BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ Y TẾ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI

NGUYỄN TỨ SƠN

ỨNG DỤNG MỘT SỐ CHỈ SỐ PK/PD TRONG
DỰ BÁO HIỆU QUẢ ĐIỀU TRỊ NHIỄM KHUẨN
CỦA CIPROFLOXACIN TẠI KHOA
HỒI SỨC TÍCH CỰC, BỆNH VIỆN BẠCH MAI
LUẬN VĂN THẠC SỸ DƯỢC HỌC

HÀ NỘI 2011


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ Y TẾ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI

NGUYỄN TỨ SƠN

ỨNG DỤNG MỘT SỐ CHỈ SỐ PK/PD TRONG
DỰ BÁO HIỆU QUẢ ĐIỀU TRỊ NHIỄM KHUẨN
CỦA CIPROFLOXACIN TẠI KHOA
HỒI SỨC TÍCH CỰC, BỆNH VIỆN BẠCH MAI
LUẬN VĂN THẠC SỸ DƯỢC HỌC
CHUYÊN NGÀNH: DƯỢC LÝ- DƯỢC LÂM SÀNG

thân trong gia đình, bạn bè đã giúp đỡ động viên, cổ vũ tôi trong suốt quá
trình học tập và hoàn thành luận văn.
Hà Nội, ngày 17 tháng 10 năm 2011
Học viên
Nguyễn Tứ Sơn


MỤC LỤC
Trang
Mục lục
Danh mục các chữ viết tắt
Đặt vấn đề

1

Chương 1: TỔNG QUAN

3

1.1.

3

Đại cương về ciprofloxacin

1.1.1. Dược động học của ciprofloxacin

3

1.1.2. Phổ tác dụng của ciprofloxacin

18

tương người
1.3.1. Phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao định lượng ciprofloxacin

18

trong huyết tương người
1.3.2. Thẩm định phương pháp phân tích trong dịch sinh học

21

Chương 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

23

Đối tượng nghiên cứu

23

2.1.1. Bệnh nhân nghiên cứu

23

2.1.2. Thuốc nghiên cứu

23

2.2.



3.1.

30

Xây dựng và thẩm định phương pháp định lượng ciprofloxacin
trong huyết tương bằng HPLC

3.1.1. Xây dựng phương pháp định lượng ciprofloxacin trong huyết tương

30

3.1.2. Thẩm định phương pháp định lượng ciprofloxacin trong huyết tương

32

người bằng HPLC
3.2.

Kết quả thông số dược động của ciprofloxacin

43

3.2.1. Đặc điểm bệnh nhân nghiên cứu

43

3.2.2. Kết quả các thông số dược động học của ciprofloxacin

45

58

4.3.

Thông số dược động học của ciprofloxacin

60

4.4.

Chỉ số PK/PD của ciprofloxacin trong dự báo hiệu quả điều trị

61

nhiễm khuẩn
Kết luận và kiến nghị
Tài liệu tham khảo
Phụ lục

69


DANH MỤC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT
Chữ viết
Chú thích
tắt
AUC
Diện tích dưới đường cong nồng độ theo thời gian
(Area under the curve)
BN

LQC

Mẫu kiểm chứng ở nồng độ thấp (Low quality control)

MIC
MQC

Nồng độ tối thiểu ức chế vi khuẩn (Minimal inhibitory
concentration)
Mẫu kiểm chứng ở nồng độ trung bình (Medium quality control)

PD

Dược lực học (Pharmacodynamic)

PK

Dược động học (Pharmacokinetic)

t1/2

Thời gian bán thải

TLTK

Tài liệu tham khảo

Vd

Thể tích phân bố (Volume of distribution)


Bảng 3.1: Sự phụ thuộc giữa diện tích pic và nồng độ ciprofloxacin pha
trong huyết tương

34

5

Bảng 3.2: Kết quả xác định giới hạn định lượng dưới (LLOQ)

