王松芝，王曉梅，劉恒戈，張倩，毛元飛 （.新疆醫(yī)科大學(xué)附屬腫瘤醫(yī)院，新疆 烏魯木齊8300；.新疆醫(yī)科大學(xué)藥學(xué)院，新疆 烏魯木齊8300）

對(duì)于全球的急救護(hù)理醫(yī)生來說，敗血癥治療仍然面臨著巨大的挑戰(zhàn)，嚴(yán)重?cái)⊙Y和敗血性休克的死亡率接近50%，由于其具有高死亡率和發(fā)病率，所以改善治療策略是非常必要的。目前的研究表明，控制病原體的來源，進(jìn)行早期以及適當(dāng)?shù)目股刂委熓禽^重要的干預(yù)措施。隨著敗血癥發(fā)病率的日益增高，進(jìn)一步的研究應(yīng)該將重點(diǎn)放在優(yōu)化抗生素治療上［1］。

敗血癥患者可能會(huì)發(fā)生一系列的病理生理變化，這使得抗生素的使用變得更加復(fù)雜。Joukhadar等［2］的研究發(fā)現(xiàn)，在敗血性休克的重癥患者中，其外周組織中哌拉西林的濃度明顯降低。由于抗生素分布到最容易發(fā)生感染的部位是治療的關(guān)鍵問題，因此可以解釋在這些患者為何在使用抗生素后仍保持如此高的發(fā)病率和死亡率的原因。

鑒于此，許多研究者建議利用連續(xù)輸注以優(yōu)化β－內(nèi)酰胺抗生素的時(shí)間依賴殺菌特征［3］。很多預(yù)期和回顧性研究數(shù)據(jù)表明通過連續(xù)輸注對(duì)重癥患者施用β－內(nèi)酰胺具有一些臨床優(yōu)勢(shì)。但先前的藥動(dòng)學(xué)研究將重點(diǎn)放在了血漿濃度上，很少有研究將重點(diǎn)放在組織分布上。先前的研究也僅對(duì)比了間斷和連續(xù)給藥的血漿及組織藥動(dòng)學(xué)，而對(duì)一些易受感染的組織如腹膜滲出物、肌肉和皮下組織中藥物的濃度沒有觀察［4］。

本研究目的是通過哌拉西林間斷和連續(xù)輸注2種給藥模式，觀察敗血癥重癥患者在第1天和第2天的藥物分布情況，以建立其在血漿和皮下組織濃度的藥代動(dòng)力學(xué)模型，為臨床用藥提供理論依據(jù)。

1 資料和方法

1.1 一般資料 研究對(duì)象選自在2010 年4 月－2012年1月間在我院的重癥監(jiān)護(hù)病房治療的14例患者。納入標(biāo)準(zhǔn)為：（1）年齡17～75歲；（2）確診的或疑似敗血癥重癥患者；（3）其主治醫(yī)生認(rèn)為哌拉西林他唑巴坦適合用于治療，并且方便取樣。（4）血漿肌酐濃度低于120μmol·L－1；排除標(biāo)準(zhǔn)：（1）對(duì)哌拉西林、哌拉西林他唑巴坦具有確診的或疑似的變態(tài)反應(yīng)；（2）具有腎功能損害的患者（定義為血漿肌酐＞120μmol·L－1）。該項(xiàng)研究獲得了本地倫理委員會(huì)的批準(zhǔn)。同時(shí)參加者或其監(jiān)護(hù)人簽署了知情同意書。

1.2 治療方法 對(duì)于確診的或疑似的敗血癥重癥患者，所有的患者都具有留置的導(dǎo)管。

1.2.1 抗生素給藥 患者隨機(jī)地接受哌拉西林他唑巴坦間斷治療或輸注治療。間斷治療方式為：哌拉西林他唑巴坦4 g／0.5 g（輝瑞公司治藥，批號(hào)293432），靜脈輸入，臨床治療所應(yīng)用劑量是每6 h或8 h給4 g／0.5 g哌拉西林他唑巴坦，每次輸入時(shí)間為30～40 min，連續(xù)輸注給藥方法：（1）第1天：哌拉西林他唑巴坦4 g／0.5 g輸注，如無不良反應(yīng)，立即開始連續(xù)輸注24 h的8 g／1 g哌拉西林他唑巴坦（哌拉西林333 mg·h－1）。（2）第2天：24 h持續(xù)輸注12 g／1.5 g哌拉西林他唑巴坦（哌拉西林500 mg·h－1）（試驗(yàn)已經(jīng)證明哌拉西林他唑巴坦溶液在37 ℃下至少能穩(wěn)定24 h［12］。）

