抗生素藥物質(zhì)量分析方法研究進展

韓志云

(淮安市食品藥品檢驗所，江蘇 淮安 223300)

引言

自本世紀初開始至今的20年中，隨著網(wǎng)絡(luò)建設(shè)愈發(fā)先進與國際關(guān)系的融洽，使藥物質(zhì)檢人員獲取國際最新分析方式與科研成果的渠道愈發(fā)增多，從而增強了質(zhì)檢人員對于最新藥物質(zhì)量分析方式的學(xué)習(xí)能力與興趣。通過閱讀國內(nèi)外文獻、派遣科研人員進修學(xué)習(xí)等手段對現(xiàn)有分析方式進行學(xué)習(xí)，現(xiàn)介紹如下。

1 正確認識抗生素

人們在日常生活中，因患感染性疾病而去醫(yī)院治療時，醫(yī)師常常開具抗生素類藥物醫(yī)囑對其治療。臨床中，對此類藥物進行具體分類時，可將其分為幾十種類型。β-內(nèi)酰胺類(β-lactams)、氨基苷類(aminoglycosides)、大環(huán)內(nèi)酯類(MA)抗生素以及喹諾酮類(4-quinolones)抗菌藥占日常對于感染性疾病使用比例的80%以上。

1.1 抗生素與抗菌素的關(guān)系

抗生素，指的是多個種類的微生物或動植物等利用其生活過程，產(chǎn)生對于病原體或其他類型活性物起抵抗作用的物質(zhì)。在近百年的臨床使用經(jīng)驗總結(jié)出，其對于細菌、病毒甚至部分寄生蟲以及部分腫瘤細胞有著良好的滅活作用。醫(yī)療工作人員不斷發(fā)現(xiàn)，抗生素不但可以對上述生命體進行清除，還對衣原體、支原體等類似物質(zhì)也發(fā)揮著抑制作用，因此，近些年在臨床中，逐漸將抗菌素統(tǒng)稱為抗生素。

1.2 抗生素與抗感染藥物

抗菌藥物是指β-內(nèi)酰胺類、喹諾酮類等一系列對細菌、部分寄生蟲以及部分腫瘤細胞有著良好的滅活作用的藥物。但在臨床中，一部分感染性疾病并非由于上述微生物引起，而是由病毒引起，這時就應(yīng)當(dāng)對患者應(yīng)用抗病毒及感染類藥物，因此，無論藥物作用于細菌或病毒感染，都屬于抗生素的范疇。

2 質(zhì)量分析方法

2.1 微生物檢定法

此類方法是針對抗生素的檢定中，最原始、最基本的方法。可以清晰明了地對被檢測藥物的活性與抑菌能力。此種檢定方法有著成本低、效果佳的特點，但也存在弊端，此類方法應(yīng)用于檢定中，只能測出總效價，對于其主成分或其他相關(guān)物質(zhì)的量而言，測定效果欠佳，對其內(nèi)在質(zhì)量的測定也無法進行。

2.2 色譜分析法

2.2.1薄層色譜法

其英文簡稱縮寫為TLC，此類方法在操作上而言，幾乎是最簡單的色譜分析操作方法之一，在分離微量物質(zhì)過程中，操作便捷程度、靈敏性與速度、專屬性都比較高，應(yīng)用廣泛。美國藥物學(xué)家Krzek J采用硅膠GF254板，以醋酸乙酯∶正已烷∶氨水(10∶1.5∶1.5)為展開劑，碘蒸氣中顯色。此類方法被廣泛應(yīng)用于在基層現(xiàn)場對藥物進行快速鑒別工作中，效果顯著。

2.2.2氣相色譜法

其英文簡稱縮寫為GC，此類方法以氣體為流動相。英國藥物學(xué)家Hoebus J等應(yīng)用HMDS，采用填充柱GC方式，對大觀霉素進行測定，結(jié)果線性良好且藥物雜質(zhì)的定量限為0.1%。此類方法的選擇性、效率都較高。但一些藥物由于沸點與極性的原因，對其氣化操作較為困難，這就制約了GC在抗生素檢定中的應(yīng)用。

