초록 ▼

5. 최종 연구결과 요약

1차년도 연구내용: PK/PD 모델링을 이용한 플로르퀴놀론계 단일 항균제제의 유효성 평가기법 개발
가. 돼지에서의 투여경로별 혈중농도, 약물동태 등 약동학적 지표(PK parameter) 측정
1) 시험 공시 플로르퀴놀론계 항균제제 선정 및 함량 분석: marbofloxacin 함유 제제
2) 대상동물(돼지)에서의 경로별(정맥, 근육, 경구) 약물 투여
◦ 공시약물을 2.5 mg/kg.bw 농도로 투여경로(IV, IM 및 PO)별 4마리씩 투여
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5. 최종 연구결과 요약

1차년도 연구내용: PK/PD 모델링을 이용한 플로르퀴놀론계 단일 항균제제의 유효성 평가기법 개발
가. 돼지에서의 투여경로별 혈중농도, 약물동태 등 약동학적 지표(PK parameter) 측정
1) 시험 공시 플로르퀴놀론계 항균제제 선정 및 함량 분석: marbofloxacin 함유 제제
2) 대상동물(돼지)에서의 경로별(정맥, 근육, 경구) 약물 투여
◦ 공시약물을 2.5 mg/kg.bw 농도로 투여경로(IV, IM 및 PO)별 4마리씩 투여
◦ 혈중농도 측정을 위한 혈액채취 및 혈장 분리 : 투여전, 투여후 120시간까지 20회 채혈
3) 혈중 marbofloxacin 측정 분석법 개발
◦ 혈중 marbofloxacin 농도측정을 위한 전처리법 개발: 시료(0.5ml)를 0.1% formic acid 포함된 용매(methanol/acetonitrile, 1.5ml)으로 추출한뒤 GHP로 필터링하여 준비
◦ LC-MS/MS를 이용한 혈중 marbofloxacin 분석조건 확립: MRM parameter(precursor ion 363, quantification ion 72, confirmation ion 360)
4) 분석법 유효성 검증(Method validation): 잔류분석실험 국제적 지침에 적합
◦ 검량선 직선성(Calibration curve lineality): >0.999 이상이며 회수율은 평균 92% 임
◦ LOD: 2 ng/ml, LOQ: 5 ng/ml
5) 혈중농도 측정 후 WinNonLin 프로그램을 이용하여 약동학 parameter 분석
◦ 혈중반감기(T_1/2), 최고 혈중농도는(C_max), 도달시간(T_max) 및 혈중농도시간하곡선면적(AUC)는 IV 투여군이 8.6_±0.3 h, 2,597_±101 ng/ml, 0.25_±0.1 h 및 24.8_±0.9 h·ng/ml였으며, IM군은 12.8_±1.1 h, 2587_±124 ng/ml, 0.44±0.1 h 및 25.8±_±.4 h·ng/ml임
◦ 정맥내 투여대비 생체이용율(F)는 IM 및 PO군이 각각 118.6_±5.7 및 129.5_±8.9임

