梅獻(xiàn),萬鵬,韓東東,裴鵬飛,曾慶林,李曉虹,曾振靈
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肌注氟苯尼考在鴨疫里氏桿菌感染鴨體內(nèi)的藥動(dòng)學(xué)特征
梅獻(xiàn),萬鵬,韓東東,裴鵬飛,曾慶林,李曉虹,曾振靈
(華南農(nóng)業(yè)大學(xué)獸醫(yī)學(xué)院/廣東省獸藥研制與安全評(píng)價(jià)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,廣州 510642)
研究并比較肌注氟苯尼考在2周齡健康和鴨疫里氏桿菌感染鴨體內(nèi)的藥代動(dòng)力學(xué)特征。240只鴨隨機(jī)分為2組,各120只鴨,其中一組用鴨疫里氏桿菌腿部感染,分別以30 mg·kg-1體重單劑量肌內(nèi)注射氟苯尼考,采血點(diǎn)為給藥前和給藥后5、10、15、20、30、45 min和1、1.5、2、4、8、10、14 h。采用高效液相色譜法 (HPLC) 測(cè)定血漿氟苯尼考的濃度,采用紫外檢測(cè)器檢測(cè),檢測(cè)波長為223 nm,流動(dòng)相為乙腈和水,其體積比為26和74 ,流速為1 mL·min-1,色譜柱為Agilent C18 (4.6 mm×150 mm,5 μm),進(jìn)樣量為20 μL。藥動(dòng)學(xué)分析軟件 WinNonlin 5.2.1以非房室模型擬合處理血藥濃度-時(shí)間數(shù)據(jù),計(jì)算相關(guān)的藥動(dòng)學(xué)參數(shù),并用統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件SPSS17.0對(duì)藥動(dòng)學(xué)參數(shù)進(jìn)行檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。氟苯尼考在健康鴨體內(nèi)的峰濃度(Cmax)為(22.88±3.11) μg·mL-1,表觀分布容積(Vd/F)為(2.39±0.81) L·kg-1,體清除率(ClB/F)為(0.64±0.11) L·h-1·kg-1,消除半衰期(t1/2β)為 (2.57±0.51) h和藥時(shí)曲線下面積(AUC)為(47.28±7.87) μg·mL-1·h;氟苯尼考在感染鴨體內(nèi)的峰濃度(Cmax)為(19.77±1.82) μg·mL-1,表觀分布容積(Vd/F)為(2.44±0.46) L·kg-1,體清除率(ClB/F)為(0.63±0.08) L·h-1·kg-1,消除半衰期(t1/2β)為(2.74±0.54) h和藥時(shí)曲線下面積(AUC)為(48.11±6.62) μg·mL-1·h 。統(tǒng)計(jì)分析氟苯尼考在健康鴨和感染鴨的藥動(dòng)學(xué)參數(shù),結(jié)果表明,除了Cmax差異顯著(<0.05),其他參數(shù)差異均不顯著(>0.05)。兩者的主要藥動(dòng)學(xué)參數(shù)相比較,感染鴨體內(nèi)的Cmax顯著低于(<0.05)健康鴨體內(nèi)的Cmax,其他參數(shù)無顯著性差異。氟苯尼考以30 mg·kg-1體重肌內(nèi)注射在健康和感染鴨體內(nèi)具有吸收迅速,峰濃度高,體內(nèi)分布廣泛,消除較快的特點(diǎn)。
氟苯尼考;鴨疫里氏桿菌;藥代動(dòng)力學(xué);腿部感染;鴨
【研究意義】自1982年郭玉璞[1]首次報(bào)道鴨疫里氏桿菌()病以來,目前該病已成為嚴(yán)重危害中國養(yǎng)鴨業(yè)的主要細(xì)菌性傳染病之一。鴨疫里氏桿菌主要侵害2—7周齡的鴨,臨床剖檢癥狀主要表現(xiàn)為纖維素性心包炎、肝周炎、氣囊炎和腦膜炎等,抗生素治療是預(yù)防和治療鴨疫里氏桿菌感染的主要方法[2,3]。氟苯尼考(florfenicol)是由美國先靈-葆雅公司研制出的一種動(dòng)物專用的酰胺醇類廣譜抗生素。中國于 1999 年批準(zhǔn)氟苯尼考為國家二類新獸藥。目前,氟苯尼考用于敏感菌所致的畜禽細(xì)菌性疾病的治療[4-7]。動(dòng)物疾病模型是近些年來獸醫(yī)藥代動(dòng)力學(xué)常用的研究手段。