摘 要:目的 以氧氟沙星(OFLX)为对照,通过药效学、药代动力学、临床试验三方面评价左氧氟沙星(LVLX)的抗结核作用。方法 采用二倍稀释法测定最低抑菌浓度和最低杀菌浓度,以半数动物存活时间为指标比较药物对实验性结核病的疗效。高效液相色谱法测定健康志愿者口服300 mg LVLX或600 mg OFLX的血药浓度,求两药各药代动力学参数并进行t检验。将138例初、复治菌阳肺结核患者随机分入LVLX治疗组或OFLX对照组按各自化疗方案进行治疗。结果 LVLX对结核分支杆菌的MIC和MBC均是OFLX的 1/2; LVLX对小鼠实验性结核病呈显著或非常显著性疗效,优于同剂量OFLX。LVLX和OFLX的药时曲线均符合一室模型,二者的Tmax、T1/2及LVLX的Cmax与OFLX的1/2Cmax,LVLX的AUC与OFLX的 1/2AUC均无统计学差异。肺结核患者治满疗程时痰菌阴转率初治治疗组、对照组分别为97%、97%,复治治疗组、对照组分别为 82%、84%,X线病灶有效率依次为97%、94%、88%、88%,初治治疗组与对照组、复治治疗组与对照组相互比较均无显著性差异。未见严重不良反应。结论 LVLX在体外、内均呈较强的抗结核活性,是OFLX活性的2倍。LVLX和OFLX具有相似的良好的药代动力学特征。LVLX按OFLX一半的每日剂量治疗肺结核可取得同样的良好疗效,且不良反应发生率低。证明LVLX是一个新的有效的、安全的抗结核药物。 关键词:左氧氟沙星;结核;药效学;药代动力学
Antituberculosis effect of levofloxacin
LU Yu (Beijing Institute of Tuberculosis and Thoracic Tumor, Beijing 101149, China) ZHU Lizhen (Beijing Institute of Tuberculosis and Thoracic Tumor, Beijing 101149, China) DUAN Lianshan (Beijing Institute of Tuberculosis and Thoracic Tumor, Beijing 101149, China)
Abstract:Objective Assess the activities of levofloxacin (LVLX) against Mycobacterium tuberculosis both in vitro and in vivo, the pharmacokinetics of LVLX and the effectiveness and safety of it in the treatment of pulmonary tuberculosis, with ofloxacin(OFLX)as control. Methods The MIC and MBC of LVLX were determined by the tube doubling dilution method, and the effectiveness of the drugs were assessed by half survival time of the mice. The concentrations of LVLX and OFLX in serum were measured by HPLC. The pharmacokinetic parameters obtained were calculated. 