Автореферат и диссертация по медицине (14.00.25) на тему:Фармакокинетика линкомицина, цефазолина и ампициллина при эндолимфатическом введении в терапии гнойно-воспалительных заболеваний ЛОР-органов

На правах рукописи

О

Таиров Эмиль Камипович

Фармакокинетика линкомицина, цефазолина и ампициллина при эндолимфатическом введении в терапии гнойно-воспалительных заболеваний ЛОР-органов

14.00.25 - фармакология, клиническая фармакология АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание учёной степени кандидата биологических наук

МОСКВА 2002 г.

Работа выполнена на кафедре фармакологии Южно-Казахстанской государствен« медицинской академии.

Научные руководители:

доктор медицинских наук, профессор Н.Ж. Орманов, доктор медицинских наук, профессор А.Е. Гуляев

Официальные оппоненты:

доктор медицинских наук, профессор В.П. Жердев, доктор биологических наук, А.С. Сингин

Ведущая организация: Московская медицинская академия им. Сеченова

Защита состоится «_

2002 г. в

часов на заседай

диссертационного совета Д. 001.024.01 в НИИ фармакологии РАМН по адре> 125315, г. Москва, ул. Балтийская, дом 8

С диссертацией можно ознакомиться в учёной части НИИ фармакологии РАМН

Автореферат разослан «_

2002 г.

Р б1о

Учёный секретарь диссертационного совета, доктор медицинских наук

Е.А. Baльдмa^

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Неудачи современной химиотерапии, основной причиной т>рых остаётся формирующаяся вследствие неразумного применения аягабактери-.ных препаратов множественная лекарственная устойчивость микроорганизмов, ста-• врача перед необходимостью выбора между назначением стандартных доз антибиоса, обеспечивающих зачастую заведомо низкий уровень активности его в очаге воспа-гия, и терапией максимально переносимыми дозами, что неизбежно влечёт за собой шшение риска развития побочных эффектов. Особое значение приобретает эта ди-ша в оториноларингологии в связи с чрезвычайной распространённостью инфекций I, горла и носа (Пальчун В.Т., Кунельская HJL, 1998, 1999; Завадский Н.В. 2000; Jly-син JI.A., Гилазетдинов К.С., Завгородний А.Э., 2000).

Единственная возможность повысить концентрацию антибиотика в биофазе без из-тения режима дозирования с перспективой увеличения эффективности химиотерапии i сохранённой выраженности её нежелательного воздействия связана с оптимизацией рмакокинетического профиля препарата (Гуляев А.Е., 1992; Гуляев А.Е., Кивман Г., 1992). Её материализация вероятна при совершенствовании как способа введения, : и лекарственной формы антибактериального агента. Введение антибиотиков в пери-рические лимфатические сосуды и лимфатические узлы, пришедшее на смену прочим ггри- и внесосудистым способам введения, в ряде случаев обеспечивает значительное шичение эффективности химиотерапии (Лохвицкий C.B., Гуляев А.Е., Ермекбаева 1993; Лохвицкий C.B., Альбертон RH., Гуляев А.Е., 1989). Зафиксированы и суще-1енные изменения фармакокинетики антибиотиков, как следствие замены внутривен-х вливаний эндолимфатическими (Лохвицкий C.B., Гуляев А.Е., Жаугашева С.К., )1; Ермекбаева Б.А., 1991). Однако отсутствие полноценных и систематизированных :дений об особенностях фармакокинетики вводимых эндолимфатически препаратов рудняет интерпретацию имеющихся данных и не позволяет отчётливо представить )спекгивы этого метода в оториноларингологии.

Увеличение эффективности антибактериальной химиотерапии за счёт повышения [ективности распределения препаратов в организме может бьггь также достигнуто при лощи новой лекарственной формы - полимерных биодеградируемых и биосовмести-х наночастиц, предварительные результаты исследования которой свидетельствуют о несомненных достоинствах как системы направленного транспорта антибиотиков îimekbayeva В.А., Gulyaev А.Е., 1996; Гуляев А.Е., Кивман Г.Я., Ермекбаева Б.А., )8; Гуляев А.Е., Гельперина С.Э., Скидан И.Н. и др., 2000). Однако данных об исполь-¡ании фармакокинетических преимуществ эндолимфатического способа введения и шмерного носителя антибиотика при их сочетанном применении пока явно недоста-мо и место внутрилимфатического введения наноносителей в химиотерапии может тъ определено только при наличии доказательных аргументов количественного ха-сгера из области фармакокинетики.

Цель исследования. Установление особенностей фармакокинетики антибиотиков î зндолимфатическом введении, имеющих значение в повышении химиотерапевтиче-)й эффективности лечения гнойно-воспалительных заболеваний ЛОР-органов.

Задачи исследования:

1. Исследовать клиническую фармакокинегиху линкомицина, цефазолина и ал цшшша при эндолимфатическом введении больным с оториноларингологической фекцией.

2. Определить показатели клеточной фармакокинетики, характеризующие связ! ние антибиотиков с клетками макроорганизма.

3. Изучшъ фармакокинетику ампициллина, связанного с наночастицами пол бугалцианоакрилата, у животных с экспериментальной моделью гнойного воспален!

Научная новизна. Впервые сопоставлены фармакокинетические параметры лш мицина, цефазолина и ампициллина при эндолимфатическом и внутримышечном I собах введения на фоне гнойной патологии в оториноларингологии. Установлена с; между своеобразным изменением кинетических характеристик линкомицина и цеф лина и эндолимфатическим способом введения этих препаратов. Своеобразие фарм кинетического поведения вводимых в лимфатическое русло цефазолина и линкомис обусловлено особенностями взаимодействия их с макроорганизмом на клеточном у] не. Доказано, что способность препарата к внутриклеточному накоплению предопр ляет выгодное изменение его фармакокинетики при эндолимфатическом способе вв ния. Впервые показано, шо применение новой лекарственной формы - полимерных ночастиц - существенно меняет процесс распределения ампициллина (препарата, и чально лишённого способности к внутриклеточному накоплению, что также устано но впервые) в организме после введения в лимфатический узел.

Практическая значимость. Установлена причина повышенной эффекгивн« эндолимфатической антибиотикотерапии цефазолииом и линкомицином гно! воспалительных поражений уха, горла и носа. Выяснено также, отчего перемена в римышечного способа введения ампициллина на эндолимфатический не влияет на к ство и продолжительность лечения.

Положения, выносимые на защиту. Эндолимфатическое введение меняет фа] кокинетику антибиотика при условии, что препарат способен накапливаться во вну клеточной среде.

Введение препарата в лимфатическое русло в этом случае обеспечивает высс уровень антимикробной активности в очаге воспаления.

Полимерные наночаспщы поли-н-бушлцианоакрилата увеличивают способ» ампициллина к внутриклеточному накоплению.

Апробация работы Материалы диссертации докладывались и обсуждались 1 региональной научно-методической конференции «Проблемы науки и образования Тараз 2000 г.), 3-ем Российском научном форуме «Хирургия 2001» (г. Москва, 200] международной конференции «Новые технологии в медицине и фармации» (г. Аст 2001 г.), заседании кафедр Южно-Казахстанской государственной медицинской ах мии (г. Шымкент, 2001 г.).

Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, обзора тературы, описания материала и методов исследования, результатов собственных ис дований и их обсуждения, заключения, выводов и указателя литературы. Общий об диссертации - 141 страница. Текст документирован 17 таблицами, 54 рисунками. У* тель литературы содержит 151 наименование, включая 76 зарубежных.

Материал и методы исследования. Клиническая фармакокинетика антибиотиков * эвдолимфатическом способе введения исследована у 223-х больных гнойно-;палительными заболеваниями уха, горла и носа. Больным основной группы (128 че-5ек) антибиотики вводились в подчелюстной лимфатический узел, 95-ти больным прольной группы те же препараты вводили внутримышечно. По возрасту, полу и тя-сти состояния указанные группы были близки. Антибиотики вводились однократно в ¡овой дозе в предоперационный период. Концентрацию препаратов определяли в кро-нёбных миндалинах, костной ткани передней стенки верхнечелюстной пазухи и тка-сосцевидного отростка.

В качестве экспериментальных животных использовали кроликов породы шиншилла эего пола массой 2,5-3,0 кг. Животные получены из питомника Карагандинской госу-зствешгой медицинской академии, где содержались в стандартных условиях. Общее пмество животных -135 голов.

В качестве объектов исследования использовали также лейкоциты периферической эви 12-ти здоровых добровольцев обоего пота в возрасте 21- 45 лет, альвеолярные крофаги кроликов.

