張向果,陶 珺,李沙沙,韓萌萌,趙永星
(鄭州大學(xué)藥學(xué)院,鄭州450001)
恩諾沙星(Enrofloxacin,EN)是動物專用的氟喹諾酮類抗菌藥,有廣譜殺菌作用,對靜止期和生長期的細(xì)菌均有效[1]。對革蘭氏陽性菌、革蘭氏陰性菌、支原體等所致的消化系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)、泌尿系統(tǒng)及皮膚軟組織的各種感染性疾病有良好的抗菌作用[2]。目前,臨床中常用的恩諾沙星劑型主要有粉劑、注射劑、溶液劑和混懸劑等。由于水溶性低,使其粉劑和溶液劑在動物口服給藥中的應(yīng)用和療效受到了很大限制;而其注射劑在使用時需多次重復(fù)給藥,對動物應(yīng)激大,且注射給藥也增加了集約化養(yǎng)殖場的勞動量;混懸劑型雖然給藥次數(shù)較注射劑型少,但同樣會對動物個體產(chǎn)生注射給藥應(yīng)激,不利于群體給藥,增加了飼養(yǎng)管理成本等[3]。為很好地掩蓋藥物的苦味及克服恩諾沙星水溶性差的缺點(diǎn),本研究制備了恩諾沙星糖精(EN-SAC)復(fù)合物。
1.1 材料 恩諾沙星原料藥:純度高于99%,購于商丘愛己愛牧動物藥業(yè)有限公司;糖精鈉:純度高于99%,購于天津市光復(fù)化工研究所。鹽酸為分析純,超純水自制。大腸桿菌和金黃色葡萄球菌(均由河南省藥檢所提供),培養(yǎng)基為牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基,均按常規(guī)方法制備[4]。健康清潔級 Sprague-Dawle大鼠12只,體重 (200±20) g,動物許可證號:SCXK(豫)2010-0002,購于鄭州大學(xué)動物中心。
1.2 儀器 Diamond型差示掃描熱量分析儀,日本島津公司;XD2型X射線粉末衍射儀,北京普析通用儀器有限責(zé)任公司;Thermo Fisher Scientific紅外分析儀,上海誠銘科技有限公司;LDZX-30KBS立式壓力蒸汽滅菌器,上海申安醫(yī)療器械廠;超凈臺、ZRD-7080全自動新型鼓風(fēng)干燥箱,上海智城分析儀器制造有限公司。
1.3 方法
1.3.1 恩諾沙星糖精復(fù)合物的制備 稱取一定量的糖精鈉,用6 mL水溶解,然后用鹽酸1∶1的摩爾比進(jìn)行反應(yīng)。重結(jié)晶純化糖精,干燥即得。稱取一定量的糖精和恩諾沙星以1∶2(W/W)進(jìn)行反應(yīng),先將糖精放入三角瓶用適量熱水溶解,再加入恩諾沙星,放置黑暗處,靜置24 h。
1.3.2 紅外分析試驗(yàn) 采用KBr壓片法,波數(shù)范圍400 cm-1~4000 cm-1,分別測定糖精鈉、糖精、恩諾沙星與恩諾沙星糖精復(fù)合物的圖譜。
1.3.3 差式掃描熱量分析試驗(yàn) DSC使用前經(jīng)過基線校正,每次取樣約5.0~6.0 mg,以10℃/min的升溫速度,升至300℃。分別將糖精鈉、糖精、恩諾沙星與恩諾沙星糖精復(fù)合物進(jìn)行DSC檢測。
1.3.4 X射線衍射試驗(yàn) 測試條件:Ni片濾波,靶型Cu,輻射 Cu-Kα,電壓40 kV,工作電流60 mA, 2θ=3.5~40°,掃描速率為 5°/min。 分別將糖精鈉、糖精、恩諾沙星與恩諾沙星糖精復(fù)合物放在小玻璃片上,鋪成圓形,均勻,然后進(jìn)行試驗(yàn)。