138 newly diagnosed and retreatment pulmonary tuberculosis patients were randomly allocated to receive four chemotherapy regimens. Results The MIC and MBC of LVLX against Mycobacterium tuberculosis were 2 dilutions lower than that of OFLX, in a murine tuberculosis model, the antimycobacterial activity of LVLX was significant and superior to OFLX with the same dose. The concentration-time curves of LVLX and OFLX were conformed to an one-compartment model. There was no significant difference between the two formulations in the Tmax, T1/2 and 1/2 Cmax, 1/2 AUC of OFLX and LVLX. The sputum conversion rates at the end of treatments of groups Ⅰ, Ⅱ, Ⅲ and Ⅳ were 97%, 97%, 82% and 84% respectively. X-ray resolution rates were 97%, 94%, 88% and 88% respectively. The side effects of four groups were rather low. Conclusions LVLX displays powerful activities against Mycobacterium tuberculosis both in vitro and in vivo, which is two times that of OFLX.LVLX and OFLX have the same good pharmacokinetic characteristics . LVLX at the dose of 300 mg/d shows the same effectiveness and fewer adverse drug reactions in comparison with OFLX at the dose of 600 mg/d in the treatment of pulmonary tuberculosis. So LVLX is a new effective and safe antituberculosis drug. Key words:Levofloxacin;Tuberculosis;Pharmacodynamics;Pharmacokinetics▲
鉴于结核病全球范围内回潮趋势及我国结核病疫情仍严重的现况,不断开发和应用有效的抗结核新药是结核病防治工作中的重要措施之一。左氧氟沙星(levofloxacin,LVLX,V)是日本第一制药株式会社1986年开发研制的氟喹诺酮类药物,是氧氟沙星(ofloxacin,OFLX,O)的L型光学异构体。关于OFLX抗结核作用的报道已较多[1-3] ,其联合其他抗结核药物用于肺结核治疗可获得良好疗效也已被临床证实[4,5]。我们以OFLX为对照,通过药效学、药代动力学、临床试验三方面评价LVLX的抗结核作用,以期为其临床应用提供依据。
材料与方法
一、药效学实验 1.最低抑菌浓度(MIC)、最低杀菌浓度(MBC)测定:采用试管二倍稀释法测定LVLX(日本第一制药株式会社产)、OFLX(北京双鹤药业有限公司产品)在改良苏通半流体、5%血清改良苏通半流体和改良罗氏鸡卵固体培养基对结核分支杆菌H37RV、牛型结核分支杆菌Ravenel和草分支杆菌phlei的MIC及它们在半流体培养基中对H37RV、Ravenel的MBC。 2.对小鼠实验性结核的治疗:将昆明种小鼠随机分组,每组20只。每只小鼠尾静脉内注射5 mg/ml的H37RV菌悬液0.2 ml。感染后第二天始每天灌胃给药1次,及时记录动物死亡数,给药至空白对照组死亡半数为止。求各组半数动物存活时间(ST50)和8周的存活率,用NDST程序统计处理。 二、药代动力学实验 采用日立L-6200系列高效液相色谱仪测定10名健康男性受试者单次口服LVLX 300 mg或OFLX 600 mg后0.5、1.0、1.5、2.0、4.0、6.0、9.0、14.0、24.0 h的血浆药物浓度(间隔1周交叉服药),用3P97程序处理血药浓度数据,求算各药代动力学参数,并对两药各参数进行配对t检验。 