В качестве объектов исследования использовались следующие препараты:

- Ампициллин стандартный (натриевая соль) (Полифарм, Россия)

- Препарат ампициллина, связанного с поли-н-бупшшаноакрилапшми на-ночастицами (9,1% по массе)

- Цефазолин стандартный (Eli Lilly, США)

- Линкомицина гдщэохлорид стандартный (Акрихин, Россия)

- Гентамицина сульфат стандартный (Мосхимфармпрепараты, Россия)

- Рифам пицин стандартный (Акрихин, Россия)

- Нетилмицин стандартный (Schering-Plough, США)

- Цефтриаксон стандартный (Egis, Венгерская республика)

Ампициллин на поли-н-бугалцианоакрилатных наночастицах специально изготовлен я данной работы в Институте медицинской экологии (Москва) С.Э. Гельпериной пул эмульсионной полимеризации по методике Е. Fattal и соавт. (1992). В работе использован клинический изолят Staphylococcus aureus. Минимальная по-ияющая концентрация для ампициллина - 0,6 мкг/мл, минимальная бактерицидная нцентрация для ампициллина - 1,3 мкг/мл. Определение минимальных подавляющей бактерицидной концентраций проводили методом серийных разведений (Навашин VI., Фомина И.П., 1982). Данные получены при 106 микробных клеток в 1 мл питатель-й среды. Для работы использовалась взвесь суточной культуры возбудителя, стандар-юванная по мутности.

Изолированные лейкоциты получали из периферической венозной крови (Фрик Г., »еиснер Э., 1979).

Для выделения альвеолярных макрофагов экспериментальных животных использо-га кроликов породы шиншилла обоего пола массой 2,5 - 3,0 кг. Клетки осаждали цен-зфугированием. Контроль осуществляли гистологически - окраской по Романовско--Гимза. Жизнеспособность клеток контролировали по тесту с трипановым синим. Бо-; 93% макрофагов окраску не поглощали.

Взаимодействие антибиотиков с изолированными клетками изучали in vitro. Концен-ищю тестируемого антибиотика подбирали в соответствии со средним терапевтиче-■м уровнем, создающимся обычно в сыворотке крови, ориентируясь на пособие

«Фармакокинетика химиотерапевтических препаратов» (Кивман ГЛ., Рудзит Э. Яковлев В.П., 1982). Клетки от среды отделяли путём фильтрации через фильтры М рог тип SM. Концентрацию антибиотика определяли в клеточном лизате и фильтре Расчёт показателя связывания антибиотика клепками определяли, относя концентрац препарата в клетках (К) к внеклеточной (В) - коэффициент распределения К/В. Для i ределения соотношения клеточной и внеклеточной фаз лейкоцитарного осадка фильтре использовали метод, описанный G.L. Mandel (1973).

Активность антибиотиков определяли методом диффузии в агар. Выбор состава i тательных сред, тест-микроорганизмов и посевных доз, приготовление рабочих растров антибиотика и исследуемого материала производились на основании рекомендаг Государственной Фармакопеи СССР XI (ГФ СССР - XI, 1990) и основных руководя этой области (Дмитриева B.C., Семенов С.М., 1965; Тебякина А.Е., Дружинина Е. 1971; Фирсов A.A., Назаров А.Д., Черных В.М., 1989; Есипов С.Е., Жиркова JIJL, ] ронкова В.В. 1998). Рабочими стандартами антибиотиков служили специально изгот ленные очищенные субстанции, активность которых установлена по международн стандартам в лаборатории Государственного НИИ по стандартизации и контролю ка ства антибиотиков (Россия).

Фармакокинетику антибиотиков при внутримышечном способе введения огшсыв; в рамках одночастевой математической модели без всасывания, математическое мо лирование кинетики распределения вводимых в лимфатическое русло линкомицина, фазолина и ампициллина осуществлялось при помощи одночастевой модели с непа метрическим всасыванием. Расчёты проводились на персональном компьютере П Pentium по программе PHARM, разработанной JI.E. Холодовым и В.В. Дорохов (1989). Фармакокинетику антибиотиков характеризовали значениями интегральн показателя площади под фармакокинетической кривой AUC, средним временем уд живания MRT, периодом полувыведения Тт, константой скорости элиминации ß, щим клиренсом С1.

Полученный цифровой материал был подвергнут статистическому анализу. Рас статистических показателей проводили по пособию Ю.С. Малеты и В.В. Тарас (1981).

Результаты исследования и их обсуждение. Результаты современной антаб тикотерашш в оториноларингологии всё чаще признаются неудовлегворительнь (Пальчун В.Т., Крюков А.И., 1997; labor MA, Amedee R.G., 1997; Дербенёва МЛ, 19 Гаджимурзаев Г.А., 1999; Пальчун В.Т., Крюков А.Й., Кунельская H.J1. Полякова Г 1997). Основная причина подобной неудовлетворённости - фармакокинетика антиб териальных антибиотиков, не обеспечивающая сколько-нибудь избирательного расг деления их в организме между очагом воспаления и тканями, прямо не вовлечённым воспалительный процесс (Гуляев А.Е., Кивман Г.Я., 1990).

Предпринимаются многочисленные попытки совершенствования фармакокинет антибиотиков с использованием их новых лекарственных форм, а также новых спс бов введения привычных лекарственных форм препаратов (Лохвицкий С.В., Кив! Г.Я., Гуляев А.Е., Ермекбаева Б.А., 1997; Гуляев А.Е., Кивман Г.Я., 1992). Мы полагг что эндолимфатический путь введения способен существенно изменить фармакокшк ку антибиотиков, обеспечивая тем самым увеличение их эффективности. Цель наг работы заключалась в исследовании условий, при которых фармакокинетика эндол фатически вводимых антибиотиков меняется в нужном исследователям направле

эме того, нами предпринята попытка выяснения перспективы использования носи-ей антибиотиков для эндолимфатического введения.

Изучена клиническая фармакокинетика линкомицина, цефазолина и ампициллина г эндолимфатическом введении (результаты сравнивались с фармакокилетикой этих ;паратов при внутримышечном способе введения), благодаря чему установлены сле-этцие кинетические свойства каждого из них.

Максимальная концентрация линкомицина в крови (рисунок 1) после эндо-лфатического введения несколько ниже максимальной концентрации препарата после тримышечного введения. Однако если учесть, что максимум концентрации виугри-шечно введённого линкомицина приходится на 2 часа после введения и затем быстро гжается (на 93% к 12 часам), тогда как максимальное количество эндолимфатически дённого линкомицина в крови обнаруживается спустя 4 часа после введения и сни-тае на 12 часов составляет лишь 79,5%, то можно утверждать о более чем компенси-¡анном дефиците максимального уровня концентрации линкомицина в крови при его [олимфагическом введении. Это подтверждается и данными математического моде-ювания: эндолимфатический способ введения линкомицина отличает от внуг-шшечного большая продолжительность среднего времени удерживания, увеличен-е период полувыведения и объём распределения, а также меньшие значения общего фенса и константы скорости элиминации (таблица 1). Сутки спустя, вне зависимости пути введен™, линкомицин в крови не обнаруживается.

Более важным нам представляется наличие безусловного фармакокинетического ¡восходства эндолимфатического способа введения линкомицина перед внутримы-чным, выявленное при анализе распределения антибиотика в тканях носовых пазух, 5ной миндалины и среднего уха, так как отсутствие подобного превосходства первого >соба над вторым в крови (на фоне очень высоких концентраций антибиотика в тка-с) может свидетельствовать об упомянутой выше избирательности распределения гпарата между очагом воспаления и здоровыми тканями.

Пиковая концентрация препарата в костной ткани верхнечелюстной пазухи (рисунок после эндолимфатического введения в полтора раза выше подобной концентрации ткомицина, введённого внутримышечно. Важно, что пик концентрации линкомицина, гаруживаемого в гайморовой пазухе после введения в подчелюстной лимфатический л, приходится на 8 часов, прошедших с момента введения, а пиковая концентрация денного в мышцу линкомицина создаётся в пазухах носа только через 2 часа после дения, а затем стремительно снижается. Кроме того, концентрация линкомицина, об-)уживаемая через 2 часа после эндолимфатического введения, не будучи максималь-% приближается к таковой внутримышечно введённого препарата, а ещё через 2 часа иовится равной ей.

Итак, концентрация линкомицина в верхнечелюстной пазухе увеличивается в тече-2 8 часов после введения при условии, что введение эндолимфатическое. Затем количество препарата в этой придаточной полости носа снижается, причём с яыпей, по сравнению с темпом снижения концентрации антибиотика при внугри-шечном введении, скоростью. Так, разница между уровнями концентрации линко-цииа, обнаруживаемыми в гайморовой пазухе через 8 и 12 часов после внутри-¡шечного введения, составляет 56%; та же разница, но между уровнями концентрации жомицина, достигшего пазух носа с током лимфы, равна 45%. В течение следующих ти часов, истекших с момента эндолимфатического введения антибиотика, его кон-

цешрация в косгаой ткани гайморовой пазухи снижается ещё медленнее, менее чем 40% от максимального уровня, составляя 9,1 мкг/г на 24 часа наблюдения.

