多西环素研究进展

赵婵娟

摘要：多西环素作为半合成类抗菌药，其抗菌活性和组织穿透力表现强，并具有体内分布广、临床上使用无明显肾毒性副作用、半衰期较长、较高的生物利用度等诸多优点，广泛应用于兽医临床。对其理化性质、抗菌原理及活性、药动学特征、生物转化和临床应用等方面研究进展进行了概述。

关键词：多西环素；抗菌原理；药动学特征；研究进展

中图分类号：S859.79+6文献标识码：B文章编号：1007-273X（2012）12-0010-04

多西环素（Doxycycline）又名脱氧土霉素、强力霉素，为四环素类常见抗菌药物之一。其化学名称为6-甲基-4-（二甲氨基）-3，5，10，12，12α-五羟基-1，11-二氧代-1，4，4α，5，5α，6，11，12α-八氢-2-并四苯甲酰胺盐酸盐半乙醇半水合物，分子式为C22H24N2O8（图1），分子量为512.93[1]。多西环素作为半合成类抗菌药，其抗菌活性和组织穿透力强，并具有体内分布广，临床上使用无明显肾毒性副作用，半衰期较长、较高的生物利用度等诸多优点。盐酸多西环素对革兰氏阳性菌、阴性菌、支原体、衣原体和立克次氏体等有明显的抗菌效果。盐酸多西环素粉针剂、注射液等多种制剂在我国兽医临床上已得到较为广泛的应用。目前，主要用于防治畜禽支原体（M. Pneumonia）感染引起的肺炎，大肠杆菌（E.coli）、沙门氏菌（Salmonella）引起的腹泻，布氏杆菌病（Brucellosis）、鹦鹉热（Psittacosis）以及水产养殖、养蜂中多种感染性疾病的预防和治疗[2，3]。

1理化性质

四环素类为具有α并四苯衍生物，引起该类药物表现不同的生物学特性的关键在于其四环素母核5、6、7位置上取代基的不同[4]。与同类药物比较，盐酸多西环素因其四环素母核5、6取代基不同，所以其脂溶性表现较好，使透过生物膜的穿透能力大大提高，体内吸收快速且分布广泛[5]，其抗菌活性也增强，表现为其可以对细菌产生杀菌作用。因此，使用盐酸多西环素也可降低其耐药菌株的产生，同时表现出与天然四环素类无明显交叉耐药性，而且在体内代谢的消除半衰期t1/2β长达15～22h，其持续的治疗作用表现较好。

临床上常用的多西环素的药物形式为其盐酸盐（Doxycycline Hyclate），物理形状为结晶性粉末状，颜色为淡黄色或黄色，无臭而味苦。在水或甲醇中易溶解，乙醇或丙酮中呈现微溶状态，在氯仿中则几乎不溶解[6]。而盐酸多西环素水溶液的稳定性极差，当pH在2.0～3.0时，1%盐酸多西环素水溶液的解离常数可为3.5、7.7和9.5，此种理化状态极容易发生氧化反应。由此可见，当使用普通片剂、可溶性粉剂或预混剂时，对动物特别是单胃动物盐酸多西环素将因为氧化或解离而失效。降低其使用效果，严重影响该药的临床使用。如何解决以上问题成为困扰药学的重要问题之一。

2抗菌原理与抗菌活性

2.1抗菌机理

盐酸多西环素的抗菌原理是与细菌核蛋白体A单位特异性结合，具体位点表现在细菌核蛋白体30 S亚基上，阻断氨酰tRNA结合到mRNA，达到阻止肽链延伸的目的，使细菌蛋白质合成受阻表现为抑杀细菌的作用。再者，盐酸多西环素可以导致细菌细胞膜通透性增大，使细菌细胞内的遗传物质和其他重要成分外泄，阻止蛋白质肽链释放，抑制细菌DNA复制等综合作用产生抑杀细菌的药理作用。盐酸多西环素还具有抗炎、抗肿瘤作用[7]，主要表现在盐酸多西环素具有对细胞凋亡（Apoptosis）的阻止作用，对齿龈的成纤维细胞生长和机体中创伤愈合起促进作用，并对由炎症细胞作用而形成的特定间质金属蛋白酶（MMPs）表现出抑制作用。

