抗生素(antibiotics)、磺胺藥(sulfonamides)和喹諾酮類(quinoloines)藥物是治療感染性疾病、特別是細菌性感染的重要藥物,三者均具有抗菌活性強和毒性低的特點。最早應用于臨床者為磺胺藥中的百浪多息(prontodil),1935年采用后使血性鏈球菌所致產(chǎn)褥熱的病死率顯著下降。此后高效、長效而副作用較少的品種陸續(xù)出現(xiàn),而更重要的是甲氧芐胺嘧啶(TMP)的發(fā)現(xiàn),1968年以來與磺胺藥如磺胺甲基異惡唑(SMZ)、磺胺嘧啶(SD)等合用后,抗菌活性明顯增強,抗菌和治療范圍也有增廣。抗生素的研究于1940年青霉素G問世后始有迅速發(fā)展,各種抗生素的采用使傳染病和許多細菌性感染的預后大有改觀。喹諾酮類藥物中最早用于臨床者為萘啶酸(僅用于尿路感染),繼以吡哌酸(亦僅適用于尿路感染和腸道感染);70年代末和80年代陸續(xù)研制了抗菌譜更廣、抗菌活性更強的第三代含氟喹諾酮類,不但優(yōu)于以往的同類藥物,且可與第三代頭孢菌素相比似。
[抗菌藥物的藥代動力學]
多數(shù)抗菌藥物在體內的分布情況符合二室模型,藥物先進入血供豐富的中央室,然后進入血流緩慢的周邊室。根據(jù)血藥濃度和時間的關系可制定藥時曲線,曲線下的總面積可反映抗菌藥物的吸收情況(利用度)及啄收速度。抗菌藥物主要經(jīng)腎臟排出,也可經(jīng)肝臟代謝、腸道排泄、肺呼出等而被清除。
抗菌藥物的生物半衰期一般在6小時以內,但也有長達10~12小時,甚至>200小時者。肝腎功能不全(特別是后者)時不少抗菌藥物的半衰期可明顯延長,應及時調整劑量或給藥間期。
無論口服(口服不吸收者除外)、肌注、靜注或靜滴、抗菌藥物的高峰血濃度一般于1/2~4小時內即可到達。吸收后迅速分布至人體各組織、胸腹腔、關節(jié)腔和體液中(表1、2、3),其濃度的50~100%以至數(shù)倍以上,故除包裹性積液或濃度稠厚者外,殊無局部用藥的必要。分泌至膽汁中的濃度因不同抗菌藥物而異,以四環(huán)素類、紅霉素、林可霉素、氨芐青霉素、羧芐青霉素、苯唑青霉素、利福平、青霉素G等的濃度為較高,約為血濃度的數(shù)倍至數(shù)十倍。次為氨基糖甙類及頭孢菌素類,其在膽汁中的濃度約為血濃度的25%至數(shù)倍。磺胺藥在膽汁中的濃度可達血濃度的50~100%。含氟喹諾酮類的膽汁中濃度高于血濃度。氯霉素、萬古霉素、多粘菌素等在膽汁中的濃度較低,一般僅及血濃度的25~50%。進入胎兒循環(huán)中的抗菌藥物濃度,約為母血濃度的10~100%,孕婦應用氨基糖甙類宜特別審慎。
抗菌藥物口服后的吸收程度很不一致,氯霉素、羥氨芐青霉素、氯林可霉素、利福平、強力霉素、頭孢氨芐、磺胺藥等的口服吸收比較完全(約90%或以上)。四環(huán)素類易與金屬離子如鈣、鋁、鎂、鐵等螯合而影響其吸收(70%以下)。青霉素G口服易為胃酸及腸道中細菌產(chǎn)生的μ—內酰胺酶所破壞,致吸收少而不規(guī)則。氨芐青霉素和苯唑青霉素口給藥僅60~70%被吸收。氨基糖甙類、多粘菌素、萬古霉素、兩性霉素B口服后極少吸收,僅約0.3~3%。
表1 各種抗菌藥物的吸收、分布和排泄
青霉素G | 氨芐青霉素 | 羧芐青霉素 | 苯唑青霉素 | 頭孢氨芐 | 頭孢
噻吩 |
頭孢唑啉 | 鏈霉素 | 卡那霉素 | 慶大霉素 | 妥布霉素 | 丁胺卡那霉素 | ||||
劑量及給藥途徑 | 600mg IM | 1g IM | 1g IM | 1g IM | 0.5 IM | 0.5 IM | 0.5 IM | 0.5 IM | 0.5 IM | 40mg IM | 1mg/kg IM | 7.5mg/kgIM | |||
血濃度范圍(μg/ml) | 0.3~10 | 0.6~12 | 4~ 35 | 2~ 12 | 0.5~16 | 0.5-15 | 5~ 45 | 5~ 15 | 2~ 10 | 2~6 | 4~6 | 18~25 | |||
血濃度峰值到達時間(h) | 0.25~0.5 | 0.5 | 1.5 | 0.5~1 | 0.5~1 | 0.5-1 | 0.5~1 | 1~2 | 1~2 | 0.5~1 | 0.5 | 1 | |||
血濃度中毒高限 (μg/ml) | >200 | - | - | - | - | >200 | - | >25 | >25 | 10~12 | >35 | ||||
