时间依赖性抗菌药物和浓度依赖性抗生素
抗生素的时间依赖性与浓度依赖性
抗生素的时间依赖性与浓度依赖性Prepared on 21 November 2021抗生素的“时间依赖性”与“浓度依赖性”一、相关概念：最低抑菌浓度（Minimum inhibitoryconcentration，MIC）或（Minimalinhibition concentration，MIC）指的是抑制细菌生长所需的最小药物浓度。
：最低杀菌浓度（Minimal bactericidal，concentration, MBC）是指最初的实验活菌数减少％或以上所需要的最低抗菌药物的浓度。
：抗生素后效应（PostantibioticEffects，PAE）是指细菌与抗生素短暂接触,当药物消除后，细菌生长仍能受到一段时间持续抑制的现象。
：首次接触效应（First exposureeffect，FEE）：是抗菌药物在初次接触细菌时有强大的抗菌效应，再度接触或连续与细菌接触，并不明显地增强或再次出现这种明显地效应，需要间隔相当时间（数小时）以后，才会再起作用。
二、“时间依赖性”抗生素1.定义：时间依赖性抗生素（Time-dependentantibiotics ）抗菌作用与细菌接触时间密切相关，时间越长，抗菌活性越强，与血浆峰浓度关系相对较小，要求药物维持一定的血药浓度，适宜的给药间隔时间才可保持疗效。
当4×MIC时，MIC和PAE已达最大值，即杀菌效应便达到了饱和的程度，再继续增加血药浓度，其杀菌效应不会再增加。
2.范围：β-内酰胺类、大环内酯类、甲氧苄啶/磺胺甲恶唑、青霉素类、头孢菌素类、氨曲南、碳青霉烯类、克林霉素类（1）时间依赖性（短PAE）：青霉素类、头孢菌素类、氨曲南、碳青霉烯类、大环内酯类、复方磺胺甲恶唑、克林霉素类、氟胞嘧啶；（2）时间依赖性（长PAE）：四环素、万古霉素、替考拉宁、氟康唑、新型大环内酯类(阿奇霉素)。
3.特点：（1）无首次接触效应；（2）当浓度低于MIC时，不能抑制细菌生长，浓度达到MIC时，可有效地杀灭细菌。
抗生素的“时间依赖性”与“浓度依赖性”之欧阳歌谷创编
抗生素的“时间依赖性”与“浓度依赖性”欧阳歌谷（2021.02.01）一、相关概念1.MIC：最低抑菌浓度（Minimum inhibitoryconcentration，MIC）或（Minimalinhibition concentration，MIC）指的是抑制细菌生长所需的最小药物浓度。
2.MBC：最低杀菌浓度（Minimal bactericidal，concentration, MBC）是指最初的实验活菌数减少99.9％或以上所需要的最低抗菌药物的浓度。
3.PAE：抗生素后效应（PostantibioticEffects，PAE）是指细菌与抗生素短暂接触,当药物消除后，细菌生长仍能受到一段时间持续抑制的现象。
4.FEE：首次接触效应（First exposureeffect，FEE）：是抗菌药物在初次接触细菌时有强大的抗菌效应，再度接触或连续与细菌接触，并不明显地增强或再次出现这种明显地效应，需要间隔相当时间（数小时）以后，才会再起作用。
二、“时间依赖性”抗生素1.定义：时间依赖性抗生素（Time-dependent antibiotics ）抗菌作用与细菌接触时间密切相关，时间越长，抗菌活性越强，与血浆峰浓度关系相对较小，要求药物维持一定的血药浓度，适宜的给药间隔时间才可保持疗效。
当4×MIC时，MIC和PAE已达最大值，即杀菌效应便达到了饱和的程度，再继续增加血药浓度，其杀菌效应不会再增加。
