付義凱,張麗芳,王春梅,王霄旸,費(fèi)陳忠,張可煜,王 米,薛飛群,劉迎春
(中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院上海獸醫(yī)研究所,上海 200241)
雞球蟲病每年給養(yǎng)雞業(yè)造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。根據(jù)統(tǒng)計(jì),全世界每年飼養(yǎng)大約390億只雞,因雞球蟲病直接造成的經(jīng)濟(jì)損失可達(dá)到30億英鎊[1]。目前,雞球蟲病作為一種寄生性原蟲病,研制疫苗對(duì)雞很難進(jìn)行全面保護(hù),抗球蟲藥物仍然是防治畜禽球蟲病的主要手段[2]。但是,隨著這些藥物被大量和重復(fù)使用,球蟲耐藥性逐漸顯現(xiàn),曾經(jīng)被認(rèn)為抗球蟲藥物中最有效的地克珠利(Diclazuril)也出現(xiàn)非常嚴(yán)重的耐藥性問題[3-5]。為了更好的防治畜禽球蟲病,應(yīng)對(duì)耐藥性的問題,最好的的辦法是研制出全新的抗球蟲藥物。
沙咪珠利(Ethanamizuril,EZL)是中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院上海獸醫(yī)研究所獸用抗感染藥物創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)在地克珠利和妥曲珠利的基礎(chǔ)上自主研發(fā)的一種新型三嗪類抗球蟲藥。藥效學(xué)研究表明沙咪珠利在臨床使用中,低劑量下、抗球蟲活性較高,具有成為新型抗球蟲藥物的潛力[6]。本研究通過建立的雞球蟲感染模型,灌胃不同劑量的沙咪珠利溶液,給藥后于不同時(shí)間點(diǎn)進(jìn)行心臟采血,血漿樣品采用超高效液相色譜法進(jìn)行檢測(cè),濃度數(shù)據(jù)利用DAS3.0軟件進(jìn)行分析,得到不同劑量下的藥動(dòng)學(xué)參數(shù),為進(jìn)一步合理使用沙咪珠利提供數(shù)據(jù)和理論支持。
1.1 藥品與試劑 沙咪珠利(EZL)(由中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院上海獸醫(yī)研究所制備),純度不低于99.5%;妥曲珠利亞砜(TSO)(含量≥99%),購自上海維編科貿(mào)有限公司;色譜純乙腈和甲醇購自美國(guó)Fisher公司;分析純乙酸乙酯、正己烷購自國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。
1.2 儀器設(shè)備 超高效液相色譜儀(ACQUITYUPLC系列,美國(guó)Waters公司);紫外檢測(cè)器 (ACQUITY UPLC TUV 系列,美國(guó)Waters公司);渦旋混合器(XW-OA,上海醫(yī)科大學(xué)儀器廠);超聲儀(SCQ-250,上海聲譜科學(xué)儀器廠);離心機(jī)(An-ke LXJ-ⅡB,上海安亭科學(xué)儀器廠);氮吹儀(美國(guó)Organomation Associates公司);微量臺(tái)式離心機(jī)(美國(guó)Thermo Scientific);微孔濾膜:0.22 μm(SCAA104,上海安譜科學(xué)儀器有限公司)。
1.3 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物 1日齡三黃雛雞購自上海阜稷生物科技有限公司,平地散養(yǎng),一周后轉(zhuǎn)至籠養(yǎng),自由采食飲水,飼喂未添加任何藥物的全價(jià)配合飼料。
1.4 溶液制備 準(zhǔn)確稱量10 mg沙咪珠利和10 mg妥曲珠利亞砜,分別置于10 mL量瓶中,用甲醇溶解并稀釋至刻度,分別得到1 mg/mL的沙咪珠利和妥曲珠利亞砜?jī)?chǔ)備液,置4℃冰箱中密封保存。取適量?jī)?chǔ)備液,用甲醇稀釋至所需濃度為不同濃度標(biāo)準(zhǔn)工作液。