三、临床试验 1.病例选择:经细菌学确诊痰镜检抗酸菌阳性及胸片证实肺内有活动性病变的初复治浸润型肺结核患者。初治: 未曾用过抗结核药物或用药不足1个月者;复治: 初治失败或完成正规化疗后,应用利福平(R)、乙胺丁醇(E,EMB)未超过6个月,吡嗪酰胺(Z,PZA)未超过3个月,未用过喹诺酮药物复发者。年龄15~70岁,体重40 kg以上,非孕妇,无重要心、肝、肾疾病,无其他重要合并症。 2.研究方法:采用单盲、开放平行试验,依随机表分配治疗组、对照组。(1)治疗方案:① 治疗组:初治:2HL2V/4H L2 (Ⅰ);复治:3HL2Z(Th)EV/4HL2E (Ⅲ)。②对照组:初治:2HL2O/4HL2(Ⅱ);复治:3HL2Z(Th)EO/4HL2E (Ⅳ)。(2)选用药物: 采用日本第一制药株式会社生产的LVLX;北京双鹤制药有限公司生产的OFLX;上海五洲药厂生产的Z和异烟肼(H,INH);无锡市第一制药厂生产的利福喷丁(L);广东华南药厂生产的E;上海久福药厂生产的1321 Th。(3)药物剂量和用法:①剂量:每日用药法:LVLX 0.3 g/d,OFLX 0.6 g/d,INH 0.3 g/d,PZA 1.5 g/d,1321Th 0.6 g/d,EMB体重≤50 kg者0.75 g/d,体重>50 kg者1 g/d。间歇用药法:每周2次,体重≤50 kg者0.45 g/次,体重>50 kg者0.6g/次。②用法:各药均早餐后顿服,限于耐受程度,Z可2~3次/d。 3.观察项目:(1) 治疗前及治疗中每月痰镜检查抗酸菌和结核分支杆菌培养及H、R、L、E药敏试验。(2)治疗前、治疗2个月和疗程结束时摄胸片,以断层片证实空洞是否存在。(3) 每月复查血、尿和肝肾功能。(4)随机选取治疗组、对照组各8例患者,于服药的第31、32、33天晨服药前及服药后2小时(峰浓度时间)各采静脉血3 ml用高效液相色谱(HPLC)法测定LVLX、OFLX的血药浓度,作稳态浓度监测。并按下列公式计算波动系数(FI):FI=2(Cmax-Cmin)/(Cmax+Cmin)(Cmax:峰浓度,Cmin:谷浓度)。(5) 详细进行治疗前后临床症状观察,及时记录药物毒副反应情况及处理。 4.入选病例概况:按照选例标准,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ组各入选40、36、35、33例,总计144例,因各原因退组6例。Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ组完成疗程分别为37、35、34、32例。Ⅰ、Ⅱ组,Ⅲ、Ⅳ组在性别、年龄、病变范围和有空洞的例数上的分布大致相同,具有可比性。治疗前药敏试验111例:敏感病例Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ组分别为23、22、14、14例,共计73例;耐药病例分别为6、3、16、13例,共计38例。未做药敏试验各组依次为8、10、4、5例,共计27例。
结果
一、药效学实验 1.MIC测定结果:LVLX在三种培养基中对三种分支杆菌的MIC数值为OFLX的1/2,其抑菌活性是OFLX的2倍,而OFLX在试管内抗菌活性强于EMB。LVLX对H37RV的MIC数据列于表1。
表1 LVLX对H37RV的MIC(μg/ml)
| 药物 |
苏通半流体 |
5%血清苏通半流体 |
罗氏鸡卵固体 |
| 菌量 |
MIC |
菌量 |
MIC |
菌量 |
MIC |
| LVLX |
-2 |
0.5 |
-3 |
0.5 |
-4 |
0.5 |
| LVLX |
-3 |
0.5 |
-4 |
0.5 |
|
| OFLX |
-2 |
1.0 |
-3 |
1.0 |
-4 |
1.0 |
| OFLX |
-3 |
1.0 |
-4 |
1.0 |
| EMB |
-2 |
4.0 |
-3 |
2.0 |
-4 |
2.0 |
