許穎,嚴常燕,楊偉聰,張云曉,于洋,黃顯會
金霉素微囊顆粒在豬體內的比較藥動學研究
許穎,嚴常燕,楊偉聰,張云曉,于洋,黃顯會
(華南農業大學獸醫學院,廣州 510642)
【目的】采用高效液相色譜-串聯質譜法(HPLC-MS/MS)建立了金霉素在豬血漿中的藥動學檢測方法,以三元健康雜交豬為對象,研究了10%和15%金霉素微囊顆粒在豬體內的藥物代謝動力學,為金霉素的臨床應用提供依據。【方法】16頭大長白三元雜交豬,體重(20±2.5)kg,隨機分為禁食組和非禁食組2組,采用三藥劑三周期三交叉試驗設計,分別按10 mg·kg-1b.w.靜注鹽酸金霉素溶液、40 mg·kg-1b.w.灌服10%和15%金霉素微囊顆粒。每次給藥間隔為7 d,根據試驗前設定好的時間點采集血樣,分離血漿,進行HPLC-MS/MS測定,血藥濃度-時間數據采用WinNonlin5.2.1軟件非房室模型處理,計算主要藥動學參數。血漿樣品用0.1 mol·L-1Na2EDTA-McIlvaine緩沖液超聲提取,HLB固相萃取柱凈化,35℃水浴吹干后用甲醇定容,進行HPLC-MS/MS分析測定。色譜柱為CNW C18柱;流動相為乙腈-0.1%甲酸,梯度洗脫,流速為0.25 mL·min-1;電噴霧離子源,多級反應監測正離子模式,外標法定量。豬血漿中金霉素的檢測限為5 ng·mL-1,定量限為10 ng·mL-1,在5—500 ng·mL-1范圍內,方法的線性關系良好,低、中、高三個添加水平下,金霉素的平均回收率為76.90%—89.25%,批內、批間變異系數分別為2.97%—9.45%、6.16%—13.39%。該方法準確、靈敏,適用于金霉素在豬血漿中的測定。【結果】禁食組靜注鹽酸金霉素溶液主要藥動學參數:AUC0-∞為(57.42±23.53)mg·h·mL-1,V/F為(5.67±2.12) L·kg-1,MRT為(13.87±2.00)h,t1/2為(19.93±5.26)h;分別灌服10%金霉素微囊顆粒和15%金霉素微囊顆粒后主要藥動學參數:AUC0-∞分別為(34.46±10.28 )mg·h·mL-1和(33.15±12.76)mg·h·mL-1,Cmax分別為(2.48±1.05)mg·mL-1和(2.97±1.88 )mg·mL-1,Tmax分別為(4.88±1.25)h和(3.13±1.55)h,V/F分別為(31.53±15.98)L·kg-1和(32.30±9.69)L·kg-1,MRT分別為(19.93±3.83)h和(17.41±1.80)h,t1/2分別為(16.87±3.49)h和(17.13±3.58)h,F分別為(17.03±0.08)%和(15.82±5.16)%。非禁食組靜注鹽酸金霉素后藥動學參數:AUC0-∞為(37.58±21.30)mg·h·mL-1,V/F為(12.59±6.43) L·kg-1,MRT為(22.17±14.47)h,t1/2為(27.79±12.82)h;分別灌服10%金霉素微囊顆粒和15%金霉素微囊顆粒后藥動學參數:AUC0-∞分別為(20.81±7.46)mg·h·mL-1和(19.72±5.69)mg·h·mL-1,Cmax分別為(1.02±0.38)mg·mL-1和(0.95±0.32)mg·mL-1,Tmax分別為(6.38±4.44)h和(8.00±5.24 )h,V/F分別為(52.40±22.90) L·kg-1和(52.47±19.69) L·kg-1,MRT分別為(24.67±9.52)h和(23.37±4.21)h,t1/2分別為(18.57±10.67)h和(16.64±5.12)h,F分別為(16.07±6.78)%和(15.26±5.26)%。