Бета-лактамные антибиотики: спектр антибактериальной активности, особенности фармакокинетики и фармакодинамики, применение и побочные действия
Общие свойства бета-лактамов. Спектр активности и фармакокинетика пенициллинов, показания к применению. Классификация и спектр активности цефалоспоринов. Фармакокинетика и фармакодинамика карбапенемов. Активность и показания к назначению монобактамов.
Рубрика | Медицина |
Вид | контрольная работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 01.02.2017 |
Размер файла | 63,2 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru
Федеральное агентство образования и науки
Новгородский государственный университет им. Ярослава Мудрого
Институт медицинского образования
Лечебный факультет
Специальность «Сестринское дело»
Кафедра специализированной терапии
Контрольная работа
по общей и клинической фармакологии
Бета-лактамные антибиотики: спектр антибактериальной активности, особенности фармакокинетики и фармакодинамики, применение и побочные действия
Выполнила студентка
IV курса группы 2331
Смирнова Наталия
Проверил преподаватель
Малюшенкова Н.Ю.
Великий Новгород 2005 г.
ЛИТЕРАТУРА
1. Антибактериальные лекарственные средства. Методы стандартизации препаратов. Москва: ОАО «Издательство «Медицина», 2004 г.
2. Федеральное руководство по использованию лекарственных средств (формулярная система). Выпуск IV. Москва: «ЭХО», 2003 г.
3. Майский В. В. Фармакология: учебное пособие. Москва: ГЭОТАР-МЕД, 2003 г.
4. Фармакотерапия. Клиническая фармакология. Практическое руководство. /Ф. фон Бруххаузен, Х. Вёльхёнер, Х. Гробекер и др.; Под ред. Г. Фюльграффа, Д. Пальма; Пер. с нем. Г. И. Шаранды и др. - Минск: Беларусь, 1996 г.
ВВЕДЕНИЕ
Инфекционные заболевания представляют собой актуальную проблему современной медицины. Инфекции являются одной из основных причин смерти в странах с различным уровнем экономического развития. Несмотря на появление в середине XX века лекарственных средств для этиотропного лечения инфекционных заболеваний, проблема антимикробной терапии будет оставаться чрезвычайно важной и в XXI веке.
Антибактериальная химиотерапия - лечение вызванных микроорганизмами инфекционных заболеваний лекарственными препаратами, избирательно действующими на эти микроорганизмы.
Современная антимикробная химиотерапия ведет начало с 1936 г. - времени появления в клинической практике первого сульфаниламидного препарата. В 1941 г. был впервые применен в клинике антибиотик пенициллин.
Антимикробная химиотерапия, в отличие от клинической фармакологии, объектом изучения которой является взаимодействие организма человека и лекарственного средства, рассматривает взаимодействие трех основных компонентов: микроорганизм - лекарственное средство - макроорганизм.
Большое количество имеющихся в распоряжении врача противомикробных средств существенно расширяет возможности лечения разнообразных инфекций. Вместе с тем выбор эффективного и безопасного антибактериального препарата до сих пор остается сложной врачебной задачей. Это обусловлено, прежде всего, ростом устойчивости бактериальной флоры и зачастую невозможностью идентифицировать возбудителя заболевания и определить его чувствительность к антибактериальным средствам.
Увеличение количества медицинских манипуляций с высокими рисками травматизации, проводимых с диагностической и лечебной целями, также способствует возникновению и развитию инфекций, вызванных нетипичной микрофлорой и/или необычной ее локализацией.
Отмечается смена возбудителей, вызывающих бактериальные инфекционные болезни, у больных с различными иммунодефицитами, а также у пожилых лиц с хроническими заболеваниями.
В группу -лактамных антибиотиков входят препараты, имеющие в структуре -лактамное кольцо: природные и полусинтетические пенициллины, цефалоспорины, карбапенемы и монобактамы. С учетом высокой клинической эффективности и низкой токсичности -лактамные антибиотики составляют основу современной антимикробной терапии, занимая основное место при лечении различных бактериальных инфекций. [1; стр. 17 - 18.] лактам пенициллин цефалоспорин карбапенем монобактам
1. ОБЩИЕ СВОЙСТВА БЕТА-ЛАКТАМОВ
По механизму противобактериального действия -лактамные антибиотики относят к антибиотикам, нарушающим клеточную стенку бактерий.
Большинство бактерий, кроме клеточной мембраны (цитоплазматическая мембрана), имеют снаружи клеточную стенку, которая содержит слои пептидогликана (муреин; длинные цепи дисахарида, соединённые пептидными мостиками). Грамотрицательные бактерии имеют дополнительную наружную оболочку.
Пептидогликан состоит из цепочек, образованных повторяющимся (до 60 раз) комплексом двух аминосахаров - N-ацетилмурамовой кислоты и N-ацетилглюкозамина. К каждой молекуле N-ацетилмурамата присоединён тетрапептид. Между тетрапептидами соседних цепочек при участии транспептидазы образуются пептидные мостики. Таким образом, пептидогликан образует прочный каркас клеточной стенки.
Образование пептидогликана начинается в цитоплазме. К N-ацетилмурамату присоединяется вначале трипептид, а затем ещё две аминокислоты - D-ala - D-ala (в дальнейшем 5-я аминокислота - D-ala удаляется). В цитоплазматической мембране присоединяется N-ацетилглюкозамин и образовавшийся блок пептидогликана переносится пирофосфатным переносчиком С55 в клеточную стенку, где встраивается в общую структуру пептидогликана.
При делении микробных клеток активируется муреингидролаза, которая разрушает транспептидные мостики и таким образом расщепляет пептидогликан (муреин).
Средства, нарушающие клеточную стенку бактерий, припятствуют синтезу пептиногликана. При этом прочность клеточной стенки снижается и растущие бактерии гибнут.
Так как клетки органов и тканей человека не имеют клеточной стенки, то -лактамные антибиотики, нарушающие клеточную стенку бактерий, относительно мало токсичны для человека.
Молекулы -лактамных антибиотиков содержат бета-лактамное кольцо - лактонный цыкл, включающий азот.
-Лактамные антибиотики ингибируют транспептидазу и, таким образом, нарушают синтез пептидогликана. [3; стр. 306 - 307.]