1.5 給藥和樣品采集 健康幼齡雛雞200只,選取160只,體重120~160g,于15日齡時(shí)感染柔嫩艾美爾球蟲孢子化卵囊80 000。感染后分別選取75只感染模型于第5 d分別灌胃給藥沙咪珠利4 mg/kg.bw與8 mg/kg.bw。感染雞給藥前后分別于0、0.5、1、2、3、4、6、8、12、24、36、48、60、72 h,每個(gè)時(shí)間點(diǎn)取5只雞心臟采血2 mL,離心分離血漿,血漿樣品-20℃保存待測(cè)。
1.6 血漿中沙咪珠利含量測(cè)定方法
1.6.1 色譜條件 色譜柱:BEH C18柱(1.7 μm,2.1 mm×100 mm);流動(dòng)相:色譜純乙腈(A),0.1%甲酸水(B),采用梯度洗脫(見表1);流速:0.2 mL/min;柱溫:30℃;檢測(cè)波長(zhǎng)251 nm,運(yùn)行10 min。
表1 UPLC 梯度洗脫條件Table 1 The gradientelution program of the UPLC-CV method
1.6.2 樣品前處理 試驗(yàn)前,將待測(cè)樣品取出,放置室溫解凍。取200 μL血漿樣品至1.5 mL離心管中,加入10 μL的40 μg/mL妥曲珠利亞砜(TSO)作為內(nèi)標(biāo),渦旋混勻。然后加入1.2 mL乙酸乙酯渦旋30 s,進(jìn)行提取。渦旋后10 000 ×g離心10 min,將上清液轉(zhuǎn)移至另一個(gè)2 mL離心管中,60℃水浴氮?dú)獯蹈?,殘?jiān)?00 μL的30%乙腈水進(jìn)行復(fù)溶,渦旋混勻后,10 000 ×g離心10 min,上清液過0.22 μm濾膜,進(jìn)樣測(cè)定。
1.6.3 標(biāo)準(zhǔn)曲線的測(cè)定 取200 μL的空白血漿置于1.5 mL離心管中,添加系列濃度的沙咪珠利標(biāo)準(zhǔn)工作液10 μL,使沙咪珠利濃度分別為0.04、0.1、0.5、1、5、10 μg/mL,按照1.6.2樣品前處理方法處理,進(jìn)樣確定,記錄色譜圖中的EZL和TSO的峰面積,以樣品中的EZL的濃度為橫坐標(biāo),以沙咪珠利和妥曲珠利亞砜的峰面積的比值為縱坐標(biāo),繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。
1.6.4 回收率與精密度的測(cè)定 取200 μL的空白血漿,添加沙咪珠利標(biāo)準(zhǔn)溶液各10 μL,使樣品濃度分別為低、中和高三組,每種濃度5個(gè)平行樣品,樣品濃度分別為0.1、1、5 mg/L,按照1.6.2方法進(jìn)行處理,進(jìn)樣測(cè)定。樣品的相對(duì)回收率根據(jù)當(dāng)天的制備的標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算。精密度包括日內(nèi)和日間精密度,精密度用日內(nèi)和日間的標(biāo)準(zhǔn)偏差(s)或者相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(relative standard deviation, RSD)表示。
1.6.5 樣品穩(wěn)定性的測(cè)定 制備樣品濃度為1、4 μg/ml,分兩組,第一組室溫,添加標(biāo)準(zhǔn)溶液的血漿樣品放置8 h后,按照1.6.2中的方法處理并進(jìn)樣測(cè)定,記錄EZL和TSO的峰面積;第二組是將樣品放置到-20℃冰箱中,保存24 h后取出,自然解凍,解凍后再次將血漿樣品放置-20℃冰箱,如此反復(fù)3次后,進(jìn)行樣品處理后測(cè)定,記錄EZL和TSO的峰面積,通過標(biāo)準(zhǔn)曲線方程計(jì)算出相對(duì)回收率。