2.2抗菌活性

作为广谱抗生素的盐酸多西环素，具有广谱、高效和长效等诸多优点，对许多细菌都具有抑制或杀灭的作用。在类别上，因抑菌作用快速，归属于快速抑菌剂类，浓度高时表现为杀菌作用。作为半合成类的第二代四环素类药物，其抗菌谱和第一代四环素相类似，但抗菌活性则比第一代的金霉素、四环素、土霉素等提高了4倍[8，9]，是目前临床上常用的抗菌活性最强的四环素类抗菌素。

盐酸多西环素的抗菌谱广，包括肠球菌（Enterococcus）、肺炎球菌（Streptococcus pneumoniae）、金黄色葡萄球菌（Staphyloccocus aureus）、炭疽杆菌（Bacillus anthraci）、大肠杆菌（E. coli）、沙门氏菌（Salmonella）、流感嗜血杆菌（Haemophilus influenzae）、布氏杆菌（Brucella）、衣原体（Chlamydia）、支原体（mycoplasma）、立克次氏体（Rickettsia）、螺旋体（Spirochaeta）等，同时具有一定的抗寄生虫作用（主要是对球虫等少数寄生原虫类具有抗虫作用）。

诸多试验证明，盐酸多西环素对G+需氧菌和部分G-杆菌有良好的抗菌效果，对支原体、衣原体和立克次氏体非常敏感[10]。目前在人医临床中，针对泌尿系统、生殖系统及沙眼衣原体临床治疗较好的药物为盐酸多西环素。李仲兴等[11]报道盐酸多西环素对124株表皮葡萄球菌的MIC为2 mg/mL，对42株溶血葡萄球菌的MIC为4 mg/mL，结果表明两种球菌对盐酸多西环素非常敏感，其敏感率分别为96.77%和100%。袁喆等[12]得出盐酸多西环素对大肠杆菌的MIC为8 μg/mL，对嗜血杆菌的MIC为

4 μg/mL：对克雷伯菌的MIC为4 μg/mL；韦建强等[13]得出对猪肺炎支原体的MIC为0.219 μg/mL。江丽等[14]通过体外抑菌试验表明盐酸多西环素对大肠杆菌的MIC为4mg/L。研究表明盐酸多西环素对禽病中鸡败血衣原体的MIC为0.125μg/mL[15]。Bousquet等[16]曾报道盐酸多西环素对肺炎克雷伯菌的MIC为0.5 μg/mL，Croubels等[17]研究表明，盐酸多西环素对多杀性巴氏杆菌和猪胸膜肺炎放线杆菌的MIC为0.25～0.50 μg/mL，对支气管腐败杆菌的MIC为0.25～1.00 μg/mL。

2.3与其他药物的相互作用

相关研究表明，盐酸多西环素和口服避孕药具有拮抗作用，含铝、镁、钙等的抗酸制剂及含铁制剂对盐酸多西环素的吸收有影响。对肝微粒体活性起诱导作用的抗惊厥药物如苯妥英、巴比妥、苯巴比妥和卡马西平等，会降低盐酸多西环素的血药浓度和缩短其半衰期，故在同时使用这些药物时应该加以注意，配以相应的给药剂量以满足临床用药的需要。

