Perioperative pharmacokinetics of ceftriaxone in caesarean section


DOI: https://dx.doi.org/10.18565/pharmateca.2020.6.61-64

N.A. Korobkov (1), G.G. Rodionov (2), E.A. Kolobova (2)

1) S.M.Kirov Military Medical Academy, St. Petersburg, Russia; 2) A.M. Nikifirov Russian Center for Emergency and Radiation Medicine, St. Petersburg, Russia
Background. Evaluation of the antibiotic serum and tissue concentrations in the area of surgical intervention is necessary for determination the most rational antibiotic dosing regimen for perioperative prophylaxis.
Objective. Determination of serum concentrations and the degree of penetration of ceftriaxone into the myometrium with antibiotic prophylaxis during cesarean section to select a rational dosage regimen.
Methods. A total of 14 pregnant women delivered by planned cesarean section were examined. For the perioperative antibiotic prophylaxis, ceftriaxone was administered intravenously in various dosage regimens. The quantitative content of ceftriaxone during cesarean section was studied using chromatographic and spectrophotometric methods.
Results. Stable serum ceftriaxone concentrations were maintained in all studied groups during the perioperative period. The level of ceftriaxone accumulation in the myometrium exceeded the “critical” level for the most significant pathogens.
Conclusion. With normal body mass index values, a dosage of ceftriaxone of 1.0 g provides pregnant women with adequate antimicrobial protection throughout the entire abdominal delivery and in the first hours of the postoperative period. Increasing the dosage of ceftriaxone to 2.0 g does not provide pharmacokinetic benefits.
Keywords: antibiotic prophylaxis, cesarean section, ceftriaxone, pharmacokinetics, penetration into the myometrium

Введение

В последнее время в оперативном акушерстве все чаще при абдоминальном родоразрешении в качестве периоперационной антибиотикопрофилактики (ПАП) используют цефалоспорин III поколения цефтриаксон [1, 2].

Цефтриаксон в отличие от более ранних поколений цефалоспоринов обладает более широким спектром антимикробной активности. Антибиотик in vitro показывает хорошую эффективность в отношении Streptococcus spp., Pneumococcus, Staphylococcus aureus и грамотрицательных бактерий семейства Enterobacteriaceae (Escherichia coli, Proteus spp., Serratia spp., Klebssiella spp., Enterobacter spp., Citrobacter spp.). Цефтриаксон нe действует на метициллинрезистентные стафилококки (MRSA), энтерококки и неферментирующие грамотрицательные бактерии [3, 4], устойчив к действию β-лактамаз грамположительной и грамотрицательной микрофлоры.

Вторым отличием цефтриаксона является значительно более длительный период полувыведения (Т½), что теоретически дает дополнительные преимущества при его использовании. Антибиотик, вводимый с целью профилактики, должен иметь наилучшие показатели фармакокинетики для создания в тканях перед разрезом эффективной бактерицидной концентрации на весь период оперативного вмешательства и в первые 3 часа послеоперационного периода [4].

Период полувыведения цефтриаксона составляет 7–8 часов. Примерно на 85–95% он связывается с белками плазмы [4]. Длительность Т½ антибиотика не имеет решающего значения. Тем не менее этот параметр может влиять на продолжительность поддержания терапевтически активной концентрации препарата в крови и тканях.

Применению цефтриаксона в качестве средства ПАП при абдоминальном родоразрешении посвящены лишь отдельные сообщения [4, 5]. Они свидетельствуют: эффект от предоперационного введения цефтриаксона сопоставим с таковым, оказываемым ингибиторозащищенными аминопенициллинами, и достигает 100%. Споры ведутся только в отношении режима дозирования. Дозы препаратов, используемых для профилактики, должны обеспечивать в крови и околораневых тканях концентрацию, превышающую минимально подавляющую концентрацию (МПК) для наиболее вероятных возбудителей инфекции. Изменения фармакокинетики антибиотиков, наблюдающиеся при беременности, в ряде случаев определяют необходимость коррекции доз и режима их введения по сравнению с небеременными в общехирургической практике [3]. Однако в специальной литературе отсутствует информация о периоперационной фармакокинетике цефтриаксона при абдоминальном родоразрешении.