-Лактамы имеют целый ряд общих свойств - высокую клиническую эффективность, бактерицидное действие, синергизм с аминогликозидами, низкую токсичность, возможность перекрестной аллергии у пациентов и т. д. -Лактамы составляют основу современной антимикробной терапии, занимая основное место при лечении различных бактериальных инфекций. Исключены из спектра активности -лактамных антибиотиков облигатные и факультативные внутриклеточные микроорганизмы - риккетсии, хламидии, легионеллы и др.
Клиническая неэффективность при инфекциях, вызванных этими микроорганизмами, связана с ограниченной возможностью -лактамов проникать внутрь клетки микроорганизма, прежде всего внутрь фагоцитов, где локализуется возбудитель. Микоплазмы обладают природной устойчивостью к -лактамам. Также устойчивы ко всем -лактамам метициллинорезистентные стафилококки.
В крови -лактамы связываются преимущественно с альбуминами в различной степени. Объем распределения составляет в среднем 20 л. Концентрация -лактамов в большиснтве тканей организма равна 30 - 70 % от плазменной. Большинство -лактамов выводится с мочой в неизмененном виде, некоторые частично метаболизируются в печени - изоксозолинпенициллины (оксациллин), уреидопенициллины, цефалотин, цефотаксим, цефтриаксон, азтреонам. Цефаперазон в значительном количестве выводится с желчью.
Для -лактамных антибиотиков характерно бактерицидное действие, которое проявляется в концентрациях, превышающих минимальную подавляющую концентрацию (МПК) или близких им по значениям минимальных бактерицидных концентраций (МБК). При дальнейшем увеличении максимальных концентраций антибиотика (Сmах) скорость гибели бактерий не изменяется. Общее количество убитых микроорганизмов находится в зависимости от времени, в течение которого концентрации антибиотика превышают значение МПК (Т МПК). Учитывая отсутствие у -лактамных антибиотиков клинически значимого постантибиотического эффекта (ПАЭ), наиболее важным для достижения эффекта является поддержание между введениями антибиотика сывороточных концентраций, превышающих МПК.
После того как концентрация препарата превышает величину МПК возбудителя, дальнейшее увеличение концентрации теряет смысл, так как эффективность этих препаратов зависит в основном от времени, в течение которого концентрация антибиотика превышает МПК (Т МПК). В тех случаях, когда Т МПК 40-50 % от интервала между очередными дозами, применение -лактамов эффективно более чем в 80 % случаев.
Практически у всех -лактамных антибиотиков величина Т МПК90 (для 90% исследованных штаммов) по отношению к пневмококку составляет 40 % от интервала дозирования. При инфекциях, вызванных устойчивыми штаммами S. рпеитопiае, только амоксоциллин в сочетании с клавулановой кислотой и цефтриаксон сохраняют эффективную величину Т МПК90. В отношении Н. 1пf1иепгае эффективные концентрации в крови имеют место при терапии амоксициллином в сочетании с клавулановой кислотой, цефиксимом и цефтриаксоном.
У большинства -лактамных препаратов концентрация в паренхиме легких меньше, чем в крови, в мокроте к концентрации намного меньше, чем в слизистой оболочке бронхов. Концентрация в жидкости, покрывающей эпителий нижних дыхательных путей, выше, чем в мокроте и бронхиальном секрете. При этом многие возбудители респираторных заболеваний (Н. influenzае, Моraxellа саtarrhalis, Streptососсиs sрр.) находятся в просвете бронхов или в слизистой оболочке, в связи с чем для успешного лечения требуются адекватные дозы препаратов.
-Лактамные средства в высоких дозах сохраняют свою эффективность в отношении пневмококков с промежуточной чувствительностью, в отличие от макролидов. [1; стр. 209 - 211.]
2. ПЕНИЦИЛЛИНЫ
Пенициллин был открыт Александром Флемингом (Великобритания) в 1928 г., когда он обнаружил противомикробные свойства зелёной плесени (Penicillinum), а в 1940 году его соотечественники H. W. Florey и E. B. Chain получили пенициллин. За открытие пенициллина и его терапевтического действия все эти исследователи в1945 году получили Нобелевскую премию. В1942 году пенициллин был получен в Советском Союзе З. В. Ермольевой. Однако коммерческое производство препарата бензилпенициллина (пенициллина G) стало доступным только в 40-е годы XX века. [3; стр. 307 - 308.]
Различают биосинтетические (природные) и полусинтетические пенициллины.
Таблица № 1: Классификация пенициллинов. [2; стр. 596.]
Природные |
Бензилпенициллин (пенициллин G) Феноксиметилпенициллин (пенициллин V) Бензатина феноксиметилпенициллин Пенициллин прокаина Бензатина бензилпенициллин |
|
Антистафилококковые |
Оксациллин |
|
Расширенного спектра (аминопенициллины) |
Ампициллин Амоксициллин |
|
Активные в отношении P. Aeruginosa: Карбоксипенициллины Уреидопенициллины |
Карбенициллин Азлоциллин Пиперациллин |
|
Комбинированные с ингибиторами -лактамаз (ингибиторозащищённые) |
Амоксициллин/клавуланат Ампициллин/сульбактам Тикарциллин/клавуланат Пиперациллин/тазобактам |
Бензилпенициллины нарушают связи между цепями пептидогликана клеточной стенки бактерий - снижают активность транспептидазы, которая способствует образованию пептидных мостиков, соединяющих цепи пептидогликана, а также снижают активность ферментов, которые ингибируют муреингидралазу. В результате нарушается прочность клеточной стенки бактерий, что проявляется бактерицидным эффектом. [3; стр. 307 - 308.]
2.1 Спектр активности
После идентификации 6-аминопенициллинового ядра было создано большое количество производных, обладающих различными преимуществами в сравнении с бензилпенициллином по спектру активности, стабильности к действию -лактамаз, по фармакокинетике. Спектр антимикробного действия пенициллинов представлен в таблицах 2 и 3. [4; стр. 435.]
Таблица № 2: Грамположитсльная и анаэробная активность пенициллинов.