【結論】灌服10%金霉素微囊顆粒(40 mg·mL-1b.w.)及15%金霉素微囊顆粒(40 mg·mL-1b.w.)后,藥物在豬體內吸收緩慢,分布廣,消除較慢,生物利用度低。與禁食組相比,非禁食組10%和15%金霉素微囊顆粒達峰時間更慢、峰濃度更低,但表觀分布容積更大,生物利用度偏低,但統計學差異不顯著。表明飼料不影響金霉素在豬胃腸道中的吸收,但會改變金霉素進入體內的藥代動力學過程。
金霉素;藥物動力學;HPLC-MS/MS;豬
【研究意義】金霉素(chlortetracycline,CTC),又稱氯西霉素,是由美國氰胺公司于1949年開發的四環素類廣譜抗生素,它通過與細菌核糖體30s亞基不可逆的結合抑制細菌蛋白質的合成,對革蘭陽性菌、陰性菌、支原體和立克次體等有廣泛的抑制作用,自發現以來被廣泛用于畜牧養殖業[1-4]。【前人研究進展】金霉素被FDA批準用于雞、豬、牛、羊等動物多種疾病的預防與治療,國內主要用于治療斷奶仔豬腹瀉、豬氣喘病、增生性腸炎等。對于增生性腸炎、豬痢疾等仔豬腹瀉性疾病,金霉素有很好的治療效果,它可以影響腸道炎癥因子的表達,改善斷奶仔豬腸道黏膜的形態和結構,降低腹瀉率,相比于泰妙菌素和林可霉素,金霉素的使用成本更低[5-6]。金霉素能夠有效減輕豬肺炎支原體感染引起的損傷,治療支原體肺炎[7- 8],改善呼吸道癥狀,降低病變[9],在飼料中定期添加金霉素還可以控制衣原體和鉤端螺旋體感染,改善母豬的健康狀況,提高種豬的繁殖性能[10-12]。金霉素雖在豬、雞、牛、羊等動物上已有相關藥動學報道[13-20],但劑型多為鹽酸金霉素和普通的金霉素預混劑。研究表明,鹽酸金霉素或普通金霉素預混劑給藥后吸收迅速,達峰時間短,分布廣泛而且消除緩慢,生物利用度低,但在不同動物種屬之間有較大的差異。目前,隨著獸藥制劑技術的發展,微囊化制劑由于掩味、能夠減少胃酸對藥物的破壞、腸溶緩釋等優點[21-22],在獸醫臨床使用越來越普遍。金霉素微囊化后,能夠減少藥物與飼料中其他物質的接觸、減少在胃液中崩解、釋放,還能夠調節在腸道內的釋藥速度,但國內尚未見金霉素微囊顆粒在豬體內的藥動學研究報道。【本研究切入點】本研究探討了金霉素微囊顆粒在豬體內的藥動學過程,比較了禁食與非禁食對金霉素生物利用度的影響,為金霉素微囊顆粒臨床使用制定合理的給藥方案提供依據。【擬解決的關鍵問題】本研究旨在通過靜脈注射和灌胃口服的給藥方式,探討金霉素微囊顆粒在豬體內的比較藥動學,通過相關藥動學參數的比較,為金霉素的進一步開發和臨床應用提供科學依據。
1.1.1 藥品與試劑 鹽酸金霉素對照品,含量92.1%,批號K0011209,由中國獸醫藥品監察所提供;鹽酸金霉素原料藥,含量93.2%,批號H20130112,10%金霉素微囊顆粒,規格100 g:10 g,批號WN20130702,15%金霉素微囊顆粒:規格100 g:15 g,批號WN20130703,均由金河生物科技股份有限公司提供。乙腈、甲醇、甲酸為HPLC級,德國CNW公司;氫氧化鈉、鹽酸、十二水磷酸氫二鈉、一水合檸檬酸、EDTA二鈉均為國產分析純;水為符合GB/T6682規定的二級水。
