Epsilon Archive for Student Projects

Abstract

Bensylpenicillin är den mest använda antibiotikan inom svensk veterinärmedicin. Aktiviteten
är god mot många vanliga grampositiva bakterier och ringa mot de flesta gramnegativa
bakterier. Bensylpenicillin är ett förstahandsval vid många infektioner hos hästar och driver
resistensutvecklingen i mer begränsad omfattning än antibiotika som har ett bredare
antibakteriellt spektrum. I Sverige finns bensylpenicillin till häst godkänt i två olika
beredningsformer: bensylpenicillinprokain (pc-prok) för intramuskulär injektion och
bensylpenicillinnatrium (pc-na) för intravenös injektion. Fördelarna med pc-prok är att det
kan administreras av djurägaren och att läkemedlet absorberas så långsamt från
injektionsplatsen att halveringstiden (T1/2) förlängs avsevärt, vilket innebär att det behöver
administreras endast en gång per dygn. Prokain är dock associerat med den mest välkända
biverkningen av penicillinprokain hos häst, så kallad penicillinchock, som i vissa fall är
mycket allvarlig.
Plasmakoncentration-tidsprofilen av bensylpenicillin efter intramuskulär administration av
pc-prok har studerats tidigare. De flesta studier är dock gamla och få har utförts på de preparat
som används i Sverige idag. Syftet med denna studie var att fastställa plasmakoncentrationtidsprofilen
av bensylpenicillin efter intramuskulär injektion av pc-prok (Penovet® vet.) till
häst, i den dos som rekommenderas av tillverkaren. Plasmakoncentration-tidsprofilen
relaterades till minimum inhibitory concentration (MIC) hos vanliga penicillinkänsliga
patogener för att säkerställa en relevant doseringsrekommendation för Penovet® vet.
Åtta friska varmblodiga travare injicerades intramuskulärt med 21 mg pc-prok per kg
kroppsvikt en gång dagligen under fyra dygn. Blodprover för analys av
bensylpenicillinkoncentrationen i plasma togs innan och 12 timmar (h) efter varje injektion,
samt mer frekvent efter sista injektionen.
Den maximala koncentrationen (Cmax) var 2656 ± 503 ng/ml och nåddes 4 ± 1,1 h efter den
sista injektionen. T1/2 var 11,36 ± 3,64 h. Area under curve (AUC) var 33330 ± 8293 h⋅ng/ml.
Den minsta koncentrationen (Cmin), 24 h efter varje injektion, var 456 ± 126 ng/ml. För god
antibakteriell effekt bör den fria plasmakoncentrationen (fC) överstiga MIC under minst 30-
50% av dosintervallet. Efter sista injektionen var tiden över MIC (fT > MIC) 231% ± 49 för
betahemolyserande streptokocker (MIC 30 ng/ml), 136% ± 22 för Staphylococcus aureus
(MIC 120 ng/ml) och 6% ± 9 för Actinobacillus equuli (MIC 1000 ng/ml).
Konklusionen är att Penovet® vet. i den dos som rekommenderas av tillverkaren ger en
plasmakoncentration av bensylpenicillin som är mer än tillräckligt hög för att behandla
infektioner med flera vanliga penicillinkänsliga patogener hos häst, däribland
betahemolyserande streptokocker och S. aureus. Koncentrationen är dock i många fall för låg
för att behandla A. equuli och andra Actinobacillus spp. Dosen skulle troligen kunna sänkas
med bibehållen god effekt mot många vanliga penicillinkänsliga patogener. En förhoppning
finns om att en lägre dosering kan innebära en minskad risk för penicillinchock på grund av
prokaintoxicitet.

Penicillin G is the most used antibiotic in veterinary medicine in Sweden. The activity against
many gram-positive bacteria is excellent, while the majority of gram-negative bacteria are
naturally resistant. Penicillin G is the first choice for many infections in the horse and is
considered less likely to select for antibiotic resistance compared to broad-spectrum
antibiotics. Two different dosage forms of penicillin G for horses are available in Sweden:
procaine penicillin G for intramuscular injection and penicillin G sodium for intravenous
injection. The benefits of procaine penicillin G are that the horse owner can administer it, and
that it is absorbed slowly which makes the half-life and therefore dosing interval considerably
longer. Administration once a day is considered enough. Unfortunately, the procaine is
associated with the most well-known and sometimes very serious side effect of procaine
penicillin G, the so called penicillin shock.
The plasma concentration-time profile of penicillin G following intramuscular administration
of procaine penicillin G have been studied before. Most studies are old and few have been
done on the preparations that are available in Sweden today. The objective of the present
study was to determine the plasma concentration-time profile of penicillin G following
intramuscular administration of procaine penicillin G (Penovet® vet.) in the horse, in the dose
recommended by the manufacturer. This was related to the minimum inhibitory concentration
(MIC) of common penicillin sensitive bacteria to ensure an up to date dosing regimen of
Penovet® vet.
Eight healthy standard bred trotters were injected intramuscularly with 21 mg/kg body weight
of procaine penicillin G (approximately 21 000 IU) once daily for four days. Blood samples
were taken before and 12 hours after every injection, and more frequent samples were taken
after the last injection. The samples were analysed for plasma penicillin G levels.
The maximal plasma concentration (Cmax) was 2656 ± 503 ng/ml and it was reached 4 ± 1,1
hours after the last injection. The half-life (T1/2) was 11,36 ± 3,64 hours. The area under the
curve (AUC) was 33330 ± 8293 h⋅ng/ml. The trough plasma concentration (Cmin) 24 hours
after each injection was 456 ± 126 ng/ml. The free plasma concentration (fC) should be above
MIC for at least 30-50% of the dosing interval to ensure adequate antimicrobial activity.
Following the last injection, the time above MIC (fT > MIC) was 231% ± 49 for beta
haemolytic streptococci (MIC 30 ng/ml), 136% ± 22 for Staphylococcus aureus (MIC 120
ng/ml) and 6% ± 9 for Actinobacillus equuli (MIC 1000 ng/ml).
The conclusion is that Penovet® vet. in the recommended dose provides plasma
concentrations in the horse that are more than enough to treat infections with common
penicillin sensitive bacteria, including beta haemolytic streptococci and S. aureus. However,
the concentrations are too low to treat infections with many isolates of A. equuli and other
Actinobacillus spp. The dose could probably be reduced without reducing the effect against
many common penicillin sensitive bacteria. Hopefully, a reduced dose could mean a reduced
risk of penicillin shock due to procaine toxicity.