Микроорганизмы |
Пенициллин, ампициллин |
Амлициллин + сульбактам; амоксициллин клавулан. к-та |
Оксациллин |
Карбенициллин, тикарциллин, мезлоциллин |
Пиперациллин, азлоциллин |
|
Стафилококки -лактам (-) |
||||||
Стафилококки -лактам (+) |
||||||
Стрептококки |
+ |
|||||
Энтерококки |
+ |
|||||
Васt. fragilis |
+ |
|||||
Другие анаэробы |
|
+ |
Таблица № 3: Грамотрицательная активность пенициллинов
Микроорганизмы |
Ампициллин |
Амоксициллин + клавулан. кислота |
Карбенициллин |
Тикарциллин |
Азлоциллн |
Мезлоциллин |
Пиперациллин |
|
Е. сoli |
||||||||
Клебсиелла |
||||||||
Pr. тirabil |
||||||||
Другие протеи |
||||||||
Энтеробактерии |
||||||||
Р. aeruginosa |
||||||||
Другие псевдомонады Pseudononas |
||||||||
-- |
-- |
-- |
-- |
-- |
-- |
Биосинтетические пенициллины
Природные пенициллины активны в отношении грамположительных и грамотрицательных кокков (за исключением пенициллиназообразующих штаммов эпидермального и золотистого стафилококка, энтерококка); наиболее чувствительны стрептококки, особенно -гемолитический стрептококк группы А.
Грамотрицательная флора нечувствительна (за исключением кокков - гонококка, менингококка; палочек - листерий, возбудителя дифтерии, сибиской язвы; спирохет - бледной спирохеты, лептоспиры, боррелии; спорообразующих анаэробов - клостридии; неспорообразующие анаэробов - пептострептококки, фузобактерии, актиномицеты. Пенициллины до сих пор сохраняют высокую активность при стрептококковой и менингококковой инфекции.
В связи с длительным и широким применением спектр действия природных пенициллинов в последнее время сузился за счет селекции штаммов с вторичной резистентностью.
В настоящее время только около 10 % стафилококков остаются чувствительными к природным пенициллинам. Пневмококки обладали высокой природной чувствительностью к пенициллину, но в последние 10 лет нарастает частота штамов пневмокококков, устойчивых к бензилпенициллину.
Полусинтетические пенициллины
Пенициллиназоустойчивые пенициллины:
- Оксациллин, диклоксациллин - спектр антимикробного действия тот же, что у природных пенициллинов, а также пенициллиназообразующие стафилококки; активность оксациллина в отношении пенициллиназообразующего стафилакокка выше, чем у пенициллина.
Аминопенициллины:
- Ампициллин, амоксициллин - спектр и уровень активности ампициллина и амоксициллина сходны: активность в отношении грамположительных и грамотрицательных кокков не уступает активности бензилпенициллина; к спектру антимикробного действия природных пенициллинов добавляется активность к гемофильной палочке, Неlicobacter pilori, анаэробам (за исключением В. fragilis), некоторым микроорганизмам семейства Enterobacteriасеае (преимущественно внебольничные штаммы); имеются некоторые различия in vitro: амоксициллин несколько более активен против пневмококков, а ампициллин - против шигелл.
Антипсевдомонадные пенициллины
Делятся на две группы: карбоксипенициллины и уреидопенициллины - имеют более широкий спектр антимикробной активности, чем у аминопенициллинов. Активны в отношении многих грамотрицательных бактерий, включая синегнойную палочку.
Карбоксипенициллины:
- Карбенициллин, тикарциллин - по спектру действия сходны с аминопенициллинами (за исключением действия на Р. аeruginsa), но активность против грамположительных кокков ниже; неактивны в отношении Е. fаесаlis.
В отношении анаэробных микроорганизмов тикарциллин активен, за исключением Васtеrоides sрр.
Уреидопенициллины
- Азлоциллин, пиперациллин - in vitro более активны, чем карбоксипенициллины, в отношении грамотрицательных бактерий.
По возрастанию антипсевдомонадной активности «антисинегнойные» пенициллины располагаются в такой последовательности: карбенициллин тикарциллин пиперациллин = азлоциллин.
-Лактамазы активно гидролизуют антипсевдомонадные пенициллины, поэтому их применение ограничивается синегнойной инфекцией с документированной чувствительностью.
Ингибиторозащищенные пенициллины
Основным механизмом резистентности бактерий к -лактамным антибиотикам является выработка ими особых ферментов - -лактамаз, которые разрушают -лактамное кольцо этих препаратов. Этот защитный механизм является одним из ведущих для таких возбудителей, как S. Аиreus, Н. influencае, кишечная палочка, клебсиелла, В. fragilis и др. В целях его преодоления были получены соединения, ингибирующие -лактамазы, - клавулановая кислота (клавуланат), сульбактам, тазобактам, и на их основе созданы комбинированные препараты, получившие название ингибиторозащищенных пенициллинов. Сульбактам, кроме ингибирования -лактамаз, обладает умеренной собственной антимикробной активностью, действуя на нейссерии, моракселлы и ацинетобактеры.
Таблица № 4: Соотношение компонентов в препаратах комбинированных полусинтетических пенициллинов.
Оральные формы |
Парентеральные формы |
||
Амоксициллин-клавуланат |
2:1; 4:1; 8:1. |
5:1 |
|
Ампициллин-сульбактам |
- |
2:1 |
|
Пиперациллин-тазобактам |
- |
8:1 |
|
Тикарциллин-клавуланат |
- |
30:1 |
Наиболее часто применяемым препаратом этой группы является амоксициллин/клавуланат. Действует на все микроорганизмы, чувствительные к амоксициллину. Обладает более высокой антистафилококковой активностью (включая РRSА и некоторые штаммы S. ерidermidis); активен против грамотрицательной флоры, продуцирующей -лактамазы (H. influencae, M. Catarrhalis, кишечная палочка, протеи, клебсиеллы и др.); обладает высокой антианаэробной активностью (включая В.. fragilis).
Ампициллин/сульбактам в целом практически не отличается по антимикробному спектру от амоксициллина/клавуланата.
Тикарциллин/клавуланат - имеет следующие отличия от ингибиторозащищенных аминопенициллинов: активен против синегнойной палочки (но не превосходит тикарциллин); более активен в отношении многих нозокомиальных штаммов энтеробактерий.
Пиперациллин/тазобактам рассматривается как наиболее мощный ингибиторозащищенный пенициллин. Несколько превосходит Тикарциллин/клавуланат по активности в отношении грамположительных кокков и энтеробактерий.
Большее клиническое значение при лечении инфекций, вызванных синегнойной палочкой, в группе пенициллинов имеют Тикарциллин/клавуланат и пиперациллин/тазобактам.
