猪产气荚膜梭菌病是近年来集约化养猪中常见的细菌性传染病，由致病性产气荚膜梭菌引起，是引起断奶仔猪、育肥猪以及种猪突然死去的的主要原因。给养殖业造成了很大的经济损失。乙酰吉他霉素是一类吸收快,抗菌谱广，血药浓度高,半衰期长和生物利用度高的大环内酯类抗生素，主要可用于细菌的感染。不仅对呼吸道细菌有效，对消化道细菌也有一定的效果，然而乙酰吉他霉素对于猪产气荚膜梭菌的治疗剂量没有一个合理的方案。药代药动学（PK-PD）相结合模型是将药物在体内的药代动力学过程与其产生的药效学的重要指标结合起来，用来反映两者的时间、药物的浓度与药物的效应三者之间的关系，从而确定给药方案。通过研究乙酰吉他霉素对猪产气荚膜梭菌的体外和半体内的药效学，建立猪回肠造瘘模型，并采集肠内容物得到乙酰吉他霉素在猪回肠中的药动学数据，将乙酰吉他霉素在猪肠道的药动与药效学数据结合，构建多组分半体内整合PK-PD模型，制定了乙酰吉他霉素防治猪产气荚膜梭菌病的给药方案，通过进行耐药性评估，进一步的减少了耐药性的产生。　　1.乙酰吉他霉素对产气荚膜梭菌的药效学研究　　参考临床实验室标准化研究所(CLSI)制定的相关标准文件，采用琼脂稀释法测定乙酰吉他霉素及代谢物吉他霉素在肉汤和回肠内容物中对产气荚膜梭菌的最小抑菌浓度和最小杀菌浓度。结果发现，乙酰吉他霉素在肉汤和回肠内容物中对产气荚膜梭菌的最小抑菌浓度(MIC)都为2μg/mL。而吉他霉素为1μg/mL，与乙酰吉他霉素相比，吉他霉素对产气荚膜梭菌具有更强的抗菌活性。单就乙酰吉他霉素和吉他霉素多组分来看，乙酰吉他霉素有5个组分（A6A7,A5未完全乙酰化,A4A5,A1A3,A13）吉他霉素有7个组分（吉他霉素A5,A4,A1,A3,A6,A7,A13），只有吉他霉素的A5和A13组分的MIC为1μg/ml，其它乙酰吉他霉素的组分和部分吉他霉素组分的MIC都为2μg/ml。从抑菌曲线上可以看出乙酰吉他霉素和吉他霉素是典型的浓度依耐型药物，本实验乙酰吉他霉素的MPC为3.2μg/ml，说明乙酰吉他霉素的耐药突变窗较窄，可能是由于乙酰吉他霉素之前主要用于人药的呼吸道感染，很少用于肠道感染，因此耐药菌产生较少。　　根据MIC结果，配制不同浓度系列梯度的乙酰吉他霉素和吉他霉素溶液对产气荚膜梭菌绘制体外抑菌曲线。结果表明，随着药物的浓度增加，杀菌时间变短，浓度在4MIC以上均能发挥较好的杀菌效果，细菌全部被杀死无恢复生长，且随着药物的浓度升高杀菌作用增强。1/2MIC、1MIC药物浓度在作用4小时后出现恢复生长现象。与乙酰吉他霉素对比，发现吉他霉素的抑菌菌效果稍微强于乙酰吉他霉素。在吉他霉素浓度为8MIC时，12 h后就能完全杀菌且不恢复生长，其中MIC以下的浓度对细菌的抑菌作用效果不大，2MIC也较易恢复生长。　　将猪产气荚膜梭菌分别暴露在不同浓度的乙酰吉他霉素和吉他霉素溶液中1h和2 h后测定抗菌后效应(PAE)的长短，结果发现猪源产气荚膜梭菌与MIC，2MIC和4MIC浓度的乙酰吉他霉素接触1 h后的PAE分别为0.1h，0.28h和0.6 h，接触2 h分别为0.35 h，1.1和1.61 h；细菌与MIC，2MIC和4MIC浓度的吉他霉素接触1 h后的PAE分别为0.13，0.45h和1.1 h，接触2h分别为0.4h，1.23和1.72 h；由PAE可以看出(PAE)的长短与药物的浓度呈现正相关，随着药物浓度的增大，PAE有逐渐增加的趋势，2h的抗菌后效应明显高于暴露1h后的抗菌后效应。　　对不同时间点采集的猪回肠内容物离心过滤除菌处理后，接种产气荚膜梭菌在37℃厌氧箱中培养，与0、1、2、4、8、12、24h不同时间点根据CLSI推荐的倾倒法计数来绘制半体内杀菌曲线。结果发现，在健康猪回肠内容物和患病猪回肠内容物中对药物对产气荚膜梭菌杀菌的趋势类似，表现出明显的浓度依耐性，结合乙酰吉他霉素对产气荚膜梭菌的体外和半体内杀菌特征，确定乙酰吉他霉素杀菌作用特点的PK-PD参数为AUC/MIC。　　2.乙酰吉他霉素在猪血浆和回肠中的药动学研究　　本试验随机挑选12头体重10-20kg左右的断奶仔猪，在仔猪的回肠段安装T型瘘管模型，创建了仔猪瘘管模型，然后随机分为实验组和空白对照组，每组各6头。对实验仔猪进行产气荚膜梭菌攻毒实验，建立了仔猪产气荚膜梭菌病的疾病模型。然后同时对两组仔猪进行50mg/kg体重的灌胃给药。