抗生素联合用药原理

抗生素的联合用药理论作者：郑宝英张杰 08-03-20【关键词】抗生素联合用药相互作用Combination antibiotic therapyABSTRACT This article introduced the theoretical base of combination, general methods for assessing drug interaction, the common clinical combination regimens of drugs and the indication of drug combination and proposed the further direction of research as well as provided the evidences for rational use of antibiotic combination in clinic.KEY WORDS Antibiotic; Drug combination; Interaction抗生素的联合用药是指同时应用两种或两种以上的抗菌药物。

临床上多数感染应用一种抗生素即可控制，但当临床上通过扩大抗菌谱来达到治疗单一抗生素不能控制的严重感染、在实验室检查未明确前进行经验性治疗、减少耐药情况的发生、降低药物毒副作用或获得抗生素的协同作用等目的时，常常采取联合用药。

但不合理的联合用药反而会减弱抗菌作用甚至产生严重的毒副反应、二重感染，因此临床医生应明确联合用药指征合理应用抗生素。

抗菌药的相互作用包括药动学、药效学和药剂学三个方面。

其中药动学指药物在体内的吸收、分布、代谢和消除过程；药效学可表现为协同、相加、无关、拮抗四种作用；药剂学一般针对静脉用药而言，包括物理或化学相互作用［1］。

本文主要针对药效学方面进行综述。

1 抗菌药物联合应用的理论依据抗菌药物联合在体外或动物体内可表现为“无关”、“相加”、“协同”和“拮抗”四种作用，人体内除非有严格对照的临床试验，这些作用不易判断或鉴别［2］。

无关作用指联合应用后总的作用不超过联合用药中较强者，等于两者相加的总和称为相加作用，联合后的效果超过各药作用之和为协同作用，拮抗作用为联合用药的作用因相互发生抵消而减弱。

根据抗生素对微生物的作用方式，目前将抗生素分为四大类，第一类为繁殖期杀菌剂如青霉素、头孢菌素、氟喹诺酮类等；第二类为静止期杀菌剂如氨基糖苷类、多黏菌素类等(对繁殖期及静止期细菌均有杀菌作用)；第三类为快效抑菌剂如四环素类、氯霉素类及大环内酯类抗生素等；第四类为慢效抑菌剂如磺胺类、环丝氨酸等。

其中一类和二类常联合应用，如β内酰胺类与氨基糖苷类联合治疗感染性心内膜炎，机制为β内酰胺类可作用于细菌细胞壁转肽酶造成细胞壁的缺损而有利于氨基糖苷类进入细胞内作用于靶位所致。

第三类可因快速阻断了细菌细胞蛋白质合成使细菌处于静止状态致使作用于细菌繁殖期的一类药物活性减弱；第三类与第二类合用可获得相加或协同作用；四类慢效抑菌剂不会影响一类药物的杀菌作用；同类抗生素也可合用，但作用机制或作用方式相同的抗菌药物合用，有可能增加毒性或因诱导灭活酶的产生或竞争同一靶位而出现拮抗现象［2］。

以上为理论上抗菌药物之间的相互作用，但在体外及动物试验中，可因不同的菌株、用药剂量甚至给药顺序而影响试验结果。

临床中更是有很大不同，除了药物本身的相互作用外，还常常受到病情的严重程度、实验室检查的可靠度、临床终点的判断、合并其它微生物的感染等多种因素的影响，常常与体外及动物试验结果不同。

拮抗现象在临床上虽然只是偶尔出现，但一旦发生有导致严重后果的可能。

据报道，单用大剂量青霉素治疗肺炎链球菌脑膜炎，43例中13例死亡，病死率30.2%，而以金霉素联合青霉素治疗的病死率却高达71.4%［2］。

因此，临床医师仍应重视体外及动物试验的结果，结合临床实际情况合理选用抗菌药物联合应用。

2 体外及动物试验中的联合药敏试验2.1 棋盘稀释法棋盘稀释法包括微量棋盘稀释法、试管棋盘稀释法和琼脂棋盘稀释法三种，其中微量棋盘稀释法为最常用的联合药敏方法之一。