2.范围：β-内酰胺类、大环内酯类、甲氧苄啶/磺胺甲恶唑、青霉素类、头孢菌素类、氨曲南、碳青霉烯类、克林霉素类（1）时间依赖性（短PAE）：青霉素类、头孢菌素类、氨曲南、碳青霉烯类、大环内酯类、复方磺胺甲恶唑、克林霉素类、氟胞嘧啶；（2）时间依赖性（长PAE）：四环素、万古霉素、替考拉宁、氟康唑、新型大环内酯类(阿奇霉素)。
3.特点：（1）无首次接触效应；（2）当浓度低于MIC 时，不能抑制细菌生长，浓度达到MIC时，可有效地杀灭细菌。
DDD与时间浓度依赖性药物
时间依赖性抗菌药如β－内酰胺类，体内血药浓度超过MIC(最低抑菌浓度)的时间越长，则疗效越佳，因此一日剂量分为2－4次给药可充分发挥疗效。
浓度依赖性抗菌药如氟喹诺酮类和氨基糖甙类，其疗效取决于单位时间内的高浓度，所以一日量一次用疗效好，不必分次给药(但重症者例外)。
时间依赖性（短PAE）青霉素类头孢菌素类氨曲南碳青霉烯类大环内酯类复方磺胺甲恶唑克林霉素类时间依赖性（长PAE）四环素万古霉素替考拉宁氟康唑新型大环内酯类(阿奇霉素)浓度依赖性氨基糖苷类氟喹诺酮类甲硝唑两性霉素【常识】“时间依赖性” 与“浓度依赖性”抗生素“时间依赖性” 与“浓度依赖性”抗生素“时间依赖型”抗生素：范围：β-内酰胺类、大环内酯类、甲氧苄啶/磺胺甲恶唑定义：当4×MIC时，MIC和PAE已达最大值，即杀菌效应便达到了饱和的程度，再继续增加血药浓度，其杀菌效应不会再增加特点：无首次接触效应，当浓度低于MIC时，不能抑制细菌生长，浓度达到MIC时，可有效地杀灭细菌“时间依赖型”抗生素要求考虑其“持效时间”持效时间＝超过MIC的半衰期时间＋药物的PAE时间它已成为临床疗效的重要因素关键是延长和维持药物的有效血药浓度的时间而不是药物浓度血清药物浓度高于MIC的时间％(％T>MIC值)％T>MIC值＝超过MIC的半衰期时间＋药物的PAE时间＋40％～50％的有效血药浓度时间％T>MIC值时间段，是衡量时间依赖性抗生素杀菌活性的主要药效动力学参数，也是最好的疗效预测参数。
对于免疫功能正常的患者，β －内酰胺类抗生素的％T>MIC至少在40％～50％时，才可能提供最优化的疗效和产生最低细菌耐药性为了延长β－内酰胺类抗生素的血药浓度，使40％以上的给药间歇时间能达到MIC以上，其方法有以下5种：⑴采用延长其排出的药物泰能=亚胺培南+西司他丁（cilastatin）艾罗迪=氨苄青霉素+丙磺舒（probenecid）⑵低剂量多次给药⑶持续静脉给药⑷选用长半衰期而作用相等的β－内酰胺类抗生素⑸先静滴后口服同类抗生素，作序贯治疗“浓度依赖型”抗生素：范围：氨基糖苷类、喹诺酮类抗生素定义：当血药浓度超过MIC甚至达到8～10×MIC时，可以达到最大的杀菌效应特点：⑴有首次接触效应(first exposure effect)⑵有较长的抗生素后效应，因此这类药物临床疗效的关键是提高药物浓度，所以给药的关键是剂量，给药的时间间隔也逐渐转向一天一次疗法。
时间依赖型抗菌药与浓度依赖型抗菌药
时间依赖型与浓度依赖型抗菌药物抗菌药物在临床上广泛应用，为了增加药效，我们往往采用增加给药剂量方法。
可是，增加给药剂量真的就能增加药效吗？其实，抗菌药物的治疗效果取决于其在人体内的浓度与维持的时间，依据药动学与药效学（PK/PD）的相关参数将抗菌药物分为浓度依赖型、时间依赖型与时间依赖型兼长PAE三大类抗菌药。
浓度依赖型抗菌药物浓度依赖性抗菌药物（Concentration-dependentantibiotics ) 是指抗菌药物的抗菌活性与浓度密切相关，浓度越高，抗菌活性越强，且具有首剂接触作用（FEE）和较长的PAE。
首次接触效应（First exposureeffect，FEE）：是抗菌药物在初次接触细菌时有强大的抗菌效应，再度接触或连续与细菌接触，并不明显地增强或再次出现这种明显地效应，需要间隔相当时间（数小时）以后，才会再起作用。