1.7 數(shù)據(jù)處理 根據(jù)沙咪珠利的血漿標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算兩藥在各采樣時(shí)間點(diǎn)血漿中藥物濃度,用DAS3.0軟件對(duì)血藥濃度-時(shí)間數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合,用非房室模型分析藥動(dòng)學(xué)參數(shù)。
2.1 血漿中沙咪珠利測(cè)定方法的建立
2.1.1 檢測(cè)方法的專屬性 空白雞血漿與空白雞血漿添加沙咪珠利(EZL)、妥曲珠利亞砜(TSO)后,按1.6.2中方法處理后,經(jīng)UPLC進(jìn)樣檢測(cè),比較空白血漿和添加藥物血漿色譜圖。由圖可知,沙咪珠利(EZL)和妥曲珠利亞砜(TSO)在出峰處無干擾,方法專屬性良好(圖1)。
圖1 血漿中沙咪珠利和妥曲珠利亞砜色譜圖Fig.1 Chromatograms of EZL and TSO
2.1.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線和線性范圍 分別以藥物濃度(X)和EZL峰面積/TSO峰面積比值(Y)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)回歸,得到雞血漿回歸方程為y=0.8532x-0.0337,R2=0.9998。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線可知血漿中沙咪珠利在0.04~10 μg/mL的范圍內(nèi)線性關(guān)系良好。
2.1.3 回收率及精密度 空白雞血漿中分別添加高、中、低3個(gè)濃度沙咪珠利標(biāo)準(zhǔn)工作液,每個(gè)濃度平行測(cè)定5個(gè)樣品,連續(xù)測(cè)定3 d,計(jì)算回收率及精密度結(jié)果(表2)。由結(jié)果可知,血漿回收率為90.19%~116.72%,日內(nèi)精密度為1.62%~8.57%、2.64%~7.41%。方法的回收率及精密度良好,符合生物樣品的測(cè)定要求。
表2 雞血漿中沙咪珠利含量檢測(cè)準(zhǔn)確度和精密度Table 2 Recovery and precision results of Ethanamizuril in chicken plasma
2.1.4 樣品穩(wěn)定性 本試驗(yàn)考察了2個(gè)濃度的雞血漿樣品在8 h和3次反復(fù)凍融后穩(wěn)定性。添加濃度為1 μg/mL、4 μg/mL的樣品放置8 h后回收率分別為98.14±4.78和93.64±5.05;兩種濃度的樣品反復(fù)凍融3次后回收率分別為113.02±2.49和112.66±7.89。結(jié)果表明,血漿樣品在此種條件下穩(wěn)定性良好。
2.2 沙咪珠利在感染雞體內(nèi)的藥動(dòng)學(xué)特征 空白健康雛雞飼養(yǎng)至15 d齡感染柔嫩艾美爾球蟲孢子化卵囊80 000,給藥劑量分別為4 mg/kg.bw、8 mg/kg.bw,灌胃給藥。給藥前后分別于0、0.5、1、2、3、4、6、8、12、24、36、48、60、72 h時(shí)間點(diǎn)采血。4 mg/kg與8 mg/kg劑量下,血藥濃度-時(shí)間曲線如圖2所示,兩種給藥劑量下血漿中不同時(shí)間點(diǎn)對(duì)應(yīng)的平均藥物濃度見表3。用DAS3.0藥動(dòng)學(xué)軟件非房室模型對(duì)濃度數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合,藥動(dòng)學(xué)參數(shù)見表4。通過灌胃給藥,給藥劑量分別為4 mg/kg.bw與8 mg/kg.bw,按不同時(shí)間點(diǎn)采血,通過DAS3.0軟件非房室模型擬合,獲得4 mg/kg和8 mg/kg給藥后的藥代動(dòng)力學(xué)參數(shù),分析數(shù)據(jù)得到藥時(shí)曲線面積AUC(mg L-1h)為96.90±16.31、351.61±36.06;平均滯留時(shí)間MRT(h)為21.80±1.80、23.86±2.12;藥物半衰期t1/2z(h)為13.83±5.13、15.07±7.49;藥物達(dá)峰時(shí)間Tmax(h)為5.2±3.83、8.8±1.79,藥物達(dá)峰濃度Cmax(mg L-1)為4.28±1.56、11.82±0.59。
