第二章 總 論
第三節 Cefaclor 簡介
1945 年 7 月一位知名藥物學家 Giuseppe Brotzu 從河口的污泥
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中鑑定出 Cephalosporium acremonium,發現這個菌可抑制幾種疾病 的細菌生長(1)。這菌被寄至牛津大學經嚴密分析,Newton & Abraham 發現這菌包含其他物質為抑制成分,我們稱此物質為 cephalosporin C(2)。後來證實 cephalosporin C 是 cephalosporin 家族母體,基本 結構為 7-aminocephalosporanic acid(7ACA)。第一次在牛津大學合 成產量很低(3),後來經 Lilly Research Laboratories 使用新的方法
(4),將 penicillin 的母核擴展成 cephalosporin 結構(5)。
將 penicillin 系統性加入不同的支鏈來合成 cephalosporin 類 的藥,第一個臨床上成功的是 cephalothin 和 cephaloridine。而 Cefaclor 在 7ACA 上加入 D-á- aminobenzyl 支鏈增加對抗革蘭氏陰 性菌的活性;C3 位置上的 acetoxy 基團用較小基團 Cl 原子取代,成 為胃腸道吸收良好的口服廣效型抗生素。Cefaclor 由 Lilly Research Laboratories 在 25 年前於 14th ICAAC 第一次被發表(6),於 1979 在 英國開始上市。
Cefaclor 是一個半合成的第二代 cephalosporin 類抗生素。
Cefaclor 的活性對革蘭氏陽性菌及革蘭氏陰性菌均有效,所以對
staphylococci、 streptococci、pneumococci、Haemophilus influenzae 及 cephalothin- susceptible Enterobacteriaceac 等
都有良好的效果(7,8)。第四節 Cefaclor 理化性質
一、化學名
(9)(1)[6R-[6á,7â(*)]]-7-[(Aminophenylacetyl)amino]-3-chloro-8
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-oxo-5-thia -1-azabicyclo[4.2.0]oct-2-ene-2-carboxylic acid monohydrate
(2)7-(D-2-amino-2-phenylacetamido)-3-chloro-3-cephem-4-carb oxylic acid monohydrate
(3)3-chloro-7-D-(2-phenylglycinamido)-3-cephem-4-carboxylic acid monohydrate
二、化學結構
(9)NH2
N H
N S
O
H H
Cl COOH
O
H2O
三、分子式及分子量
(9,10)C15H14ClN3O4S.H2O 分子量:385.83
四、物理性質
(9,10,11)本品含一分子結晶水(Monohydrate)為白色至無白色結晶性粉 末,無臭或幾無臭,稍具苦味。1.05g 的單晶型物質相當於 1g 的無 水 Cefaclor。溶於水,微溶於甲醇,極微溶於無水乙醇及丙酮,幾
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不溶於乙醚及氯仿。本品水溶液(1→250)之 pH 值為 3.0∼4.5。紫外 線最大吸收波長為 265nm。熔點為 1990C(分解)(12)。
五、安定性
Cefaclor 溶液於 pH 值為 2.5∼4.5 時安定。一般 Cefaclor 建 議應儲存於緊密容器內(11,13),溫度應於 400C 下、最好於 15∼300C 之
間(14,15)。而其膠囊劑和細粒劑被建議於室溫、密栓、遮光保存,可以
保持 24 個月的安定(12)。
六、製劑含量
中華藥典第五版(11)規定:
1. 本品所含 C15H14ClN3O4S 之效價按乾品計算應為 95.0%∼102.0%
(11,13)
。
2. Cefaclor Capsules 所含 C15H14ClN3O4S 應為標誌含量之 90.0%∼
120.0%(13) 。
3. Cefaclor for Oral Suspension 每 ml 所含 C15H14ClN3O4S 應為標誌 含量之 90.0%∼120.0%(11,13) 。
第五節 Cefaclor 藥理與臨床作用
一、作用機轉
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1.機轉:
Cefaclor 是一種第二代 Cephalosporins(14)和所有的β-lactam 抗生 素一樣,藉由干擾細菌細胞壁合成的特別步驟,而達到制菌的效果。
