頭孢喹肟對金黃色葡萄球菌防突變濃度的研究

王 靜，單 奇，黎菊鳳，利 斌，張少威，曾振靈

（1華南農(nóng)業(yè)大學(xué)獸醫(yī)學(xué)院／國家獸藥殘留基準(zhǔn)實驗室，廣東廣州 510642；2中國水產(chǎn)科學(xué)研究院珠江水產(chǎn)研究所，廣東廣州 510380；3暨南大學(xué)附屬第一醫(yī)院，廣東廣州 510630）

頭孢喹肟對金黃色葡萄球菌防突變濃度的研究

王 靜1?，單 奇1，2?，黎菊鳳3，利 斌1，張少威1，曾振靈1

（1華南農(nóng)業(yè)大學(xué)獸醫(yī)學(xué)院／國家獸藥殘留基準(zhǔn)實驗室，廣東廣州 510642；2中國水產(chǎn)科學(xué)研究院珠江水產(chǎn)研究所，廣東廣州 510380；3暨南大學(xué)附屬第一醫(yī)院，廣東廣州 510630）

【目的】為獸醫(yī)臨床合理用藥，進(jìn)行頭孢喹肟對金黃色葡萄球菌的最低抑菌濃度（MIC）和防突變濃度（MPC）研究.【方法】采用標(biāo)準(zhǔn)瓊脂二倍稀釋法，測定頭孢喹肟對金黃色葡萄球菌的MIC和MIC99（抑制99%接種細(xì)菌生長的最低抑菌濃度）；使用肉湯法富集1010CFU／mL金黃色葡萄球菌ATCC 29213和37株金黃色葡萄球菌臨床分離菌，采用標(biāo)準(zhǔn)瓊脂平板稀釋法測定頭孢喹肟對金黃色葡萄球菌的MPC，并計算選擇指數(shù)（SI）.【結(jié)果和結(jié)論】頭孢喹肟對金黃色葡萄球菌ATCC 29213的MIC和MIC99分別是0.5和0.4μg／m L，MPC為1.6μg／mL，SI（MPC／MIC99）為4.頭孢喹肟對37株臨床分離的金黃色葡萄球菌的MIC50、MIC90和MPC90分別是0.50、1.00和5.12 μg／mL；SI（MPC90／MIC90）為5.12.頭孢喹肟對金黃色葡萄球菌具有較強的抗菌活性，SI也較小，通過調(diào)整給藥方案可以減少耐藥突變株的產(chǎn)生.

頭孢喹肟；金黃色葡萄球菌；防突變濃度；選擇指數(shù)

金黃色葡萄球菌Staphylococcusaureus是比較常見和復(fù)雜的致病細(xì)菌，它可以引起多種多樣的疾病，從輕微的皮膚感染到食物中毒，甚至到危及生命的疾病如心內(nèi)膜炎、敗血癥等［1］.近年來，由于抗菌藥物的不合理使用，使大多數(shù)臨床分離的金黃色葡萄球菌耐藥性問題逐漸加劇.頭孢喹肟（Cefquinome）作為第4代動物專用的頭孢菌素類藥物，具有優(yōu)良的藥代動力學(xué)特征和廣譜的抗菌活性，對金黃色葡萄球菌有較強的殺菌能力，國外已將其廣泛應(yīng)用于豬、牛及馬的臨床治療［2-4］.為了在獸醫(yī)臨床上更有效且持久地使用該藥，人們逐漸重視并思考在臨床用藥時如何避免或減少細(xì)菌耐藥性的發(fā)生.

Drlica［5］和Zhao等［6］提出了防突變濃度（Mutant prevention concentration，MPC）、突變選擇窗（Mutant selection window，MSW）及選擇指數(shù)（Selection index，SI）的理論.該理論同時對控制感染和細(xì)菌耐藥突變株富集能力進(jìn)行了考慮，為減少或避免細(xì)菌耐藥的發(fā)生提供了新的臨床治療方法和理論依據(jù)［5-7］.MPC是指防止菌株產(chǎn)生耐藥突變的最低藥物濃度.MPC理論提示通過抑制最不敏感的耐藥突變菌株的選擇性富集擴(kuò)增，可限制細(xì)菌耐藥性的進(jìn)一步發(fā)生［8］. MSW是指MPC與最低抑菌濃度（Minimal inhibitory concentration，MIC）之間的范圍.但是，目前臨床基于MIC的治療方案，在血清或組織液中藥物濃度極有可能處于MSW內(nèi)，這種情況雖然可以抑制或殺滅大部分敏感細(xì)菌，但極易出現(xiàn)耐藥突變菌株選擇性富集擴(kuò)增而導(dǎo)致細(xì)菌耐藥，從而造成臨床治療失敗.本試驗研究頭孢喹肟對金黃色葡萄球菌的MIC和MPC，分析SI，并參考已報道的頭孢喹肟的藥代動力學(xué)參數(shù)，可以為獸醫(yī)臨床合理使用頭孢喹肟提供參考依據(jù).

