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諾氟沙星在草魚體內(nèi)的組織分布和藥物動力學(xué)規(guī)律
"諾氟沙星在草魚體內(nèi)的組織分布和藥物動力學(xué)規(guī)律
郭海燕1 ,2，陳元坤1，朱林3，張其中2,4*
（1.重慶市水產(chǎn)科學(xué)研究所，重慶400020；2.水產(chǎn)科學(xué)重慶市市級重點實驗室 西南大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，重慶 400715；3.銅梁縣水產(chǎn)站，重慶 402056；4.暨南大學(xué)水生生物研究所，廣州 510632）摘要：本文研究了口灌給藥方式下諾氟沙星在草魚組織中的分布及藥物動力學(xué)規(guī)律，其血清、肌肉、肝臟和腎臟中的藥物用反相高效液相色譜法(Re-HPCL)測定。結(jié)果表明：在水溫 (26±1)℃下，以10mg/kg劑量單次給草魚口灌諾氟沙星后，肝臟和腎臟中的藥物濃度明顯大于肌肉和血液中的藥物濃度，其血藥濃度-時間數(shù)據(jù)用一級吸收二室模型描述較為合適，吸收半衰期t1/2Ka、分布半衰期t1/2α和消除半衰期t1/2β分別為：0.1468h、0.5224h和82.8811h。關(guān)鍵詞：諾氟沙星 草魚 組織分布 藥物動力學(xué)
中圖分類號：S948
The Tissue Distribution and Pharmacokinetics of Norfloxacin in Grass Carp
Guo Haiyan1,2, Chen Yuankun1, Zhu Lin3,Zhang Qizhong2,4＊
(1.Chongqing fishery Sciences Research Institute, Chongqing 400020 China; 2. Key Laboratorry of Aquatic Science of Chongqing School of Life Sciences, Southwest China University， Chongqing 400715 China; 3. Tongliang Fisheries Station, Chongqing 402560 China; 4. Hydrobiology Institute of Jinan University, Guangzhou 510632 China)
Abstract: The tissue distribution and pharmacokinetics of Norfloxacin (NFX) in grass carp (Ctenopharyngodon idellus L.) were investigated at a single-dosing oral administration of 10 mg NFX kg body weight at the water temperature of (26±1)℃. The drug concentrations in serum, muscle, liver and kidney were determined by Re-high performance liquid chromatography (Re-HPLC). The results were as follows: the drug concentrations in liver and kidney were obviously higher than those in muscle and serum. And the serum concentration-time data were best described as a two-compartment open model with first order absorption, the half-life of absorption (t1/2Ka), half-life of distribution (t1/2?) and half-life of elimination (t1/2?) were 0.1468h, 0.5224h and 82.8811h, respectively.
Keyword: norfloxacin; grass carp; tissue distribution; pharmacokinetics
