β-内酰胺酶抑制剂复方制剂临床应用分析

星火

李荣凌 （武汉大学人民医院药学部  武汉  430060）

[摘要] 目的：分析本院2002-2004年β-内酰胺酶抑制剂复方制剂临床用药情况。方法：通过 DDDs和日均费用以及各种分类DDDs和金额进行分析。结果：头孢哌酮舒巴坦钠金额和DDDs均排第一，三年的金额和DDDs占此类药物均达49%以上，其次是阿莫西林克拉维酸钾，DDDs占22%以上，两者之和占77%以上。粉针剂金额占主导。临床应用主要是含舒巴坦的药物。头孢菌素类占多数，且每年有所上升。结论：β-内酰胺酶抑制剂复方制剂在临床应用中占重要地位，是解决细菌对这类药物耐药性的关键。
[关键词] B-内酰胺酶抑制剂，复方制剂， 临床应用，分析

青霉素和头孢霉素等β-内酰胺类抗生素的发现与使用为人类抵抗细菌感染做出了巨大的贡献，挽救了无数人的生命。但是在长期使用中，细菌逐渐对其产生抗药性，特别是β-内酰胺酶，能够破坏抗生素中的内酰胺环结构，经常出现使用效果不理想的现象。许多因素可导致细菌对抗菌药物产生耐药，但其中最危险的因素为细菌反复与亚致死量抗菌药直物接触，而用药方法不当是造成这一现象的最主要原因。据统计，约有50%以上的病人住院期限间接受抗菌药物治疗，这些病人中又超过50%因药物种类、剂量、治疗时间等造成不合理用药。针对这种情况，临床越来越需要开发出新的β-内酰胺酶抑制剂[1-3]，使抗菌药发挥原有的抗菌活性。从化学结构可分为氧青霉烷、青霉烯、碳青霉烯和单环β-内酰胺等[4]。目前临床应用的含β-内酰胺酶抑制剂的复方制剂主要有克拉维酸、舒巴坦和他唑巴坦的复方制剂。本文从2002-2004年本院使用这类制剂临床应用情况进行分析，为合理用药提供参考数据。
1 资料与方法
1．1  数据来源与处理方法
数据来源于药库发给各药房β-内酰胺酶抑制剂复方制剂的出库数量，采用2002-2004年应用情况、用药频数（DDDs）、日均费用等方法进行分析β-内酰胺酶抑制剂复方制剂用药情况。由于药名比较长，将用下列符号代替：粉针剂有：阿莫西林克拉维酸钾（A1），阿莫西林舒巴坦钠（A2），氨苄西林舒巴坦钠（B），美洛西林舒巴坦钠（C），哌拉西林舒巴坦钠（D1），哌拉西林他唑巴坦钠（D2），替卡西林克拉维酸钾（E）；头孢唑林舒巴坦钠（F），头孢拉定舒巴坦钠（G），头孢噻肟舒巴坦钠（H），头孢曲松舒巴坦钠（J），头孢哌酮舒巴坦钠（K1），头孢哌酮他唑巴坦钠（K2）。口服药有：阿莫西林克拉维酸钾（X），氨苄西林舒巴坦钠（Y）。
1．2  限定日剂量（DDD）
本文根据《新编药物学》（第15版）和药品说明书确定限定日剂量。
1．3  用药频度（DDDs）的计算
DDDs=药品某时间段消耗量/该药的DDD值，DDDs值越大，用药频度越高。日均费用=药品的消耗总金额/该药品的DDDs。
2 结果
    β-内酰胺酶抑制剂复方制剂基本情况见1，各药品DDDs和日均费用见表2，按各类分类情况分析见表3、表4表5。


表1  β-内酰胺酶抑制剂复方制剂基本情况（金额单位：万元）
Tab. 1  Basic situation  compound of prepartion of β-Lactamase inhibitors (¥:10000)
时间      品种数     金  额    年总金额   占总金额%   DDDs
2002年     36       1674.57   14444.71      11.59       99865  
2003年     47       2303.11   18567.70      12.40      129872
2004年     46       1977.53   22250.19       8.89      127943