Концентрация линкомицина в сыворотке крови при эндолимфатическом и внутримышечном способах введения (п=7)

Рисунок 1.

Концентрация линкомицина в костной ткани передней стенки верхнечелюстной пазухи при эндолимфатическом и внутримышечном способах введения (п=3-5)

Рисунок 2.

Спустя ещё 8 часов, т.е. на 32 часа, концентрация линкомицина после эндолимфати-жого введения сохраняется на значимом уровне, превышая значение минимальной гавляющей концентрации линкомицина для основных возбудителей инфекций прида-шых полостей носа, которая, по нашим данным, составляет от 0,4 до 0,7 мкг/мл, в 3,8 ,75 раза. Как правило, терапевтической концентрация антибиотика является в случае, м она превышает минимальную подавляющую концентрацию в 2 - 4 раза (Навашин VI., Фомина И.П., 1982).

Таблица 1

Фармакокинетические параметры антибиотиков в крови при эндолимфатическом и внутримышечном способах введения

Параметр Единица измерения Препарат

ЛИНКОМИЦИН цефазолин ампициллин

э/л в/м э/л в/м э/л в/м

Константа скорости, р час"1 0,15 0,237 0,08 0,22 0,433 0,637

Период юлувыведения, Т1/2 час 4,63 2,92 8,58 3,16 1,6 1,09

Среднее время удерживания, МЯТ час 8,56 4,21 13,4 4,56 2,84 1,57

О&ьём распределения, V] л 10,2 7,26 14,4 15,9 88,7 45,3

Общий клиренс, С1 мл/ми н 25,4 28,7 19,4 58,1 640 481

Площадь под кривой, АиС мкг.мин мл 197 174 430 143 13,0 17,3

Среднею», откл. по отношению к концентрации 27% 20% 3,8% 24% 10% 1,2%

Таким образом, эндолимфахический путь введения существенно изменяет фармако-нетику линкомицина, причём изменение касается прежде всего длительности пребы-ния терапевтических концентраций препарата в тканях. Если терапевтический уровень табиотика в костной ткани верхнечелюстной пазухи после внутримышечного введе-я сохраняется на протяжении 12 часов после введения, то при введении препарата в дчелюстной лимфатический узел его концентрация в этой ткани достаточна для оказия антимикробного эффекта в течение 32-х часов. Снижение константы скорости иминации, увеличение площади под фармакокинетической кривой и среднего вре-ни удерживания линкомицина в носовых пазухах при эндолимфатическом введении гьясняют подобное увеличение длительности терапевтического присутствия препарата >рганизме (таблица 2).

Таблица 2

Некоторые фармакокинетические параметры антибиотиков в тканях при эндолимфатическом и внутримышечном способах введения

Параметр Единица измерения Препараты

Линкомицин Цефазолин Ампициллин

миндалина ткани ср.уха пазухи носа миндалина ткани ср.уха пазухи носа миндалина

в/м з/л в/м э/л в/м э/л в/м э/л в/м э/л в/м э/л в/м э/л

Константа скорости, ß час'1 0,11 0,06 0,15 0,06 0,11 0,09 0,21 0,04 0,54 0,05 0,39 0,05 0,79 0,61

Площадь под кривой, AUC мкг мин /мл 278 573 206 535 222 445 40,8 699 14,7 531 18,6 526 12,5 9,з:

Среднее время удерживания, MRT час 9,53 18,7 6,88 18,4 8,92 14,2 4,71 26,0 1,84 21,7 2,57 21,7 1,26 2,1«

Период полувывеяения ha час 6,61 11,6 4,77 п,з 6,18 8,96 3,26 17,7 1,27 14,5 1,78 14,7 0,9 i,i:

~реднекв. откл. по отношению к концентрации 6,2% 9,1% 13% 16% 16% 16% 0,6% 5,1% 27% 5,8% 5,8% 2,6% 24% 28°/

Фармакокинегаческая неэквивалентность эндолимфатического и внутримышечн< способов введения линкомицина установлена нами и в ткани нёбной миндалины. I первых, пиковый уровень концентрации линкомицина в миндалине после эидолимфа ческого введения на 31% выше того же уровня препарата, создающегося в этой ткг после традиционного внутримышечного пути введения. Во-вторых, продолжительно! периода, в течение которого антибиотик удаётся обнаружить в нёбных миндалинах терапевтическом уровне, на 8 часов больше при эндолимфатическом введении препа та. Интересно, что максимальная концентрация линкомицина, регистрируемая в нёбт миндалине через 8 часов после эндолимфатического введения, более чем вдвое npei шает соответствующую ей по времени концентрацию препарата в крови, что может с детельствовать о селективном распределении препарата в организме.

Кроме того, при введении линкомицина в лимфатическое русло его максималы концентрация в ткани миндалины в два с половиной раза превышает минимальную давляющую концентрацию антибиотика для штаммов золотистого стафилококка, т диционно считающихся устойчивыми, поскольку подавление их роста достигается т in vitro высокими концентрациями препарата, которые, как считалось, в организме с дать нельзя из-за опасности проявления токсических свойств препарата (Навашин С. Фомина И.П., 1982). Несомненно, для того, чтобы спустя 8 часов после внугримьг

го или внутривенного способов введения концентрация линкомицина в нёбной мин-дипе превышала 30 мкг/г, необходимо значительно увеличить дозу препарата, причём столько, что риск проявления токсических свойств его многократно возрастёт. Эндолимфатический способ введения линкомицина настолько меняет фар-ко кинетику препарата, за счёт упомянутой ранее селективности, что становится воз-жным достижение в некоторых тканях, в частности - нёбной миндалины, чрезвычай-высоких концентраций антибиотика без увеличения дозы препарата, и, следователь, без увеличения риска проявления отрицательного воздействия антибиотика на оргазм больного.

Любопытно, что в данном случае модификация фармакокинетики препарата может разиться и на его фармакодинамических свойствах: в концентрациях, достигаемых в ганизме при введении терапевтических доз, линкомицин действует на микробную етку бакгериосгатичсски; при больших концентрациях может наблюдаться бактери-дный эффект (Навашин С.М., Фомина И.П., 1982).

Столь значительное видоизменение фармакокинетики линкомицина при эн-лимфатическом введении находит объяснение при её математической оценке (таблица Распределение линкомицина в нёбную миндалину при эндолимфатическом пути ве-ния отличается снижением константы скорости элиминации (в 1,8 раза), двукратным сличением величины площади под фармакокинетической кривой и длительности еднего времени удерживания.

Распределение линкомицина в ткани среднего уха происходит в соответствии с теми ! принципами, что обусловливают изрядное несоответствие фармакокинетических па-мегров антибиотика, попавшего в ткань нёбных миндалин привычным внутримышеч-1М способом, параметрам препарата, оказавшегося в биофазе при гнойном тонзиллите мфогенным путем. Эндолимфатическое введение линкомицина в данном случае ха-ктеризуется той же относительно невысокой скоростью исчезновения препарата из оргазма - в течение 32 часов антибиотик присутствует в ткани сосцевидного отростка в рапевтических концентрациях. Внутримышечное введение линкомицина создаёт в еднем ухе терапевтический уровень лишь на 12 часов.

В течение 8-ми часов с момента эндолимфатического введения линкомицина его нцентрация в этой ткани растёт, достигая предельного значения, которое почти в два с ловиной раза выше соответствующего временного значения концентрации внугри-пнечно введённого препарата. Это притом, что максимально достижимая концентра-я антибиотика при внутримышечном введении, выявляемая на 2 часа эксперимента, акгачески неотличима от сходной по времени концентрации линкомицина, введённо-в подчелюстной лимфатический узел.

Много общего ткани среднего уха и нёбной миндалины имеют также и в том, что кается соотношения величин основных фармакокинетических параметров, характери-ющих сравниваемые пути введения (таблица 2). К примеру, линкомицин, введённый в мфоузел, обладает меньшей, по сравнению с внутримышечным способом введения, нстантой скорости элиминации, а его площадь под кривой «логарифм концентрации -емя» в 2,6 раза больше площади под фармакокинетической кривой препарата, введён-то в мышцу.

Опираясь на установленные в ходе эксперимента кинетические характеристики лин-мицина, можно говорить об изменённой тканевой доступности его в отношении вос-ённых тканей придаточных полостей носа, нёбной миндалины и среднего уха (с пе-

рераспределением в пользу последних), вследствие трансформированной эндолимфат ческим введением фармакокинетики препарата. Количественное выражение измени шейся способности препарата переходить в ткани отчётливо представляется по разни коэффициентов тканевой доступности, которая составляет 2,3 раза для тканей средне уха и 1,8 раза для носовых пазух и нёбной миндалины (рисунок 3).

