• 대한약리학회지
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• 제16권2호
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• pp.55-70
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• 1980

The pharmacological and microbiological studies of Cefoperazone (T-1551, Toyama Chemical Co., Japan) were conducted in vitro and in vivo. The studies included stability and physicochemical characteristics, antimicrobial activity, animal and human pharmacokinetics, animal pharmacodynamics and safety evaluation of Cefoperazone sodium for injection. 1) Stability and physicochemical characteristics. Sodium salt of cefoperazone for injection had a general appearance of white crystalline powder which contained 0.5% water, and of which melting point was $187.2^{\circ}C$. The pH's of 10% and 25% aqueous solutions were 5.03 ana 5.16 at $25^{\circ}C$. The preparations of cefoperazone did not contain any pyrogenic substances and did not liberate histamine in cats. The drug was highly compatible with common infusion solutions including 5% Dextrose solution and no significant potency decrease was observed in 5 hours after mixing. Powdered cefoperazone sodium contained in hermetically sealed and ligt-shielded container was highly stable at $4^circ}C{\sim}37^{\circ}C$ for 12 weeks. When stored at $4^{\circ}C$ the potency was retained almost completely for up to one year. 2) Antimicrobial activity against clinical isolates. Among the 230 clinical isolates included, Salmonella typhi was the most susceptible to cefoperazone, with 100% inhibition at MIC of ${\leq}0.5{\mu}g/ml$. Cefoperazone was also highly active against Streptococcus pyogenes(group A), Kletsiella pneumoniae, Staphylococcus aureus and Shigella flexneri, with 100% inhibition at $16{\mu}g/ml$ or less. More than 80% of Escherichia coli, Enterobacter aerogenes and Salmonella paratyphi was inhibited at ${\leq}16{\mu}/ml$, while Enterobacter cloaceae, Serratia marcescens and Pseudomonas aerogenosa were somewhat less sensitive to cefoperagone, with inhibitions of 60%, 55% and 35% respectively at the same MIC. 3) Animal pharmacokinetics Serum concentration, organ distritution and excretion of cefoperazone in rats were observed after single intramuscular injections at doses of 20 mg/kg and 50 mg/kg. The extent of protein binding to human plasma protein was also measured in vitro br equilibrium dialysis method. The mean Peak serum concentrations of $7.4{\mu}g/ml$ and $16.4{\mu}/ml$ were obtained at 30 min. after administration of cefoperazone at doses of 20 mg/kg and 50 mg/kg respectively. The tissue concentrations of cefoperazone measured at 30 and 60 min. were highest in kidney. And the concentrations of the drug in kidney, liver and small intestine were much higher than in blood. Urinary and fecal excretion over 24 hours after injetcion ranged form 12.5% to 15.0% in urine and from 19.6% to 25.0% in feces, indicating that the gastrointestinal system is more important than renal system for the excretion of cefoperazone. The extent of binding to human plasma protein measured by equilibrium dialysis was $76.3%{\sim}76.9%$, which was somewhat lower than the others utilizing centrifugal ultrafiltration method. 4) Animal pharmacodynamics Central nervous system : Effects of cefoperazone on the spontaneous movement and general behavioral patterns of rats, the pentobarbital sleeping time in mice and the body temperature in rabbits were observed. Single intraperitoneal injections at doses of $500{\sim}2,000mg/kg$ in rats did not affect the spontaneous movement ana the general behavioral patterns of the animal. Doses of $125{\sim}500mg/kg$ of cefoperazone injected intraperitonealy in mice neither increased nor decreased the pentobarbital-induced sleeping time. In rabbits the normal body temperature was maintained following the single intravenous injections of $125{\sim}2,000mg/kg$ dose. Respiratory and circulatory system: Respiration rate, blood pressure, heart rate and ECG of anesthetized rabbits were monitored for 3 hours following single intravenous injections of cefoperazone