由于疾病會(huì)影響患病動(dòng)物機(jī)體對(duì)藥物的吸收、分布、代謝和排泄過程,因此動(dòng)物疾病模型在醫(yī)學(xué)科學(xué)的研究中占有重要的地位[8]。王麗平等[9]比較研究了健康和人工感染豬鏈球菌2型強(qiáng)毒力株HA9801和弱毒力株SS2-H對(duì)ICR小鼠體內(nèi)肝臟藥物代謝酶活性的變化。結(jié)果表明,豬鏈球菌感染可調(diào)節(jié)小鼠肝臟藥物代謝酶CytP450、Cytb5、NCCD、ERND、AH和GSH-S-T活性。劉滌潔等[10]研究了不同給藥途徑恩諾沙星(2.5 mg·kg-1)在健康和人工誘發(fā)乳房炎奶山羊的藥動(dòng)學(xué)比較,結(jié)果發(fā)現(xiàn)乳房炎的發(fā)生可以改變恩諾沙星在奶山羊體內(nèi)的代謝。本文對(duì)2周齡鴨采取人工感染鴨疫里氏桿菌制造病理模型,進(jìn)行藥動(dòng)學(xué)研究。【前人研究進(jìn)展】1997年CRAENE[11]報(bào)道牛單劑量靜注氟苯尼考(20 mg·kg-1),能很好滲透進(jìn)入腦脊液中,可作為治療腦膜炎的首選藥物。CHEN等[12]研究了1999—2009年臺(tái)灣分離的222株鴨疫里氏桿菌對(duì)22種抗生素的敏感性,其中氨芐西林、阿莫西林/克拉維酸、頭孢噻吩、氟苯尼考、大觀霉素、多西環(huán)素、紅霉素對(duì)鴨疫里氏桿菌敏感。余金金等[13]對(duì)600只35日齡疑似患鴨疫里氏桿菌的病肉鴨,無菌挑取病鴨心包積液接種到巧克力瓊脂平板培養(yǎng)基上培養(yǎng)并增菌后,分別用氟苯尼考、阿莫西林、恩諾沙星粉進(jìn)行紙片藥敏試驗(yàn),結(jié)果顯示氟苯尼考有效率高于阿莫西林組和恩諾沙星組。氟苯尼考在體內(nèi)外抗鴨疫里氏桿菌均取得了良好的效果[14-15]?!颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】目前國內(nèi)外尚無氟苯尼考在鴨疫里氏桿菌感染鴨體內(nèi)藥代動(dòng)力學(xué)研究的報(bào)道。本研究探討了氟苯尼考在健康和鴨疫里氏桿菌感染鴨體內(nèi)的藥代動(dòng)力學(xué),為臨床上合理使用氟苯尼考治療鴨疫里氏桿菌病提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)?!緮M解決的關(guān)鍵問題】人工感染鴨疫里氏桿菌模型的構(gòu)建。通過比較氟苯尼考在健康和鴨疫里氏桿菌鴨體內(nèi)的藥動(dòng)學(xué),對(duì)臨床上治療鴨疫里氏桿菌病具有重要參考價(jià)值。
1.1.1 儀器與試劑 2695型高效液相色譜儀,包含四元梯度高精密度輸液泵、2489型紫外檢測(cè)器、真空在線脫氣系統(tǒng);氟苯尼考原料藥(含量為98%,批號(hào):03062016),購自廣州翔博生物科技有限公司;氟苯尼考標(biāo)準(zhǔn)品(含量為99.3%,批號(hào):K0301305,購自中國獸醫(yī)藥品監(jiān)察所;乙腈(色譜級(jí))、甲醇(色譜級(jí)),購自美國Thermo Fisher公司。試驗(yàn)用水由Milli-Q超純水系統(tǒng)制造。其他試劑為國產(chǎn)分析純或化學(xué)純?cè)噭?。Millipore 10kD型超濾管購自美國Millipore公司。
1.1.2 溶劑配制 氟苯尼考標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液:精密稱取氟苯尼考標(biāo)準(zhǔn)品10.07 mg于10 mL 棕色容量瓶中,用適量乙腈溶解,然后用超純水定容至刻度,使藥液濃度為1 mg·mL-1,分裝后置于-20°C冰箱保存。臨用前,以流動(dòng)相(V乙腈﹕V水=26﹕74)稀釋成所需濃度的工作液。
氟苯尼考注射液:稱取0.3061 g的氟苯尼考原料藥至10 mL棕色容量瓶中,先用少量二甲基甲酰胺溶解,再用PEG-200定容至刻度,現(xiàn)配現(xiàn)用。
1.1.3 試驗(yàn)動(dòng)物與菌株 試驗(yàn)動(dòng)物:1日齡櫻桃谷鴨,購自佛山某家禽有限公司。飼喂無抗生素的全價(jià)飼料至2周齡后進(jìn)行試驗(yàn)。試驗(yàn)時(shí)鴨體重為90—110 g。
鴨疫里氏桿菌:臨床菌株,血清Ⅰ型,由本教研室分離、鑒定后凍干粉保存[16]。