諾氟沙星在水產(chǎn)動物中的藥物動力學(xué)研究可為疾病防治中制定科學(xué)使用該藥的用藥方案提供依據(jù)[1,2]。目前已報道諾氟沙星在鯉[3]Cyprinuscarpio、鱸[4]Lateolabrasiaponicus、大黃魚[5] Psedosciaena crocea、中華鱉[6] Trionyx sinensis、中華絨螯蟹[7] Eriocheir sinensis、斑節(jié)對蝦[8] Penaeus monodon和南美白對蝦[9] Penaes vannamei等水產(chǎn)動物中的藥物動力學(xué)規(guī)律。目前尚未見諾氟沙星在重要淡水養(yǎng)殖魚類草魚（Ctenopharyngodon idellus L.）中的藥物動力學(xué)研究報道。本實驗探討了口灌給藥方式下，諾氟沙星在草魚體內(nèi)的藥物動力學(xué)規(guī)律，以期對草魚養(yǎng)殖中的規(guī)范用藥提供理論依據(jù)。
1材料與方法
1.1試驗魚
健康草魚，質(zhì)量(22±2)g，水溫(26±1)℃，實驗魚購自重慶市北碚區(qū)歇馬漁場，試驗前馴化2周時間，每日投喂餌料（市購，不含藥物）和浮萍，所有試驗魚經(jīng)抽查表明組織中均不含諾氟沙星。
1.2給藥方法及取樣
試驗前將草魚隨機分為10組，9~12尾為1組，每組3個平行對照，另選數(shù)尾作空白對照。給藥前按分組編號取出，稱重記錄。
在(26±1)℃水溫條件下，以10mg/kg劑量灌入實驗魚前腸，為防止灌入的藥物回吐，可在灌藥后將其身體頭朝上直立片刻，無回吐者保留試驗。給藥后第0.25，0.5，0.75，1，2，4，10，20，36，48h各取血液若干(保證處理后每個樣品的上清液量為0.5ml)，肌肉、肝臟、腎臟各0.5g。
自尾靜脈取血(避免了因斷尾取血時帶入一些水分或滲出部分組織液而帶來的試驗誤差)，然后以6000r/min離心2min，取上清液0.5ml于-20℃保存，取血后，快速取肝臟、腎臟及軀體兩側(cè)背鰭附近的肌肉，充分剪碎，各取0.5g，-20℃保存，直至藥物濃度分析。
1.3樣品處理及濃度測定
將冷凍保存的草魚血清、肌肉、肝臟、腎臟自然解凍，10000r/min勻漿2min，用1ml乙腈清洗刀頭，再加入2ml乙腈提?。ㄑ鍩o需勻漿，直接用3ml乙腈提?。郎u混合器上振蕩2min，靜置15min，8000r/min離心20min，吸取全部上清液于另一試管中。殘渣再加乙腈2ml提取，振蕩、靜置、離心10min后，合并兩次上清液，50℃水浴中氮氣流下吹干，用流動相溶解，用0.45μm微孔濾膜過濾后,取20μl進行HPLC分析。色譜條件：流動相為檸檬酸0.05mol/l：乙酸銨1mol/l：乙腈=79:1:20（V/V/V，用三乙胺調(diào)pH值到4.0）；流速0.8ml/min，檢測波長為278nm，柱溫為室溫。
1.4標準曲線及工作曲線的制備
稱取0.005g干燥恒重的諾氟沙星標準品，先用少許2%醋酸溶液溶解后，轉(zhuǎn)移至20ml棕色容量瓶中，用流動相溶液稀釋至刻度，即為100μg/ml的標準品母液。
用流動相溶液稀釋標準品母液，分別制成0，0.05，0.1，0.2，0.5，1，2，5，10，20μg/ml質(zhì)量濃度的標準濃度系列，以HPLC法分別測定其峰面積，然后以上述濃度為橫坐標，相應(yīng)的峰面積為縱坐標作標準曲線,并求出其標準曲線的回歸方程和相關(guān)系數(shù)。
在試管中分別加入0.5ml的血清或0.5g的組織，再依次加入0.5ml標準品溶液（0~20μg/ml），按1.3處理后進行測定,然后以濃度為橫坐標，相應(yīng)的峰面積為縱坐標作標準曲線，并求出其標準曲線的回歸方程和相關(guān)系數(shù)。
1.5回收率和精密度
將0，0.05，0.1，2，5，10，20μg/ml不同質(zhì)量濃度的藥物標準液各0.5ml加入0.5ml的空白血清或0.5g的空白組織中，按1.6處理后作HPLC測定。按照公式：
取0.05，0.3，0.1，5 μg/ml不同濃度的諾氟沙星標準液，加入空白血液或組織，按1.4處理后經(jīng)HPLC測定，比較每個濃度日內(nèi)/日間3次測定的峰面積變化幅度。按照公式：
式中 ,SD 為標準差。
2.1色譜行為和檢測限
