西他沙星片的人體藥代動(dòng)力學(xué)及藥代動(dòng)力學(xué)-藥效學(xué)研究.pdf

1、西他沙星為氟喹諾酮類(lèi)抗菌藥，具有廣譜抗菌作用，對(duì)需氧及厭氧的革蘭氏陽(yáng)性及陰性菌、肺炎支原體及衣原體等均具有抗菌活性，與左氧氟沙星、莫西沙星及環(huán)丙沙星相比，該藥對(duì)呼吸道感染的主要病原菌肺炎鏈球菌、流感嗜血桿菌，卡他莫拉菌及肺炎克雷伯菌等顯示出更強(qiáng)的抗菌活性。另外，其對(duì)嗜肺軍團(tuán)菌、肺炎支原體及衣原體的抗菌活性也強(qiáng)于左氧氟沙星、環(huán)丙沙星以及莫西沙星等。該藥的作用機(jī)制為抑制DNA旋轉(zhuǎn)酶和拓?fù)洚悩?gòu)酶Ⅳ的活性，且抑制作用強(qiáng)于其他氟喹諾酮品種（如左氧

2、氟沙星、環(huán)丙沙星、莫西沙星等），同時(shí)其對(duì)喹諾酮耐藥決定域(QRDR)變異酶活性也有較強(qiáng)抑制作用，因此對(duì)其他氟喹諾酮耐藥的菌株也有較強(qiáng)的抗菌作用。該藥在日本的臨床研究結(jié)果顯示日本健康成人口服25～200 mg西他沙星片，血清濃度按給藥量呈比例上升，耐受性好。2008年6月開(kāi)始在日本用于臨床。適應(yīng)癥為肺炎、慢性呼吸系統(tǒng)疾病的繼發(fā)感染、膀胱炎、腎盂腎炎等，用法用量為成人50mg/次或100mg/次，一日2次。但該目標(biāo)適應(yīng)證和給藥方案是否適合于

3、我們中國(guó)感染患者人群？此有必要闡明該藥在中國(guó)人體內(nèi)吸收、分布、代謝和排泄的藥代動(dòng)力學(xué)（Pharmacokinetics，PK，以下簡(jiǎn)稱(chēng)藥動(dòng)學(xué)）特點(diǎn)，了解該藥對(duì)國(guó)內(nèi)目標(biāo)病原菌的體外藥效學(xué)（Pharmacodynamics，PD，以下簡(jiǎn)稱(chēng)藥效學(xué)），即藥敏情況，并通過(guò)PK/PD研究?jī)?yōu)選適合于目標(biāo)適應(yīng)證感染患者的給藥方案，據(jù)此在該類(lèi)患者中開(kāi)展臨床試驗(yàn)，為該藥在中國(guó)申請(qǐng)上市和今后臨床合理應(yīng)用提供科學(xué)的依據(jù)。因此本研究將首先開(kāi)展中國(guó)健康受試者單次和

4、多次口服西他沙星片的藥代動(dòng)力學(xué)研究和安全性評(píng)價(jià)，根據(jù)日本臨床常規(guī)給藥方案，設(shè)計(jì)了西他沙星單次給藥的3個(gè)劑量組分別為50mg、100mg和200mg，以及多次給藥的給藥方案:每次100mg，一日2次，連續(xù)給藥10日，考察西他沙星在中國(guó)健康人群中的藥動(dòng)學(xué)和安全性;然后基于西他沙星片單次及多次給藥藥代動(dòng)力學(xué)研究結(jié)果，結(jié)合前期國(guó)內(nèi)進(jìn)行的該藥的體外藥效學(xué)研究資料，進(jìn)行PK/PD研究，為西他沙星在中國(guó)患者中臨床試驗(yàn)方案的有關(guān)適應(yīng)證及給藥方案制定提供

5、參考。本研究分為四個(gè)部分：
　　第一部分：西他沙星血清、尿液濃度檢測(cè)方法的建立及驗(yàn)證。為進(jìn)行西他沙星在中國(guó)健康受試者中單次及多次給藥藥動(dòng)學(xué)研究，本部分建立了超高效液相串聯(lián)質(zhì)譜(UPLC-MS/MS)方法測(cè)定血清及尿液中的西他沙星藥物濃度。采用Waters公司UPLC儀及AB SCIEX公司API4000QTRAP串聯(lián)質(zhì)譜儀，色譜柱:Waters ACQUITYHSS T3柱(100 mm×2.1 mm I.D.，1.8μm)，流動(dòng)