36

6

Bảng 3.3 :Kết quả khảo sát độ đúng, độ chính xác trong ngày

38

7

Bảng 3.4: Kết quả khảo sát độ đúng, độ chính xác khác ngày

39

8

Bảng 3.5: Kết quả khảo sát độ ổn định của ciprofloxacin sau 3 chu kỳ
đông – rã đông huyết tương

40


14

Bảng 3.11. Các thông số động học ban đầu của ciprofloxacin

49

15

Bảng 3.12. Kết quả thông số AUC0-24 và C peak

49

16

Bảng 3.13. Kết quả các thông số PK/PD của ciprofloxacin

50

17

Bảng 3.14. Phần trăm đạt yêu cầu về tỷ lệ AUC0-24/MIC ≥ 125
và Cpeak/MIC ≥ 10 tại các mức MIC khác nhau.
Bảng 4.1. Tỷ lệ số bệnh nhân đạt yêu cầu về chỉ số PK/PD trong một số
nghiên cứu
Bảng 4.2. Điểm gẫy giá trị MIC quy định mức nhạy – trung gian –
kháng đối với ciprofloxacin theo tiêu chuẩn của CLSI và EUCAST

53


33

4

Hình 3.3: Sắc đồ huyết tương bệnh nhân tại thời điểm 0,5h

33

sau khi truyền CIP
5

Hình 3.4 : Sự phụ thuộc giữa diện tích pic và nồng độ

35

ciprofloxacin chuẩn pha trong huyết tương
6

Hình 3.5. Tương quan giữa Y (calc) và Y (obs) trong mô hình 1

47

ngăn (trái) và 2 ngăn (phải)
7

Hình 3.6. Tương quan giữa Y (calc) và WRes trong mô hình 1

47

ngăn (trái) và 2 ngăn (phải)

Hình 3.11. Biểu đồ các giá trị Cpeak/MIC với MIC=1,0 trên 25
bệnh nhân

52


ĐẶT VẤN ĐỀ

Ciprofloxacin là một kháng sinh thế hệ hai trong nhóm fluoroquinolon
được sử dụng từ năm 1981 tới nay. Với hoạt tính mạnh, phổ tác dụng rộng,
ciprofloxacin được chỉ định rộng rãi trong điều trị nhiều loại nhiễm khuẩn đặc
biệt là nhiễm khuẩn nặng do vi khuẩn Gram âm gây ra [22]. Tuy nhiên cùng
với sự gia tăng kháng thuốc của vi khuẩn, việc lựa chọn và quyết định chế độ
liều của một kháng sinh nói chung và ciprofloxacin nói riêng cần có cơ sở
vững chắc hơn dựa trên mối liên quan giữa dược động học và dược lực học
(PK/PD) của thuốc.
Nghiên cứu về PK/PD là một lĩnh vực khá mới trên thế giới. Các
nghiên cứu về PK/PD của ciprofloxacin chủ yếu thực hiện trên mô hình in
vitro và động vật thí nghiệm, các dữ liệu trên người còn hạn chế. Tuy nhiên,
các công bố gần đây trên người đã cho thấy vai trò của các chỉ số PK/PD của
ciprofloxacin trong dự báo hiệu quả điều trị và nguy cơ kháng thuốc của vi
khuẩn, đặc biệt trên các bệnh nhân nặng [50],[48],[36]. Ở Việt Nam đã có một
số nghiên cứu dựa trên chỉ số PK/PD đánh giá hiệu quả điều trị của kháng
sinh nhóm carbapenem và aminoglycosid [2],[6],[8], tuy nhiên chưa thấy
công bố nghiên cứu về chỉ số này của ciprofloxacin.
Theo một khảo sát gần đây tại khoa Hồi sức tích cực, bệnh viện Bạch
Mai, ciprofloxacin đang được dùng phổ biến với liều mức liều từ 400mg tới
800mg/24h (chiếm 94,4%) cho bệnh nhân tại khoa hồi sức [7]. Trong khi tại
đây chủ yếu là các bệnh nhân nặng với các thông số dược động học biến động
lớn. Mặt khác, các công bố trên thế giới cho thấy mức liều 400mg mỗi 12 giờ

Công thức hóa học [42].

