不同代的头孢菌素抗菌活性比较初报

刘立涛 陈夏静 匡文娟 谭显曙 邵振俊 杨荫 周黎明△

(1.四川大学华西医学中心基础医学与法医学院药理教研室,成都 610041;2.四川大学华西医学中心基础医学与法医学院生理教研室,成都 610041)

头孢菌素类抗生素是近年来发展极快的一种抗生素,因其抗菌谱广、疗效高、过敏反应少、毒副作用小,作用安全、几乎占领了国内外的抗生素市场[1]。

头孢克洛胶囊系第二代口服头孢菌素,临床主要用于上呼吸道感染、尿路感染等[2],其在泌尿系统能够保持较高的血清药物浓度[3]。Krepel等人把头孢克肟与头孢氨苄、头孢克洛等口服抗生素的抗菌作用进行了比较,头孢克肟对大肠埃希菌的作用比头孢克洛强 8-10倍[4]。

第一代头孢菌素类抗菌谱广,其对革兰阳性菌包括耐药金葡菌株作用强于第二代,目前临床常用的二代头孢菌素类口服剂头孢克洛,对大肠埃希菌、克雷伯菌等有较强作用。第三代头孢菌素目前广泛应用于临床感染,对革兰阳性菌尤其金黄色葡萄菌活性较第一代差[1]。

本实验要通过体内、体外实验对第一代头孢菌素头孢氨苄、第二代头孢克洛与第三代头孢克肟对临床分离的金黄色葡萄球菌、肺炎克雷伯菌及大肠埃希菌的抗菌活性进行比较,求证三代头孢菌素的体内体外的抗菌活性强弱。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 菌株

金黄色葡萄球菌(09-1),大肠埃希菌(09-1)与肺炎克雷伯菌(09-2)。以上菌株均为2008年6月至2009年10月在四川成都地区、北京地区和山东人民医院及苏州医学院附属第一医院收集的临床分离致病菌。在收集单位经VITEK-60自动微生物鉴定仪鉴定再经本室用 API20E、20NE、Staph系列及常规方法重新鉴定。每株细菌在实验前经琼脂平板划单菌落分纯,37℃隔夜新鲜培养的菌体适当稀释用于实验。

1.1.2 试剂

头孢克肟片(哈尔滨凯程制药有限公司生产,批号：091201);头孢氨苄胶囊(石药集团中诺药业(石家庄)有限公司生产,批号：0812103);头孢克洛胶囊(华北制药集团制剂有限公司,批号：0903001)。羧甲基纤维素钠(天津市科密欧化学试剂开发中心);牛肉膏(北京奥博星生物技术有限责任公司);蛋白胨(北京奥博星生物技术有限责任公司);琼脂粉(JAPAN进口分装);氯化钠(天津市瑞金特化学品有限公司);可溶性淀粉(成都宏博实业有限公司);酪蛋白水解物(杭州微生物试剂有限公司)。

1.1.3 仪器

HWY-100C恒温摇床(上海智诚);隔水式电热恒温培养箱(PYX-DHS-40×50,上海市跃进农场医疗器械厂)。

1.2 方法

1.2.1 体外抗菌试验

采用二倍肉汤稀释法测定最低抑菌浓度(MIC)：抗菌药物贮存液浓度为1280 mg◦L-1。具体操作方法：排列14只试管,其中第1管内加肉汤1.6ml,其余各管加入M H肉汤1ml。吸取药物原液0.4ml加入第1管,充分混匀后吸出1.0ml加入第2管依次至第13管,第13管弃去1.0ml,第14管为不含药物的生长对照。此时各管所含药物分别为256、128、64、32、16、8、4、2、1、0.5、0.25、0.125、0.06 mg◦ L-1。然后在每管内加入制备好的菌悬液(106CFU◦ml-1)1ml,充分混匀。此时第 1 管至第 13 管药物浓度分别为 128、64、32、16、8、4、2、1、0.5、0.25、0.125、0.06、0.03 mg◦ L-1。将所有试管置于恒温培养箱中培养16-20 h后,观察结果并记录MIC。

1.2.2 体内保护试验

1.2.2.1 试验药品与试验菌株 试验药品来源同上;试验菌株同上,来源同体外试验。

1.2.2.2 动物 普通清洁级小鼠,雌雄各半,18-22 g,由四川大学华西医学中心实验动物中心提供,许可证号：SCXK(川)-10-2006。在12小时光暗交替循环下自由饮食,雌雄分笼饲养。

1.2.2.3 菌液配制 将实验用菌于感染前1天,挑取2-3个单菌落接种于2ml MH肉汤,37℃培养6 h,取此菌液0.1ml转种于10ml肉汤中,37℃培养18 h,该菌液即为原菌液。将该菌液用5%干酵母液进行倍比稀释备用(当日新鲜配制)。

