硫酸カルシウムと局所抗生物質治療のための新しい組み合わせの研究 - ceftriaxoneのほぼ一定の放出は、新しい治療法の選択肢を提供します

study of new combinations for local antibiotic therapy with calcium sulphate - Near constant release of ceftriaxone offers new treatment options.

• Peter Wahl
• Karolin Rönn
• Marc Bohner
• Laurent A Decosterd
• Christoph Meier
• Michel Schläppi
• Sandrine Festa
• Emanuel Gautier

抄録

はじめに:

抗生物質の局所適用は、関心のある部位に高濃度で、全身毒性を最小限に抑えることができます。担体は、デッドスペースの管理に役立つかもしれない。硫酸カルシウム（CaSO）の溶解時間は、通常推奨される全身性抗生物質治療の持続時間をわずかに超えるのみである。この研究では、キャリア材料としてのCaSOを用いた新しい抗生物質の組み合わせの適合性、放出速度、および抗菌活性を評価する。

INTRODUCTION: Local application of antibiotics provides high concentrations at the site of interest, with minimal systemic toxicity. Carrier materials might help manage dead space. Calcium sulphate (CaSO) has a dissolution time that only slightly exceeds the usually recommended duration of systemic antibiotic treatments. This study evaluates compatibility, release kinetics and antibacterial activity of new combinations of antibiotics with CaSO as carrier material.

方法:

8% w/w の抗生物質粉末を添加した CaSO ペレットをリン酸緩衝生理食塩水（PBS）溶液中に 1 回、ウシ血漿中に 1 回、37 ℃で 6 週間かけて溶出実験を行った。抗生物質の溶出は、様々な時点で調査されました。濃度は、タンデム質量分析を用いた液体クロマトグラフィーで測定した。抗菌活性は寒天拡散試験で確認した。

METHODS: CaSO pellets added with 8% w/w antibiotic powder were exposed once in phosphate-buffered saline (PBS) solution and once in bovine plasma, in an elution experiment run over 6 weeks at 37 °C. Antibiotic elution was examined at various time points. Concentration was measured by liquid chromatography with tandem mass spectrometry. Antimicrobial activity was checked with an agar diffusion test.

結果:

ピペラシリン-タゾバクタム、セフタジジム、セフペピム、メロペネムの濃度と活性は急速に低下した。フルクロキサシリンとセフロキシムは4週間、関連濃度を維持した。シプロフロキサシン、レボフロキサシン、クリンダマイシンは6週間持続したが、細胞毒性濃度でも持続した。Ceftriaxoneは、130から75mg/lまでの濃度低下がわずかに見られただけで、ほぼ一定の放出を示した。PBS と血漿からの溶出プロファイルは同等であった。

RESULTS: Piperacillin-tazobactam, ceftazidime, cefepime, and meropenem showed fast reduction of concentration and activity. Flucloxacillin and cefuroxime remained present in relevant concentrations for 4 weeks. Ciprofloxacin, levofloxacin and clindamycin lasted for 6 weeks, but also at cell toxic concentrations. Ceftriaxone showed a near-constant release with only a small reduction of concentration from 130 to 75 mg/l. Elution profiles from PBS and plasma were comparable.

結論:

CaSOは、骨および関節感染症の局所治療に新たな可能性を提供する。Ceftriaxoneは、CaSOとの組み合わせで特に関心があるようです。放出は、臨床的に有望な濃度で持続し、CaSOからのデポのような徐放性を有しているようであり、6週間にわたって活性および濃度がわずかに低下するだけである。私たちの知る限りでは、このような特定の持続放出は、局所適用のための担体材料と組み合わせて、任意の抗生物質について、これまでに記述されたことはありませんでした。

CONCLUSION: CaSO provides new possibilities in the local treatment of bone and joint infections. Ceftriaxone appears to be of particular interest in combination with CaSO. Release persists at clinically promising concentrations, and appears to have a depot-like slow release from CaSO, with only a small reduction in activity and concentration over 6 weeks. To the best of our knowledge, such a particular persistent release never was described before, for any antibiotic in combination with a carrier material for local application.