Комбинированные полусинтетические пенициллины
Ампициллин/оксациллин, выпускающийся в соотношении 1:1 для приема внутрь и 2:1 для парентерального введения, является устаревшим препаратом. Эффективность пероральной формы ограничивается низкой биодоступностью компонентов. При парентеральном введении ввиду фиксированного соотношения компонентов доза оксациллина, как правило, оказывается заниженной. Попытка повышения ее до эффективных величин (8 г в сутки) влечет за собой превышение допустимых суточных доз ампициллина (12 г). Иногда используется при инфекциях неясной и смешанной этиологии (внебольничной пневмонии, инфекциях кожи и мягких тканей). Не следует применять для лечения нозокомиальных инфекций. [1; стр. 211 - 215.]
2.2 Фармакокинетика пенициллинов
Всасывание
Основные фармакокинетические свойства пенициллинов приведены в таблицах 5 - 7.
Таблица № 5: Фармакокинетические характеристики пенициллинов.
Препарат |
Всасываниев ЖКТ, % |
Пища снижает всасывание |
Связывание с белками, % |
Экскреция |
Т 1/2, ч |
||
норма |
Клиренс креатинтна 10 мл/мин |
Природные
Бензилпенициллин Феноксиметилпенициллин |
20 60 |
- Нет |
60 78 |
Почки Почки |
0,5 1 |
10 4 |
Антистафилакокковые
Оксациллин |
30 |
Да |
93 |
Почки, печень |
0,5 |
1 |
Широкого спектра
Ампициллин Амоксициллин |
40 75-93 |
Да Нет |
20-25 17-20 |
Почки Почки |
1 1 |
8 8 |
Антисинегнойные
Карбенициллин Азлоциллин иперациллин |
- - - |
- - - |
47 30 50 |
Почки Почки, печень. То же |
1 1 1 |
15 5 4 |
Ингибиторозащищенные.
Амоксициллин/ Клавуланат Ампициллин/сульбактам Тикарциллин/клавуналат Пиперациллин/тазобактам |
90/75 50/70-80 - - |
Нет Нет - - |
17/9 20/38 45/9 50/16 |
Почки/ Почки, печень. Почки/ Почки. Почки/ Почки, печень. Почки, печень/ Почки. |
1/1 1/1 1/1 1/1 |
8 8 15 4 |
*Наиболее высокой биодоступностью (93 %) обладают специальные растворимые таблетки амоксициллина - флемоксин солютаб.
Бензилпенициллин, карбокси- и уреидопенициллины в значительной степени разрушаются в желудке, поэтому применяются только парентерально.
Внутривенно и эндолюмбально вводят только натриевую соль пенициллина.
Феноксиметилпенициллин, оксациллин и аминопенициллины более кислотоустойчивы и могут назначаться внутрь. Наилучшим всасыванием в ЖКТ характеризуется амоксициллин - 75-93 %, и его биодоступность не зависит от пищи. Всасывание феноксиметилпенициллина составляет 40-60 % (при приеме натощак концентрации в крови несколько выше). Хуже всасываются ампициллин (35-40 %) и оксациллин (25-30 %), причем пища значительно снижает их биодоступность. Всасывание ингибитора -лактамаз клавуланата составляет 75 %.
В крови в различной степени связываются с белками, преимущественно с альбуминами. Объем распределения составляет в среднем 20 л, что свидетельствует о проникновении лекарственного средства в ткани. Концентрация -лактамов в большинстве тканей органов равна 30-70 %.
Таблица № 6: Фармакокинетические параметры полусинтетических пенициллинов.
Препарат |
Адсорбция % |
Влияние пищи на адсорбцию |
Сmax (ч) после |
Т 1/2, (ч) при Cl creat. мл/мин |
|||
приёма внутрь |
введения в/м |
80 |
60 |
||||
Амоксициллин Ампициллин Карбенициллин Оксациллин Тикарциллин |
75-90 35-50 Нет 30-33 Нет |
Нет Снижает Не всасыв. Снижает. Не всасыв. |
2 1,5-2 Не всасыв. 0,5-1 Не всасыв. |
- 1 1 0,5 0,5-1 |
1-1,3 1-1,5 1-1,5 0,5-0,7 1-1,2 |
8 10-15 10-20 1-3 15 |
Таблица № 7: Пути элиминации и метаболизма пенициллинов.
Препарат |
Связь с белком, % |
Печеночный метаболизм, % |
Почечная экскреция, % |
Удаление при гемодиализе |
|
Пенициллин Оксациллин Ампициллин Амоксициллин Карбенициллин Тикарциллин |
35-60 80-90 20-25 17-20 45-50 45-65 |
20 50 12-50 30-50 2 10 |
60-80 40 25-60 (внутрь) 50-85 (в/в) 50-70 До 90 90 |
Да Нет Да » » » |
Бензилпенициллин применяется внутримышечно, можно вводить внутривенно капельно; при менингитах возможно эндолюмбальное введение натриевой соли.
Максимальная концентрация бензилпенициллина в сыворотке крови зависит от величины вводимой дозы, однако при введении среднетерапевтической разовой дозы (1000000 ЕД для чувствительных микроорганизмов) концентрация его быстро снижается и уже через б ч оказывается ниже средней терапевтической концентрации - средняя терапевтическая концентрация (СТК) 0.2 ЕД/мл. Для высокочувствительных микроорганизмов СТК равна 0.06 ЕД/мл (стрептококки группы А, природные штаммы пневмококка). Для бактерицидного действия на малочувствительные микроорганизмы и для преодоления вторичного снижения чувствительности многих штаммов грамположительных микроорганизмов концентрация пенициллина в сыворотке крови должна превышать СТК в 5-10 раз. Это может быть достигнуто введением больших доз препарата (5000000 - 50000000 ЕД/сут). Режим введения бензилпенициллина зависит от локализации и тяжести поражения. Суточную дозу препарата, составляющую для взрослых 4-24 млн ЕД, разделяют не менее чем на 4 инъекции, а при использовании высоких доз - не менее чем на 6 инъекций.
Возможно сочетание внутривенного капельного и внутримышечного введения. Бензилпенициллин можно вводить в полости для быстрого получения бактерицидного уровня концентрации (но не калиевую соль).
