抗生素是控制感染的重要手段之一。抗生素的合理使用是医院感染控制管理的核心内容。是否使用抗生素、抗生素的种类和剂量调整是急诊医师面临的难题。抗生素合理应用需要同时兼顾细菌、机体及抗生素药理等多个方面,选择最佳的抗生素,并确定合理应用方案,以最有效地控制感染是十分必要的。
根据抗生素的生物活性,可分为抗革兰阳性菌抗生素、抗革兰阴性菌抗生素、广谱抗生素、抗结核分枝杆菌抗生素、抗厌氧菌抗生素等。该分类有利于了解其抗菌范围、药理性能。但目前许多抗生素有多种性能,分类交叉重叠,不易划分。
1.抑制细胞壁合成药物 包括青霉素类、头孢菌素类、万古霉素、亚胺培南、杆菌肽。
2.影响细胞膜通透性的药物 包括两性霉素、制霉菌素、多黏菌素B。
3.抑制蛋白质合成的药物 包括阻止遗传信息复制的药物如喹诺酮类、灰黄霉素等;损伤遗传信息翻译的药物,如氯霉素、红霉素、林可霉素、四环素、氨基糖苷类、利福平等。
4.抗代谢作用 包括磺胺类、异烟肼、乙胺丁醇、对氨基水杨酸。
按化学结构分类是目前比较通用的分类方法,可分为11种。
1.青霉素类(penicillins)。
2.头孢菌素类(cephalosporins)。
3.其他β-内酰胺类抗生素(other β-lactams antibiotic),并将其与青霉素类、头孢菌素类统称为β-内酰胺类抗生素(β-lactams antibiotic)。
4.氨基糖苷类(aminoglycosides)。
5.大环内酯类/林可霉素类/万古霉素类(macrolides/lincosamides/vancomycins)。
6.四环素类(tetracyclines)。
7.喹诺酮类(quinolones)。
8.磺胺类(sulphonamides)。
9.硝基呋喃类(nitrofurans)。
10.抗结核分枝杆菌类(antimycobacterial agents)。
11.其他抗生素(others)。
β-内酰胺类抗生素包括青霉素类、头孢菌素类及其他β-内酰胺类抗生素,结构上均有β-内酰胺环,具有相似的作用机制及耐药机制。
完整的细胞壁对于细菌免受机械性损伤及渗透压影响十分重要。β-内酰胺类抗生素主要影响细胞壁的正常生物合成,使细胞功能发生障碍。经典Park学说认为青霉素与细菌细胞壁黏肽合成过程中所必需的黏肽酶结合,抑制黏肽合成的第三步,阻止黏肽链的交叉连接,使细菌无法形成坚韧的细胞壁,导致溶菌死亡。
近年来对细菌细胞膜进行了深入研究,发现细菌细胞膜上具有特殊的蛋白分子,能与青霉素类或头孢菌素类结合,是β-内酰胺类的作用靶位,称为青霉素结合蛋白(penicillin binding protein,PBP)。各种细菌细胞膜上的PBP数量、分子量及对β-内酰胺类抗生素的敏感度不同,但分类学上相近的细菌,其PBP类型及生理功能相似。不同的PBP有不同的功能,PBP-1a、PBP-1bs与糖肽合成有关,使细胞伸长;PBP2与细菌的形状有关;PBP3与细菌的分类有关;PBP4、PBP5、PBP6则与羧肽酶等活性有关。当β-内酰胺类抗生素与PBP结合后,先引起细菌形态的改变,阻碍肽桥的形成,并激活细胞壁降解酶-自溶酶(autolysin),影响正常分裂繁殖,最终导致溶菌死亡。
不同抗生素与PBP结合部位可有不同。多数青霉素类抗生素与PBP1和PBP3结合,形成丝状体和球状体,然后细菌发生变形、萎缩,逐步溶解死亡。
不论需氧菌或厌氧菌,也不论是革兰阳性菌或革兰阴性菌,接触β-内酰胺类抗生素后,均能产生β-内酰胺酶,能不同程度地水解灭活β-内酰胺类抗生素。β-内酰胺酶可由质粒介导或染色体介导而产生,分别称为质粒介导酶(plamid-mediated β-lactamase)与染色体介导酶(chromosome-mediated β-lactamase)。
1.质粒介导的β-内酰胺酶 质粒是一种密闭环状双股超螺旋结构的DNA,是染色体外具有遗传功能的基因成分,存在于细胞质内。带有耐药基因的质粒称为耐药性质粒。耐药质粒广泛存在于革兰阳性菌和阴性细菌,几乎所有致病菌均具有耐药质粒。耐药质粒在微生物之间通过转化、转导、接合、易位等方式转移,造成多重耐药并播散传递。因此,在自然界发生的细菌耐药现象中,通过耐药质粒传递的耐药现象最为主要,也最多见。
(1)原生型β-内酰胺酶:质粒介导的β-内酰胺酶包括TEM和SHV两大家族,分别以TEM-1、TEM-2和SHV-1型酶为代表,称为原生型β-内酰胺酶。大多由革兰阴性杆菌产生,可水解青霉素类与头孢菌素类,但对三代头孢菌素与单环类抗生素无影响。
(2)超广谱β-内酰胺酶:TEM-1、TEM-2和SHV-1酶中1~4个氨基酸发生改变(如TEM-3和TEM-5)后,就形成了超广谱β-内酰胺酶(extended broad-spectrum β-lactamase,ESBL)。与原生型β-内酰胺酶相比,ESBL能够水解更多的底物,对第二代、第三代头孢菌素和单环类都有不同程度的耐药性。但是ESBL仍然对头霉素类(包括头孢西丁、头孢美唑、头孢替坦)和碳青霉烯类抗生素保持敏感,而且能够被β-内酰胺酶抑制剂如棒酸所灭活。
近年来细菌对β-内酰胺类抗生素包括第三代头孢菌素的耐药性发展很快,主要是肠杆菌属杆菌中ESBL耐药性的发展。在欧美国家ICU患者中分离的肠杆菌中,对亚胺培南以外的β-内酰胺类抗生素敏感率仅70%或更低,甚至有耐头孢他定的肺炎克雷伯杆菌暴发,并且不断发现新的ESBL,不但能灭活三代头孢菌素、单环类抗生素,对第四代头孢菌素、头霉素类抗生素也有灭活作用。同时,ESBL的检出率也有不断上升的趋势,在肺炎克雷伯菌中,ESBL的检出率已从1985年的0.75%上升至1987年的8.5%和1988年的11%,并且发现ESBL能够从肺炎克雷伯菌转移至大肠埃希菌、阴沟肠杆菌、沙门菌属和沙雷菌属。
2.染色体介导酶 AmpC酶是染色体介导的头孢菌素酶,亦称Ⅰ类酶。阴沟肠杆菌、弗劳地柠檬酸杆菌和铜绿假单胞菌中可分离到Ⅰ类酶。这种酶具有很强的可诱导性,即上述菌株在不接触β-内酰胺类抗生素时,只产生少量的Ⅰ类酶,如有诱导作用的β-内酰胺类抗生素存在,Ⅰ类酶的产量显著上升。因而这种酶又称为诱导酶(inducible enzyme)。而起诱导作用的β-内酰胺类抗生素不再存在时,酶的产量很快下降到很低的水平。
具有强诱导能力的抗生素包括第一代头孢菌素、氨苄西林(氨苄青霉素)、头孢西丁等。几乎所有的革兰阴性杆菌都能够产生染色体介导的Ⅰ类酶,但各菌种间存在很显著的差异,如铜绿假单胞菌、大部分肠道杆菌可以产生较多的Ⅰ类酶,而大肠埃希菌、奇异变形杆菌和志贺菌属则仅产生极少量的Ⅰ类酶。
3.金属酶 碳青霉烯类抗生素是一种对质粒介导及染色体介导的β-内酰胺酶均稳定的广谱抗生素,但容易被嗜麦芽窄食单胞菌、某些单胞菌和黄单胞菌属产生的由染色体介导的β-内酰胺酶所水解,这种酶的活性部位具有2价金属离子,最常见的是锌离子(Zn 2+ ),因此称为金属酶。也有报道脆弱拟杆菌、阴沟肠杆菌和黏质沙雷菌可以产生水解碳青霉烯的β-内酰胺酶。由于对青霉素类、头孢菌素类、碳青霉烯类及常用β-内酰胺酶抑制剂均广泛耐药,金属酶是目前抗感染治疗中的一个难点。
PBP的改变包括PBP靶位与抗生素亲和力的降低,或与抗生素亲和力低的新PBP的形成等方式,是革兰阳性球菌和厌氧性革兰阴性菌,如流感嗜血杆菌和淋球菌等最为重要的耐药机制,而在院内获得性革兰阴性杆菌(铜绿假单胞菌除外)中少见。PBP有以下两种改变方式:
1.PBP先天性耐药 由于PBP发生突变后,对β-内酰胺类抗生素的亲和力下降,如屎肠球菌的PBP对所有的β-内酰胺类抗生素具有先天性的耐药。葡萄球菌的PBP与许多头孢菌素的亲和力也较差。
2.PBP获得性耐药 这是MRSA对β-内酰胺类抗生素产生耐药的原因。由于细菌产生一种新的青霉素结合蛋白PBP-2′,与β-内酰胺类抗生素的亲和力减低,因此,对所有β-内酰胺类均耐药,只对万古霉素敏感。
