Фармакокинетика и фармакодинамика антибактериальных препаратов
Цефепим и цефпиром в незначительной степени
связываются с белками плазмы и хорошо проникают в жидкости и ткани организма,
причем концентрации препаратов в тканях легких, коже и мягких тканях, асцитической
жидкости превышают МПК основных возбудителей этих инфекций (табл. 5)
Таблица 5
Проникновение
цефепима и цефпирома в жидкости и ткани организма [13 - 18]
У больных пожилого возраста наблюдается
некоторое изменение фармакокинетических параметров цефепима и цефпирома,
характеризующееся увеличением периода полувыведения в 1,7-2 раза и снижением
общего клиренса. Однако эти изменения фармакокинетики не требуют рутинной
коррекции режима дозирования препаратов у пожилых. Авторами [14,15] показано,
что заболевания печени не оказывают влияния на фармакокинетику цефепима и
цефпирома, в то время как при нарушенной функции почек требуется коррекция
режима дозирования с учетом степени почечной недостаточности. У больных с
уремией рекомендуемые дозы цефепима и цефпирома составляют 0,5 г с интервалом 24 часа плюс дополнительно 0,25 г после сеанса гемодиализа. У детей выраженных
изменений кинетики этих препаратов не наблюдается [16].
Цефалоспорины IV поколения применяются в клиническойпрактике с начала
90-х годов, и за этот период проведено большое количество сравнительных и
несравнительных исследований этих препаратов при различных инфекциях, главным
образом госпитальных.
При сравнительных исследованиях цефепим и
цефпиром показали сходную клиническую эффективность с цефалоспоринами III поколения
- цефотаксимом, цефтриаксоном и цефтазидимом, при этом положительный
бактериологический эффект при применении цефалоспоринов IV поколения в ряде
случаев был выше, чем препаратов сравнения. Цефпиром и цефепим характеризуются
хорошей переносимостью даже при лечении тяжелых больных. Дозирование
цефалоспоринов IV поколения представлено в табл. 6.
Таблица 6
Дозирование цефепима
и цефпирома
Заболевания
Разовая доза, г
Интервал, ч
Инфекции у больных с нейтропенией
2
8-12
Инфекции в отделении интенсивной
терапии
2
12
Госпитальная пневмония
2
12
Интраабдоминальная инфекция
2
12
Сепсис
2
12
Инфекция, вызванная
2
12
Внебольничная пневмония
1
12
Инфекции кожи и мягких тканей
1
12
Инфекции мочевыводящих путей
0,5-1
12
Таким образом, оптимальным режимом введения
цефалоспоринов является тот, который позволяет как можно дольше поддерживать
концентрацию антибиотика в очаге инфекции выше МПК для соответствующего
микроорганизма; в случае с затрудненного диффузного переноса достичь этого
удается созданием высоких пиковых концентраций антибиотика в крови («заброс»
антибиотика в инфекционный очаг) [19].
1.4
Фармакокинетика аминогликозидных антибиотиков
С момента открытия и внедрения в 1944 г. первого представителя данной группы - стрептомицина - и до настоящего времени аминогликозиды
сохраняют свое значение как наиболее эффективные средства лечения
инфекций, вызываемых преимущественно грамотрицательными микроорганизмами.
Общее название
"аминогликозиды" принято для данной группы соединений в связи с тем,
что в составе их молекулы присутствуют аминосахара, связанные с агликоновой
частью молекулы (как правило, производные циклогексана) гликозидной связью. Популярность
аминогликозидов и их практическая значимость в медицине обусловлены
широким спектром антимикробного действия на большинство
грамотрицательных и грамположительных микроорганизмов, активностью против
микобактерий и некоторых простейших; новых аминогликозидов - против синегнойной
палочки и других неферментирующих грамотрицательных бактерий. К важным
особенностям действия аминогликозидов относится их активность в отношении
большинства возбудителей опасных инфекционных заболеваний. Очень важно в этом
аспекте выявление фармакокинетики этих соединений.
Современные
аминогликозиды практически аналогичны по фармакокинетическим свойствам: они
плохо всасываются при приеме внутрь и местном применении (не более 2% от
принятой дозы). Применяются при системных инфекциях только парентерально,
внутримышечно или внутривенно. Период полувыведения (Т1/2) этой группы
антибиотиков составляет 1,5 - 3 ч. Хорошо распределяются в тканях и жидкостях
организма больного; выводятся почками путем клубочковой фильтрации. При
нарушении выделительной функции почек накапливаются в организме больного с удлинением
периода полувыведения [20, 21].
Детально фармакокинетика
аминогликозидов описывается автором [22] на примере гентамицина с внесением
необходимых дополнений для других представителей группы.
Фармакокинетика
гентамицина и других аминогликозидов является дозозависимой (табл. 7).
Увеличение вводимой дозы препаратов сопровождается пропорциональным
возрастанием их уровней в крови. Для аминогликозидов характерной является
вариабельность фармакокинетических показателей.