6、相:A（乙腈）/B（10 mmol甲酸銨溶液，甲酸調(diào)至pH3.0），梯度洗脫，0～1.6 min時(shí)A相為30％，1.6～2.6 min時(shí)A相為30％～90％，2.6～2.7 min時(shí)A相為90％～30％，2.7～3.5 min時(shí)A相為30％，流速:0.4 mL/min，柱溫:30℃。質(zhì)譜離子化法:ESI源正離子多反應(yīng)監(jiān)測(cè)模式(multiple reaction monitoring，MRM)，檢測(cè)離子對(duì):西他沙星:m/z410.1→ m

7、/z392.2，內(nèi)標(biāo)(DV-7751a): m/z388.2→ m/z370.5。血、尿樣品的預(yù)處理方法均為固相萃取法（Solid Phase Extraction，SPE）。本方法學(xué)驗(yàn)證結(jié)果:①測(cè)定血清和尿液中西他沙星濃度的標(biāo)準(zhǔn)曲線范圍分別為(0.00500～1.00)μg/mL和(0.100～10.0)μg/mL，定量下限分別為0.00500μg/mL和0.100μg/mL;②空白血清和空白尿液對(duì)西他沙星的基質(zhì)效應(yīng)因子分別為(97.

8、1～98.4)％和(98.8～107.0)％，RSD分別為(1.8～5.6)％和(2.3～5.9)％;③西他沙星在血清和尿液中的提取回收率分別為(88.9～103.3)％和(90.0～92.8)％，RSD分別為(3.5～7.8)％和(3.6～8.9)％;④西他沙星血樣日內(nèi)準(zhǔn)確度為(107.9～116.4)％，精密度RSD為(1.2～3.9)％，日間準(zhǔn)確度為(105.0～115.3)％，精密度RSD為(1.1～4.1)％;尿樣日內(nèi)準(zhǔn)確度為

9、(99.7～111.0)％，精密度RSD為(2.2～4.1)％，日間準(zhǔn)確度為(105.3～112.6)％，精密度RSD為(1.8～4.7)％;⑤稀釋穩(wěn)定性考察結(jié)果顯示，血清1∶10稀釋后準(zhǔn)確度為101.3％，RSD為2.7％;尿液1∶10、1∶20、1∶100稀釋后準(zhǔn)確度為(96.7～111.5)％，RSD為(1.5～2.6)％;⑥血清和尿液質(zhì)控樣本預(yù)處理前室溫放置6h和8h穩(wěn)定，預(yù)處理后樣品在自動(dòng)進(jìn)樣器(10℃)放置48 h穩(wěn)定;⑦血

10、清和尿液質(zhì)控樣本經(jīng)3和4次凍融(-40℃～室溫)后穩(wěn)定;血清在(-40℃±5℃)下保存102天穩(wěn)定，尿液86天穩(wěn)定。
　　第二部分：健康受試者單次空腹口服西他沙星片50mg、100mg、200mg的藥代動(dòng)力學(xué)特征
　　本研究為單中心、開(kāi)放、3個(gè)劑量組（50mg、100mg和200mg）平行試驗(yàn)，研究36例中國(guó)健康受試者（男女各半）分別空腹單次給予西他沙星片50mg、100mg、200mg的藥動(dòng)學(xué)特征，并對(duì)其安全性進(jìn)行觀察。給

11、藥前和給藥后48h內(nèi)留取受試者的血清、尿液樣本，采用UPLC-MS/MS方法測(cè)定血清、尿液標(biāo)本中的西他沙星濃度，并根據(jù)受試者單次口服西他沙星片后測(cè)得的血清及尿液中原型藥物濃度，采用WinNonlin6.0軟件(Pharsight，USA)計(jì)算房室和非房室模型的藥動(dòng)學(xué)參數(shù)，并作統(tǒng)計(jì)分析，評(píng)價(jià)西他沙星是否呈線性藥動(dòng)學(xué)特性，以及性別因素是否影響其藥動(dòng)學(xué)特性。此外，對(duì)西他沙星不同給藥劑量組的安全性進(jìn)行觀察研究。研究結(jié)果:①非房室模型分析結(jié)果顯示

12、:50mg組、100mg組和200mg組的達(dá)峰濃度Cmax分別為(0.718±0.189)μg/mL、(1.39±0.36)μg/mL和(2.32±0.78)μg/mL;達(dá)峰時(shí)間Tmax分別為(0.92±0.47)h、(1.42±1.14)h和(1.21±0.94)h;從0時(shí)外推至無(wú)限時(shí)間點(diǎn)之間血藥濃度-時(shí)間曲線下面積AUC0-∞分別為(3.67±0.66)μg·h/mL、(8.19±1.15)μg·h/mL和(14.22±3.21)μ