Избирательный характер накопления линкомицина в организме при энд лимфатическом введении становится очевидным при сравнении уровней концентрат линкомицина в крови и воспалённых тканях (рисунок 4). Концентрация линкомицина крови при эндолимфатическом способе введения только в течение первых пяти чао находится на уровне, регистрируемом в тот же период в тканях среднего уха, придаю ных полостей носа и нёбных миндалин. Спустя 8 часов после внутрилимфатическо введения концентрация линкомицина в крови вдвое ниже концентрации антибиотика этих тканях. Ещё через 4 часа плазменный уровень препарата в 3 раза ниже его уровня носовых пазухах и тканях среднего уха, и в 4 раза ниже уровня концентрации антиби тика в нёбной миндалине. Через 24 часа после эндолимфатического введения линк мицин в крови обнаружить не удаётся. В воспалённых тканях JIOP-органов в это Bpei определяются терапевтические концентрации препарата, сохраняющиеся на этом уров] ещё 8 часов.

В тех же условиях и с похожими результатами установлены фармакокинетичесю особенности эндолимфатического введения цефазолина. Оказалось, что при введем цефазолина в лимфатическое русло его фармакокинетика меняется по линкомицинов му типу. То есть, во-первых, увеличивается общая продолжительность присутствия а тибиотика в крови, и значительно - с 12 часов при внутримышечном введении цефаз лина до 36 часов при его эндолимфатическом введении. Причём характер этого прису ствия меняется не только количественно, но качественно: в течение 6 часов после ввел ния цефазолина в лимфатический узел, его концентрация в крови сохраняется на уровг соответствующем максимальному уровню препарата при внутримышечном введена Следует отметить, что подобный высокий уровень концентрации антибиотика в кро-удаётся поддерживать при внутримышечном введении только на протяжении 60 мин после введения, и уже через 3 часа количество цефазолина в сыворотке снижает наполовину.

Эндолимфатическое введение цефазолина замечательно одной особенностью, отл чающей его от эндолимфатического введения линкомицина, а именно: максимальн концентрация цефазолина в сыворотке при введении в лимфоузел выше максималы достижимой при внутримышечном введении сывороточной концентрации препарата.

Во-вторых, и количественно, и качественно меняется характер распределения це$ золина между воспалёнными и не вовлечёнными в воспалительный процесс тканям что наиболее полно проявляется на примере нёбной миндалины. Обеспечиваемый bhj римышечным введением бактерицидный уровень концентрации цефазолина в дан» ткани сохраняется в течение 8 часов, в то время как введение антибиотика в лимфоуз обеспечивает в ней 36-тичасовую бактерицидную активность. Более того, та концентр ция цефазолина, что обнаруживается в миндалинах спустя 36 часов после эндолимфал ческого введения, может быть создана в них только в пределах первого часа после вн; римышечного введения, и это предел - дальнейшее увеличение количества препарг при таком способе введения в этой ткани может быть лишь результатом изменения j жима дозирования. Использование математического аппарата фармакокинетики при

шровании хода накапливания цефазолина в нёбных миндалинах делает понятным ячину значительного количественного превосходства эндолимфатического способа ;дения препарата. Последний характеризуется впятеро меньшей, чем при внутримы-чном введении, удельной скоростью элиминации, во столько же раз умножается его :днее время удерживания, а выросшая в 17 раз площадь под кривой «концентрация-;мя» связана с высокой степенью тканевой доступности (таблица 2). Ткани среднего уха - ещё один пример фармакокинетического неравенства сравнимых путей введения цефазолина, заключающегося в том, что максимальная концен-щия антибиотика в сосцевидном отростке при эндолимфатическом введении в 5 раз ше максимальной концентрации препарата, введённого внутримышечно, при котором создание в среднем ухе возможно лишь на часовой период, следующий сразу за про-зурой введения.

Похожая концентрация цефазолина в данной ткани может быть обнаружена не тьше чем через 36 часов после введения 300 мг его в подчелюстной лимфатический я. Внутримышечное введите цефазолина не обеспечивает даже трёхчасового сохра-шя минимальных бактерицидных концентраций цефазолина в отношении большин-(а возбудителей гнойного среднего отита.

Введение антибиотика в лимфатическое русло создаёт бактерицидный уровень его в гг-ткани в течение 36 часов. Представление процесса распределения цефазолина в ор-шзме в виде простейшего варианта линейной модели фармакокинетики (таблица 2) шоляет установить наличие пропорциональности между соотношением величин не-горых фармакокинетических параметров и концентр ациошю-времешгым неравенст-11 двух методов введения антибиотика.

Коэффициент тканевой доступности антибиотиков при внутримышечном и эндолимфатическом способах введения (Р=АиСт1<а„и/АиСчюви)

о,;

с

2,!

и

1

Рисунок 3.

Концентрация линкомицина в крови и воспалённых тканях при эндолимфатическом введении

Рисунок 4.

Соотношение между значениями констанш скорости элиминации препарата пос. эвдолимфагаческого и внутримышечного введений равняется 12, почти во столько г среднее время удерживания цефазолина в среднем ухе при его эндолимфатическом ве дении выше аналогичного значения антибиотика, вводимого внутримышечно. Не уд вительно, что время пребывания цефазолина в тканях среднего уха, находясь в обрати« зависимости от первого параметра и в прямой - от второго, продлевается при введет антибиотика в лимфоузел.

Одним из доказательств того, чгго введение 300 мг цефазолина в подчелюстной ли фоузел способно обеспечить избирательное распределение препарата в организме, сл жит, на наш взгляд, отсутствие заметной разницы между уровнями активности аигаби тика в крови и в пазухах носа на протяжении первых 12-ти часов эксперимента, и поя ление таковой в дальнейшем. Так, через час после введения средней разовой дозы цеф золина в подчелюстной лимфоузел его активность в гайморовой пазухе составляет 89 от плазменного уровня активности, через 3 часа - 84%, через 6 часов - 81%, через 12 ч сов - уже 102%. Затем, как отмечалось ранее, появляется разница между уровнями а тивноста антибиотика в сыворотке и костной ткани передней стенки верхнечелюсга пазухи.

Сутаи спустя уровень активности цефазолина в пазухе составляет 151% от уров] антибиотика в крови, а через 36 часов - 236%. При внутримышечном введении терапе тических доз цефазолина селективное распределение его в воспалённые придаточш полости носа невозможно, о чём свидетельствует крайне низкий уровень концентрат препарата в гайморовой пазухе, составляющий через час после введения лишь 18% уровня концентрации антибиотика в крови. Из передней стенки верхнечелюстной па: хи препарат выводится быстрее, чем из крови, и через 3 часа его уровень в ней рав

% от уровня в крови, а спустя ещё 3 часа цефазолин в костной ткани пазухи обнаружь не удаётся, несмотря на то, что в сыворотке в этот период определяются бактерийные концентрации антибиотика.

На рисунке 3 показана зависимость степени тканевой доступности цефазолина в от-шении воспалённых тканей носовых пазух, нёбной миндалины и среднего уха от спо-ба введения антибиотика. Цефазолин при эндолимфатическом введении быстро и ин-нсивно переходит из крови в периферические ткани. Поступление в ткань нёбной шдалины, в сравнении с внутримышечным путём введения, увеличивается в 5,8 раза, в ани среднего уха - в 12,3 раза, в пазухи носа - в 9,4 раза.

Заканчивая анализ итогов той части работа, что посвящена фармакокинетике лилко-щина и цефазолина, подчеркнём следующее. Неоднородность фармакокинегаческого [ведения препаратов, вводимых внутримышечно и эндолимфатически, установленная я линкомицина и цефазолина, не есть непременное свойство любого антибиотика. Как показало исследование особенностей распределения 500 мг ампициллина, вве-нных в подчелюстной лимфоузел, эндолимфатическое введение само по себе ещё не ¡еспечивает выгодного изменения фармакокинетики.

Установление максимального уровня ампициллина в крови (рисунок 5), следующее рез час после внутримышечного введения, по времени совпадает с обнаружением иссимальной концентрации антибиотика, создающейся в плазме при его эндолимфати-ском введении. Пиковый уровень препарата, введённого эндолимфатически, однако, сколько ниже. Дальнейшее исчезновение ампициллина из крови происходит со ско-стью, не зависящей от метода введения препарата - его нет в крови через 6 часов по-е любого из сравниваемых.

Таким образом, эндолимфатическое введение ампициллина не только не пролонги-ет времени нахождения его в крови, но и снижает качество этого периода (вследствие [еньшения значения максимальной концентрации).

Примечательно, что величины некоторых фармакокинетических параметров анти-гатика, установленные в результате математической интерпретации кинетики в рамках иочастевой модели с непараметрическим всасыванием, перестают зависеть от способа едения препарата (таблица 1).

