Ciprofloxacin targets bacterial DNA gyrase (a subclass of type II topoisomerases) and topoisomerase IV. DNA gyrase is responsible for introducing negative supercoils into bacterial chromosomes, while topoisomerase IV separates interlinked daughter chromosomes following replication. Ciprofloxacin binds to the enzyme-DNA complex, stabilizing DNA strand breaks and triggering bacterial cell death. In Staphylococcus aureus, topoisomerase IV is the primary target. This dual-target mechanism contributes to its potent bactericidal activity.

环丙沙星（Bay-09867）单环内酯（5-50 μg/mL；0-24 小时；腱细胞）通过抑制细胞生长和导致细胞周期停滞于 G2/M 期，用于治疗感染[1]。环丙沙星（Bay-09867）单环内酯能有效抑制鼠疫耶尔森菌和炭疽杆菌，其 MIC90 值分别为 0.03 μg/mL 和 0.12 μg/mL [2]。
环丙沙星对多种细菌具有强效的体外活性，包括肠杆菌科细菌、铜绿假单胞菌、金黄色葡萄球菌和肺炎链球菌。它能抑制 DNA 回旋酶，IC50 值在亚微摩尔范围内。该化合物还能诱导真核细胞线粒体DNA和核DNA损伤，导致线粒体功能障碍和活性氧产生。其抗菌活性呈浓度依赖性，对敏感菌的最低抑菌浓度（MIC）范围为0.01至2 μg/mL。

在鼠疫肺模型中，环丙沙星（Bay-09867）盐酸盐（30 mg/kg；腹腔注射；24 小时；BALB/c 小鼠）对鼠疫耶尔森菌具有保护作用[3]。环丙沙星（Bay-09867）盐酸盐（100 mg/kg；静脉注射；每日一次，持续 4 周；C57BL/6J 小鼠）通过降低 LOX 水平并提高 MMP 水平和活性，加速主动脉根部扩张，增加主动脉夹层和主动脉壁破裂的风险[4]。环丙沙星（Bay-09867）盐酸盐（100 mg/kg；静脉注射；每日一次，持续 4 周；C57BL/6J 小鼠）导致线粒体功能障碍、胞质 DNA 传感器信号通路激活以及 DNA 损伤和释放到胞质中。环丙沙星乳酸盐可增加主动脉壁细胞的凋亡和坏死性凋亡[4]。环丙沙星在动物感染模型中表现出优异的体内疗效，包括对多重耐药菌感染的疗效。它具有良好的口服生物利用度，可在包括呼吸道、泌尿道和皮肤在内的组织和体液中达到治疗浓度。该化合物已被用于治疗人类和动物的多种感染。其免疫调节特性也已被证实。该化合物在临床上广泛用于治疗呼吸道、泌尿道、胃肠道和皮肤感染。

环丙沙星的体外酶活性测定通常测量其对DNA促旋酶超螺旋活性或拓扑异构酶IV解链活性的抑制作用。将酶与松弛的质粒DNA在ATP和不同浓度的环丙沙星存在下孵育。超螺旋DNA产物通过琼脂糖凝胶电泳分离并定量。IC50值根据酶活性的抑制情况计算得出。也可进行DNA切割实验以评估酶-DNA切割复合物的稳定性。

细胞活力检测 [1]
细胞类型： 腱细胞
测试浓度： 5、10、20 和 50 μg/mL
孵育时间： 24 小时
实验结果： 腱细胞数量减少。

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细胞周期分析 [1]
细胞类型： 腱细胞
测试浓度： 50 μg/mL
孵育时间： 24 小时
实验结果： 腱细胞周期停滞于 G2/M 期，细胞分裂受到抑制。

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蛋白质印迹分析[1]
细胞类型：腱细胞
测试浓度：50 μg/mL
孵育时间：0、6、12、17 和 24 小时
实验结果：下调 CDK-1 和细胞周期蛋白 B 蛋白及 mRNA 的表达。上调 PLK-1 蛋白的表达。
环丙沙星的细胞活性测定包括在合适的培养基中培养细菌菌株，并用化合物的系列稀释液处理。根据 CLSI 指南，使用肉汤微量稀释法测定最小抑菌浓度 (MIC)。时间-杀菌曲线评估杀菌活性随时间的变化。在真核细胞研究中，环丙沙星的细胞毒性通过MTT或LDH释放试验在相关细胞系（例如HepG2细胞、肾上皮细胞）中进行检测。细胞凋亡和线粒体功能障碍则通过流式细胞术和荧光显微镜进行评估。

