頭孢他啶在銅綠假單胞菌慢性肺部感染大鼠體內的藥代動力學研究

于 歆，徐 輝，王詩琪，李曉冰，何曉靜，菅凌燕

·藥學研究·

頭孢他啶在銅綠假單胞菌慢性肺部感染大鼠體內的藥代動力學研究

于 歆，徐 輝，王詩琪，李曉冰，何曉靜，菅凌燕*

目的建立銅綠假單胞菌(Pseudomonasaeruginosa，PA)慢性肺部感染大鼠模型，采用高效液相色譜法(High performance liquild chromatography，HPLC)法測定頭孢他啶(Ceftazidime，CAZ)在其體內的藥代動力學參數。方法血漿樣品經含0.1%甲酸的乙腈沉淀蛋白后，采用ZORBAX SB-C18色譜柱分離，流動相為甲醇-5 mmol/L乙酸銨水溶液(含0.05 % 甲酸) (15∶85，v/v)，流速為1 mL/min，柱溫為35 ℃，檢測波長為254 nm。結果CAZ在3～150 μg/mL內線性關系良好；方法的日間和日內精密度均小于6.4 %，穩定性良好，Cmax為(47.86±10.40) μg/mL，t1/2為(0.4±0.1) h，AUC0-6為(28.80±10.67) μg·h/mL。CAZ在銅綠假單胞菌慢性肺部感染大鼠模型的藥動學特征提示，其體內過程符合一級吸收二室模型。結論所建立的HPLC分析方法準確、靈敏、專屬性強、重現性高，可用于銅綠假單胞菌慢性肺部感染大鼠體內的頭孢他啶藥代動力學研究。

頭孢他啶；銅綠假單胞菌；藥代動力學；HPLC

0 引言

頭孢菌素類抗生素具有廣譜的抗菌特性和較強的耐酸性，常與氨基糖苷類合用達到良好的殺菌作用[1]。頭孢菌素類抗生素根據對β-內酰胺酶穩定性及腎毒性的不同可以分為4類[2]。頭孢他啶是第3代頭孢菌素類抗生素，對銅綠假單胞菌(Pseudomonasaeruginosa，PA)具有較強的抗菌作用，對β-內酰胺酶穩定[3]。PA是耐藥性較強的致病菌，易導致肺炎/尿路感染等疾病[4]。其產生耐藥性的機制主要為β-內酰胺酶的生成和外排泵的表達[5]。對PA有抑制作用的有氨基糖苷類、大環內酯類及β-內酰胺類等[6]。頭孢他啶(Ceftazidime，CAZ)是治療PA感染的一線用藥，近年來，國內外學者開展了多項CAZ在大鼠體內的藥代動力學研究[7-8]，但并無在PA慢性肺部感染大鼠體內的CAZ藥代動力學的研究報道。因此，本研究擬建立PA慢性肺部感染大鼠模型，采用高效液相色譜(HPLC)法，測定PA慢性肺部感染大鼠口服給予CAZ后的經時血藥濃度，估算相應的藥代動力學參數，評價CAZ在PA慢性肺部感染大鼠的藥代動力學特征，為臨床用藥提供參考。

1 儀器與試藥

1.1 藥品與試劑 頭孢他啶粉針(復達欣，葛蘭素史克)；CAZ對照品(中國食品藥品檢定研究院，批號：130484，含量85.7%)；對乙酰氨基酚(AP)對照品(中國食品藥品檢定研究院，批號：100018，含量99%)；甲醇、乙腈(均為色譜純，美國Fisher公司)；醋酸銨、甲酸(均為分析純，國藥集團化學試劑有限公司)；水為去離子水。試劑使用前均經過0.45 μm微孔濾過膜過濾。

1.2 儀器 Agilent1260高效液相色譜儀(含G1311B四元泵，G1329B進樣器，G1316A柱溫箱，G1314F紫外檢測器)；Thermo渦旋混合器；高速離心機(Eppendof Centrifuge5430R)；離心濃縮儀(Thermo Scientific SPD1010/SPD2010)。