Так, значение общего клиренса, снижающееся при эндолимфатическом введении це-волина и линкомицина, возрастает при эндолимфатическом введении ампициллина, «лыпая площадь под кривой, выстроенной в координатах «логарифм концентрации -емя», характерная для эндолимфатически вводимых цефазолина и линкомицина, ха-кгеризует теперь внутримышечный путь введения ампициллина. Длительность перио-полувыведения ампициллина при эндолимфатическом методе введения практически отличается от длительности периода полувыведения антибиотика после метода сравнил. Рассмотренные ранее соотношения между этими параметрами, характеризующи-I сопоставляемые способы введения линкомицина и цефазолина, всегда были в пользу долимфатического.

В ходе исследования выяснилось, что эндолимфатическое введение ампициллина не [зывает сколько-нибудь обнадёживающего сдвига фармакокинетики препарата и в зни нёбной миндалины. Более того, при равной продолжительности пребывания ам-циллина в этой ткани после обоих способов введения, максимальный уровень концен-здии введённого эндолимфатически антибиотика ниже (рисунок 6).

Концентрация ампициллина в сыворотке крови при внутримышечном и эндолимфатическом способах введения (п=3-5)

10

и ¡с

г -и

ьо

—о— внутримышечный -О- эндолимфатический

0

1

Рисунок 5.

время I, часы

Концентрация ампициллина в нёбной миндалине при внутримышечном и эндолимфатическом способах введения (п=3-5)

10

и

_ор ■

О-—___

время 1, часы

> < 1 1

1 1 2 >

-О- внутримышечный;

-о- эндолимфатический

0,1

Рисунок 6.

Очень небольшая разница, или даже её отсутствие, между значениями удельной ск роста элиминации, среднего времени удерживания и площади под кривой ампицилли при эндолимфатическом и внутримышечном путях введения с математической точт; стью доказывает установленную микробиологически фармакокинетическую бессмь ленносгь эндолимфатического введения этого антибиотика (таблица 2).

На рисунке 7 представлено соотношение между концентрациями ампициллина крови и воспалённой нёбной миндалине при эндолимфатическом способе введе

¡евидно, что внутрилимфатическое введение не обеспечивает избирательного расселения препарата между поражёнными воспалением и здоровыми тканями, поскольку нцентрация антибиотика в очаге воспаления (нёбная миндалина при остром тонзилли-) ниже соответствующей по времени концентрации ампициллина в крови на протяже-и всего времени его присутствия в организме.

Концентрация ампициллина в крови и ткани нёбной миндалины при эндолимфатическом введении (п=3-5)

« s

0,1

- цмя t, часы

il 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3

-•-нёбная миндалина;

-О-кровь

Рисунок 7.

Причина ценности эндолимфатического введения линкомицина и цефазолина и есценивание подобной процедуры с ампициллином кроется, на наш взгляд, в особен-стях взаимодействия антибиотика и макроорганизма на клеточном уровне. Если счи-гь доказанной гипотезу доставки препарата в гнойный очаг с помощью клеток (Лох-цкий C.B., 1991), становится очевидной связь между способностью антибиотика к утриклеточному накоплению и его концентрацией в биофазе. Логично также предложить, опираясь на опыт с ампициллином (к схожему результату с метшщшпшом ишёл В.Г. Клепацкий (1988)), неодинаковую способность антибиотиков разных групп внутриклеточному накоплению. Кроме того, вероятно, существуют внутригрупповые зличия в выраженности этого свойства (Клепацкий В.Г., 1988; Лохвицкий C.B., Аль-ртон И.Н., 1991). Степень пригодности антибиотика для эндолимфатического введе-я, таким образом, должна определяться его способностью депонироваться во В1гутри-еточной среде, которая, в свою очередь, ограничена мерой проникновения препарата возь цитоплазматическую мембрану.

Доказательству существования подобной зависимости посвящено исследование кле-чной фармакокинетики некоторых антибактериальных антибиотиков, из параметров горой в настоящей работе изучалось проникновение препаратов через плазматиче-/ю мембрану во внутриклеточную среду, депонирование антибиотиков внутри клетки шевобождение их во внеклеточное пространство. В качестве объектов наблюдения гользовали клетки, обладающие выраженной способностью к эндоцитозу: лейкоциты сферической крови человека и кролика. Предварительно для расчёта показателя про-

никновения препарата во внутриклеточную среду, определяли в стандартных условш эксперимента клеточный объём.

Показатель связывания антибиотиков клетками рассчитывали как отношение ш ценградии связанного с внутриклеточным водным объёмом препарата к концентраця препарата во внеклеточной среде:

^ _ концентрация в клетке_

концентрация вне клетки Способность некоторых препаратов проткать в клетки в опыте in vivo х, растеризуется данными таблицы 3.

Наибольшей степенью связывания с лейкоцитами периферической крови крсгаш при внутривенном введении обладают рифампицин и линкомицин - концентрация pi фампицина в клетке более чем вчетверо превышает концентрацию антибиотика во вн клеточном пространстве, внутриклеточная концентрация линкомицина вдвое выше вн клеточного его количества.

Таблица 3

Уровень концентрации некоторых антибиотиков в лейкоцитах периферической крови кролика через 3 часа после введения _ (количество клеток - 10б /мл, п = 5)_

Антибиотик Доза С (в клеточном лизате) /С (в сыворотке)

внутривенный эндолимфатический

Ампициллин 10 мкг/кг 0,28 ±0,07 0,4 ±0,1

Цефазолин 20 мкг/кг 0,25 ±0,09 0,74 ±0,08

Гентамицин 5 мкг/кг 0,43 ± 0,1 1,3 ± 0,27

Цефтриаксон 20 мкг/кг 0,7 ±0,05 1,6 ±0,2

Нетилмицин 5 мкг/кг 0,9 ±0,1 2,0 ±0,17

Линкомицин 10 мкг/кг 2,1 ±0,15 4,0 ±0,53

Рифампицин 3 мкг/кг 4,6 ±0,57 17,6 ±0,95

Далее следуют цефтриаксон и нетилмицин, которые после внутривенного способ введения практически равномерно распределяются между внеклеточной и внутрикл точной средами - значения показателя связывания соответственно 0,7 и 0,9. Внугриве ное введение генгамицина не обеспечивает его равномерного распределения: только! % препарата приходится на внутриклеточную среду. Ампициллин и цефазолин п] внутривенном введении обладают довольно низкой, по сравнению с линкомицино степенью связывания с лейкоцитами периферической крови кролика (0,28 и 0,25 сос ветственно), около 80 % их количества в крови находится вне клеток.

После изменения способа введения (внутривенные вливания заменены з дсшимфатическими), проникающая способность всех препаратов, кроме ампициллш заметно возросла, что проявилось зарегистрированным в настоящей работе «фарма! кинетическим усовершенствованием» линкомицина и цефазолина. Следует отмет

X) модификация фармакокинетики этих препаратов сопровождалась увеличением их рапевтической эффективности, анализ которой остаётся за рамками нашего исследо-яия. Составивший исключение ампициллин, чьё свойство проникать сквозь ци-плазматическуго мембрану лейкоцитов кролика не претерпело существенных измене-ш после смены пути введения (что, вероятно, и является причиной отсутствия разницы ;жду кинетическими параметрами препарата при сравниваемых способах введения) инически характеризовался устойчивой к попыткам модифицировать его фарма-Iкинетику эффективностью.

Отметим, что хотя способность цефтриаксона, нетилмицина, линкомицина, цефазота, гентамицина и рифампицина накашшваться в клетках возрастает, мера её увеличил для разных препаратов неодинакова. Показатель связывания с клетками макроор-низма после эндолимфатического введения цефтриаксона возрастает в 2,2 раза, не-лмицина и линкомицина - в 2 раза. Ещё более значительное увеличение - втрое - по-зателя степени связывания при изменении способа введения (внутривенного на эвдо-мфатический) отмечено для цефазолина. Отношение внутриклеточного количества ;фазолииа к внеклеточному при внутрилимфатическом введении приблизительно рав-> единице, что свидетельствует о равномерном распределении антибиотика между вне-внутриклеточной средами при этом способе введения. Трёхкратное увеличение сга> бносга к внутриклеточному накоплению при введении в лимфатическое русло зафик-ровано также для гентамицина, теперь его клеточная концентрация выше внеклегоч->й. Эндолимфатическое введение рифампицина повышает степень связывания его с етками в 3,8 раза, уровень внутриклеточной концентрации почти в 18 раз превышает ювень концентрации препарата вне клетки.

Таким образом, увеличенная, по сравнению с прочими внутри- и внесосудистыми юсобами введения способность ряда препаратов к внутриклеточному накоплению выдаю отличает эндолимфатический способ введения. При этом отношение концентра-си антибиотиков в клеточном лизате к их количеству в сыворотке приближается к едите, свидетельствуя, таким образом, о более или менее равномерном их распределении :жду клетками и внеклеточной средой, либо превышает единицу, что указывает на угриклеточное депонирование таких антибиотиков.

