微量熱法研究頭孢菌素對大腸桿菌微生物活性的影響——3

2結果與討論
2．1大腸桿菌的生長(cháng)代謝產(chǎn)熱曲線(xiàn)和生長(cháng)速率常數
    在37℃下，采用安瓶法測定了大腸桿菌生長(cháng)代謝的產(chǎn)熱曲線(xiàn)，同時(shí)測定了其分別在頭孢哌酮鈉和頭孢哌酮鈉舒巴坦鈉作用下生長(cháng)的產(chǎn)熱曲線(xiàn)，大腸桿菌在這兩種藥物作用下的生長(cháng)代謝受到抑制，并且呈現出濃度依賴(lài)性關(guān)系．大腸桿菌在頭孢哌酮鈉作用下的產(chǎn)熱曲線(xiàn)的停滯期更長(cháng)，生長(cháng)期的最大產(chǎn)熱功率更小，這說(shuō)明大腸桿菌對頭孢哌酮鈉更敏感．大腸桿菌在指數生長(cháng)期內，其細胞數按指數規律增加，產(chǎn)熱曲線(xiàn)符合指數式生長(cháng)方程：lnPt=lnP0+kt(1)式中，P0和Pt分別代表細胞在對數生長(cháng)時(shí)的初始點(diǎn)和t時(shí)刻的產(chǎn)熱功率，k是細胞生長(cháng)的速率常數．將lnPt對t進(jìn)行線(xiàn)性回歸，其斜率即為生長(cháng)速率常數(k)，是相關(guān)系數．細菌生長(cháng)的抑制率定義為，I=[(k0一kc)／k0]X100％(2)式中，k。為細菌在沒(méi)有藥物作用時(shí)的生長(cháng)速率常數，k是細菌受到藥物濃度為c時(shí)抑制的生長(cháng)速率常數．半抑制濃度IC50，為抑制率為50％時(shí)所對應的藥物濃度．根據以上定義，計算了頭孢哌酮鈉和頭孢哌酮鈉舒巴坦鈉對大腸桿菌的抑制率．
2．2生長(cháng)速率常數k與濃度C的關(guān)系
    由表1可看出，當頭孢哌酮鈉的質(zhì)量濃度為0．01g／mL時(shí)，大腸桿菌的生長(cháng)速率常數k為1．78，這與大腸桿菌在沒(méi)有藥物作用時(shí)的k值很接近，其相應的抑制率也較低，說(shuō)明頭孢哌酮鈉在該濃度下對大腸桿菌的抑制作用很�。�隨著(zhù)頭孢哌酮鈉濃度的增加，k值逐漸減小，這是由于在加入頭孢哌酮鈉后，部分大腸桿菌被殺死或被抑制，其余的以較低的生長(cháng)速率繼續進(jìn)行新陳代謝．用計算機進(jìn)行擬合，得到k與濃度c的關(guān)系為k=一22．40c+1．867，R=-0．9884(3)由式(3)可見(jiàn)，對于頭孢哌酮鈉，k與c存在較好的線(xiàn)性關(guān)系．當頭孢哌酮鈉的質(zhì)量濃度達到0.1g／mL時(shí)，大腸桿菌的生長(cháng)完全被抑制，其半抑制濃度Ic。為0．04g／mL．對于頭孢哌酮鈉舒巴坦鈉，隨著(zhù)其濃度的增加，大腸桿菌的k值是先減小后增加(表2)．當頭孢哌酮鈉舒巴坦鈉的質(zhì)量濃度為0．05g／mL時(shí)，大腸桿菌的生長(cháng)速率常數k為1．09，抑制率為41．1％；大腸桿菌在相同濃度的頭孢哌酮鈉作用下的k值為0．73，抑制率為60．4％，這從一個(gè)方面說(shuō)明了頭孢哌酮鈉舒巴坦鈉對大腸桿菌的抑制作用比頭孢哌酮鈉弱．其k與濃度c的關(guān)系可用下式表示：k=130．3c一25．54c+1．896，R0．9633(4)
當頭孢哌酮鈉舒巴坦鈉的質(zhì)量濃度達到0．25Ixg／mL時(shí)，大腸桿菌的生長(cháng)完全被抑制，其最小半抑制濃度IC50為0．05g／mL．與頭孢哌酮鈉半抑制濃度相比，加入舒巴坦鈉并沒(méi)有增加頭孢哌酮鈉對大腸桿菌DH5a的抑制作用．
2．3Pm與生長(cháng)速率常數k的關(guān)系
    隨著(zhù)頭孢哌酮鈉濃度的增加，大腸桿菌的最大產(chǎn)熱功率P逐漸減小，這與k值逐漸減小相吻合，說(shuō)明頭孢哌酮鈉對大腸桿菌的抑制作用比較穩定．將頭孢哌酮鈉P對其濃度c進(jìn)行線(xiàn)性擬合，則可得到P與c的關(guān)系為P=一2714c+551．9，R=一0．9849(5)如表2所示，對于頭孢哌酮鈉舒巴坦鈉，P隨c的變化趨勢與其k值隨c的變化趨勢一致，都是先減小然后再增加．在頭孢哌酮鈉舒巴坦鈉的質(zhì)量濃度達0．15g／mL時(shí)，P值開(kāi)始上升，這可能是由于頭孢哌酮鈉舒巴坦鈉對大腸桿菌的抑制作用是暫時(shí)的，在經(jīng)過(guò)相對較長(cháng)的停滯期后，大腸桿菌又會(huì )重新生長(cháng)，并伴隨著(zhù)釋放出較高的熱量．頭孢哌酮鈉舒巴坦鈉P與其濃度的關(guān)系可表示為P=374470c（3）一78310c（2）+2438c+542．7，R（2）=0．9999(6)
2．4t與生長(cháng)速率常數k的關(guān)系
由表1可知，隨著(zhù)頭孢哌酮鈉濃度的增加，大腸桿菌的最大產(chǎn)熱功率P所對應的時(shí)間t逐漸增加．在較低質(zhì)量濃度范圍內(0．1～0．05ug／mL)，t增加趨勢較為平緩；當頭孢哌酮鈉的質(zhì)量濃度較高(>0．05ug／mL)時(shí)，t增加幅度較大t與c的關(guān)系為t=(1．182×10（-7）-1．31lc（2）+33188c+2194，R=0．9760(7)對于頭孢哌酮鈉舒巴坦鈉，隨著(zhù)其濃度的增加，t也逐漸增加(見(jiàn)表2)，t與c的關(guān)系為t=95613e+3758e+2261，R=0．9586(8)
  綜上所述，采用微量量熱法測定了頭孢哌酮鈉和頭孢哌酮鈉舒巴坦鈉在37℃時(shí)對大腸桿菌DH5a代謝作用的產(chǎn)熱曲線(xiàn)．結合k，t，P與c的關(guān)系發(fā)現，頭孢哌酮鈉對大腸桿菌DH5a的抑制作用要比頭孢哌酮鈉舒巴坦鈉強，即舒巴坦鈉的加入并沒(méi)有增強頭孢哌酮鈉對大腸桿菌DH5a的抑制作用．同時(shí)，實(shí)驗結果表明，微量量熱法是一種有效的體外篩選藥物的方法，可指導藥物設計、揭示藥物與微生物間的相互作用機理，并且對指導醫藥在臨床上合理使用抗生素等方面有重要的應用和理論價(jià)值．   
   

 

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