表2  各药品DDDs和日均费用  (金额单位：万元，日均费用单位：元)
Tab. 2  All drugs  DDDs and average daily expenses
药品          2002年                  2003年                2004年   
名称    金额  DDDs  日均费用   金额  DDDs 日均费用   金额  DDDs 日均费用
A1    208.22  11342   183.58    79.21   5090   155.61   18.74   1324   141.53
A2    122.22   4850   252.00    67.48   2996   225.24   60.03   2584   232.30
B      93.63   6426   145.70    83.80   6213   134.88    4.50    478    94.14
C      28.25    600   470.86    82.88   2020   410.31  156.36   4869   321.13
D1     49.36   4163   220.77    26.41   1416   186.54   37.66   2003   188.04
D2     91.91   1003   492.08    52.49   1213   432.69   56.82   1251   454.17*
E      11.10    292   380.00    12.57    366   343.34    5.48    164   334.34
F       0        -      -        0        -      -       2.66    166   160.35
G       0       -       -        5.29   192   275.52   19.43    798   243.50
H     128.56   3531   364.08   158.61   5353   296.31  194.28   7035   276.17
J       66.04   1108   596.02   374.57   8678   431.64  149.84   5052   296.60
K1    830.73  52855   252.85  1255.52  63710   197.07  1111.33  72122  154.09
K2      0       -       -        3.23     95   340.00   82.40    2660  309.76
X      41.78  12994    32.15   100.27  32283    31.06   78.00   27437   28.43
Y       2.77    697    39.78     0.78    247    31.70    0         0   

表3  含各β-内酰胺酶抑制剂的金额和DDDs值  (金额单位：万元)
Tab.3  Including every form of β-Lactamase inhibitors of  amount of money and DDDs
            2002年                2003年                2004年   
类    别      金额  DDDs  DDDs%   金额  DDDs  DDDs%  金额  DDDs  DDDs%
含舒巴坦钠  1321.56  74234  74.33  2055.34  90825  69.93  1736.09  95107  74.34
含克拉维酸钾 261.10  24628  24.67   192.05  37739  29.07   102.22  28925  22.65
含他唑巴坦钠  91.91   1003   1.00    55.72   1308   1.00   139.22   3911   3.01

表4  与β-内酰胺酶抑制剂复方各类药品的金额和DDDs值  (金额单位：万元)
Tab.4  Every form drug with β-Lactamase inhibitors of compound of  money and DDDs
            2002年                2003年                2004年   
类    别      金额  DDDs  DDDs%   金额  DDDs  DDDs%  金额  DDDs  DDDs%
头孢菌素类 1025.33  57494  57.57   1797.22  78028  60.08  1477.54  87833  68.65
青霉素类    649.24  42371  42.43    505.89  51844  39.92   499.99  40110  31.35

表5  各剂型的金额和DDDs值  (金额单位：万元)
Tab.5  Every form of a drug  of  amount of money and DDDs
            2002年                2003年                2004年   
剂   型      金额  金额%  DDDs    金额  金额%  DDDs    金额  金额%  DDDs
粉针剂   1630.02   97.34   86174  2202.06  95.61  97342   1899.53  96.05  100506
片  剂     30.17    1.80   11043    92.49   4.02  11033     55.78   2.82   19335
胶囊剂       0     0        0       6.66   0.29   1992     18.69   0.95    7239
颗粒及干混 14.38    0.86    2648     1.90   0.08    666      3.52   0.18    1532