Для получения наиболее оптимального терапевтического эффекта антибиотика и определения рационального режима его дозирования необходимо оценить не только сывороточные, но и тканевые концентрации в области оперативного вмешательства.

Цель исследования: определение сывороточных концентраций и степени проникновения цефтриаксона в миометрий при ПАП во время кесарева сечения для выбора рационального режима дозирования.

Методы

Обследованы 14 беременных, которым предстояло плановое абдоминальное родоразрешение. Критерии невключения пациенток в исследование: заболевания почек и печени, прием лекарственных препаратов, влияющих на фармакокинетические параметры цефтриаксона, склонность к аллергическим реакциям (наличие гиперчувствительности к изучаемому антибиотику), индекс массы тела <18 и >30 кг/м2. Пациентки были рандомизированы в основную и контрольную группы. Семи пациенткам основной группы перед операцией ПАП проводили цефтриаксоном в дозировке 1,0 г, а семи пациенткам контрольной группы – цефтриаксоном в дозировке 2,0 г. Кесарево сечение выполняли под эпидуральной анестезией. По массо-ростовым показателям, данным анамнеза, паритета, клиренсу креатинина, объему кровопотери и периоперационной инфузии обе группы были сопоставимыми (см. таблицу).

62-1.jpg (60 KB)

Все беременные дали информированное согласие на участие в исследовании. Схема проведения антибиотикопрофилактики при кесаревом сечении родильницам исследуемых групп была следующей: однократное внутривенное медленное введение цефтриаксона за 30 минут до разреза кожи. В среднем продолжительность абдоминального родоразрешения составляла 35 минут. Забор крови из локтевой вены осуществляли через 15 и 30 минут после предоперационного введения цефтриаксона, затем через 60, 120 и 180 минут после разреза кожи. Полученные образцы центрифугировали (1500 об/мин, 30 минут) и хранили при температуре -20°C до выполнения анализа. Интраоперационно, путем инцизионной биопсии, после извлечения плода забирали ткань миометрия в области разреза на матке.

Фармакокинетические характеристики исследуемого антибиотика изучали с помощью хроматографических и спектрофотометрических методов в НИЛ токсикологии и лекарственного мониторинга НИО биоиндикации ФГБУ «Всероссийский центр экстренной и радиационной медицины им. А.М. Никифорова» МЧС России (зав. лабораторией – д-р мед. наук, профессор Г.Г. Родионов). Данные аналитические методики в настоящее время наиболее перспективны для определения концентрации лекарственных средств в биологических жидкостях [6]. Концентрацию цефтриаксона в образцах крови измеряли с помощью метода газовой хроматографии, совмещенной с масс-спектрометрией (Agilent Technologies, США). Чувствительность метода – 0,1 мкг/мл. Цефтриаксон сохранялся в стабильной концентрации не менее 14 дней в замороженной сыворотке крови.

Для сравнительной оценки уровня цефтриаксона в сыворотке крови и миометрии при изучаемых вариантах дозирования в настоящем исследовании использованы MПК наиболее значимых возбудителей послеоперационной инфекции в оперативном акушерстве – энтеробактерий, стафилококков и стрептококков. Они служат причиной развития более половины всех раневых инфекций [7]. Согласно данным, представленным NCCL Standards [8], MПК цефтриаксона для чувствительных («диких штаммов») возбудителей раневой инфекции составляет <8 мкг/мл. Концентрация антибиотика, в 4 раза превышающая МПК для чувствительных («диких штаммов») микроорганизмов, признана наиболее эффективной при проведении ПАП β-лактамными антибиотиками [9, 10], поэтому для дальнейшего анализа в качестве «критического» уровня использован показатель 4×МПК=32 мкг/мл

Результаты

Средние значения концентрации цефтриаксона в сыворотке венозной крови в динамике представлены на рис. 1.

Максимальная концентрация (Сmax) препарата зафиксирована к моменту кожного разреза (через 30 минут после введения антибиотика) и находилась в пределах 118,7±9,1 мкг/мл (основная группа) и 152,4±8,7 мкг/мл (контрольная группа) в сыворотке венозной крови. К концу операции уровень цефтриаксона снижался до 96,5±9,7 мкг/мл (основная группа) и 131,5±9,7 мкг/мл (контрольная группа), что почти в 3,5 раза превышало «критический» уровень. Через 3,5 часа после проведения ПАП уровень цефтриаксона в сыворотке крови оставался достаточно высоким — 66,3±10,7 мкг/мл (основная группа) и 93,5±11,5 мкг/мл (контрольная группа).