1.1.4 試驗(yàn)時(shí)間與地點(diǎn) 2016年1月至2017年1月在華南農(nóng)業(yè)大學(xué)/廣東省獸藥研制與安全評(píng)價(jià)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室。
1.2.1 菌液準(zhǔn)備 將鴨疫里氏桿菌接種于10 mL含5%新生牛血清的TSB肉湯培養(yǎng)基中培養(yǎng),細(xì)菌達(dá)到對(duì)數(shù)生長期時(shí)4 000 r/min離心10 min。除去液體后,底部細(xì)菌用10 mL 0.85 %無菌生理鹽水重懸一次,最后將菌液濃度調(diào)整為109CFU(菌落形成單位)·mL-1左右,備用。
1.2.2 鴨疫里氏桿菌感染模型 鴨腿部肌內(nèi)注射約109CFU·mL-1準(zhǔn)備的菌液0.5 mL,對(duì)照組腿部肌內(nèi)注射等量的0.85 %無菌生理鹽水,分別于3、6、9、12 h后心臟采血0.1 mL,血樣用0.85 %無菌生理鹽水10倍系列稀釋,系列稀釋液各取0.1 mL于含5 %新生牛血清的TSA瓊脂板上涂板,置于37℃含5% CO2培養(yǎng)箱內(nèi)培養(yǎng)18—24 h,對(duì)菌落數(shù)大于30并且小于300的稀釋度計(jì)數(shù),單位CFU·mL-1。
1.3.1 氟苯尼考在健康鴨體內(nèi)的藥代動(dòng)力學(xué) 120只健康鴨隨機(jī)分為5組,每組3只,8個(gè)平行,分別單劑量(30 mg·kg-1b.w.)腿部肌內(nèi)注射氟苯尼考注射液后,參照QIU[3]的拼點(diǎn)方法,于給藥前和給藥后5、10、15、20、30、45 min和1、1.5、2、4、8、10、14 h通過頸靜脈采血,每個(gè)時(shí)間點(diǎn)采集0.4 mL左右血樣,置于含肝素鈉的2 mL離心管中4 °C條件下,3 500 r/min離心10 min,取上清液為待測(cè)血漿,-20°C冰箱保存,備用。
1.3.2 氟苯尼考在感染鴨體內(nèi)的藥代動(dòng)力學(xué) 在鴨體內(nèi)成功建立鴨疫里氏桿菌感染模型的基礎(chǔ)上,建立模型后6 h時(shí),將120只感染鴨隨機(jī)分為5組,每組3只,8個(gè)平行,分別單劑量(30 mg·kg-1b.w.)腿部肌內(nèi)注射氟苯尼考注射液后,拼點(diǎn)方法、采血時(shí)間和血漿樣品的制備均同上。
1.4.1 色譜條件 色譜柱:Agilent C18(4.6 mm× 150 mm,5 μm); 流動(dòng)相:V乙腈﹕V水=26﹕74; 流速1 mL·min-1; 紫外檢測(cè)波長223 nm; 進(jìn)樣量20 μL; 柱溫:30°C。
1.4.2 樣品前處理 參考文獻(xiàn)[17]的方法,血漿樣品解凍后,用乙酸乙酯提取2次,合并上清液,在45°C水浴中氮?dú)獯蹈桑鲃?dòng)相復(fù)溶,HPLC 測(cè)定。
1.4.3 標(biāo)準(zhǔn)曲線與線性范圍 準(zhǔn)確吸取健康鴨空白血漿180 μL,加入20 μL的氟苯尼考標(biāo)準(zhǔn)工作液,制得濃度為32,16,8,4,1,0.8,0.4,0.1 μg·mL-1的標(biāo)準(zhǔn)添加樣品,按照樣品前處理的方法處理,用最小二乘法進(jìn)行線性回歸,得到標(biāo)準(zhǔn)曲線方程和相關(guān)系數(shù)。
采用 WinNonlin 5.2.1軟件進(jìn)行分析,以非房室模型對(duì)鴨血漿氟苯尼考濃度-時(shí)間數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,并用統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件SPSS17.0對(duì)藥動(dòng)學(xué)參數(shù)進(jìn)行檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。
本試驗(yàn)成功建立了人工感染鴨疫里氏桿菌模型,結(jié)果表明,鴨腿部肌內(nèi)注射約109.0CFU·mL-1的鴨疫里氏桿菌菌液,感染6 h后,鴨精神沉郁、縮頸呆立、腿軟、嗜睡、共濟(jì)失調(diào),食欲減少兩眼流淚,眼眶周圍羽毛被粘濕,鼻有分泌物,拉黃綠色稀便的癥狀逐漸明顯。感染6—9 h之間,血樣菌量比較穩(wěn)定。鴨疫里氏桿菌在鴨心臟血液內(nèi)的細(xì)菌數(shù)量見表1。