3．分析与与讨论
3．1 克拉维酸钾（Potassium Clavulanate）仅有微弱的抗菌活性，但可与多数的β---内酰胺酶牢固结合，生成不可逆的结合物。具有强有力而广谱的的抑制β--内酰胺酶的作用，不仅对葡萄球菌的酶有作用，而对G--菌所产生的酶也有作用。单独应用无效；常与青霉素类药物联合应用以克服微生物产β--内酰胺酶而引起的耐药性，提高疗效。舒巴坦（ Sulbactam）可抑制β--内酰胺酶对青霉素、头孢菌素类的破坏，与氨苄西林联合应用可使葡萄球菌、嗜血杆菌、大肠杆菌、克雷白杆菌、部分变形杆菌及拟杆菌等微生物对氨苄西林的最低抑菌浓度下降而增效，并可使产酶菌株对氨苄青霉素恢复敏感。常与氨苄西林联合应用于上述敏感菌所致的呼吸道、泌尿道、胆道、皮肤软组织、骨和关节等部位感染以及败血症。舒巴坦的作用机制与克拉维酸相似，该产品与头孢哌酮[5]、氨苄西林或派拉西林联合使用具有很好的协同效果，并有较强的抑制作用。他唑巴坦（tazobactam），是强力、广谱的β-内酰胺酶抑制剂，其抑酶谱的广度和抑酶作用的强度均优于克拉维酸和舒巴坦钠，它抑制青霉素酶和头孢菌素酶比舒巴坦强10倍。比较克拉维酸、舒巴坦和他唑巴坦与哌拉西林联合制剂的作用，他唑巴坦明显好于前两者。他唑巴坦由于其高昂的价格，限制了在临床上的使用。
3．2  从表2可知，头孢哌酮舒巴坦钠金额和DDDs均排第一，三年的金额和DDDs占此类药物均达49%以上，其次是阿莫西林克拉维酸钾，DDDs占22%以上，即两者之和占77%以上。阿莫西林克拉维酸钾针剂DDDs下降很大，头孢哌酮舒巴坦钠DDDs略有上升。大部分各品种日均费用是每年递减的，除哌拉西林他唑巴坦钠外，由于邦达针价格招标出现返弹现象，以及进口特治星三年用量不均等造成的。
3．3  从表1可知，此类药品所占金额很大，在各医院占有很重要的地位。从表5可知，粉针剂金额占主导。从表3可知，临床应用主要是含舒巴坦的药物。从表4可知，头孢菌素类占多数，且每年有所上升。
参考文献：
1． 张永信  开发新抗生素的又一新思路--β-内酰胺酶抑制剂复方制剂  上海医药  2001，22（3），116-117。
2． 叶枫，钟淑卿，钟南山  β-内酰胺酶抑制剂的体外抗菌活性  现代临床医学生物工程学杂志  2000，6（3），227-228。
3． 郑卫  β-内酰胺酶及其抑制剂研究进展  国外医药抗生素分册  2001，22（2），49-56。
4． 宋丹青，张致平  β-内酰胺酶抑制剂的研究进展  中国药物化学杂志  2001，11（6），360-364。
5．马海涛，秦涌，何靖康  头孢派酮/舒巴坦在开胸术后感染治疗中的评价  中华医院感染学杂志  2003，13（5）：463-465。

作者简介：李荣凌，主管药师，主要从事医院药学工作。

星火

β-内酰胺酶的分类







β-内酰胺酶（β-lactamase）



　　细菌产生的能水解β-内酰胺类抗生素的酶，由于β-内酰胺环被水解，β-内酰胺类抗生素失活。显色头孢菌素头孢硝噻吩（nitrocefin）的溶液呈浅黄色，当结构中的β-内酰胺环被打开时，溶液呈由浅黄色变成红色，因而可利用这种头孢菌素显色的特点，特异证实β-内酰胺酶的存在，β-内酰胺酶以其主要水解对象可分为青霉素酶、头孢菌素酶、广谱酶、超广谱酶。







         β-内酰胺酶（β-lactamase）（β酶）的产生是细菌对(β内酰胺类)抗菌药物耐药最常见的机制，广泛地涉及到许多社区获得性感染和医院内感染的重要病原菌。β-内酰胺酶的产生是抗生素耐药的最常见的机制，在各种耐药机制中占80%。β-内酰胺酶是由多种酶组成的酶家族，能水解β内酰胺抗生素。这些酶的基因存在于细菌的染色体或质粒中。分类比较多而复杂，这里总结了最常用的两种，以便大家在阅读文献和应用中理清思路。







Bush β酶分类：根据生化特征或氨基酸序列的同源性，β-内酰胺酶可分为下列四类。







1 第一类为头孢菌素水解酶（Amp-C酶），产生菌主要系革兰阴性菌，如假单胞菌、肠杆菌、不动杆菌和克雷伯杆菌等，由染色体介导。







2 第二类为青霉素酶和超广谱酶，包括革兰阳性菌的青霉素酶，质粒介导的TEM和SHV酶及其衍生物组成的超广谱β-内酰胺酶（ESBLs）、羧苄青霉素酶、邻氯青霉素酶（OXA酶）和由沙雷菌属与肠杆菌属产生的非金属碳青霉烯酶。







3 第三类为金属酶，由假单胞菌属、脆弱拟杆菌属、产黄菌属、沙雷菌属及嗜麦芽黄单胞杆菌属产生的可水解碳青霉烯抗生素的金属酶。







4 第四类为其他不能被克拉维酸完全抑制的青霉素酶。










Frere β酶分类（Ambler分类）：于β酶的特殊性、动力学参数及其基因的核苷酸序列，将β酶分为A、B、C、D四类






A 活性部位为丝氨酸残基，包括多种质粒编码的青霉素酶，如TEM1、SHV1、ROB1或PC1酶，相对分子质量29 000。






B 为金属酶(metalloenzymes)，活性部位为半胱氨酸残基，产金属酶的细菌有嗜麦芽黄杆菌(stenotrophomonas maltophila)，气单胞菌和脆性拟杆菌［7］。该类为碳青霉烯酶，耐药的抗生素包括碳青霉烯、青霉素、第一、二、三代头孢菌素、氨曲南.






