 病毒等 寄生虫及恶性肿瘤细胞 化疗过程中所用药物称化疗药物 包括抗微生物药 抗寄生虫药和抗肿瘤药 抗菌药是指能抑制或杀灭细菌 用于预防和治疗细菌性感染的药物 有些抗菌药也可用于寄生虫感染 包括各种抗生素 磺胺类 咪唑类 奎诺酮类等化学合成物 抗生素是微生物 细菌 真菌和放线菌属 的代谢产物 分子量较低 5000 低浓度时能杀灭或抑制其他病原微生物 抗生素包括天然抗生素和人工半合成抗生素两类 后者是对天然抗生素进行结构改造而获得的产品 抗菌谱抗菌药抑制或杀灭病原微生物的范围 抗菌范围小的称为窄谱抗菌药 如异烟肼仅对结核杆菌有效 对多数细胞甚至包括衣原体 支原体等病原体有效的药物称为广谱抗菌药 抗菌谱是抗菌药临床选药的基础 抗菌活性药物抑制或杀灭细菌的能力 可用体外和体内两种试验方法测定 其中体外药物敏感性试验 简称药敏试验 对临床用药具有重要参考价值 化疗指数是衡量化疗药物临床应用价值和安全性评价的重要参数 一般可用动物实验的LD50 ED50或LD5 ED95的比值表示 抗菌后效应 PAE 将细菌暴露在浓度高于MIC的某种抗菌药物后 再除去培养基中的抗菌药物 去除抗菌药后一定时间范围内 常以小时计 细菌繁殖不能恢复正常 这种现象成为抗菌后效应或抗生素后效应 抗菌药物分类 细菌结构图 抑制细胞壁合成 内酰胺类 影响细胞膜通透性 多粘菌素类 制霉素 两性霉素B 抑制DNA合成 奎诺酮类 影响蛋白质合成 氨基糖苷类 大环内酯类 四环素类 氯霉素 抑制细菌细胞壁合成细菌不同于哺乳动物细胞 外面有一层坚韧而富弹性的细胞壁 细胞壁主要由肽聚糖 亦称粘肽 构成 决定细菌的形状 保护细菌不被菌体内的高渗透压 革兰阳性菌的渗透压较高 是血浆渗透压的3 4倍 破坏 一 内酰胺类作用原理 内酰胺类抗生素 lactamantibiotics 是指化学结构中含有 内酰胺环的一类抗生素 能与细菌胞浆膜上的青霉素结合蛋白 PBPs 结合 抑制PBPs中的转肽酶 阻碍肽聚糖形成 造成细胞壁缺损 另可激活细菌的自溶酶 使之破裂死亡 内酰胺类 青霉素类 头孢菌素类 其他 内酰胺类 内酰胺酶抑制剂 内酰胺类复方制剂 1 青霉素类 天然青霉素的特点 不耐酸碱 不耐霉 抗菌谱窄 对G 球菌 杆菌和G 球菌及各种螺旋体有很强的杀菌作用 对G 杆菌较弱 半合成青霉素 耐酸青霉素 如青霉素V 耐霉青霉素 如苯唑西林广谱青霉素 如氨苄西林 阿莫西林 抗绿脓杆菌光谱类 羧苄西林 革兰阴性菌青霉素类以注射用美西林和口服用匹美西林为代表 过敏原因 青霉素属于半抗原物质 进入体内后 其降解产物青霉噻唑和青霉烯酸与组织蛋白结合成全抗原 青霉噻唑蛋白 刺激机体产生特异性抗体IgE 由于IgE与组织细胞具有特殊的亲和性 形成的抗体固定在某些组织的肥大细胞上和血液中的白细胞表面 使机体程致敏状态 当具有过敏体质的人再次接受类似抗原刺激后 即与特异性抗体 IgE 结合 发生抗原抗体反应 导致细胞破裂 释放组胺 缓激肽 5 羟色胺等血管活性物质 2 头孢菌素类是由真菌培养液中提取的多种抗菌成分之一 头孢菌素C 水解得到母核7 氨基头孢烷酸 7 aminocephalosporanicacid 7 ACA 接上不同侧链制成的一系列半合成抗生素 