革兰阴性杆菌的外膜上具有多个由通道蛋白(porin)组成的通道,药物的摄取与其相关。当细菌细胞壁异常或细胞膜通透性改变时,抗生素无法进入细胞内达到作用靶位,难以发挥抗菌效能。这是铜绿假单胞菌和革兰阴性杆菌获得耐药的主要原因之一。对羧苄西林耐药的铜绿假单胞菌,对头孢菌素、单环类抗生素、青霉素和喹诺酮类抗生素的敏感性也降低,且对四环素和氯霉素呈现高度耐药,但仍对亚胺培南敏感,这是由于细菌外膜通透性发生了改变,由F蛋白形成的通道关闭或半径减小,造成了多种抗生素无法通过细菌外膜进入内部与靶位点结合,从而产生耐药。而亚胺培南可以通过其他途径进入细菌内部,因此,与β-内酰胺类抗生素间不存在交叉耐药性。
细菌的耐药性对人类健康造成的危害日益增长,有效解决细菌耐药性的问题是医务人员、研究人员及卫生部门所面临的难题,因此,在研究细菌的耐药机制的同时,应制定相应的策略使耐药性逆转。
1.合理用药 恰当收集重要致病菌耐药类型的信息;规定感染性疾病的管理条文;监督药物处方,制定医院内抗生素使用的控制措施;禁止制药公司非道德地推销抗生素;避免滥用抗生素(如不恰当的预防用药、病毒感染时应用抗生素等)。
2.开发新药 改造现有药物以保留其原有的对细菌靶位的作用,但避免其耐药的机制;开发辅助药物以钝化其耐药机制,发现新的β-内酰胺酶抑制剂;应用细菌基因功能学以发现作用于新靶位的抗生素。
3.卫生措施 医务人员在检查治疗每一个患者后应彻底洗手;将携带多重耐药菌的患者隔离,医务人员及探视者必须穿隔离衣和戴手套等。
青霉素类抗生素(penicillin)的化学结构式中具有β-内酰胺环,与头孢菌素类、头霉素类、单环类等同属于β-内酰胺类抗生素。并且青霉素类抗生素均含有6-氨基青霉烷酸(6-APA)母核,具有共同的抗菌作用机制,影响细胞壁的合成,为繁殖期杀菌药,具有活性强、毒性低、临床疗效好的优点。其侧链的改变形成许多不同抗菌谱、抗菌作用以及各种临床药理特征的抗生素。
根据临床抗菌活性可将青霉素类抗生素分为五大类:天然青霉素、口服不耐酶青霉素、耐酶青霉素、广谱青霉素与抗革兰阴性杆菌青霉素。
1.天然青霉素 青霉素(benzylpenicillin)又称苄青霉素,于1929年由Alexander Fleming发现,1940年Florey与Chain分离提纯成功,并用于临床。主要作用于革兰阳性菌、革兰阴性菌、嗜血杆菌属及各种致病螺旋体等,对常见化脓性细菌如链球菌A组、肺炎球菌和不产生β-内酰胺酶的葡萄球菌有效,主要特点为以下5个方面:①杀菌力强,毒性反应小;②抗菌谱窄,对肠道阴性杆菌无效;③口服不吸收,对酸不耐受;④不耐酶;⑤有变态反应,严重者可出现过敏性休克。
2.口服不耐酶青霉素 本组抗生素以青霉素Ⅴ为代表,主要特点包括:①抗菌谱与青霉素相同,但抗菌活性较后者为差,且随药物相对分子质量的加大而减弱;②耐酸,口服后吸收良好,血浓度均较高,但比肌内注射同剂量青霉素的浓度低;③对葡萄球菌青霉素酶的稳定性较青霉素略强;④血清蛋白结合率较高,为75%~97%。
3.耐酶青霉素 本类青霉素包括甲氧西林(methicillin)、萘夫西林(nafcillin)及苯唑青霉素(oxacillin)。主要特点:①耐青霉素酶,用于耐药金黄色葡萄球菌感染;②对链球菌、肺炎球菌及对青霉素敏感的革兰阳性球菌的抗菌活性明显较青霉素为差;③肠球菌属和革兰阴性杆菌对本品耐药。
4.广谱青霉素 包括广谱氨基青霉素,其代表品种为氨苄西林(ampicillin);广谱羧基青霉素,代表品种为羧苄西林(carbenicillin);广谱磺基青霉素,其代表品种为呋布西林(furbucillin)与哌拉西林(piperacillin)。该类抗生素主要增加了对革兰阴性杆菌的抗菌能力,如氨苄青霉素对严重革兰阴性杆菌有效,包括流感嗜血杆菌、沙门菌属、痢疾杆菌、大肠埃希菌、奇异变形杆菌。对多数克雷伯菌和铜绿假单胞菌耐药。羧苄青霉素对铜绿假单胞菌和吲哚阳性变形杆菌也有效。
5.抗革兰阴性杆菌青霉素:美西林(mecillinam)与替莫西林(temocillin)为两种窄谱抗革兰阴性杆菌青霉素。其主要特点包括:①主要作用与革兰阴性杆菌,尤其是对肠杆菌科有较强活性;②对铜绿假单胞菌耐药。
1.变态反应 变态反应是青霉素类的主要不良反应,包括过敏性休克、血清病、皮疹、接触性皮炎等,应仔细询问过敏史,并做皮肤过敏试验,并做好过敏性休克的抢救工作。
2.中枢神经系统反应 全身大剂量应用及鞘内注射可引起抽搐、昏迷等神经系统反应,在老年人及肾功能减退患者尤应注意。
3.血液系统 可引起中性粒细胞减少,原因不明,偶可引起血小板溶血性贫血。
4.肝、肾功能异常 可出现一过性肝酶升高,出血性膀胱炎、间质性肾炎,但真正引起肾毒性少见。
5.赫氏反应(Herxheimer reaction) 这是大量梅毒螺旋体被杀死后释放的内毒素所致的反应,常发生于给药后6~8小时,表现为发冷、发热、喉痛、头痛、心动过速等。
头孢菌素类抗生素(cephalosporins)是一族广谱抗生素,其化学结构及抗菌作用形式与青霉素相似,具有抗菌作用强、耐青霉素酶、临床疗效高、毒性低、变态反应较青霉素类少见等优点。其结构β-内酰胺环中的三唑环被6个去氢三唑环代替,其侧链的不同产生不同的药理作用及抗菌谱,但也引起一些副作用,如影响维生素K合成及凝血功能。
由于三代头孢菌素抗菌谱广,副作用少,因此是重症细菌感染的首选,尤其是医院获得性感染,包括脑膜炎、肺炎、菌血症、尿路感染等,是多种耐药细菌引起的感染及ICU重症患者最初经验性用药的最佳选择。一代、二代头孢菌素是轻中度感染如蜂窝织炎、社区获得性感染的一线用药,一般不用于ICU危及生命感染的治疗。
根据抗菌谱及抗菌活性的不同,头孢菌素可以分为四代。
1.一代头孢菌素 主要包括头孢噻吩(cefalotin)、头孢噻啶(cefaloridine)、头孢唑啉(cefazolin)、头孢替唑(ceftezole)、头孢匹林(cefapirin)与头孢拉定(cephradine),其中头孢噻吩为代表品种。其主要特点包括5个方面:①对革兰阳性菌包括对青霉素G敏感菌与对青霉素G耐药的产酶金黄色葡萄球菌抗菌作用优于第二代及第三代头孢菌素;②对金黄色葡萄球菌产生的β-内酰胺酶稳定性大于二代与三代头孢菌素;③对革兰阴性杆菌产生的β-内酰胺酶不稳定,抗阴性杆菌作用较弱;④对铜绿假单胞菌与厌氧菌无效;⑤某些品种(如头孢噻啶、头孢唑啉)有不同程度的肾毒性。
2.二代头孢菌素 比一代头孢菌素提高了对酶的稳定性及对革兰阴性菌的作用,品种有头孢呋新(cefuroxime)、头孢孟多(cefamandole)、头孢替安(cefotiam)、头孢西丁(cefoxitin)、头孢美唑(cefmetazole)等。代表品种为头孢呋新,其主要特点:①提高了对革兰阴性杆菌β-内酰胺酶的稳定性;②抗革兰阴性杆菌活性加强;③对革兰阳性球菌包括产酶耐药金黄色葡萄球菌仍保留较好的抗菌活性,作用比三代头孢菌素强;④对厌氧菌有一定作用;⑤对铜绿假单胞菌无效;⑥肾毒性比一代头孢菌素低。
3.三代头孢菌素 三代头孢菌素是抗革兰阴性菌作用更强,抗菌谱更广的抗生素。主要有头孢噻肟(cefotaxime)、头孢他啶(ceftazidime)、头孢曲松(ceftriaxone)、头孢哌酮(cefoperazone)等。主要特点:①对革兰阴性杆菌产生的广谱β-内酰胺酶高度稳定;②有强大的抗革兰阴性杆菌作用;③抗菌谱扩大,对铜绿假单胞菌与厌氧菌有不同程度抗菌作用;④对革兰阳性球菌作用不如一代和某些二代头孢菌素;⑤体内分布较广,组织通透性好,可通过血-脑脊液屏障及胎盘;⑥不良反应少。对于ICU重症革兰阴性杆菌感染者,特别是威胁生命的严重阴性杆菌感染(包括中性粒细胞下降或免疫功能低下者),以及以阴性杆菌为主、伴厌氧菌或阳性菌的混合感染者,均应及时选用三代头孢菌素。
4.四代头孢菌素 除了具有三代头孢菌素的优点外,四代头孢菌素还具有下列特点:①与Ⅰ类β-内酰胺酶亲和力低;②对革兰阴性杆菌外膜穿透力较强,因此四代头孢菌素对Ⅰ类酶比三代头孢菌素稳定,对产Ⅰ类酶的阴性杆菌如肠杆菌属杆菌、弗劳地柠檬酸杆菌、沙门菌属、摩根杆菌与铜绿假单胞菌均有较强的抗菌作用,主要品种有头孢吡肟(cefepime)、头孢匹罗(cefpirome)。
与青霉素类似,头孢菌素的蛋白结合率为15%~84%,分布容积(AVD)为0.1~0.3L/kg,不同点:①肝的生物转化是重要的清除途径,如头孢噻肟在肝生物转化后可产生有抗菌活性的产物;②半衰期( t 1/2 )延长,如头孢曲松可每天1~2次用药而不影响疗效;③三代头孢菌素可透过血-脑脊液屏障,可用于治疗脑膜炎等。