at doses of $125{\sim}2,000mg/kg$. The respiration rate decreased by $3{\sim}l7%$ at all the doses of cefoperazone administered. Blood pressure did not show any changes but slight decrease from 130/113 to 125/107 by the highest dose(2,000 mg/kg) injected in this experiment. The dosages of 1,000 and 2,000 mg/kg seemed to slightly decrease the heart rate, but it was not significantly different from the normal control. All the doses of cefoperazone injected were not associated with any abnormal changes in ECG findings throughout the monitering period. Autonomic nervous system and smooth muscle: Effects of cefoperazone on the automatic movement of rabbit isolated small intestine, large intestine, stomach and uterus were observed in vitro. The autonomic movement and tonus of intestinal smooth muscle increased at dose of $40{\mu}g/ml$ in small intestine and at 0.4 mg/ml in large intestine. However, in stomach and uterine smooth muscle the autonomic movement was slightly increased by the much higher doses of 5-10 mg/ml. Blood: In vitro osmotic fragility of rabbit RBC suspension was not affected by cefoperazone of $1{\sim}10mg/ml$. Doses of 7.5 and 10 mg/ml were associated with 11.8% and 15.3% prolongation of whole blood coagulation time. Liver and kidney function: When measured at 3 hours after single intravenous injections of cefoperaonze in rabbits, the values of serum GOT, GPT, Bilirubin, TTT, BUN and creatine were not significantly different from the normal control. 5) Safety evaluation Acute toxicity: The acute toxicity of cefoperazone was studied following intraperitoneal and intravenous injections to mice(A strain, 4 week old) and rats(Sprague-Dawler, 6 week old). The LD_(50)'s of intraperitonealy injected cefoperazone were 9.7g/kg in male mice, 9.6g/kg in female mice and over 15g/kg in both male and female rats. And when administered intravenously in rats, LD_(50)'s were 5.1g/kg in male and 5.0g/kg in female. Administrations of the high doses of the drug were associated with slight inhibition of spontaneous movement and convulsion. Atdominal transudate and intestinal hyperemia were observed in animals administered intraperitonealy. In rats receiving high doses of the drug intravenously rhinorrhea and pulmonary congestion and edema were also observed. Renal proximal tubular epithelial degeneration was found in animals dosing in high concentrations of cefoperazone. Subacute toxicity: Rats(Sprague-Dawley, 6 week old) dosing 0.5, 1.0 and 2.0 g/kg/day of cefoperazone intraperitonealy were observed for one month and sacrificed at 24 hours after the last dose. In animals with a high dose, slight inhibition of spontaneous movement was observed during the experimental period. Soft stool or diarrhea appeared at first or second week of the administration in rats receiving 2.0g/kg. Daily food consumption and weekly weight gain were similar to control during the administration. Urinalysis, blood chemistry and hematology after one month administration were not different from control either. Cecal enlargement, which is an expected effect of broad spectrum antibiotic altering the normal intestinal microbial flora, was observed. Intestinal or peritoneal congestion and peritonitis were found. These findings seemed to be attributed to the local irritation following prolonged intraperitoneal injections of hypertonic and acidic cefoperazone solution. Among the histopathologic findings renal proximal tubular epithelial degeneration was characteristic in rats receiving 1 and 2g/kg/day, which were 10 and 20 times higher than the maximal clinical dose (100 mg/kg) of the drug. 6) Human pharmacokinetics Serum concentrations and urinary excretion were determined following a single intravenous injection of 1g cefoperazone in eight healthy, male volunteers. Mean serum concentrations of 89.3, 61.3, 26.6, 12.3, 2.3, and $1.8{\mu}g/ml$ occured at 1,2,4,6,8 and 12 hours after injection respectively, and the biological half-life was 108 minutes. Urinary excretion over 24 hours after injection was up to 43.5% of administered dose.