3药动学特征

3.1吸收和分布

高脂溶性和强组织穿透力的作用特点决定了盐酸多西环素吸收后能够在组织和体液中广泛且快速地分布。其中，在胸导管淋巴液、腹水、肠组织、眼和前列腺等组织中较为集中，分布比例可达60%～75%[18]。该药口服吸收完全，吸收率大于90%，进食对药物的吸收几乎不造成影响[19]。单剂量口服在胆汁中的浓度可达同期血药浓度的10～20倍，表观分布容积（Vd）为0.7 L，蛋白质结合率为80%～93%。盐酸多西环素在不同动物体内由于其种属、个体差异以及生理状态等多种原因，导致其药动学参数具有显著的差异化特征。如不同动物使用盐酸多西环素其半衰期（t1/2β）分别为：泌乳山羊16.63 h，犬6.99 h，猫4.56 h，母牛和母羊24.75 h，犊牛9.5 h，表现出明显的差异化特征。为此临床中针对不同的动物常常使用不同的治疗给药方案。

3.2盐酸多西环素在猪体内的药物动力学研究

盐酸多西环素在猪体内的药物动力学的研究在国内外均有较多报道。李伟等[20]选用健康猪7头，运用拉丁方设计对单剂量静注盐酸多西环素普通注射液、肌注10%和20%盐酸多西环素注射液的药动学进行了分析，确定以20 mg/kg盐酸多西环素为核定给药剂量，采用高效液相色谱法（HPLC）检测血药浓度，血药浓度-时间数据采用WinNonlin计算机程序来分析处理，得到猪静注盐酸多西环素注射液的主要药物动力学参数。结果表明，肌注10%和20%盐酸多西环素注射液后吸收迅速，t1/2β延长，给药后72 h仍能保持有效血药浓度（Effective plasma concentration）。翟克影等[21]对盐酸多西环素进行药动学研究表明，其药物时间曲线符合二室模型，以10 mg/kg体重的剂量单次口服给药后，其药物在体内吸收迅速，分布广泛，并且达到明显的抑菌效果。王金花等[22]采用单剂量肌肉注射盐酸多西环素注射液的试验证明，盐酸多西环素在不同动物中药物动力学参数差异性很大，而在猪体内吸收很完全，药物停留时间也长。

3.3盐酸多西环素在其他动物体内的药物动力学研究

沈巍[23]选用12只健康家兔，采用随机交叉设计试验分别进行单剂量静注和肌注盐酸多西环素注射液，研究其在兔体内的药动学，结果表明，盐酸多西环素注射液在健康家兔体内吸收缓慢，消除半衰期长，生物利用度低，吸收不完全。Castro等[24]报道盐酸多西环素在山羊体内的最大血药浓度（Cmax）为（2.130±0.950） μg/mL，达峰时间（Tmax）为（3.595±3.348） h；Abd Ei-aty等[25]报道盐酸多西环素注射液对山羊采用单次静脉注射5 mg/kg时，呈现出无吸收二室开放模型特点。

4生物转化与排泄

盐酸多西环素在动物体内的代谢产物主要有4-epi-doxycycline（4号位盐酸多西环素异构体）和6-epi-doxycycline（6号位盐酸多西环素异构体）[26]。Croubels等[27]通过测定盐酸多西环素和4-epi-doxycycline在火鸡肝脏和肌肉组织中的含量，检测到4-epi-doxycycline的存在。肾功能损害患者应用本品时，肠道作为了主要的排泄途径，其药物在体内并无明显的积聚现象，所以对于肾功能损害患者治疗相对很安全。

5多西环素的临床应用

盐酸多西环素的广谱抑菌药理效用特征使其成为临床上的常用药物。目前，临床上主要用于预防和治疗动物因敏感菌和支原体等引起的疾病，如猪喘气病、仔猪黄白痢、鸡慢性呼吸道疾病、鸭大肠杆菌病等。