1.2.2.4 药液配备 试验用药均用0.5%CMC(羧甲基纤维素)将所需试验的药物制备成颗粒均匀的混悬液(口服灌胃)。

1.2.2.5 最小致死菌量(Minimal lethal dose,MLD)试验

取健康昆明种小白鼠,体重 18～22 g,随机分为4组,雌雄各半,吸取上述不同稀释浓度菌液,分别腹腔注射入小鼠体内,每鼠0.5ml,感染后观察14 d,并记录小鼠死亡数,以引起小鼠100%死亡的最低菌量作为最小致死菌量(MLD),用该菌量作为体内保护试验的感染菌量。

1.2.2.6 半数有效量(ED50)测定

在预实验中求出小鼠感染受试菌后,100%小鼠死亡与未出现死亡的药物剂量浓度后,在该剂量范围内设5个剂量组,精确称取药物,按效价将其换算到药物重量,用0.5%CM C将各受试药物稀释至所需浓度,制备成颗粒均匀的混悬液,剂量组间距为1∶0.6。

将小鼠试验前18 h禁食不禁水,随机分为5组,雌雄各半,分别于腹腔感染试验菌液,每鼠0.5ml,感染后即刻按各自剂量(见表1)灌胃给药0.5ml。4 h后重复给药一次,观察并记录小鼠死亡数,连续观察14 d,根据小鼠死亡数,计算半数有效量ED50。

表1 各种药物的最大剂量

1.3 统计学处理

用SPSS17.0软件进行统计。

2 结果

2.1 体外最低抑菌浓度(MIC)测定结果

经采用二倍肉汤稀释法测定头孢克肟、头孢克洛、头孢氨苄对体内保护实验用于感染小鼠的金黄色葡萄球菌(09-1)、大肠埃希菌(09-1)和肺炎克雷伯菌(09-2)的最低抑菌浓度(MIC)测定结果见表2。

2.2 最小致死菌量(MLD)测定结果

体内保护实验用于感染小鼠的金黄色葡萄球菌(09-1)、大肠埃希菌(09-1)和肺炎克雷伯菌(09-2)的最小致死菌量(MLD)分别为 108、107、108CFU ◦ml-1,见表 3。

2.3 体内保护实验ED50结果

体内保护实验结果：半数有效量(ED50)及95%可信限,见表2。

表2 三种药品对小鼠腹腔感染不同细菌体内抗菌活性

表3 体内感染小鼠所试细菌的最小致死菌量(MLD)

3 讨论

头孢类抗生素与青霉素具有相同的β-内酰胺环,也是其发挥作用的主要部分,它的作用机制：①抑制细菌细胞壁的合成而起杀菌作用,即抑制细胞壁粘肽的合成。②促进细菌自发溶酶系统,导致细菌自发溶解死亡[1]。但不同的药物其作用强度不同,头孢克肟作为第三代口服头孢菌素,较第二代头孢克洛相比具有下列优点：①抗菌谱扩大,抗菌活力增强;②最小抑菌浓度低;③组织细胞内药物浓度高、杀菌力强,覆盖了呼吸道感染的大多数病原体,在呼吸道感染中占有重要地位;④口感好,不良反应轻,易于耐受,依从性好。常用于敏感菌所致的咽炎、扁桃体炎、支气管炎等的治疗,并能取得较好的疗效[6]。第三代头孢菌素的杰出的抗菌活性是基于它们对靶酶具有很强的亲和力,以及对β-内酰胺酶的高稳定性。和头孢克洛、头孢氨苄相比,头孢克肟对大肠埃希氏菌中头孢菌素类抗生素的主要结合位点PBP3和β-内酰胺类抗生素的杀菌位点PBP1具有更高的亲和力[5]。

本文通过体内保护试验(ED50)初步结果表明,头孢克肟口服灌胃对所试金黄色葡萄球菌、大肠埃希菌、肺炎克雷伯菌感染小鼠的体内抗菌活性明显强于头孢氨苄,但和头孢克洛基本相同,没有统计学差异(P＞0.05)。头孢克肟对所试金黄色葡萄球菌、大肠埃希菌、肺炎克雷伯菌体外抗菌活性明显强于头孢克洛及头孢氨苄。

1 王淑云,秦洪伟,陈多利.头孢类抗生素临床上合理应用[J].中国实用医药,2010,5(5)：139-139.

2 韩继美,杨子妮,余彩明,等.头孢克洛不良反应[J].中国误诊学杂志,2007,7(28)：6947-6947.

3 王树芳.头孢克洛胶囊治疗尿路感染临床研究[J].医药论坛杂志,2004,25(10)：48-49.

4 哀海龙,李仙义,王敬国,等.头孢克肟的药理与临床应用[J].中国医院药学杂志,1994,14(3)：111-112.

5 朱红.头孢克肟的作用机制[J].国外医药抗生素分册,2001,22(4)：158-160.

6 汤景平.头孢克肟颗粒治疗小儿急性细菌性上呼吸道感染70例临床分析[J].当代医学,2008,8(147)：77-78.