丙磺舒可抑制头孢菌素在肾近曲小管的排泄,中、重度肾功能不全应减少用量。血液透析、腹膜透析和血液滤过均可清除药物,透析后需增加剂量。只有头孢哌酮在肾功能不全时不需要调整剂量。
1.变态反应 头孢菌素类与青霉素类有交叉变态反应,但几率较少,凡有青霉素过敏史的患者应慎用。目前尚无确定的皮试方法。
2.肾毒性 一代头孢菌素如头孢唑啉、头孢噻啶可能发生肾毒性,尤其与氨基糖苷类合用时应谨慎;对于肾功能正常者二代、三代头孢菌素在疗程内很少发生肾功能改变,当肾功能损害时,其清除 t 1/2 将会有不同程度的延长,应根据肌酐清除率调整剂量。
3.血液学反应 有些品种如头孢哌酮等可能影响肠道菌群合成维生素K,引起出血反应,也有品种偶可引起白细胞或粒细胞下降。
4.胃肠道反应 可有腹泻、恶心呕吐或腹痛等反应,偶可引起菌群紊乱和假膜性肠炎。
本类抗生素结构中虽有β-内酰胺酶环,但无青霉素类与头孢菌素类的基本结构,可分为碳青霉烯类、单环类、氧头孢烯类、β-内酰胺酶抑制剂等。
碳青霉烯(carbapenens)是一组新型β-内酰胺类抗生素,其母核结构与其他青霉烯不同之处在于5元环上由碳代替了硫,且2,3位之间存在一个C⇆C双键,另外6位羟乙基侧键为反式构象,与通常青霉烯的顺式构象不同。主要品种有亚胺培南/西司他丁(imipenem/cilastatin,tienam)、美罗培南(meropenem)和帕尼培南(panipenem)。
由于对β-内酰胺酶高度稳定,包括耐三代头孢菌素的超广谱酶与Ⅰ类头孢菌素酶,而且本身又具有抑酶作用,因而具有广谱、强效、耐酶、抑酶等特点。该类抗生素对革兰阴性和革兰阳性菌、需氧和厌氧菌以及多重耐药或产β-内酰胺酶的细菌皆有良好作用。
与其他β-内酰胺酶类抗生素相似,碳青霉烯主要影响细菌细胞壁合成,使细菌溶菌死亡,并且由于亚胺培南能由特殊的外膜通道、D蛋白通道快速通过外膜抵达靶位,故能发挥强大的抗菌作用。但近年来,亚胺培南耐药率有上升趋势,主要是细菌也可以通过改变外膜蛋白,使D 2 蛋白丢失而对亚胺培南耐药,并且本类抗生素对含锌的金属酶不稳定,故嗜麦芽黄杆菌对亚胺培南/西司他丁耐药。
亚胺培南对肾脱氢肽酶不稳定,在体内可被灭活而失效,故需与脱氢肽酶抑制剂按1∶1联合应用。但联合制剂剂量偏高可引起中枢神经系统不良反应如惊厥、抽搐等,应用亚胺培南者癫痫的发生率为0.2%,尤其在先前有中枢神经系统疾病及肾功能不全的患者。美罗培南则对肾脱氢肽酶稳定,不需与其抑制剂联合应用,对中枢神经系统毒性有所减轻,可用于中枢感染患者。其他不良反应与β-内酰胺类相似,主要有胃肠道反应如恶心、呕吐、腹泻等。
单环类抗生素(monobactam)是主要抗需氧革兰阴性杆菌的窄谱抗生素。对多种质粒介导和染色体介导的β-内酰胺酶稳定,主要用于产酶耐药革兰阴性杆菌包括铜绿假单胞菌引起的各种感染,疗效与三代头孢菌素相似。不动杆菌属、产碱杆菌属和各种厌氧菌对本品的敏感性差,甚至完全耐药,军团菌属亦耐药。对头孢他定耐药菌对本品一般也耐药。主要品种有氨曲南(aztreonam)、卡苄莫南(carumonam)。
氧头孢烯类抗生素(oxacephem)为广谱抗生素,对革兰阳性球菌、革兰阴性杆菌和厌氧菌均有较强抗菌作用,具有第三代头孢菌素的抗菌谱广、强大抗菌活性的特点。主要品种有拉氧头孢(latamoxef)、氟氧头孢(flomoxef),其对革兰阴性和革兰阳性细菌的疗效与头孢他啶相似,对铜绿假单胞菌的感染疗效不如头孢他啶。对金黄色葡萄球菌感染(MRSA除外)也有一定的疗效,主要用于肠杆菌属革兰阴性杆菌与厌氧菌包括脆弱拟杆菌与难辨羧状芽孢杆菌引起的感染。
拉氧头孢因结构中带有N-甲硫四唑(NMTT)侧链,能抑制谷氨酸的γ-羧化作用而抑制凝血因子前体的合成,也可能抑制凝血因子活化,可引起凝血机制障碍而出血。临床应用时应合理掌握治疗剂量,并补充维生素K 1 。凡用药超过4g/d,疗程大于3天者应监测出血及凝血酶原时间。氟氧头孢因3位侧链以甲硫醇羟四唑(HTT)取代NMTT侧链,故不引起凝血酶原降低所致凝血障碍,更为安全有效。
β-内酰胺酶抑制剂(β-lactamase inhibitors)本身没有或只有很弱的抗菌活性,与其他β-内酰胺酶类抗生素联合应用,可发挥抑酶增效作用,增强抗菌活性并扩大抗菌谱。
目前已上市的品种有克拉维酸(clavulanate acid)、舒巴坦(sulbactam)、他唑巴坦(tazobactam)。已上市的β-内酰胺酶抑制剂与β-内酰胺抗生素联合制剂有克拉维酸/阿莫西林(安美汀,augmentin)、克拉维酸/替卡西林(特美汀,timentin)、舒巴坦/氨苄西林(优立新,unasyn)、舒巴坦/头孢哌酮(舒普深,sulperazone)、他唑巴坦/哌拉西林(特治新,taxocin)。
克拉维酸抑酶谱较广,抑酶作用较强,细胞膜通透作用也较好,对质粒介导的β-内酰胺酶及超广谱酶的抑制作用明显优于舒巴坦。对染色体介导的酶,则不如他唑巴坦的作用强。在青霉烷砜类中,他唑巴坦的抑酶作用优于舒巴坦。
酶抑制剂与青霉素类联合制剂与青霉素有交叉变态反应,应做青霉素皮试,并禁用于青霉素过敏者。其他主要副作用有腹泻、恶心、头痛、瘙痒、皮疹等。
氨基糖苷类抗生素(aminoglyciside antibiotics)为一类广谱抗生素,主要用于抗革兰阴性杆菌,包括铜绿假单胞菌及甲氧西林敏感的金黄色葡萄球菌感染。氨基糖苷类在其分子结构中都有一个氨基环、醇环和一个或多个氨基糖分子,由配糖链相连接。常用品种有庆大霉素(gentamicin)、妥布霉素(tobramycin)、奈替米星(netilmicin)和阿米卡星(amikacin)。
链霉素(streptomycin)是最早上市的氨基糖苷类抗生素,但其抗菌作用不强,耳毒性及肾毒性大,目前临床主要用于抗结核治疗。阿米卡星是卡那霉素的衍生物,抗菌作用明显优于卡那霉素,且耳毒性明显减少,已广泛应用于临床。新霉素(neomycin)的耳毒性大,只用于口服及局部外用。其他有特色的抗生素如阿贝卡星(arbekacin)、依替米星认为对MRSA有效,有可能成为控制MRSA感染联合治疗方案中的有效品种,正在研究及开发其衍生物。另一新品种为异帕米星(Isepamicin,ISP),对革兰阳性球菌、革兰阴性杆菌包括大肠埃希菌、克雷伯菌、肠杆菌等,比同类抗生素妥布霉素、阿米卡星抗菌作用提高4~8倍,比头孢他啶增强16倍。
氨基糖苷类抗生素具有共同特征:①水溶性好,性质稳定;②抗菌谱广,对葡萄球菌属、需氧革兰阴性杆菌均具有良好的抗菌活性,某种品种对结核分枝杆菌及其他分枝杆菌也有作用;③主要杀菌机制是抑制蛋白质的合成;④细菌对各品种间有部分或完全性交叉耐药;⑤血清蛋白结合率低,一般低于10%;⑥口服吸收差,肌内注射或静脉滴注后大部分(40%~90%)经肾以原形排出,肾功能减退时其血清 t 1/2 显著延长,应进行血药浓度监测,及时调整给药方案;⑦有不同程度的肾毒性及耳毒性。
氨基糖苷类抗生素主要作用于细菌体内核糖体的30S亚单位,抑制细菌蛋白质的合成。由于其作用于蛋白质合成的多个重要环节,因而与其他作用于蛋白质抗生素不同,不是抑菌剂而是杀菌剂。主要杀菌机制如下。
1.依靠离子吸附作用,氨基糖苷类分子吸附于菌体表面并造成细胞膜轻度损伤。
2.进入菌体,与核糖体结合。
3.影响肽链延长过程,造成遗传密码错误,合成异常蛋白质。
4.异常蛋白质结合进入细菌细胞膜,导致细胞膜渗漏。
5.进入菌体的氨基糖苷类分子显著超过核糖体数时,使核糖体内进行的蛋白合成的阶段全部停止,该作用是不可逆的,导致细胞迅速死亡。
因此氨基糖苷类对于静止期细菌的杀灭作用较强,为静止期杀菌剂。
细菌对氨基糖苷类可呈自然的或获得性耐药,其主要机制如下。
1.细胞壁渗透性改变或细胞内转运异常 细菌对氨基糖苷类的摄取是一个需氧需能量的主动转运过程,在厌氧环境下不能进行,故氨基糖苷类对厌氧菌耐药。应用庆大霉素、阿米卡星等抗生素的过程中细菌可发生突变,影响细胞内药物转运,使药物不能进入细胞内而形成耐药。对阿米卡星耐药的细菌一般对其他氨基糖苷类亦有交叉耐药。链霉素对铜绿假单胞菌的耐药是由于其不能与细胞外膜结合进入菌体细胞发挥杀菌作用。