抗菌药物后效应（PostantibioticEffects，PAE）：是指细菌与抗菌药物短暂接触，当药物消除后，细菌生长仍能受到一段时间持续抑制的现象。
最低抑菌浓度（Minimum inhibitoryconcentration，MIC）：指的是抑制细菌生长所需的最小药物浓度。
主要参数：AUC0-24/MIC(AUIC)、C max/MIC抗菌药物的杀菌作用取决于血浆峰浓度和药物浓度-时间曲线下面积（AUC），而与作用时间关系不大，提高血浆峰浓度可提高疗效；当血药浓度超过MIC甚至达到8～10×MIC时，可以达到最大的杀菌效应。
通常浓度依赖性抗菌药宜每日1次给药, 如氨基糖苷类一般只需1日给药1次, 因一次性较大剂量给药可造成较高的Cmax(最大血药浓度), 从而获得使C max与MIC的比值达到最大的机会, 产生最佳的杀菌作用和临床疗效[1]。
代表药物：氨基糖苷类、氟喹诺酮类、酮内酯类、两性霉素B、达托霉素、甲硝唑时间依赖型抗菌药物时间依赖性抗菌药物（Time-dependent antibiotics ）是指抗菌药物的抗菌作用与细菌接触时间密切相关，时间越长，抗菌活性越强，与血浆峰浓度关系不密切，当血药浓度高于致病菌MIC的4～5倍以上时，其杀菌效能几乎达到饱和状态，继续增加血药浓度，其杀菌效应不再增加[1]。
时间依赖性抗菌药物和浓度依赖性抗生素资料
时间依赖性抗菌药物和浓度依赖性抗生素
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时间依赖性抗菌药物和浓度依赖性抗生素
抗菌药物的投药间隔时间取决于药物的半衰期、有无PAE及其时间长短以及抗菌作用是否有浓度依赖性，原则上浓度依赖性抗生素应将其1日剂量集中使用，适当延长给药间隔时间，以提高血药峰浓度;而时间依赖性抗生素其杀菌效果主要取决于血药浓度超过病菌的MIC时间，与血药浓度关系不大，故其给药原则应缩短间隔时间，使24h内血药浓度高于致病菌的MIC时间至少60%。
时间依赖性抗菌药物（杀菌作用非浓度依赖性、无PAE或很短），代表药物有青霉素类，第一、二、三代头孢菌素和氨曲南等，投药方法应缩短给药间隔，最好每6～8h1次，尽量延长血药浓度超过MIC的时间。
浓度依赖性抗生素（杀菌作用有浓度依赖性，有较好的PAE），代表药物有氨基糖苷类和喹诺酮类，投药方法应提高血药浓度，适当延长投药间隔时间。
介于浓度、时间依赖之间的药物（（杀菌作用非浓度依赖有一定的PAE），代表药物有碳青酶烯类、第四代头孢菌素类、大环内酯类、林可霉素类、万古霉素类等，投药方法介于上二者之间。
除药敏学以外，投药间隔时间还要考虑药物的毒副作用与血药浓度的关系。
氨基糖苷类杀菌作用属于浓度依赖性，但其毒性却与血药浓度不直接相关，无论其半衰期长短，对肾功能正常者，将每日剂量1次应用与分成2～3次应用相比，其疗效不变或更好，而对肾、耳毒性反而降低;对肾功能减退者，氨基糖苷类应首次给予1天的半量，以保持体液中的血药浓度，继则肌酐清除率计算每日用量，分2次给药。
同样属浓度依赖性的喹诺酮类药物，因其毒性与血药浓度相关，除半衰期很长的药物外，一般不采取每日应用1次，多数以每12h给药1次。
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时间依赖性与浓度依赖性抗菌药物的比较
时间依赖性与浓度依赖性抗菌药物的比较时间依赖性抗菌药物是指抗菌药物的抗菌效应主要取决于其血药浓度高于细菌的最低抑菌浓度（MIC）的时间，即当其血药浓度高于MIC时，其杀菌效应便达到了饱和状态，即使继续增加血药浓度，其杀菌效应不会相应增加。