13、g·h/mL;經(jīng)體重校正的表觀分布容積Vdz/F N分別為(2.24±0.34) L/kg、(2.14±0.33) L/kg和(2.99±1.28) L/kg;表觀總清除率CLt/F分別為(14.03±2.51)L/h、(12.42±1.67) L/h和(14.87±4.05) L/h;半哀期T1/2分別為(6.67±0.72)h、(6.84±1.17)h和(8.39±2.00)h。②房室模型分析結(jié)果顯示:西他沙星人體內(nèi)藥動(dòng)學(xué)符合口服二

14、房室模型，隨著劑量增加，西他沙星的中央室分布容積隨之上升，50mg組、100mg組和200mg組的V1/F分別為52.66 L、68.10 L和84.99 L（200mg與50mg相比，P＜0.05）;分布相半哀期則隨劑量增加而延長(zhǎng)（無(wú)顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)意義），50mg組、100mg組和200mg組的T1/2，α分別為0.98h、1.26h和1.43h，其他參數(shù)隨劑量增加無(wú)明顯規(guī)律性變化。③西他沙星50mg組、100mg組和200mg組中受試者

15、給藥后0～48h內(nèi)的西他沙星原型藥物累積尿排出率(Ae)分別為（69.95±11.31）％、（69.03±9.2）％和（61.36±15.71）％。④單劑PK參數(shù)統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果顯示健康受試者單劑空腹口服西他沙星片50mg、100mg和200mg劑量后的藥動(dòng)學(xué)呈現(xiàn)線性特征，性別差異對(duì)西他沙星藥動(dòng)學(xué)特性及尿排出率無(wú)顯著影響。⑤健康受試者單劑空腹口服西他沙星片50mg、100mg和200mg劑量后，共有12例20例次不良事件，其中藥物相關(guān)性不良

16、事件3人4例次，均為輕度，且呈一過(guò)性，無(wú)嚴(yán)重不良事件發(fā)生，耐受性良好。
　　第三部分：健康受試者多次餐后口服西他沙星片100mg后的藥代動(dòng)力學(xué)特征和安全性。部分為單中心、開(kāi)放、1個(gè)劑量組試驗(yàn)。入組12例中國(guó)健康受試者，男女各半。每位受試者連續(xù)給藥10日，西他沙星片100mg，每12小時(shí)一次，與第二部分空腹服藥不同的是，本部分為餐后服藥。所有受試者在試驗(yàn)期間按時(shí)留取血、尿樣本，并對(duì)其進(jìn)行安全性觀察。在給藥第1天和第10天留取受試者全

17、程PK血、尿樣本，在給藥第4日至第9日留取早晨服藥前的谷濃度血樣，采用UPLC-MS/MS方法測(cè)定西他沙星在血清和尿液中的濃度，采用WinNonlin6.0軟件(Pharsight，CA USA)計(jì)算房室和非房室模型的藥動(dòng)學(xué)參數(shù)并進(jìn)行分析，評(píng)價(jià)西他沙星多劑給藥后的蓄積效應(yīng)，以及性別因素是否影響其藥動(dòng)學(xué)特性。對(duì)西他沙星多次給藥后的安全性進(jìn)行評(píng)價(jià)。研究結(jié)果:①非房室參數(shù)分析結(jié)果顯示，健康受試者進(jìn)餐后多劑口服西他沙星首劑（第1天）和末劑（第1

18、0天）給藥后Cmax分別為(1.01±0.19)μg/mL和(1.26±0.20)μg/mL，Tmx分別為(1.75±0.62)h和(2.08±0.76)h;AUC0-12分別為(5.13±0.63)μg·h/mL和(6.88±0.81)μg·h/mL; Vdz/FN分別為(2.63±0.70) L/kg和(2.38±1.00) L/kg; CLt/F分別為(14.72±1.48) L/h和(10.65±1.69) L/h; T1/2分

19、別為(7.53±1.63)h和(9.37±2.83)h，蓄積因子RCmax和RAUC分別為1.26±021和1.35±016，表明多劑口服西他沙星100mg連續(xù)10日后，體內(nèi)僅有輕微蓄積。②房室模型分析結(jié)果顯示，與單劑給藥相比，多劑給藥時(shí)西他沙星外周室分布容積(V2/F)明顯增大(P＜0.01)，外周室向中央室轉(zhuǎn)運(yùn)速率k21(P＜0.01)和吸收速率ka(P＜0.05)均顯著降低，分布相半衰期T1/2,α(P＜0.01)和消除相半衰期T