1.3 動物 清潔級SD大鼠，雄性，體重150～170 g；合格證號：SCXK[京]2014-0004，由我院醫學實驗動物中心提供。

1.4 菌株 臨床分離PA菌株，由中國醫科大學附屬盛京醫院檢驗科提供。該PA菌株是對規定藥敏試驗的抗菌藥物均敏感的臨床分離株。

2 方法與結果

2.1 PA肺部感染大鼠模型的建立 參照本實驗室[9]建立的方法，采用無創氣管插管方法接種實驗大鼠，建立慢性肺部感染大鼠模型。以大鼠肺勻漿細菌培養出PA細菌及病理學改變檢驗模型是否成功。

2.2 色譜條件 色譜柱：ZORBAX SB-C18(4.6 mm×150 mm，5 μm，Agilent Technologies)；流動相∶甲醇-5 mmol/L乙酸銨水溶液(含0.05 % 甲酸) (15∶85，v/v)；流速：1 mL/min；柱溫：35 ℃；檢測波長：254 nm；進樣量：20 μL。

2.3 溶液的制備 分別精密稱取CAZ對照品、內標(AP)對照品適量，置于10 mL容量瓶中，加甲醇溶解并稀釋至刻度，搖勻，即得濃度為1 mg/mL的各儲備液。所有儲備液置于4 ℃冰箱中保存待用。臨用前用純水精密稀釋頭孢他啶儲備液，制備成30、60、100、300、600、1 000 μg/mL的頭孢他啶工作液。

2.4 血漿樣本的預處理 精密吸取200 μL大鼠血漿樣品，置于1.5 mL的EP管，加入內標對照品溶液20 μL (400 μg/mL)，渦旋30 s。緩慢加入乙腈(含0.1%甲酸) 600 μL，渦旋5 min，靜置5 min后，15 600 r/min離心10 min后取上清，移入另1個1.5 mL的EP管中，放入離心濃縮儀中蒸干，將殘渣用100 μL流動相復溶，渦旋5 min，于15 600 r/min離心10 min，吸取上清液轉移至自動進樣器樣品瓶中，進行HPLC分析，進樣量20 μL。

2.5 方法學驗證

2.5.1 專屬性研究 CAZ和內標AP色譜峰峰形良好，分離度高，無雜峰干擾測定，基線平穩。本方法選擇性好，能準確測定血漿中CAZ的濃度，且靈敏度較高，大鼠血漿中的內源性物質不干擾CAZ和內標AP的測定，CAZ、AP的保留時間分別約為7.8、5.2 min。

2.5.2 線性范圍與定量下限 取1.5 mL離心管數支，分別精密加入不同濃度的CAZ對照品溶液20 μL后以氮氣流吹干，加入空白血漿200 μL，旋渦混勻，配成含CAZ濃度分別為3、6、10、30、60、100、150 μg/mL的標準含藥血漿，按“2.4”項下操作，制備標準曲線，并同時制備空白樣品，進行HPLC-UV分析，記錄色譜圖。以血漿中待測物的濃度為橫坐標，待測物與內標的峰面積之比為縱坐標，應用加權最小二乘法(W=1/χ2)，得出標準曲線方程：f=0.010 2 C+0.006 9，r2=0.999 9。結果顯示，CAZ在3～150 μg/mL濃度范圍內線性關系良好，定量下限均為3 μg/mL。

2.5.3 精密度、準確度及回收率 制備含CAZ濃度分別為5、50、120 μg/mL的標準含藥血漿樣品，每個濃度平行配制5份，并配制一條標準曲線，按“2.4”項下操作，共配制3個分析批，記錄色譜圖，計算樣品和內標峰面積的比值f，代入當批的標準曲線，求得實測濃度及實測濃度準確度，計算日間、日內精密度及回收率，結果見表1。

表1 大鼠血漿中CAZ的精密度、準確度及回收率(%)

注：RSD為相對標準偏差，RE為相對誤差

2.5.4 穩定性試驗 配制CAZ低、中、高3種不同濃度(5、50、120 μg/mL)含藥血漿適量，每種濃度分取12份，每份200 μL。3份于配制好后按“2.4”項下操作立即分析，并在測定完成后，在進樣器樣品盤中放置12 h后再次進樣分析；3份于室溫放置11 h；3份于配制好后反復凍融3次；3份于配制好后放入-20 ℃冰箱中冷凍保存4周后取出解凍，均按“2.4”項下操作分析。由相應的標準曲線方程求出各樣品的濃度，計算測得濃度平均值。結果表明，CAZ血漿樣品在室溫下放置11 h、進樣器中放置12 h、反復凍融3次及冰凍放置4周條件下均穩定性良好。