2.氨基糖苷类钝化酶的产生 钝化酶产生是细菌对氨基糖苷类产生耐药性最重要原因。主要包括三类酶:
(1)乙酰转移酶(AAC),使游离氨基乙酰化。
(2)磷酸转移酶(APH),使游离羟基磷酸化。
(3)核苷转移酶(AAD),使游离羟基核苷化。
经钝化酶作用后的氨基糖苷类抗生素可能通过下列作用而失去抗菌活性:
(1)与未经钝化的氨基糖苷类竞争细菌细胞内转运系统。
(2)不能与核糖体结合,失去了干扰核糖体功能的作用。
钝化酶的产生受质粒所控制,并可通过接合或转座子转移到其他敏感菌。由于抗生素的分子结构中可能存在多个钝化酶结合点,因此,不同的氨基糖苷类可为同一种酶所钝化,而同一抗生素又可为多种钝化酶所钝化。奈替米星与阿米卡星只受少数酶的影响,因此是氨基糖苷类抗生素中酶稳定性最好的品种。
3.作用靶位的改变 抗生素进入细菌细胞后不能与之结合而难以发挥作用。细菌突变引起靶位的改变而对链霉素高度耐药,其他氨基糖苷类抗生素中较少发生。
氨基糖苷类抗生素对需氧革兰阴性杆菌有强大的抗菌活性,对革兰阴性球菌如淋球菌、脑膜炎球菌的作用较差,对各组链球菌的作用微弱,肠球菌属对之多数耐药。氨基糖苷类与青霉素类或头孢菌素类联合应用可获得协同作用,其协同作用的产生是由于青霉素类或头孢菌素类作用于细菌细胞壁,使氨基糖苷类易于进入细菌体内,与核糖体结合而发挥抗菌作用。
近年来对氨基糖苷类合理给药方案的研究认为,每天单次给药可以提高疗效,降低耳毒性。这与氨基糖苷类抗生素的药效学特征、抗生素后效应(post antibiotic effect,PAE)及初次接触效应(frist exposure effect)有关。目前认为氨基糖苷类抗生素对细菌的清除过程是浓度依赖性的,即药物的峰浓度越高,杀菌效率越高(浓度依赖性抗生素)。
氨基糖苷类药物口服不易吸收,肌内注射后迅速完全吸收,0.5~1小时到达血药峰浓度。蛋白结合率较低,一般小于10%。在体内分布大致相当于细胞外液的容量,在成人为体重的25%~30%,以此可确定用药的初始剂量。如庆大霉素、妥布霉素、奈替米星对革兰阴性杆菌的MIC为2~4mg,中毒浓度为10mg/L,则为获得治疗浓度( C p )为7mg/L的初始剂量为(70kg×25%)×7mg/L约为120mg,卡那霉素、阿米卡星的 C p 为25~30mg/L,则初始剂量(70kg×25%)×30mg/L约为500mg。
氨基糖苷类抗生素主要在肾清除。肾功能正常时 t 1/2 为2~3小时,肾功能减退时 t 1/2 明显延长。血液透析可清除大部分药物,使延长的 t 1/2 缩短到透析前的1/10。腹膜透析的清除作用较弱。不同程度肾功能损害的患者应根据肌酐清除率调整给药方案,可参照以下公式:
A.所需减少的剂量=(C cr / 100) ×n
B.新的剂量间隔=(100/C cr ) ×u
其中Ccr(ml/min)为肌酐清除率, n 为肾功能正常时的剂量(mg), u 为肾功能正常时的给药间隔时间(小时)。
氨基糖苷类抗生素最主要的毒性为对肾、听力及前庭器官的毒性作用。
1.耳毒性 耳毒性主要表现为前庭功能失调及耳蜗神经损害,可能与内耳淋巴液中药物浓度过高,损害毛细胞的糖代谢和能量利用。这种损害开始是可逆的,当超过一定程度时,将不可逆转。因此,治疗过程中应观察耳鸣、眩晕等早期症状,并根据肾功能调整给药方案,定期监测血药浓度,避免与利尿药或其他耳毒性药物合用,疗程一般不宜超过14天。
2.肾毒性 肾毒性主要损害近曲小管上皮细胞,一般不影响肾小球。经过不断的吞饮作用,氨基糖苷类抗生素大量积聚在近曲小管上皮细胞的溶酶体内,抑制其中的磷脂酶和鞘髓磷脂酶,肿胀的溶酶体膜一旦破裂,大量氨基糖苷类抗生素、溶酶体酶及磷脂等物质释放至细胞液中,进入其他细胞器,影响其功能,最终导致细胞死亡。肾损害常在用药后3~6天发生,出现蛋白尿、管型尿、红细胞等,严重者可出现氮质血症、肾功能减退,其损害程度与剂量大小、疗程长短成正比,停药后数天逐渐恢复。监测患者尿中的β 2 微球蛋白、管型及溶酶体水解酶,有助于早期了解肾小管上皮细胞的损害。
有研究表明慢性肾功能减退或肾衰竭时,肾组织中的药物积聚量显著减少,因此只要根据肾功能调整给药方案,并监测血药浓度,对于原有肾功能减退或衰竭的患者,氨基糖苷类的应用并非禁忌。
3.其他 氨基糖苷类与Ca 2+ 竞争抑制乙酰胆碱释放,降低神经末梢运动终板对乙酰胆碱的敏感性引起神经肌肉阻滞;氨基糖苷类还可引起嗜酸粒细胞增多、中性粒细胞减少、贫血、血小板减少、血清转氨酶增高等。局部应用易引起对该药的过敏和耐药菌的产生,应尽量避免。
万古霉素(vancomycin)属于糖肽类抗生素,对各种革兰阳性菌,包括球菌与杆菌均具有强大抗菌作用,对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)、耐甲氧西林表皮葡萄球菌(MRSE)和肠球菌属高度有效,也是对厌氧菌包括脆弱拟杆菌作用最强的抗厌氧菌抗生素之一。其突出优点是对MRSA,万古霉素几乎无耐药发现。随着MRSA感染率增加,万古霉素的广泛应用造成了耐万古霉素的革兰阳性球菌的出现。目前抗生素应用面临的最棘手问题是耐万古霉素的肠球菌(VRE),并且同时对其他抗生素耐药。
万古霉素作用于细菌细胞壁,与黏肽侧链形成复合物,抑制细胞壁的蛋白合成,属于快效杀菌剂。
在体内或体外细菌均不易对万古霉素产生耐药,但近年来也出现了对万古霉素敏感性降低的MRSA和耐万古霉素肠球菌(VRE)。VRE与质粒酶连接酶合成有关,使合成的细胞壁不能与万古霉素连接,但仍可以由肠球菌转肽酶交叉联结成为正常的细胞壁。这种耐药机制可以传递给MRSA,并已在体外得以证实。
万古霉素口服不易吸收,肌内注射可以引起明显不适及组织坏死,因此,全身治疗需静脉滴注。蛋白结合率为30%~55%,广泛分布于各组织液、胸、腹腔液及脑脊液内。分布容积为体重的40%, t 1/2 为3~13小时,平均为6小时。以原型自肾排出。肾功能不全者 t 1/2 延长,无尿时可延长达17天。肝疾病者, t 1/2 也将延长,长者达37小时。
万古霉素的血浆浓度与剂量直接相关。成人志愿者单次静脉注射0.5、1.0、2.0g万古霉素,2小时后血浆浓度分别为2~10mg/L、25mg/L和45mg/L,单次静脉注射0.5g后6小时后为5mg/L。
成人万古霉素的常用剂量为6.5~8.0mg/kg,每6小时1次,或15mg/kg,每12小时1次。稀释后缓慢滴注,大于1小时。快速滴注可引起红人综合征。肾功能受损者应根据肌酐清除率减量,以避免耳肾毒性。
对于肝肾功能不全者应根据血药浓度给药,使血浆峰值浓度( C max )<30mg/L,以避免耳毒性及红人综合征,并避免谷浓度>10mg/L,减少肾毒性。但对于ICU患者重症革兰阳性细菌感染时,应用万古霉素应使峰浓度>20mg/L,谷浓度>10mg/L,以取得良好疗效。如是持续静脉滴注,则血浆浓度应在15mg/L左右。依赖透析的尿毒症患者,每周1g用药,其 C max 可达40~50mg/L,并且可维持治疗浓度5~7mg/L达7天。血液透析不能明显清除万古霉素。因此,透析患者发生严重感染时,常规给予每周1次给药,并且透析结束时不需追加剂量。
口服万古霉素对难辨梭状芽孢杆菌引起的假膜性肠炎具有极好的疗效。剂量为125mg,每6小时1次,最大可用到500mg,每6小时1次。对于肾功能不全患者,如果口服>38天,或>2g/d口服时,也应监测血药浓度。
腹膜透析并发革兰阳性细菌性腹膜炎时,可以在腹透液中加入万古霉素,首次剂量为1g加入腹透液中,之后50mg维持量加入,使血浆万古霉素浓度达到9mg/L,维持5小时,之后浓度平均5~9mg/L。
红人综合征是万古霉素滴注中最常见的并发症。可能与组胺释放有关,常与滴注速度有关,出现头颈部、面部、胸部皮肤潮红、瘙痒和血压下降,甚至休克。抗组胺药、扩容、激素治疗有效。应尽量使滴注万古霉素时的速度<10mg/min,用药时间>60分钟,以减少红人综合征的发生率。