Tên khoa học: 1-cyclopropyl-6-floro-1,4-dihydro-4-oxo-7-piperazin-1ylquinonin-3-carboxylic acid.
Ciprofloxacin (CIP) là kháng sinh bán tổng hợp thuộc nhóm
fluoroquinolon được phát hiện năm 1981. Giống các fluoroquinolon khác, cơ
chế tác dụng của ciprofloxacin là ức chế sự tổng hợp ADN của vi khuẩn nhạy
cảm thông qua sự ức chế hoạt tính hai enzyme ADN gyrase và topoisomerase
IV-. Đây là hai emzym cần thiết cho sự sao chép ADN do đó ngăn cản sự sinh
sản của vi khuẩn [5],[11],[42]. Cơ chế chi tiết của quá trình ức chế hai enzym
này của ciprofloxacin chưa được biết đầy đủ [16],[11].
1.1.1. Dược động học của ciprofloxacin
Ciprofloxacin có thể được dùng đường uống hoặc truyền tĩnh mạch
chậm trong 60 phút. Các dạng bào chế đường uống phổ biến của
ciprofloxacin là viên nén chứa ciprofloxacin hydroclorid, viên nén giải phóng
kéo dài (extended-release) chứa ciprofloxacin dạng base và dạng muối
hydroclorid, dạng hỗn dịch uống. Ciprofloxacin đường tĩnh mạch thường bào
chế dạng muối lactat [5],[11]. Dưới đây trình bày một số đặc điểm dược động
học của ciprofloxacin.
1.1.1.1. Hấp thu: với đường uống, ciprofloxacin hấp thu nhanh và dễ dàng
qua đường tiêu hóa với sinh khả dụng khoảng 70-80%. Sinh khả dụng của

3


hỗn dịch uống ciprofloxacin trên trẻ em khoảng 60%. Sau khi uống liều đơn
500mg, nồng độ đỉnh của ciprofloxacin trong huyết tương khoảng 2,4 mcg/ml
sau 1 đến 2 giờ [11], [42]. Nồng độ đỉnh và diện tích dưới đường cong nồng
độ theo thời gian (AUC) tăng tỷ lệ với liều uống từ 250-1000 mg và không bị
ảnh hưởng bởi giới tính. Nồng độ đỉnh và AUC của ciprofloxacin trên người
cao tuổi cao hơn một chút so với người trẻ tuổi [11]. Ảnh hưởng của thức ăn

truyền tĩnh mạch đào thải dưới dạng không đổi qua nước tiểu và 15% theo
phân. Chất chuyển hóa oxociprofloxacin thải trừ chủ yếu qua nước tiểu trong
khi sulfociprofloxacin thải trừ chủ yếu qua phân. Ciprofloxacin được thải trừ
qua nước tiểu thông qua vận chuyển chủ động và lọc qua cầu thận [42]. Các
đường đào thải khác là chuyển hóa ở gan, bài xuất qua mật, và thải qua niêm
mạc vào trong lòng ruột (đây là cơ chế đào thải bù trừ ở người bệnh bị suy
thận nặng) [5],[42]. Thời gian bán thải của ciprofloxacin từ 3 đến 5 giờ, kéo
dài hơn ở người suy thận và xơ gan nặng. Có ít thông tin liên quan tới ảnh
hưởng của suy chức năng gan lên thải trừ ciprofloxacin [42]. Đa số các
nghiên cứu đều cho thấy dược động học của ciprofloxacin không bị ảnh
hưởng đáng kể bởi chứng xơ nang. Chỉ có một lượng nhỏ ciprofloxacin bị loại
trừ bằng thẩm phân máu hay thẩm phân màng bụng [11],[42].
1.1.2. Phổ tác dụng của Ciprofloxacin
Tương tự các kháng sinh cùng nhóm fluoroquinolon, ciprofloxacin là
kháng sinh diệt khuẩn có phổ tác dụng rộng [11],[42]. Thuốc có tác dụng trên
các chủng Gram âm tốt hơn so với các chủng Gram dương. Một số nghiên
cứu in vitro cho thấy hoạt tính của ciprofloxacin tương đương hoặc mạnh hơn
so với ofloxacin và gấp khoảng 2 lần so với norfloxacin trên phần lớn các
chủng nhạy cảm [11].
Các vi khuẩn hiếu khí Gram âm nhạy cảm với ciprofloxacin in vitro
bao gồm: các họ trực khuẩn đường ruột (Enterobacteriaceae), Klepsiella,