在上述色譜工作條件下,氟苯尼考的峰形良好,噪音低,信號(hào)強(qiáng)度高。氟苯尼考的保留時(shí)間為6.34 min。
表1 不同時(shí)間點(diǎn)鴨疫里氏桿菌在鴨心臟血液內(nèi)的細(xì)菌數(shù)量
鴨血漿中氟苯尼考在 0.1—32 μg·mL-1范圍內(nèi)線性良好,在0.2、2、16 μg·mL-13個(gè)濃度添加水平的平均回收率分別為(86.94±7.51) %、(89.97±10.61) %和(95.41±5.99) %,批內(nèi)和批間變異系數(shù)分別小于10%和15%。鴨血漿樣品中氟苯尼考的定量限為0.1 μg·mL-1,檢測(cè)限為 0.05 μg·mL-1。
健康和感染鴨分別以單劑量30 mg·kg-1b.w.肌內(nèi)注射氟苯尼考后,不同時(shí)間的血藥濃度實(shí)測(cè)值見表2,血漿中氟苯尼考濃度-時(shí)間數(shù)據(jù)采用非房室模型擬合,計(jì)算藥代動(dòng)力學(xué)參數(shù)。鴨血漿中氟苯尼考濃度-時(shí)間曲線見圖1。氟苯尼考在鴨血漿中的藥動(dòng)學(xué)參數(shù)見表3。
表2 健康和感染鴨肌內(nèi)注射氟苯尼考的平均血藥濃度
圖1 健康和感染鴨肌內(nèi)注射氟苯尼考的血藥濃度-時(shí)間曲線圖
表3 健康和感染鴨肌內(nèi)注射氟苯尼考的藥動(dòng)學(xué)參數(shù)
*表示兩者相比差異顯著(<0.05)
* means that there was significant difference between the two groups (<0.05)
目前關(guān)于人工誘發(fā)鴨疫里氏桿菌感染模型的方法有很多種,如氣管注射、嗉囊注射、口腔滴入、腳蹼注射、肌內(nèi)注射、皮下注射、口服等[18-20],本研究采用的接種途徑是腿部肌內(nèi)注射約109.0CFU·mL-1的菌液0.5 mL,操作簡單,重復(fù)性好。
鴨以30 mg·kg-1b.w.肌內(nèi)注射氟苯尼考后,氟苯尼考在健康鴨體內(nèi)的峰濃度(Cmax)為(22.88±3.11)μg·mL-1,表觀分布容積(Vd/F)為(2.39±0.81)L·kg-1,體清除率(ClB/F)為(0.64±0.11)L·h-1·kg-1,消除半衰期(t1/2β)為(2.57±0.51)h和藥時(shí)曲線下面積(AUC)為(47.28±7.87)μg mL-1·h。上述結(jié)果表明,肌注氟苯尼考在健康鴨體內(nèi)的藥動(dòng)學(xué)特征是吸收快,血藥峰濃度高,體內(nèi)分布廣泛,消除較快。
本試驗(yàn)結(jié)果得到的氟苯尼考在鴨體內(nèi)的t1/2β,比El-Banna等[21]報(bào)道的番鴨體內(nèi)單劑量(30 mg·kg-1)肌內(nèi)注射氟苯尼考的t1/2β(444.9± 8.100)min和段新華等[22]報(bào)道的麻鴨體內(nèi)單劑量(20 mg·kg-1)肌內(nèi)注射氟苯尼考的t1/2β(6.81±0.74)h短,結(jié)果差異可能是由于鴨的品種和年齡不同。在相同的給藥途徑和給藥劑量下,Cmax遠(yuǎn)大于SHEN等[23]報(bào)道的肉雞(8.85±1.20)μg·mL-1和EL-BANNA等[21]報(bào)道的番鴨(2.99±0.023)μg·mL-1,與ABD等[24]報(bào)道的兔21.65 μg·mL-1相近。AUC大于犬(26.43 ±3.62)μg mL-1·h[25]。ClB/F與大鼠(0.66± 0.04)L·h-1·kg-1[26]、雞(0.73±0.12)L·h-1·kg-1[27]相似。Vd/F與家兔(2.772±0.303)L·kg-1[28]比較接近。
