賈雪卿 范紅照 湛嘉
摘要[目的] 研究不同制劑方式對藥物在水產動物體內代謝動力學的影響。 [方法]用諾氟沙星粉(NP)、諾氟沙星鹽酸小檗堿預混劑(NB)、煙酸諾氟沙星可溶性粉(NN)和乳酸諾氟沙星可溶性粉(NL)4種諾氟沙星制劑,分別混飼口灌日本鰻鱺,給藥量均按30 mg/kg 的諾氟沙星原粉計算,再利用超高效液相色譜-質譜法測定諾氟沙星在血漿中的含量,并進行藥動學分析。 [結果] 非房室模型藥動學參數表明,NP、NB、NN和NL 4種諾氟沙星制劑單次給藥后均在3 h或4 h達峰,達峰濃度(Cmax)相差較大,分別為1.273、1.073、0.616和0.094 mg/L;消除半衰期(T1/2)分別為15.267、24.887、33.041和25.891 h;NP的AUC最大,為22.670 mg/(L·h),NP∶NB∶NN∶NL=100%∶99%∶63%∶13%。 [結論] 藥物的不同制劑方式對其在水產動物體內的吸收程度和生物利用度有較大的影響。
關鍵詞諾氟沙星;日本鰻鱺;藥代動力學;制劑方式
中圖分類號S948文獻標識碼
A文章編號0517-6611(2017)22-0075-03
Abstract[Objective] To explore the influences of formulation ways on pharmacokinetics of drugs in aquatic animals.[Method] Four formulations (NP, NB, NN and NL) of norfloxacin (NFX) in Anguilla japonica were studied by a single oral dose of 30 mg/kg NFX.The content of NFX in plasma of eels was determined by UPLCMS and computed by noncompartment model.[Result] Pharmacokinetics parameters of NP, NB, NN and NL showed that Cmax were 1.273, 1.073, 0.616 and 0.094 mg/L after single drug administration 3 or 4 h;T1/2 were 15.267,24.887, 33.041 and 25.891 h respectively; AUC of NP was the maximum,being 22.670 mg/(L·h).NP∶NB∶NN∶NL=100%∶99%∶63%∶13%.[Conclusion]Different formulation ways of drugs had greater effects on the absorption and bioavailability of medicine in aquatic animals.
Key wordsNorfloxacin;Anguilla japonica;Pharmacokinetics;Sormulation ways
諾氟沙星(Norfloxacin,NFX)為氟喹諾酮類藥物,對大多數革蘭氏陰性菌和部分革蘭氏陽性菌均有良好的殺菌效果,因此其應用較為廣泛[1]。關于NFX在水產動物中的藥動學或殘留消除規(guī)律有較多的研究報道,涉及的水產動物包括草魚、鯽、鯉、羅非魚、大黃魚、大菱鲆、海鱸、黑鯛、南美白對蝦和淡水青蝦等[2-10]。