1.1.2 儀器與設備 高效液相色譜儀:Agilent 1200型液相色譜儀,美國安捷倫公司,配備四元泵,自動進樣器,柱溫箱等;電噴霧-串聯四級桿質譜儀:API 4000 MS/MS,美國應用生物系統公司,配Analyst4.1.5軟件;色譜柱:CNW Athena C18 WP(150 mm×2.1 mm,5 μm),上海安譜公司;Mach 1.6 R冷凍型離心機:美國Thermo Fisher Scientific公司;Milli Q 去離子水發生器:美國Millipore 公司;軌道式搖床:HS250,馬來西亞IKA公司;pH 計:pHs-25 型,上海精科雷磁儀器廠;電子分析天平:AE 160型,瑞士Mettler公司;移液器:Eppendorf Research型,德國EPPENDORF公司;氮吹儀:D10-24型,杭州奧盛儀器有限公司;固相萃取小柱:Poly-Sery HLB SPE,60 mg/3mL,德國CNW科技公司;有機針式尼龍微孔濾膜,13 mm×0.22mm,上海安譜科學儀器有限公司。
1.1.3 試液配制
0.1%甲酸水溶液:取1.0 mL甲酸,加水稀釋至1 000 mL,混勻,超聲脫氣;
1 mol·L-1氫氧化鈉溶液:稱取氫氧化鈉4 g,加水溶解并稀釋至100 mL;
McIlvaine緩沖液:將0.1 mol·L-1檸檬酸溶液1 000 mL與0.2 mol·L-1磷酸氫二鈉溶液652 mL 混合,搖勻即可。必要時用氫氧化鈉溶液或鹽酸溶液調pH至4.0±0.05;
0.1 mol·L-1Na2EDTA-McIlvaine緩沖液:稱取60.5 g乙二胺四乙酸二鈉倒入1 625 mL McIlvaine緩沖溶液中,超聲使其溶解,搖勻。
1.1.4 試驗動物 本試驗于2013年6—12月于華南農業大學獸醫學院進行,試驗選取16頭健康的杜洛克×長白×約克夏雜交豬,公母各半,7周齡左右,(20±2.5)kg,按常規飼養,自由飲水和采食,飼料為全價日糧,不含抗菌藥物。試驗前觀察1周,臨床表現健康。
1.2.1 給藥 16頭健康豬隨機分為2組,A組為非禁食組,B組為禁食組,每組8頭。臨床觀察健康后,采用自身對照隨機三藥劑、三周期、三交叉試驗設計方法,將每組的8頭豬隨機編號,給藥方案見表1。A組在給藥0.5 h前正常飼喂,B組試驗前16 h起及給藥后3 h期間禁食,僅自由飲水。一個藥動采血周期結束,經過7 d的清洗期后,給藥制劑互換。試驗豬只采用單劑量給藥,靜脈注射和灌胃口服給藥劑量分別為10 mg·kg-1b.w.和40 mg·kg-1b.w.(以金霉素計)。

表1 金霉素制劑給藥方案
1.2.2 樣品采集 豬只仰臥保定,從前腔靜脈采血。給藥前采一次空白血。給藥后分別于5、10、15、20、30、45 min及1、1.5、2、3、4、6、8、12、16、24、36、48、72 h采集血樣。每次采血3 mL左右,置于含肝素的離心管中,4 000 r/min離心10 min,分離血漿,-20℃冰箱保存,待測。
1.2.3 血漿中金霉素測定
(1)樣品前處理 血漿樣品自然解凍后搖勻,準確吸取0.5 mL血漿于15 mL塑料離心管中,加入5 mL EDTA-McIlvaine緩沖液,旋渦混勻1 min,水浴超聲10 min,搖床振蕩10 min后,于4℃下8 000 r/min離心10 min,上清液待凈化。