轻者耳鸣,重者耳聋,是万古霉素最严重的毒性反应,其确切的发生率尚不清楚,主要损害耳蜗毛细胞,常发生于与氨基糖苷类抗生素联合用药、老年及肾功能不全患者。耳毒性的发生与血药浓度过高有关,当血药浓度超过80mg/L持续数天,即可出现听力损害。
主要损害肾小管,可引起蛋白尿、管型尿、血尿,甚至氮质血症及肾衰竭,发生率约5%。原因不明确。有研究认为血浆浓度>30mg/L可引起肾毒性,并且联合应用氨基糖苷类药物时肾损更为明显。一般情况下肾功能受损较轻,且为可逆的,但仍有9%患者可有肾功能的持续损害。因此,根据肌酐清除率严格调整用药剂量,并监测谷峰浓度。
喹诺酮类(quinolones)属化学合成抗菌药物。可分为第一、第二和第三代,第一代为萘啶酸,其抗菌谱窄,口服吸收差,副作用多,仅对部分大肠埃希菌等革兰阴性杆菌有效,属淘汰之列。第二代药物其抗菌活性较第一代增高,不良反应也明显减少,因此用于治疗尿路和肠道感染。第三代为氟喹诺酮类,包括有诺氟沙星(norfloxacin),环丙沙星(ciprofloxacin,环丙氟哌酸),氧氟沙星(ofloxacin,氟嗪酸),依诺沙星(enoxaxin,氟啶酸),氟罗沙星(fleroxacin,多氟哌酸)和二氟沙星(difloxacin,双氟哌酸),其特点:①抗菌谱广,对革兰阴性杆菌,包括铜绿假单胞菌均有良好的抗菌作用;②结构中含氟原子,对细胞、组织的穿透性增强;③细菌对其产生突变的发生率低,无质粒介导的耐药性发生;④体内分布广,组织体液药物浓度高,可达有效抑菌或杀菌浓度;⑤ t 1/2 相对较长,使用方便。
第三代氟喹诺酮类是近年来十分活跃的研究领域,为临床提供了一类十分重要的抗感染药物。独特的作用机制、广谱强效的抗菌作用以及临床药理特点,使第三代氟喹诺酮类药物成为ICU中危重患者抗感染治疗的重要选择。主要对大肠埃希菌、肺炎杆菌、产气杆菌、阴沟杆菌、变形杆菌属、沙门菌属、志贺菌属、柠檬酸杆菌和沙雷菌属等肠杆菌科细菌均有强大抗菌作用,对甲氧西林敏感的金葡菌、化脓性链球菌、肺炎链球菌等也中度敏感。
喹诺酮类药物主要通过抑制DNA解旋酶,影响DNA的正常形态与功能达到抗菌目的。DNA解旋酶的作用是使DNA保持高度螺旋卷紧的形式存在菌体内,以保证进行正常的DNA复制、转录、转运与重组。由于喹诺酮类抗菌作用机制与β-内酰胺类、氨基糖苷类等抗生素作用机制不同,因而无交叉耐药现象。
喹诺酮类药物的耐药机制包括两个方面:①细菌DNA解旋酶突变,失去了与喹诺酮类药物的结合位点,使喹诺酮类药物无法与DNA解旋酶结合,失去杀菌作用;②反泵机制:细菌在接触喹诺酮类药物后,在细胞膜上诱导形成一个主动的流出系统,由一组复合蛋白组成,包括一个运输子,一个附加蛋白和一个外膜蛋白。进入菌体的喹诺酮类药物由需要能量的运输子将其从菌体内运至细胞质与外膜之间由附加蛋白所形成的通道中,泵至外膜,然后由外膜蛋白所组成的通道流出菌体。结果使细胞内药物浓度达不到杀菌或抑菌水平。
喹诺酮类药物的特点是口服吸收良好,血药浓度高。口服诺氟沙星吸收30%~40%,环丙沙星则可达70%~80%。口服后以氧氟沙星血药浓度最高,其次为培氟沙星、环丙沙星和诺氟沙星。蛋白结合率低,多为15%~30%, t 1/2 较长,培氟沙星最长,为7~11小时,环丙沙星为4~5小时,氧氟沙星为5~7小时。氧氟沙星主要由肾排泄,肾功能不全时 t 1/2 延长,环丙沙星可从胆汁排出,其浓度明显高于血药浓度。氟喹诺酮类药物体内分布广泛,组织浓度常等于或高于血药浓度。
对危重患者推荐静脉用药。培氟沙星静脉剂量800mg/d,环丙沙星200~400mg/d,重度感染可用到600mg/d,肾功能不全者剂量减半。氧氟沙星用于重度感染可用到600~800mg/d,肌酐清除率>30ml/min时不需要减量,如降至5~29ml/min,可减量至200~400mg,每18~24小时给药1次。
喹诺酮类药物主要有以下不良反应,发生率约为5%,均较轻微,大多数患者可耐受。
1.消化道反应:恶心、呕吐、腹泻等。
2.神经系统反应:头晕、头痛、情绪不安、眩晕等。
3.变态反应:仅发生于0.5%~1.0%的患者,有皮肤瘙痒、皮疹、血管神经性水肿等,偶可发生过敏性休克。
4.由于这类药物抑制细菌DNA解旋酶,并可引起幼年动物的软骨损害,因此,不宜用于妊娠期妇女及小儿。
大环内酯类抗生素是一类具有12~16碳环共同化学结构的抗菌药,其代表的品种有红霉素(erythromycin)、克拉霉素(clarithromycin)、阿奇霉素(azithromycin)。林可霉素在化学结构上与红霉素等不同,但其抗菌谱,作用机制、耐药机制、临床药理等均相似,主要有两个品种,即林可霉素(linco-mycin)与氯林可霉素(clindamycin)。
大环内酯类的代表红霉素是从红链霉菌的培养滤液中获得,其性状稳定,不溶于水,遇酸即降解灭活,因此口服一般采用肠衣片或酯化物,红霉素乳糖酸盐可供静脉滴注。在ICU患者治疗中一般只采用静脉用药以确保有效的药物浓度,因此,本节讨论不包括口服产品。
红霉素是窄谱抗革兰阳性球菌抗生素,用于耐青霉素金葡菌和链球菌属感染,尤其用于青霉素过敏患者,对支原体、衣原体、军团菌均有强大抗菌活性,对肺炎支原体与军团菌感染均有较好的疗效。
作用于细菌核糖体50s亚单位,通过阻断转肽作用和mRNA移位而抑制细菌蛋白合成。除此之外,新型大环内酯类抗生素如罗红霉素、克拉霉素和阿奇霉素,都有很强的细胞膜穿透作用,不仅在菌体细胞内形成高浓度发挥细胞内抗菌作用,而且还认为这些抗生素与人体颗粒白细胞接触后能增强细胞对金黄色葡萄球菌的吞噬作用。这些抗生素还可能影响细菌流出系统的复合蛋白质组成的流出泵功能,使细菌不能很快驱除进入体内的药物,使药物长时间高浓度在细胞内停留,这也是大环内酯类药物对细胞内感染疾患如军团菌、支原体、衣原体感染发挥治疗作用的基础。
革兰阴性肠杆菌对红霉素耐药,耐药机制可能是药物不能穿透细胞膜到达核蛋白位置发挥作用,其他细菌产生耐药可能是质粒介导的50s亚单位突变,导致tRNA红霉素受体甲基化,影响与红霉素结合,其他如肠杆菌属可能产生酯酶水解红霉素导致耐药。
红霉素能广泛分布到各种组织和体液中,维持时间比血清长,不能透过血-脑脊液屏障,有炎症存在时,药物可进入脑脊液及脑组织,但对脑脓肿及脑膜炎治疗仍有争议。红霉素的蛋白结合率为18%~44%, t 1/2 为1.6小时,无尿时可延长至4.8~5.8小时,主要经胆汁排泄,部分在肠道重吸收,药物在胆汁中的浓度较高,相当量的药物可能在肝内代谢灭活,严重肝损害时应减量,应用血液透析及腹膜透析均不能清除体内红霉素。
红霉素是临床最安全的抗生素之一,但常常因消化道刺激出现恶心、呕吐、腹泻、腹部痉挛等症状而使患者不能耐受治疗,静脉给药还可引起血栓性静脉炎,但可大容量稀释后缓慢给药而得以改善。偶可引起耳鸣及暂时性耳聋,这与过高的血药浓度有关,常发生于老年、肾功能减退或肝功能损害者。
红霉素可引起药疹及药物热,也有引起伪膜性肠炎的报道。红霉素酯化物可致肝毒性,在用药后10~12天出现肝大、黄疸、腹痛、发热、转氨酶增高等过敏性胆汁淤积的表现,一般停药后可自行消退。
红霉素可使甲泼尼龙、茶碱、卡马西平、华法林等药物的清除率降低,减少地高辛还原,增加其生物利用度,与这些药物合用时应注意调整剂量。
近年来,随着广谱抗生素、免疫抑制剂、各种静脉内导管的广泛应用,深部真菌感染的发生率逐渐增加,因此,研究、了解、正确应用各类抗真药物对临床有效控制深部真菌感染十分重要。但目前低毒高效的药物很少。两性霉素B虽然毒性较大,但由于其疗效好,仍然是临床治疗严重深部真菌感染的有力武器,氟胞嘧啶毒性小,但抗真菌谱窄,且真菌易对其产生耐药性,因此,常与两性霉素联合应用。咪唑类抗真菌药近年来发展较快,其抗菌谱广,真菌对其产生耐药性较缓慢,毒性也小,如氟康唑(flucanazole)在临床上也已广泛应用。
两性霉素B是由结节状链丝菌产生的多烯类抗生素,在pH7时不溶于水,加入去氧胆酸钠使它溶解于水,可供静脉滴注。近年来研究发现使两性霉素B包裹于脂质体中,即脂微粒两性霉素B(liposomal amphotericin B)可改变其药理性能,降低其毒性反应,增强治疗效果。两性霉素B几乎对所有真菌均有抗菌活性,是治疗真菌病的首选药物,对其最低抑菌浓度(MIC)<1mg/L的真菌包括新型隐球菌、皮炎芽生菌、组织胞浆菌、球孢子菌属、孢子丝菌属、念珠菌菌属等,部分曲菌属、皮肤和毛发癣属则大多对本品耐药,两性霉素B对细菌、立克次体、病毒均无抗菌活性。