2010年農業(yè)部發(fā)布的1435號公告曾將諾氟沙星作為水產用藥列入第一批《獸藥試行標準轉正標準目錄》,包括諾氟沙星粉(Norfloxcin powder,NP)、諾氟沙星鹽酸小檗堿預混劑(Norfloxcin and berberine hydrochloride premix,NB)、煙酸諾氟沙星可溶性粉(Norfloxcin nicotinic soluble powder,NN)和乳酸諾氟沙星可溶性粉(Norfloxcin lactate soluble powder,NL)等4種制劑[11],是制劑類型最多的水產藥物。雖然諾氟沙星的各種制劑于2016年以后已被禁止在食品動物中使用[12],但諾氟沙星制劑類型多樣,因此研究不同制劑方式對水產動物中藥物代謝動力學的影響具有重要的借鑒意義和參考價值。筆者比較了4種諾氟沙星制劑在日本鰻鱺體內的藥代動力學規(guī)律,旨在為通過改變制劑方式來提高水產藥物的吸收程度和生物利用度提供新思路。
1材料與方法
1.1試驗動物和藥品日本鰻鱺體質量為(480±59)g,試驗前在室內循環(huán)養(yǎng)殖系統(tǒng)中暫養(yǎng)7 d,養(yǎng)殖期間水溫為(28.0±0.5)℃,pH為(7.04±0.31)。試驗前3 d停止喂食,將不健康的日本鰻鱺去除。
諾氟沙星標準品以及各種制劑的具體信息見表1,用標準品進行液相色譜比對,可知各諾氟沙星制劑含量均合格。以諾氟沙星原粉的給藥劑量30 mg/kg為標準,計算各制劑的給藥劑量。
1.2給藥和取樣
試驗采用單次混飼口灌給藥,在給藥0.25、0.5、1、2、3、4、6、9、15、24、36和48 h后靜脈取血,各時間點分別取5尾。采集血液,置于0.1 mg/L肝素鈉潤洗風干的離心管中,振蕩混勻后5 000 r/min離心10 min,取上層血漿于-80 ℃下保存。
1.3樣品處理與檢測
1.3.1前處理。
取0.2 mL血漿置于10 mL試管中,加入2 mL 含0.1%甲酸的50%乙腈,振蕩30 s,并超聲波5 min,再10 000 r/min離心5 min;然后,用100%乙腈二次提取沉淀;合并2次提取所得上清液,并加入2 mL正己烷析出脂類;吸取250 μL提取液到新管中,加入750 μL 20%的DMSO混合,最后用一次性針頭濾器過濾到進樣瓶中。
1.3.2檢測方法及條件。
樣品中的藥物濃度采用超高效液相色譜-質譜聯用儀(UPLC-MS)測定,流動相A2為含0.1%甲酸的水;流動相B2為含0.1%甲酸的甲醇。色譜柱溫40 ℃;進樣量10 μL;去溶劑氣溫度450 ℃;去溶劑流速800 L/h;錐孔流速50 L/h;碰撞氣體氬氣為3.2×10-3 hPa;采用流動相梯度洗脫。
1.4分析方法驗證
1.4.1繪制標準曲線。
在空白血漿中加入NFX,使其濃度分別為0、0.02、0.20、2.00和20.00 μg/mL,各濃度設3個平行,混勻振蕩2 min后,按“1.3”中方法處理,得到各濃度響應值,利用Mass Lynx 4.0繪制標準曲線,并計算相關系數。
1.4.2測定精密度和回收率。
在空白血漿中加入NFX標準品,使?jié)舛确謩e為0.02、0.20和2.00 μg/mL,混勻振蕩2 min后按“1.3”中方法處理,檢測并記錄響應值。日內每隔2 h進行1次,共6次,計算各濃度對應響應值的日內變異系數。此外,隔天檢測1次上述3種濃度對應的響應值,共6次,計算日間平均變異系數。上述樣品的響應值根據標準曲線進行計算,得到實測濃度。按照以下公式計算回收率:回收率=實測濃度/理論濃度×100%。
1.5數據統(tǒng)計與分析
利用Mass Lynx 4.0軟件處理液質聯用儀測得的數據;藥動學參數使用DAS 2.0軟件進行分析獲得。
2結果與分析
2.1分析方法驗證
在質譜檢測條件下,諾氟沙星的4種子離子中,以m/z為302.2時的響應值最高,保留時間為3.17 min(圖1),后續(xù)研究中諾氟沙星的檢測用該離子進行定量。