1.3.5 抑菌試驗(yàn) 采用紙片法藥敏試驗(yàn),參照文獻(xiàn)[5]介紹的方法進(jìn)行,用滅菌的吸管取含菌量為106CFU/mL的菌液0.1 mL接種于普通瓊脂平板,用滅菌的“L”棒將菌液涂布均勻,待稍干后,用無菌的鑷子將各種不同的藥敏紙片分別貼在平板上,37℃培養(yǎng)24 h,測量抑菌圈的直徑。
藥物濃度:分別用超純水將糖精鈉、糖精和恩諾沙星糖精復(fù)合物溶解,分別取 8 個濃度,128、64、32、16、8、4、2、1 μg/mL,用超純水做對照,每個平行做3 組。
藥物敏感程度判定標(biāo)準(zhǔn):讀取結(jié)果后應(yīng)根據(jù)CLSI M100中表2A-2J抑菌圈直徑及MIC解釋標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行結(jié)果判斷[6],2012年標(biāo)準(zhǔn)抑菌圈直徑大于等于20 mm為敏感,15~19 mm中介,小于等于14 mm為耐藥,無抑菌圈為不敏感。
1.3.6 餐食量試驗(yàn) 六只老鼠為一組,實(shí)驗(yàn)前禁食2 d,放置在普通動物房,一組先用摻有恩諾沙星原料藥的飼料飼養(yǎng),再用摻有恩諾沙星糖精復(fù)合物的飼料飼養(yǎng);另一組則相反,相同時間間隔內(nèi)稱取剩余鼠糧的量。
2.1 恩諾沙星糖精復(fù)合物的制備 放置24 h后有白色結(jié)晶出現(xiàn),也就是說糖精和恩諾沙星以1∶2(W/W)反應(yīng),將糖精和恩諾沙星分開溶解時才有結(jié)晶出現(xiàn)。表明兩者是以1∶1的摩爾比進(jìn)行反應(yīng),兩者同時加入溶解時可能阻止了結(jié)晶的出現(xiàn)。
2.2 紅外色譜 恩諾沙星糖精復(fù)合物與糖精和恩諾沙星的紅外光譜圖(圖1)相比,3300~3600 cm-1的峰(羧基上的 O-H的伸縮振動[7])變強(qiáng)、譜帶變窄,恩諾沙星在1630cm-1處的峰(4-吡啶酮的羰基伸縮振動[8])明顯減弱,糖精中的 ν as(SO2)在1336 cm-1處特征峰消失,說明糖精和恩諾沙星發(fā)生了反應(yīng),使特征結(jié)構(gòu)消失,對應(yīng)圖譜發(fā)生改變。
圖1 紅外色譜圖
2.3 差式掃描熱量法 所有結(jié)果如圖2所示,圖中顯示恩諾沙星的熔點(diǎn)為226.59℃,糖精的熔點(diǎn)為229.77℃,恩諾沙星糖精復(fù)合物的熔點(diǎn)為221.00℃。明顯可以看出生成物的熔點(diǎn)發(fā)生了變化,與糖精和恩諾沙星不同,但是同時熔點(diǎn)降低了,這也進(jìn)一步證明了反應(yīng)的發(fā)生。
2.4 X射線衍射 從圖3中可以看出,糖精在2-Theta°(衍射角)= 19.090,d(晶面間距)= 4.64532;2-Theta°=25.072,d=3.54894處有比較強(qiáng)的峰,而在其他兩種物質(zhì)中都比較弱。恩諾沙星糖精復(fù)合物在2-Theta°=4.379,d=20.16393處峰很強(qiáng),而其他兩種物質(zhì)中都沒有,這表明可能有新的結(jié)構(gòu)生成。 恩諾沙星在2-Theta°=9.767,d=9.04849處峰比較強(qiáng),其他兩者都比較弱;2-Theta°=7.214,d=12.24347處峰相對也比較強(qiáng),而其他兩者沒有??梢钥闯鲇幸环N不同于恩諾沙星和糖精的新物質(zhì)的生成,即恩諾沙星糖精復(fù)合物。
圖2 差示掃描熱量圖
圖3 X射線衍射圖
2.5 抑菌試驗(yàn) 表1和表2中顯示的是各物質(zhì)在相同濃度下抑菌圈的大小。可以看出,基本在每個濃度下復(fù)合物的抑菌作用都強(qiáng)于恩諾沙星本身,表明所制備的復(fù)合物不僅沒有降低恩諾沙星的抑菌作用,反而在一定程度上提高了抑菌作用。