两性霉素主要与敏感真菌细胞膜上的甾醇、麦角甾醇结合,损伤膜的通透性,导致细胞内基本代谢物质(如核苷酸、氨基酸)、钾离子等的外漏,从而破坏细胞正常代谢,最终导致细胞溶解死亡。这种作用在低浓度时是可逆的,主要抑制真菌细胞生长,但高浓度时不可逆,本品为杀菌剂。
由于两性霉素B影响真菌细胞膜的通透性,从而可使一些药物(如氟胞嘧啶)更易进入真菌细胞内而产生协同抗菌作用。
两性霉素的天然及获得性耐药并不常见,但有资料显示747株白色念珠菌、光滑念珠菌、热带念珠菌中7%对两性霉素耐药,并且仅出现在肿瘤患者,表明两性霉素耐药并不少见。粒细胞缺乏患者在两性霉素广谱作用的选择性压力下,可出现耐药。
白色念珠菌由于其自身代谢周期中缺乏单倍性阶段,其发生突变改变两性霉素的作用位点的几率较低,而光滑念珠菌具有单倍性阶段,因此其产生耐药的几率相对要高。
口服两性霉素后吸收少而不稳定。一般给予静脉内、鞘内和关节腔内注射,也可以滴注入感染的膀胱内或腹腔内。分布容积为4L/kg,在体液(除血液外)中浓度甚低,腹水、胸水、滑膜腔液中药物浓度通常低于同期血药浓度的一半,组织浓度最高为肾,其余依次递减为肝、脾、肾上腺素、肺、甲状腺、心、骨骼肌、胰腺、脑和骨,脑脊液浓度为血浓度为2%~4%,蛋白结合率为91%~95%。
本品开始时每天静脉滴注1~5mg或每次0.02~0.1mg/kg,以后每天或隔日增加5mg,至0.65mg/kg时血药峰浓度为2~4mg/L,其 t 1/2 为24小时,经肾缓慢排出,不易为透析清除,最高单次剂量<1mg/kg,每天或隔1~2天给药1次,总累积量1.5~3.0g,疗程1~3个月。
1.寒战、高热及胃肠道反应 可发生寒战、高热、肌痛、关节痛、恶心、呕吐、低血压,常在用药后1~2小时出现,持续2~4小时,给予解热镇痛药、止吐药、抗组胺药可以缓解症状,也可在滴注两性霉素的同时给予琥珀酸氢化可的松25~50mg或地塞米松2~5mg。
2.肾功能损害 几乎所有患者在疗程中均可出现不同程度的肾功能损害,主要由于肾血管收缩、肾皮质缺血导致肌酐清除率降低,也可引起肾小管性酸中毒。肾功能损害的程度与用药剂量有关,因此,最高剂量不超过1.5mg/(kg·d),与氨基糖苷类、抗肿瘤药、万古霉素、环孢霉素、甘露醇等同用,肾毒性增强,应尽量避免同用。治疗期间应定期监测尿常规、肾功能,当肌酐值>170μmol/L时,应暂停治疗2~5天,直至血肌酐低于该值。原有肾功能轻、中度损害的患者如病情需要仍可选用本品。重度肾功能损害者则需慎用,或延长给药间期、减量应用。
3.血液系统损害 血液系统毒性反应有正常红细胞性贫血,血细胞比容降至0.22~0.35,这是由于两性霉素抑制红细胞生成素的产生,白细胞及血小板减少较少见。
4.肝毒性 较少见,可致肝细胞坏死,急性肝衰竭。原有肝病者应避免应用本品。严重肝病患者禁用。
5.心血管系统反应 如静脉滴注速度太快可引起室颤或心搏骤停,也可由于应用本品所致的电解质紊乱引起心律失常。
6.变态反应 过敏性休克、皮疹等变态反应偶有发生。
7.神经系统毒性反应 鞘内注射本品可引起严重头痛、发热、呕吐、颈项强直、下肢疼痛等,严重者下肢截瘫。
氟胞嘧啶是口服抗真菌药物,对隐球菌、念珠菌和酵母菌等具有较高的抗菌活性,对着色真菌、少数曲菌有一定抗菌活性,对其他真菌抗菌作用较差。
5-FC为抑菌剂,高浓度时具有杀菌作用,其作用机制:①药物通过真菌细胞的渗透酶系统进入细胞内,转换为氟尿嘧啶,替代尿嘧啶进入真菌的脱氧核糖核酸中,从而阻断核酸的合成。②5-FC的代谢产物5-氟脱氧尿苷酸(dUMP)干扰胸苷酸合成酶,从而抑制真菌细胞DNA的合成。
两性霉素可以增加5-FC的膜穿透力,使其更易于进入真菌细胞内而产生协同作用。
5-FC极易产生耐药性,其耐药机制是由于转运胞嘧啶或5-FC进入细胞内的膜渗透蛋白的丢失,以及脱氧氨酶或尿苷酸磷酸转移酶的活性下降。大多数白色念珠菌株对5-FC的耐药是由于尿苷酸磷酸转移酶缺乏,这些酶的缺乏并不改变耐药菌株的致病性。
口服后吸收迅速而完全,口服后0.5~2小时可达峰浓度,在各组织内分布均匀,不与血浆蛋白结合,能穿透血-脑脊液屏障,也可穿入腹膜、关节腔及房水中。该药在人体内基本不代谢,80%~93%以原形自尿中排泄, t 1/2 为3~6小时,肾功能不全时可延长至85小时,血液透析一次可排除此药2/3~3/4。
临床主要用于念珠菌病、隐球菌病和其他敏感真菌所致的感染,由于本品单独应用易产生耐药性,故对严重深部真菌病疗程较长时宜与两性霉素等联合应用。一般每天应用100~150mg/kg。有肾功能损害时减量用药,血液透析后应加37.5mg/kg的单次剂量。
口服本药一般耐受良好,但少数患者可有胃肠道反应、一过性血清转氨酶的升高、皮疹、嗜酸粒细胞增多等变态反应,可有血细胞或血小板减少,偶可发生全血细胞减少、骨髓抑制和再生障碍性贫血,合用两性霉素B者较单用本品者为多见。此类不良反应的发生与血药浓度过高有关,肾功能损害的患者,由于该药的肾排泄减少,致血药浓度升高,易致毒性反应的发生,因此,应尽可能监测血药浓度,使其峰浓度不超过80mg/L,以50~75mg/L为宜。
咪唑类及三唑类的抗真菌药具有相似的抗菌活性、抗菌谱以及相同的作用机制。具有广谱的抗真菌作用,是唯一可以替代两性霉素B治疗许多严重真菌感染的药物。咪唑类抗真菌药包括酮康唑、咪康唑等,三唑类的药物有伊曲康唑和氟康唑。
酮康唑是广谱抗真菌药物,主要对深部真菌感染如念珠菌、着色真菌属、球孢子菌属、组织胞浆菌属、孢子丝菌属以及毛发癣菌具有抗菌活性。
1.临床药理 该药口服吸收需要胃酸,进餐后服用可使吸收增加,同时应用抗酸药可大大减少其吸收,单次口服200mg和400mg后血药峰浓度分别为3.60±1.65mg/L和6.50±1.44mg/L,达峰时间为1~4小时。药物吸收后在全身广泛分布,血-脑脊液屏障的穿透力差,可穿过血胎盘屏障,血清蛋白结合率在80%以上, t 1/2 为6.5~9小时,主要由胆汁排泄,仅13%从尿中排出,肾功能减退者应用该药对血药浓度影响不大,不需减量。
该药常用剂量为200~400mg/d,口服,严重感染可用400~800mg/d,主要治疗念珠菌病,除阴道念珠菌病疗程为5天外一般均需要2周,也可用于治疗芽生菌病、组织胞浆菌病、粪球孢子菌病及皮肤癣菌感染,由于该药脑脊液浓度低,不宜单独选用隐球菌脑膜炎的治疗。
2.作用机制 唑类抗真菌药具有相似的作用机制,主要是抑制真菌细胞的主要成分——麦角固醇的合成,唑环的第4位氮原子与细胞膜上的细胞色素P-450的铁原子结合,使之失去酶的活性,羊毛固醇C-14的去甲基反应受到抑制,使麦角固醇的合成受阻,并且它还抑制真菌的过氧化酶,使真菌细胞内的过氧化物堆积,导致真菌细胞死亡。但唑类抗真菌药对人类细胞色素P-450结合力比对真菌细胞色素P-450要小得多,因此,对人类肝毒性不大,对人类类固醇激素也无影响。
3.耐药机制 在艾滋病患者白色念珠菌感染的长期治疗中常可出现获得性耐药,其耐药机制与细胞膜对唑类抗真菌药的摄取能力下降有关,耐药菌株并不同时对其他抗真菌药耐药,也不在其他敏感菌株间相互传递。
4.不良反应
(1)肝毒性是主要的副作用,常出现血清转氨酶升高,停药后常可恢复,偶有发生严重肝毒性,甚至导致死亡。应定期监测肝功能,出现肝损害征象时中止治疗,原有肝病患者应尽量避免应用。
(2)胃肠道反应,如恶心、呕吐和食欲不振等。
(3)男性乳房发育,与药物抑制睾丸等和肾上腺皮质激素合成有关,常与用药剂量有关。
(4)其他,头痛、嗜睡、畏光等。
伊曲康唑是一个广谱三唑类抗真菌药,商品名为斯皮仁诺(sporanox),其作用机制和药代动力学与酮康唑相似,但毒性较低,而且对内分泌的影响较小。伊曲康唑对真菌细胞色素P-450有高度的选择性,并具有嗜脂性末端,对靶组织的渗透性极佳。该药具有广谱的抗菌活性,对皮肤癣菌、白色念珠菌、新生隐球菌等敏感,对孢子丝菌、暗色真菌、青霉和曲霉均有较好的抗菌活性,对念珠菌中容易耐药的菌株如克柔念珠菌、光滑念珠菌的效果均好,对糖糍马拉色菌也有效。