本类抗生素的活性基团也是 内酰胺环 对青霉素类有着相似的理化特性 生物活性 作用机制和临床应用 具有抗菌谱广 杀菌能力强 对 内酰胺酶较稳定以及过敏反应少等特点 头孢类分代原则 一代 二代 三代 四代 对G 菌作用强 主要用于耐青霉素的金葡菌感染 头孢拉定头孢氨苄头孢硫脒 对G 菌作用减弱 对G 菌作用增强 头孢呋辛头孢克洛头孢孟多 对G 菌作用继续减弱 对G 性菌作用继续增强 头孢克肟头孢噻肟头孢哌酮 对G 及G 菌作用均强头孢吡肟头孢匹罗 头孢菌素类抗G 球菌抗G 杆菌酶稳定性第一代头孢菌素头孢唑啉 第二代头孢菌素头孢呋辛 西力欣 第三代头孢菌素头孢噻肟 凯福隆 头孢哌酮 先锋必 头孢曲松 罗氏芬 头孢他啶 复达欣 第四代头孢菌素头孢吡肟 马斯平 3 其他 内酰胺类 包括碳稀青霉素类 亚胺培南 头霉素类 头孢西丁 头孢美唑 氧头孢稀类 拉氧头孢 氟氧头孢 单环 内酰胺类 氨曲南 4 内酰胺酶抑制剂 包括克拉维酸和舒巴坦类 5 内酰胺类抗生素的复方制剂 广谱青霉素与 内酰胺酶抑制药 如氨苄西林舒巴坦 阿莫西林克拉维酸 抗铜绿假单胞菌广谱青霉素与 内酰胺酶抑制药 如哌拉西林他巴唑坦 替卡西林克拉维酸 第三代头孢菌素与 内酰胺酶抑制药 如头孢哌酮舒巴坦 头孢噻肟舒巴坦 碳青霉稀类与肾脱氢肽霉抑制药 如亚氨培南西司他丁 碳青霉稀类与氨基酸衍生物 如帕尼培南倍他米隆 内酰胺类耐药机制 产生水解酶 内酰胺酶是耐 内酰胺类抗生素细菌产生的一类能使药物结构中的 内酰胺环水解裂开 失去抗菌活性的酶 与药物结合 内酰胺酶可与某些耐酶 内酰胺类抗生素迅速结合 使药物停留在胞浆膜外间歇中 不能到达作用靶位PBPS发挥抗菌作用 3 改变PBPS可发生结构改变或结合量增加或产生新的PBPS 使与 内酰胺类抗生素的结合减少 失去抗菌作用 二 大环内酯类抗生素大环内酯类抗生素具有以下特点 细胞及组织穿透力强 组织中浓度高于血药浓度 细胞内浓度高于细胞外浓度 在肺组织 扁桃体 鼻窦 前列腺 胸腔积液 痰及支气管分泌物中可达较高浓度 有明显的PAE 抗菌谱基本覆盖院外呼吸道和肺部感染的细菌谱 对一般细菌引起的肺部感染作用较强 对 内酰胺类抗生素无效的支原体 衣原体 军团菌等细胞内繁殖的病原体有效 抗菌原理 大环内酯类能不可逆的结合到细菌核糖体50S亚基上 通过阻断转肽作用及mRNA位移 选择性抑制蛋白质合成 注 由于大环内酯类在细菌核糖体50S亚基上的结合点与克林霉素和氯霉素相同 当与这些药物合用时 可发生相互拮抗作用 以克拉霉素 clarithronmycin 阿奇霉素 axithromvcin 罗红霉素为代表的新一代大环内酯类抗生素克服了红霉素的胃肠道刺激 抗菌谱狭窄 半衰期短等缺点 具有更好的吸收率和生物利用度 更佳的组织穿透力和更长的半衰期 在组织和细胞中的浓度比红霉素更为增高 细菌对大环内酯类会产生耐药性 本类各药之间亦有不完全的交叉耐药 耐药机制可能是 抗生素进入菌体量减少和外排增加 如革兰阴性菌可增强脂多糖外膜屏障作用 药物难以进入菌体 金黄色葡萄球菌外排泵作用增强 药物排出增加 或细菌产生了灭活大环内酯类的酶 如酯酶 磷酸化酶及葡萄糖酶 细菌改变了与抗生素结合的核蛋白体结合部位 