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加米霉素注射液治疗猪呼吸道疾病的研究进展

2017-06-29肖忠云李金贵

中国兽医杂志 2017年4期
关键词:杀性放线氏杆菌

田 伟, 陈 龙,肖忠云,李金贵

(1.扬州大学兽医学院,江苏扬州225009; 2.江苏省动物重要疾病与人兽共患病防控协同创新中心,江苏扬州225009;3.江西省井冈山市畜牧局,江西井冈山343600; 4.荆门耘瑞畜牧有限公司,湖北荆门448000)

加米霉素注射液治疗猪呼吸道疾病的研究进展

田 伟1,2, 陈 龙3,肖忠云4,李金贵1,2

(1.扬州大学兽医学院,江苏扬州225009; 2.江苏省动物重要疾病与人兽共患病防控协同创新中心,江苏扬州225009;3.江西省井冈山市畜牧局,江西井冈山343600; 4.荆门耘瑞畜牧有限公司,湖北荆门448000)

加米霉素(Gamithromycin)是第二代大环内酯类半合成抗生素,属于氮杂内酯类,具有7α-内酯环的定位烷基化氮,这种特殊的化学物质使得加米霉素在生理pH值条件下能够快速地被靶组织肺吸收,并且维持较长的作用时间。法国梅里亚动物保健有限公司开发了以加米霉素为活性成分的注射液ZACTRAN®,2008年7月和2011年6月分别经欧盟和FDA批准用于治疗因溶血性曼氏杆菌、多杀性巴氏杆菌、睡眠嗜组织菌等细菌引起的牛呼吸系统疾病,2016年2月经欧盟批准用于治疗由胸膜肺炎放线杆菌、多杀性巴氏杆菌和副猪嗜血杆菌引起的猪呼吸道疾病,在靶动物体内具有吸收快、分布广、安全高效、残留低等特点[1~4]。目前国内已有多篇文献报道加米霉素注射液治疗牛呼吸系统疾病的研究进展[5~8],但是未见有治疗猪呼吸道疾病的相关报道。结合加米霉素注射液在国外治疗猪呼吸道疾病的应用,阐述了加米霉素注射液在猪上使用的抗菌谱、药动学、临床疗效、残留及休药期等内容,为该药物的开发及临床应用提供参考。

1 抗菌谱及作用机制

加米霉素对溶血性曼氏杆菌、多杀性巴氏杆菌、睡眠嗜组织菌、胸膜肺炎放线杆菌、多杀性巴氏杆菌和副猪嗜血杆菌等病原菌有很好的抑菌和杀菌作用,临床上可用于预防和治疗由溶血性曼氏杆菌、多杀性巴氏杆菌、睡眠嗜组织菌引起的牛呼吸系统疾病以及治疗由胸膜肺炎放线杆菌、多杀性巴氏杆菌和副猪嗜血杆菌引起的猪呼吸道疾病[3]。

加米霉素的作用机制同其他大环内酯类抗生素,能够与敏感细菌的核蛋白体50 s亚基结合,通过对转肽作用和/或mRNA位移的阻断,抑制肽链合成和延长,影响细菌蛋白质的合成,起到抑菌和杀菌作用[9]。

2 药动学

EMA报道了加米霉素注射液在猪体内两个药动学研究[4]。其中的一个药动学研究,选用体重在40 kg~55 kg范围内的健康猪,以6 mg/kg体重单次静脉注射或以3、6mg/kg体重或12 mg/kg体重单次肌肉注射加米霉素注射液,每组选用6头或8头试验猪。研究结果显示,给药后加米霉素在猪体内能够快速吸收,并且快速地分布到靶组织,生物利用度较高,呈现与剂量相关的药时曲线下面积(AUCinf),消除半衰期相当长,约为74~94 h。

EMA报道的第2个药动学研究主要研究了加米霉素在靶组织肺中的分布情况[4]。试验选用4月龄大小的猪,以6 mg/kg体重单次肌肉注射给药,在给药后0.5 h到10 d的时间里选取10个采样点,每个采样点宰杀3头试验动物,研究选用液相色谱-串联质谱法(LC-MS/MS)检测加米霉素在猪血浆、肺上皮黏液层、肺组织以及支气管肺泡灌洗液细胞中的浓度。研究结果显示,加米霉素能够快速地被机体吸收,给药后2 h达血浆峰浓度0.44 μg/mL。加米霉素能够快速分布到肺组织,给药后8 h,加米霉素在肺组织中的峰浓度为7.3 μg/g。在给药后24 h,肺上皮黏液层和支气管肺泡灌洗液细胞中的加米霉素浓度均达到峰浓度,分别为1.1μg/mL和21μg/mL。加米霉素在肺上皮黏液层中的消除半衰期为115 h,长于肺组织(48.4 h)、血浆或支气管肺泡灌洗液细胞(87.1 h)。研究显示,加米霉素平均滞留时间(MRTlast)的顺序大小为支气管肺泡灌洗液细胞>肺上皮黏液层细胞>肺>血浆。综合EMA报道的两项药动学研究,可以看出加米霉素在猪体内能够快速吸收,广泛分布到靶组织肺,并且在长时间内维持较高的浓度。