在設(shè)定的色譜條件下，以HPLC法測定草魚血清、肌肉、肝臟和腎臟中諾氟沙星含量，基線走動平穩(wěn)，樣品中雖出現(xiàn)雜峰，但無干擾峰，且與藥峰分離良好。以引起2倍基線噪音的藥量為最低檢測限，本法諾氟沙星在各組織中最低檢測限為0.01μg/ml或0.01μg/g，符合藥動學(xué)和殘留測定的要求。
2.2線性范圍
本實驗條件下，諾氟沙星在0~20μg/ml質(zhì)量濃度范圍內(nèi)線性關(guān)系良好。用直線回歸法對數(shù)據(jù)進行分析處理，以一定標準品溶液的濃度作為橫坐標，相應(yīng)的峰面積作為縱坐標，得標準曲線：y=162052.86538x+5403.05921，r=0.99995，且諾氟沙星在草魚血清、肌肉、肝臟和腎臟中的線性關(guān)系良好，其標準曲線的回歸方程和相關(guān)系數(shù)分別見表1。
表1諾氟沙星在草魚血清及其他各組織中的標準曲線方程和相關(guān)系數(shù)
Tab. 1 The norfloxacin standard curve equations and coefficients in the serum and other tissues of grass carp
|
|
回歸方程 |
相關(guān)系數(shù) |
|
血清(serum) |
y=178291.02371x-5487.91248 |
0.9994 |
|
肌肉(muscle) |
y=140026.9459x+1489.74589 |
0.9999 |
|
肝臟(liver) |
y=152872.78181x-4306.42268 |
0.9998 |
|
腎臟(kidney) |
y=142879.95754x+17054.09163 |
0.9987 |
2.3回收率
本試驗條件下，諾氟沙星在草魚血清、肌肉、肝臟和腎臟中回收率的具體情況如表2。由表2可見，此方法下各組織中的回收率均在80%以上，符合藥動學(xué)研究要求。
表2 諾氟沙星在草魚血清及其他各組織中的回收率
Tab. 2 The norfloxacin recoveries in the serum and other tissues of grass carp
|
標準液濃度 |
回收率% |
|||
|
血清 |
肌肉 |
肝臟 |
腎臟 |
|
|
0.05 |
77.84 |
73.58 |
80.62 |
81.52 |
|
0.1 |
73.46 |
88.01 |
76.75 |
85.80 |
|
2 |
80.98 |
88.20 |
93.44 |
88.53 |
|
5 |
76.51 |
75.36 |
86.06 |
93.10 |
|
10 |
97.15 |
79.58 |
85.82 |
89.95 |
|
平均值 |
80.41±6.86 |
80.94±6.96 |
82.54±7.22 |
87.78±4.38 |
本實驗條件下，諾氟沙星在草魚血清、肌肉、肝臟和腎臟中的日內(nèi)變異系數(shù)和日間變異系數(shù)，結(jié)果如表3。由表3可見，此方法下各組織中的變異系數(shù)均低于10%，符合藥動學(xué)研究要求。
表3 諾氟沙星在草魚血清及其他各組織中的變異系數(shù)
Tab.3 The coefficient of variability of norfloxacin in the serum and other tissues of grass carp
|
變異系數(shù) |
血清 |
肌肉 |
肝臟 |
腎臟 |
|
日內(nèi) |
6.08±2.05 |
4.39±3.90 |
3.04±3.03 |
3.39±1.13 |
|
日間 |
6.13±1.26 |
6.03±4.76 |
4.45±3.62 |
4.71±2.69 |
2.5.1諾氟沙星在草魚組織中的濃度分布
在水溫(26±1)℃下，以10mg/kg劑量對草魚單次口灌諾氟沙星后，各組織中的藥物濃度隨時間變化的情況如圖1。
由圖1可見，在水溫（26±1）℃下，以10mg/kg劑量對草魚單次口灌諾氟沙星后，肝臟和腎臟中的藥物濃度明顯大于肌肉和血液中的藥物濃度，實測樣品中，血清中0.75h時最先達到最大藥物濃度，肝臟、腎臟和肌肉約在1h時達到最大濃度，最大濃度值由小到大的順序依次是：肌肉﹤血清﹤肝臟﹤腎臟，20h時濃度值由小到大的順序依次是：肌肉﹤血清﹤腎臟﹤肝臟，48h時，肝臟和腎臟中藥物濃度高于0.05μg/ml，血清和肌肉中藥物濃度低于0.05μg/ml。