鰻鱺血漿中0.02、0.20和2.00 μg/mL NFX的日內變異系數為4.25%~6.33%,日間變異系數為4.68%~6.44%,平均相對回收率為96.3%。檢測結果表明,在2.5~50.0 ng/mL內NFX濃度與峰面積呈線性相關,最低檢測限為2.5 ng/mL。
2.2藥物-時間曲線與藥動學特征
諾氟沙星粉(NP)、諾氟沙星鹽酸小檗堿預混劑(NB)、煙酸諾氟沙星可溶性粉(NN)和乳酸諾氟沙星可溶性粉(NL)等4種諾氟沙星制劑,按相當于諾氟沙星原粉30 mg/kg的劑量,單次混飼口灌日本鰻鱺后,采集血樣數據,繪制藥物-時間曲線。從圖2可以看出, NP、NB、NN和NL給藥后達峰時間(Tmax)為3~4 h,但其達峰濃度(Cmax)相差較大,分別為1.273、1.073、0.616和 0.094 mg/L,這表明NP和NB有較好的吸收效果,而NL的吸收效果較差。
非房室模型計算結果表明,NP、NB、NN和NL的藥動學參數也有較大的差異(表2)。NL的表觀分布容積(Vd)最大,表明NL在組織中有較大分布,而血液中相對較少。NP的清除率(CL)和消除半衰期(T1/2)最小,表明NP的消除速率最快。NP、NB、NN和NL的藥時曲線下面積(AUC)也有較大差異,NP的AUC最大,為22.670 mg/(L·h),NP∶NB∶NN∶NL=100%∶99%∶63%∶13%,這表明制劑方式對生物利用度有較大的影響。
3討論與結論
諾氟沙星粉(NP)、諾氟沙星鹽酸小檗堿預混劑(NB)、煙酸諾氟沙星可溶性粉(NN)和乳酸諾氟沙星可溶性粉(NL)4種諾氟沙星制劑在日本鰻鱺體內的吸收速度較為接近,除NL的達峰時間(Tmax)為4 h,其余3種制劑在鰻鱺中的Tmax均為3 h。與諾氟沙星在草魚(0.4 h)[2]、鯽(1.13 h)[3]、
鯉大菱鲆(2 h)[7] 等動物相比,Tmax相對較長,吸收較慢。這4種制劑在鰻鱺體內的達峰濃度(Cmax)有較大的差異,NP、NB、NN、NL的Cmax分別為1.273、1.073、0.616和0.094 mg/L,這表明NP和NB制劑在鰻鱺腸道內的吸收程度較高,而NL的吸收較差。諾氟沙星原料藥在其他動物中的藥動學研究表明,大菱鲆的吸收度最高,其
Cmax為8.37 mg/L [7],而草魚(1.11 mg/L)[2] 和鯉(1.72 mg/L)[4] 也有較好吸收。諾氟沙星4種制劑的藥時曲線下面積(AUC)也有較大差異,NP∶NB∶NN∶NL=100%∶99%∶63%∶13%,這表明不同制劑方式對生物利用度有較大影響,NP和NB的生物利用度較高,而NL則較低。
Walker[13]研究表明,氟喹諾酮類藥物治療細菌性疾病時是否能夠起效取決于該劑量下的Cmax/MIC能否達到10,而劉艷輝等[14]測得諾氟沙星對常見水產動物致病菌蘇伯利產氣單胞菌、點狀產氣單胞菌、熒光假單胞菌的MIC值分別為0.02、0.04和0.04 μg/mL。對于大多數非耐藥性細菌而言,諾氟沙星在體內的Cmax須大于0.4 μg/mL,才能產生一定范圍的治療窗。由此可見,諾氟沙星的乳酸鹽制劑(NL)的治療效果遠不如NP和NL。
該研究結果表明,不同制劑對藥物在水產動物中的吸收程度和生物利用度有較大的影響。根據經典藥動學和跨膜轉運理論,藥物在腸道中的吸收與藥物的解離度和脂溶性有較大的相關性,水溶性的諾氟沙星煙酸鹽或乳酸鹽雖然溶解性好,對于配制注射劑是必需的,但口服時反而不利于腸道黏膜的吸收。因此,對于口服或其他用藥途徑,應當在藥動學研究的基礎上,進行針對性的制劑研發(fā)和選用,才能更有效地吸收和利用藥物。
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