5


Proteus, Salmonella, Shigella, Providensia và Yersinia spp. Ciprofloxacin
cũng có tác dụng trên trực khuẩn mủ xanh (Pseudomonas aeruginosa), lậu
cầu (Neisesseria gonorrhoeae), H. Influenzae, Moraxella catarrhalis và N.
Meningitidis.
Trên các vi khuẩn Gram dương hiếu khí, ciprofloxacin có tác dụng trên

Dược lực học (pharmacodynamic-PD) là khái niệm phản ánh mối liên
quan giữa lượng thuốc trong huyết thanh, mô và dịch cơ thể với tác dụng và
độc tính của thuốc. Đối với kháng sinh, dược lực học tập trung vào mối liên
quan nồng độ và tác dụng kháng khuẩn. Trong đó, hai khái niệm nồng độ kìm
khuẩn tối thiểu (MIC) và nồng độ diệt khuẩn tối thiểu (MBC) thông thường
vẫn được sử dụng để đo lường tác dụng diệt khuẩn, tuy nhiên không cung cấp
thông tin về tác dụng diệt khuẩn theo thời gian [36].
Một khái niệm cũng được sử dụng trong đo lường tác dụng kháng
khuẩn là “tác dụng hậu kháng sinh- post-antibiotic effect”. Đây là thuật ngữ
mô tả sự duy trì ức chế phát triển của vi khuẩn sau khi tiếp xúc với kháng
sinh. Tác dụng hậu kháng sinh phản ánh thời gian cần thiết để vi khuẩn hồi
phục sau khi chịu tác dụng của kháng sinh và phát triển lại bình thường. Tùy
theo loại kháng sinh, tác dụng hậu kháng sinh có thể kéo dài mức độ khác
nhau: kéo dài - trung bình - ngắn hoặc không có [10],[36].
1.2.1.2. Phân loại kháng sinh theo đặc tính dược lực học
Theo đặc tính dược lực học kháng sinh được phân thành 3 loại (bảng 1.1):
- Kháng sinh diệt khuẩn phụ thuộc nồng độ và có tác dụng hậu kháng sinh
trung bình tới kéo dài: nhóm kháng sinh này có hiệu quả và tốc độ diệt khuẩn
càng cao khi nồng độ thuốc càng tăng. Tác dụng hậu kháng sinh kéo dài cho
phép việc dùng kháng sinh này liều cao và không phải lặp lại liều thường

7


xuyên. Kháng sinh thuộc nhóm này là aminoglycosid, fluoroquinolon,
daptomycin, ketonid, metronidazol và amphotericin B. Mục tiêu điều trị là tối
đa hóa nồng độ thuốc trong máu.
- Kháng sinh diệt khuẩn phụ thuộc thời gian và có tác dụng hậu kháng sinh
ngắn hoặc không có: các kháng sinh này có hiệu quả diệt khuẩn phụ thuộc
vào khoảng thời gian vi khuẩn tiếp xúc với thuốc ở nồng độ cao hơn MIC.