2.5.2諾氟沙星在草魚中的藥物動力學(xué)規(guī)律不同時間的平均血藥濃度用一級吸收二室開放模型描述較為合適，其理論方程是：C=2.7418e-1.4314t+0.0099e-0.0158t-2.8627e-4.8358t，其主要 的藥動力學(xué)參數(shù)見表4。由表中可見，吸收半衰期t1/2K?、分布半衰期t1/2?和消除半衰期t1/2?分別為0.1827，0.5081和44.7507h，說明給草魚口灌諾氟沙星時，吸收和分布比較快，而消除很慢。
表4 單劑量口灌給藥后諾氟沙星在草魚血液中的藥動學(xué)參數(shù)
Tab. 4 The pharmacokinetics values for norfloxacin in the serum of grass carp after single oral administration
|
參數(shù)(parameter) |
單位(unit) |
數(shù)值(value) |
|
A |
μg/ml |
4.2824 |
|
α |
1/h |
1.4314 |
|
B |
μg/ml |
0.1254 |
|
β |
1/h |
0.0158 |
|
Kα |
1/h |
4.8358 |
|
lag time |
h |
0.1023 |
|
t1/2α |
h |
0.5081 |
|
t1/2β |
h |
44.751 |
|
t1/2Kα |
h |
0.1827 |
|
k21 |
1/h |
0.1048 |
|
k10 |
1/h |
0.2153 |
|
k12 |
1/h |
1.1271 |
|
AUC |
μg·h /ml |
9.2545 |
|
CL(s) |
L/kg/h |
1.0815 |
|
Tmax |
h |
0.4027 |
|
Cmax |
μg/ml |
1.1143 |
|
V/F(c) |
L/kg |
5.2606 |
注：A為分布相的零時截距；B為消除相的零時截距；α為分布速度常數(shù)；β為消除速度常數(shù)；kα為吸收速度常數(shù)；lag time為時滯；t1/2α為分布相半衰期；t1/2β為消除相半衰期；t1/2kα為吸收相半衰期；k12為由中央室到周邊室的一級轉(zhuǎn)運速率常數(shù)；k21為藥物由周邊室到中央室的一級轉(zhuǎn)運速率常數(shù)；k10為描述藥物從中央室消除的一級速率常數(shù)；AUC為藥時曲線下總面積；CL(s)為體內(nèi)總清除率；Tmax為達峰時間；Cmax為最大血藥濃度；V/F(c)為表觀分布容積。
影響藥物在水產(chǎn)動物體內(nèi)分布和藥動學(xué)的因素有很多，包括溫度、藥物種類、動物種屬、給藥劑量等[10,11]。在（17±1）℃時，鯉口灌諾氟沙星（10mg/kg）后，藥物經(jīng)消化道進入血流，吸收半衰期t1/2kα為0.1491h，血藥濃度達峰時間為0.73h，此時藥物濃度為5.7988μg/ml，分布半衰期t1/2α為3.4071h，消除半衰期t1/2β為77.1239h[3]，說明鯉對諾氟沙星的吸收較快，能達到較高的藥物濃度，而消除很慢。在(23.3±0.6)℃時，鱸單次口服諾氟沙星（50mg/kg），主要藥動學(xué)參數(shù)t1/2kα、t1/2α、t1/2β、Tmax、Cmax分別為0.73h、0.961h、15.096h、1.313h、0.25μg/ml[4]，可看出鱸口服諾氟沙星后吸收較迅速，消除較緩慢，但是Cmax值只有0.25μg/ml，遠遠小于鯉。從上面的數(shù)據(jù)中可以看出草魚口灌諾氟沙星吸收分布較快，而消除相對慢，其藥動學(xué)參數(shù)和鯉、鱸有一定的相似性，而中華鱉口服諾氟沙星(50mg/kg)，主要藥動學(xué)參數(shù)t1/2kα、t1/2ke、Tmax、Cmax分別為2.30h、4.24h、4.58h、3.27μg/ml，AUC為41.37mg?h/ml，表觀分布容積達到7.39L/kg，可見在中華鱉體內(nèi)諾氟沙星分布更廣泛[6]，說明即使是同一種藥物在同樣的給藥方式下，在不同的水產(chǎn)動物體內(nèi)藥動學(xué)特征也會有一定的差異。
參考文獻
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來源:《水產(chǎn)科學(xué)》 2009年01期
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