动物/疾病模型： balb/c (Bagg ALBino) 小鼠 [3]
剂量： 30 mg/kg
给药途径： 腹腔注射 (ip)；24 小时
实验结果： 降低了鼠疫小鼠模型肺部的细菌载量。

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动物/疾病模型： C57BL/6J 小鼠 [4]
剂量： 100 mg/kg
给药途径： 灌胃 (po)；每日一次，持续 4 周
实验结果： 主动脉遭到破坏，同时伴有 LOX 表达降低和 MMP 表达及活性增加。

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动物/疾病模型： C57BL/6J 小鼠 [4]
剂量： 100 mg/kg
给药途径： 口服（灌胃）；每日一次，持续 4 周
实验结果： 导致线粒体 DNA 和核 DNA 损伤，进而引起线粒体功能障碍和活性氧 (ROS) 生成。增加主动脉壁细胞凋亡和坏死性凋亡。
环丙沙星的体内疗效研究在小鼠感染模型中进行，包括肺炎、脓毒症和尿路感染模型。小鼠感染致病菌株后，以不同剂量（通常为 5-50 mg/kg）口服或肠外途径给予环丙沙星治疗。主要终点是存活率或靶器官（例如肺、脾、血液）中细菌载量的减少。计算 AUC/MIC 和 Cmax/MIC 等药效学参数，以优化给药方案。

吸收、分布和排泄
口服250 mg环丙沙星后，平均血浆浓度在0.81小时内达到0.94 mg/L，平均曲线下面积（AUC）为1.013 L/hkg。FDA报告的口服生物利用度为70-80%，而其他研究报告约为60%。早期对环丙沙星的评价报告其口服生物利用度为64-85%，但建议所有实际应用中生物利用度均采用70%。口服剂量的27%以未代谢形式经尿液排出，而静脉给药剂量的这一比例为46%。放射性标记环丙沙星的收集结果显示，尿液回收率为45%，粪便回收率为62%。环丙沙星遵循三室分布模型，中央室容积为 0.161 L/kg，总分布容积为 2.00-3.04 L/kg。
口服 250 mg 后，平均肾清除率为 5.08 mL/min/kg。静脉注射 100 mg 后，平均总清除率为 9.62 mL/min/kg，平均肾清除率为 4.42 mL/min/kg，平均非肾清除率为 5.21 mL/min/kg。
基于群体药代动力学，环丙沙星口服混悬液在儿童中的生物利用度约为 60%。4 个月至 7 岁儿童单次口服 10 mg/kg 环丙沙星口服混悬液后，平均血浆峰浓度为 2.4 μg/mL。未观察到明显的年龄依赖性，且血浆峰浓度不会随重复给药而增加。
与食物同服时，约87%的药物会在6小时内从片剂中缓慢释放。餐后服用时，血浆峰浓度在给药后约4.5-7小时达到。空腹服用ProQuin XR片剂会显著降低其生物利用度。在健康成人中，每日一次服用500毫克ProQuin XR缓释片（餐后服用），平均稳态（第3天）血浆峰浓度为0.82 μg/mL，在给药后6.1小时达到。盐酸环丙沙星：口服含有盐酸环丙沙星和碱的缓释片（Cipro XR）后，环丙沙星的血浆峰浓度在1-4小时内达到。环丙沙星缓释片（Cipro XR）中约35%的剂量为速释成分，其余65%为缓释基质。每日服用500 mg环丙沙星（Cipro XR缓释片）或每日两次服用250 mg环丙沙星（普通片剂）的稳态平均血浆峰浓度分别为1.59 μg/mL和1.14 μg/mL；然而，两种给药方案的浓度-时间曲线下面积（AUC）相似。盐酸环丙沙星
老年患者的环丙沙星血清峰浓度和AUC略高于年轻成人；这可能是由于老年患者的生物利用度增加、分布容积减少和/或肾清除率降低所致。使用标准环丙沙星片剂进行的单剂量口服研究以及单剂量和多剂量静脉注射研究表明，与年轻成人相比，65岁及以上人群的血浆峰浓度高出16-40%，平均AUC高出约30%，消除半衰期延长约20%。这些差异至少部分归因于该年龄组肾清除率降低，且不具有临床意义。
有关环丙沙星的吸收、分布和排泄的更完整数据（共18项），请访问HSDB记录页面。
代谢/代谢物
环丙沙星主要由CYP1A2代谢。主要代谢物为氧环丙沙星和磺丙沙星，各占总剂量的3-8%。环丙沙星还会转化为少量代谢物，包括去乙烯环丙沙星和甲酰环丙沙星。这四种代谢物约占口服总剂量的15%。目前尚缺乏关于这些代谢物生成过程中涉及的酶和反应类型的数据。该药物在肝脏中部分代谢，哌嗪基团在肝脏中发生修饰，生成至少四种代谢物。这些代谢物已被鉴定为去乙烯环丙沙星（M1）、磺基环丙沙星（M2）、氧代环丙沙星（M3）和N-甲酰环丙沙星（M4）。它们的抗菌活性低于母体药物，但可能与其他一些喹诺酮类药物相似或更高（例如，M3和M4对某些微生物的活性与诺氟沙星相当）。肝脏代谢。已在人尿中鉴定出四种代谢物，约占口服总剂量的15%。代谢产物具有抗菌活性，但低于母体药物环丙沙星。消除途径：口服剂量约40%～50%以原形经尿液排出。
半衰期：4小时