| REMB |
-3 |
2.0 |
-4 |
2.0 |
| 注:-2代表10-2,-3代表10-3,-4代表10-4,菌量单位为mg/ml(下同)
2.MBC测定结果:LVLX在半流体培养基中对H37RV和Ravenel的MBC数值为OFLX的 1/2,其杀菌活性是OFLX的2倍,而OFLX在试管内杀菌作用强于EMB。LVLX对H37RV的MBC数据列于表2。
表2 LVLX对H37RV的MBC(μg/ml) |
| 药物 |
苏通半流体 |
5%血清苏通半流体 |
| 菌量 |
MBC |
菌量 |
MBC |
| LVLX |
-2 |
1.0 |
-3 |
1.0 |
| LVLX |
-3 |
1.0 |
-4 |
0.5 |
| OFLX |
-2 |
2.0 |
-3 |
2.0 |
| OFLX |
-3 |
2.0 |
-4 |
1.0 |
| EMB |
-2 |
>8.0 |
-3 |
>8.0 |
| EMB |
-3 |
8.0 |
-4 |
>8.0 |
|
3.对小鼠实验性结核治疗作用:各组半数动物存活时间及实验结束时(第56天)存活率见表3,结果表明:①LVLX 0.5 mg/只剂量组与感染对照组比较无显著性疗效(P>0.05),LVLX 1.0 mg/只剂量组呈显著性疗效(P<0.05), 其它各给药组均呈非常显著性疗效(P<0.01)。②LVLX各剂量组间呈显著性(P<0.05)或非常显著性(P<0.01)量效关系。③LVLX 1 mg/只与OFLX 2 mg/只剂量组比较,其疗效无显著性差异(P>0.05)。④LVLX 2 mg/只显著优于同剂量OFLX(P<0.05)。⑤EMB 2 mg/只非常显著地强于同剂量OFLX疗效(P<0.01)。
表3 各组的半数动物存活时间(ST50)及第56天的存活率 |
| 药物 |
剂量(mg/只) |
ST50(天) |
存活率(%) |
| LVLX |
0.5 |
17 |
10△ |
| LVLX |
1.0 |
40 |
30* |
| LVLX |
2.0 |
>56 |
85** |
| LVLX |
4.0 |
>56 |
100** |
| OFLX |
2.0 |
47 |
35* |
| EMB |
2.0 |
>56 |
100** |
| 对照 |
|
16 |
0 |
|
注:每组20只小鼠,与对照组比较,△P>0.05,*P<0.05,**P<0.01
二、药代动力学实验 1.10名健康受试者单次口服300 mg LVLX、600 mg OFLX的血药浓度数据见表4。
表4 10名健康受试者口服300 mg LVLX或600 mg OFLX的血药浓度(μg/ml)( ±s) |
| 时间(h) |
LVLX |
OFLX |
|
0.5 |
2.16±1.02 |
2.11±1.36 |
| 1.0 |
2.97±0.63 |
3.68±1.61 |
| 1.5 |
2.89±0.46 |
5.89±1.93 |
| 2.0 |
2.68±0.27 |
5.41±1.31 |
| 4.0 |
2.17±0.24 |
4.99±0.57 |
| 6.0 |
1.72±0.23 |
3.79±0.57 |
| 9.0 |
1.20±0.15 |
2.75±0.39 |
| 14.0 |
0.71±0.12 |
1.45±0.27 |
| 24.0 |
0.21±0.07 |
0.56±0.17 |
|
2.两药均符合有滞后时间的一级吸收一室模型,以此计算各药代动力学参数,结果见表5。
表5 10名健康受试者口服300 mg LVLX、600 mg OFLX的药代动力学参数( ±s) |
| 参数 |
LVFX |
OFLX |
| T1/2kα(h) |
0.38±0.39 |
0.49±0.25 |
| T1/2ke(h) |
5.97±0.49 |
5.82±0.63 |
| Tmax(h) |
1.42±1.12 |
1.86±0.71 |
| Cmax(μg/ml) |
2.87±0.55 |
5.74±0.84 |
| AUC(μg.h/ml) |
28.85±3.68 |