分別用3 mL甲醇和純水活化HLB SPE小柱,上清液過柱,自然流速。上清液流出后,3 mL純水淋洗,負壓抽干后用(2+2)mL甲醇洗脫,收集洗脫液,于35℃水浴下氮氣吹干,殘渣用1 mL甲醇溶解,轉至2 mL離心管,于4℃下12 000 r/min離心10 min,上清過0.22 μm濾膜,供LC-MS/MS測定。
(2)液相色譜條件
色譜柱:CNW Athena C18 WP(150 mm×2.1 mm,5 μm),上海安譜公司;
流動相:A相為0.1%甲酸水溶液,B相為乙腈;梯度洗脫程序見表2:
流速:0.25 mL·min-1;
柱溫:35℃;
進樣量:5 μL。

表2 液相色譜梯度洗脫條件
(3)質譜條件 采用多反應監測(MRM)掃描模式;電噴霧離子源(ESI):正離子掃描;噴霧電壓(ionspray voltage,IS):4 000.0 V;離子源溫度:700.0℃;氣簾氣壓力(curtain gas,CUR)15 psi;霧化氣壓力(nebulizer gas,GS1)55 psi;輔助氣流速(ion source gas2,GS2)35 L·min-1;碰撞室壓力(CAD)6 psi;定量離子m/z= 444.1,輔助定性離子m/z= 154.2。
1.2.4 檢測限與定量限 以最低檢出濃度計算,信噪比S/N≥3 為檢測限(LOD),S/N≥10為定量限(LOQ)。
1.2.5 標準曲線與線性范圍 空白豬血漿按照1.2.3中“(1)樣品前處理”方法進行處理。洗脫液在氮吹濃縮后,用1.00 mL相應濃度的標準工作液復溶,其中第一管加入1.00 mL色譜甲醇做空白對照,其余各管基質加標樣品濃度分別為5、10、20、50、150、500 ng·mL-1,進行LC-MS/MS測定,將金霉素的藥物濃度(C)對色譜峰面積(A)作線性回歸,求得回歸方程和相關系數()。
1.2.6 回收率與精密度 準確移取0.49 mL空白豬血漿,分別加入低、中、高不同濃度的標準工作液0.01 mL,制得10 ng·mL-1、50 ng·mL-1、100 ng·mL-13個濃度水平的空白加標樣品,按1.2.3中“(1)樣品前處理”方法處理。每個濃度做5個重復,共做4個批次,不同批次隔一天或者數天。同時,取空白血漿0.5 mL按1.2.3中“(1)樣品前處理”方法處理,洗脫液經氮氣吹干后,殘渣加入1.00 mL低、中、高3個濃度的金霉素標準工作液,使得基質加標樣品的濃度與空白加標樣品的上機濃度一致。將處理后的樣品進行LC-MS/MS測定,以測得的藥物峰面積計算回收率和批內、批間的平均值及標準差和變異系數。
1.2.7 血藥樣品濃度測定 給藥后不同時間采集的血漿,按1.2.3中“(1)樣品前處理”方法處理樣品后進行LC-MS/MS測定,以標準曲線回歸方程計算血漿中金霉素的濃度。如樣品血藥濃度超出線性范圍,需將樣品用空白基質稀釋至線性范圍內,然后再進行血藥濃度測定。
1.2.8 數據處理與分析 使用Analyst1.5軟件處理實測血漿中金霉素濃度-時間數據,采用美國Pharsight公司藥動學軟件 Winnonlin5.2.1 的非房室模型來處理藥動數據,擬合時選擇消除相后4—5個點,計算出每頭試驗豬的藥動學參數,求出關鍵藥動學參數(F、AUC、Tmax、Cmax等),然后計算平均值()及標準差(SD),同時以血藥濃度平均值對時間作藥-時曲線。