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生物半衰期
口服250 mg后的平均半衰期为4.71小时，静脉注射100 mg后的平均半衰期为3.65小时。通常报道的半衰期为4小时。
肾功能正常的成年人血清中环丙沙星的消除半衰期为3～7小时。健康成年人静脉注射后，环丙沙星的平均分布半衰期为0.18～0.37小时，平均消除半衰期为3～4.8小时。该药物在老年人中的消除半衰期略长于年轻人，肾功能正常的60-91岁成年人的半衰期为3.3-6.8小时。基于对患有各种感染的儿科患者的群体药代动力学分析，环丙沙星在儿童中的预测平均半衰期约为4-5小时。肾功能受损的患者血清中环丙沙星浓度较高，半衰期延长。肌酐清除率≤30 mL/min的成年人，该药物的半衰期为4.4-12.6小时。环丙沙星半衰期：肾功能正常：4小时，肾功能不全：8.5小时（数据来自表格）
口服后环丙沙星吸收良好，生物利用度约为70-80%。该药物在给药后1-2小时内达到血浆峰浓度，在人体内的半衰期为3-5小时。该化合物广泛分布于各种组织和体液中，包括肺、肾、前列腺和脑脊液。它在肝脏中的代谢程度有限，大部分剂量以原形经尿液排出。其药代动力学特征支持大多数适应症每日两次给药。

毒性概述
环丙沙星的杀菌作用源于其对拓扑异构酶II（DNA促旋酶）和拓扑异构酶IV的抑制，这两种酶都是细菌DNA复制、转录、修复、超螺旋修复和重组所必需的酶。药物相互作用
曾有报道称，同时服用环丙沙星和茶碱的患者出现严重甚至致命的反应。这些反应包括心脏骤停、癫痫发作、癫痫持续状态和呼吸衰竭。虽然单独服用茶碱的患者也曾报道过类似的严重不良反应，但不能排除环丙沙星可能加剧这些反应的可能性。如果无法避免同时使用，则应监测血清茶碱浓度，并根据需要调整剂量。一项三组随机交叉研究确定了氢氧化铝和碳酸钙对环丙沙星生物利用度的影响。本研究纳入12名健康男性志愿者（年龄21-45岁），并设置了三种治疗方案：单独服用750 mg环丙沙星，或750 mg环丙沙星联合3.4 g碳酸钙或1.8 g氢氧化铝（均在服用环丙沙星前5分钟服用）。结果显示，环丙沙星与碳酸钙和氢氧化铝联合使用时，其相对生物利用度分别降至对照组的60%和15%。结论是，含铝或钙的抗酸剂不应与环丙沙星同时服用。
一名接受美沙酮治疗超过6年且疗效良好的患者，在服用环丙沙星后出现深度镇静、意识混乱和呼吸抑制。我们认为这是由于环丙沙星抑制了CYP1A2和CYP3A4的活性，这两种细胞色素P450同工酶参与美沙酮的代谢。体外研究表明，环丙沙星与万古霉素联合使用时，对表皮葡萄球菌、金黄色葡萄球菌（包括耐苯唑西林金黄色葡萄球菌）、棒状杆菌或单核细胞增生李斯特菌没有协同作用。有关环丙沙星药物相互作用的更完整数据（35），请访问HSDB记录页面。
环丙沙星通常耐受性良好，但可能引起胃肠道不适、恶心和腹泻。已有中枢神经系统不良反应的报道，包括头晕、头痛和意识混乱。肌腱病和肌腱断裂是氟喹诺酮类药物使用相关的严重不良反应。可能发生光毒性和超敏反应。由于存在关节病风险，环丙沙星禁用于有喹诺酮类药物过敏史的患者以及儿童。

[1]. Ciprofloxacin-mediated cell proliferation inhibition and G2/M cell cycle arrest in rat tendon cells. Arthritis Rheum. 2008 Jun;58(6):1657-63.