나. 호흡기 질병 유발 세균에 대한 in vitro 및 ex vivo에서의 항균 효과 조사를 통한 약력학적 지표(PD parameter) 측정
◦ Marbofloxacin 감수성 세균으로 알려져 있는 흉막폐렴균인 Actinobacillus pleuropneumoniae 야외 분리균주의 최저발육억제농도(minimum inhibitory concentration; MIC)는 0.03∼1.0 ug/ml 이었으며 최저살균농도 (minimum bactericidal concentration; MBC) 는 0.06∼8ug/ml 이었음
◦ Pasteurella multocida(야외분리균주 30종)에 대한 MIC 및 MBC 측정결과 각각 0.0625∼1 ug/ml 및 4∼512ug/ml 이며, Streptococcus suis(야외분리균주 9 종 및 ATCC균주 2종)에 대한 MIC 및 MBC 측정결과 각각 0.25∼64 ug/ml 및 1∼512 ug/ml 이었음
◦ P.multosida 및 S.suis 균주의 MBC/MIC 비율은 각각 4∼512 및 4∼1024 이었으며 marbofloxacin은 P.multocida에 더욱 효과가 있음을 확인하였음
◦ 돼지에서의 투여경로별 혈중 marbofloxacin의 A.pleuropneumoniae에 대한 ex vivo 항균성 평가 결과A.pleuropneumoniae(ATCC 27090 표준균주)에 대하여 IV 투여 경로의 경우 약물투여후 90분에서의 1,432ng/ml 까지 bactericidal effect(살균작용)을 나타내었으며(3 log10 CFU 이하) IM 및 PO 투여 경로의 경우 1043ng/ml 및 1284 ng/ml 농도범위에서 bacteriocidal effect(살균 작용)을 확인하였음(3 log10 CFU 이하)
◦ A.pleuropneumoniae(ATCC 27090 표준균주)의 marbofloxacin에 대한 ex vivo PD 지표 조사 결과 Emax, E₀, 및 EC₅₀ 는 각각 5.9 _±1.0 log₁₀ CFU/ml, -0.1_± 0.8, 33.2 log10 CFU/ml, 및 33.2± 5.3 ng/ml 을 확인하였음
◦ 야외분리균주인 A.pleuropneumoniae strain 19의 내성변이억제농도(MPC, mutation prevention concentration)측정결과 32 ug/ml 농도를 확인하였으며 MPC는 MBC 농도와 비교 결과 4배 높은 농도를 나타내었음

다. Marbofloxacin의 약동력학적 데이터(PK-PD data) 통합을 이용한 적정 용법·용량 설정
◦ 본 연구에서는 플로오르퀴놀론계열 항생제의 약동력학적 유효성 평가지표인 AUC/MIC >125 및 Cmax/MIC >10 기준 이상을 제시하였으므로 동물실험에서 사용한 2.5mg/kg의 용량은 호흡기 질환(A. pleuropneumoniae) 치료에 적정 용량임을 확인 할 수 있었음

2차년도 연구내용: 소염제(Tolfenamic acid) 및 진해거담제(Bromhexine hydrochloride) 함유 플로르퀴놀론계 혼합제제의 PK/PD 모델링 기법 적용 및 제제의 유효성 평가

가. 복합제제의 혈중농도, 약물동태 등 약동학적 지표(PK parameter) 측정
◦ 당해 연도에서는 N사(국내)에서 제조된 marbofloxacin에 소염제(tolfenamic acid) 및 진해거담제(bromhexine hydrochloride) 가 포함된 혼합제제를 근육주사 하여 단일제 및 혼합제의 PK/PD parameter를 비교‧분석하였음
◦ 대상동물(돼지)을 4군으로 분리하여 1군은 혼합제제(marbofloxacin 및 tolfenamic acid; 2.5 mg/kg.bw, bromhexine; 0.6mg/kg.bw)를 근육주사 하였고 2군은 marbofloxacin, 3군은 tolfenamic acid, 그리고 4군은 bromhexine hydrochloride 투여하였음
◦ Marbofloxacin 단일 투여군의 혈중반감기(T1/2), 최고 혈중농도는(C_max), 도달시간(T_max) 및 곡선하 면적(AUC) 는 15.6_±0.3 h, 1,663_±101 ng/ml, 3_±0.1 h 및 23,574_±900 h·ng/ml였으며, 혼합제제 투여군의 혈중반감기 (T_1/2), 최고 혈중농도는(C_max), 도달시간(T_max) 및 혈중농도시간하곡선면적(AUC)는 *5.5_±1.5 h, 1,433±64 ng/ml, 2_±0.5 h 및 19,100_±330 h·ng/ml임