cpeak

auc

mic
time>MIC

Thêi gian

Hình 1.1: Các chỉ số PK/PD
Với cách phân loại kháng sinh như đã trình bày trong mục 1.2.1.2 mỗi
loại kháng sinh có chỉ số PK/PD khác nhau tương quan với hiệu quả điều trị
của nó, chỉ số cụ thể được trình bày trong bảng 1.1. [10],[48],[36].
Bảng 1.1. Các loại kháng sinh
và chỉ số PK/PD dự báo hiệu quả tương ứng
Loại kháng sinh

Kháng sinh
trong cùng loại

Kháng sinh diệt khuẩn phụ

Aminoglycosid,

thuộc nồng độ và có tác dụng

fluoroquinolon,

hậu kháng sinh trung bình tới

macrolid,clindamycin,

thuộc thời gian và có tác dụng glycopeptid, tetracyclin,
hậu kháng sinh kéo dài

AUC0-24/MIC

glycopeptid

Giá trị tối ưu của chỉ số PK/PD khác nhau đối với từng kháng sinh và
từng loại vi khuẩn gây bệnh. Việc xác định các giá trị này đối với từng nhóm
kháng sinh có thể được tiến hành nghiên cứu trên mô hình in vitro, mô hình
động vật thực nghiệm và trên người. Kết quả chỉ số PK/PD từ nghiên cứu trên
mô hình động vật cũng có thể dùng để dự báo được hoạt lực của kháng sinh
khi dùng trên người [10],[36].
1.2.1.4. Ứng dụng chỉ số dược động học/dược lực học.
Chỉ số PK/PD đã được nghiên cứu để tối ưu hóa hiệu quả điều trị của
kháng sinh. Mặt khác, chỉ số PK/PD của kháng sinh cũng được coi là mục
tiêu để hạn chế vi khuẩn kháng thuốc. Thông thường độ lớn của chỉ số PK/PD
cho mục tiêu hạn chế kháng thuốc lớn hơn yêu cầu đảm bảo hiệu quả điều trị
nhưng thay đổi tùy vào loại vi khuẩn.
Nghiên cứu dược động học/dược lực học kháng sinh có vai trò quan
trọng trong các lĩnh vực: thiết lập chế độ liều mới tối ưu hơn cho một thuốc
kháng sinh cụ thể, phát triển thuốc kháng sinh mới và công thức mới, thiết lập
giá trị điểm gẫy (break-point) của sự nhạy cảm với kháng sinh và thiết lập
hướng dẫn điều trị nhiễm khuẩn theo kinh nghiệm [36].

10



Kết quả cho thấy tỷ lệ AUC

0-24/MIC

của thuốc dạng tự do lớn hơn 33,7 có

tương ứng với 100% số bệnh nhân có đáp ứng dương tính với phác đồ điều
trị, trong khi các bệnh nhân có tỷ lệ này thấp hơn 33,7 chỉ có 64% đáp ứng
với phác đồ. Một nghiên cứu khác được thực hiện trên 121 bệnh nhân nhiễm

11


trùng đường hô hấp được dùng các kháng sinh fluoroquinolon khác nhau.
Theo đó, các bệnh nhân có tỷ lệ AUC 0-24/MIC của thuốc dạng tự do lớn hơn
hoặc bằng 34 có sác xuất thành công trong điều trị cao nhất (92,6%) trong khi
tỷ lệ thấp hơn 34 chỉ có sác xuất là 66,7% (p=0,01). Tỷ lệ bệnh nhân có đáp
ứng tốt trên lâm sàng với levofloxacin cũng quan sát thấy khi Cpeak/MIC >
12,2 [10].
- Với vi khuẩn Gram âm:
Vi khuẩn Gram âm, hiếu khí là phổ tác dụng chính của các
fluoroquinolon [11], [42]. Tương tự với vi khuẩn Gram dương, các chỉ số
PK/PD của fluoroquinolon cũng liên quan chặt chẽ với hiệu quả diệt nhóm vi
khuẩn này. Trực khuẩn mủ xanh (Pseudomonas aeruginosa) thường được
chọn đại diện cho các vi khuẩn trong nhóm Gram âm trong nghiên cứu chỉ số
PK/PD của nhóm fluoroquinolon. Một kết quả quan trọng trong nghiên cứu
với chủng Gram âm in vitro là tỷ lệ AUC0-24/MIC của thuốc dạng tự do cần
thiết để có một tác dụng diệt khuẩn không khác nhau với các MIC khác nhau
[36]. Khi đạt được giá trị AUC