Связь с белком бензилпенициллина невысокая - 35-60 %. При парентеральном введении антибиотик быстро и хорошо проникает в легкие, печень, почки, миометрий, несколько хуже - в миокард, костную ткань. Концентрация бензилпенициллина в большинстве тканей существенно ниже (в 2-3 раза) плазменой. В серозные и синовиальные полости_бензилпенициллин проходит медленно и обнаруживается там в низких концентрациях. В высоких концентрациях препарат содержится в желчи и моче. Через гематоэнцефалический барьер (ГЭБ) препарат проникает умеренно, у больных менингитом проницаемость ГЭБ повышается. Высокая проницаемость ГЭБ для бензилпенициллина наблюдается также у недоношенных и новорожденных. Также незначительно проникает во внутриглазную жидкость, ткани предстательной железы.
Препарат хорошо проходит через плацентарный барьер. Концентрация пенициллина в крови плода составляет 10 - 50 % от его уровня в крови матери. Первые 6 дней жизни ребенка в связи с незрелостью фильтрационной функции почек препарат можно вводить 2 раза в сутки.
Бензилпенициллин прокаин и бензатин бензилпенициллин вводятся только внутримышечно. Обладают пролонгированным действием, поэтому их иногда называют «депо-пенициллины». Медленно всасываясь из места инъекции, создают более низкие, по сравнению с натриевой и калиевой солями бензилпенициллина, концентрации в сыворотке крови, поэтому их нельзя использовать при тяжелых острых инфекциях.
Терапевтические уровни бензилпенициллин прокаина в крови сохраняются в течение 18 - 24 ч, а бензатин бензилпенициллина - 3 - 4 нед.
Феноксиметилпенициллин. Кислотоустойчивая форма пенициллина применяется внутрь натощак для лечения нетяжелых инфекционных заболеваний у детей старше 2 лет. Спектр действия такой же, как и у бензилпенициллина, однако концентрация в плазме крови значительно ниже. Концентрация в плазме крови взрослых после орального приема 0.5 г феноксиметилпенициллина аналогична внутримышечному введению 300000 ЕД бензилпенициллина (1мг = 1610 ЕД пенициллина). Назначают взрослым по 0,5 - 1,0 г 4 раза в день, возможно чередование его с бензилпенициллином: утром и вечером бензилпенициллин, днем 2 - 3 раза феноксиметилпенициллин.
Оксациллин может назначаться не только парентерально, но и внутрь. Максимальная концентрация в крови отмечается через 1 ч после приема внутрь. Имеют большое сродство к белкам плазмы (88 - 95 %); плохо проникают через ГЭБ и в серозные полости.
Таблица № 8: Сравнительная характеристика ампициллина и амоксициллина.
Показатель |
Ампициллин |
Амоксициллин |
|
Активность против: |
|||
S. pneumoniae |
++ |
+++ |
|
Н. руlori |
+ |
+++ |
|
продуцентов -лактамаз |
-- |
-- |
|
Путь введения |
Внутрь, в/м, в/в |
Внутрь |
|
Всасывание в ЖКТ |
40 % |
75-95 % |
|
Влияние пищи на биодоступность |
Снижает в 2 раза |
Не влияет |
|
Уровень в мокроте |
Низкий |
Высокий |
|
Уровень в моче |
Высокий |
Очень высокий |
|
НР |
Диарея (часто) |
Диарея (редко) |
Ампициллин - биодоступность при приеме натощак 30 - 40 %. Парентеральное применение ампициллина позволяет получить концентрацию в крови в 2 - 3 раза выше, чем при приеме внутрь. Сmax в крови после приема внутрь отмечается через 1 - 2 ч. Связь с белком низкая (10-31%).
При внутримышечном и внутривенном введении препарат хорошо проникает в ткани, распределяясь в них равномерно в достаточных концентрациях. Плохо проходит через ГЭБ, его концентрация в спинномозговой жидкости составляет 30 - 35 % плазменной. По остальным фармакокинетическим характеристикам антибиотик мало отличается от других полусинтетических пенициллинов.
Амоксициллин - всасывается лучше, чем ампициллин (биодоступность 95 %). В толстом кишечнике концентрация амоксициллина невелика, и применять его для лечения кишечных инфекций нецелесообразно.
Сравнительная характеристика ампициллина и амоксициллина представлена в таблице 8.
Карбенициллин - кислотолабильный препарат. Назначают парентерально. Хуже, чем амоксициллин, проникает в ткани и серозные полости, через ГЭБ. Связь с белком - 26 - 47 %. В высоких концентрациях содержится в желчи и моче.
Карфециллин - фениловый эфир карбенициллина. Активен при приеме внутрь, гидролизуется в ЖКТ с освобождением карбенициллина и фенола. Спектр действия препарата такой же, как у карбенициллина. Набольшее значение имеет активность препарата в отношении Рseudomonas aeruginosa и Proteus sрр. всех видов (индолположительных и индолотрицательных). По фармакокинетике принципиальных отличий от ампициллина не имеет, выводится почками. Применяется преимущественно при инфекциях мечевых путей.
Азлоциллин и пиперациллин - вводят внутривенно. Т1/2 составляет 0,9 - 1,3 ч и 1 ч соответственно. Метаболизируются около 30 %. Выводятся преимущественно почками в неизмененном виде. Хорошо проникает в желчь и бронхиальный секрет, пиперациллин еще и в костную ткань. Назначают по 1 - 2 г 4 раза в день.
Распределение.
Пенициллины распределяются во многие органы, ткани и биологические жидкости. Создают высокие концентрации в легких, почках, слизистой оболочке кишечника, репродуктивных органах, костях, плевральной и перитонеальной жидкости. Наиболее высокие уровни в желчи характерны для уреидопенициллинов. В небольших количествах проникают через плаценту и в грудное молоко. Плохо проходят через гематоэнцефалический и гематоофтальмический барьер, а также в предстательную железу. При менингите проницаемость гематоэнцефалического барьера увеличивается.
Метаболизм.
Клинически значимой биотрансформации в печени могут подвергаться оксациллин (до 45 %) и уреидопенициллины (до 30 %). Другие пенициллины практически не Метаболизируются и выводятся из организма в неизмененном виде. Среди ингибиторов -лактамаз наиболее интенсивно метаболизируется клавуланат (около 50 %), в меньшей степени - сульбактам (около 25 %), еще слабее - тазобактам.