Поскольку антибиотики, связанные клетками, с терапевтической точки зрения неак-вны (исключение, разумеется, составляют случаи внутриклеточной локализации воз-дителя), важно было установить, является ли процесс связывания препаратов клетка-i обратимым, для чего in vitro исследовались уровни связывания и высвобождения ря-. антибиотиков изолированными клетками макроорганизма (таблица 4). В ходе экспе-мента было установлено, что коммерческий препарат ампициллина натриевая соль, пользовавшийся в наших экспериментах, не обладает способностью связываться с олированными клетками в опытах с полиморфноядерными лейкоцитами. То количе-во ампициллина, которое мы обнаружили в лизате клеточной массы после взаимодей-вия клеток с антибиотиком, как оказалось при пересчёте, полностью относилось к еклеточной воде осадка. Рентамицин и цефазолин связываются умеренно - К сосгав-ет 0,35 и 0,45 соответственно. Цефтриаксон равномерно распределяется между клет-ми и внеклеточной средой, его коэффициент связывания чуть выше 1. Активно по-ощаются лейкоцитами линкомицин и рифампицин, соотношение между их количест-ми в лейкоцитах и сыворотке выше 8.

Таблица 4

Связывание и высвобождение (в % от исходного количества, связанного клетками) антибиотиков из полиморфноядерных лейкоцитов, время инкубации 30 минут, 1=37°С, п=5

Препарат Доза Связывание, К Высвобождение, %

Ампицил-лин(п=12) 50 мг/л 0,07(-0,08+0,22) -

Цефазолин (п=5) 10 иг/л 0,45(0,15-Ю,75) 36,4(29,5-43,3)

Гентамицин (п=15) 10 мг/л 0,35(0,29-Ю,41) 20,4(11,1-29,7)

Цефтриаксон (п=8) 10 мг/л 1,27(0,97-1,57) 76,1 (56,5-^95,7)

Линкомицин (п=5) 20 мг/л 9,01(8,07+9,95) 43,8 (32,5+55,1)

Рифампицин(п=6) 5 мг/л 8,26(6,67-9,85) 70,5 (58,5-82,5)

Получасовая инкубация клеток, насыщенных антибиотиками, в среде без антибиот ка показала, что значительная часть их переходит в среду отмывания. Так, 36% внутр клеточного количества цефазолина после получасовой инкубации в среде отмывал покидает клетку, количество внеклеточного линкомицина составляет 40% от его вн) риклеточной концентрации. Рифампицин и цефтриаксон диффундируют во внеклетс ную среду ещё шпенсивнее - более 70% связанного клетками количества этих npenaj тов удаётся обнаружить в среде отмывания. Таким образом, исследованные антибиоти связываются клетками обратимо, процесс проникновения препаратов через цитоплазл тическую мембрану двусторонний.

Первичное звено взаимодействия клеток и антибиотика при эндолимфатическом bi дении - лимфатический узел. От того, насколько скорым и полным окажется это взг модействие, зависит степень фармакокинетических изменений и, следовательно, эфф< тавность эндолимфатической антибиоггакотерапии. Поэтому нами изучена способно« некоторых антибиотиков к обратимому связыванию гомогенаггом ткани лимфаггаческ узлов кролика, наличие которой позволило бы предполагать возможность депониро! ния препаратов в лимфатических узлах, насыщение клеток антибиотиками с последу щим транспортом в биофазу. Оказалось, что наибольшей способностью к накоплении лимфатических узлах обладает линкомицин - 82,6%. Далее следуют цефтриакс (80%), гентамицин (40%) и цефазолин (24%). Ампициллин менее других антибиотик эгош опыта способен связываться с гомогенатом лимфоузлов: в 9,4 раза менее лиш мицина и в 2,7 раза меньше чем цефазолин. Эта результаты замечательно соответству: нашим выводам, возникнувшим как следствие анализа клинической фармакокинети этих антибиотиков.

Итак, процесс проникновения антибиотика внутрь клетки, точнее его характер -1 чем обусловлена способность антибиотика к внутриклеточному депонированию, что конечном счёте, определяет принципиальную возможность повышения его клиническ эффективности без изменения режима дозирования, одной только переменой спосс введения. Очевидно, что эта способность к обратимому связыванию с макрофагам! определяет меру пригодности препарата для эндолимфатического введения, посюш только её наличие обеспечивает создание депо антибиотика в макрофагах, повышаюн го ценность их последующего путешествия в инфекционный очаг. Так же, как отс

<ше подобной способности к внутриклеточному накоплению лишает антибиотик фар-жокинегических преимуществ, связанных с обеспечением избирательного его распределил при эпдолимфатаческом введении.

Поскольку неудавшаяся попытка увеличения х им иотерапе втическо й действенности [пициллина при помощи эндолимфатического способа введения связана с неспособ-'Стью препарата проходить через мембраны клеток, желание вмешаться в процесс юникновения антибиотика в клетку кажется вполне оправданным. Теоретически уве-¡чение интенсивности этого процесса возможно при изменении либо свойств эндо-азматичсских мембран, либо свойств самого антибиотика. Второй способ, несомнен-более безобидный, заинтересовал нас возможностью модификации физико-мических свойств ампициллина без вторжения в его химическую структуру. Такая зможность имелась благодаря появлению новой лекарственной формы - полимерных тилцианоакрилатных наночастиц - и результатов первых серьезных опытов её докли-неской оценки (Гуляев А.Е., Кивман Г.Я., Ермекбаева Б.А., 1998; Гуляев А.Е., Гельпе-на С.Э., Скидан ИД, 2000).

Доказательством выполнения полимерными наночастицами транспортной функции эставка ампициллина внутрь клеток) служило бы, на наш взгляд, появление заметных менений фармакокинетики препарата, ставших следствием эндолимфатического вве-ния антибиотика в его новом виде. Поэтому фармакокинетика новой лекарственной >рмы ампициллина, вводимой эндолимфатически, сравнивалась с фармакокинетикой андартного антибиотика, также введённого в лимфатическое русло; оба препарата в зе 10 мг/кг вводились в подколенный лимфатический узел кролика, их активность оп-делялась в крови, воспалённой и не вовлечённой в воспаление мышечной ткани и гное межмышечного абсцесса, модель которого была предварительно воспроизведена у -ти животных.

Эндолимфатическое введение комплекса «ампициллин + наночастицы» обеспечива-низкий, но очень стабильный уровень концентрации препарата в крови (рисунок 8). >ведение стандартного антибиотика при эпдолимфатаческом введении кролику очень хоже на то, как ведёт себя препарат, введённый в лимфатическое русло человеку: дос-гая максимальных значений концентрации через час после введения, он исчезает из ови к 6 часам эксперимента. Об этом свидетельствуют и близкие значения времени здания в крови человека и кролика максимального уровня концентрации ампициллина скорость его снижения, очень близкие - периода полувыведения, начальной концен-аций и удельной скорости элиминации, схожие - площади под кривыми «логарифм нцентрации - время» и среднего времени удерживания.

Время достижения максимального уровня ампициллина в ткани воспалённой мышцы олика при эпдолимфатаческом введении его комплекса с полимерным носителем дольно велико - 6 часов (рисунок 8). При эндолимфатическом введении привычной ле-рственной формы антибиотика пик его концентрации в воспалённой мышечной ткани гистрируется через 1 час после введения. Вводя, однако, препарат в стандартном виде, льзя добиться сверхвысоких концентраций его в воспалённой мышце, предел в дан-м случае (при неизменной дозе, разумеется) не превышает 9 мкг/г (рисунок 16). Вве-ние в подколенный лимфоузел кролику с моделью межмышечного абсцесса ассоции-ванного с наночастицами ампициллина обеспечивает в воспалённой мышце в течение менее чем 18 часов концентрацию, которая почти втрое выше максимальной при эн-чмфатическом введении свободного антибиотика (рисунок 8).

Концентрация ассоциированного с наночастицами ампициллина в тканях при эндолимфатическом введении (п=5)

100 з й ;

и

ы> 10 -

1

0 4 8 12 16 20 24 28 Рисунок 8.

Низкая концентрация ампициллина в крови, сохраняющаяся приблизительно на с ном и том же уровне в течение 24 часов после эндолимфатического введения нано1 стиц с антибиотиком на фоне очень высокой концентрации препарата в мышце из гнс ного очага, обнаруживаемой в течение того же периода, есть результат «усовершенсп ванной» под влиянием наночастиц фармакокинетики ампициллина. На это указываю] результаты исследования активности антибиотика в гнойном отделяемом межмышечт го абсцесса после эндолимфатического введения его стандартной лекарственной фори и комплекса с наночастицами. Введение наночастиц с ампициллином почти в 20 { увеличивает интенсивность его перехода из крови в гной (рисунок 9).