• Journal of Chest Surgery
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• 제39권12호
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• pp.879-890
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• 2006

배경: 출혈성 쇼크는 허혈 시 발생하는 산소산화물 등에 의해 체내에 여러 가지 염증반응을 일으킴으로써 각 장기의 기능부전을 초래한다. 특히 폐장은 허혈 시 조기에 폐포 세포의 투과성이 증가하여 부종, 염증세포의 침윤 및 출혈 등이 일어나 호흡부전증을 초래한다. 또한 출혈성 쇼크 시 기본적으로 시행하는 수액 요법은 간질의 부종을 일으켜 폐장의 기능을 감소시킬 수 있는 위험 요소이다. 따라서 출혈성 쇼크 후 폐장의 기능 저하를 예방하기 위해서는 폐장의 염증 반응을 줄이고 폐부종을 최소화시키는 노력이 필요하다. 대상 및 방법: $300{\sim}350$ gm 정도의 수컷 흰쥐를 이용하여 경정맥을 통해 약 3 mL/100 g의 혈액을 제거하여 평균 경동맥압 $35{\sim}40$ mmHg의 출혈성 쇼크 상태(I단계, 60분)를 유도하고 유지한 후, 제거한 혈액을 재주입하고 수액요법을 실시하여 평균 경동맥압을 80 mmHg로 유지하는 소생 상태(II 단계, 60분)를 시행한 후 약 3시간 정도 경과를 관찰(III 단계)하였다. 실험동물은 3군으로 나누어 실험하였으며 I군(n=10)은 I 단계 시 직장체온을 $37{\pm}1^{\circ}C$로 유지하고 II 단계에서 린저액을 이용하여 수액요법을 실시하였다. II 군(n=10)은 I 단계 시 직장체온을 $33{\pm}1^{\circ}C$로 유지하고 II단계에서 린저액을 이용한 수액요법을 실시하였다. III군은 I단계 시 $33{\pm}1^{\circ}C$로 체온을 유지하였고 II 단계에서 5% 알부민액을 이용하여 수액요법을 실시하였다. 각 군 모두 실험 전, I, II, III 단계 후반에 혈류역학적 인자(심박수, 평균 경동맥압), 동맥혈 가스 분석, 혈청내 포도당과 LDH, I, II단계의 투여 수액양, 기관지-폐포 세척액의 Interleukin(IL)-8을 측정하였고, 조직검사를 통해 염증반응의 정도를 조직학적 점수로 평가하였다. 결과: I군의 4예를 제외한 26예가 III단계까지 생존하였다. 각 군 간의 평균 경동맥압의 유의한 차이는 없었다. 그러나 실험 1단계에서의 채혈량은 I군은 $3.2{\pm}0.5$ mL/100 g으로 II, III 군의 $3.9{\pm}0.8$ mL/100 g, $4.1{\pm}0.7$ mL/100 g에 비해 각각 유의하게 적었다(p< 0.05). II 단계에서의 투여 수액량은 I 군 $28.6{\pm}6.0$ mL, II 군 $20.6{\pm}4.0$ mL, III 군 $14.7{\pm}2.7$ mL로 각 군 간에 통계적인 유의성이 있었다(p<0.05). 혈청내 칼륨 농도는 I군에서 II군에 비해 소생술 후 의의 있게 높았으며(p<0.05), 포도당 농도는 II단계의 I군에서 타군과 비교하여 현저히 낮았다(p<0.05). IL-8은 I 군 $1,834{\pm}437$ pg/mL, II 군 $1,006{\pm}532$ pg/mL, III군 $764{\pm}302$ pg/mL로 I 군에서 II 및 III군과 비교하여 통계적으로 유의하게 높았으며(p<0.05), 폐조직의 조직검사를 통해 평가한 염증세포 분포 점수에서 III 군이 $1.6{\pm}0.6$으로 I 군 $2.8{\pm}1.2$에 비해 통계적으로 유의하게 낮았다(p<0.05). 결론: 압력 조절형 출혈성 쇼크 모델에서 시행한 저체온법은 정상체온을 유지하고 있는 군에 비해 쇼크 상태에서의 기초대사량을 줄여줌으로써 허혈에 의한 조직의 직접적인 손상을 억제할 수 있으리라 생각된다. 또한 저체온법은 수액의 사용량을 줄여주고 IL-8등의 싸이토카인 분비를 억제시키며 백혈구의 침윤을 줄여줌으로써 쇼크 후 폐장의 기능 회복에 도움을 준다. 그러나 저체온법을 시행한 군에서도 투여하는 수액을 달리함으로써 폐장의 염증변화나 손상이 차이를 나타낼 수 있을 것으로 생각되며 이에 대한 세심한 연구가 있어야 할 것이다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제56권1호
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• pp.51-66
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• 2004