1.临床药理 口服吸收好,餐后服用效果更好,其蛋白结合率高达99%,主要与清蛋白结合,该药在体内广泛分布,但脑脊液、泪液、唾液中含量较低,组织中的浓度高于血浆浓度,一般为2~3倍,脂肪中可达20倍,虽脑脊液中含量较少,但颅内水平高于血浆浓度,生殖道中的浓度比血浆浓度高3~10倍,在皮肤中可存在2~4周。该药 t 1/2 为20小时,主要在肝内代谢,代谢产物从胆汁及尿中排出。肾功能减退对其代谢无明显影响,血液和腹膜透析对其清除亦无明显影响。伊曲康唑的治疗剂量为每天200~400mg,分1~2次服用。
2.不良反应 主要有恶心、食欲不振、头痛、胃部灼热感及排尿困难,也可有消化不良、胃痛、腹泻等副作用,少数患者可有转氨酶升高,极少发生肝炎,但有肝炎史、孕妇及心、肾功能不全者禁用。
氟康唑商品名为大扶康(dflucan),具有广谱抗真菌作用,对深部、浅部真菌病病原菌均有抗菌作用,尤其对念珠菌、隐球菌具有较高抗菌活性,对曲霉菌等的作用较差。由于氟康唑广谱、副作用少,在ICU危重患者中应用广泛。
1.临床药理 口服吸收良好,与静脉给药二者效价基本相同,不受胃酸影响。与血浆蛋白结合率12%,给药后12小时达峰值,1次口服100mg及400mg之后,血浆高峰浓度可达1.9mg/L及6.7mg/L,连续口服6~10天,峰浓度可高出2.5倍,生物利用度可达90%, t 1/2 为24~30小时。该药吸收后在组织体液内广泛分布,在皮肤、水泡液、腹腔液、痰液中可达血药浓度的1~2倍,对血-脑脊液屏障穿透性高,脑脊液药物浓度或达血浓度的50%~60%,脑膜炎症时更高。该药主要经肾小球滤过,以药物原形自尿中排出,约排出给药量的60%~70%,尿药浓度约可达血药浓度的10倍,因此,在肾功能减退时需调整剂量。
氟康唑有口服与注射两种剂型,皮肤黏膜念珠菌感染成人剂量为50mg/d,疗程7~14天,难治病例可用100mg/d。治疗严重深部真菌感染需增大剂量,成人首次400mg之后200~400mg/d,疗程随病情而定。
2.不良反应 该药毒性较低,一般耐受性良好,常见的副作用有恶心、呕吐、腹泻、头痛、皮疹等,也可出现血清转氨酶和血肌酐值的一过性升高,多见于长程治疗深部真菌感染时。严重肝、肾功能不全者慎用,孕妇禁用。
根据患者是否存在感染,一般将抗生素的应用分为预防性和治疗性应用两种。感染患者接受抗生素治疗为治疗性抗生素应用,而无感染的患者接受抗生素治疗则为预防性抗生素应用。
预防性抗生素应用是指患者尚无感染发生,但为防止可能发生的感染而应用抗生素。一般多见于外科手术前为防止操作导致的污染。髋关节置换术、冠状动脉搭桥术、心脏瓣膜置换术及颅脑手术等无菌手术,手术创伤大、操作时间长,一旦发生感染后果凶险,对这类手术患者往往预防性应用抗生素。
预防性抗生素的疗效取决于正确的给药方法。一般来说,预防性抗生素在手术麻醉诱导时给药,当手术医师切开皮肤时,血药浓度达到峰值,往往获得最佳的疗效。
预防性抗生素疗程有严格限制。一般在麻醉诱导时给药一次,如手术操作时间较长,超过4小时,则应再给药一次,可达到充分预防切口感染的目的。当然,对于髋关节置换术等术后患者,疗程可延长到2~3天。
预防性抗生素应用的目的是防止切口和手术野感染,但并不能预防术后肺炎等其他医院获得性感染,甚至可能增加术后医院获得性肺炎的发生率。因此,预防性抗生素应用应严格掌握指征、疗程,采用正确的使用方法,避免耐药菌的出现和医院获得性感染的发生。
已明确感染的患者应用抗生素治疗,即为治疗性应用抗生素。治疗性抗生素应用又可分为经验性治疗和目标性治疗。
1.概念 当导致感染的致病菌及其对抗生素的耐药性不明确时,根据患者来源、感染部位、抗生素治疗情况及细菌流行病学资料,经验性地选择抗生素进行治疗,则为经验性抗生素治疗或推理性治疗。
对有急性而危及生命的全身性感染患者,当无法及时得到细菌学资料时,根据推理,往往选择对常见致病菌有效的广谱抗生素。经验性抗生素的应用实际上是推理性抗生素应用。
2.注意事项
(1)疗程:不适当地延长经验性抗生素应用时间是不合理的。在经验性抗生素治疗期间,应特别注重收集细菌等微生物学资料,力求从各种可能的感染源取得阳性标本。一旦得到细菌学调查的阳性结果,应根据临床情况,参考药敏结果,针对性地改用相应的抗生素。对多重耐药菌株,可考虑用β-内酰胺类与氨基糖苷类抗生素联合应用。此即病因性治疗。
一般情况下,经验性治疗应在3~5天转变为目标性治疗。转变为目标性治疗的时间越短,患者就越早能获得有针对性的、更为有效的治疗。
在经验性抗生素治疗开始前或治疗的同时,留取感染部位的标本,并及时送检,是最短的时间内转变为目标性治疗的必要条件。目前,国内ICU至少需要6~8天的时间,才能使经验性抗生素治疗转变为目标性抗生素治疗。不少患者,特别是外科感染患者,从入院到出院均为经验性抗生素应用,说明感染部位的微生物培养和耐药性监测需大力提倡和推广。
(2)适当推理:经验性抗生素应用是根据感染部位、感染严重程度、是否为医院获得性感染、最近本病房的医院获得性感染致病微生物的流行情况,推理选择应用抗生素,而非盲目性选择抗生素。
当导致感染的致病菌及其对抗生素的耐药性明确时,选择对致病菌有效的抗生素治疗,为目标性抗生素应用。应注意以下问题。
细菌培养和耐药性试验(药敏)是抗生素目标性应用的基础。根据药敏结果,选择合理的敏感抗生素,使盲目性的经验性阶段转变到目标明确的目标性阶段。
1.标本的正确及时反复送检是获得正确药敏结果的前提
(1)及时反复的标本送检:为缩短经验性抗生素的应用时间,应在经验性抗生素应用前或同时,留取感染部位的标本。在经验性抗生素应用期间,隔日或每天反复留取标本是很重要。如上述培养均阴性,在严密监测下,可停用抗生素24~48小时,然后再留取标本,以提高阳性率。
(2)正确的标本留取方法:正确的留取标本是获得阳性结果的重要保障。
1)血培养标本的留取:留取血培养标本时,穿刺点局部皮肤及培养瓶塞均应严格消毒,注射器抽血后应更换针头,血液量至少5ml,如有可能应抽10ml。血液注入血培养瓶后,应立即送检或放置于室温,不要放置于冰箱内。
2)气道分泌物的留取:无人工气道的患者留取痰标本,应先漱口,深吸气后用力咳嗽,咳出的痰送检。而有人工气道的患者留取气道分泌物标本,则应注意避免吸痰管污染。无论是人工气道中获取的标本,还是咳嗽后取得的标本,均应镜检,评价其可靠性。若每个低倍视野下的多形核白细胞少于25个,上皮细胞多于10个,则说明标本不合格,来自于上呼吸道,应重新留取。
标准化的细菌培养和药敏试验是获得正确药敏试验结果的保障。细菌室应严格按照国际标准化规范进行操作,培养结果应接受世界卫生组织(WHO)医院获得性感染控制中心的检验。
2.药敏结果是目标性抗生素治疗的基础 根据细菌培养和药敏结果选择敏感的、正确的抗生素是目标性抗生素应用的基础。药敏结果是体外试验的结果,与体内条件比较,体外条件较为单纯,有助于细菌生长。因此,选择敏感抗生素时,还应考虑到抗生素特征、感染部位等问题,力求选择针对性强、疗效好的抗生素,以免延误治疗时机。
根据药敏试验选择敏感抗生素,仅仅是正确应用抗生素的第一步。正确的抗生素剂量和应用方法有赖于抗生素的药代动力学和药效学。
药代动力学、药效学和临床疗效密切相关。药代动力学主要是反映抗生素应用后,药物的组织浓度或血清浓度随时间上升和下降的规律。而药效学则反映在相应药代动力学条件下,抗生素抑制或杀灭细菌的生物学效应及临床疗效。
根据药效学特征,抗生素可为浓度依赖型抗生素和时间依赖型抗生素两类。
1.浓度依赖性抗生素
(1)概念:浓度依赖性抗生素指抗生素的杀菌作用具有浓度依赖性,药物峰值浓度越高,对致病菌的杀伤力越强,杀伤速度越快。浓度依赖性的抗生素主要包括氨基糖苷类、喹诺酮类和甲硝唑等抗生素。
(2)药效学/药代动力学
1)峰值浓度( C max )/MIC的比值:是浓度依赖性抗生素疗效的关键性药效指标。常用于评价氨基糖苷类抗生素的疗效。随着 C max /MIC增加,氨基糖苷类抗生素的临床有效率明显增加。当 C max /MIC为8~12时,临床有效率可达到90%。因此,应用氨基糖苷类抗生素时, C max /MIC的临界值为10~12,也就是说 C max /MIC>10是获得满意疗效的重要药效学指标。