1.2.2 樣品的收集 第1天，在間斷和連續(xù)輸注的3，6，15，0，30，45，60，90，120，210，360，480 min收集血液樣品。第2天，在開始新的輸注前和開始新的輸注后的5，10，20，30，60，120，180，240，480 min收集橈動(dòng)脈血液樣品。試樣于3 000 r·min－1下離心10 min，之后在－20 ℃下冷凍用于隨后的分析。每個(gè)樣品在收集后盡快進(jìn)行分析（通常在一周內(nèi)進(jìn)行分析）。利用以下方程計(jì)算8 h肌酐清除率：肌酐清除率（mL·min－1）＝（C尿中肌酐×V尿）／（C血漿中肌酐×尿采集時(shí)間）

1.2.3 組織中的藥物濃度測(cè)定 采用微透析來測(cè)定皮下組織中游離（或者非結(jié)合的）抗生素，臨床利用此方法來測(cè)定在感染患者的肌肉、皮下組織、上皮分泌液、腹水、腦脊液和血液中的藥物濃度，以確定其抗菌效應(yīng)和滲透性。微滲析的原理和詳細(xì)描述已經(jīng)有人報(bào)道過［11］，微滲析是基于通過半透膜的擴(kuò)散分析來自細(xì)胞外間隙的分析物樣品。在體內(nèi)，此過程是利用生理學(xué)溶液以低的流速不斷地灌注微透析探針而實(shí)現(xiàn)的。一旦探針埋入組織中，分析物就會(huì)穿過透析膜從細(xì)胞外液擴(kuò)散到灌注液中繼而可以取樣和分析。在本研究中，微透析探針（CMA60，Microdialysis AB，Stockholm，Sweden）具有截留相對(duì)分子質(zhì)量20 kDa，外周直徑為0.6 mm，膜長(zhǎng)度為30 mm，將其無菌地置入每個(gè)患者上臂的皮下組織中。開始輸注哌拉西林他唑巴坦后，在抗生素治療的第1天和第2天每隔約20 min 收集微透析樣品。將樣品儲(chǔ)存在－20℃，隨后用于分析。微透析溶液中哌拉西林的回收根據(jù)反向透析方法由穿過微透析膜進(jìn)入組織所損失的內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)（哌拉西林G）來插補(bǔ)。計(jì)算公式：哌拉西林回收率（%）＝100×（Cin－meanCout／Cin）。其中，Cin是哌拉西林G2 mg·L－1（灌注液）；Cout是測(cè)得的微透析中的哌拉西林G的濃度。

1.2.4 方法學(xué)考查 主要包括回收率的日內(nèi)重復(fù)性，通過連續(xù)改變探針外部的介質(zhì)濃度并測(cè)定其回收率的變化情況來考察探針回收率的重復(fù)性。介質(zhì)為含有哌拉西林的ACD 溶液，其質(zhì)量濃度從0～1 000 ng mL－1，共6個(gè)濃度點(diǎn)。每隔20 min收集一次滲析液，同時(shí)改變介質(zhì)中哌拉西林的濃度，濃度的改變方法是從低濃度到高濃度，然后返回最低濃度，共收集3個(gè)循環(huán)。通過增量回收率計(jì)算法計(jì)算哌拉西林的回收率。然后應(yīng)用濃差法測(cè)定探針的回收率，并觀察流速和濃度對(duì)回收率的影響。

1.2.5 臨床治療結(jié)果的評(píng)估 抗生素治療的臨床治療結(jié)果是治療醫(yī)生根據(jù)表1中所述的定義進(jìn)行評(píng)估的。

1.2.6 血漿中非結(jié)合的哌拉西林的測(cè)定 將患者的血漿500μL離心通過3 kDa標(biāo)稱截留膜設(shè)備（Amicon YM30，Millipore，Billerica，MA）得到的過濾回收率為25%的原液體積。100μL濾液加上20μL500 μg·mL－1的哌拉西林G（內(nèi)標(biāo)）利用高效液相色譜法進(jìn)行分析。