王斯帆等[28]将诊断为猪喘气病的150头病猪随机分组选用恩诺沙星注射液为阳性药物对照，以高、中、低三个不同剂量给予盐酸多西环素长效注射液设为试验治疗组进行临床药效学试验，结果表明，高剂量盐酸多西环素长效注射液对猪喘气病疗效显著。临床实践中治疗猪喘气病肌肉注射推荐剂量为10 mg/kg，间隔1 d给药，连续给药2～3次效果明显。王光娥等[29]用盐酸多西环素注射剂和盐酸多西环素片治疗仔猪白痢的临床疗效试验，结果表明，盐酸多西环素注射剂对于仔猪白痢疗效明显高于盐酸多西环素片。张军凤等[30]曾报道用盐酸多西环素冻干粉稀释液按照0.2 mL/kg体重肌注治疗猪附红细胞体病及其混合感染，连续用药3 d，病情得到很好的控制。张丽明等[31]报道复方盐酸多西环素可溶性粉15 mg/L混饮治疗鸡白痢，连用5 d，效果显著。

实际生产中，盐酸多西环素在治疗临床感染性疾病应用时一般使用粉散剂、冻干粉和注射剂，但由于猪的嗅觉、味觉均非常敏捷，加之猪有嗜甜的特性[32]，因此，凡是具有刺激性气味的盐酸多西环素粉散剂等直接投喂时，即使是食欲旺盛的健康猪也表现出极其敏感的反应和拒食的行为，猪对药物的依从性极差，药物难以被猪采食，这就难以保证药物在机体中达到有效药物浓度，临床目前仍以使用注射剂和冻干粉以注射给药的方式为主防治动物疾病。

盐酸多西环素属于强酸性溶液，肌肉注射可造成局部刺激性过大，同时盐酸多西环素水溶液的稳定性差，易被氧化，注射给药难以用在大面积群体发病后的治疗等都限制了盐酸多西环素的临床使用。为此，在口服给药能保证其确切临床疗效的基础上，在保证其特有的理化性质、药理学特征的同时，开发临床上乐于使用、方便群体给药且疗效确切的新型口服制剂已成为当前集约化养殖业发展的必然趋势。

6血样中盐酸多西环素含量的检测方法

为了对盐酸多西环素的质量进行控制，评价药物的使用效果，保证药物的安全使用，准确、灵敏且专属性强和快速，可实现自动化、智能化的对盐酸多西环素药物的分析测定方法的建立和使用就显得尤为必要。目前已报道的盐酸多西环素测定方法有微生物法[33-36]、分光光度法[37，38]和色谱法[39]等。微生物法优点在于样品处理简单，检测环境要求不高，在非实验室环境中就可进行大批量的检测，同样可以获得较高的灵敏度和回收率，但该方法缺乏专属性和准确性。分光光度法的灵敏度高，但基质干扰现象是很大的缺点。色谱法则检测快速、准确度和灵敏度高且专属性强。

随着科学技术的进一步发展，其检测手段要求更加精密、简单、准确，自动化和智能化的分析方法逐渐建立起来。但就盐酸多西环素来说，目前HPLC已成为我国现行的法定的药品质量标准体系包括中华人民共和国药典、中华人民共和国兽药典、国家药品监督管理局药品标准、农业部部颁兽药标准、各省市（自治区、直辖市）药品标准（即习称的“三级标准”体系）以及国际药典（The International Pharmacopoeia，Ph. Int）和地区与国家药典，如美国药典与美国国家处方集（The United States Pharmacopoeia and The National Formulary，USP30-NF25）、英国药典[British Pharmacopoeia，BP（2007）]等核准的实验室中测定盐酸多西环素含量及其在生物样品中含量的首选方法，其良好的特异性、敏感性、重现性及较宽的线性范围表现深受肯定。

7多西环素的不良反应

盐酸多西环素的不良反应主要表现为：①局部刺激。尤其以其盐酸盐制剂表现最为明显。②易引起二重感染。正常的成年草食动物胃肠道内存在大量的微生物群和原生动物群，大剂量或长期经胃肠道口服盐酸多西环素会对敏感菌形成抑制作用，耐药菌选择性富集，最终导致肠道内菌群失调，以致二重感染发生。对草食动物还可引起前胃功能失调。马属动物静脉注射可引发心律不齐、腹泻、虚脱等症状，甚至导致动物死亡。③消化道损伤。根据方宝霞等[40]检索PubMed数据库，1994～2005年之间即收集到17例盐酸多西环素致消化道损伤与胃溃疡病例发生的报道。④肾损伤。李松杨等[41]报道了1例因腹泻服盐酸多西环素3 g，服药10 min后即出现恶心、上腹不适等症状，最后被确诊为药物性肾损伤，经治疗后痊愈。