按照1.2.3中“(1)樣品前處理”方法處理樣品,再按(2)、(3)色譜工作條件進行LC-MS/MS分析測定,測得豬血漿中金霉素的檢測限(LOD)為5 ng·mL-1,定量限(LOQ)為10 ng·mL-1,在5—500 ng·mL-1范圍內,豬血漿中添加金霉素的線性關系良好,相關系數均在0.9990以上,金霉素在10、50、100 ng·mL-13個濃度水平的平均回收率為76.90%—89.25%,批內變異系數為2.97%—9.45%,批間變異系數為6.16%—13.39%,均滿足獸藥臨床藥代動力學研究要求。
本試驗的動物分為兩組,禁食組(試驗前禁食16 h以上,給藥后禁食3 h)和非禁食組(給藥前0.5 h飼喂,給藥后自由飲食),每組通過自身對照隨機三藥劑、三周期、三交叉方法設計,采用非房室模型分析給藥后的藥動學數據,探索金霉素微囊顆粒在豬體內的吸收、分布和消除規律,通過藥動學主要參數的比較分析,從而得知金霉素微囊顆粒在豬體內的動力學特征。禁食組和非禁食組豬的藥時曲線分別見圖1、圖2,血藥濃度-時間數據見表3,藥動學參數見表4。
禁食組豬靜注鹽酸金霉素溶液(10.0 mg·kg-1)、灌服10%金霉素微囊顆粒(40 mg·kg-1)和15%金霉素微囊顆粒(40 mg·kg-1)后,金霉素靜注給藥后表觀分布容積(V/F)為(5.67±2.12) L·kg-1,消除半衰期(t1/2)為(19.93±5.26) h;灌服10%金霉素微囊顆粒和15%金霉素微囊顆粒后表觀分布容積(V/F)分別為(31.53± 15.98)和(32.30±9.69) L·kg-1,消除半衰期(t1/2)分別為(16.87±3.49)和(17.13±3.58)h,達峰濃度(Cmax)分別為(2.48±1.05)和(2.97±1.88)mg·mL-1,達峰時間(Tmax)分別為(4.88±1.25)和(3.13±1.55)h,生物利用度(F)分別為(17.03±0.08)%和(15.82±5.16)%。
非禁食組豬靜注鹽酸金霉素溶液(10.0 mg·kg-1)及灌服10%金霉素微囊顆粒(40 mg·kg-1)和15%金霉素微囊顆粒(40 mg·kg-1)后,金霉素靜注給藥后表觀分布容積(V/F)為(12.59±6.43) L·kg-1,消除半衰期(t1/2)為(27.79±12.82)h;灌服10%金霉素微囊顆粒和15%金霉素微囊顆粒后表觀分布容積(V/F)分別為(52.40±22.90)和(52.47±19.69)L·kg-1,消除半衰期(t1/2)分別為(18.57±10.67)和(16.64±5.12)h,達峰濃度(Cmax)分別為(1.02±0.38)和(0.95±0.32)mg·mL-1,達峰時間(Tmax)分別為(6.38±4.44)和(8.00±5.24)h,生物利用度(F)分別為(16.07±6.78)%和(15.26±5.26)%。禁食組與非禁食組中10%和15%金霉素微囊顆粒吸收、消除均較慢,表觀分布容積較高,在兩組中10%金霉素微囊顆粒在豬體內均表現出更高的生物利用度,但無統計學差異(>0.05)。與禁食組相比,非禁食組10%和15%金霉素微囊顆粒均表現出達峰時間更慢,峰濃度更低,但表觀分布容積更大,生物利用度稍低,但無統計學差異(>0.05)。

靜注鹽酸金霉素(10 mg·kg-1 b.w.)、灌服10%和15%金霉素微囊顆粒(40 mg·kg-1 b.w.)

靜注鹽酸金霉素(10 mg·kg-1 b.w.)、灌服10%和15%金霉素微囊顆粒(40 mg·kg-1 b.w.)