59.91±9.61 |
| CL/F(s)(mg/h) |
10.58±1.31 |
10.22±1.50 |
| V/F(l) |
91.26±6.82 |
85.25±11.24 |
|
注:T1/2Ka:吸收半衰期,T1/2Ke:消除半衰期,Tmax:达峰时间,Aue:曲线下面积,CL/F(s):消除率/吸收分数,V/F:表观分布容积/吸收分数
3.对两药的药代动力学参数进行t检验发现:两药的达峰时间及消除半衰期,无显著性差异(P>0.05),LVLX的峰浓度与OFLX峰浓度的1/2,LVLX的曲线下面积与OFLX曲线下面积的1/2均无显著性差异(P>0.05)。 三、临床试验 1.痰细菌学:以连续2个月痰菌阴性且不再复阳,作为阴转的标准[6]。满疗程时各组痰菌阴转情况见表6。Ⅰ和Ⅱ组、Ⅲ和Ⅳ组比较,无显著性差异(P>0.05)。治满疗程时治疗组(Ⅰ、Ⅲ组)的菌阴率90%,与对照组(Ⅱ、Ⅳ组)的菌阴率91%相比,无显著性差异(P>0.05)。
表6 各组受试患者痰菌改变情况 |
| 组别 |
例数 |
2或3个月 |
满疗程 |
| 阴转例数 |
阴转率(%) |
阴转例数 |
阴转率(%) |
| 初治 |
72 |
65 |
90 |
70 |
97 |
| Ⅰ |
37 |
34 |
92 |
36 |
97 |
| Ⅱ |
35 |
31 |
89 |
34 |
97 |
| 复治 |
66 |
50 |
76 |
55 |
83 |
| Ⅲ |
34 |
25 |
74 |
28 |
82 |
| Ⅳ |
32 |
25 |
78 |
27 |
84 |
|
治前痰菌敏感病例73例中满疗程时阴转71例,治疗组与对照组各1例失败。耐药38例中,耐1种药物的21例中,1例治疗失败,耐2种及2种以上者17例,治疗组与对照组分别有3例(14%)和2例(13%)治疗失败,比较无显著性差异(P>0.05)。 2.X线改变:全部入选138例均可评定疗效。评定方法依照1982年全国结核病学术会议修订的标准[7]。以全吸加显吸为显效,Ⅰ组显效率为78%(29/37),Ⅱ组为71%(25/35),比较无显著性差异(P>0.05);Ⅲ组显效率为41%(14/34),Ⅳ组为31%(10/32),比较无显著性差异(P> 0.05)。治疗组显效率61%(43/71),与对照组52%(35/67)比较无显著性差异(P>0.05)。以显吸加吸收为有效,Ⅰ组有效率97%(36/37),Ⅱ组为94%(33/35),比较无显著性差异(P>0.05);Ⅲ组有效率为88%(30/34),Ⅳ组为88%(28/32),比较无显著性差异(P>0.05)。治疗组有效率93%(66/71),与对照组91% (61/67)比较无显著性差异(P>0.05)。详见表7。
表7 各组受试患者病灶改变 |
| 组别 |
例数 |
全吸例数 (%) |
显吸例数 (%) |
吸收例数 (%) |
不变例数 (%) |
| 初治 |
72 |
10(14) |
44(61) |
15(21) |
3(4) |
| Ⅰ |
37 |
5(14) |
24(65) |
7(19) |
1(3) |
| Ⅱ |
35 |
5(14) |
20(57) |
8(23) |
2(6) |
| 复治 |
66 |
5(8) |
19(29) |
34(52) |
8(12) |
| Ⅲ |
34 |
2( 6) |
12(35) |
16(47) |
4(12) |
| Ⅳ |
32 |
3( 9) |
7(22) |
18(56) |
4(13) |
|