使其结合能力下降 三 奎诺酮类抗菌药新一代氟喹诺酮类抗生素不仅对革兰阴性菌具有十分显著的抗菌活性 而且对革兰阳性菌也有较好活性 其中环丙沙星 氧氟沙星 左氧氟沙星和司帕沙星 sparfloxacin 对支原体 衣原体 军团菌 结核分支杆菌和其他分支杆菌在内的非典型的难以治疗的呼吸道致病菌也有良好的活性 广泛用于泌尿生殖系统疾病 胃肠疾病 以及呼吸道 皮肤组织的革兰阴性细菌感染的治疗 作用原理 喹诺酮类和其他抗菌药的作用点不同 它们以细菌的脱氧核糖核酸 DNA 为靶 细菌的双股DNA扭曲成为袢状或螺旋状 称为超螺旋 使DNA形成超螺旋的酶称为DNA回旋酶 喹诺酮类妨碍此种酶 进一步造成细菌DNA的不可逆损害 而使细菌细胞不再分裂 卫生部办公厅关于抗菌药物临床应用管理有关问题的通知 卫办医政发 2009 38号 进一步加强围手术期抗菌药物预防性应用的管理 控制I类切口预防性用药为重点 首剂给药时间0 5 2hr 术后一般不超过24hr严格控制氟喹诺酮类药物使用 经验性用于 肠道 社区获得性呼吸道 泌尿道感染 严格控制围手术期的预防性使用 密切关注安全性 特殊使用类药物分级管理规定 细菌耐药监测与预警 应用喹诺酮类必须有明确的指征 革兰阴性杆菌引起的院内获得性肺炎 治疗MRSA 耐甲氧西林金黄色葡萄球菌 所致的感染 患者不能耐受万古霉素治疗时 伤寒 副伤寒等其他沙门氏菌属感染 肠道和尿路感染 支原体 衣原体 军团菌属感染 结核 非首选药物 可用于耐药结核分支杆菌的治疗 四 氨基糖甙类抗生素氨基糖甙类抗生素的抗菌作用主要是抗需氧和兼性厌氧的革兰阴性杆菌和金葡菌 目前此类药物较少单独应用 也不能和第一代头孢菌素中具有明显肾毒性的头孢噻吩 头孢噻啶等联用 作用原理 氨基糖苷类抗生素对于细菌的作用主要是抑制细菌蛋白质的合成 作用点在细胞30S核糖体亚单位的16SrRNA解码区的A部位 研究表明 此类药物可影响细菌蛋白质合成的全过程 妨碍初始复合物的合成 诱导细菌合成错误蛋白以及阻抑已合成蛋白的释放 从而导致细菌死亡 抗菌药物的药效学与药动学的关系 一 药效学 药动学 PD PK 用药原则评价抗菌药物治疗各种感染性疾病的疗效时 通常主要的评价指标是 临床疗效 即临床治愈率或有效率 病原菌的清除 前者可能不是最主要的参数 因为临床治愈率或有效率仅显示感染已减轻或缓解 并不说明感染部位病原菌已被清除 而后者则与抗菌药物对病原菌的最低抑菌浓度 MIC 和给药方案有关 目前认为后者更为重要 如果感染部位的病原菌不能清除 可能造成感染迁延 复发和耐药菌产生 药物代谢动力学 pharmacokinetics 简称药代动力学 是应用动力学原理与数学模型 定量地描述药物的吸收 absorption 分布 distribution 代谢 metabolism 和排泄 elimination 过程随时间变化动态规律的一门学科 即研究体内药物的存在位置 数量与时间之间的关系 药物效应动力学 pharmacodynamics 简称药效学 主要研究药物对机体的作用 作用规律及作用机制 其内容包括药物与作用靶位之间相互作用所引起的生物化学 生理学和形态学变化 药物作用的全过程和分子机制 1 