При введении одинаковой
дозы потенциально токсические уровни в крови (10 - 14 мкг/мл) для природных
аминогликозидов могут быть обнаружены в среднем у 10% больных, концентрации
ниже необходимых для адекватной терапии (2-3 мкг/мл), особенно при выделении
умеренно чувствительных возбудителей (МПК 1-2 мкг/мл), выявляются у 25% больных
и более.
Таблица 7
Фармакокинетика
аминогликозидов при нормальной функции почек [20, 21]
Препарат
Средняя разовая доза, мг/кг
Максимальная суточная доза, мг/кг
Т1/2, ч
(при нормальной функции почек)
Концентрация в крови, мкг/мл *
Cmax
Cmin
Амикацин
5-7,5
15
2-3
20-25
5-10
Гентамицин
1,7
5
"
4-8
1-2
Нетилмицин
2-2,5
7,5
"
6-10
0,5-2
Сизомицин
1,5
4,5
"
4-6
1-2
Тобрамицин
1,7
5
"
4-8
1-2
* Для уточнения схем введения
определяют значения Сmax и Cmin в крови в динамике. Образцы крови для
определения Сmax отбирают через 30 мин после внутримышечного введения, через
1 ч после внутримышечного введения.
Наиболее предсказуемые
уровни препаратов в крови (наименьшая вариабельность) характерны для амикацина
и нетилмицина. Постоянный фармакокинетический мониторинг является единственным
средством оптимизации лечения, позволяющим корригировать отклонения от средних
фармакокинетических показателей и исключать создание токсических или
субтерапевтических уровней в крови.
Поскольку гентамицин, как
и другие аминогликозиды, выводится из организма человека почками путем
клубочковой фильтрации, основной вклад в вариабельность фармакокинетики
антибиотика оказывает состояние выделительной функции почек (отклонения
возрастные или обусловленные патологическими изменениями). Концентрации
гентамицина в крови зависят также от показателей гематокрита (вследствие
проникновения антибиотика и адсорбции на них в эритроцитах). Схемы терапии
гентамицином и другими аминогликозидами в каждом случае должны корригироваться
таким образом, чтобы Cmax колебался в пределах 6-8 мкг/мл, Сmin
- 1,5-2 мкг/мл [22].
В условиях
количественного определения антибиотикочувствительности (с установлением
значения МПК) возможен прогноз эффективности избранного режима
гентамицинотерапии. Он производится путем установления оптимального соотношения
между известным значением Сmax (8 мкг/мл при стандартной дозе
антибиотика) и МПК для выделенного возбудителя (2 мкг/мл). Величина этого
соотношения, обеспечивающего быстрый бактерицидный эффект, должна быть не менее
4 (Сmaх /МПК). При выделении возбудителей со значением МПК 3,2 - 6,4
мкг/мл это соотношение составляет 8/3,2 - 2,5 или 8/6,4-1,2, т. е. в этих
условиях лечение может быть неэффективным.
Коррекция показателей
путем повышения дозы гентамицина и, следовательно, его концентраций в крови
невозможна вследствие низкого химиотерапевтического индекса препарата. Данные
примеры показывают, что эффективная гентамицинотерапия возможна только при
условии выделения высокочувствительных возбудителей (МПК не более 1,6 мкг/мл).
Резко меняется фармакокинетика
гентамицина и других аминогликозидов при нарушении выделительной функции почек:
удлиняется время циркуляции препарата в организме больного, концентрации его в
крови и тканях повышаются до уровней, превышающих безопасные значения.
Фармакокинетика
гентамицина меняется также при тяжелых заболеваниях, например муковисцидозе.
Это происходит вследствие существенного увеличения объема распределения и
возрастания плазменного клиренса препарата. Рекомендуемые дозы гентамицина у
таких больных выше, чем в обычных ситуациях, а лечение индивидуализируется в
каждом случае под контролем определения концентраций антибиотика в крови [22].
Гентамицин практически не
связывается белками сыворотки крови (0 - 25%). Связывание гентамицина, как и
других аминогликозидов, с белками возрастает при снижении концентрации двухвалентных
ионов (кальция и магния).
Гентамицин хорошо
распределяется в тканях и жидкостях больного. Концентрация препарата в
плевральной, синовиальной, перикардиальной, асцитической жидкостях составляет
около 50% от обнаруживаемой в сыворотке крови; в перитонеальном экссудате при
бактериальном перитоните - 70% уровня в крови.
Концентрация гентамицина
в бронхиальном секрете составляет только 25 - 40% от достигаемой в крови,
однако уровень препарата снижается медленно.
Проникает через плаценту,
в пупочном канатике содержится 25 - 30% уровня в материнской крови.
Обнаруживается в тканях плода при его применении с лечебной целью у матери; в
тканях почек накапливается; концентрации антибиотика в легких, сердце,
скелетной мускулатуре достигают терапевтических; в тканях почек накапливается.
Гентамицин, как и другие
аминогликозиды, накапливается в тканях почек (преимущественно в корковом слое)
в количествах, составляющих 40% общего содержания в тканях и жидкостях
организма. Концентрация антибиотика в корковом слое может в 100 раз и более
превышать обнаруживаемую в сыворотке крови; в мозговом веществе и сосочках
почек его концентрации меньше, чем в коре, препарат обнаруживается в тканях
почек в течение 25 - 30 дней после последней инъекции. Из других особенностей
фармакокинетики гентамицина следует отметить его проникновение в полость
внутреннего уха.
