環丙沙星在鯉魚各組織中的殘留消除規律

楊雨輝,盧彤巖,趙吉偉,佟恒敏

(1.海南大學生命科學與農學院,海南海口570228;2.海南省熱帶動物繁育與疫病研究重點實驗室,海南海口570228;3.中國水產科學研究院黑龍江水產研究所,黑龍江哈爾濱150076;4.東北農業大學動物醫學學院,黑龍江哈爾濱150030)

環丙沙星是第三代喹諾酮類抗菌藥物中抗菌活性較強的一種,目前在我國已被廣泛應用于人醫和獸醫的臨床實踐[1],而且也被用作治療水生動物全身性細菌感染的藥物[2-3],由于該藥在水產養殖上的應用,其在水產品中的殘留問題也引起了廣泛的關注,由于人們始終相信該藥在水產品中的殘留除對人直接危害外,更嚴重的是較低濃度的殘留藥物容易誘導人類致病菌對該藥產生耐藥性,因此2002年我國農業部已將該藥列為水產養殖禁用藥物[4]。為了監測該藥的不法使用,研究工作者已進行了該藥在一些種類水生動物殘留的研究,如吳皓等研究了環丙沙星在鰻鱺組織中的殘留消除規律[5],陳輝華研究了環丙沙星在鯽魚體內的殘留消除規律[6],但由于水生動物種類繁多,不同動物體內的殘留規律存在差異,因此在具體的動物體內的殘留需要進行針對性的研究。鯉魚是北方地區最常見的養殖品種,由于缺乏該藥在鯉魚體內殘留的詳細資料,尚無法估測鯉魚體內的殘留藥物對人的潛在毒性,也無法確定監測該藥適宜的監測組織。鑒于此,本研究進行環丙沙星多劑量給藥后,在鯉魚各組織中藥物殘留消除規律的研究,旨在為評價該藥在鯉魚體內殘留對人的潛在毒性,和確定適宜的監測部位提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試劑及藥品 乳酸環丙沙星原粉,含量98.5%,批號010914,浙江新昌縣康樂獸藥有限公司生產。乳酸環丙沙星標準品,含量99.6%,批號H 081101,中國獸原藥品監察所提供。乙腈和甲醇為色譜純試劑,其他試劑均為分析純試劑。

1.2 試驗魚及飼養管理 試驗用鯉魚(Cyprinus carpio L.)魚種由黑龍江水產研究所良種實驗場提供,選擇體質健壯,體重在150±20 g,在室內暫養1周,每天按魚體重的2%投喂飼料,臨床觀察無異常的用作試驗,試驗前24 h停止投喂飼料,水溫保持在18℃～22℃,試驗期間不投喂飼料。

1.3 給藥及試樣的采集 將乳酸環丙沙星水溶液以10 mg/kg體重的劑量,用塑料軟管強制灌入鯉魚的食道,每天給藥1次,連續給藥4 d,于給藥后0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14 d 和 15 d時取樣,每個時間點采5尾魚,分別采取鯉魚的肝胰臟、腎臟、肌肉和皮膚。

1.4 藥物測定方法 使用配有474熒光檢測器和柱溫箱的高效液相色譜儀(Waters,美國)測定藥物濃度。色譜柱,Waters的C18反相柱3.9×150 mm;柱溫,25℃;流動相,甲醇∶水=160∶840(V/V)(1 000 mL流動相中加入四丁基溴化銨2.7 g,并用85%磷酸調p H值至3.0);流速,1.0 mL/min;熒光檢測器檢測波長,激發波長和發射波長分別為278 nm、465 nm 。

1.5 數據處理 單劑量給藥的組織藥時數據用MCPKP[7]藥物代謝動力學分析軟件計算,多劑量給藥的藥時數據用非線性最小二乘法回歸獲得數學模型。

2 結果

2.1 乳酸環丙沙星的色譜行為 在上述色譜條件下,乳酸環丙沙星的保留時間為5.5 min左右,與組織中的雜峰分離良好。

2.2 線性范圍和最低檢測限 乳酸環丙沙星在0.01～4μg/mL范圍內線性關系良好(R=0.9953)。如果被測樣品的藥物濃度大于線性范圍的上限,則用流動相稀釋被測樣品再進行測定。以引起3倍基線噪音的藥量為最低檢測限,本法的最低檢測限為0.01μg/mL。