这类药物主要包括β-内酰胺类、大环内酯类（阿奇霉素除外）、甲氧苄啶/磺胺甲恶唑、万古霉素、氯林可霉素与氟胞嘧啶类等[1]。
使用此类药物时，采取多次给药或持续静脉给药方案，可能会取得更好的疗效。
浓度依赖性抗菌药物是指抗菌药物的抗菌效应主要取决于其血药浓度高于MIC，具有浓度依赖性，即药物峰值浓度越高于MIC，其对致病菌的作用越强，作用速度也就越快。
这类药物主要包括甲硝唑、氨基糖苷类、喹诺酮类等[2]。
使用此类药物时，每日单次足量给药可有效提高抗菌疗效，同时可有效防止耐药菌株的产生、延长抗菌药物后效应（PAE）、降低毒性。
标签：时间依赖性；浓度依赖性；抗菌药物随着对药效动力学（Pharmacodynamics，PD）和药代动力学（Pharmacokinetics，PK）研究的进一步深入，研究者发现抗菌药物的抗菌疗效不仅取决于MIC，同时也与其药代动力学特点及PAE等密切有关。
根据PK/PD 特征，可将目前临床上应用的抗菌药物分为2类：时间依赖性抗菌药物（Time-dependent killers）和浓度依赖性抗菌药物（Concentration-dependent killers）。
这种分类方法与临床用药疗效、药物毒性的大小及用量用法的改变密切相关，同时对于指导临床上合理应用某些抗菌药物具有重要的临床意义。
1 抗菌药物后效应（PAE）PAE系指抗菌药物与其敏感致病菌短暂接触后，即使当其药物浓度下降到低于MIC或消除后，该致病菌仍受到持续抑制生长的效应。
PAE在不同药物、不同细菌持续时间有很大差异，其持续作用时间长短主要取决于抗菌药物的作用机制，同时还受抗菌药物浓度、作用时间等因素影响。
时间依赖性、浓度依赖性抗菌药物的特性
时间依赖性、浓度依赖性抗菌药物的特性各种抗菌药物对不同病原菌具有不同的抗菌活性和药代动力学特点，因此其临床疗效亦不相同。
动物试验及临床研究结果显示，抗菌药物的体内杀菌活性可分为以下几种类型：⑴浓度依赖性，即药物浓度愈高，杀菌作用愈强。
此类药物通常均具有较长的抗菌药物后续作用，即抗生素后效应。
抗生素后效应是指抗生素或抗菌药作用于细菌一段时间停止接触后，其抑制细菌生长的作用仍可持续一段时间，此段时间即为抗生素后效应。
属此类型者有氨基糖苷类、氟喹诺酮类、两性霉素B、甲硝唑等。
⑵时间依赖性，药物浓度在一定范围内与杀菌活性有关，通常在药物浓度达到对细菌MIC的4~5倍时，杀菌速率达饱和状态，药物浓度继续增高时，其杀菌活性及速率并无明显改变，但杀菌活性与药物浓度超过细菌MIC时间的长短有关，血或组织内药物浓度低于MIC时，细菌可迅速重新生长繁殖。
此类药物通常无明显抗生素后效应。
β内酰胺类抗生素，包括青霉素类、头孢菌素类、碳青霉烯类、氨曲南等均属此类，大环内酯类的大部分品种、克林霉素、利奈唑胺等亦属此类。
⑶时间依赖性，但其杀菌作用呈现持续效应，即有明显的抗生素后效应。
属此类型者有阿奇霉素、四环素类、万古霉素等糖肽类、链阳性菌素类等。
治疗细菌性感染时，除根据患者感染部位、感染严重程度和病原菌种类选用抗菌药物外，应参考抗菌药物的药代动力学/药效学参数制定给药方案，如时间依赖性的β内酰胺类抗生素等消除半衰期短者应多次给药以使T>MIC的时间延长，达到最佳疗效，而浓度依赖性的氨基糖苷类、氟喹诺酮类则可减少给药次数，增加每次给药剂量，或单次给药，使AUC24/MIC和C max/MIC值达较高水平。
但仍需注意：⑴浓度依赖性药物一日一次给药的治疗方案并非适用于所有感染者，例如对感染性心内膜炎患者的治疗，氨基糖苷类抗生素仍需一日多次给药。
⑵通常组织液中药物浓度与血药浓度呈平行关系。