2.5.5 PA慢性肺部感染大鼠CAZ的藥代動力學研究 取已造模成功的大鼠6只，禁食12 h，稱重后分別尾靜脈注射CAZ溶液90 mg/kg，并于給藥前及給藥后5、15、30、45 min，1、1.5、2、2.5、3、3.5、4 h經大鼠眼底靜脈叢取全血0.5 mL。將全血立即置于已預涂肝素的EP管，5 000 r/min，離心10 min。分離上清液，置-20 ℃避光保存待測。PA慢性肺部感染大鼠尾靜脈注射給予CAZ溶液90 mg/kg后，CAZ的平均血藥濃度-時間曲線見圖1。采用DAS 2.0軟件計算CAZ的PK參數。達峰濃度(Cmax)和達峰時間(tmax)采用實測值，AUC0～t采用梯形法計算，AUC0～∞按公式AUC0～∞=AUC0～t+Clast/ke計算，Clast為最后一個可測得時間點的血藥濃度，ke為表觀末端消除速率參數。以半對數作圖法，由消除相的4個濃度點計算ke消除半衰期(t1/2)，t1/2=0.693/ke。見表2。

圖1 CAZ的平均血藥濃度-時間曲線(n=6)

表2 CAZ的藥動學參數(n=6)

3 討論

本實驗采用無創氣管插管法接種PA藻酸鹽包被體建立大鼠PA慢性肺部感染模型，成功率為100%。采用HPLC-UV法測定頭孢他啶血藥濃度，具有方便快速、準確性高、重現性好等特點。本實驗首先建立PA慢性肺部感染模型，研究頭孢他啶在此動物模型的藥動學特征。本實驗采用0.05%甲酸的5 mmol/L醋酸銨緩沖液∶甲醇(85∶15，v/v)為流動相，方法重現性好，峰形良好且頭孢他啶與內標對乙酰氨基酚兩峰分離度>1.5。與常用磷酸二氫鉀[10]作為流動相相比，具有流動相簡單且pH值影響小等特點。考察血漿樣品處理方法，實驗前期采用甲醇作為沉淀劑，提取回收率低。采用乙腈作為沉淀劑，由于乙腈對蛋白的包裹作用，造成樣品測定重復性差。經試驗，采用含0.1%甲酸的乙腈作為沉淀劑，沉淀效果好，回收率高且重復性好。

本實驗首次對銅綠假單胞菌慢性肺部感染模型尾靜脈注射頭孢他啶后體內的藥動學特征進行研究，其體內過程符合一級吸收二室模型，與健康大鼠體內藥動學特征[11]無明顯差別。

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PharmacokineticsofceftazidimeinratswithchronicpulmonaryinfectioninducedbyPseudomonasaeruginosa

YU Xin,XU Hui,WANG Shi-qi,LI Xiao-bing,HE Xiao-jing,JIAN Ling-yan*

(Department of Pharmacy,Shengjing Hospital of China Medical University,Shenyang 110004,China)

ObjectiveTo develop an HPLC method for determination of ceftazidime (CAZ) in rats′ plasma samples,and investigate the pharmacokinetic parameters with CAZ in rats with chronic pulmonaryPseudomonasaeruginosa(PA) infection.MethodsThe plasma samples were precipitated by acetonitrile,which contained 0.05% formic acid,and then it was separated on a 35 ℃ ZORBAX SB-C18column with a mobile phase of methanol and 5 mmol/L ammonium acetate buffer solution containing 0.05% formic acid (15∶85,v/v),at a flow rate of 1 mL/min.The detection wavelength was 254 nm.ResultsThe method exhibited good linearity within the concentration range of 3～150 μg/mL.The values on both occasions (intra- and inter-day) were all within 6.4%,and CAZ was stable in rat plasma under different storage conditions.The Cmaxwas (47.86±10.40) μg/mL,thet1/2was (0.4±0.1) h,and the AUC0-6was (28.80±10.67) μg·h/mL.The pharmacokinetic characteristics of CAZ in PA chronic pulmonary infectious model of rats showed that they were in line with the two-compartment model with first order absorption.ConclusionThe developed HPLC method is accurate,sensitive and reproducible,it is suitable for the pharmacokinetic study of CAZ in the PA chronic pulmonary infected rat.

Ceftazidime;Pseudomonasaeruginosa;Pharmacokinetics;HPLC

2016-12-10

中國醫科大學附屬盛京醫院藥學部，沈陽 110004

*通信作者

10.14053/j.cnki.ppcr.201710020