Выведение.
Большинство пенициллинов экскретируются почками. Бензилпенициллин выводится почками в неизмененном виде путем фильтрации и секреции. Несмотря на почечный путь экскреции, препарат может использоваться у больных с легкой и средней степенью почечной недостаточности в стандартных режимах. При снижении клиренса креатинина ниже 30 мл/мин сокращается количество инъекций с 4 до 3.
Т1/2 составляет в среднем около 1 ч (кроме депо-пенициллинов) и значительно возрастает при почечной недостаточности. Оксациллин и уреидопенициллины имеют два пути элиминации - почки и билиарная система. Их Т1/2 в меньшей степени изменяется при нарушении функции почек.
Почти все пенициллины полностью удаляются при гемодиализе. Концентрация пиперациллин/тазобактама снижается при проведении гемодиализа на 30 - 40 %. [1; стр. 215 - 220.]
2.3 Нежелательные реакции пенициллинов
Обычно пенициллины хорошо переносятся. Наиболее частыми нежелательными реакциями (НР) пенициллинов являются аллергические реакции как немедленного, так и замедленного типа: крапивница, сыпь, отек Квинке, лихорадка, эозинофилия, бронхоспазм, анафилактический шок (чаще при использовании бензилпенициллина). Аллергия является перекрестной ко всем антибиотикам пенициллиновой группы. У некоторых пациентов с аллергией на цефалоспорины может отмечаться аллергия и на пенициллины (15 - 18 %).
При применении аминопенициллинов иногда отмечается неаллергическая «ампициллиновая» макулопапулезная сыпь (5 - 10 %), которая не сопровождается зудом и может исчезнуть без отмены препарата. «Ампициллиновая» сыпь отмечается у 75-100 % пациентов с инфекционным мононуклеозом, получающих аминопенициллины (нельзя применять при этом заболевании).
Терапевтический диапазон доз природных пенициллинов настолько велик, что позволяет использовать дозы препаратов, составляющие 500 000 ЕД/кг в сутки и более. Бензилпенициллин в этих дозах может оказывать нейротоксическое действие при повышении проницаемости ГЭБ (у новорожденных, при токсикозах, гипоксических состояниях, менингитах).
Может отмечаться неврологическая симптоматика: головная боль, тремор, судороги (чаще у детей и у пациентов с почечной недостаточностью при применении карбенициллина или очень высоких доз бензилпенициллина); психические расстройства (при введении высоких доз бензилпенициллин прокаина).
Со стороны ЖКТ могут быть боли в животе, тошнота, рвота, диарея, псевдомембранозный колит (чаще при применении ампициллина и ингибиторозащищенных пенициллинов). При использовании оксациллина в дозах более б г в сутки или ингибиторозащищенных пенициллинов могут отмечаться НР со стороны печени.
При использовании высоких доз калиевой соли бензилпенициллина у пациентов с почечной недостаточностью, а также при сочетании ее с калийсберегающими диуретиками, препаратами калия или ингибиторами АПФ может развиваться гиперкалиемия. При применении высоких доз натриевой соли бензилпенициллина может развиться гипернатриемия, что может сопровождаться появлением или усилением отеков у пациентов с сердечной недостаточностью, повышением артериального давления (корригируется применением солей калия). При применении антипсевдомонадных карбокси- и уреидопенициллинов серьезными побочными реакция ми могут быть гипернатриемия и гипокалиемия, особенно при сердечной и почечной недостаточности, так как все инъекционные формы этих лекарственных средств содержат натрий в следующих количествах в мэкв/г:
карбенициллин - 4.7;
тикарциллин - 5.2;
азлоциллин - 2.7;
пиперациллин - 1.98.
При парентеральном применении пенициллинов возможны местные реакции: болезненность и инфильтраты при внутримышечном введении (особенно калиевой соли бензилпенициллина), флебиты при внутривенном введении (чаще при применении карбенициллина).
Введение депо-пенициллинов (бензилпенициллин прокаин и бензатин бензилпенициллин) может приводить к развитию сосудистых осложнений: синдрома Онэ (ишемия и гангрена конечностей при введении в артерию), синдрома Николау (эмболия сосудов легких и головного мозга при введении в вену).
Во избежание подобных осложнений следует соблюдать правила введения депо-пенициллинов: препараты вводятся строго внутримышечно в верхний наружный квадрант ягодицы; пациент во время инъекции должен находиться в горизонтальном положении; непосредственно перед введением препарата необходимо потянуть поршень шприца на себя, чтобы убедиться в том, что игла не находится в сосуде.
Возможны гематологические реакции: анемия, нейтропения (чаще при использовании оксациллина); нарушение агрегации тромбоцитов, иногда тромбоцитопения (при применении карбенициллина, реже -уреидопенициллинов), и кровоточивость, связанная с дисфункцией мембран тромбоцитов.
Очень редко со стороны почек могут отмечаться транзиторная гематурия (оксациллин), интерстициальный нефрит.[1; стр. 220 - 222.]
2.4 Показания к применению
Природные пенициллины.
В зависимости от особенностей и тяжести течения инфекции возможно применение парентеральных (обычных или пролонгированных) или оральных лекарственных форм природных пенициллинов при следующих состояниях: инфекциях, вызванных S. pyogenes, и их последствиях (тонзиллофарингит, скарлатина, рожистое воспаление, круглогодичная профилактика ревматизма); пневмококковых инфекциях (пневмония, менингит, сепсис); инфекциях, вызванных другими стрептококками (инфекционный эндокардит - в комбинации с гентамицином или стрептомицином, профилактика эндокардита в стоматологии - феноксиметилпенициллин), менингококковой инфекции; сифилисе; лептоспирозе; клещевом боррелиозе; газовой гангрене; актиномикозе.
Поскольку пролонгированные пенициллины не создают высоких концентраций в крови и практически не проникают через гематоэнцефалический барьер, они не применяются для лечения тяжелых инфекций. Показания к их использованию ограничиваются лечением сифилиса (кроме нейросифилиса), рожистого воспаления, скарлатины, длительной профилактикой ревматической лихорадки.
Феноксиметилпенициллин применяется для лечения легких стрептококковых инфекций (тонзиллофарингит, рожистое воспаление).
В связи с нарастанием устойчивости гонококков к пенициллину его эмпирическое применение при гонорее не оправдано.