細菌的細胞壁是由 polysaccharides 和 polypeptides 構成複雜的 cross-linked polymer、peptidoglycan 所組成。Polysaccharide 包 含 alternating amino sugars 、 N-acetylglucosamine 和 N-acetylmuramic acid,而且有 a five-amino-acid peptide 連結到 N-acetylmuramic acid sugar , 這 個 peptide 末 端 是 D-alanyl-D-alanine 。 Penicillin-binding protein(PBPs) 催 化 transpeptidase 反應,藉由移除末梢 alanine 和附近 peptide 形成 交叉結合,使細胞壁成為堅硬的結構。然而 â-lactam 抗生素是自然 的 D-Ala-D-Ala 物質的結構類似物,因此可藉由 PBPs 共價鍵結在活 性位置上。β-lactam 抗生素附加到 PBP 後,transpeptidation 再活 性就被抑制、peptidoglycan 合成就被阻斷、細胞因此死亡(16)。 總結而論 Cefaclor 能達到作用是透過 bind 在細菌細胞質中的 penicillin-binding protein,廣泛的抑制細胞壁合成藉由 acyling of membraneibound transpeptidase enzymes,阻止 peptidedoglycan chains 的交叉連結。因此細胞分裂與細胞成長就會被抑制。(14)
2.抗菌範圍:
Cefaclor 的活性在體外是一個可抑制革蘭氏陽性菌及革蘭氏陰 性 菌 的 廣 效 型 抗 生 素 , 在 臨 床 上 可 達 到 的 濃 度 可 抑 制 範 圍 包 括
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penicillin 可抑制的菌與對 penicillin 產生抗藥性的菌,例如:
Staphylococcus aureus、 Streptococcus pyogenes、Streptococcus uiridans、Streptococcus pneumoniae、Klebsiella spp.、Proteus mirabilis、Escherichia coli 及 Haemophilus influenzae
(17,18,19)。 然 而 Pseudomonas spp. 、 Serratia spp. , Enterobacter spp. 、Streptococcus faecalis、及 indole-positive Proteus 大部分的菌
種會對 Cefaclor 產生抗藥性(18,19)。Cefaclor 的活性廣泛的被與其他的 cephalosporins 作比較包 括 Cephalexin(20-32),Cefaclor 和 cephalexin 有相當的活性對抗革蘭
是陽性菌(33,26,27),但對
â-lactamase-producing staphylococci 卻是
例外,此菌須有較高的 Cefaclor 濃度來抑制其生長(33,24,27)。以下的菌 種被研究出在體外 Cefaclor 的抑菌效果比 Cephalexin 好:E.coli、
H.influenzae、Klebsiella spp.、Proteus mirabilis、Salmonella
及 Shigella(22-27,29-32)。 Cefaclor 對 抗 Neisseria gonorrhoeae 和 penicillin G 相當,但是 Cefaclor 對於抑制β-lactamase-producing 菌種只有一些活性(34)。
以下是使用 Cefaclor 來對抗不同菌種之試驗(12): MIC
(ìg/ml) ED50
(mg/kg/dose)* ED50 比
感染菌種 接種菌種/
LD50
CCL CEX CCL CEX CEX/
CCL
XX
S. aureus S
MITHS. aureus S-26 S. pyogenes C-203 S. pneumoniae Type-1 K. pneumoniae SRL-1
E. coli EC-14 E. coli EC-83 E. coli EC-104
E. coli 73 H. influenzae 88562
Proteus mirabilis
PR-4Proteus mirabilis
434 型鏈球菌。文獻指出口服 Cefaclor 比 Penicillin 具有較好的抗菌效果(35,36)。
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或有伴隨其他疾病可能引起免疫功能下降者,主要藥物選擇為 Amoxycillin、Cefaclor 或 Macrolide 等。
(4) 慢性支氣管炎
主要定義為咳嗽連續 3 個月、痰液分泌增加及呼吸短促等,並常 發現患者支氣管的流行性感冒嗜血桿菌及肺炎鏈球菌有顯著的增 加,此會造成氣管壁黏膜的損傷並侵襲支氣管上皮細胞,使用 Cefaclor 對於某些會產生β-lactamase 的細菌是有益的,同時它 也具有較小的腸胃副作用(40)。
(5) 皮膚和結諦組織感染
皮膚和結諦組織為人體器官的重要障壁,可有效防止病原入侵。
常見的感染主要源於外傷、燒傷、免疫系統損傷等,主要的致病 菌為金黃色葡萄球菌、A 型鏈球菌等,文獻指出使用 Cefaclor 具 有良好的治療效果及低的副作用(41-43)。
(6) 泌尿道感染
泌尿道感染為僅次於呼吸道感染的第二號常見疾病,在美國每年 平均有 6-7 百萬人次受到感染,尚不包括未經醫師診斷無症狀者 或經由藥局自行購買藥品使用者。常見感染源為大腸桿菌,及少 數由克萊博氏菌、腸球菌、假單孢菌等引起,治療前應先做尿液 檢 驗 以 避 免 因 藥 物 治 療 所 造 成 的 偽 陰 性 。 臨 床 上 使 用 口 服 Cefaclor 為一良好的選擇(44)。