表3 雞分別單劑量給藥4 mg/kg.bw,8 mg/kg.bw后不同時(shí)間點(diǎn)時(shí)雞血漿中沙咪珠利平均藥物濃度Table 3 The mean concentrations of EZL in poultry plasma after oral administration of 4 mg/kg.bw,8 mg/kg.bw,respectively
表4 雞灌胃4 mg/kg.bw,8 mg/kg.bw藥物代謝動(dòng)力學(xué)參數(shù)Table 4 Pharmacokinetic parameters EZL in chicken plasma after administration at the dosage of 4 mg/kg.bw, 8 mg/kg.bw
圖2 血漿中沙咪珠利藥物濃度-時(shí)間曲線圖Fig.2 The concentration time curve of EZL in chicken plasma
藥物代謝動(dòng)力學(xué)(Pharmacokinetics, PK)研究的是給藥后藥物在機(jī)體內(nèi)的排泄以及代謝規(guī)律,借助數(shù)學(xué)模型計(jì)算出藥動(dòng)學(xué)參數(shù)來預(yù)測(cè)藥物在體內(nèi)的過程[7]。藥物的體內(nèi)過程包括吸收(Absorption)、分布(Distribution)、代謝(Metabolism)、消除(Elimination)、排泄(Excretion),通過檢測(cè)和分析手段,得到體內(nèi)藥物的含量和質(zhì)量隨時(shí)間的變化規(guī)律,最終得到各種藥代動(dòng)力學(xué)相關(guān)的參數(shù)和代謝相關(guān)信息,為藥物的制劑研究,藥理毒理研究等提供理論和數(shù)據(jù)支撐[8-9]。本實(shí)驗(yàn)通過建立雞球蟲感染模型,灌胃給藥,給藥劑量分別為4 mg/kg.bw與8 mg/kg.bw,按不同時(shí)間點(diǎn)采血,通過DAS3.0軟件非房室模型擬合,獲得4 mg/kg和8mg/kg給藥后的藥代動(dòng)力學(xué)參數(shù),分析數(shù)據(jù)得到藥時(shí)曲線面積AUC (mg L-1h)為96.90、371.45;藥物半衰期t1/2z為13.83 h和15.07 h;藥物達(dá)峰時(shí)間Tmax分別為5.2 h和8.8 h,藥物達(dá)峰濃度Cmax分別為4.28 μg/mL和11.82 μg/mL。研究表明,兩種給藥劑量下最高血藥濃度,藥時(shí)曲線下面積值與給藥劑量呈正相關(guān),說明沙咪珠利對(duì)雞給藥后在其體內(nèi)吸收良好。兩種劑量下消除半衰期相近,有文獻(xiàn)報(bào)道,對(duì)雞單劑量10 mg/kg灌胃給藥地克珠利后,藥物半衰期t1/2z為24.2 h,大于沙咪珠利在雞體內(nèi)的消除半衰期,說明沙咪珠利對(duì)雞給藥后在雞體內(nèi)消除更快[10];Myoung-Seok等[11]報(bào)道雞以單劑量10 mg/kg或20 mg/kg給藥妥曲珠利后,妥曲珠利的最終代謝產(chǎn)物妥曲珠利亞砜在雞體內(nèi)的消除半衰期分別比妥曲珠利慢80.3 h和82.9 h,表明妥曲珠利對(duì)雞給藥后在體內(nèi)的消除更慢??傊?,研究結(jié)果表明對(duì)雞給藥后,沙咪珠利與地克珠利和妥曲珠利相比,在雞體消除更快。