根据各类抗菌药物对细菌的杀菌活性大致可分为两类 时间依赖型 即药物浓度超过MIC的4 5倍以上时其杀菌活力不再增加 属于此类者如 内酰胺类 大环内酯类 克林霉素和万古霉素等 浓度依赖型 即药物的杀菌活力在很大范围内随药物浓度的增高而增加 属于此类者有氨基苷类 氟喹诺酮类和甲硝唑等 常用抗菌药物给药间隔速查表 住院病人抗菌药物使用情况 门诊患者抗菌药物使用情况 2 根据PK PD原理制订各类抗菌药物的合理给药方案应为 内酰胺类 使血药浓度超过MIC的时间至少为2次给药间期的50 并宜1日多次给药 以使T MIC的时间尽可能长 大环内酯类 不包括大环内酯类 治疗敏感性较差的细菌感染时应使血药浓度持续高于MIC 或多次给药 阿奇霉素 四环素类及糖肽类 应使AUC24 MIC 75 氨基苷类 应使Cmax MIC 8 1日1次给药 氟喹诺酮类 治疗严重感染时应AUC24 MIC 125 Cmax MIC 8 每日给药次数不宜多 与PK PD参数相关的抗菌药物分类和特点抗菌药物类别PK PD参数相关药物浓度依赖型ACU24 MIC或氨基糖苷类 氟喹诺Cmax MIC酮类 甲硝唑时间依赖型短PAET MIC 内酰胺类 大环内酯类 克林霉素长PAEACU24 MIC阿奇霉素 四环素 万古霉素 氟康唑 PAE的存在与否和持续时间长短 除与药物种类及细菌本身有关外 在一定范围内 还与药物浓度及与药物接触的时间成正比 对致病菌具有较长PAE的药物 如喹诺酮类 氨基糖苷类 新大环内酯类 可根据其血浆清除半衰期和PAE适当延长给药间隔 进一步优化给药方案 而PAE不明显的药物 青霉素 头孢菌素1 2 3代 原则上投药应缩短间隔时间 使24h内血药浓度至少高于致病菌MIC的40 60 3 小结抗菌药物联合应用往往是临床上治疗的需要 然而 不合理的联合应用或者滥用会对患者带来损害 甚至造成社会性的灾害 如细菌耐药性 目前 常用抗菌药的作用机制 联合用药的科学依据都昨到较深入的研究 广大临床医生应根据病人病情的需要及适应证 正确地联合应用抗菌药 避免各种不良效应的发生 合理使用抗菌药物 抗菌药物治疗性使用基本原则抗菌药物预防使用基本原则 抗菌药物治疗性使用基本原则诊断为细菌感染者 方有指征应用抗菌药物 尽早查明感染病原 根据病原种类及细菌药物敏感试验结果选用抗菌药物 按照药物的抗菌作用特点及其体内过程特点选择用药 抗菌药物治疗方案应综合患者病情 病原菌种类及抗菌药物特点制订 抗菌药物分级管理制度一 分级原则 一 非限制使用 药物 即首选药物 一线用药 疗效好 副作用小 价格低廉的抗菌药物 临床各级医师可根据需要选用 二 限制使用 药物 即次选药物 二线用药 疗效好但价格昂贵或毒副作用大的药物 使用需说明理由 并经主治及以上医师同意并签字方可使用 三 特殊使用药物 即三线用药 疗效好 价格昂贵 针对特殊耐药菌或新上市抗菌药其疗效或安全性等临床资料尚少 或临床需要倍加保护以免细菌过快产生耐药性的药物 使用应有严格的指征或确凿依据 需经有关专家会诊或本科主任同意 其处方须由副主任 主任医师签名方可使用 二 使用原则与方法 一 总体原则 严格使用指针 坚持合理用药 分级使用 严禁滥用 二 具体使用方法1 