나. 혼합제제의 in vitro 및 ex vivo에서의 항균 효과 조사를 통한 약력학적 지표(PD parameter) 측정
◦ 혼합제제의 A. pleuropneumoniae(야외분리균주 12종)의 MIC 범위는 0.03∼0.5 ug/ml였으며 MBC 범위는 0.03∼2ug/ml 이었음
◦ P. multocida(야외분리균주 30종)에 대한 MIC 및 MBC 측정결과 각각 0.03∼0.5 ug/ml 및 1∼64 ug/ml 이며, S. suis(야외분리균주 9 종 및 ATCC균주 2종)에 대한 MIC 및 MBC 측정결과 각각 0.25∼64 ug/ml 및 1∼256 ug/ml 이었음
◦ 단일 및 혼합제제의 in vitro 항균효과의 비교결과 혼합제제의 유효성분(tolfenamic acid 및 bromhexine hydrochloride)은 항균효과에는 영향을 주지 않았으며 각 세균의 MBC/MIC 비교 결과 marbofloxacin은 A. pleuropneumoniae에 더욱 효과가 있음을 확인하였음
◦ 돼지에서의 혈중 marbofloxacin의 A.pleuropneumoniae에 대한 ex vivo 항균성 평가 결과 단일제제의 경우 A.pleuropneumoniae(ATCC 27090 표준균주)에 대하여 근육주사 후 90분에서(1,541ng/ml) 살균효과 (bactericidal effect)을 나타내었으며(3 log10 CFU 이하) 혼합제제의 경우 근육주사 후 2시간에서(1,433ng/ml) 살균효과를 확인하였음
◦ A.pleuropneumoniae(ATCC 27090 표준균주)의 marbofloxacin에 대한 ex vivo PD 지표 조사 결과 Emax, E0, 및 EC50 는 각각 5.9 _± 1.0 log₁₀ CFU/ml, -0.1_± 0.8, 33.2 log10 CFU/ml, 및 33.2_± 5.3 ng/ml 을 확인하였음

다. Marbofloxacin의 약동력학적 데이터(PK-PD data) 통합을 이용한 적정 용법·용량 설정
◦ 본 연구에서 제시한 혼합제제의 투여용량(marbofloxacin: 2.5 mg/kg.bw)은 AUC/MIC >125 및 Cmax/MIC >10 기준 이상을 제시하였으므로 대상 세균(A. pleuropneumoniae) 치료에 적정 용량임을 확인 할 수 있었으며 항생제 이외의 유효성분은 항생제의 혈중농도에 영향을 주지 않았음.

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 농림축산검역검사기술개발 연구과제 최종결과보고서 ... 2
• Ⅰ. 연구배경 및 목표 ... 5
• 1. 연구배경 ... 5
• 2. 연구최종목표 ... 6
• 3. 연차별 연구개발 목표 및 내용 ... 7
• Ⅱ. 연구방법 및 수행전략 ... 8
• 1. 재 료 ... 8
• 2. 연구전략 및 방법 ... 8
• Ⅲ. 연구결과 ... 8
• 1. 제1세부과제명: PK/PD 모델링을 이용한 플로르퀴놀론계 항균제제의 유효성평가기법 개발(2013년) ... 8
• 2. 제2세부과제: PK/PD 모델링을 이용한 소염제(tolfenamic acid) 및 진해거담제(bromhexine hydrochloride)함유 플로르퀴놀론계 혼합제제의 유효성평가기법 개발(2014년) ... 20
• Ⅳ. 연구결과요약 ... 26
• 1. 제1세부과제: PK/PD 모델링을 이용한 플로르퀴놀론계 항균제제의 유효성 평가기법 개발( 2013년) ... 26
• 2. 제2세부과제: PK/PD 모델링을 이용한 소염제(tolfenamic acid) 및 진해거담제(bromhexine hydrochloride)함유 플로르퀴놀론계 혼합제제의 유효성 평가기법 개발 (2014년) ... 27
• Ⅴ. 고 찰 ... 28
• Ⅵ. 연구결과 활용실적 및 계획 ... 29
• Ⅶ. 주요연구과제 변경사항 ... 30
• Ⅷ. 참고자료 ... 30
• 끝페이지 ... 30