血半衰期(h) | 0.5~0.6 | 1.5 | 1.5 | 0.5 | 1~2 | 0.5-1.5 | 1.8~2 | 3~5 | 2~3 | 1.9~ 2.2 | 2.2 | ||||
蛋白結合率(%) | 41~73 | 17~29 | 47 | 88~94 | 10~15 | 55-66 | 80 | 20~40 | 低 | 低 | 低 | 低 | |||
主要排泄途徑 | 腎肝 | 腎肝 | 腎肝 | 腎肝 | 腎 | 腎肝 | 腎 | 腎 | 腎 | 腎 | 腎 | 腎 | |||
體內代謝或變?yōu)闊o活力(%) | <10~
40 |
<10 | <10 | >30 | 5 | 30-40 | 0 | 10~40 | 25~50 | <10 | |||||
口服吸收(%) | 10~25 | 70 | 低 | 60 | 80~100 | 低 | 少 | 0.5 | 0.5~2 | 2 | |||||
從大便排出(%) | 極少 | 少量 | - | - | 低 | 極少 | 低 | 2~3 | 1 | - | |||||
大便濃度(μg/g) | 極低 | - | 低 | 低 | - | 50 | - | ||||||||
尿內濃度(μg/ml) | 600~1000 | >3000 | 700~4000 | 600~2000 | 1000~50000 | 700-3000 | >1000 | 70~1000 | 200~1500 | 200~400 | 100~300 | >100 | |||
尿內排出(%) | 60~100 | 65~35 | 24~40 | 70~90 | 60-90 | 80~95 | 50~60 | 40~90 | 40~100 | 85 | 94 | ||||
透析清除血腹膜 | = | = | + | - | + | + | + | + | + | + | + | + | |||
- | - | + | - | + | + | - | + | + | + | + | + | ||||
膽汁濃度(血濃度倍數(shù)) | 1~5 | 4~ 40 | 0.2 | 較高 | 1~4 | 0.4-0.8 | 0.3 | 0.4~3 | 0.25~2 | 0.3~0.6 | 低 | 0.2 | |||
正常時腦脊液濃度(占血濃度之%) | 1-10 | 5 | 1- 20 | 0 | 0 | 0.2-1.8 | 少 | 2~5 | 0~ 20 | 0 | 低 | 0 | |||
炎癥時腦脊液濃度(占血濃度之%) | 10~30 | 10~65 | - | 1~2 | 1 | 0.4-50 | 少 | 10~50 | 10~40 | 6~50 | 低 | <0.6~3.8 | |||
關節(jié)腔中濃度(占血濃度之%) | 30~100 | 80 | __ | 50 | - | 25-100 | 20~30 | 50~100 | - | 50 | |||||
胸腹腔中濃度(占血濃度之%) | 20~50 | 60~80 | - | 10~50 | 100 | 45-100 | - | 20~100 | 30~100 | 10~20 | 50 | ||||
乳汁中濃度(占母血濃度之%) | 5~ 10 | - | - | 存在 | 40~50 | 30 | 100 | 10 | - | ||||||
胎兒循環(huán)中濃度(占母血濃度之%) | 10~75 | 50 | 95 | 存在 | 50-100 | 40 | 70~90 | 50 | 10~100 | 100 | 20 | 10~50 |
注:表中數(shù)值采自不同來源,可靠性有待進一步驗證,僅供參考。(續(xù)下表)
氨霉素 | 紅霉素 | 林可霉素 | 氯林可霉素 | 四環(huán)素類 | 強力霉素 | 利福平 | 多粘菌素 | 兩性霉素B | 萬古霉素 | 磺胺藥 | PMT | 備注 | |
劑量及給藥途徑 | 1g p.0 | 0.25 p.0 | 0.5p.0 | 0.15 p.0 | 0.25 p.0 | 0.2p.0 | 0.45 p.0 | 25mgIM | 50靜滴 | 0.5 1V | 0.5p.0 | 0.2p.0 | - |
