The effect of piperacillin prophylaxis on the colonic microflora in patients undergoing colorectal surgery

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Abstract
Piperacillin was given parenterally in doses of 4 g every 8 h for two days to 20 patients undergoing colorectal surgery. A series of serum and fecal specimens were taken to analyse piperacillin concentrations. Tissue samples from the gut wall were taken during surgery. The maximum serum concentrations during surgery were reached 15 min after piperacillin administration. On Day 0 the mean half-life was 1.9 h and the mean area under the serum concentration curve was 536.8 mg/l. The piperacillin concentrations in the tissue samples ranged from 4.2 to 103.5 mg/kg. The tissue/serum ratio was 0.45. The piperacillin concentrations in the fecal samples ranged from not detectable to 101.2 mg/kg. Fecal samples were also collected during the investigation period for the cultivation of aerobic and anaerobic bacteria. Of the aerobic bacteria, enterococci, streptococci and enterobacteria decreased in one fourth of the patients during the prophylaxis period. Anaerobic bacteria, e. g. cocci, gram-positive rods, fusobacteria and bacteroides, decreased in two thirds of the patients during the same period. After the piperacillin administration period, the aerobic and anaerobic colon microflora returned to the pre-treatment pattern in most patients. Postoperative infections due toEscherichia coli, Morganella morganii, Bacteroides fragilis, peptococci and peptostreptococci occurred in two patients. 20 Patienten, die sich einer kolorektalen Operation unterziehen mußten, wurde Piperacillin parenteral in Dosen von 4 g achtstündlich zwei Tage lang verabreicht. Zur Bestimmung der Piperacillin-Konzentrationen wurden eine Reihe von Serum- und Stuhlproben gewonnen. Während der Operation wurden Gewebeproben von der Darmwand entnommen. Intraoperativ wurden 15 min nach Piperacillin-Applikation maximale Serumkonzentrationen erreicht. Am Tag 0 betrug die mittlere Halbwertszeit 1,9 h und die Fläche unter der Serumkonzentrationszeitkurve im Mittel 536,8 mg/l. In den Gewebeproben lagen die Piperacillin-Konzentrationen zwischen 4,2 und 103,5 mg/kg. Die Relation der Konzentrationen im Gewebe/Serum betrug 0,45. Die Piperacillin-Konzentrationen in den Stuhlproben reichten von nicht nachweisbar bis 101,2 mg/kg. Für die Kultivierung aerober und anaerober Bakterien wurden ebenfalls Stuhlproben gewonnen. Während der Dauer der Piperacillin-Prophylaxe nahmen von den aeroben Bakterien Enterokokken, Streptokokken und Enterobakterien bei einem Viertel der Patienten ab; von den anaeroben Bakterien reduzierten sich z. B. Kokken, grampositive Stäbchen, Fusobakterien und Bacteroides bei zwei Drittel der Patienten. Nach der Applikations-phase von Piperacillin stellte sich bei den meisten Patienten wieder dasselbe Verteilungsmuster aerober und anaerober Kolonflora ein wie vorher. Bei zwei Patienten traten postoperative Infektionen durchEscherichia coli, Morganella morganii, Bacteroides fragilis, Peptokokken und Peptostreptokokken auf.