Полусинтетические пенициллины
Оксациллин - препарат первого выбора при подтвержденной или предполагаемой стафилококковой инфекции различной локализации: инфекции кожи, мягких тканей, костей и суставов; пневмония, инфекционный эндокардит, сепсис.
Аминопенициллины и ингибиторозащищенные аминопенициллины
Основные показания для применения этих препаратов совпадают. Назначение аминопенициллинов более обоснованно при легких и неосложненных инфекциях, а их ингибиторозащищенных производных - при более тяжелых или рецидивирующих формах, а также при наличии данных о высокой частоте распространения -лактамазопродуцирующих бактерий. Путь введения (парентерально или внутрь) выбирается в зависимости от тяжести инфекции. Для приема внутрь более целесообразно использовать амоксициллин или амоксициллин/ клавуланат.
Препараты данной группы применяются для лечения бактериальных инфекций верхних и нижних дыхательных путей (средний отит, синусит, обострение хронического бронхита, внебольничная пневмония); внебольничных инфекций мочевыводящих путей (острый цистит, пиелонефрит); менингита, вызванного гемофильной палочкой или L. monocytogenes (ампициллин в высокой дозе внутривенно); терапии эндокардита (ампициллин в сочетании с гентамицином или стрептомицином) и его профилактики; лечения кишечных инфекций - шигеллеза, сальмонеллеза (ампициллин); эрадикации H. pilori (амоксициллин).
Дополнительными показаниями являются инфекции кожи и мягких тканей; интраабдоминальные инфекции, инфекции органов малого таза, периоперационная профилактика в хирургии.
Карбоксипенициллины, уреидопенициллины и их ингибиторозащищенные соединения
Карбоксипенициллины в настоящее время потеряли клиническое значение и практически полностью вытеснены пиперациллином или комбинированными препаратами (тикарциллин/клавуланат, пиперациллин/тазобактам). Уреидопенициллины (азлоциллин, пиперациллин) в комбинации с аминогликозидами применяются при синегнойной инфекции (в случае чувствительности Р. aeruginosа).
Тикарциллин/клавуланат и пиперациллин/тазобактам используются для лечения тяжелых, преимущественно нозокомиальных, смешанных (аэробно-анаэробных) инфекций различной локализации, таких как инфекции дыхательных путей (нозокомиальная пневмония, включая вентиляционную; эмпиема плевры, абсцесс легкого); инфекции кожи и мягких тканей (включая диабетическую стопу); интраабдоминальные и тазовые инфекции; послеродовые гнойно-септические осложнения; инфекции желчевыводящих путей, желчный перитонит, абсцессы печени; осложненные инфекции мочевыводящих путей; инфекции на фоне нейтропении.
Противопоказаны пенициллины при гиперчувствительности к препаратам этой группы. Требуется осторожное применение при наличии указаний на аллергические реакции при применении других -лактамных антибиотиков.[1; стр. 222 - 224.]
2.5 Лекарственные взаимодействия
Синергизм в отношении синегнойной палочки проявляют азлоциллин и пиперациллин с аминогликозидами и ципрофлоксацином. Оксациллин не следует сочетать с рифампицином ввиду антагонизма. При сочетании ампициллина с аллопуринолом возрастает риск развития «ампициллиновой» сыпи. Применение высоких доз бензилпенициллина калиевой соли в сочетании с калийсберегающими диуретиками, препаратами калия или ингибиторами АПФ повышает риск развития гиперкалиемии. Требуется соблюдать осторожность при сочетании антисинегнойных пенициллинов с антикоагулянтами и антиагрегантами ввиду потенциального риска повышенной кровоточивости. Не рекомендуется сочетать с тромболитиками.
[1; стр. 224.]
3. ЦЕФЛОСПОРИНЫ
Цефалоспориновые антибиотики используются в клинической практике с начала 60-х годов. Синтезировано более 50 лекарственных средств.
Цефалоспорины являются одним из самых обширных классов антибиотиков. Наиболее распространена классификация цефалоспоринов по поколениям (таблица 9).
Внутри каждого поколения выделяют препараты для парентерального и перорального применения и препараты с антисинегнойной и антианаэробной активностью.
Таблица № 9: Классификация цефалоспоринов.
I поколение |
II поколение |
III поколение |
IV поколение |
||
Парентеральные Пероральные |
Цефалотин Цефазолин Цефалексин Цефадроксил |
Цефуроксим Цефамандол Цефокситин Цефаклор Цефуроксим аксетил |
Цефотаксим Цефтриаксон Цефтазидим* Цефоперазон* Цефтизоксим Цефоперазон/сульбактам** Цефиксим Цефтибутен |
Цсфепим* Цефпиром |
* Препараты с активностью в отношении Р. aeruginosa и других неферментирующих микроорганизмов; выделено курсивом - препарат с выраженной антианаэробной активностью.
** Комбинация цефоперазона с ингибитором -лактамаз - сульбактамом, обладает антисинегнойной и антианаэробной активностью.
[2; стр. 602.]
3.1 Спектр активности цефалоспоринов
Спектр антимикробной активности цефалоспоринов представлен в таблице 10. [4; стр. 435. ]
Следует отметить «пробелы» в спектре активности, характерные для всех цефалоспоринов. Они не активны в отношении метициллинорезистентных стафилококков, энтерококков, листерий, микобактерий, внутриклеточных возбудителей (легионелл, хламидий, микоплазм).
По активности против анаэробов большинство цефалоспоринов обладают умеренной активностью против фузобактерий, пептококков, пептострептококков и не действуют на неспорообразующих анаэробов группы В. fragilis.
Цефалоспорины I поколения (ЦС-1) имеют узкий спектр антимикробной активности. В современной клинической практике основное значение имеет их активность против стафилококков (метициллиночувствительных) и стрептококков.