2.6 餐食量試驗(yàn) 從圖4中可以看出,摻有復(fù)合物的鼠糧的餐食量明顯高于摻有恩諾沙星的鼠糧,并且同等量的摻有復(fù)合物的鼠糧在70 h已經(jīng)吃完,而摻有恩諾沙星的鼠糧在將近90 h才吃完,說明一定程度上掩蓋了藥物的苦味,提高了大鼠的餐食量。
表1 藥物對大腸桿菌抑菌結(jié)果mm,±s
表1 藥物對大腸桿菌抑菌結(jié)果mm,±s
藥物 濃度/(μg·mL)1 2 4 8 16 32 64 128 EN 6.2±1.63 9.1±1.23 15.7±0.65 19.1±0.70 20.4±0.06 22.5±0.80 22.8±2.28 27.5±0.87 EN-SAC 9.8±2.03 10.1±0.74 16.1±1.10 23.8±2.01 22.1±0.76 22.4±0.26 25.8±1.08 28.3±0.35 SAC 0 0 0 0 0 0 0 0 SAC-Na 0 0 0 0 0 0 0 0 H2O 0 0 0 0 0 0 0 0
表2 藥物對金黃色葡萄球菌抑菌結(jié)果 mm,±s
表2 藥物對金黃色葡萄球菌抑菌結(jié)果 mm,±s
藥物 濃度/(μg·mL-1)1 2 4 8 16 32 64 128 EN 4.6±0.15 4.7±0.87 5.0±1.07 12.5±1.21 15.2±0.51 18.9±0.70 23.6±0.23 25.6±0.61 EN-SAC 6.0±0.40 6.5±0.15 6.7±0.17 12.5±0.59 16.2±1.18 19.8±0.70 24.2±0.75 27.3±1.19 SAC 0 0 0 0 0 0 0 0 SAC-Na 0 0 0 0 0 0 0 0 H2O 0 0 0 0 0 0 0 0
圖4 餐食量
3.1 恩諾沙星糖精復(fù)合物的制備是整個實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵。溶解過程中糖精和恩諾沙星的加入順序?qū)︶槧罱Y(jié)晶的生成有很大的影響,有可能是因?yàn)樘蔷燃尤肴芙夂?,再加入恩諾沙星,兩者發(fā)生了結(jié)合,提高了恩諾沙星的溶解度。同時由于恩諾沙星是廣譜抗菌藥,所以分別選擇了一種陽性菌和一種陰性菌。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,制備的恩諾沙星糖精復(fù)合物對大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的抑菌作用,都強(qiáng)于恩諾沙星,可能是由于生成物僅僅是把恩諾沙星和糖精結(jié)合起來,而沒有發(fā)生化學(xué)反應(yīng),所以沒有改變恩諾沙星的抑菌結(jié)構(gòu)。
3.2 糖精作為一種平衡離子,由于它的甜味及易于形成鹽和共結(jié)晶體的特點(diǎn),可以掩蓋藥物的苦味和增加藥物的溶解性[9]。為了證明恩諾沙星糖精復(fù)合物掩蓋了藥物的苦味,提高了動物的適口性,用大鼠進(jìn)行了該試驗(yàn),對于其他動物,是否能提高餐食量,有待進(jìn)一步試驗(yàn)檢驗(yàn)。特別是對難溶于水的藥物,不同于普通的粉劑、注射劑和混懸劑,這種復(fù)合物改善了藥物的難溶性,而且無刺激性,安全無毒,制備工藝簡單,成本低,適合于工業(yè)化大生產(chǎn)。
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