8小结

综上所述，多西环素抗菌谱广，抗菌效力强，吸收后体内分布广，组织渗透性良好，药物与血浆蛋白结合率高，体内维持药效时间长。兽医临床上常用于防治畜禽的呼吸道、消化道、泌尿道等细菌的感染。近来多西环素抑制间质金属蛋白酶（MMPs）的研究和多西环素药物新剂型研究成为热点。这些必将推动多西环素在兽医临床上有更加广泛的应用。

参考文献：

[1]刘辉旺，刘义明.多西环素研究进展[J].兽医导刊，2008（1）：27-29.

[2]何家康，祝万菊，周丽光，等. 盐酸多西环素缓释注射液在猪体内的药物动力学[J].中国兽医学报，2008，28（2）：175-180.

[3]单奇，杨帆. 多西环素在兽医临床上的应用[J].兽医导刊，2009（12）：38-39.

[4]杨海峰，覃少华，王加才，等. 2种多西环素注射液在健康猪的药动学比较[J].华中农业大学学报，2007，26（1）：76-79.

[5]孙雷，张骊，刘琪，等. 猪肉组织中四环素类药物残留检测——高效液相色谱-串联质谱法研究[J].中国兽药杂志，2008，42（2）：27-29.

[6]贺中生，沈巍，桂淦，等. 盐酸多西环素注射液在兔体内的药动学试验[J].中国兽医杂志，2011，47（2）：79-81.

[7]孙长军，马静伟. 兽用大环内酯类抗生素的正确使用[J].养殖技术顾问，2010（6）：207.

[8]张建成.四环素类抗生素研究进展[J].河北医药，2005，27（7）：545-546.

[9]张国红.大环内脂类药物的合理应用[J].北方牧业，2004（18）：26.

[10]洪树勋.盐酸多西环素治疗宫颈衣原体感染的临床疗效[J].中国临床药学杂志，1999（8）：68-69.

[11]李仲兴，王秀华，孟晓洁，等. 多西环素、米诺环素和糖肽类药物对凝固酶阴性葡萄球菌的抗菌活性研究[J].中国感染控制杂志，2005，4（2）：147-150.

[12]袁喆，杨春，黄文祥，等. 注射用盐酸多西环素治疗急性细菌性感染随机、双盲、平行对照多中心临床研究[J].中国抗生素杂志，2007，32（1）：37-42.

[13]韦建强，王志强. 替米考星及其他抗菌药对猪肺炎支原体的体外联合抑菌试验[J].兽药与饲料添加剂，2007，11（6）：3-4.

[14]江丽，雷淑珍.氟苯尼考与多种抗菌药物联合应用对大肠杆菌的体外抑菌试验[J].广东畜牧兽医科技，2008，33（3）：42-44.

[15]陈方文，万蔚. 六种抗菌药对鸡败血霉形体的体外抑菌试验[J].江西畜牧兽医杂志，2005（5）：13.

[16]BOUSQUET E，MORCAN H，AITKEN I，et al. Comparative in vitro activity of doxycycline and oxytetracycline against porcine respiratory pathogens[J]. Veterinary Record，1997， 141（2）：37-40.

[17]CROUBELS S，VERMEERSCH H，BCAKER D E P，et al.Liquid chromatographic separation of Doxycycine and 4-epidoxycycline in a tissue depletion study of doxycycline in turkeys[J].Joumal of Chromatography B：Biomedical Sciences and Applications，1998，708（1-2）：145-152.

[18]沈亚安.多西环素间接竞争Elisa检测方法的建立[D].武汉：华中农业大学，2010.

[19]陈杖榴.兽医药理学[M].北京：中国农业出版社，2002.