2.2.3高效液相色譜法

其英文簡稱縮寫為HPLC，此種方法是筆者工作單位在對抗生素類藥物檢定工作中最常應(yīng)用的方法，配合紫外檢測器一同使用。其特點為檢定范圍廣，幾乎所有種類抗生素都可以通過HPLC方式進行檢定。

2.3 紫外-可見分光光度法

此類方法由于其對檢定儀器要求低、普及率高等特點被廣泛應(yīng)用于各高校藥學(xué)實驗室中，企業(yè)科研以及對下一代質(zhì)檢人員的教育培養(yǎng)工作上。《中國藥典》中規(guī)定，可以利用此方法檢定的抗生素種類僅為11種。俄羅斯藥物學(xué)家Michalska在同時應(yīng)用上述微生物檢定與此方法對土霉素片進行檢定時，盡管檢定結(jié)果略有差異，但誤差范圍≤2%。

2.4 核磁共振法

其英文簡稱縮寫為NMR，自二戰(zhàn)時期便被應(yīng)用于抗生素類藥物的檢定中，由于二戰(zhàn)時期抗生素用量巨大，因此，NMR技術(shù)不失為最便捷的對于大批量藥劑的檢定技術(shù)。由于NMR靈敏度較低的問題，此類方法在民用領(lǐng)域被逐步淘汰，但由于NMR技術(shù)有著極高的效率性，在一些國家軍需醫(yī)藥領(lǐng)域仍在使用。目前美、英仍將NMR技術(shù)列于藥典附錄中。

3 藥理分析

藥物進入體內(nèi)后，患者體內(nèi)血清及組織內(nèi)的藥物濃度會出現(xiàn)不同程度的改變，其濃度的升降便為藥動學(xué)的主要研究對象。在檢定分析過程中，微生物活性與被檢定藥物的藥動學(xué)作用結(jié)果便為該藥物的藥效學(xué)參數(shù)。藥物濫用以及患者體內(nèi)病原的變異會導(dǎo)致抗生素藥效的喪失，嚴重干擾了后續(xù)醫(yī)師診治計劃以及患者愈后。為了避免患者因服用濃度過低的抗生素并與其體內(nèi)病原體接觸，導(dǎo)致患者體內(nèi)病原逐漸變異呈耐藥狀態(tài)，藥效學(xué)參數(shù)就顯得尤為重要。根據(jù)藥動、藥效等特點可以將抗生素分為兩部分。

3.1 濃度依賴性

此類藥物主要包括氨基苷與喹諾酮類藥物。針對此類藥物而言，藥效與其濃度呈正相關(guān)，濃度越高，對病原滅活的速度就越快，效果更佳。因此，臨床中應(yīng)用峰濃度或AUC/MIC為設(shè)計藥效參數(shù)的抗生素類藥物藥效更佳。對于氨基苷類藥物而言，為了達到最佳療效，應(yīng)當(dāng)將其藥效參數(shù)定為≥10-12×MIC，對于喹諾酮類，參數(shù)差異不大。在對各類肺炎患者進行抗生素干預(yù)時，以環(huán)丙沙星(Ciprofloxacin)為例，可以檢測到患者體內(nèi)者AUIC呈明顯增長趨勢，這與微生物治愈呈很大的相關(guān)性，若計劃利用環(huán)丙沙星保證療效，則應(yīng)當(dāng)控制患者AUIC水平等于125×MIC。若AUIC數(shù)值過低，則無法保證治愈率，甚至可能降至30%以下，若AUIC≥25×MIC，則其治愈率可超過80%。

3.2 非濃度依賴性

此類藥物也可以被理解為時間依賴性，在臨床應(yīng)用中，與上述濃度依賴性不同，此類藥物對病原控制程度并不依賴峰值，而是以在MIC基礎(chǔ)上，藥物功效持續(xù)的時間長短為滅活病原程度的關(guān)鍵。通常情況下，MIC上持續(xù)時間≥40%時，就可以保證病原的滅活程度保持在一個較高水平。針對β-內(nèi)酰胺類而言，其發(fā)揮最大活性的效果與病原有關(guān)，病原體的不同會導(dǎo)致藥物在MIC上的持續(xù)時間不同。經(jīng)筆者工作單位曾進行的多次動物實驗表明，當(dāng)β-內(nèi)酰胺類藥物于MIC上持續(xù)時間≥給藥間隔40%時，就可以激發(fā)其消除葡萄球菌的最大功效。但針對肺炎病原與腸道內(nèi)細菌，當(dāng)MIC≤60%-70%×給藥間隔時，才會激發(fā)β-內(nèi)酰胺類藥物的最大滅菌作用。