但由于药物进入组织内需经穿透过程，因此组织液药物高峰浓度较血药峰浓度之后到达，组织液内药物谷浓度亦滞后于血药谷浓度，因此基于血药浓度获得的C max/MIC值可能被估计过高，而T>MIC值则估计过低，在制订给药方案时需综合考虑上述影响因素。
浓度依赖型和时间依赖型抗菌药物简介及应用
几个基本概念
PK：（Pharmacokinetics）药物代谢动力学， 简称药动学
PD： （Pharmacodynamics）药物效应动力学， 简称药效学
MIC：（minimum inhibitory concentration ）最小 抑菌浓度
PAE：(post antibiotic effects）抗菌药物后效应
药效学指标－反映体内活性
Pharmacodynamic Parameters（In Vivo Potency)
Concentration
MIC T>MIC
0
Time (hours)
AUC = Area under the concentration–time curve
Cmax = Maximum plasma concentration
抗菌药物药效学与药代动力学分类
抗菌药类别
PK/PD参数
药物
时间依赖性 T>MIC％
（ 短T1/2 ）
青霉素类、头孢菌素类、氨曲南、碳青霉烯类、、 克林霉素
时间依赖性 （长T1/2 ）
AUC24/MIC
万古霉素、替考拉林、 阿齐霉素、氟康唑
浓度依赖性
AUC24/MIC 氨基糖苷类、氟喹诺酮类、甲硝唑、两性霉 或Cmax/MIC 素B
时间依赖性：
药物浓度在一定范围内与杀菌活性有关， 通常在药物浓度达到对细菌MIC的4-5倍 时，杀菌速率达饱和状态，药物浓度继 续增高时其杀菌活性和杀菌速率无明显 改变，但杀菌活性与药物浓度超过对细 菌MIC的时间长短有关。
青霉素类、头孢菌素类等β内酰胺类、大 环内酯类的多数品种
Time above MIC
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时间依赖性抗菌药物和浓度依赖性抗生素
抗菌药物的投药间隔时间取决于药物的半衰期、有无PAE及其时间长短以及抗菌作用是否有浓度依赖性，原则上浓度依赖性抗生素应将其1日剂量集中使用，适当延长给药间隔时间，以提高血药峰浓度;而时间依赖性抗生素其杀菌效果主要取决于血药浓度超过病菌的MIC
时间，与血药浓度关系不大，故其给药原则应缩短间隔时间，使24h 内血药浓度高于致病菌的MIC时间至少60%。
时间依赖性抗菌药物（杀菌作用非浓度依赖性、无PAE或很短），代表药物有青霉素类，第一、二、三代头孢菌素和氨曲南等，投药方法应缩短给药间隔，最好每6～8h1次，尽量延长血药浓度超过MIC的时间。
浓度依赖性抗生素（杀菌作用有浓度依赖性，有较好的PAE），代表药物有氨基糖苷类和喹诺酮类，投药方法应提高血药浓度，适当延长投药间隔时间。
介于浓度、时间依赖之间的药物（（杀菌作用非浓度依赖有一定的PAE），代表药物有碳青酶烯类、第四代头孢菌素类、大环内酯类、林可霉素类、万古霉素类等，投药方法介于上二者之间。
除药敏学以外，投药间隔时间还要考虑药物的毒副作用与血药浓度的关系。
氨基糖苷类杀菌作用属于浓度依赖性，但其毒性却与血药浓度不直接相关，无论其半衰期长短，对肾功能正常者，将每日剂量1次应用与分成2～3次应用相比，其疗效不变或更好，而对肾、耳毒性反而降低;对肾功能减退者，氨基糖苷类应首次给予1天的半量，以保持体液中的血药浓度，继则肌酐清除率计算每日用量，分2次给药。
同样属浓度依赖性的喹诺酮类药物，因其毒性与血药浓度相关，除半衰期很长的药物外，一般不采取每日应用1次，多数以每12h给药1次。
（学习的目的是增长知识，提高能力，相信一分耕耘一分收获，努力就一定可以获得应有的回报）。