Таблица № 10: Спектр антимикробной активности цефалоспоринов
Микроорганизмы |
ЦС-I Цефазолин |
ЦС-II цефуроксим |
ЦС-11 цефаклор |
ЦС-III цефотаксим / цефтриаксон |
ЦС-III Цефтазидим |
ЦС-III цефоперазон / сульбактам |
ЦС-IV цефепим, цефпиром |
|
Метициллиночувствителъные стафилококки |
++ |
++ |
++ |
+* |
+* |
+* |
++ |
|
S. pyogenes |
+++ |
+++ |
+++ |
+++ |
+* |
+* |
+++ |
|
S. pneumoniae |
+* |
++ |
+* |
+++ |
+* |
+* |
+++ |
|
N. gonorrhoeae, N. meningitidis |
+* |
++ |
+* |
+++ |
++* |
++* |
+++ |
|
Н. influenzae, М. catarrhalis |
+* |
++ |
+* |
+++ |
+++ |
+++ |
+++ |
|
Enterobacreiaceae: |
||||||||
Shigella spp. |
+* |
++* |
+* |
+++ |
+++ |
+++ |
+++ |
|
Salmonella sрр. |
+* |
++* |
+* |
+++ |
+++ |
+++ |
+++ |
|
Е. соli |
+* |
++** |
+* |
+++** |
+++** |
+++ |
+++** |
|
Р. тirabilis |
+* |
++ |
+* |
+++ |
+++ |
+++ |
+++ |
|
Р. vulgaris |
-- |
+ |
-- |
+++ |
+++ |
+++ |
+++ |
|
Klebsiella sрр. |
-- |
+** |
-- |
+++** |
+++** |
+++ |
+++** |
|
Еnterobacter sрр. |
-- |
+** |
-- |
+++** |
+++** |
+++** |
+++ |
|
Citrobacter sрр. |
-- |
-- |
-- |
+++** |
+++** |
+++** |
+++ |
|
Serratia sрр. |
-- |
-- |
-- |
+++** |
+++** |
+++** |
+++ |
|
Providencia sрр. |
-- |
-- |
-- |
+++** |
+++** |
+++** |
+++ |
|
Р. aeruginosa |
-- |
-- |
-- |
+* |
+++ |
++ |
+++ |
|
Acinetobacter sрр. |
-- |
-- |
-- |
-- |
+ |
+ |
+ |
*0бладают активностью in vitro, но не применяются в клинической практике для лечения инфекций, вызванных данным возбудителем.
**Не активны в отношении нозокомиальных штаммов Е. соli и К. рпеитоniае, продуцирующих БЛРС; Епterobacter sрр., Сitrobacter sрр., Serratia sрр. и Рrovidencia sрр., являющихся гиперпродуцентами хромосомных -лактамаз класса АmpС.
Они не активны в отношении МRSА и энтерококков. Последние годы регистрируются пенициллинорезистентные штаммы пневмококка, устойчивые к препаратам этого поколения.
Цефалоспорины II поколения (ЦС-II) отличаются от ЦС-I более высокой активностью против грамотрицательных микроорганизмов (гонококков, менингококков, гемофил, М. саtarrhalis, Е. соli, шигелл, сальмонелл, Р. mirabilis, Р. vulgaris, клебсиелл), против S. рпеитопiaе, по действию на стафилококки и стрептококки близки к ЦС-I. Следует отметить, что пероральный ЦС-II цефаклор менее активен против гемофил и пневмококков, чем цефуроксим.
Цефалоспорин II поколения - цефокситин (из группы цефамицинов) наиболее активен в отношении анаэробных микроорганизмов, но по сравнению с цефуроксимом менее активен в отношении анаэробных бактерий.
Несмотря на хорошую активность in vitro, ЦС-II не применяются для лечения кишечных инфекций и менингита вследствие большей эффективности цефалоспоринов III поколения (цефотаксима и цефтриаксона).
Цефалоспорины III поколения (ЦС-Ш) обладают более высокой, чем ЦС-I-II поколений, активностью в отношении грамотрицательных микроорганизмов (гонококков, менингококков, гемофил, М. сatarrhalis, представителей семейства Епterobacteriасеае), пневмококков (в том числе пенициллинорезистентных штаммов), высокоактивны против других стрептококков, однако несколько уступают ЦС-I-II по антистафилококковой активности.
Необходимо отметить, что все ЦС-Ш не действуют на представителей семейства Епterobacteriасеае, имеющих механизмы приобретенной резистентности: БЛРС-продуцирующие штаммы Е. соli и К. рпеитоniае, штаммы энтеробактера, цитробактера, серрации и провиденции, являющиеся гиперпродуцентами хромосомных -лактамаз класса АmpС.
Среди ЦС-Ш два препарата - цефоперазон и, особенно, цефтазидим - обладают клинически значимой антисинегнойной активностью. Однако по активности против стрептококков и пневмококков антисинегнойные Цефалоспорины уступают цефуроксиму, цефотаксиму и цефтриаксону.
Цефоперазон/сульбактам представляет собой комбинацию антисинегнойного ЦС-III - цефоперазона с ингибитором -лактамаз - сульбактамом в соотношении 1:1, т.е. является ингибиторозащищенным цефалоспорином. Обладает высокой активностью против -лактамазапродуцирующих микроорганизмов: грамотрицательных бактерий семейства Епterobacteriасеае, ацинетобактера, В. fragilis и других неспорообразующих анаэробов.
Пероральные ЦС-Ш (цефиксим и цефтибутен) обладают более узким спектром активности, чем парентеральные препараты того же поколения. Это прежде всего касается активности против пенициллинорезистентных пневмококков и связано с относительно невысокой биодоступностью и меньшей степенью аффинности к ПСБ у этих препаратов.
ЦС-IV - цефепим, цефпиром - имеют наиболее широкий спектр актиности, сходный со спектром активности ЦС-III, но более активны в отношении штаммов энтеробактера, цитробактера, серрации и провиденции, продуцирующих хромосомные АmрС -лактамазы, Р. аеruginosa и стафилококков. По действию на пневмококки, другие стрептококки, анаэробы ЦС-IV близки к ЦС-III. [1; стр. 226 - 228.]
3.2 Фармакокинетика цефалоспоринов
Цефалоспорины для парентерального и перекального применения значительно различаются по своим фармакокинетическим характеристикам (таблица 11).
Пероральные цефалоспорины быстро и хорошо всасываются при приеме внутрь, биодоступность составляет от 40-50 % (цефиксим) до 95 % (цефалексин, цефаклор). Одновременный прием с пищей замедляет скорость всасывания цефаклора и цефтибутена, однако не снижает биодоступность этих препаратов. Цефуроксим аксетил является пролекарством, гидролизуется в ЖКТ с высвобождением активного цефуроксима, причем пища способствует этому процессу.
Таблица № 11: Фармакокинетичсские характеристики цефалоспоринов