Прямым свидетельством селективного распределения введённого эндалимфатичес ампициллина, ассоциированного с наночастицами, в организме между воспалённым* не вовлечёнными в воспалительный процесс тканями является относительно невысок (в сравнении с концентрацией антибиотика в воспалённой мышце) уровень концепт] ции препарата в мышечной ткани здорового бедра кролика, представленный на рису» 10.

В течение 24 часов наблюдения концентрация антибиотика в шггактной мышечн ткани ниже концентрации ампициллина в воспалённой мышце. Причём через 6 час после эндолимфатического введения связанного с наноносителем ампициллина его и центрация в мышце поражённого бедра в 6,3 раза выше концентрации, обнаруживаем в тот же период в здоровых тканях. Спустя сутки после введения препарат в невоо лётшой мышце определить не удаётся, в то время как в мышце, прямо прилегающее зоне абсцесса и вовлечённой в воспалительный процесс, концентрация антибиога близка к пиковой (шестичасовой).

/ -♦-гной из абсцесса; -О-воспалённая мышца; -О-кровь ———■ -——-—о

""--- •

с/ время 1, часы

Коэффициент тканевой доступности ампициллина при эндолимфатическом введении (Р=АиСткап1/АиСкр01Ш)

□ стандартный ампициллин;

□ ампициллин на наночастицах

воспалённая мышца гной из абцесса невоспалённая

мышца

Рисунок 9.

Концентрация ассоциированного с наночастицами ампициллина в мышечной ткани (п=5)

Рисунок 10.

Эндолимфатическое введение свободного препарата не обеспечивает избирательного о накопления в очаге воспаления, о чём свидетельствует отсутствие значимых разли-*й между концентрациями антибиотика в поражённой бактериальным воспалением и

не вовлечённой в него мышечной ткани. Следует отметить, что концентрация препара в здоровых тканях сохранялась приблизительно на одном уровне при введении как ci бодного антибиотика, так и комплекса с полимерным носителем.

Таким образом, биодеградируемые и биосовместимые полимерные наночастип способствуя переходу ампициллина из внеклеточной среды во внутриклеточную, и а давая тем самым возможность направленного транспорта антибиотика в биофазу, об< печивают селективное распределение препарата между воспалёнными и здоровыми п нями: тканевая доступность ампициллина, связанного с наночасгацами, в отношен воспалённой мышцы в 26 раз превосходит тканевую доступность антибиотика в той: лекарственной форме в отношении мышечной ткани, расположенной вне зоны Bocnaj ния (рисунок 9).

На примере гнойной патологии JIOP-органов можно считать доказанным, что; долимфатическое введение позволяет менять фармакокинетику антибиотиков и, вся« ствие этого, увеличивать эффективность химиотерапии бактериальных инфекций. Е димо повышение концентрации препаратов в биофазе обеспечивается доставкой анп биотиков клетками (лейкоцитами, макрофагами) из лимфатических узлов в воспалённ ткани.

Способность препарата реагировать с тканью лимфоузлов и лейкоцитами мол служить критерием отбора антибиотиков для эндолимфаггического введения.

Наночастицы, увеличивая доставку антибиотиков во внутриклеточную среду, moi увеличивать эффективность эндолимфатической антибиотикотерапии.

Выводы

1. Введение линкомицина в подчелюстной лимфатический узел больным с гнош воспалительными заболеваниями JIOP-органов приводит к значительному изменен! параметров его фармакокинетаки по сравнению с внутримышечным введением npej рата:

- увеличивается продолжительность периода пребывания антибиотика в орган: ме: MRT в крови и в ткани нёбной миндалины увеличивается вдвое, в костной ткани i редней стенки верхнечелюстной пазухи - в 1,6 раза, в ткани сосцевидного отростка 2,7 раза; Тщ в крови увеличивается в 1,6 раза, в нёбной мивдалине в 1,8 раза, в косга ткани передней стенки верхнечелюстной пазухи - в 1,4 раза, в ткани сосцевидного от] стка - в 2,4 раза; величина удельной скорости элиминации снижается соответствен» 1,6,1,8,1,23 и 2,4 раза;

- продлевается период сохранения терапевтических концентраций антибиотик 2,6 раза в костной ткани передней стенки верхнечелюстной пазухи и в полтора раз; нёбной миндалине и ткани сосцевидного отростка; в крови длительность присутсп антибиотика на,терапевтическом уровне не изменяется;

- создаётся депо в нёбной миндалине, ткани сосцевидного отростка и костной т ни передней стенки верхнечелюстной пазухи: увеличивается AUC в нёбной миндалин костной ткани передней стенки верхнечелюстной пазухи в 2 раза, в ткани сосцевидш отростка в 2,6 раза;

- интенсивность перехода из крови в нёбную миндалину и костную ткань передт стенки верхнечелюстной пазухи возрастает в 1,8 раза, в ткань сосцевидного отроет^ 2,3 раза.

2. Клиническая фармакокинегака цефазолина при эндолимфатическом введении эльным с гнойной патологией JIOP-органов характеризуется, в отличие от фармакоки-етики антибиотика при внутримышечном введении:

- увеличением продолжительности пребывания антибиотика в организме: MRT порицается в 2,9 раза в крови, в 5,5 раз в нёбной миндалине, в 11,8 раза в ткани сосцевид-эго отростка и 8,4 раза в костной ткани передней стенки верхнечелюстной пазухи; пе-яод полуэлиминации увеличивается в 2,7 раза в крови, в 5.4 раза в нёбной миндалине, в 1,4 раза в ткани сосцевидного отростка, в 8,3 раза в костной ткани передней стенки грхнечелюстаой пазухи; константа скорости элиминации уменьшается в 2,8,5,4,11,6 и ,2 раза соответственно;

- увеличением периода сохранения эффективных терапевтических концентраций репарата в организме: втрое в крови, в 6 раз в ткани сосцевидного отростка, в 4,5 раза в гбной миндалине и в 12 раз в костной ткани передней стенки верхнечелюстной пазухи;

- депонированием антибиотика в нёбной миндалине, ткани сосцевидного отростка костной ткани передней стенки верхнечелюстной пазухи: AUC увеличивается в нёб-эй миндалине в 17 раз, в 36 раз в ткани сосцевидного отросла и в 28,3 раза в костной сани передней стенки верхнечелюстной пазухи; коэффициент тканевой доступности в гношении нёбной миндалины возрастает в 5,8 раза; в отношении ткани сосцевидного [ростка - в 12,3 раза; в отношении костной ткани передней стенки верхнечелюстной ззухи - в 9,4 раза.

3. Эндолимфатическое введение ампициллина существенно не меняет фармакоки-зтические параметры антибиотика, характеризующие его внутримышечный путь вве-;ния:

- практически не изменяется длительность периода, в течение которого препарат энаруживается в крови и нёбной миндалине: рост MRT и 1\а в крови и нёбной минда-дне составляет лишь 1,3 раза при увеличившейся во столько же величине общего кли-:нса;

- уменьшается площадь под фармакокинетической кривой в крови и нёбной минда-тне; снижается коэффициент тканевой доступности; величина константы скорости шмииации из нёбной миндалины снижается незначительно - в 1,3 раза;

4. Эндолимфатическое введение, в сравнении с внутривенным, увеличивает степень ¡язывания линкомицина с лейкоцитами периферической крови кролика в 2 раза, цефа->лина в 3 раза, генгамицина в 3 раза, цефтриаксона в 2,2 раза, нетилмицина в 2 раза, тфампицина в 3,8 раза;

- показатель К, количественно характеризующий проникновение химиотерапевти-;ских прогивомикробных препаратов в изолированные полиморфноядерные лейкоци-.1, составляет 0,35 дая гентамицина, 0,45 - для цефазолина, 1,27 - для цефтриаксона, 01 - для линкомицина и 8,26 - для рифампицина; ампициллин изолированными клет-1ми не связывается;

- гомогенаг ткани лимфатических узлов кролика связывает 24,2% подведённого ко-таества цефазолина, 37,9% генгамицина, 78,8% цефтриаксона, 82,6% линкомицина, 7% ампициллина;

5. Полимерные наночасгицы поли-н-бухилцианоакрилата меняют фармакокинетику шициллина при эндолимфатическом введении, в результате чего увеличивается нако-гение препарата в биофазе: интенсивность перехода в воспалённую мышечную ткань и ой на модели абсцесса мягких тканей у кролика возрастает в 16 и 19 раз соответствен-

но; тканевая доступность в отношении мышечной ткани, расположенной вне зоны в( паления, не изменяется.

Практические рекомендации

1. Эндолимфатическая антибиотикотерапия линкомицином и цефазолином (с учёт чувствительности микрофлоры) может использоваться для улучшения результат противомикробной химиотерапии у больных гнойно-воспалительными заболе! ниями уха, горла и носа.