表3 禁食組、非禁食組豬單劑量靜注鹽酸金霉素溶液(10.0 mg·kg-1 b.w.)與灌服金霉素微囊顆粒(40.0 mg·kg-1 b.w.)后平均血藥濃度(mg·mL-1, ±SD, n=8)
Table 3 Mean plasma concentrations of ivermectin after receiving single-dose intravenous injection of chlortetracycline hydrochloride (10 mg·kg-1 b.w.) and oral administration of chlortetracycline microspheres (40 mg·kg-1 b.w.) ( mg·mL-1,±SD, n=8)

表3 禁食組、非禁食組豬單劑量靜注鹽酸金霉素溶液(10.0 mg·kg-1 b.w.)與灌服金霉素微囊顆粒(40.0 mg·kg-1 b.w.)后平均血藥濃度(mg·mL-1, ±SD, n=8)
采血時間Time(h)禁食組Fasting group非禁食組Feeding group 靜注鹽酸金霉素溶液CTC, i.v.灌服10%金霉素微囊顆粒10% CTC Micropheres, p.o.灌服15%金霉素微囊顆粒15% CTC Micropheres, p.o.靜注鹽酸金霉素溶液CTC, i.v.灌服10%金霉素微囊顆粒10% CTC Micropheres, p.o.灌服15%金霉素微囊顆粒15% CTC Micropheres, p.o. 0.08321.96±10.250.05±0.030.08±0.0615.07±9.430.06±0.030.06±0.04 0.16713.60±6.410.09±0.040.22±0.169.12±5.880.08±0.060.09±0.07 0.2511.03±5.020.15±0.090.34±0.276.72±3.650.12±0.070.12±0.09 0.33310.23±4.420.28±0.210.44±0.415.78±2.910.16±0.100.17±0.17 0.58.62±3.670.40±0.320.73±0.564.68±2.220.24±0.120.23±0.20 0.757.84±3.600.64±0.440.94±0.624.23±1.820.38±0.190.34±0.31 16.28±2.820.75±0.481.16±0.893.70±1.830.53±0.230.42±0.37 1.55.42±2.800.92±0.561.83±0.853.30±1.570.53±0.170.48±0.30 24.71±2.990.99±0.712.04±1.092.95±1.470.63±0.210.58±0.32 34.55±2.721.44±0.912.27±1.042.32±0.900.83±0.280.72±0.33 43.33±1.011.96±0.852.80±1.932.09±1.070.88±0.340.82±0.37 62.26±0.932.32±1.071.87±0.751.35±0.760.84±0.460.73±0.36 81.58±0.751.81±0.771.46±0.561.00±0.690.84±0.490.78±0.31 121.02±0.631.00±0.360.91±0.270.56±0.290.53±0.260.55±0.22 160.73±0.440.78±0.250.56±0.170.39±0.230.46±0.210.52±0.27 240.35±0.230.36±0.080.29±0.070.20±0.200.30±0.150.31±0.12 360.18±0.130.14±0.010.12±0.040.10±0.070.12±0.050.12±0.07 480.12±0.060.10±0.030.09±0.040.07±0.030.12±0.080.08±0.05 720.08±0.040.07±0.030.06±0.040.10±0.100.05±0.030.04±0.02

表4 禁食組、非禁食組豬單劑量靜注鹽酸金霉素溶液(10.0 mg·kg-1 b.w.)與灌服金霉素微囊顆粒(40.0 mg·kg-1b.w.)后的主要藥動學參數(±SD, n=8)
在禁食和非禁食的情況下,V/F結果表明:金霉素分布廣泛,與豬禁食和非禁食情況下靜注鹽酸金霉素(11 mg·kg-1)后V/F分別為0.97和1.39 L·kg-1比較[16],顯示出相似的分布特征。在其他動物亦可見相似的特征,但存在一定的種屬差異,如荷斯坦牛、育肥雞的V/F分別為40.9、1.63 L·kg-1[15, 23]。t1/2結果表明:金霉素在豬體內消除慢,高于方炳虎等報道的金霉素在雞體內的消除半衰期[17],也顯著高于金霉素在育肥雞(靜注7.96 h,口服13.15 h)[14]的半衰期,與Reinbold報道的荷斯坦牛(灌服16.2 h)[15]的消除半衰期近似。金霉素通過膽汁排泄,部分可以在腸內被重新吸收[24],這可能是導致金霉素在動物體內半衰期較長的原因。禁食組和非禁食組豬灌服藥物后,禁食組達峰濃度和達峰時間與Nielsen等報道的(2.4±1.1)mg·mL-1、(3.7±1.9)h相似,非禁食組達峰濃度與報道的0.8mg·mL-1相似,但達峰時間比3.2 h明顯延遲[13]。試驗中金霉素在禁食組和非禁食組豬中的生物利用度均較低,金霉素通過腸道少部分吸收,禁食組生物利用度稍高于非禁食組,但兩者無統計學差異,與Kilroy等報道鹽酸金霉素在禁食組和非禁食組豬中的F[(19.12±8.3)%、(17.88±5.32)%]相似[16],但高于Nielsen等報道的豬灌服鹽酸金霉素后的F [(11±5)%、(6±2)%)][13]。Jerome 通過對金霉素在豬體內的藥動學數據進行Mantel Haenszel分析發現豬對金霉素的生物利用度隨飼料中鈣含量的增高而降低,由17%降至9%[25]。而本研究Cmax和F說明飼料雖然可以影響金霉素的吸收速率,但對金霉素在豬胃腸道中的吸收量未表現顯著影響,這可能與金霉素微囊化后,藥物以分子狀態在腸道緩慢釋放、被吸收,從而減少飼料對藥物的影響有關。