在感染鴨體內(nèi)的Cmax為(19.77±1.82)μg·mL-1,Vd/F為(2.44±0.46)L·kg-1,ClB/F(0.63±0.08)L·h-1·kg-1,t1/2β為(2.74±0.54)h和AUC為(48.11±6.62)μg mL-1·h。兩者的主要藥動(dòng)學(xué)參數(shù)比較可看出,氟苯尼考在感染鴨體內(nèi)的Cmax降低,且具有顯著性差異(<0.05);其他藥物學(xué)參數(shù)差異不顯著(>0.05),這可能是患病鴨影響了肌注氟苯尼考的吸收過程。據(jù)報(bào)道,鴨疫里氏桿菌感染鴨初期,其器官細(xì)胞會(huì)出現(xiàn)以出血為主的病理特征,隨著感染時(shí)間的增加,細(xì)胞開始腫脹,接著會(huì)發(fā)生變性壞死,器官功能受到損傷[18, 20],影響了藥物的吸收,故達(dá)峰濃度有所降低。此研究結(jié)果與王加才[29]報(bào)道的在健康和大腸桿菌感染肉雞單次灌服氟苯尼考(30 mg·kg-1)藥動(dòng)學(xué)參數(shù)對(duì)比得出的某些結(jié)果相似,即大腸桿菌感染雞峰濃度低于健康組。
氟苯尼考具有較好的抗菌效果[30],臨床上常用氟苯尼考預(yù)防和治療鴨疫里氏桿菌病,對(duì)于已感染該病的鴨應(yīng)考慮到患病機(jī)體的部分器官功能可能已經(jīng)受到損傷,可適當(dāng)增加給藥劑量,給藥途徑可以考慮肌內(nèi)注射或飲水給藥。鴨感染鴨疫里氏桿菌后食欲減退且該病發(fā)生發(fā)展均較快,故不建議使用拌料的方式給藥。臨床推薦給藥方案,對(duì)于敏感的鴨疫里氏桿菌感染,劑量為30 mg·kg-1,每天用藥1—2次,連用2—3d。
健康和鴨疫里氏桿菌感染鴨單次肌內(nèi)注射(30mg·kg-1b.w.)氟苯尼考后,氟苯尼考在鴨體內(nèi)的藥動(dòng)學(xué)特征是吸收快,血藥峰濃度高,分布廣泛,消除較快。鴨疫里氏桿菌感染顯著影響峰濃度(<0.05),可使其降低。
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(責(zé)任編輯 林鑒非)
Pharmacokinetics of Florfenicol in Ducks Infected withafter Intramuscular Administration
MEI Xian, WAN Peng, HAN DongDong, PEI PengFei, ZENG QingLin, LI XiaoHong, ZENG ZhenLing
(Guangdong Provincial Key Laboratory of Veterinary Pharmaceutics Development and Safety Evaluation, College of Veterinary Medicine, South China Agricultural University, Guangzhou 510642)
The pharmacokinetic properties of florfenicol were studied and compared in both healthy ducks and ducks infected withafter intramuscular administration.A total of 240 ducks were randomly divided into 2 equal groups of 120 ducks each, one groups infected within the thigh. The two groups were injected with florfenicol injection following intramuscular (i.m.) administration at a single dosage of 30 mg·kg-1body weight, respectively. Plasma samples were collected at 0, 5, 10, 15, 20, 30, 45 minutes and 1, 1.5, 2, 4, 6, 8, 10, and 14 hours after administration. The florfenicol concentration in plasma samples was analyzed using a high performance liquid chromatography (HPLC) method, with UV detector at 223 nm. The mobile phase (acetonitrile:water v/v 26/74) was delivered at a constant flow rate of 1mL·min-1. The column used