[20]李伟，段新华，杨阳，等.多西环素注射液在猪体内的药动学及生物利用度研究[J].华南农业大学学报，2010，31（4）：121-124.

[21]瞿克影，王春梅，李晶，等. 盐酸多西环素可溶性粉在猪体内药动学及残留研究[J].实验动物与比较医学，2009（6）：385-389.

[22]王金花，操继跃，瞿克影，等. 盐酸多西环素在猪体内的药物动力学及其残留[J].中国兽医学报，2008，28（11）：1313-1316.

[23]沈巍.盐酸多西环素注射液在兔的药动学研究[D].扬州：扬州大学，2009.

[24]CASTRO L J， SAHAGUN A M， DIEZ M J，et al.Pharmacolinetics of doxycycline in sheep after intracenous and oral administration[J].The Veterinary Journal，2009，180（3）：389-395.

[25]ABD EI-ATY A M，GOUDAH A，ZHOU H H. Pharackinetinetics of doxycycline after administration as single intravenous bolus and intramuscular doses to non-lactationg Egyptian goats[J].Pharmacol Res，2004，49（5）：487-491.

[26]乐涛.多西环素残留免疫学快速检测技术研究[D].武汉：华中农业大学，2010.

[27]CROUBELS S，BAERT K，BACKER DE P，et al. Residue study of doxycycline and 4-epidoxycycline in pigs medicated via drinking water[J].Analyst，1998，123（12）：2733-2736.

[28]王斯帆，贺湘仁，赵永达，等. 盐酸多西环素长效注射液对猪喘气病的临床治疗试验[J].广东农业科学，2010，37（11）：186-188.

[29]王光娥，黄永宝. 盐酸多西环素注射剂治疗仔猪白痢的临床疗效试验[J].广东畜牧兽医，2009，25（3）：158-160.

[30]张军凤，杨晓东. 应用盐酸多西环素冻干粉针治疗猪附红细胞体病及其混合感染[J].养殖技术顾问，2006（3）：48-49.

[31]张丽明，任剑.复方盐酸多西环素可溶性粉对鸡白痢的疗效试验[J].中国牧业通讯，2008（15）：48-49.

[32]王远孝，廖志勇，周根来，等. 甜菊糖甙对哺乳仔猪生产性能和健康状况的影响[J].饲料工业，2010，31（16）：1-5.

[33]RIOND J，RIVIERE J. Pharmacokinetics and metabolic inertness of doxycycline in young pigs[J]. Am J Vet Res，1990， 51（8）：1271-1275.

[34]ANADON A，MARTINEZ-LARRANAGA M，DIAZ M. Pharmacokinetics of doxycycline in broiler chickens[J]. Avian Pathology，1994，23（1）：79-90.

[35]WILSON R C， KEMP D T， KITZMAN J V， et al. Pharmacokinetics of Doxycycline in dogs[J].Can J Vet，1988，52（1）：12.

[36]张蜀，谭载友，陈济民.可生物降解盐酸多西环素缓释凝胶的含量测定[J].中国新药杂志，2001，10（6）：439-441.

[37]安彩贤，刘秀霞，刘湘玲，等.盐酸强力霉素片的时辰药动学研究[J].西安医科人学学报（中文版），1994，15（2）：153-155.

[38]刘广余，张静，王蔚青，等. 多西环素肠溶微粒胶囊与片剂的人体生物等效性[J].中田临床药学杂志，2003，12（1）：16-17.

[39]贾薇，孙璐，史向国，等. 液相色谱一质谱联用法测定牛奶中4种四环素类药物残留量[J].沈阳药科大学学报，2002，19（2）：96-100.

[40]方宝霞，陈富超，李开俊，等. 多西环素的不良反应与临床合理应用[J].中国误诊学杂志，2006，20（6）：4084-4085.

[41]李松杨，刘小艳. 误服过量多西环素致肾损害1例[J].药物流行病学杂志，2006，1（2）：122-123.