它常使用96孔无菌微孔板，每种抗菌药物最高从2倍MIC浓度开始用灭菌MH 肉汤倍比稀释，一般取6～8个稀释度左右，各取50μl分别排列在平板的行与列上，然后在无菌微孔板中加入100μl菌液，使最终接种量为5×105CFU/ml，过夜培养，无细菌生长的最低药物浓度为MIC［3］。

通过计算部分抑菌浓度指数(fractional inhibitory concentration，FIC)判断相互作用。

FIC=联合用药时甲药MIC/单独应用甲药时MIC+联合应用乙药时MIC/单独应用乙药时MIC，FIC指数为≤0.5、>0.5～1、>1～2、>2时分别表示协同、相加、无关、拮抗作用［2，4，5］；也有文献将FIC指数≤0.5定义为协同，>0.5～4定义为相加与无关，>4定义为拮抗［6］。

与棋盘稀释法不同的是，试管、琼脂棋盘稀释法分别在试管及含有不同药物浓度的琼脂平板上进行。

2.2 时间杀菌曲线此方法主要用于评价一种抗菌药物对检测菌的杀菌速率，以及两种(或两种以上)抗菌药物对检测菌的联合杀菌活性。

在含有定量抗菌药物(A、B、A+B)试管和无药试管内接种同种定量菌悬液，接种后孵育不同时间，取定量的各管内的孵育液转种平板，进行菌落计数［7］。

若联合用药组菌落计数较最有效的单药组减少≥2log10CFU/ml时，可定义为协同，减少≤1log10CFU/ml时为无关作用，联合后增加≥2log10CFU/ml 时定义为拮抗，有的文献采用联合后较单药组菌落计数减少>0.5log10CFU/ml作为协同的判断标准［8，9］。

杀菌曲线的优点为可以提供协同杀菌动力学方面资料及较全面的杀菌信息。

主要的缺点包括选择合适的抗生素浓度，有的专家建议两种药物均采用亚MIC浓度以充分显示协同作用，还有人建议药物浓度的选择可根据充分发挥药效的血清浓度水平而定［10］。

2.3 E test法E test法在琼脂扩散法的基础上改良而成，方法是将含有浓度递减抗菌药物的不透明薄形塑料带置于琼脂平皿上，塑料带反面有相应的药物浓度标记，过夜培养后在塑料带周围形成一椭圆形抑菌圈，其边缘与塑料带交叉处的药物浓度标记即为该药对细菌的MIC，通过计算FIC指数判断药物之间的相互作用。

此外还有纸片法可用于联合药敏检测。

比较这几种方法，棋盘微量稀释法操作较简单，但在药物相互作用的动力学方面提供的数据较少，杀菌曲线提供了联合用药的药物动力学数据，但程序较复杂［11］。

Grzybowska等［12］同时应用棋盘法和E test法检测氨基糖苷类与其它抗生素的相互作用时发现，两种方法结果的一致率为55%。

3 临床常见的抗菌药物联合应用3.1 β内酰胺类与氨基糖苷类联合20世纪40年代，人们发现青霉素联合链霉素可有效治疗肠球菌性心内膜炎，之后在体外试验中也证实了两药联用对肠球菌可产生协同作用。

从理论上讲，作为繁殖期杀菌剂青霉素可造成细胞壁的缺损，有利于链霉素等氨基糖苷类抗生素进入细胞阻碍细菌蛋白质的合成，两者均为杀菌剂，不同的是氨基糖苷类对静止期细菌亦有较强作用。