血濃度范圍(μg/ml) | 8~ 12 | 0.2~2 | 0.5~4 | 1~ 3.5 | 0.5~4 | 1.1~ 3.1 | 4~ 19 | 0.5~8 | 0.5~3 | 2~ 2.5 | 40~100 | 2 | 各作者所得結果有較大差別 |
血濃度峰值到達時間(h) | 2~3 | 1~3 | 4 | 0.75~2 | 2~6 | 2~3 | 1~2 | 2 | 2 | 0.2 | 2~6 | 1~2 | - |
血濃度中毒高限( μg/ml) | >25 | - | - | - | - | - | - | >10 | - | >50 | - | - | - |
血半衰期(h) | 1.6~3.3 | 1.5~3 | 2~ 2.5 | 6~ 10 | 13~22 | 4~8 | 1.6~8 | 18~24 | 6~ 10 | 6~200 | 12.5 | 各作者所得結果有一定差別 | |
蛋白結合率(%) | 25~70 | 18~44 | 25~94 | 25~94 | 25~70 | 90 | 75~80 | 低~50 | >90 | 10 | 45~98 | 42~46 | 各作者所得結果很不一致 |
主要排泄途徑 | 肝腎 | 肝腎 | 肝腎 | 肝腎 | 腎肝 | 腎肝 | 腎肝 | 腎 | 體內代謝腎 | 腎 | 腎肝 | 腎肝 | |
體內代謝或變?yōu)闊o活力(%) | 80~85 | 40~85 | 40 | >30 | 30~50 | 50 | 20~30 | 40~60 | 80 | 5~ 15 | <3 | 各作者所得結果有一定差別 | |
口服吸收(%) | 15~90 | 16~40 | 25~30 | 90 | 20~70 | >90 | >90 | 低 | 低 | 0~3 | 90~100 | - | |
從大便排出(%) | >1 | 6~18 | 33 | 3 | 20~70 | 5 | - | 1~ 10 | - | >5 | 0~8 | <4 | - |
大便濃度(μg/g) | 3~10 | 50~100 | 200 | - | 70~200 | 10 | - | - | - | 6~100 | - | - | - |
尿內濃度μg/ml) | 70~150 | 5~ 60 | 60~80 | 3~ 15 | 60~300 | 30~40 | 50~300 | 40~100 | 100~2000 | 150~>1000 | 50~100 | 各作者所得結果有較大差別 | |
尿內排出(%) | 5~ 20 | 1~ 15 | 20~70 | <10~23 | 10~30 | 40~80 | 5~ 40 | 30~90 | 40~60 | 各作者所得結果有較大差別 | |||
透析清除血/腹膜 | ± | - | - | - | - | ± | - | ± | - | - | + | + | +被清除±少量被清除-不被清除 |
- | ― | - | - | - | - | - | ± | - | - | ? | - | ||
膽汁濃度(血濃度倍數(shù)) | 0.2~0.5 | 10~25 | 25~4 | 5~ 30 | 10~20 | 5~ 20 | 0.5~1.7 | - | 0.5 | 0.5~1 | 1~2 | ||
正常時腦脊液濃度(占血濃度之%) | 25~50 | 2~5 | 0 | 1~ 30 | 50~100 | 3~8 | 極低 | 0.3 | 0 | 25~90 | <50 | ||
炎癥時腦脊液濃度(占血濃度之%) | 50~100 | 10~20 | 40 | 40 | 7~ 50 | __ | 20 | 0~40 | 5~ 25 | 10~20 | 35~90 | 50 | |
關節(jié)腔中濃度(占血濃度之%) | 30~50 | 15~30 | 100 | 50~100 | __ | 存在 | 低 | _ | 80 | 50~100 | >100 | ||
胸腹腔中濃度(占血濃度之%) | 30~80 | 15~30 | - | 50~100 | 20~100 | 5~ 25 | 20~100 | 12~23 | __ | 25~100 | 50~100 | >100 | |