表1 抗生素治療臨床結(jié)果等級(jí)的定義Tab 1 Definitions for classification of clinical outcome of antibiotic therapy

1.2.7 血漿藥物檢測(cè) 血漿哌拉西林濃度利用反相高效液相色譜法進(jìn)行測(cè)定，利用UV 檢測(cè)器（Waters 510 pump，717自動(dòng)進(jìn)樣器和486可調(diào)吸光度檢測(cè)器在218 nm 處進(jìn)行設(shè)定）。使用的色譜柱為150 mm×4.6 mm 的Gemini 3μm C18柱（Phenomenex，Lane Cove，Australia）。對(duì)患者血漿進(jìn)行分析評(píng)估，定量檢測(cè)限為2.5 mg·L－1，重復(fù)性在可接受范圍內(nèi)：變異系數(shù)為2.2%（日內(nèi)）和6.4%（日間）。利用高效液相電噴霧質(zhì)譜（LCMS）分析哌拉西林的微透析濃度。哌拉西林LCMS的定量檢測(cè)限為0.125 mg·L－1，重復(fù)性在可接受的范圍內(nèi)：在2 mg·L－1和0.2 mg·L－1時(shí)變異系數(shù)分別為2%和3%。

1.3 分析方法

1.3.1 藥動(dòng)學(xué)分析 利用非線性回歸分析每位患者的血漿和皮下組織微透析數(shù)據(jù)以評(píng)估其藥代動(dòng)力學(xué)參數(shù)。應(yīng)用了多種模型對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，利用線性梯形規(guī)則對(duì)0～24 h的藥時(shí)曲線下面積進(jìn)行計(jì)算。評(píng)估每位患者的藥動(dòng)學(xué)參數(shù)，然后對(duì)哌拉西林在血漿和皮下組織的分布動(dòng)力學(xué)進(jìn)行描述。利用Prism version4.0軟件繪制數(shù)據(jù)（GraphPad Software，San Diego，CA）。利用SPSS15.0軟件（SPSS，Chicago，IL）對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。

1.3.2 血漿－組織濃度平衡時(shí)間的計(jì)算 平衡時(shí)間（t1／2eq，50）定義為組織濃度／血漿濃度的比值達(dá)到50%的時(shí)間，t1／2eq，50取決于靜脈給藥速率。當(dāng)施用負(fù)荷劑量之后立即進(jìn)行連續(xù)輸注時(shí)：t1／2eq，50＝0.693／k2，達(dá)到90%平衡的時(shí)間（t1／2eq，90）＝3.3×t1／2eq。

1.3.3 藥效學(xué)分析 間斷和連續(xù)給藥方法的藥效學(xué)利用在給藥過程中觀察到的95%置信區(qū)間的最低濃度檢測(cè)限（Cmin）來評(píng)估。將連續(xù)輸注時(shí)超過100%給藥間隔的最小抑菌濃度的時(shí)間（T＞MIC），以及間斷給藥超過60%給藥間隔的最小抑菌濃度的時(shí)間作為藥代動(dòng)力學(xué)治療成功的目標(biāo)。取得目標(biāo)成功的概率與藥代動(dòng)力學(xué)分布進(jìn)行對(duì)比。由于本研究連續(xù)輸注應(yīng)用的劑量較?。?2 g哌拉西林／24 h），我們可以利用所觀察到的連續(xù)輸注的Cmin以及正常劑量的Cmin（基于同樣劑量的間斷給藥計(jì)算得到的）來測(cè)定目標(biāo)成功的概率。

2 結(jié)果

2.1 患者的一般情況 研究中納入了14例患者，其中7例患者隨機(jī)分到通過間斷給藥接受哌拉西林他唑巴坦，7例通過連續(xù)輸注接受哌拉西林他唑巴坦?；颊叩娜丝诮y(tǒng)計(jì)和臨床資料如表2所示?；颊咴隗w質(zhì)量、尿量、平均動(dòng)脈壓、身體質(zhì)量指數(shù)、敗血癥器官衰竭評(píng)估分?jǐn)?shù)或急性生理和慢性健康評(píng)估Ⅱ評(píng)分上無顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（Mann－Whitney U 檢驗(yàn)）。其中間斷組患者比輸注組患者的年齡要大（中位年齡42對(duì)24，P＝0.04；獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)）。

