时间-浓度杀菌曲线(Time-kill)

MIC 与 MBC 是单点终点,而时间-浓度杀菌曲线(Time-kill curve)给出 0–24 h(甚至 48 h)内菌量的连续变化,直接回答“杀得有多快、是否再生、浓度是否足够”。它是优化给药方案、判断杀菌 / 抑菌属性及联合用药协同/拮抗的关键。

一、方法原理

Time-kill 实验先通过微量肉汤稀释法获得 MIC 与 MBC,随后设置 0.5×MIC、1×MIC、2×MIC、4×MIC、8×MIC 等系列浓度,于 0、2、4、6、8、10、24 h 等时间点取样,经梯度稀释后涂布平板计数,以 lgCFU/mL 对时间作图。

二、实验流程

  1. 以肉汤稀释法测定受试菌对药物的 MIC 与 MBC;当 MBC/MIC ≤ 4 时认为药物具有杀菌作用;
  2. 配制含 0.5MIC、1MIC、2MIC、4MIC、8MIC、16MIC、32MIC 的菌液,同时设未加药生长对照;
  3. 振荡培养,在设定时间点取样,梯度稀释后涂布无药平板过夜培养;
  4. 拍照计数,绘制以时间为横轴、lgCFU/mL 为纵轴的杀菌曲线;
  5. 判定:与 t₀ 相比,细菌存活数下降 ≥3 lgCFU/mL 认为该浓度具有杀菌作用。

三、结果判读与应用

Time-kill 曲线
图 1 时间-浓度杀菌曲线示例(MIC = 0.25 mg/L):≥1 MIC 组在 8–10 h 内降至检测下限,1/2 MIC 组呈抑菌趋势,对照组持续增殖。
  • 杀菌 / 抑菌属性:杀菌曲线下降至检测下限并保持,为杀菌;持续平行于对照则为抑菌;
  • 3-log / 4-log 杀灭时间:常用于表述药物达到杀灭 99.9% 或 99.99% 所需时间;
  • 联合用药验证:与单药 time-kill 比较,判断协同、相加或拮抗;
  • 给药方案参考:帮助确定给药间隔与维持浓度。

四、参考文献

  • Peck K R, et al. In vitro time-kill studies of antimicrobial agents against blood isolates of imipenem-resistant Acinetobacter baumannii. J Med Microbiol, 2012.
  • Foerster S, et al. Time-kill curve analysis and pharmacodynamic modelling for in vitro evaluation of antimicrobials against Neisseria gonorrhoeae. BMC Microbiol, 2016.

典型项目经验

小分子抗菌药 Time-kill 曲线
样品:喹诺酮 / β-内酰胺类待测化合物 方法:0.5×MIC–32×MIC 多浓度,0–24 h 多点取样平板计数 交付:杀菌曲线图与 3-log/4-log 杀灭时间
联合用药协同验证
样品:两药或多药组合 方法:Time-kill + FIC 棋盘格法 交付:协同/相加/无关/拮抗判定