2. Полимерные биодеградируемые и биосовместимые наночастицы поли-н-{ талцианоакрилата рекомендуются для дальнейшего исследования в качестве лек; ственных форм антибиотиков, предназначенных для эндолимфатического введен)

3. При эндсшимфатической антибиотикотерапии оториноларингологической инф« ции выбор препаратов должен основываться на результатах исследования взата действия их с гомогенатом лимфоузлов: пригодны препараты, депонирующиеся лимфоузлах (степень связывания - не менее 40% с возможностью диссоциации).

Список опубликованных работ:

1. Эндолимфатическая антибиотикотерапия в лечении хирургической инфекции Здравоохранение Казахстана. -1997. - № 3-4. с. 69-71. Соавт.: ТулебаевР.К., Сексенбг Д.С., Останова С.А.

2. Динамика линкомицина у больных хроническим декомпилированным тонзиллите (Деп. в КазгосИНТИ, 21.07.98, № 8410 - Ка 98). Соавт.: Оспанова С.А., Искендирс О.Ж.

3. Клинико-теоретическое обоснование эндолимфонодуллярного введения цефазолв при гнойно-воспалительных заболеваниях среднего уха. (Деп. в КазгосИНТИ, 21.07.' № 8404 - Ка 98). Соавт.: Оспанова С.А, Досова А.К.

4. Экспериментально-теоретическое обоснование эндолимфатического пути введен линкомицина при гнойно-воспалительных заболеваниях уха, горла и носа // Тезисы д< ладов на II региональной научно-практической конференции «Проблемы науки и об] зования». - Тараз, 2000. - С. 205-206. Соавт.: Орманов Н.Ж., Гуляев А.Е.

5. Фармакокинетические особенности эндолимфатического способа введения линю» цина при среднем отите // Вестник Южно-Казахстанской медицинской академии. - 201 - № 3,- С. 129-130. Соавт.: Орманов Н.Ж., Гуляев А.Е.

6. Фармакокинетика ампициллина при эндолимфагическом введении и пути её оптт зации // Тезисы докладов на международной конференции «Новые технологии в ме; цине и фармации». - Астана, 2001. - С. 404.

7. Сравнительная оценка фарм акокинетики линкомицина и ампициллина при эндолт фатическом введении у больных хроническим тонзиллитом // Медицинский журнал У таны. -2001. - №1.- С. 64-65.

8. Оптимизация антибиотикотерапии при инфекции небной миндалины И Материалы го Российского'научного форума «Хирургия 2001». - Москва, 2001. - С. 387-388. Соа) Оспанова С.А., Кудабаев А.К.

Актуальность темы. Неудачи современной химиотерапии, основной причиной которых остаётся формирующаяся вследствие неразумного применения антибактериальных препаратов множественная лекарственная устойчивость микроорганизмов, ставят врача перед необходимостью выбора между назначением стандартных доз антибиотика, обеспечивающих зачастую заведомо низкий уровень активности его в очаге воспаления, и терапией максимально переносимыми дозами, что неизбежно влечёт за собой повышение риска развития побочных эффектов. Особое значение приобретает эта дилемма.в оториноларингологии в связи с чрезвычайной распространённостью инфекций уха, горла и носа /52; 51; 25; 43/.

Единственная возможность повысить концентрацию антибиотика в биофазе без изменения режима дозирования с перспективой увеличения эффективности химиотерапии при сохранённой выраженности её нежелательного воздействия связана с оптимизацией фармакокинетического профиля препарата /16; 18/. Её материализация вероятна при совершенствовании как способа введения, так и лекарственной формы антибактериального агента. Введение антибиотиков в периферические лимфатические сосуды и лимфатические узлы, пришедшее на смену прочим внутри- и внесосудистым способам введения, в ряде случаев обеспечивает значительное увеличение эффективности химиотерапии /37; 36/. Зафиксированы и существенные изменения фармакокинетики антибиотиков как следствие замены внутривенных вливаний эндолимфатиче-скими /38; 24/. Однако отсутствие полноценных и систематизированных сведений об особенностях фармакокинетики вводимых эндолимфатически препаратов затрудняет интерпретацию имеющихся данных и не позволяет отчётливо представить перспективы этого метода в оториноларингологии.

Увеличение эффективности антибактериальной химиотерапии за счёт повышения селективности распределения препаратов в организме может быть также достигнуто при помощи новой лекарственной формы - полимерных биодеградирующих и биосовместимых наночастиц, предварительные результаты исследования которой свидетельствуют о её несомненных достоинствах как системы направленного транспорта антибиотиков /20; 17/. Однако, данных об использовании фармакокинетических преимуществ эндолимфатического способа введения и полимерного носителя антибиотика при их сочетанном применении пока явно недостаточно и место внутрилимфатического введения нано-носителей в химиотерапии может быть определено только при наличии доказательных аргументов количественного характера из области фармакокинетики.

Цель исследования. Установление особенностей фармакокинетики антибиотиков при эндолимфатическом введении, имеющих значение в повышении химиотерапевтической эффективности лечения гнойно-воспалительных заболеваний JIOP-органов.

Задачи исследования:

1. Исследовать клиническую фармакокинетику линкомицина, цефазолина и ампициллина при эндолимфатическом введении больным с оториноларинго-логической инфекцией.

2. Определить показатели клеточной фармакокинетики, характеризующие связывание антибиотиков с клетками макроорганизма.

3. Изучить фармакокинетику ампициллина, связанного с наночастицами поли-н-бутилцианоакрилата, у животных с экспериментальной моделью гнойного воспаления.

Научная новизна. Впервые сопоставлены фармакокинетические параметры линкомицина, цефазолина и ампициллина при эндолимфатическом и внутримышечном способах введения на фоне гнойной патологии в оториноларингологии. Установлена связь между изменением кинетических характеристик линкомицина и цефазолина и эндолимфатическим способом введения этих препаратов. Своеобразие фармакокинетического поведения вводимых в лимфатическое русло цефазолина и линкомицина обусловлено особенностями взаимодействия их с макроорганизмом на клеточном уровне. Доказано, что способность препарата к внутриклеточному накоплению предопределяет выгодное изменение его фармакокинетики при эндолимфатическом способе введения. Впервые показано, что применение новой лекарственной формы - полимерных наночастиц, существенно меняет процесс распределения ампициллина (препарата, изначально лишённого способности к внутриклеточному накоплению, что также установлено впервые) в организме после введения в лимфатический узел.

Практическая значимость. Установлена причина повышенной эффективности эндолимфатической антибиотикотерапии цефазолином и линкомици-ном гнойно-воспалительных поражений уха, горла и носа. Выяснено также, отчего перемена внутримышечного способа введения ампициллина на эндолим-фатический не влияет на качество и продолжительность лечения.

Положения, выносимые на защиту. Эндолимфатическое введение меняет фармакокинетику антибиотика при условии, что препарат способен накапливаться во внутриклеточной среде.

Введение препарата в лимфатическое русло в этом случае обеспечивает высокий уровень антимикробной активности в очаге воспаления.

Полимерные наночастицы поли-н-бутилцианоакрилата, увеличивая способность ампициллина к внутриклеточному накоплению, меняют фармакокинетику препарата при эндолимфатическом введении.

Апробация работы. Материалы диссертации докладывались и обсуждались на II региональной научно-методической конференции «Проблемы науки и образования» (г. Тараз, 2000 г.), 3-ем Российском научном форуме «Хирургия 2001» (г. Москва, 2001 г.), международной конференции «Новые технологии в медицине и фармации» (г. Астана, 2001 г.), заседании кафедр Южно-Казахстанской государственной медицинской академии (г. Шымкент, 2001 г.).

Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, описания материала и методов исследования, результатов собственных исследований и их обсуждения, заключения, выводов и указателя литературы. Общий объём диссертации - 141 страница. Текст документирован 17 таблицами, 54 рисунками. Указатель литературы содержит 151 наименование, включая отечественные и зарубежные источники.

Практические рекомендации

1. Эндолимфатическая антибиотикотерапия линкомицином и цефазолином (с учётом чувствительности микрофлоры) может использоваться для улучшения результатов противомикробной химиотерапии у больных гнойно-воспалительными заболеваниями уха, горла и носа.

2. Полимерные биодеградируемые и биосовместимые наночастицы поли-н-бутилцианоакрилата рекомендуются для дальнейшего исследования в качестве лекарственной формы антибиотиков, предназначенной для эндо-лимфатического введения.

3. При эндолимфатической антибиотикотерапии оториноларингологической инфекции выбор препаратов должен основываться на результатах исследования взаимодействия их с гомогенатом лимфатических узлов: пригодны препараты, депонирующиеся в лимфоузлах (степень связывания - не менее 40% с возможностью диссоциации).