Cefazolin and cephradine: Relationship between serum concentrations and tissue contents in mice

Summary

The relationship between serum concentrations and tissue levels of various doses of cefazolin and cephradine was determined in experimentally infected mice. An infection was induced by injection of 5 × 10⁶ Escherichia coli into the right hind leg, antibiotics were administered 1 h later. At 15-minute intervals mice were killed by exsanguination after a blood sample was taken, and the infected thigh was taken out and homogenized. The total amount of antibiotic per gram thigh muscle tissue was calculated on the basis of the concentration in the supernatant of the homogenate. From the parallel course between blood concentrations and total tissue contents it may be concluded that the thigh was easily accessible for both cephalosporins. The ratio between the total tissue content and the free serum concentrations was the same for both antibiotics despite the difference in protein binding between cefazolin and cephradine in mouse serum. This implies that the discrepancy between the relative antibacterial activity of the cephalosporins in vitro and in vivo found in earlier experiments cannot be explained by differences in accessibility of the tissue.

Zusammenfassung

Das Verhältnis zwischen der Serumkonzentration und dem Gewebegehalt von verschiedenen Dosen Cefazolin und Cephradin wurde bei experimentell infizierten Mäusen bestimmt. Die Infektion wurde durch Injektion von 5 × 10⁶ Escherichia coli in das rechte Hinterbein erzeugt; Antibiotika wurden eine Stunde später gegeben. In Abständen von 15 Minuten wurden die Mäuse, nachdem eine Blutprobe entnommen worden war, durch Ausbluten getötet, und der infizierte Oberschenkelmuskel wurde abgenommen und homogenisiert. Die Gesamtmenge an Antibiotika pro Gramm Oberschenkelmuskelgewebe wurde aus der Konzentration des Überstandes von Homogenisat berechnet. Aus dem parallelen Verlauf zwischen Blutkonzentrationen und Gesamtgewebespiegel darf man schließen, daß das Muskelgewebe für beide Cephalosporine leicht zugänglich war. Das Verhältnis zwischen dem gesamten Gewebegehalt und der freien Serumkonzentration war für beide Antibiotika gleich, obwohl die Eiweißbindung von Cefazolin und Cephradin unterschiedlich ist. Das bedeutet, daß die Diskrepanz zwischen der relativen antibakteriellen Wirksamkeit der Cephalosporine in vitro und in vivo, die in früheren Experimenten gefunden wurde, nicht durch die unterschiedliche Zugänglichkeit des Gewebes erklärt werden kann.