疗程结束时空洞闭合率,Ⅰ、Ⅱ组分别为67%(14/21)、 62%(13/21),Ⅲ、Ⅳ组分别为37%(10/27)、41%(9/22),两组间相比均无显著性差异(P>0.05)。治疗组为50% (24/48)、对照组为51%(21/43),比较无显著性差异(P>0.05)。 3.血药浓度: 肺结核患者用药过程中测得的LVLX 、OFLX血药浓度,谷浓度分别是(0.21±0.08) μg/ml和(0.46±0.15) μg/ml;峰浓度分别是(3.08±0.61)μg/ml和(5.97±1.05) μg/ml;波动系数分别是1.74±0.08和1.70±0.09。经统计学处理,LVLX的峰谷浓度与OFLX峰谷浓度的1/2及二者的波动系数间均无显著性差异(P>0.05)。 4.药物不良反应: 全部入选病例均作为分析对象。治疗组、对照组分别有15%(11/75)、19%(13/69)出现不良反应,相比无显著性差异(P>0.05)。 实验室检查:(1)肝功能:治疗组有7%(5/75)、对照组8%(5/69)发生一度肝功能异常或肝功能损害,两组相比无显著性差异(P>0.05)。(2)血常规治疗组、对照组各有2例有异常表现,血小板对照组1例轻度异常,治疗组1例一度异常,均不影响原治疗。(3)尿常规仅对照组1例一度异常。 其他不良反应:治疗组、对照组各有2例出现胃肠道反应,对照组关节疼痛1例及由OFLX引起的乏力、头痛、嗜睡1例,治疗组有1例由LVLX引起皮疹、发热而退组。
讨论
LVLX、OFLX是通过作用于细菌的DNA旋转酶(拓扑异构酶Ⅱ),抑制DNA旋转酶A亚单位,从而抑制细菌DNA的复制和转录,达到抗菌作用。LVLX是OFLX L型异构体,两者具有不同的抗DNA旋转酶活性,抗菌活性不同,LVLX的抗菌力一般是OFLX的2倍。本研究结果表明,LVLX的体内外抗结核活性约为OFLX的2倍,与文献报道[8]一致。 10名健康受试者单次口服300 mg LVLX或600 mg OFLX的药时曲线均符合一房室模型,本研究所得的药代动力学参数值与文献报告[9]相似。LVLX是OFLX的L型异构体,在剂量为OFLX一半的情况下,两者的达峰时间、消除半衰期及LVLX的峰浓度与OFLX峰浓度的1/2,LVLX的曲线下面积与OFLX曲线下面积的1/2均无显著性差异(P>0.05),说明两药在人体内的吸收、分布、排泄基本相同,具有相似的良好的药代动力学特征。 本研究结果表明:单次顿服LVLX 300 mg的峰浓度为(2.87±0.55) μg/ml,单次顿服OFLX 600 mg的峰浓度为(5.74±0.84) μg/ml,均远远超过结核分支杆菌的MIC[10,11],且吸收迅速,分布广泛,持续作用时间长,24小时血药浓度仍达(0.21±0.07)μg/ml及(0.56± 0.17) μg/ml,在此用药方法下,以上这些特点都有利于结核病患者的治疗。 LVLX用于治疗呼吸系统、消化系统、泌尿系统的感染及皮肤软组织感染等已取得肯定疗效。它具有良好的抗结核分支杆菌活性,且与抗结核药物之间无交叉耐药,我们将其联合其他抗结核药物用于菌阳肺结核患者的治疗,初复治各获得97%、82%的痰菌阴转率,97%、88%的病灶有效率和67%、37%的空洞闭合率,且未见严重的毒副反应,说明LVLX可用于肺结核的化疗并可取得良好的疗效。 OFLX在我国抗结核的应用已近10年,其疗效已被临床证实。LVLX按 OFLX一半的每日剂量治疗肺结核,两者在痰菌阴转率(90%和91%)、病灶有效率(93%和91%)、空洞闭合率(50%和51%)、不良反应发生率(15%和19%)等方面均无显著性差异,证明效力相等、不良反应发生率低。 含LVLX的化疗方案,无疑为复治患者及 由于不能耐受抗结核药物副反应、肝肾功能异常的初治患者的治疗提供了又一新方案。鉴于氟喹诺酮类药物之间存在交叉耐药,所以一开始就选用较OFLX抗菌性强、副作用少的LVLX也是十分必要的。
(本文编辑:汪谋岳)■
作者单位:陆宇(北京市结核病胸部肿瘤研究所 101149) 朱莉贞(北京市结核病胸部肿瘤研究所 101149) 段连山(北京市结核病胸部肿瘤研究所 101149) 严碧涯(北京市结核病胸部肿瘤研究所 101149) 马丽萍(北京市结核病胸部肿瘤研究所 101149) 梁桂芳(北京市结核病胸部肿瘤研究所 101149) 赵伟杰(北京市结核病胸部肿瘤研究所 101149) 李惠文(北京市结核病胸部肿瘤研究所 101149)
参考文献:
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本文关键字:左氧氟沙星,结核,药效学,药代动力学
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