(7) 淋病
對 Penicillin 具有抗性的淋病雙球菌於 1976 年第一次被報告出 來(45)。一項在泰國、菲律賓及美國於 1979-1983 年的大型報告指 出,使用 Cefaclor 有效率超過 90﹪(46)。最近研究報告指出,不
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管加不加 probenicid 使用單一劑量 Cefaclor 3g,有效治癒率達 97﹪(46)。
三、不良反應與急性毒性:
服用 Cefaclor 的病人約有 6﹪會產生副作用,一般而言都是輕微反 應(47)。約有 3﹪的病人有胃腸道的副作用發生,包括下痢、嘔吐、腸 胃不適等。約有 2﹪的病人有過敏現象發生,包括紅疹、Coombs test 陽性等。暫時性的血液學不正常報告曾經被提出過,包括嗜伊紅球減 少症(約 2﹪)、淋巴球增多症(約 2﹪)。暫時性的 SGOT、SGPT 上升 也曾經被報告過(少於 1﹪)。過量服用 Cefaclor 可能造成噁心、嘔 吐、腸胃不適、下痢,並隨著劑量的增加而症狀加劇,除非服用超過 5 倍正常劑量,否則並不需要洗胃(15)。
四、用藥劑量:
Cefaclor 一般是給予 Cefacloe monohydrate,其表現出效價是 與 Cefaclor anhydrous 相同。
成人劑量一般建議每 8 小時使用 250mg,最好空腹使用;但某些 感染(例如:pneumonia)建議每 8 小時使用 500mg。
而 在 腎 損 傷 的 病 人 劑 量 的 調 整 是 必 須 的(48,49), 病 人 的 creatinine clearances 低於 40ml/minute 劑量必須減少 1/3~1/2 (50)。
1.一般用藥劑量
病人族群 使用劑量
Adult(10,50)
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-一般感染 -嚴重感染 -一日極量
Children(over 1month)(15,51) -一般感染
-嚴重感染 -一日極量
每 8 小時使用 250mg 每 8 小時使用 500mg 4g。
20mg/kg/day 一天分四次給藥 40mg/kg/day 一天分四次給藥 1g。
2.小孩用藥劑量(10,14)
小孩年齡 用藥劑量
Under 1 month-
Under 1 year-
1~5 years-
over 5 years-
沒有被建立 62.5mg 一天三次 125mg 一天三次 250mg 一天三次
3.特殊適應症用藥劑量(52)
適應症 用藥劑量
急性感染惡化之慢性支氣管炎 二次細菌感染之急性支氣管炎 咽頭炎、扁桃腺炎
無併發症皮膚及皮膚結構感染
每 12 小時使用 500mg,連續 7 天 每 12 小時使用 500mg,連續 7 天 每 12 小時使用 375mg,連續 10 天 每 12 小時使用 375mg,連續 7~10 天
第六節 Cefaclor 藥物動力學研究
一、吸收
Cefaclor 的吸收機轉是經由一個 proton-dependent energy-
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dependent sodium-independent dipeptide transport carrier 連 結到小腸細胞的 brush-border membrane 而達吸收(93)。此活性 carrier 在 人 體 的 Caco-2 細 胞 組 織 會 和 其 他 的 dipeptides 藉 由 co- administration 而被飽和和完全被抑制。
Cefaclor 是一個由胃腸道吸收良好的藥物。口服給予健康成人 單劑量 250mg 的 Cefaclor 達到最高血中濃度的平均時間(Tmax)約為 30-60 分鐘,平均的最高血中濃度(Cmax)為 5-7μg/ml;而給予單劑量 500mg 的 Cefaclor 平均的最高血中濃度(Cmax)為 8-17μg/ml;而給予 單劑量 1000mg 的 Cefaclor 平均的最高血中濃度(Cmax)為 25-35μg/ml
(54-59)
。
食物會使 Cefaclor 的最高血中濃度(Cmax)減少,會使最高血中濃 度時間(Tmax)延長,而平均血中濃度曲線下面積(AUC)並無統計學上的 差異(54)。
禁食和吃早餐後服用 250mg Cefaclor 平均數值(55):
Condition Cmax Tmax AUC
fasted 8.7ìg/ml 0.6h 8.6±1.4ìg×h/ml
breakfast 4.3ìg/ml 1.3h 7.6±1.2ìg×hml 吃完不同食物後服用 500mg Cefaclor,血中的平均曲線下面積(AUC) 及尿中的排除並沒有被影響,但平均最高血中濃度(Cmax)減少程度及 最高血中濃度平均時間(Tmax)延長情形,會因所食用的食物種類和量 而不同(60)。
以下為食用不同的食物與食物量後,服用 500mg Cefaclor 之平均 Cmax:
食物種類和食用量 平均 Cmax值
After overnight fasting 14.8ìg/ml After 2 rice meals with bean paste
soup pickles and milk (350 cal)
9.4ìg/ml
After 2 rice meals with bean paste 5.9ìg/ml