另外，联合用药可降低氨基糖苷类抗生素在肾皮质的含量，减小其肾毒性［13］。

采用14C标记链霉素的方法同样证实了在青霉素存在的情况下，与单独应用β内酰胺类相比，粪链球菌细胞内摄入链霉素明显增加。

青霉素同样可以增加对链霉素高度耐药(MIC>2000μg/L，常于氨基糖苷类修饰酶有关)的粪肠球菌对链霉素的细胞内摄取，但此时两者联用没有产生协同作用［14］。

(4)大环内酯类在慢性肺部疾病中具有免疫调节作用，如弥漫性泛细支气管炎的治疗［25］。

体外试验证明大环内酯类可减少致炎症细胞因子、内皮素的产生，抑制过氧化物的形成及减轻链球菌对呼吸道上皮细胞的黏附作用［17］。

此外，大环内酯类抗生素还存在广泛的免疫调节作用，包括抑制支气管上皮细胞产生IL6、IL1及肺泡巨噬细胞产生的CXC化学增活素、TNFα，减少了IL1α、IL1β和TNFα的产生［22］。

(5)大环内酯类抗生素可以抑制细菌生物被膜的形成，清除细菌生物被膜上的细菌，有助于β内酰胺类抗生素充分发挥杀菌作用［21］。

考虑到两药可能存在拮抗现象，有学者提出，如果对联合应用存在质疑，为慎重起见，可先应用杀菌剂β内酰胺类，再应用抑菌剂大环内酯类。

究竟两种药物应用的先后顺序对相互作用有无影响呢？Ortega等［26］发现在体外试验中，青霉素或头孢噻肟与红霉素联合对肺炎链球菌的相互作用依赖两种药物应用的顺序。

实验选择了三组肺炎链球菌，分别为青霉素、红霉素均敏感菌；青霉素中介、红霉素敏感菌；青霉素、红霉素均耐药菌，研究显示同时联合应用青霉素及红霉素时四组菌均表现拮抗作用。

当先给予β内酰胺类，2h后加用大环内酯类时，抗菌活性与单独应用β内酰胺类相似。

先用红霉素，2h后给予青霉素时与单用红霉素效果相似。

Johansen等［8］研究发现在小鼠腹膜炎模型中，细菌接种后90min给予红霉素，1h后再给予青霉素，死亡率可明显升高，表现为拮抗作用。

体外试验还证明，对青霉素敏感、红霉素诱导耐药的肺炎链球菌，大环内酯类与β内酰胺类联用不表现拮抗作用，但若为非红霉素诱导耐药链球菌，两药的拮抗作用仍然存在，考虑为诱导红霉素耐药基因的表达可以抑制大环内酯类对β内酰胺类杀菌作用的拮抗。

综上所述，在β内酰胺类与大环内酯类的相互作用方面受到多种因素的影响，仍需要进一步的研究，特别是体内试验中药物先后顺序的影响的研究仍然非常欠缺，完善相关方面的研究对于指导临床用药有非常重要的意义。

3.3 联合应用酶抑制剂细菌产生的β内酰胺酶可水解β内酰胺类抗生素，使β内酰胺环裂开而失去活性，是细菌产生耐药性的重要原因［27］。

因此，临床常将β内酰胺类和酶抑制剂联合使用以保护前者不被水解，同时扩大抗菌谱，增强抗菌活性。

常用的酶抑制剂主要有舒巴坦、三唑巴坦、克拉维酸，它们仅有微弱的内在抗菌活性，一般不增强与其配伍药物对敏感细菌或非产β内酰胺酶的耐药细菌的抗菌活性。

酶抑制剂与配伍药物之间不同的比例配制，抗菌活性也有所不同［28］，若两者的药动学性质相近，有利于发挥协同抗菌作用［2］。

此外，临床中还可见到一些其它酶抑制剂，如：亚胺培南易被人体近端肾小管细胞刷状缘中的去氢肽酶破坏，与酶抑制剂西司他丁联合应用后，可因药物灭活量减少而取得良好效果。

3.4 两种β内酰胺类联用β内酰胺类抗生素主要作用于细菌细胞膜上的特殊蛋白即青霉素结合蛋白(penicillin binding proteins，PBPs)发挥杀菌作用。