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 藥品 頭孢喹肟對照品，效價80.1%，批號k0320906，為中國獸醫(yī)藥品監(jiān)察所產(chǎn)品；硫酸頭孢喹肟原料藥，效價83.09%，批號118443-89-3，由濟(jì)南順興獸藥有限公司惠贈.

1.1.2 菌株 金黃色葡萄球菌ATCC 29213，購自中國獸醫(yī)藥品監(jiān)察所；37株臨床分離的金黃色葡萄球菌均來源于華南農(nóng)業(yè)大學(xué)獸醫(yī)學(xué)院藥理實驗室采樣分離鑒定獲得.

1.2 方法

1.2.1 MIC和MIC99的測定 采用瓊脂平板二倍稀釋法測定頭孢喹肟對金黃色葡萄球菌的MIC，藥敏結(jié)果以CLSI標(biāo)準(zhǔn)［9］判讀.

依據(jù)Zhao等［6］報道的方法測定頭孢喹肟對金黃色葡萄球菌ATCC 29213的MIC99（抑制99%接種細(xì)菌生長的最低抑菌濃度）：抗菌藥物濃度以MIC為基線，線性遞減（20%）至1／2 MIC，制備不同濃度的含藥瓊脂平板.用新鮮MH肉湯將對數(shù)期的菌液濃度稀釋為3×107CFU／mL，再用新鮮的MH肉湯10倍倍比稀釋至3×102CFU／mL，最后將不同濃度的菌液各取0.1 mL分別接種在每個含藥瓊脂平板上，37℃過夜培養(yǎng)后，選擇合適菌液濃度的點進(jìn)行菌落計數(shù)，依據(jù)參考文獻(xiàn)［10］計算MIC99.

1.2.2 MPCpr和MPC的測定 抗菌藥物濃度以MIC為基線，倍比遞增，制備含有不同濃度藥物瓊脂平板，每個濃度 4個瓊脂平板.具體測定方法為［6，11］：首先使用肉湯法選擇性富集擴(kuò)增菌液，使其菌液濃度達(dá)到1010CFU／mL以上，再用新鮮MH肉湯將菌液濃度調(diào)整為3×1010CFU／mL后，取100 μL，該菌液均勻涂抹于含有抗菌藥物的MH瓊脂平板上，使每個藥物濃度的細(xì)菌接種總量為1.2×1010CFU.置于37℃恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)72 h，每隔24 h做1次菌落計數(shù)，觀察細(xì)菌生長情況.以培養(yǎng)72 h后仍無菌落生長的最低藥物濃度設(shè)為暫定防突變濃度（Provisionalmutant prevention concentration，MPCpr）.再以MPCpr為基線，線性遞減（20%）抗菌藥物濃度，制備不同濃度的含藥瓊脂平板，重復(fù)以上操作，再培養(yǎng)72 h后仍不出現(xiàn)菌落生長的最低藥物濃度即為MPC.

1.3 數(shù)據(jù)處理

根據(jù)測定37株金黃色葡萄球菌的MIC和MPC結(jié)果，計算出37株金黃色葡萄球菌菌群的MIC50（抑制50%細(xì)菌生長的最低抑菌濃度）、MIC90（抑制90%細(xì)菌生長的最低抑菌濃度）和MPC90（抑制90%細(xì)菌生長的防突變濃度）.

MSW是指MIC與MPC之間的范圍.SI＝MPC／MIC99或MPC90／MIC90，用于評價不同抗菌藥物的選擇耐藥突變能力，SI越大，意味著抑制選擇耐藥突變能力越弱，SI越小，則反之.依據(jù)試驗測得的MPC和 MIC的數(shù)據(jù)，計算金黃色葡萄球菌ATCC 29213的MPC／MIC99和37株臨床分離菌株的MPC90／MIC90.

2 結(jié)果

2.1 頭孢喹肟對金黃色葡萄球菌ATCC 29213的M IC、M IC99和MPC

采用瓊脂稀釋法測定，頭孢喹肟對金黃色葡萄球菌ATCC 29213的MIC、MIC99分別是0.5和0.4 μg／mL，MPCpr、MPC分別是2.0和1.6μg／mL，MSW、SI（MPC／MIC99）分別是0.4～1.6μg／mL和4.