[2]. In Vitro and In Vivo Activity of Omadacycline against Two Biothreat Pathogens, Bacillus anthracis and Yersinia pestis. Antimicrob Agents Chemother. 2017 Apr 24;61(5):e02434-16.

[3]. Inhaled Liposomal Ciprofloxacin Protects against a Lethal Infection in a Murine Model of Pneumonic Plague. Front Microbiol. 2017 Feb 6;8:91.

[4]. Effect of Ciprofloxacin on Susceptibility to Aortic Dissection and Rupture in Mice. JAMA Surg. 2018 Sep 1;153(9):e181804.

治疗用途
抗感染药物；核酸合成抑制剂
环丙沙星（静脉注射、普通片剂、口服混悬液）用于治疗成人骨骼和关节感染，包括由易感肠杆菌、铜绿假单胞菌或粘质沙雷氏菌引起的骨髓炎。 ……/美国产品标签包括/
环丙沙星（静脉注射、普通片剂、口服混悬液）用于治疗成人骨骼和关节感染，包括由敏感的产气肠杆菌、大肠杆菌、肺炎克雷伯菌、摩根氏摩根菌、奇异变形杆菌等引起的骨髓炎。该药也曾用于治疗由敏感的金黄色葡萄球菌、表皮葡萄球菌、其他凝固酶阴性葡萄球菌或粪肠球菌（以前称为粪肠球菌）引起的成人骨骼和关节感染，但通常首选其他抗感染药物。尽管有报道称某些耐苯唑西林金黄色葡萄球菌菌株对环丙沙星也耐药，但口服环丙沙星可能是一种有效的替代疗法，用于治疗由敏感的耐苯唑西林金黄色葡萄球菌引起的感染，而无需使用肠外抗生素。/美国产品标签中未包含/
尽管迄今为止经验有限，但美国心脏协会 (AHA) 和美国传染病学会 (IDSA) 仍推荐环丙沙星作为由 HACEK 组（放线菌、人型心杆菌、腐蚀埃肯菌、流感嗜血杆菌、副流感嗜血杆菌、副猪嗜血杆菌、反硝化基多尼亚菌和基多尼亚菌）引起的天然或人工瓣膜心内膜炎的替代疗法。 /未包含在美国产品标签中/
有关环丙沙星治疗用途的更完整数据（共53种），请访问HSDB记录页面。

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药物警告
/黑框警告/ 警告：包括环丙沙星在内的氟喹诺酮类药物会增加所有年龄段人群发生肌腱炎和肌腱断裂的风险。老年患者（通常超过60岁）、服用皮质类固醇的患者以及接受过肾脏、心脏或肺移植的患者的风险会进一步增加。
/黑框警告/ 警告：包括环丙沙星在内的氟喹诺酮类药物可能会加重重症肌无力患者的肌肉无力症状。已知有重症肌无力病史的患者应避免使用环丙沙星。
在四名术前使用环丙沙星滴眼液治疗的角膜移植患者中，有两名患者出现了与角膜上皮损伤相关的微沉淀。另一名患者在角膜溃疡部位出现大量沉淀。所有标本均采用电子显微镜和高效液相色谱法进行检查。结晶沉淀物为纯环丙沙星。在接种了敏感菌的琼脂平板上，大量沉淀物在24小时和48小时均显示出大面积抑菌圈。体外研究已证实其具有生物活性和生物利用度。曾有报道，接受喹诺酮类药物治疗的患者出现严重甚至致命的超敏反应（过敏性休克），部分反应发生在首次给药后。部分反应伴有心血管衰竭、意识丧失、麻刺感、咽部或面部水肿、呼吸困难、荨麻疹和瘙痒。仅有少数患者有超敏反应史。严重过敏性休克需要立即使用肾上腺素进行紧急治疗。应根据需要给予氧气、静脉注射类固醇和气道管理，包括气管插管。有关环丙沙星药物警告（共41项）的更完整数据，请访问HSDB记录页面。药效学：环丙沙星是一种第二代氟喹诺酮类药物，对多种革兰氏阴性菌和革兰氏阳性菌有效。其作用机制是通过抑制细菌DNA促旋酶和拓扑异构酶IV。环丙沙星对细菌DNA促旋酶的亲和力比对哺乳动物DNA促旋酶的亲和力高100倍。氟喹诺酮类药物与其他类别的抗生素不存在交叉耐药性，因此当其他抗生素无效时，环丙沙星可能具有临床价值。环丙沙星及其衍生物也正在被研究用于治疗疟疾、癌症和艾滋病。
盐酸环丙沙星是一种广泛使用的广谱氟喹诺酮类抗生素。它于20世纪80年代首次问世，至今仍是治疗多种细菌感染的重要药物。该化合物有口服、静脉注射和外用制剂。它被列入世界卫生组织基本药物标准清单。由于DNA促旋酶和拓扑异构酶IV的突变以及外排泵的过度表达，已经出现了对环丙沙星的耐药性。研究仍在继续，致力于开发对耐药菌株具有更强活性的新型氟喹诺酮类药物。