Гентамицин экскретируется
из организма путем клубочковой фильтрации в активной форме. Почечный клиренс
антибиотика составляет 60 мл/мин. В течение первых двух дней выделяется 40%
введенной дозы, в течение последующих дней - 85%, что может свидетельствовать о
наличии внепочечных механизмов экскреции.
В табл. 8 приведены рекомендуемые
дозы применения аминогликозидов при нормальной функции почек.
Таблица 8
Рекомендуемые
схемы применения аминогликозидов
при
нормальной функции почек
Антибиотик
Возраст
Доза
Периодичность
Способ введения
Амикацин
Внутримышечно
взрослые,
дети старше 14 лет
0,5 г
(максимальная суточная доза - 1,5 г)
каждые 8 - 12 ч
дети до 14 лет
5 - 7,5 мг/кг
(максимальная суточная доза - 15
мг/кг)
каждые 8 – 12 ч
Внутривенно
взрослые,
дети старше 14 лет
по 1 - 1,5 г
1 раз в сутки через 24 ч
дети до 14 лет
7,5 – 10 мг/кг
по показаниям через 24 ч
Гентамицин
Внутримышечно
взрослые,
дети старше 14 лет
0,5 - 1 мг/кг
(максимальная суточная доза - 5
мг/кг)
каждые 8 - 12 ч.
дети до 14 лет
По 1 мг/кг (максимальная суточная доза
- 4 мг/кг)
каждые 8 - 12 ч
Внутривенно
взрослые,
дети старше 14 лет
3 - 4 мг/кг
1 раз в сутки через 24 ч
дети до 14 лет
Таким образом,
антибактериальный эффект аминогликозидов коррелирует с соотношением Смакс/МПК,
в связи с чем введение высоких доз и удлинение интервала дозирования
оптимизируют фармакодинамическое взаимодействие антибиотика с микробной клеткой
при локации инфекции как в кровяном русле, так и в очагах с затрудненным
диффузным переносом [19].
1.
5 Определение
b-лактамных антибиотиков в сыворотке
крови и смешанной нестимулированной слюне
Слюнные железы и полость
рта являются одной из зон возможного распределения лекарственных веществ.
Стимулированная слюна
стабилизирует значения отношения концентраций веществ в слюне к таковой в
плазме крови.
Методы стимулирования
саливации:
–
механические
(движения языка, сочетание инертных материалов: использование не
ароматизированной жевательной резинки);
Для определения
антибиотиков в слюне используют также и микробиологические методы [23].
Основные корреляции
концентраций лекарственных веществ в крови и слюне приведены в табл. 9.
Таблица 9
Корреляции
кнцентраций в сыворотке крови и смешанной слюне
Вещество
Доза /
способ введения
Сmax в крови
Сmax в слюне
Ампициллин
0,556 г
(внутривенно)
0,556 г (внутрь)
41,4 мкг/мл
3 мкг/мл
0,45 мкг/мл
0,025 мкг/мл
Эритромицин
7,5 мг/кг веса добровольцев
4,07 мкг/мл
0,84 мкг/мл
Эритромицина стеарат
0,7 г
2,5 мкг/мл
0,57 мкг/мл
Гентамицин
3 мг/кг
однократное введение
двукратное введение
трехкратное введение
10,9 мкг/мл
7,1 мкг/мл
Амикацин
15 мг/кг
33,4 мкг/мл
25,4 мкг/мл
Через 4 – 6 часов после
введения концентрация антибиотиков снижается, а через 24 часа они не
обнаруживаются в исследуемых средах.
Таким образом, условия
введения антибиотиков в организм человека должны быть оптимально
скорректированными для их более точного определения в крови и жидкости ротовой
полости.
2.
Экспериментальная часть
Проведено определение
содержание b-лактамных
антибиотиков в сыворотке крови и смешанной слюне практически здоровых лиц
(средний возраст 20±2 года, n =
10). В предварительно подготовленные пробы сыворотки крови и ЖРП вводились
добавки бензилпенициллина, ампициллина, оксациллина, цефазолина и цефотаксима
(40 и 20 мкг/мл). С использованием потенциометрических сенсоров определялось
содержание антибиотиков в биосредах (через 10, 60, 120 мин). Полученные данные
статистически обрабатывались по программе МНК и таблиц программы Microsoft Exсel.
Для оценки достоверности
различий при альтернативном варьировании содержания антибиотиков в сыворотки
крови и ЖРП рассчитывались коэффициенты Стьюдента и определялась доверительная
вероятность.
В табл 1. приведены
данные по содержанию антибиотиков в крови и смешанной слюне практически
здоровых лиц.
Таблица 1
Содержание
антибиотиков в сыворотке крови и смешанной слюне практически здоровых лиц (средний
возраст 20±2 года, n = 10), внесенные добавки M±m.