20、1/2,β(P＜0.01)有明顯延長(zhǎng)。這表明，西他沙星多劑給藥時(shí)，分布過(guò)程和消除過(guò)程均顯著減緩，吸收過(guò)程也變慢。③健康受試者進(jìn)餐后口服西他沙星，首劑（第1天）和末劑（第10天）給藥后48h內(nèi)累積尿排出率分別為（67.64±9.6）％和(99.11±17.5)％，第10天尿排出率高與第3～9天每日2次給藥有關(guān)。④西他沙星100mg多次連續(xù)給藥后，女性受試者的Tmax較男性受試者延長(zhǎng)（2.58h±0.66hvs1.58h±0.49h，P＜0

21、.05），女性受試者的穩(wěn)態(tài)時(shí)總清除率CLss/F_N和腎清除率CLr_N高于男性(P＜0.05)，而RAUC則略低于男性受試者(P＜0.05)，表明女性受試者的藥物清除率略高于男性，藥物蓄積減少。尿排出動(dòng)力學(xué)參數(shù)不存在性別差異。⑤西他沙星100mg連續(xù)10天給藥后，共有6人11例次不良事件，其中藥物相關(guān)性不良事件4人7例次，1例為中度，其余均為輕度，且呈一過(guò)性，無(wú)嚴(yán)重不良事件發(fā)生，耐受性良好。
　　第四部分：西他沙星片PK/PD研

22、究及給藥方案評(píng)價(jià)。根據(jù)PK/PD概念，氟喹諾酮類(lèi)藥物為濃度依賴性抗菌藥。其主要PK/PD參數(shù)為Cmax和MIC比值(Cmax/MIC)以及藥時(shí)曲線下面積AUC與MIC之比值(AUC/MIC)。西他沙星為新型氟喹諾酮類(lèi)抗菌藥，與一般氟喹諾酮類(lèi)藥物的PK/PD特性相同，屬濃度依賴性抗菌藥，PK/PD參數(shù)為Cmax/MIC和AUC/MIC。本研究根據(jù)第三部分西他沙星藥動(dòng)學(xué)研究結(jié)果，結(jié)合西他沙星體外藥效學(xué)結(jié)果，應(yīng)用單點(diǎn)估算法和Monte Car

23、lo模擬法，計(jì)算西他沙星100mg每日2次給藥連續(xù)10日的PK/PD參數(shù)，藥效學(xué)達(dá)標(biāo)概率(probability of target attainment，PTA)及對(duì)肺炎鏈球菌的累積響應(yīng)百分?jǐn)?shù)(cumulative fraction of response，CFR)。以Cmax/MIC值≥2以及AUC0-24/MIC值≥30作為預(yù)期可獲滿意臨床和細(xì)菌學(xué)療效的靶值。結(jié)果除MRSA外，西他沙星100mg多次給藥對(duì)受試菌種（肺炎鏈球菌、流感

24、嗜血桿菌、卡他莫拉菌、大腸埃希菌和鮑曼不動(dòng)桿菌等）的Cmax/MIC值均大于8.1，AUC0-24/MIC值均大于89.0。對(duì)于青霉素敏感、中介和耐藥的肺炎鏈球菌(PSSP、PISP、PRSP)，當(dāng)Cmax/MIC靶值為2，AUC0-24/MIC靶值為30時(shí)，CFR值接近100，對(duì)于MIC小于0.125μg/mL的肺炎鏈球菌，其藥效學(xué)達(dá)標(biāo)概率＞99％。本研究表明：⑴健康受試者口服西他沙星后吸收迅速，組織分布廣泛，消除半衰期較長(zhǎng)，大部分以

25、原型經(jīng)尿排出。在給藥劑量50mg～200mg范圍內(nèi)呈線性藥代動(dòng)力學(xué)特征。西他沙星100mg，一日2次，連續(xù)10日給藥后蓄積輕微。西他沙星在中國(guó)健康受試者中的PK特性受性別因素影響較小;尿排出率不受性別因素影響。⑵西他沙星50mg、100mg和200mg單次給藥或西他沙星100mg，一日2次給藥，連續(xù)10天，受試者耐受性良好。⑵西他沙星100mg每日2次給藥對(duì)肺部感染常見(jiàn)病原菌（如肺炎鏈球菌、流感嗜血桿菌和卡他莫拉菌）和尿路感染常見(jiàn)病原菌