金霉素抗菌作用較廣,對革蘭氏陽性菌(鏈球菌、炭疽桿菌、葡萄球菌、破傷風桿菌)、革蘭氏陰性菌(巴氏桿菌、沙門氏菌、嗜血桿菌)及一些衣原體、支原體、立克次體、螺旋體具有一定的抗菌活性。非禁食組中,40 mg·kg-1b.w.單劑量給豬灌服15%微囊金霉素后,約8 h后達到最高血藥濃度0.95mg·mL-1,至12、24 h血漿中藥物濃度仍可維持0.55、0.31mg·mL-1。同樣單劑量灌服10%金霉素微囊顆粒后,約6 h后達到最高血藥濃度1.02mg·mL-1、至12、24 h血漿中藥物濃度仍可維持0.53、0.30mg·mL-1。金霉素對大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、豬霍亂沙門氏菌和銅綠假單胞菌等臨床分離菌的MIC分別為4、0.0625、4和2mg·mL-1[26],對豬肺炎支原體的MIC為1.25mg·mL-1[27],Hayer評估美國2006至2016年副豬嗜血桿菌對13種抗菌素的耐藥率變化,其中金霉素對副豬嗜血桿菌的MIC90為1mg·mL-1[28]。無論禁食組還是非禁食組,金霉素在體內的表觀分布容積遠遠大于1 L·kg-1,有報道金霉素在膽汁中的濃度是在血清中觀測到的濃度的8至16倍[29],藥物的組織濃度要高于血漿濃度,藥物在體內分布廣泛[30]。此外,日糧中添加75和150mg·kg-1的金霉素,腹瀉率下降22.1%和52.23%[6]。對此,按40 mg·kg-1添加金霉素微囊顆粒,可用于預防敏感菌導致的豬腸道和呼吸道疾病。
豬灌服金霉素微囊顆粒后,藥物在體內吸收緩慢、分布廣、消除較慢、生物利用度較低,與禁食組相比,非禁食組生物利用度偏低,但無統計學差異。表明飼料不影響金霉素微囊顆粒在豬胃腸道中的吸收,但會改變金霉素進入體內的藥代動力學過程。
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Pharmacokinetics of Chlortetracycline Microspheres in Pigs
XU Ying, YAN ChangYan, YANG WeiCong, ZHANG YunXiao, YU Yang, HUANG XianHui
(College of Veterinary Medicine, South China Agricultural University, Guangzhou 510642)
【Objective】A method was developed for the determination of chlortetracycline in swine plasma with high- performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry (HPLC-MS/MS). The pharmacokinetics of chlortetracycline in pigs, including chlortetracycline hydrochloride, 10% chlortetracycline microspheres and 15% chlortetracycline microspheres were studied.【Method】Pharmacokinetics of chlortetracycline were investigated after intravenous and oral administration to pigs. Sixteen cross-bred pigs(Duroc×Landrace×Yorkshire) weighing (20±2.5) kg received a dose of 10 mg·kg-1of chlortetracycline hydrochloride intravenously and 40 mg·kg-1of 10% chlortetracycline microspheres and 15% chlortetracycline microspheres orally in both the fasted and the feeding condition in a three-way crossover design with one week washout period between each administration. Blood samples were collected in different time set before the experiment.The swine plasma samples were ultrasonic extracted with 0.1 mol·L-1Na2EDTA-McIlvaine buffer. Then the extract was loaded on the HLB solid phase extraction (SPE) cartridge. After evaporation by nitrogen with water bath at 35℃, the extract was redissolved with methanol. Chlortetracycline was separated using a CNW C18 column with a mobile phase of acetonitrile -0.1% formic acid. The mobile phase was gradient elution at the flow rate of 0.25 mL·min-1. Chlortetracycline was analyzed by mass spectrometry equipped with electrospray ionization in the multiple reaction monitoring and positive ion mode and determined by an external standard quantitation. In the range of 5-500 ng·mL-1, the calibration curves of chlortetracycline from swine plasma showed good