2)AUIC:药代曲线中血药浓度高于MIC部分的曲线下面积(AUC)与MIC的比值(AUIC),也是浓度依赖性抗生素常用的药效指标。常用于喹诺酮类抗生素的疗效评价。 C max /MIC也是评价喹诺酮类抗生素抗菌疗效的有效参数,但当 C max 过高时,喹诺酮类抗生素毒性较大,临床应用受到限制。因此,喹诺酮类抗生素的疗效评价中,应用AUIC代替 C max /MIC。
(3)浓度依赖性抗生素的合理应用:浓度依赖性抗生素的药效学和药代动力学特征决定了大剂量1日1次(qd)给药是最佳的给药方法。比如氨基糖苷类和喹诺酮类抗生素。
2.时间依赖性抗生素
(1)概念:时间依赖性或非浓度依赖性抗生素是指抗生素的杀菌作用主要取决于血药浓度高于细菌最低抑菌浓度(MIC)的时间,即细菌的暴露时间,而峰值浓度并不重要。时间依赖性抗生素主要包括青霉素及半合成青霉素、头孢菌素、单胺类、碳青霉烯类、万古霉素、大环内酯类、林可霉素类抗生素。
(2)药效学与药代动力学:时间依赖性抗生素的杀菌效应取决于血药浓度高于MIC的时间。血药浓度高于MIC的时间是决定这类抗生素疗效的关键性药代指标。一般认为血药浓度高于MIC时间的临界值是40%。时间依赖性抗生素的血药浓度高于MIC的时间应超过给药间隔的40%,才可能获得较满意的疗效。对于不同的细菌,血药浓度高于MIC时间的临界值可能有所不同。且时间依赖性抗生素血药浓度高于MIC的时间直接受MIC的影响。
(3)合理应用方法:时间依赖型抗生素的药代动力学和药效学特征,决定了小剂量均匀分次给药甚至持续给药。
3.抗生素后效应(post antibiotic effect,PAE)抗生素后效应是某些抗生素或抗菌药物短时间作用于细菌,在去除抗菌药物后,对细菌的生长抑制作用仍可持续一段时间。PAE的机制较复杂,可能与持续性的非致死性损害有关,也可能与抗生素去除后,细菌的抗生素结合位点与抗生素持续作用有关。具有PAE的抗生素包括氨基糖苷类、喹诺酮类、碳青霉烯类、糖肽类、林可霉素、大环内酯类。
抗生素对革兰阴性菌和阳性菌的PAE具有明显差异。绝大多数革兰阳性菌对包括β内酰胺类抗生素在内多数抗生素均具有1~2小时的PAE。氨基糖苷类和喹诺酮类抗生素对革兰阴性菌的PAE≤2小时,β内酰胺类抗生素中只有碳青霉烯类抗生素对革兰阴性菌具有PAE,其他β内酰胺类抗生素对革兰阴性菌无PAE。因此,当β内酰胺类抗生素血药浓度低于MIC时,抗生素对革兰阴性菌的抑制作用消失,细菌重新开始繁殖。但抗生素对革兰阳性菌的抑制作用可持续1~2小时。
不同抗生素和不同细菌PAE的差异,对临床抗生素应用具有重要的临床意义。当应用β内酰胺类抗生素治疗革兰阴性菌感染时,应特别注意小剂量多次均匀给药,尽可能延长血药浓度高于MIC的时间,避免血药浓度低于MIC后细菌大量繁殖。而对于PAE较长的抗生素,则可延长给药间隔,降低药物副作用。
4.评估肾功能状态与调整药物剂量 肾功能降低的患者应用抗生素,应根据患者的肌酐清除率对剂量进行调整。应用抗生素尤其是肾毒性抗生素(如氨基糖苷类、糖肽类和第一代头孢菌素等)的过程中,对于肾功能的动态监测是十分必要的。
由于危重病患者无法进行常规的肌酐清除率的测定,而且单纯的血清肌酐指标又不能反映肾功能状况,因此可采用Cockcroft-Gault公式估计肌酐清除率。肌酐清除率=(140-年龄[y])×体重[kg]/(72×血清肌酐[mg/dl])。如果患者为女性,则需要将上述结果乘以0.85。
使用公式时应注意以下几点:①仅可用于患者的肾功能相对稳定(每天血清肌酐值升高不超过0.5mg/dl)时;②应使用患者的理想体重,而非当前体重,若患者存在严重肥胖或水肿时可进行相应调整。
氨基糖苷类抗生素是一种浓度依赖性且具有肾毒性的抗生素。为降低其肾毒性,在应用过程中,除每日1次给药外,还需注意:①根据估计的肌酐清除率,选择适宜的负荷及维持剂量;②监测血清药物浓度,包括峰值和谷值(应使氨基糖苷类药物的峰值浓度不超过8μg/ml,谷值浓度不超过1μg/ml),同时还需监测血清肌酐和尿素氮水平,并根据结果调整药物剂量;③补充循环容量,这是因为循环容量缺乏的患者由于肾血流和肾小球滤过率下降,可以造成血药浓度升高;④纠正电解质失衡,尤其是氨基糖苷类抗生素能够导致低钾血症和低镁血症,进而增加肾毒性的危险;⑤应尽量避免在肝和胆道疾病的患者使用氨基糖苷类药物;⑥避免使用其他肾毒性药物,如非甾体抗炎药和对比剂等。
总之,目标性抗生素应用应严格根据药代动力学与药效学,决定抗生素的用量和用法。在抗生素应用过程中,浓度依赖性抗生素应监测血药峰值浓度和谷浓度,而时间依赖性抗生素应监测血药浓度高于MIC的时间。
5.考虑抗生素的组织浓度 当抗生素在感染局部的浓度高于MIC时,才有可能发挥治疗作用。因此,目标性抗生素应用还必须考虑抗生素的组织渗透能力或组织浓度。
(1)肺组织:抗生素是否能够在肺组织中,特别是支气管肺泡中具有足够的组织浓度,是抗生素能否控制肺部感染的重要环节。
1)氨基糖苷类:氨基糖苷类抗生素的组织穿透力较差,气道分泌物中的浓度仅为血浆浓度的30%~40%,而且肺部感染时气道pH降低,也会严重影响氨基糖苷类抗生素的活性。因此,肺部感染或膈以上的感染,应尽可能避免使用氨基糖苷类抗生素。必须使用时,应与组织穿透能力较强的抗生素联合应用。
2)β内酰胺类抗生素:在肺组织中有较好的穿透能力,气道分泌物药物浓度可达到血浆浓度的50%。喹诺酮类抗生素在肺组织中的穿透能力最高,气道分泌物中药物浓度几乎等于血浆浓度。
(2)胆道和泌尿系统:对于胆道和泌尿系统感染,喹诺酮类、三代头孢菌素(如头孢哌酮)、亚胺培南均具有较高的组织浓度。
(3)神经系统:由于血-脑脊液屏障的存在,大多数抗生素无法穿过血-脑脊液屏障进入脑脊液。头孢曲松是穿过血-脑脊液屏障最高的药物。但在脑炎或脑膜炎等感染情况下,血-脑脊液屏障的通透性明显增高,原来穿透力较低的药物,有可能通过血-脑脊液屏障进入脑脊液。万古霉素难以通过血-脑脊液屏障,如发生MRSA脑膜炎,则万古霉素应鞘内注射。
(4)胰腺:胰腺感染的抗生素选择应考虑血胰屏障。
血胰屏障的具体构成尚不明确,但与血-脑脊液屏障似有区别。如可通过血-脑脊液屏障的拉氧头孢已被证明无法进入胰液。血胰屏障限制抗生素向胰腺内的弥散,其对脂溶性抗生素如氯林可霉素、甲硝唑等的影响较对氨基糖苷类、头孢菌素等水溶性抗生素的影响为小。
一般认为血胰屏障对抗生素具有选择性通透作用。胰腺组织中抗生素血药浓度能够达到治疗水平的药物有亚胺培南、氨曲南、头孢他啶、头孢曲松、氧哌嗪青霉素、环丙沙星、头孢噻肟、头孢唑肟、氯林可霉素、氧氟沙星、甲硝唑、复方新诺明、利福平等。而头孢布烯、万古霉素、庆大霉素、丁胺卡那和四环素等抗生素对胰腺的组织穿透能力很差。
抗生素联合应用是目标性抗生素治疗中常用的手段,具有扩大抗生素覆盖面、减少耐药菌出现、提高抗生素疗效等优点。
抗生素联合应用应注意以下原则:
1.根据抗生素的抗菌机制,决定联合应用的抗生素的种类。
2.严重感染是联合应用抗生素的常见指征。一般认为,非菌血症全身性感染、非铜绿假单胞菌性肺炎以及非白细胞减少的全身性感染患者,应用单一抗生素治疗是有效的。Schleupner的研究显示,非重症肺炎患者158例接受单一抗生素(头孢菌素)治疗,临床有效率达87%,而52例患者接受联合抗生素治疗,临床有效率81%,两组无显著差异。可见,非重症肺炎患者接受单一抗生素治疗和联合抗生素治疗,均可取得满意疗效。但合并菌血症的全身性感染、铜绿假单胞菌性肺炎、重症肺炎及白细胞减少的全身性感染患者均需联合应用抗生素。
3.根据致病菌的种类,决定是否联合应用抗生素。铜绿假单胞菌肺炎伴菌血症是联合应用抗生素的指征之一。Hilf观察了铜绿假单胞菌肺炎伴菌血症患者对单一和联合应用抗生素的疗效,结果显示联合应用抗生素的有效率为62%,而单一应用抗生素的有效率仅为12%。
( 黄英姿 邱海波 )
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