4 不良反應(yīng)

不良反應(yīng)，是藥物研發(fā)與使用中不可避免的問題。其定義涵蓋范圍較廣，并非單純指副作用，還包含了一系列特異、過敏等反應(yīng)。針對抗生素而言，其出現(xiàn)不良反應(yīng)與其他藥物相比而言較為嚴重。

4.1 變態(tài)反應(yīng)

4.1.1Ⅰ型：過敏性休克

所有給藥途徑均可引起，容易引起此類反應(yīng)的藥物主要為青霉素、頭孢及氨基糖苷類藥物。其中，上述三種藥物不排除有生交叉過敏反應(yīng)的可能，因此在對患者使用此類藥物前應(yīng)做皮試。

4.1.2Ⅱ型：溶血性貧血

主要表現(xiàn)為血細胞減少。臨床中，常引起此類反應(yīng)的藥物為青霉素、頭孢類。但作用于血液系統(tǒng)，可以使患者血細胞出現(xiàn)不同程度減少的藥物有頭孢噻吩和氯霉素類。

4.1.3Ⅲ型：血清病、藥物熱

使用抗生素1至2周間，可能會出現(xiàn)蕁麻疹、粘膜潰瘍、關(guān)節(jié)疼痛或水腫等癥狀，嚴重者可發(fā)生腸局部壞死。藥物熱的發(fā)生，可以通過頭孢或氯霉素的不當(dāng)使用而導(dǎo)致。

4.2 毒性

毒性損害，是在抗生素進入體內(nèi)后對患者器官的直接損害，會對患者患者機體生理功能造成不同程度的干擾，由于藥物種類不同，就會導(dǎo)致不同器官的病理變化產(chǎn)生。毒性對患者機體損害的嚴重與否通常與體內(nèi)藥物濃度及作用時間有關(guān)。應(yīng)用卡那霉素(kanamycin)、新霉素(neomycin)與多粘菌素B(Polymyxin B)可對患者腎臟產(chǎn)生損害。應(yīng)用兩性霉素B(Amphotericin B)與林可霉素對患者肝臟毒性損害較大，若大劑量使用，不排除發(fā)生重癥肝炎的可能性。氯霉素與大劑量的青霉素可能對患者血液系統(tǒng)造成損害，可引發(fā)貧血及凝血功能障礙癥狀的出現(xiàn)。另外，大劑量的青霉素、鏈霉素(streptomycin)對于心臟功能的損害較大，同時應(yīng)用多粘菌素B，不但會對患者心肌造成不可逆損害，還會對患者免疫系統(tǒng)造成不良影響。

5 小結(jié)與展望

耐藥性，是一個擺在醫(yī)藥研發(fā)、質(zhì)檢及醫(yī)師與患者面前的嚴峻難題。就部分醫(yī)師及患者而言，經(jīng)常出現(xiàn)具抗生素類藥物存在使用不當(dāng)?shù)那闆r，導(dǎo)致患者不同程度耐藥性發(fā)生，甚至對常規(guī)治療產(chǎn)生負面影響。因此，討論抗生素的設(shè)計參數(shù)與用藥方案就變得尤為重要。

隨著我國藥物質(zhì)量分析技術(shù)發(fā)展的日新月異，越來越多針對抗生素的質(zhì)量分析新方法被國內(nèi)外學(xué)者提出。筆者認為，對于這些新方法的學(xué)習(xí)，有利于在提高藥物使用過程中針對患者治療效果及預(yù)后，在提高藥品質(zhì)量與質(zhì)檢人員能力的同時提高其下一代質(zhì)檢人員的成長速度，增加我國在藥品質(zhì)檢方面的應(yīng)用經(jīng)驗以盡早加快對抗生素質(zhì)量分析技術(shù)及操作規(guī)程的規(guī)范化進程。