bộ lượng thuốc lớn hơn 125 cho hiệu quả lâm sàng rõ rệt. Do ciprofloxacin
gắn protein huyết tương khoảng 40% nên giá trị tương ứng AUC0-24/MIC
dạng thuốc tự do là khoảng 75. Giá trị Cpeak/MIC để đạt hiệu quả tối ưu
trong khoảng 8-12 [25],[47].
Một nghiên cứu khác trên các bệnh nhân viêm phổi bệnh viện điều trị
bằng levofloxacin cũng cho thấy tỷ lệ AUC0-24/MIC có tương quan chặt với
đáp ứng điều trị. Kết quả cho thấy, AUC0-24/MIC của toàn bộ lượng thuốc lớn
hơn hoặc bằng 87 tương quan với tác dụng diệt vi khuẩn G(-) cao (p
nặng được đưa vào nghiên cứu với đa số (78%) nhiễm trùng bệnh viện và

14


83% nhiễm Gram âm (trong đó 41% nhiễm P.aeruginosa). Nghiên cứu này
dựa trên phân tích dược động học/dược lực học của quần thể để đưa ra mối
quan hệ giữa nồng độ kháng sinh ciprofloxacin với tác dụng cả về lâm sàng
và vi khuẩn học. Với AUC0-24/MIC 250. Tỷ lệ đáp ứng tốt với điều trị khi AUC024/MIC

>125 là 80% so với 42% khi AUC0-24/MIC
-Ngưỡng AUC0-24/MIC≥125: 100% đạt khi

[14]-2008

Chọn

(32 BN)

0,125; 0,25; 0,5;

MIC=0,125, với MIC=0,25; 0,5; 1,0; 2,0 tỷ lệ

1,0; 2,0mg/L

đạt lần lượt là 84%, 31%, 3%, 0%.
-Ngưỡng

Cpeak/MIC≥10: 100%

đạt

khi

MIC=0,125, với MIC=0,25; 0,5; 1,0; 2,0 tỷ lệ
đạt lần lượt là 97%, 69%, 25%, 0%.
[18]-2008

Chọn MIC =

200mg/12 h


điều trị thành công.
[51]-2010

Nhiễm

(178 BN)

huyết do

khuẩn 200mg/12 h

AUC0-24/MIC>250 tỷ lệ khỏi là 91,4% so với

400mg/12 h

28,6% khi AUC0-24/MIC
cũng đề xuất dùng chế độ 600mg/lần để có thể đạt được chỉ số Cpeak/MIC tối
ưu [14]. Nghiên cứu [37] và [14] đề xuất không nên giảm liều cho bệnh nhân
suy thận có mức lọc cầu thận ≥ 30ml/phút do nguy cơ tạo nồng độ thấp dẫn
tới giảm hiệu quả và kháng thuốc. Việc cá thể hóa điều trị thông qua định
lượng ciprofloxacin trong huyết tương để điều chỉnh liều thích hợp cũng được
một số nghiên cứu chọn làm giải pháp trong điều trị bệnh nhân nặng
[18],[14],[34],[37].
1.2.3.2. Nghiên cứu trong nước
Ở Việt Nam đã có một số tác giả đã sử dụng chỉ số PK/PD để đánh giá
hiệu quả điều trị cũng như đề xuất quy trình giám sát nồng độ thuốc trên
nhóm kháng sinh như carbapenem, aminoglycosid [2],[6],[8]. Khi khảo sát
nồng độ của amikacin-một kháng sinh có tính chất phụ thuộc nồng độ như

17