2.2 藥物治療結(jié)果分析（表3） 哌拉西林用量連續(xù)輸注組比間斷給藥組少25%（235 mg／164 mg），在第2天時(shí)連續(xù)輸注組的中位血漿濃度顯著較高（17.9 mg 對(duì)5.1 mg·L－1；P＜0.005）。而在第1天間斷給藥組的血漿濃度較高（8.7 mg·L－1對(duì)5.2 mg·L－1；P＝0.08）。2組的中位組織濃度在第1天（連續(xù)輸注組3.1 mg·L－1對(duì)間斷組2.6 mg·L－1；P＝0.37）無明顯差別，在第2天（輸注組6.4 mg·L－1對(duì)間斷組1.2 mg·L－1；P＝0.02）有顯著差異性。本研究測(cè)定哌拉西林在患者體內(nèi)的半衰期（間斷組0.56 h－1［四分距0.50～0.58］，輸注組0.28 h－1［四分距0.19～0.95］）明顯要比健康志愿者體內(nèi)的半衰期（0.6～1.1 h－1）短。哌拉西林的蛋白結(jié)合率為30%，哌拉西林從微透析探針中的回收率為40%。

2.3 藥動(dòng)學(xué)模擬 應(yīng)用兩階段藥動(dòng)學(xué)方法來模擬每位患者的血漿和組織藥物濃度，同時(shí)試驗(yàn)中還對(duì)一元線性模型、三元線性模型以及各種Michaelis－Menten模型都進(jìn)行了檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)只有二元線性模型能夠很好地描述所得數(shù)據(jù)。將單獨(dú)的藥代動(dòng)力學(xué)模型的結(jié)果合并在一起來模仿通過間斷和連續(xù)給藥的血漿和皮下組織中哌拉西林的濃度。不同藥動(dòng)學(xué)模型的參數(shù)如表3所示。觀察到的血漿和組織的數(shù)據(jù)如圖1a所示，模擬的藥動(dòng)學(xué)模型數(shù)據(jù)如圖1b所示。

2.4 藥效學(xué)結(jié)果 哌拉西林從血漿到組織的分布范圍的真實(shí)數(shù)據(jù)和模擬數(shù)據(jù)見圖2，我們觀察到患者體內(nèi)哌拉西林在組織中的濃度比血漿中的濃度低50%～80%。當(dāng)Cmin正?；綄?shí)際體質(zhì)量時(shí)，Cmin的可變性顯著降低（間斷組SD從160%降低到49%，輸注組從106%降低到28%）。

由圖可見，連續(xù)輸注組T1／2eq，50發(fā)生在大約173 h－1之后，T1／2eq，90發(fā)生在570 h－1之后，與連續(xù)輸注組相比，間斷組在組織和血漿的T＞MIC都較低，由于間斷給藥很少能得到充足的波谷濃度，所以給取得100%T＞MIC是不可能的。

表2 患者的人口統(tǒng)計(jì)和臨床資料Tab 2 Demographic and clinical details of enrolled patients

表3 抗生素治療1 d和2 d時(shí)間斷給藥和連續(xù)給藥哌拉西林的藥動(dòng)學(xué)性質(zhì)Tab 3 Pharmacokinetic properties or piperacillin administered by bolus dosing and continuous infusion on days 1 and 2 of antibiotic therapy

圖1 （A）間斷給藥（4 g給藥時(shí)間持續(xù)20 min以上）和初始負(fù)荷劑量之后連續(xù)輸注給藥（數(shù)據(jù)以中位和四分位距表示）時(shí)血漿和皮下組織中非結(jié)合的哌拉西林的藥時(shí)曲線圖。（B）間斷和連續(xù)給藥后非結(jié)合的哌拉西林的血漿和組織中的藥時(shí)曲線Fig 1 （A）Concentration–time profile of unbound piperacillin in plasma and subcutaneous tissue when administered by bolus administration（4 g over 20 minutes）or continuous infusion after initial loading dose（data represented as median and interquartile ranges）；and（B）simulated plasma and subcutaneous concentrations of unbound piperacillin administered by bolus dosing（4 g／6 hrs；16 g／24 hrs）or continuous infusion（12 g／24 hrs）