C17H19CLFN3O3

367.8025

367.109

93107-08-5

Ciprofloxacin;85721-33-1;Ciprofloxacin hydrochloride monohydrate;86393-32-0;Ciprofloxacin-d8 hydrochloride hydrate

2764

White to off-white solid powder

581.8ºC at 760 mmHg

>300ºC

305.6ºC

2.779

74.57

2

7

3

24

571

0

MYSWGUAQZAJSOK-UHFFFAOYSA-N

InChI=1S/C17H18FN3O3/c18-13-7-11-14(8-15(13)20-5-3-19-4-6-20)21(10-1-2-10)9-12(16(11)22)17(23)24/h7-10,19H,1-6H2,(H,23,24)

1-cyclopropyl-6-fluoro-4-oxo-7-piperazin-1-ylquinoline-3-carboxylic acid

2934.99.9001

Powder      -20°C    3 years

                     4°C     2 years

In solvent   -80°C    6 months

                  -20°C    1 month

注意： (1). 请将本产品存放在密封且受保护的环境中（例如氮气保护），避免吸湿/受潮和光照。  (2). 该产品在溶液状态不稳定，请现配现用。

Room temperature (This product is stable at ambient temperature for a few days during ordinary shipping and time spent in Customs)

H2O : ~12.5 mg/mL (~33.99 mM)
DMSO : ~5 mg/mL (~13.59 mM)

配方 1 中的溶解度: ≥ 0.5 mg/mL (1.36 mM) (饱和度未知) in 10% DMSO + 90% (20% SBE-β-CD in Saline) (这些助溶剂从左到右依次添加，逐一添加), 澄清溶液。
例如，若需制备1 mL的工作液，可将100 μL 5.0mg/mL澄清的DMSO储备液加入到900μL 20％SBE-β-CD生理盐水中，混匀。
*20% SBE-β-CD 生理盐水溶液的制备（4°C，1 周）：将 2 g SBE-β-CD 溶解于 10 mL 生理盐水中，得到澄清溶液。

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配方 2 中的溶解度: ≥ 0.5 mg/mL (1.36 mM) (饱和度未知) in 10% DMSO + 90% Corn Oil (这些助溶剂从左到右依次添加，逐一添加), 澄清溶液。
例如，若需制备1 mL的工作液，可将 100 μL 5.0 mg/mL 澄清 DMSO 储备液添加到 900 μL 玉米油中并混合均匀。

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请根据您的实验动物和给药方式选择适当的溶解配方/方案：
1、请先配制澄清的储备液(如：用DMSO配置50 或 100 mg/mL母液(储备液));
2、取适量母液，按从左到右的顺序依次添加助溶剂，澄清后再加入下一助溶剂。以 下列配方为例说明 (注意此配方只用于说明，并不一定代表此产品 的实际溶解配方):
10% DMSO → 40% PEG300 → 5% Tween-80 → 45% ddH2O (或 saline);
假设最终工作液的体积为 1 mL, 浓度为5 mg/mL: 取 100 μL 50 mg/mL 的澄清 DMSO 储备液加到 400 μL PEG300 中，混合均匀/澄清；向上述体系中加入50 μL Tween-80，混合均匀/澄清；然后继续加入450 μL ddH2O (或 saline)定容至 1 mL；
3、溶剂前显示的百分比是指该溶剂在最终溶液/工作液中的体积所占比例;
4、 如产品在配制过程中出现沉淀/析出，可通过加热(≤50℃)或超声的方式助溶;
5、为保证最佳实验结果，工作液请现配现用！
6、如不确定怎么将母液配置成体内动物实验的工作液，请查看说明书或联系我们;
7、 以上所有助溶剂都可在 Invivochem.cn网站购买。