环丙沙星在鲤鱼各组织中的残留消除规律

杨雨辉,卢彤岩,赵吉伟,佟恒敏

(1.海南大学生命科学与农学院,海南海口570228;2.海南省热带动物繁育与疫病研究重点实验室,海南海口570228;3.中国水产科学研究院黑龙江水产研究所,黑龙江哈尔滨150076;4.东北农业大学动物医学学院,黑龙江哈尔滨150030)

环丙沙星是第三代喹诺酮类抗菌药物中抗菌活性较强的一种,目前在我国已被广泛应用于人医和兽医的临床实践[1],而且也被用作治疗水生动物全身性细菌感染的药物[2-3],由于该药在水产养殖上的应用,其在水产品中的残留问题也引起了广泛的关注,由于人们始终相信该药在水产品中的残留除对人直接危害外,更严重的是较低浓度的残留药物容易诱导人类致病菌对该药产生耐药性,因此2002年我国农业部已将该药列为水产养殖禁用药物[4]。为了监测该药的不法使用,研究工作者已进行了该药在一些种类水生动物残留的研究,如吴皓等研究了环丙沙星在鳗鲡组织中的残留消除规律[5],陈辉华研究了环丙沙星在鲫鱼体内的残留消除规律[6],但由于水生动物种类繁多,不同动物体内的残留规律存在差异,因此在具体的动物体内的残留需要进行针对性的研究。鲤鱼是北方地区最常见的养殖品种,由于缺乏该药在鲤鱼体内残留的详细资料,尚无法估测鲤鱼体内的残留药物对人的潜在毒性,也无法确定监测该药适宜的监测组织。鉴于此,本研究进行环丙沙星多剂量给药后,在鲤鱼各组织中药物残留消除规律的研究,旨在为评价该药在鲤鱼体内残留对人的潜在毒性,和确定适宜的监测部位提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试剂及药品 乳酸环丙沙星原粉,含量98.5%,批号010914,浙江新昌县康乐兽药有限公司生产。乳酸环丙沙星标准品,含量99.6%,批号H 081101,中国兽原药品监察所提供。乙腈和甲醇为色谱纯试剂,其他试剂均为分析纯试剂。

1.2 试验鱼及饲养管理 试验用鲤鱼(Cyprinus carpio L.)鱼种由黑龙江水产研究所良种实验场提供,选择体质健壮,体重在150±20 g,在室内暂养1周,每天按鱼体重的2%投喂饲料,临床观察无异常的用作试验,试验前24 h停止投喂饲料,水温保持在18℃～22℃,试验期间不投喂饲料。

1.3 给药及试样的采集 将乳酸环丙沙星水溶液以10 mg/kg体重的剂量,用塑料软管强制灌入鲤鱼的食道,每天给药1次,连续给药4 d,于给药后0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14 d 和 15 d时取样,每个时间点采5尾鱼,分别采取鲤鱼的肝胰脏、肾脏、肌肉和皮肤。

1.4 药物测定方法 使用配有474荧光检测器和柱温箱的高效液相色谱仪(Waters,美国)测定药物浓度。色谱柱,Waters的C18反相柱3.9×150 mm;柱温,25℃;流动相,甲醇∶水=160∶840(V/V)(1 000 mL流动相中加入四丁基溴化铵2.7 g,并用85%磷酸调p H值至3.0);流速,1.0 mL/min;荧光检测器检测波长,激发波长和发射波长分别为278 nm、465 nm 。

1.5 数据处理 单剂量给药的组织药时数据用MCPKP[7]药物代谢动力学分析软件计算,多剂量给药的药时数据用非线性最小二乘法回归获得数学模型。

2 结果

2.1 乳酸环丙沙星的色谱行为 在上述色谱条件下,乳酸环丙沙星的保留时间为5.5 min左右,与组织中的杂峰分离良好。

2.2 线性范围和最低检测限 乳酸环丙沙星在0.01～4μg/mL范围内线性关系良好(R=0.9953)。如果被测样品的药物浓度大于线性范围的上限,则用流动相稀释被测样品再进行测定。以引起3倍基线噪音的药量为最低检测限,本法的最低检测限为0.01μg/mL。

2.3 回收率与方法精密度 本法各组织、各浓度的回收率均在75%以上。批内、批间、日内、日间变异系数均在10%以内,可满足组织中乳酸环丙沙星残留的研究要求。

2.4 鲤鱼多剂量口服环丙沙星后药物在各组织的残留及消除 鲤鱼多剂量口服环丙沙星后,在不同组织中的药物残留的数据见表1。经过计算机回归处理,各组织的药物浓度与时间的关系可用下列数学表达式描述：C肝胰脏 =16.92-2.94t+1.08-0.35t;C肾脏=6.79-t+0.41-0.18t;C肌肉 =0.98-0.95t+2.43-0.63 t;C皮肤=2.97-0.68t。消除方程的相关系数、消除半衰期及理论上组织中的药物降至最低检测下限的时间见表2。

表1 鲤鱼多剂量给药后环丙沙星在各个组织中的残留数据(±SD,n=5)

表1 鲤鱼多剂量给药后环丙沙星在各个组织中的残留数据(±SD,n=5)

注：ND表示未检测到药物存在的组织样

时间(d) 肝胰脏 肾脏 肌肉 皮肤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 讨论

本研究中,鲤鱼4次口服乳酸环丙沙星后,肝胰脏、肾脏、肌肉、皮肤的消除速率常数分别为2.04/d、0.80/d、0.70/d、0.78/d 。消除的速度规律与以前报道的鲤鱼单剂量给药后的消除规律相同[8]。多剂量给药后,药物在各个组织中的消除半衰期分别为 1.98/d、3.77/d、1.10/d、0.89/d。其中 ,药物在肾脏中消除需要的时间最长,而在皮肤中消除需要的时间最短,理论上环丙沙星在皮肤中的浓度降低到最低检测限以下需要7.46d,肾脏需要20.15d,说明药物在鲤鱼体内的残留时间是很长。吴皓等在研究环丙沙星在鳗鲡组织中的残留消除规律时发现,水温对鳗鲡代谢环丙沙星的速度影响较大,温度高代谢快,在26℃～28℃水温条件下用药的鳗鲡,其肾脏在第9天时检测不到环丙沙星的存在,而在18℃～22℃水温下用药的鳗鲡需要15d才检测不到药物的存在。陈辉华在研究环丙沙星在鲫鱼体内的残留消除规律时发现,给药后15d肌肉中仍可检测到环丙沙星,并高于最高残留限量。这些结果都说明环丙沙星在水生动物体内消除的缓慢性。对于环丙沙星在鸡体内的残留也存在着消除缓慢的情况[9-11],如TurbeJ报道了肉鸡连续4d以10mg/kg剂量口服环丙沙星的残留情况,停药后12d肌肉、肾脏中检测不到原形药物,可见,如果在食品动物上盲目使用该药,又不执行休药期,可造成对人的危害。

通过比较药物在各个组织中的分布量和消除速度和药物在鲤鱼各个组织中的残留情况,发现多剂量给药后,环丙沙星在肾脏内比其他组织有着相对较高的含量和相对较长的残留期,所以笔者认为肾脏是监测环丙沙星在水产养殖中的使用状况的最佳检测标样。

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