乳汁中濃度(占母血濃度之%) | 0~ 50 | 50 | 8~15 | __ | 25~100 | 30 | 10~25 | __ | __ | 40~60 | 接近100 | >100 | |
胎兒循環(huán)中濃度(占母血濃度之%) | 5~25 | 存在 | __ | 50~75 | 40~60 | 10 | __ | __ | 30~40 | 接近100 | >100 |
續(xù)上表
表2 五種第三代頭孢菌素的藥代動力比較
孢他定 | 頭孢氨噻肟 | 頭孢哌酮 | 頭孢三嗪 | 羥羧氧酰胺菌素 | |
蛋白結合率(%) | 17~26 | 30~38 | 87~90 | 83~96 | 50 |
血峰濃度(μg/ml)靜注1g后 | 80 | 42 | 153 | 150 | 60 |
Ccr>90 | 1.8 | 1.1 | 1.9 | 8 | 2.3 |
Ccr<10 | 2.5 | 2.5 | 2.5 | 12 | 19 |
主要排泄途徑 | 腎 | 腎 | 膽 | 腎膽 | 腎 |
尿內排出(%) | 75~90 | 55~90 | 25 | 60 | 60~90 |
膽汁排出(%)或濃度 | 40μg/ml峰值 | 0.01~0.1 | 75~80 | 11~30(40) | >1 |
炎癥時進入腦濃度 | + | + | ± | + | + |
體內代謝 | - | + | - | - | - |
表3 幾種新喹諾酮類藥物的藥代動力學比較
藥物 | 口服量(mg) | 生物利用度(%) | 血濃度峰值(μg/ml) | 半衰期(h) | 蛋白結合率(%) | 排泄(%)糞腎 | 代謝產(chǎn)物數(shù) | |
丙氟哌酸 | 500 | 60~80 | 1.8~2.8 | 3.3~5.4 | 20~40 | 40~60 | 15 | 4 |
氟啶酸 | 400 | 80 | 2.8~3.6 | 3.3~5.8 | 35 | 65~72 | 18 | 1 |
氟哌酸 | 400 | 35~45 | 1.4~1.8 | 3.3~6.5 | 14 | 30~40 | 28 | 5 |
氟嗪酸 | 400 | 85~95 | 3.5~5.3 | 5.0~7.0 | 25 | 70~90 | 4 | 3 |
甲氟哌酸 | 400 | 90~100 | 3.8~5.6 | 7.5~10.0 | 20~30 | 60 | __ |
(引自 lode H,et al Drugs 1987 34 suppl 1:21~25)
抗菌藥物進入血液后部分與血漿蛋白相結合,結合率自0~99%不等。結合的藥物無抗菌活性,也不易透過各種屏障,但結合松馳而可逆,當血濃度下降時即漸釋出。
除氯霉素、磺胺藥,第三代頭孢菌(除頭孢哌酮外)等外,抗菌藥物在腦膜無炎癥時很少進入腦脊液中,腦膜有炎癥時則進入的濃度可達血濃度的5~50%,炎癥消退時進入的藥物也隨之減少。處理化膿性腦膜炎時,嬰兒及兒童病例宜采用氯霉素、氯芐青霉素等,成人患者可選用青霉素G、氯霉素、某些第三代頭孢菌素等。一般無需同時鞘內給藥。國內由于腦膜炎球菌耐磺胺藥者尚少,流行性腦脊髓膜炎病例仍可采用磺胺嘧啶治療。
除口服不吸收者外,抗菌藥物在糞便中的濃度遠較尿中濃度為低,但進行肝腸循環(huán)的藥物如紅霉素、四環(huán)素、利福平等則仍可在糞便中排出相當?shù)臐舛取K沫h(huán)素、強力霉素、紅霉素、某些磺胺藥、氟喹諾酮類等應用后有一定濃度的藥物進入前列腺中;林可霉素、氯林可霉素、磷霉素、某些氯喹諾酮類等在骨組織中有較高的濃度。
磺胺藥和大部分抗生素、氟嗪酸、氟啶酸等主要由腎臟排泄,因此尿中濃度大多較高,常常出血濃度數(shù)十甚至數(shù)百倍。主要在肝內代謝或體內滅活的抗菌藥,則自尿中排出的濃度較低,但除兩性霉素B外,其在尿中的濃度仍高于血濃度數(shù)倍。故處理急性尿路感染,宜選用服用方便、毒性小、價格低的藥物如磺胺藥(常與TMP合用)等。氯基糖甙類、磺胺藥、紅霉素等在堿性尿中的抗菌活性較強,而四環(huán)素類的活性則在偏酸的尿中有所增強,故用以處理尿路感染時宜按不同藥物同時給服碳酸氫鈉或維生素C。
氨基糖甙類和頭孢菌素類可經(jīng)血液透析(部分經(jīng)腹膜透析)而被大部清除,因而有必要在術后加用一次劑量或半量。四環(huán)素類、林可霉素類、萬古霉素、兩性霉素B等的血藥濃度則很少受血或腹膜透析的影響。