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猪产气荚膜梭菌病是由致病性产气荚膜梭菌引起的消化道疾病，在规模化猪场具有高发病率和高死亡率的特点，给养殖业造成严重损失。由于常用治疗药物的细菌耐药性逐渐加重，产气荚膜梭菌病的临床治疗形势严峻，迫切需要开发新的治疗药物。喹赛多是新型喹噁啉类药物，对厌氧菌产气荚膜梭菌敏感性较高，且灌服给药后在猪消化道内的药物浓度远远高于血药浓度，因此开发喹赛多用于治疗猪产气荚膜梭菌病具有巨大的潜力。本课题在体外和半体内条件下研究了喹赛多对猪场分离致病性产气荚膜梭菌的抗菌作用，利用超滤探针取样技术测定喹赛多在猪消化道内的游离药物浓度。通过建立喹赛多对产气荚膜梭菌的半体内PK-PD模型制定出喹赛多治疗猪产气荚膜梭菌病的群体给药方案，并利用基于细菌生长动力学机制的PK-PD模型对给药方案进行结果预测，为指导喹赛多临床合理应用提供理论依据。 1.喹赛多对产气荚膜梭菌CPFK122995的药效学研究 采用微量稀释法测定喹赛多在肉汤培养基和仔猪回肠液中对产气荚膜梭菌CPFK122995的最小抑菌浓度(MIC)和最小杀菌浓度(MBC)。通过将浓缩至1010 CFU/mL的产气荚膜梭菌菌液涂布至含药琼脂平板的方法测定防突变浓度(MPC)，通过生长曲线重建的方法测定抗菌后效应(PAE)，分别在含有不同浓度喹赛多的培养基和仔猪回肠液中进行体外和半体内杀菌曲线试验。 体外和半体内条件下喹赛多对产气荚膜梭菌CPFK122995的MIC均为2μg/mL， MBC均为4μg/mL。喹赛多对产气荚膜梭菌的MPC为12μg/mL，耐药突变选择窗(MSW)范围为2~12μg/mL。喹赛多与产气荚膜梭菌暴露1h产生的PAE为0.85~1.02 h，暴露2h产生的PAE为1.26~2.35 h。体外杀菌曲线试验结果显示喹赛多对产气荚膜梭菌的抗菌作用为浓度依赖型，半体内杀菌曲线试验结果与体外条件一致。 2.喹赛多在猪消化道内的药动学研究 试验选取12头体重15 kg左右的健康断奶二元杂交（长新）仔猪，随机分为2组，每组6头。通过外科手术的方式将超滤取样探针(UF-3-12，BASi)植入到仔猪回肠内。疾病组仔猪和健康组仔猪均按30 mg/kg剂量灌服喹赛多羧甲基纤维素混悬液，分别于给药后0.5、1、1.5、2、2.5、3、4、5、6、8、10、12和24h利用超滤取样探针收集200μL仔猪回肠液，用高效液相色谱方法(HPLC)测定回肠液中游离的喹赛多浓度。 药动学结果表明灌服给药后喹赛多很快进入仔猪肠道，并在肠道达到较高浓度，然后迅速被代谢和消除。疾病组仔猪肠道内喹赛多消除速率明显高于健康组仔猪。利用非房室模型拟合得到健康组和疾病组仔猪的Cmax分别为21.57和23.66μg/mL， Tmax分别为2.41和1.96 h，T1/2λ分别为3.68和5.86 h，AUC24h分别为132.78和106.40μg.h/mL，MRT分别为6.46和5.34 h，CL/F分别为222.76和267.02 mL/kg/h。 3.半体内PK-PD模型拟合和给药方案制定 利用Sigmoid Emax模型对半体内杀菌曲线试验中AUC24h/MIC值与产气荚膜梭菌浓度变化对数值之间的关系进行拟合，计算当E=0、-3和-4时所需要达到的PK/PD参数AUC24h/MIC折点值。结合群体MIC分布、药动学参数CL分布和PK/PD参数折点值，利用蒙特卡罗模拟预测达标率为90％的预防、治疗和根除效应的日给药剂量。建立基于细菌生长动力学机制的PK-PD模型对给药方案进行结果预测。 半体内PK/PD模型拟合得到的方程为(此处公式省略)。当E分别取0、-3和-4时计算得到对应抑菌、杀菌和根除作用的AUC/MIC折点值分别为26.72、39.54和50.69 h。根据剂量计算公式，结合蒙特卡洛模拟得到达标率为90%的临床预防、治疗和根除猪产气荚膜梭菌病的日给药剂量为29.30、42.56和54.50 mg/kg。基于细菌生长动力学机制的PK/PD模型预测结果表明治疗和根除剂量以12h或24h给药间隔连续给药三天均能取得预期的治疗效果，而预防效应的推荐给药方案为24h给药一次。为方便规模化猪场群体给药，日给药剂量转换为饲料中添加的剂量分别为580、850和1000 mg/kg。 本课题证实了喹赛多对产气荚膜梭菌的浓度依赖型杀菌作用，揭示了仔猪消化道内游离状态喹赛多的药动学特征，利用仔猪肠液建立了喹赛多对猪产气荚膜梭菌的半体内PK/PD模型，制定出应用喹赛多治疗、预防、根除猪产气荚膜梭菌病的科学合理给药方案，并对给药方案进行预测和验证，对有效控制猪产气荚膜梭菌病，同时拓宽新药喹赛多的临床应用范围、延长使用寿命具有重要意义。