연구배경 : 폐 섬유화증의 진행에는 세포외 간질의 대사에 관여하는 gelatinase가 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있으며, gelatinase의 작용은 사이토카인을 비롯한 여러 가지 요소에 의해 조절되는 것으로 알려져 있다. 지금까지 $interferon-{\gamma}$($IFN-{\gamma}$)는 폐섬유화를 억제하는 것으로 알려져 있지만 gelatinase의 작용에 $IFN-{\gamma}$가 미치는 영향은 잘 밝혀져 있지 않다. 이에 저자들은 bleomycin 유도 백서 폐 섬유화 모델에서 $IFN-{\gamma}$가 폐 섬유화에 미치는 영향과MMP-2, -9과 이의 길항제인 TIMP-1, -2 그리고 Th-2 사이토카인의 변화에 미치는 영향을 조사함으로써, $IFN-{\gamma}$가 폐 섬유화증에 미치는 영향과 기전을 연구하고자 하였다. 재료 및 방법 : Sprague-Dawley계의 수컷 흰쥐를 정상 대조군, bleomycin 군, bleomycin+$IFN-{\gamma}$ 군의 세 군으로 나누어, bleomycin 군 과 bleomycin+$IFN-{\gamma}$ 군은 bleomycin sulfate를 생리식염수에 섞어 기관 내로 주입하였고(6 U/kg), bleomycin+$IFN-{\gamma}$ 군은 $IFN-{\gamma}$를 14일간 근육주사 하였다($2{\times}105U/kg$). 실험동물은 3, 7, 14, 28일에 폐를 얻어 hematoxylineosin 염색과 Masson's trichrome 염색을 하여 폐의 염증 반응과 섬유화 정도를 관찰하였고, 폐 조직 내의 hydroxyproline 함량, MMP-2, -9, TIMP-1, -2에 대한 Western blot, zymography와 reverse zymography, IL-4와 IL-13에 대한 ELISA검사를 시행하였다. 결 과 : 1. 폐 염증은 bleomycin 투여 7일째에는 $IFN-{\gamma}$를 투여한 경우 더 심하게 일어났으나(bleomycin 군 : bleomycin+$IFN-{\gamma}$ 군=$2.08{\pm}0.15:2.74{\pm}0.29$, P<0.05), 폐 섬유화는 bleomycin 투여 후 28일째 $IFN-{\gamma}$ 투여에 의해 유의하게 감소되었다(bleomycin 군 : bleomycin+$IFN-{\gamma}$ 군=$3.94{\pm}0.43:2.46{\pm}0.13$, P<0.05). 2. 폐 내 hydroxyproline 함량은 bleomycin 투여 28일 후 $IFN-{\gamma}$ 투여에 의해 유의하게 감소되었다(bleomycin 군 : bleomycin+$IFN-{\gamma}$ 군=$294.04{\pm}31.73{\mu}g/g:194.92{\pm}15.51{\mu}g/g$, P<0.05). 3. Bleomycin 투여에 의해 MMP-2 단백질의 양이 증가되는 소견이 Western blot에서 관찰되었는데 MMP-2의 증가는 bleomycin 투여 14일에 최고에 이르렀으며, $IFN-{\gamma}$의 투여에 의해 bleomycin에 의한 MMP-2의 증가는 억제되었으나 대조군 수준으로 감소하지는 않았다. 4. Zymography 검사에서 bleomycin 투여 3일째에는 활성화된 형태의 MMP-2가 $IFN-{\gamma}$에 의해 유의하게 증가되었으나(bleomycin 군 : bleomycin+$IFN-{\gamma}$ 군=$209.63{\pm}7.60%:407.66{\pm}85.34%$, P<0.05), 투여 14일 후에서는 $IFN-{\gamma}$에 의해 활성화된 상태의 MMP-2가 유의하게 감소되었다(bleomycin 군 : bleomycin+$IFN-{\gamma}$ 군=$159.36{\pm}20.93%:97.23{\pm}12.50%$, P<0.05). 5. Bleomycin을 투여한 후 bleomycin 군과 bleomycin+$IFN-{\gamma}$ 군 모두에서 IL-4의 양이 감소되었으나, 두 군간 차이는 통계적으로 유의하지는 않았고, IL-13은 별 다른 차이가 없었다. 결 론 : Bleomycin에 의한 백서 폐 섬유화 모델에서 $IFN-{\gamma}$는 초기 폐 염증을 증가시키지만 후기 폐 섬유화는 억제시킨다는 것을 알 수 있었다. $IFN-{\gamma}$가 폐 섬유화를 억제하는 것은 MMP-2의 활성화를 억제하기 때문인 것으로 생각한다. 또한 $IFN-{\gamma}$에 의한 MMP-2의 기능 억제는 Th-2 사이토카인을 억제하여 이루어지는 것 같지는 않았다. 본 논문을 기초로 향후 $IFN-{\gamma}$가 MMP-2의 활성화를 조절하는 기전과 MMP-2의 활성화가 폐섬유화에 미치는 영향에 대한 연구가 필요할 것으로 생각한다.