抗菌药物PKPD参数与临床合理用药

抗菌药物PK/PD参数与临床合理用药,李焕德中南大学湘雅二医院中南大学药学院,内容提要,1背景资料2pK/PD的概念与基本参数3药物体内处置过程的复习4PK/PD参数与临床疗效的关系5PK/PD对给药方案的意义与不足6总结,1、背景资料,WHO资料中国住院患者抗生素使用率高达80%，其中广谱和联合使用者占58%，远高于30%的国际水平,1、背景资料,63届FIP大会03.8.319.8PharmacyInformationSection资料抗生素耐药和院内感染已成重大隐患超过10%医院承认发生过院内感染一些发达国家中，超过60%院内感染由抗生素耐药病原体引起,1、背景资料,多药耐药在不断增加志贺菌属：1090%对氨苄耐药淋球菌：595%对青霉素耐药肺炎球菌：1270%对青霉素耐药结核杆菌：240%为MDR金葡菌：584%对院内感染产生MDR绿脓：60%对炭青霉烯耐药,庆大,阿米卡星、环丙耐药达90%以上,1、背景资料,导致滥用的因素医生、患者、食品全球每年生产的抗菌药物约1/3未用于人类？国内权威人士及问卷调查显示，滥用抗生素的主要是医生89%,2药物体内过程的复习,用药剂量,体循环中药物浓度,吸收（Ka）,作用位点的药物浓度,药理效应,临床反应,性毒,疗效,转运常数K12K21,分布于组织中的药物,消除(Ke),代谢,排泄,Cl=Ke/C,药动学PK,药效学PD,口服给药的二室模型曲线图,血浓度,吸收,有效浓度,峰浓度（Cmax）,Ka,时间（t）,分布组（）,消除,（Ke）,AUC,Tmax,effect,conc,药物效应与浓度曲线图,Time,concentrations,Cmax,Tmax,Vd,AUC,T1/2,CL,3PK/PD的概念与基本参数,（1）概念PK研究机体对药物的作用ADMEPK（Pharmacokinetics）PD（Pharmacodynamics）药理学两个组成部分PD研究药物对机体的作用，剂量对药效的影响，药物对临床疾病的效果,PK/PD将剂量时间浓度效应的关系联系在一起研究,conc,effect,effect,time,time,conc,PharmacokineticsDoseConc.vs.time,PK/PDDoseEffect.vs.time,PharmacodynamicsConc.Effect,PK/PD的研究示意图,（2）基本参数PK参数,与吸收相关的PK参数吸收半衰期（T1/2）吸收速率常数（Ka）生物利用度（F）达峰时间（Tmax）血药峰浓度（Cmax）,与分布有关的PK常数表观分布容积（Vd）药物脂溶性愈低蛋白结合率愈高易保留于血浆，Vd相对较小，如磺胺类，青霉素类，头孢菌素类,反之，Vd较大，如喹诺酮类，大环内酯类体内分布广泛血浆蛋白结合量（Dp）Dp/PT=D/KD+D,与代谢和排泄有关的PK参数消除半衰期（t1/2）消除速率常数（Ke）清除率(Cl),生物利用度的概念,被试口服制剂AUC（oral）静注给药AUC(in),F（绝对）=,F（相对）=,被试口服制剂参比口服制剂,AUC(T)AUC(R),此处生物利用度所表示的只是吸收程度，不能表示速度，更未考虑药效的问题,MIC,PD参数抗生素药效学指标,体外：1.MIC/MBC2.杀菌曲线3.联合药敏试验4.抗生素后效应体内：1.ED50（动物）2.