63-1.jpg (175 KB)

Средние значения концентрации цефтриаксона в миометрии у пациентов исследуемых групп представлены на рис. 2.

Средняя концентрация препарата в миометрии зафиксирована в пределах 36,4±4,7 мкг/г (основная группа) и 47,5±3,2 мкг/г (контрольная группа). Следовательно, концентрация цефтриаксона превысила «критический» уровень 4×MПК у пациентов исследуемых групп, что удовлетворяет принципам эффективной антибактериальной защиты раны.

Обсуждение

Эффективная бактерицидная концентрация цефтриаксона (С >4×MПК) надежно сохранялась во всех группах на протяжении периоперационного периода. Даже при использовании цефтриаксона в дозировке 1,0 через 3 часа после окончания операции и закрытия раны в сыворотке венозной крови концентрация препарата превышала значение 4×MПК, что имеет первостепенное значение при ПАП раневой инфекции, т.к. именно в это время происходит размножение попавших в рану микроорганизмов.

К моменту контаминации тканей (разрез кожи) в основной и контрольной группах в крови достигнута максимальная терапевтическая концентрация цефтриаксона. При этом Сmax в 3,5 раза превышала 4×MПК для предполагаемых возбудителей инфекции в области хирургического вмешательства. Данная высокая концентрация поддерживалась на протяжении всей операции и, что особенно важно, зарегистрирована к моменту наложения швов, когда микробная контаминация достигает максимума.

Исследование показало, что в обеих группах уровень накопления цефтриаксона в миометрии превышает «критический» для наиболее значимых возбудителей. Однако следует отметить, что биопсию миометрия проводили в фиксированное время и не определяли концентрацию в нем препарата в динамике, поэтому истинный уровень пенетрации исследуемого антибиотика в ткани послеродовой матки на данный момент оценить невозможно.

Увеличенная доза цефтриаксона для ПАП перед абдоминальным родоразрешением, как и ожидалось, не производит больший протективный эффект. При данном временном варианте предоперационного введения антибиотика (за 30 минут до разреза кожи) преимуществ в показателях фармакокинетики нет.

Стабильно высокие сывороточные и тканевые концентрации антибиотика на протяжении всего периоперационного периода позволяют говорить об адекватности проведенной профилактики инфекционных осложнений при кесаревом сечении в исследуемых группах. Однако использование меньшей дозировки фармакоэкономически более выгодно.

Заключение

Полученные данные дают основание полагать, что при нормальных значениях индекса массы тела у беременных дозировка цефтриаксона 1,0 г обеспечивает адекватную антимикробную защиту на протяжении всего абдоминального родоразрешения и в первые часы послеоперационного периода. Увеличение дозировки цефтриаксона до 2,0 г не дает фармакокинетических преимуществ.

При обоих режимах дозирования на протяжении минимум 3 часов в крови поддерживалась эффективная бактерицидная концентрация антибиотика (С>4×MПК). Уровень пенетрации в миометрий также превышал «критический» (4×MПК) для наиболее значимых возбудителей. При исследуемых вариантах дозирования цефтриаксона во время кесарева сечения соблюдены все основные условия эффективности ПАП.

Таким образом, у беременных с нормальным индексом массы тела оптимальной дозой цефтриаксона для периоперационной антибиотикопрофилактики при абдоминальном родоразрешении является 1,0 г.


About the Autors


Corresponding author: Nikolay A. Korobkov, Cand. Sci. (Med.), Associate Professor at the Department of Obstetrics and Gynecology, S.M. Kirov Military Medical Academy, St. Petersburg, Russia; e-mail: nikolai_korobkov@mail.ru; ORCID: https://orcid.org/0000-00017279-2535; eLibrary SPIN: 4191-3581
Address: 6G, Academician Lebedev str., St. Petersburg 194044, Russian Federation


Бионика Медиа