2.3 回收率與方法精密度 本法各組織、各濃度的回收率均在75%以上。批內、批間、日內、日間變異系數均在10%以內,可滿足組織中乳酸環丙沙星殘留的研究要求。

2.4 鯉魚多劑量口服環丙沙星后藥物在各組織的殘留及消除 鯉魚多劑量口服環丙沙星后,在不同組織中的藥物殘留的數據見表1。經過計算機回歸處理,各組織的藥物濃度與時間的關系可用下列數學表達式描述：C肝胰臟 =16.92-2.94t+1.08-0.35t;C腎臟=6.79-t+0.41-0.18t;C肌肉 =0.98-0.95t+2.43-0.63 t;C皮膚=2.97-0.68t。消除方程的相關系數、消除半衰期及理論上組織中的藥物降至最低檢測下限的時間見表2。

表1 鯉魚多劑量給藥后環丙沙星在各個組織中的殘留數據(±SD,n=5)

表1 鯉魚多劑量給藥后環丙沙星在各個組織中的殘留數據(±SD,n=5)

注：ND表示未檢測到藥物存在的組織樣

時間(d) 肝胰臟 腎臟 肌肉 皮膚0 18.11±3.67 6.64±2.45 3.37±0.74 3.55±1.45 1 1.38±0.24 3.96±1.30 1.75±0.33 1.32±0.29 2 0.76±0.26 1.72±0.62 0.83±0.15 0.57±0.11 3 0.64±0.32 1.21±0.37 0.37±0.09 0.29±0.04 4 0.36±0.13 0.78±0.34 0.31±0.12 0.28±0.12 5 0.28±0.06 0.61±0.33 0.09±0.04 0.19±0.07 6 0.12±0.02 0.20±0.13 0.05±0.02 0.04±0.01 7 0.11±0.04 0.16±0.04 0.04±0.01 0.02±0.01 8 0.08±0.02 0.11±0.05 0.02±0.01 ND 9 0.03±0.01 0.05±0.02 ND ND 10 ND ND ND ND

3 討論

本研究中,鯉魚4次口服乳酸環丙沙星后,肝胰臟、腎臟、肌肉、皮膚的消除速率常數分別為2.04/d、0.80/d、0.70/d、0.78/d 。消除的速度規律與以前報道的鯉魚單劑量給藥后的消除規律相同[8]。多劑量給藥后,藥物在各個組織中的消除半衰期分別為 1.98/d、3.77/d、1.10/d、0.89/d。其中 ,藥物在腎臟中消除需要的時間最長,而在皮膚中消除需要的時間最短,理論上環丙沙星在皮膚中的濃度降低到最低檢測限以下需要7.46d,腎臟需要20.15d,說明藥物在鯉魚體內的殘留時間是很長。吳皓等在研究環丙沙星在鰻鱺組織中的殘留消除規律時發現,水溫對鰻鱺代謝環丙沙星的速度影響較大,溫度高代謝快,在26℃～28℃水溫條件下用藥的鰻鱺,其腎臟在第9天時檢測不到環丙沙星的存在,而在18℃～22℃水溫下用藥的鰻鱺需要15d才檢測不到藥物的存在。陳輝華在研究環丙沙星在鯽魚體內的殘留消除規律時發現,給藥后15d肌肉中仍可檢測到環丙沙星,并高于最高殘留限量。這些結果都說明環丙沙星在水生動物體內消除的緩慢性。對于環丙沙星在雞體內的殘留也存在著消除緩慢的情況[9-11],如TurbeJ報道了肉雞連續4d以10mg/kg劑量口服環丙沙星的殘留情況,停藥后12d肌肉、腎臟中檢測不到原形藥物,可見,如果在食品動物上盲目使用該藥,又不執行休藥期,可造成對人的危害。

通過比較藥物在各個組織中的分布量和消除速度和藥物在鯉魚各個組織中的殘留情況,發現多劑量給藥后,環丙沙星在腎臟內比其他組織有著相對較高的含量和相對較長的殘留期,所以筆者認為腎臟是監測環丙沙星在水產養殖中的使用狀況的最佳檢測標樣。

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