人体有效（率）体内外综合：血清杀菌滴度,PK/PD综合参数药代动力学与药效学关系图,AUC024/MIC(AUIC)Cmax/MICSBAFBATMICPAE,4PK/PD参数与临床疗效关系,（1）抗菌药物按杀菌活性分类第一大类：时间依赖杀菌剂持续后效应-无或轻、中度-内酰胺类(青霉素类、头孢菌素、氨曲南、碳烯类)，克林和大环(红、克)、四环、链、万古在MIC4-5倍时杀菌率即处于饱和杀菌范围主要依赖于接触时间血药浓度超过MIC时间（TMIC)是与临床疗效相关的主要参数,（1）抗菌药物按杀菌活性分类,第二大类：浓度依赖杀菌药物持续后效应氨基糖苷类、喹诺酮类、甲硝唑投药目标达到最大药物接触，药物浓度越高杀菌率及杀菌范围也越大24小时AUC/MIC、峰浓度/MIC是疗效相关的主要参数,第三大类：与时间有关但t1/2orPAE长头孢曲松t1/28h，因此在临床设计给药方案时是非常重要的依据,（1）抗菌药物按杀菌活性分类,（2）抗菌药物合理应用的药效学考虑,药动学/药效学参数与抗菌效力的关糸,药效学及药代动力学重要参数时间依赖型的抗生素,TMIC：血药浓度超过MIC的维持时间TMIC%：血药浓度超过MIC的时间与给药间隔时间的比值,MIC90,时间,浓度,（2）抗菌药物合理应用的药效学考虑,-内酰胺类血药浓度高于MIC时间最主要参数给药间期并不需要都超过MICTMIC3040%起效TMIC4050%保证有效细菌清除,药效学及药代动力学重要参数-时间依赖型抗生素,（2）抗菌药物合理应用的药效学考虑,100806040200,020406080100TimeaboveMIC(%),BacteriologicCure(%),药效学及药代动力学重要参数时间依赖型的抗生素,肺炎链球菌感染动物的模型,青霉素,头孢菌素,有效的细菌清除：青霉素：TMIC%40%头孢菌素：TMIC%50%,（2）抗菌药物合理应用的药效学考虑,100806040200,020406080100TimeaboveMIC(%),Mortalityafter4daysoftherapy(%),药效学及药代动力学重要参数时间依赖型的抗生素,肺炎链球菌感染动物的模型,青霉素,头孢菌素,有效的细菌清除：青霉素：TMIC%40%头孢：TMIC%50%,表：Cefedinir600mgQd及300mgBid对化脓性链球菌的根除率及治愈率的比较,conc,02468101214Time,MIC0.016g/ml,浓度依赖性药物,氨基糖苷类、氟喹诺酮类主要评价参数：AUC024/MIC(AUIC)、Cmax/MIC,血浓度,时间（t）,MIC,Cmax,AUC（effect）,AUC024,理论上希望Cmax,AUC024都大于MIC最好，实际很难做到，特别是吸收快,t1/2短的药物，为了维持血药浓度持续时间，减少给药次数将其制成缓释片时，Cmax,某些药由普通片制成缓释片后为了使Cmax尽快达到最大，AUC保持最大，采用疗贯治疗方法较为理想,血浓度,ACDB,MIC,Cmax,Cmax,时间(t),喹诺酮类为典型浓度依赖性抗菌药，浓度越高，病原菌清除越快，细菌产生耐药的可能性越小，最好的评估参数为AUIC与Cmax/MIC，良好的AUIC和较高的Cmax/MIC可以预测临床疗效,Forrest研究发现，64例使用喹诺酮类治疗的肺炎患者中UC024/MIC125时，疗效和细菌清除率为42%和26%，当AUC024/MIC125时，两者分别为80和82%，因此认为，AUC024/MIC为125时为抗肺炎链球菌的最低有效值,表氟喹诺酮类药物抗肺炎链球菌的AUC/MIC及Cmax/MIC比较表,AUC=药时曲红下面积，Cmax=血浆药物浓度峰值，MIC=最小抑菌浓度,图三种喹诺酮药物AUIC比较,192,64,47.5,200150100500,莫西沙星加替沙星左氧,5.PK/PD对给药方案的指导意义,(1)氨基糖苷类日剂量单次给药,提高抗菌活性氨基糖苷类属浓度依赖型抗生素其Cmax/MIC与临床疗效呈正相关在日剂量不变情况下，单次给药可获得比多次给药更高的Cmax，使Cmax/MIC值增大，明显提高抗菌活性和临床疗效但注意Cmax不得超过最低毒性剂量,MooreRD.etal.JInfectiousDiseases.1987,155(1)93-98,降低耐药性发生体外试验可见细菌与氨基糖苷类首次接触后，在药物消除数小时再接触时出现适应性耐药效应（adaptiveresistsnce）是抗生素后效应期（PAphase）药物持续作用的结果日剂量单次给药既提供相对高的药物浓度避免了首剂效应，此时氨基糖苷类杀菌效应最佳日剂量单次给药可通过减少细菌与药物接触时间降低产生钝化酶的可能性,降低肾毒性肾皮质对氨基糖苷的摄取具有饱和性,血浓度高与近曲小管的吸收无线性关系，高血药浓度也只能保持一定坪值因而相同日剂量单次给药Cmax相对较高，但肾皮质对药物摄取并无明显增加一日多次或持续静点时，尽管血药峰浓度较低，但维持时间长，因而有较高比例的药物被肾皮质所摄取，造成蓄积中毒,降低耳毒性,本类药的耳毒性取决于药物在耳蜗和淋巴中的蓄积程度,主要由于血药谷浓度较高而缓慢渗入内耳淋巴液蓄积所致；其次是接触时间长短时较高血药浓度在耳外淋巴不会产生药物蓄积,因此日剂量单次给药可减少内耳的药物降低耳毒性1FishmanDN,KayeKM.InfectDisClinNirthAm,200014(2):475,(2)氟喹诺酮类抗菌药,诺酮与氨基糖苷类同属浓度依赖性抗菌药物，且有较长的后效应,评价疗效的主要参数为Cmax/MIC、AUC/MIC研究表明左氧氟沙星对革兰阴性菌的24小时AUC/MIC比值应在100以上，对肺炎链球菌的24小时AUC/MIC比值应达2530,Cmax/MIC达8-10较合适.给药间隔可参考Cmax/MIC,AUC/MICT1/2和PAE，多为每日1-2次,(2)-内酰胺类,-内酰胺类包括青霉素、头孢菌素、氨曲南等，为时间依赖性抗菌药物TMIC是评定该类药物疗效的重要参数要达到最大抗菌作用，应使TMIC为给药间隔40%50%以上,T1/2大于2的-内酰胺类12g，TMIC达12小时如头孢替坦,头孢尼西到24小时如头孢曲松T1/2为12-内酰胺类氨曲南,头孢唑啉,头孢他啶,头孢噻肟，每日23次可使大部分给药间隔时间内药物浓度高于MICT1/2为3060min头孢类和青霉素类需每日多次给药碳青霉素烯：亚胺培南,美洛培南对繁殖期和静止期细菌有强大杀菌活性，又有较长PAE，因此可适当延长给药间隔时间，采取每日1-2次方案,临床常见头孢菌素的半衰期,0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,头孢西丁,头孢甲肟,头孢孟多,孢头噻肟,头孢呋辛,头孢磺啶,头孢唑肟,头孢唑啉,头孢他啶,头孢派酮,拉他头孢,头孢替坦,头孢曲松,1克静脉注射,小时,T,Knotheetal.,1984,头孢曲松是半衰期最长的头孢菌素：610小时平均8小时,头孢曲松1.0静脉单次给药,0公斤成7人注射1g药物后，总药物浓度和游离药物浓度超过MIC90的时间(TMIC90)与MIC90A,A:MIC90的资料取自Widderman和Atkinson,1991;其中流感嗜血杆菌和肺炎链球菌的MIC90取自Neu等，1986。B：药代动力学资料取自Vozeh等1980。C：这个数值很高，一般说头孢曲松和头孢噻肟对金黄色葡萄球菌的MIC差别不会这么大。