2.2 頭孢喹肟對金黃色葡萄球菌臨床分離株的M IC50、M IC90和MPC90

采用瓊脂平板法測定頭孢喹肟對37株臨床分離的金黃色葡萄球菌的MIC和MPC（表1）.由表1數(shù)據(jù)可見，MIC與MPC存在不一致性，即頭孢喹肟對幾株金黃色葡萄球菌的MIC相同，但其MPC并不一定相同.根據(jù)試驗測定所有金黃色葡萄球菌的MIC和MPC，計算頭孢喹肟對37株臨床分離的金黃色葡萄球菌的MIC50、MIC90和MPC90分別是0.50、1.00和5.12μg／mL，MSW和SI（MPC90／MIC90）分別為1.00～5.12μg／mL和5.12.

表1 頭孢喹肟對37株金黃色葡萄球菌分離株的M IC和MPCTab.1 The M IC and MPC of cefquinome against 37 isolates of Staphylococcus aureus

3 討論

傳統(tǒng)藥效學(xué)理論認(rèn)為，當(dāng)抗菌藥物濃度低于MIC時，易于篩選出耐藥突變菌株，從而導(dǎo)致細(xì)菌耐藥性產(chǎn)生［5，12-13］，而Drlica［5］和Zhao等［6］提出的MSW理論認(rèn)為只有抗菌藥物的濃度落在MIC與 MPC之間的范圍時，才能使細(xì)菌耐藥突變菌株的選擇性富集擴(kuò)增并產(chǎn)生耐藥.Firsov等［14］采用體外模型研究了4種氟喹諾酮類藥物對耐甲氧西林金黃色葡萄球菌（MRSA）的防耐藥突變濃度，驗證了MSW理論.所以，在獸醫(yī)臨床用藥時，我們不僅要考慮抗菌藥物的藥代動力學(xué)參數(shù)與MIC之間的關(guān)系，還要考慮藥代動力學(xué)參數(shù)與MPC之間的關(guān)系.本試驗研究頭孢喹肟對金黃色葡萄球菌的MPC，為臨床制定合理的給藥方案提供了新的思路和參考依據(jù)，盡量減少頭孢喹肟的血藥濃度落在MSW內(nèi)的時間，以避免耐藥突變株富集擴(kuò)增.

邢茂等［15］報道羅紅霉素對金黃色葡萄球菌ATCC 29213的MIC99、MPC、SI分別是0.24、25.5 μg／mL及106；阿奇霉素對金黃色葡萄球菌ATCC 29213的MIC99、MPC、SI分別為0.18、20.5μg／mL及114.李朝霞等［16］報道左氧氟沙星對金黃色葡萄球ATCC 29213的MIC、MPC、SI分別為0.125、1.00 μg／mL和8.而本試驗測得頭孢喹肟對金黃色葡萄球菌ATCC 29213的MIC99（0.4μg／mL）高于羅紅霉素、阿奇霉素及左氧氟沙星，但其選擇指數(shù)較小，僅為4.說明羅紅霉素、阿奇霉素和左氧氟沙星對金黃色葡萄球菌ATCC 29213的抗菌活性強，但是頭孢喹肟對金黃色葡萄球菌ATCC 29213具有較強的抑制細(xì)菌耐藥突變株產(chǎn)生的能力，不易產(chǎn)生耐藥突變株.

許宏濤等［17］報道頭孢克洛、頭孢丙烯及頭孢呋辛對金黃色葡萄球菌臨床菌株的MIC90分別為2.00、1.00及0.25μg／mL，MPC90分別為32.0、19.2及2.4 μg／mL，MPC90／MIC90分別為16.0、19.2、9.6.而本試驗測得頭孢喹肟對37株金黃色葡萄球菌臨床菌株的MIC90、MPC90和SI（MPC90／MIC90）均小于頭孢克洛.雖然頭孢喹肟對37株金黃色葡萄球菌臨床菌株的MIC90和MPC90高于頭孢呋辛，但是其SI卻小于頭孢呋辛.這表示頭孢喹肟對金黃色葡萄球菌的抗菌活性可能不如頭孢呋辛，但其抑制耐藥突變菌株選擇富集擴(kuò)增的能力可能強于頭孢克洛、頭孢丙烯及頭孢呋辛，相對這3種藥可能不易于篩選出耐藥突變株.