was an Agilent C18(4.6 mm×150 mm, 5 μm) column. A 20 μL aliquot of the reconstituted sample was injected onto the HPLC column. The drug concentration-time data were analyzed by non-compartmental analysis of pharmacokinetic software WinNonlin 5.2.1. Statistical analysis of pharmacokinetic parameters was carried out by statistical software SPSS17.0.The main pharmacokinetic parameters in healthy and infected ducks were as follows : the elimination half-life (t1/2β) was (2.57±0.51) h and (2.74±0.54) h. the peak time (Tmax) was (0.54±0.14) h and (0.55±0.18) h. the peak drug concentration (Cmax) was (22.88±3.11) μg·mL-1and (19.77±1.82) μg·mL-1; the apparent distribution volume (Vd/F) was (2.39±0.81) L·kg-1and (2.44±0.46) L·kg-1; the total body clearance (ClB/F) was (0.64±0.11) L·h-1·kg-1and (0.63±0.08) L·h-1·kg-1; the area under the drug concentration-time curve (AUClast) was (47.28±7.87) μg·mL-1·h and (48.11±6.62) μg·mL-1·h, respectively. The pharmacokinetic parameters of florfenicol in healthy ducks and infected ducks were analyzed statistically. The results showed that there was no significant difference between the other parameters except Cmax(<0.05).The peak drug concentration (Cmax) in infected ducks was significantly lower (<0.05) than that in healthy ducks. There was no significant difference between the other pharmacokinetic parameters. The characteristics of rapid absorption, high plasma concentration, wide distribution and faster elimination were showed following im florfenicol injection with a single dosage of 30 mg·kg-1body weight in healthy and infected ducks.
florfenico1;; pharmacokinetics ; thigh infection; ducks
2017-04-21;接受日期:2017-07-25
教育部創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)發(fā)展計(jì)劃(IRT13063)、廣東省自然科學(xué)基金研究團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目(S2012030006590)
梅獻(xiàn),E-mail:context2012@sina.com。通信作者曾振靈,Tel:020-85281204;E-mail:zlzeng@scau.edu.cn