3 討論

由于哌拉西林是一種半合成哌拉西林，β－內(nèi)酰胺抗生素，常被用于醫(yī)院感染的經(jīng)驗(yàn)治療。通常是與β－內(nèi)酰胺抑制劑－他唑巴坦結(jié)合應(yīng)用以增加其抗菌活性。哌拉西林經(jīng)常會(huì)與蛋白結(jié)合并且主要通過腎臟清除。應(yīng)用哌拉西林治療敗血癥重癥患者主要是因?yàn)槠渚哂袕V譜抗菌活性，毒副反應(yīng)較少的特性［5］。

圖2 組織分布：哌拉西林滲透到組織的范圍：（A）皮下組織與血漿中哌拉西林曲線下面積比，（B）皮下組織和非結(jié)合的血漿哌拉西林濃度比值的模擬數(shù)據(jù)Fig 2 Tissue distribution：the extent of piperacillin penetration into subcutaneous tissue as described by：（A）the ratio of subcutaneous tissue to plasma piperacillin area under the concentration time curve（AUC）for individual patients（median data with interquartile range are proximal to each group；group 1 is the bolus dosing group and group 2is the infusion dosing group）；and（B）time course of subcutaneous tissue to unbound plasma piperacillin concentration ratios using modeled data

對(duì)于敗血癥重癥患者，間斷給藥和連續(xù)輸注給藥哌拉西林的血漿和組織內(nèi)的藥動(dòng)學(xué)相似。通過利用重新定義的藥效學(xué)終點(diǎn)，我們證明連續(xù)輸注給藥所用劑量比間斷給藥降低25%，并可以在皮下組織中獲得較高的藥效學(xué)目標(biāo)。雖然對(duì)于2種給藥形式應(yīng)用了不同的藥效學(xué)目標(biāo)，但連續(xù)給藥能夠獲得比間斷給藥模式高的血漿藥效學(xué)目標(biāo)（表3）。因?yàn)榻M織常常是感染的目標(biāo)部位，所以本試驗(yàn)獲得的組織中的濃度數(shù)據(jù)對(duì)于預(yù)測(cè)抗生素的療效極其有用［6］。

本研究通過測(cè)定間斷和連續(xù)輸注施用β－內(nèi)酰胺抗生素的皮下組織藥物濃度［7］，與先前的研究者一樣，我們也利用了微透析方法［8］，因?yàn)槠淠軌驕y(cè)量分布到組織中的非結(jié)合的哌拉西林，我們的數(shù)據(jù)表明連續(xù)輸注提高了藥物組織滲透性［9］。而且我們發(fā)現(xiàn)二元線性藥動(dòng)學(xué)模型能夠很好地描述我們從患者試驗(yàn)中獲得的數(shù)據(jù)。

實(shí)驗(yàn)還發(fā)現(xiàn)，連續(xù)給藥得到了較穩(wěn)定的穩(wěn)態(tài)濃度，這使得醫(yī)生能夠把控對(duì)患者施加的藥物劑量以獲得目標(biāo)藥物濃度。同時(shí)我們也觀察到連續(xù)給藥和間斷給藥哌拉西林的組織／血漿濃度比值是近似的。但利用連續(xù)輸注哌拉西林能夠改善獲得指標(biāo)治療成功的可能性。由于連續(xù)給藥縮短了給藥間隔，延長(zhǎng)了輸注的時(shí)間，從而可以使藥物的T＞MIC 提高，甚至達(dá)到100%，從而改善其藥效學(xué)治療結(jié)果，目前認(rèn)為，β－內(nèi)酞胺類（哌拉西林）抗生素屬于時(shí)間依賴性殺菌劑，因此，其臨床結(jié)果的最佳指針是抗生素在最低抑菌濃度（MICs）水平以上的維持時(shí)間（即T＞MIC），而與藥物濃度的高低關(guān)系不大。所以連續(xù)輸注給藥的治療效果要優(yōu)于間斷給藥的治療效果［10］。

4 結(jié)論

與標(biāo)準(zhǔn)的間斷給藥相比，連續(xù)輸注的哌拉西林的量低25%，同時(shí)能夠維持較高的波谷濃度和組織間濃度［11］，這說明連續(xù)輸注治療比間斷治療時(shí)哌拉西林的組織滲透性更好，更有利于敗血癥的治療［12］。

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