楊大偉等［18］報道豬肌內(nèi)注射頭孢喹肟（1mg／kg），在豬體內(nèi)頭孢喹肟的消除半衰期（t1／2β）為2.76 h，峰質(zhì)量濃度（Cmax）為1.8μg／mL，達(dá)峰時間（tmax）為0.32 h.而各種動物通過皮下或肌內(nèi)注射，一般臨床給藥劑量建議為1 mg／kg，其達(dá)峰時間為0.5～2 h，峰質(zhì)量濃度為2.5～3.8μg／mL，消除半衰期為1～2 h［19-20］.此時頭孢喹肟的血藥濃度雖然能遠(yuǎn)高于MIC90，能起到良好的抗菌效果，但是峰質(zhì)量濃度都小于MPC90，幾乎全部血藥質(zhì)量濃度都落在MSW內(nèi)，易于誘導(dǎo)耐藥菌株的產(chǎn)生，所以，獸醫(yī)臨床用藥時應(yīng)該適當(dāng)加大頭孢喹肟的給藥劑量，使血藥濃度盡可能高于MPC.但是，頭孢喹肟是時間依賴性抗生素，已有文獻(xiàn)報道，時間依賴性抗菌藥物以臨床推薦劑量給藥，藥物濃度達(dá)到MIC值的4～5倍時，其殺菌作用即處于飽和狀態(tài)，即使藥物濃度繼續(xù)增高，其殺菌活性及速率并沒有出現(xiàn)明顯變化［21］.如果盲目加大頭孢喹肟的給藥劑量并不能顯著提高治療效果，反而會造成不良反應(yīng)和增加費用.同時考慮到頭孢喹肟的消除半衰期較短，所以，當(dāng)頭孢喹肟抗菌藥物治療金黃色葡萄球菌感染病時，關(guān)鍵是縮短給藥間隔，使血藥濃度高于防突變濃度的時間盡可能延長，從而提高其治療效果和限制耐藥突變株的選擇性富集.

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【責(zé)任編輯柴 焰】

A study on mutant prevention concentration of cefquinome against Staphylococcus aureus

WANG Jing1?，SHAN Qi1，2?，LIJufeng3，LIBin1，ZHANG Shaowei1，ZENG Zhenling1
（1 College of Veterinary Medicine，South China Agricultural University／National Reference Laboratory of Veterinary Drug Residues Guangzhou 510642，China；2 The Pearl River Fisheries Research Institute，Chinese Academy of Fishery Sciences，Guangzhou 510380，China；3 The First Affiliated Hospital，Jinan University，Guangzhou 510630，China）

【Objective】Theminimal inhibitory concentration（MIC）and themutant prevention concentration（MPC）of cefquinome against Staphylococcus aureus weremeasured for the rational use in veterinary medicine.【Method】The MIC and MIC for 99%of input cells（MIC99）of cefquinome against S.aureus were determined by agar two-fold dilutionmethod.The S.aureus strainswere enriched in broth，and the bacterial concentrations were adjusted to 1010colony forming units（CFU）per milliliter.The MPC of cefquinome against S.aureus was determined by agar plates dilution method，and the selection index（SI）was calculated.【Result and conclusion】The MIC，MIC99，MPC and SI（MPC／MIC99）of cefquinome against S.aureus strain ATCC 29213 were 0.5，0.4，1.6μg／mL and 4，respectively.The MIC50，MIC90，MPC90and SI（MPC90／MIC90）of cefquinome against S.aureus clinical isolateswere 0.50，1.00，5.12μg／mL and 5.12，respectively.The results show that cefquinome has a higher activity againstS.aureusand a smaller SI.Resistantmutant strains can be reduced by adjusting the dosage regimen.

cefquinome；Staphylococcusaureus；mutant prevention concentration；selection index

S859.7

A

1001-411X（2014）04-0007-04

2013-10-29優(yōu)先出版時間：2014-06-03

優(yōu)先出版網(wǎng)址：http:∥www.cnki.net／kcms／doi／10.7671／j.issn.1001-411X.2014.04.002.html

王 靜（1986—），女，碩士研究生，E-mail:wjscau1987＠163.com；單 奇（1983—），男，助理研究員，博士，E-mail: shanqi1983＠163.com；?對本文貢獻(xiàn)相同；通信作者:曾振靈（1963—），男，教授，博士，E-mail:zlzeng＠scau.edu.cn

國家自然科學(xué)基金（31372480）；廣東省自然科學(xué)基金研究團(tuán)隊項目（S2012030006590）

王 靜，單 奇，利 斌，等.頭孢喹肟對金黃色葡萄球菌防突變濃度的研究［J］.華南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，2014，35（4）：7-10.