一线抗菌药物所有医师均可以根据病情需要选用 2 二线抗菌药物应根据病情需要 由主治及以上医师签名方可使用 3 三线药物使用必须严格掌握指针 需经过相关专家讨论 由副主任 主任医师签名方可使用 紧急情况下未经会诊同意或需越级使用的 处方量不得超过一日用量 并做好相关病历记录 4 下列情况可直接使用二级及以上药物 1 重症感染患者 包括重症细菌感染 对一线药物过敏或耐药者 脏器穿孔患者 2 免疫功能低下患者伴发感染 三 联合用药 一 联合用药指针1 病原菌未查明的严重感染 2 单一抗菌药物不能有效控制的严重感染 3 单一抗菌药物不能有效控制的混合感染 二 合理的药物搭配1 作用机理不同的药物 常表现出协同作用 2 联合使用可减少单一药物用量 降低不良反应 四 溶媒NS pH4 5 7 5 GS pH4 5 5 5 10 GS pH3 2 4 5 酸性强 属高渗溶液限制液体入量 能量要求高的患者可选择10 GS大环内酯 氨基糖苷碱性药物 酸性条件不稳定 内酰胺类内酰胺环在酸 碱性条件下易水解开环破坏 青霉素GpH4 5的溶液中4hr效价下降10 pH3 6溶液中1hr效价下降10 4hr下降40 氨苄西林舒巴坦10 GS 5 GNS室温1hr失效 通常护士配置到患者使用20 30min 导致肉眼不可见的变化绝大多数药物 或无特殊要求以NS或5 GS配置 五 用药疗程 更换药品疗程不同感染而异一般体温正常 症状消退后72hr特殊情况需要更长时间 败血症 感染性心内膜炎更换药品临床症状结合实验室检查结果方案一旦确定 3 5天观察疗效前方案临床有效 除非有病原学和药敏实验数据 不宜随意更改 抗菌药物预防使用基本原则一 内科及儿科预防性使用抗菌药物 一 预防一种或两种特定病原菌引起的感染 例如 产妇生殖道B族溶血型链球菌感染时 预防新生儿感染 甲亢危象预防并发感染等 二 预防特定时间内发生的感染 例如 霍乱流行期间的非典型腹泻者 放疗后中性粒细胞 1 109 L 三 普通感冒 麻疹 水痘等病毒性疾病 昏迷 休克 中毒 心力衰竭 肿瘤 应用肾上腺皮质激素等患者不宜常规预防使用抗菌药物 二 外科手术预防性使用抗菌药物 一 目的 预防手术后切口感染 以及清洁 污染或污染手术后手术部位感染及术后可能发生的全身性感染 二 根据手术野有无污染分为 清洁手术 I类切口 清洁 污染手术 II类切口 污染手术 III类切口 三 指针I类切口伴高危因素或涉及重要脏器II III类切口 四 药物选择 针对金葡菌及表葡菌 类切口 头孢唑啉或头孢拉定妇科手术 第一 二代头孢菌素 头孢曲松或头孢噻肟剖宫产第 第一 二代头孢菌素 内酰胺类抗菌药物过敏者 克林霉素或氨曲南 五 疗程 类切口 总预防用药时间一般不超过24小时 个别情况可延长至48小时 类切口 可依据患者情况酌量延长 六 追加1 手术时间 手术时间 3hr 追加一剂药物T1 2 心脏手术 4hr追加一剂头孢唑啉1 2h 追加减少16 SSI2 失血与补液 失血和补液导致血浆药物浓度迅速下降 特别在手术开始的第1个小时内 术中失血 1500ml 儿童25ml kg 应在补液后追加1剂抗菌药物3 联用妇科手术 涉及阴道时可加用甲硝唑 使用头孢西丁或美唑则不需加