Pfaller等（1993）测得头孢曲松对苯甲异恶唑青霉素敏感的金黄色葡萄球菌的MIC是4.0,主要抗菌药物的药效学参数,血清浓度与MIC的比值,Jap.J.Antibiotics.1991;44(10):1168Chemotherapy.1979;27(S-7):362,头孢地尼MIC800.2g/mL,头孢克洛MIC802g/mL,6,2,0,4,1,2,3,4,5,6,7,8,（h）,0,10,8,6,2,0,4,1,2,3,4,5,6,7,8,（h),0,给药后时间,(g/mL),血清浓度,血清浓度/MIC,10,8,头孢地尼,头孢克洛,(金葡菌MSSA),血清浓度,血清浓度/MIC,给药后时间,化脓链球菌,0,1.4,1.2,1.0,0.8,0.2,0.4,0.0,0.6,1,2,3,4,5,6,7,8,7.5horover,头孢地尼,（h）,MIC800.025g/mL,4.5h,MIC800.13g/mL,7.43,10,8,6,2,0,4,1,2,3,4,5,6,7,8,头孢克洛,（h）,0,(g/mL),(g/mL),1.11,100mg头孢地尼,250mg头孢克洛,头孢地尼与头孢克洛药动学比较,血清浓度,血清浓度,给药后时间,Jap.J.Antibiotics.1991;44(10):1168Chemotherapy.1979;27(S-7):362,CalculatedfromdataofYamanashiRedCrossHospital,给药后时间,肺炎链球菌（PSSP）,MIC800.39g/mL,1.11,（h）,2.4h,MIC801g/mL,7.43,10,8,6,2,0,4,1,2,3,4,5,6,7,8,（h）,0,5.4h,0,1.4,1.2,1.0,0.8,0.2,0.4,0.0,0.6,1,2,3,4,5,6,7,8,(g/mL),(g/mL),100mg头孢地尼,250mg头孢克洛,全泽复,头孢克洛,头孢地尼与头孢克洛药动学比较,血清浓度,血清浓度,给药后时间,给药后时间,Jap.J.Antibiotics.1991;44(10):1168Chemotherapy.1979;27(S-7):362,CalculatedfromdataofYamanashiRedCrossHospital,0,1.4,1.2,1.0,0.8,0.2,0.4,0.0,0.6,8,金葡菌（MSSA）,1.11,1,2,3,4,7.2h,5,6,7,头孢地尼,100mg头孢地尼,MIC800.2g/mL,（h）,1.7h,MIC802g/mL,7.43,10,8,6,2,0,4,1,2,3,4,5,6,7,8,头孢克洛,250mg头孢克洛,（h）,0,头孢地尼与头孢克洛药动学比较,Jap.J.Antibiotics.1991;44(10):1168Chemotherapy.1979;27(S-7):362,CalculatedfromdataofYamanashiRedCrossHospital,(g/mL),(g/mL),血清浓度,血清浓度,给药后时间,给药后时间,流感嗜血杆菌（BLA-),MIC800.25g/mL,6.6h,0,1.4,1.2,1.0,0.8,0.2,0.4,0.0,0.6,1,2,3,4,5,6,7,8,头孢地尼,（h）,1.7h,MIC802g/mL,7.43,10,8,6,2,0,4,1,2,3,4,5,6,7,8,头孢克洛,（h）,0,(g/mL),(g/mL),250mg头孢克洛,100mg头孢地尼,1.11,头孢地尼与头孢克洛药动学比较,血清浓度,血清浓度,给药后时间,给药后时间,Jap.J.Antibiotics.1991;44(10):1168Chemotherapy.1979;27(S-7):362,CalculatedfromdataofYamanashiRedCrossHospital,卡他莫拉菌,5.4h,头孢地尼,（h）,MIC800.39g/mL,1.1h,MIC804g/mL,7.43,10,8,6,2,0,4,1,2,