C 活性部位为丝氨酸残基，相对分子质量为39 000，它的产生与β-酶诱导剂有关，归因于调控基因突变，主要是染色体编码的头孢菌素酶(AmpC 酶)是由染色体上一组Amp基因介导的。




D 为青霉素酶，包括OXA



金属β-内酰胺酶










属Bush分类3群，Ambler分类B类，该群酶最大特点是可以水解碳青霉烯类等抗生素，而对哌拉西林和氨曲南影响较小，其活性不被克拉维酸等β-内酰胺酶抑制剂所抑制，但可被乙二胺四乙酸（EDTA）所抑制。酶活性中心需金属锌离子的参与，故称为金属β-内酰胺酶。金属β-内酰胺酶可由染色体和质粒介导，可在铜绿假单胞菌、嗜麦芽窄食单胞菌、粘质沙雷菌、肠杆菌属菌、肺炎克雷伯菌、嗜水气单胞菌和不动杆菌等细菌中检出此类酶。我们平时所讲的β-内酰胺酶是一个大概念，包括所有β-内酰胺酶，如葡萄球菌等产生的青霉素酶、革兰阴性杆菌等产生的广谱β-内酰胺酶、AmpC酶、超广谱β-内酰胺酶等，金属β-内酰胺酶也属于β-内酰胺酶分类中的一个种类。










一、金属酶的发现和分布







第一个报道的金属酶是从蜡样芽孢杆菌( Bacill us cereus) 中发现的，该酶为锌依赖酶。20 世纪80 年代初期日本从嗜麦芽窄食单胞菌中鉴定出第二种锌依赖青霉素酶L1 型酶，随后又从嗜水气单胞菌和脆弱拟杆菌中鉴定出多种能水解亚胺培南的金属酶。这些酶都由染色体基因编码。该类金属酶分布在蜡样芽孢杆菌、嗜麦芽窄食单胞菌、脆弱拟杆菌、气单胞菌属和戈氏军团菌中，除嗜麦芽窄食单胞菌外，在临床上都极为罕见，而且都是单株散发的。






1991 年日本学者在铜绿假单胞菌中发现了第一种质粒介导的金属酶( IMP21) ，不久又从脆弱拟杆菌中发现了一种可转移金属酶，这两个酶的发现意味着金属酶已经从单株散发向随机分布过渡。现在已报道了10多种可转移金属酶: IMP21～8 和VIM21～3，分布在铜绿假单胞菌、不动杆菌和肠杆菌科细菌中，地域分布上已经不再局限于日本，现已分布至亚洲、欧洲和美洲的多个国家。







二、金属酶的生化分类和生化性质







1995 年Bush 等将金属酶全部归入功能类型3群，主要分类依据为:能被金属螯合剂螯合，不被β-内酰胺酶抑制剂克拉维酸、舒巴坦和三唑巴坦抑制。当时没有再作进一步分类。随着金属酶报道的增多，1997 年Rasmussen 和Bush 将金属酶按功能分成三个亚群:3a 、3b 和3c
。









(1) 3a 亚群
绝大多数金属酶属于3a
亚群。其特点是底物谱宽，水解青霉素的速度与水解亚胺培南的速度相近或更快，还能有效水解头孢菌素，因此，3a亚群金属酶是β2内酰胺酶中最危险的单一酶种。许多3a
亚群酶需添加Zn2 + 才能达到最大活性或被激活，提示该亚群与Zn2 + 的亲和力低。



(2) 3b 亚群
分布于气单胞菌中，包括亲水气单胞、杀蛙气单胞、温和气单胞和简达气单胞菌。特点是底物特异性高，
优先水解碳青霉烯，
弱水解青霉素(A2h 除外) 和头孢菌素，不水解nitrocefin ，因此不能用nitrocefin 纸片法检出。等电聚焦电泳和凝胶柱层析时必须用亚胺培南作底物才能检测到。能被EDTA抑制，加EDTA 后，再加Zn2 + 又可恢复酶活性。高浓度Zn2 + 可增加酶活性而在低浓度时酶活性受抑制。当Zn2 + 在15μmol 或更低时，至少有3 种3b 酶的活性受抑制。



(3) 3c 亚群
只有一种，来源于戈氏军团菌，至今尚未命名。能高效水解头孢菌素和碳青霉烯。这三群金属酶不水解氨曲南，不被克拉维酸、舒巴坦和三唑巴坦抑制，水解较新的碳青霉烯的能力比水解亚胺培南弱(3a 亚群的Bacill us cereus Ⅱ和3b 亚群的AsbM1除外) 。