linearity (>0.9990). The limit of detection (LOD) was 5 ng·mL-1and the limit of quantification (LOQ) was 10 ng·mL-1. The average recovery of chlortetracycline was 76.90%-89.25% at low, medium and high concentration while the inter-day and intra-day coefficient of variations were 2.97%-9.45% and 6.16%-13.39%, respectively. The method was accurate, sensitive and suitable for the determination of chlortetracycline in swine plasma.【Result】Chlortetracycline concentration-time data fitted to a non-compartment model were analyzed by WinNonlin5.2.1 pharmacokinetic program after intravenous and oral administration in both fasted and fed pigs. The main pharmacokinetic parameters for chlortetracycline hydrochloride in fasted pigs and feeding pigs were follows: AUC0-∞(57.42±23.53)mg·h·mL-1, (37.58±21.30)mg·h·mL-1; V/F (5.67±2.12) L·kg-1, (12.59±6.43) L·kg-1; MRT(13.87±2.00) h, (22.17±14.47) h; t1/2(19.93±5.26 ) h, (27.79±12.82) h, respectively. After receiving 10% chlortetracycline microspheres and 15% chlortetracycline microspheres without feeding, the parameters were as follows:AUC0-∞(34.46±10.28)mg·h·mL-1, (33.15±12.76)mg·h·mL-1; Cmax(2.48±1.05)mg·mL-1, (2.97±1.88)mg·mL-1, Tmax(4.88±1.25) h, (3.13±1.55) h; V/F (31.53±15.98) L·kg-1, (32.30±9.69) L·kg-1; MRT (19.93±3.83) h, (17.41±1.80) h; t1/2(16.87±3.49) h, (17.13±3.58) h; F(17.03±0.08) %, (15.82±5.16) %, respectively. In feeding group, after receiving 10% chlortetracycline microspheres and 15% chlortetracycline microspheres, the parameters were as follows: AUC0-∞(20.81±7.46)mg·h·mL-1, (19.72±5.69)mg·h·mL-1; Cmax(1.02±0.38)mg·mL-1, (0.95±0.32)mg·mL-1; Tmax(6.38±4.44) h, (8.00±5.24) h; V/F (52.40±22.90) L·kg-1,(52.47±19.69) L·kg-1; MRT (24.67±9.52) h, (23.37±4.21) h; t1/2(18.57±10.67) h, (16.64±5.12) h; F (16.07±6.78)%, (15.26±5.26)%, respectively. 【Conclusion】The results of studies showed that chlortetracycline was absorbed slowly, distributed widely and had slow elimination and low bioavailability in pigs after receiving chlortetracycline microspheres orally. Compared with the fasting group, 10% and 15% chlortetracycline microspheres in the feeding group reached a slower peak time and a lower peak concentration, while the apparent distribution volume was larger and the bioavailability was lower, but the difference was not significant. This result indicated the feed did not affect the absorption of chlortetracycline in the gastrointestinal tract of pigs, but changed the pharmacokinetic process of chlortetracycline entering the body.
chlortetracycline; pharmacokinetics; HPLC-MS/MS; pig
2019-10-30;
2020-06-30
國家重點研發計劃專項(2016YFD0501306)、國家科技支撐計劃(2015BAD11B03-06)
許穎,E-mail:971238309@qq.com。通信作者黃顯會,E-mail:xhhuang@scau.edu.cn
(責任編輯 林鑒非)