给药之后在0.25、0.5、1、2、4、6、8、10、12、24、48h采血和收集回肠内容物，用液质（LC—MS/MS）的方法检测到血浆和回肠内容物中的各组分药物的浓度，实验结果可知：肠内容物中乙酰吉他霉素的浓度远远高于其在血浆中的浓度。健康猪各时间点肠内容物中整合出来的药物浓度分别为0.88、4.89、10.34、17.14、13.81、14.81、11.36、8.15、6.03、4.92、0.68、0.11μg/mL，患病猪各时间点肠内容物中整合出来的药物浓度分别为8.56、16.05、10.82、13.57、12.14、10.44、7.99、6.02、4.31、2.25、0.97、0.12μg/mL。　　经过 Winnonlin软件拟合出的不同时间点的回肠内容物整合出的乙酰吉他霉素的浓度数据表明，猪单次灌胃给药后，乙酰吉他霉素在健康猪和患病猪肠道内的代谢过程符合延迟性二室的药动学模型。在猪肠道内整合后药物的曲线下面积 AUC为123.84~152.32h·μg/mL，达峰时间 Tmax为0.78~2.52h；达峰浓度 Cmax为14.57~15.81μg/mL；T1/2α为0.12~0.88 h，T1/2β为3.97~5.40h。而单个组分的曲线下面积AUC，Tmax，Cmax分别为14.03~257.01μg·h·mL?1,0.44~2.56h,2.40~26.54μg·mL?1，通过比较健康和疾病动物整合出来的肠道药动学参数比较发现，乙酰吉他霉素整合以后的药动学参数不仅兼顾了A6A7, A5未完全乙酰化, A4A5, A1A3, A13和吉他霉素的A5, A4, A1每个组分的特性,而且整合出的药动学结果反映了每个组分的药动学吸收分布过程。然而健康和疾病动物之间的部分药动学参数存在差异，并且同一动物的药动学参数也有差异，疾病模型达峰较快，但是消除较慢。之所以有如此差异，可能是由于疾病动物感染细菌后动物机体的吸收，代谢发生变化引起的。　　3.半体内PK-PD模型拟合与防耐药给药方案的制定　　由体外和半体内杀菌曲线可知乙酰吉他霉素的杀菌作用特点，运用的PK-PD参数为半体内拟合参数AUC/MIC。通过Sigmoid Emax方程模拟出半体内AUC/MIC值与产气荚膜梭菌数目减少之间的关系，拟合出患病猪的半体内 PK-PD方程为：E-2.32-7.9?C1.38/9.151.38+C1.38，当E=0、-3、-4(抑菌、治疗、根除)时，求出其对应的C值，即为半体内AUC/MIC(h)值分别为4.84、15.46、24.99。然后分别根据两个不同的给药剂量公式计算,结合之前的给药方程和本实验用到的给药方程进行剂量的运算，当实验菌株MIC=2μg/mL时，按DO=DE×AUC24h/MICex-vivo/AUC24h/MICin-vivo×MICT/MICE，的公式算出的剂量分别为3.90、12.48、20.11mg/kg,明显小于本课题的给药Dose=(AUC24/MIC)×MIC×CL/fu×F算出的剂量，考虑到临床发挥药效的是游离的药物因此本课题的给药剂量分别为9.68、26.68、40.08 mg/kg/d。再结合临床分离目标菌株的MIC值，可得不同条件下的动物的给药剂量DO(mg/kg/d)。　　根据耐药评估的数据结果及临床相关药物的给药剂量，为了避免耐药菌的产生，不推荐日单次给药，采用每日给药两次，12h内乙酰吉他霉素的浓度均高于MIC，并且10h内的浓度均高于2MIC，理论上不会产生耐药菌。因此，对于预防猪产气荚膜梭菌病，可按9.68mg/kg体重给药；治疗猪产气荚膜梭菌病，可按26.68mg/kg体重给药；根除猪产气荚膜梭菌，可按40.08mg/kg体重给药，每天给药两次；按0.53g/kg的饲料混饲群体给药来预防疾病，按1.46g/kg的饲料混饲群体给药来治疗疾病，每日两次。　　4.模型验证　　选用最小抑菌浓度为2μg/mL的临床分离的产气荚膜梭菌对仔猪进行攻毒，以此来拟定合适的给药方案：按照51mg/kg体重每日两次给药治疗发病动物。结果表明该给药方案对发病的仔猪保护率达到71.4%且减少了耐药产气荚膜梭菌的产生。　　综上所述，本课题阐明了乙酰吉他霉素对产气荚膜梭菌的抗菌作用特性，说明了乙酰吉他霉素在健康猪和患病猪体内的药动学特性，通过建立肠道造瘘模型进行半体内PK-PD模型的深入研究，确定了乙酰吉他霉素治疗猪产气荚膜梭菌的给药剂量，并进行了耐药性评估，为临床上合理使用乙酰吉他霉素提供了理论基础。