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soup pickles and milk (700 cal) After 2 bread meals with margarine,egg,and milk (500 cal)
7.9ìg/ml
After 2 bread meals with margarine,egg,and milk (1000 cal)
6.8ìg/ml
二、分佈
Cefaclor 顯示出微小的蛋白質結合率大約 20-25%(61),但也有其他 的研究指出 Cefaclor 的蛋白質結合率大約為 50%(62)。Cefaclor 會分 佈至唾液(63)、水泡液(64)、齒齦、顎骨(65)、水樣液中,而且據推測通過 blood-brain barrier 應該沒有很好的效果(61)。
以下是 Cefaclor 在各種組織液的分佈濃度
Cefaclor dose Peak conc. Plasma peak conc. Condition
500mg 0.4ìg/ml(3h) 5ìg/ml 此唾液中濃度足
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三、代謝
Cefaclor 是一個化學不安定的藥物,而且會降解成不活性產物
(66),在 370C 體外血清中,6 小時後被發現只剩下原來微生物活性的 10%活性存在,半衰期大約 2 小時(33)。口服 Cefaclor 的代謝結果被利 用老鼠、大鼠、狗來觀察研究。在老鼠和大鼠的研究中,Cefaclor 大部分在身體中降解代謝並且以原型藥被排除;而在狗的研究中 Cefaclor 有更多不穩定的代謝,只有原先一部分是利用腎排除原型 藥(67)。
在人體,Cefaclor 幾乎沒有進行肝代謝(61)。但在最近的研究中假 定 Cefaclor 的一些程度代謝是經由肝臟,而在肝中的轉換步驟就是 和形成罕見的血清病樣副作用有關(68)。
四、排除
Cefaclor 主要的排除是以原型藥進入尿液中。成人在正常腎 功能下,服用單一劑量 8 小時大約排除 43-80%(57,64,69,70,50)
。口服 500 mg 的 Cefaclor 後收集 0-6 小時尿液,尿液濃度非常高大約 388μ g/ml(59)。而在兩個不同的研究報告中皆顯示出 Cefaclor 的腎清除率 也很高,大約 377-406 ml/min 及 315-382ml/min (64,69)。Cefaclor 的 腎排除速率遠超過腎小球過濾速率,而且發現獨特的 probenecid co-administration 會延長 Cefaclor 半衰期從 0.8 變成 1.3h 及減少 小部份原型藥排除至尿中,大約第一個四小時從 51%減少至 34%(34,50)。 經腎排除剩下的藥似乎是經由降解代謝掉了,而此一降解在血清中應 是 pH-dependent 化學不安定性(33,66)。這研究指出 Cefaclor 在 pH<5 下安定,但是在物理 pH(370C)下半衰期約為 2h。
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伍、腎功能不全
在腎損傷病人藥動學參數和建議劑量會改變,然而正常 Cefaclor 半衰期是 40-60 分鐘,而在沒有腎功能時會增加至 3 小時(50,70),一般 而言腎衰竭的程度增加排除半衰期也會增加(47)。
Creatinine clearance(ml/min) Half-life(hr) Eliminated into urine(%) Normal 378-411 ml/min 及擬似分佈體積(Vd/F)是 0.30-0.39 l/kg(73,74)。
文獻中各種藥動學參數整理:
Dose 250 375 500 1000
Cmax(ìl/ml) 5.0±0.2(50) 6.3±1.0(55)
XXVIII
17.3±3.6(64) 17.7±1.0*(75) Tmax(min) 30±0(64)
36(54)
Ka(min-1) 0.39±0.67(77) 0. 038±0.015(59) 0.19±0.11(60)
0. 024±0.015(56) 0.04(75) Ke(min-1) 0. 02±0.011(77)
0.025±0.002(55)
0. 015±0.002(55) 0. 018±0.003(59) 0.021±0.005(60)
0. 011(71) 0. 013(75) 0. 016±0.003(56)
0.016±0.001(55)
AUC(ìg×min/ml) 454±86(54) 522±84(64) 590±58*(72)
627±56(55)
873±96*(72) 966±150(59) 1014±150(69)
Clrenal(ml/min) 377±61(69)
Vd/F(l) 21.9±7.2(60)
0.3/kg(75) Urinary recovery 45(57)
50±16(50)
*=listing of standard error (SE) instead of standard deviation (SD), **=stead state conditions
八、嬰兒與小孩的藥物動力學參數
在 新 生 嬰 兒 中 , Cefaclor 是 一 個 有 好 吸 收 且 耐 受 性 好 的
在 新 生 嬰 兒 中 , Cefaclor 是 一 個 有 好 吸 收 且 耐 受 性 好 的