抗菌药物PKPD参数与临床合理用药

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药效学及药代动力学重要参数 -时间依赖型抗生素
-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MIC T>MIC>30~40%起效 T>MIC> 40~50%保证有效细菌清除
(2)抗菌药物合理应用的药效学考虑
药效学及药代动力学重要参数 ——时间依赖型的抗生素
100 80
有效的细菌清除:
(2)β-内酰胺类
• β-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
• T>MIC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 T>MIC为给药间隔40%~50%以上
T1/2大于2的β-内酰胺类1~2g,T>MIC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1~2β-内酰胺类氨曲南,头孢唑啉, 头孢他啶,头孢噻肟,每日2~3次可使大部 分给药间隔时间内药物浓度高于MIC T1/2为30~60min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
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 • 2 pK/PD的概念与基本参数 • 3 药物体内处置过程的复习 • 4 PK/PD参数与临床疗效的 关系 • 5 PK/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
吸收半衰期(T1/2α) 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
•①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
• • • • • •
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 吸收(Ka) 转运常数 K12 体循环中药物浓度 K21 消除(Ke) 代谢 作用位点的药物浓度 药理效应 临床反应 性毒 疗效 分布于组织 中的药物 Cl=Ke/C 排泄 药动学 PK
60
40
20 0
0 20 40 60 80 100
青霉素 头孢菌素
Time above MIC (%)
肺炎链球菌感染动物的模型
表:Cefedinir 600mg Qd及300mg Bid对 化脓性链球菌的根除率及治愈率的比较 成 人/ 青 少 年 Cefedin Cefedin ir ir 600mg 300mg QD Bid 91% 92% 化脓性链球 菌消除率 95% 96% 临床治愈率 75% 85% T>MIC
青霉素:T>MIC%>40% 头孢菌素: T>MIC%>50%
60 40
青霉素 头孢菌素
20
0 0 20 40 60 80 100
Time above MIC (%)
肺炎链球菌感染动物的模型
药效学及药代动力学重要参数
——时间依赖型的抗生素
100 80
有效的细菌清除:
青霉素:T>MIC%>40% 头孢: T>MIC%>50%

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(T>MIC)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
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
②PD参数
抗生素药效学指标
体 外: 1.MIC/MBC 2.杀菌曲线
3.联合药敏试验
4.抗生素后效应

内:
1.ED50(动物)
2.人体有效(率)
体内外综合:血清杀菌滴度
③PK/PD综合参数
•②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(t 1/2) –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 F(绝对)= 静注给药 AUC(oral) = AUC(in)
被试口服制剂 F(相对)= 参比口服制剂
• (1)概念
• PK研究机体对药物的作用ADME
• PK ( 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
(2)抗菌药物合理应用的药效学考虑
药效学及药代动力学重要参数 ——时间依赖型的抗生素 • T>MIC:血药浓度超过MIC的维持时间 • T>MIC%:血药浓度超过MIC的时间与给药 间隔时间的比值
浓度
T>MIC% =
T>MIC
给药间隔
MIC90
时间
T>MIC
给药间隔
(2)抗菌药物合理应用的药效学考虑
临床常见头孢菌素的半衰期
头孢曲松是半 衰期最长的头 孢菌素: •6~10小时 •平均 8小时
头孢曲松 头孢替坦 拉他头孢 头孢派酮 头孢他啶 头孢唑啉 头孢唑肟 头孢磺啶
1克静脉注射
(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25~30,Cmax/MIC达8-10较合适. 给药间隔可参考Cmax/ MIC , AUC/MIC T1/2β和PAE ,多为每日 1-2次
药效学 PD
血 浓 度
峰浓度(Cmax)
Ka
吸收 AUC Tmax
分布组(α) 消除 有效浓度 (Ke)
时间(t)
口服给药的二室模型曲线图
effect
药物效应与浓度曲线图
conc
Cmax, Tmax, Vd, AUC, T1/2, CL
concentrations
3 PK/PD的概念与基本参数
• Forrest研究发现,64例使用 喹诺酮类治疗的肺炎患者中 UC0~24/MIC<125时,疗效和 细菌清除率为42%和26%,当 AUC0~24/MIC>125时,两者分 别为80%和82%,因此认为, AUC0~24/MIC为125时为抗肺炎 链球菌的最低有效值

氟喹诺酮类药物抗肺炎链球菌的 AUC/MIC及Cmax/MIC比较表
conc
×
×

×


×

×



×

MIC 0.016μg/ml
0
2
4
6
8
10
12
14 Time
• 浓度依赖性药物,氨基糖苷 类、氟喹诺酮类
• 主要评价参数:AUC0~24/MIC (AUIC)、 Cmax/MIC
血 浓 度
Cmax AUC(effect)
AUC0~24
MIC
时间(t)
• 理论上希望Cmax,AUC0~24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
药代动力学与药效学关系图
• • • • • •
AUC 0~24/MIC(AUIC) C max/MIC SBA FBA T>MIC PAE
4 PK/PD参数与临床疗效关系
第一大类:时间依赖杀菌剂

(1)抗菌药物-按杀菌活性分类

持续后效应-无或轻、中度 β -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
④ 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
• 1 Fishman D N ,Kaye K M. Infect Dis Clin Nirth Am ,200014(2):475
度血 浓
Cmax
Cmax
MIC
A C
D
B 时间(t)
• 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
• 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
1、背景资料
63届FIP大会 03.8.31~9.8Pharmacy Information Section 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:10~90%对氨苄耐药 淋球菌:5~95%对青霉素耐药 肺炎球菌:12~70%对青霉素耐药 结核杆菌:2~40%为MDR 金葡菌:5~84%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
药物 剂量(mg) Cmax(mg/L) AUC(mgh/L)
MIC90 AUIC Cmax/MIC90
莫西 400 加替 400 左氧 500
4.5 3.4 5.7
48 32.4 47.5
0.25 0.5 1.0
192 18 64 6.8 47.5 5.7
• AUC=药时曲红下面积,Cmax =血浆药物浓度峰值, MIC=最小抑菌浓度

200
三种喹诺酮药物AUIC比较
150
100
192 64
50
0
Leabharlann Baidu
47.5
左氧
莫西沙星
加替沙星
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
• ①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
Pharmacokinetics Dose→Conc.vs.time
PK/PD Dose→Effect.vs.time
Pharmacodynamics Conc. →Effect
conc
effect
effect
time
time
conc
PK/PD的研究示意图
(2)基本参数
① PK参数
与吸收相关的PK参数
•③ 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
Moore RD. et al. J Infectious Diseases.1987,155(1)93-98
•② 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(adaptive resistsnce)是抗生 素后效应期(PA phase)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
效相关的主要参数
(1)抗菌药物-按杀菌活性分类
• 第三大类:与时间有关 但t 1/2 or PAE 长
• 头孢曲松t 1/2 8h,因此 在临床设计给药方案时 是非常重要的依据
(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
参 数 药 物
高于 M IC 时 (T>M IC ) 青、头孢、碳青烯、氨曲、大环、克林 24hr A U C /M IC 峰值/M IC 氨基糖苷、氟喹酮、阿奇 四环、万古、链阳、氨基糖苷、氟喹酮
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