Wyns等[10]研究了加米霉素在猪体内的药代动力学特征。试验选用9周龄母猪,试验分两组,每组6头,以6 mg/kg 体重剂量分别耳缘静脉注射和皮下注射,使用高效液相色谱-串联质谱法定量分析加米霉素在血浆中的浓度。研究结果显示,静脉注射加米霉素注射液后,药时曲线下面积AUCinf和消除半衰期t1/2λz分别为3.67±0.75 μg·h/mL和16.03 h,平均滞留时间MRTinf为18.84±4.94 h,稳态分布容积Vss为31.03±6.68 L/kg,体清除率为1.69±0.33 L/h·kg。加米霉素在猪体内的分布容积较高,表明加米霉素在猪体内有显著地组织穿透力和较高的细胞内水平;猪皮下注射加米霉素后,药物能够快速完全地被吸收,达峰时间和峰浓度分别为0.63±0.21 h和0.41±0.090 μg/mL,绝对生物利用度较高,为118%。

3 微生物敏感性

梅里亚动物保健公司于2010-2012年间在欧洲筛选出具有代表性的猪呼吸道疾病病原菌多杀性巴氏杆菌(n=100)、胸膜肺炎放线杆菌(n=100)、支气管波氏杆菌(n=91)和副猪嗜血杆菌(n=67),进行微生物敏感性试验,获得相应的MIC数据[4]。研究结果显示,加米霉素对多杀性巴氏杆菌、胸膜肺炎放线杆菌、支气管波士杆菌和副猪嗜血杆菌的MIC范围分别为0.25~2 μg/mL、2~16 μg/mL、1~4 μg/mL和0.06~4 μg/mL ,MIC50分别为 0.5 μg/mL、4 μg/mL、1 μg/mL和 0.25 μg/mL,MIC90分别为1 μg/mL、4 μg/mL、2μg/mL和 0.5 μg/mL。梅里亚公司产品SPC中指出,加米霉素对猪多杀性巴氏杆菌、胸膜肺炎放线杆菌和副猪嗜血杆菌的MBC90分别为2 μg/mL、4 μg/mL和0.5 μg/mL。研究表明,加米霉素在体外具有较高的抑制猪呼吸道疾病病原菌的浓度,并且每种病原菌的MBC值与MIC值接近,说明加米霉素具有杀菌作用。

4 临床疗效

加米霉素注射液在临床上可用于治疗由胸膜肺炎放线杆菌、多杀性巴氏杆菌和副猪嗜血杆菌等细菌引起的猪呼吸道疾病,在欧洲和日本等国家进行的田间试验证实加米霉素注射液能够有效治疗猪呼吸道疾病,安全高效,无副作用。

EMA报道了梅里亚公司在欧洲进行的加米霉素注射液治疗猪呼吸道疾病的两个田间试验[4]。第一个田间试验于2013年在西班牙、法国和德国等国家开展,试验选用420头11~18周龄的杂交猪(公母均有),以6 mg/kg 体重单剂量肌肉注射加米霉素注射液,使用2.5 mg/kg 体重单剂量肌肉注射泰拉霉素注射液作为阳性对照药物。每日观察试验动物的呼吸和精神状态。在试验第10 天,观察试验动物的临床情况以及直肠体温,确定治疗效果。本次田间试验结果显示,加米霉素注射液治疗组的治疗成功率(70%)略低于泰拉霉素注射液治疗组的治疗成功率(80%),在统计学上未达到非劣效标准。

EMA报道了的梅里亚公司进行的第2个田间试验,此次试验选用泰地罗新作为对照药物,研究加米霉素注射液治疗猪呼吸道疾病的临床疗效。从法国、德国和西班牙等国的6个试验地点共选出305头育肥猪,11~18周龄,体重在20.5 kg~86.0 kg范围内,入选标准为表现出猪呼吸道疾病的临床症状(精神状态评分≥2,呼吸评分≥2,直肠温度≥40 ℃)。在试验第0天将符合入选标准的试验动物随机分到加米霉素注射液治疗组和泰地罗新注射液治疗组,给药剂量分别为6.0 mg/kg 体重和4.0 mg/kg 体重,均为单次给药。从第1天到第10 天临床观察所有试验动物的精神状态和呼吸指佂,测量直肠温度。研究结果显示,加米霉素注射液治疗组和泰地罗新注射液治疗组的治疗成功率分别为97%和93%,两种药物的疗效比较呈非劣效,表明加米霉素注射液能够有效治疗敏感菌引起的猪呼吸道疾病。

此外,梅里亚公司在日本也进行了两个田间试验,试验选用达氟沙星作为对照药物,研究结果表明,在治疗成功率上加米霉素与达氟沙星疗效相当。可见,加米霉素能够有效地治疗临床上由胸膜肺炎放线杆菌、多杀性巴氏杆菌和副猪嗜血杆菌等细菌引起的猪呼吸道疾病。

同其他大环内酯类抗生素相似,加米霉素注射液最常见的副作用是引起机体注射部位肿胀。通常情况下,猪会出现注射部位轻度至中度注射部位肿胀。局部肿胀明显,一般在2 d内消失[4]。

5 残留及休药期

EMA报道了加米霉素在猪体内的两个残留消除试验[4]。第一个研究中,试验选用11头去势公猪和11头母猪,以6 mg/kg 体重的剂量肌肉注射6-3H标记的加米霉素注射液。给药后第1、2、3、5、7、10天和第15天时间点屠宰试验动物,采集胆汁、血浆、肝脏、肾脏、肌肉、皮肤、脂肪和注射位点(内部和外周长),其中选用两头去势公猪定量采集粪便和尿液。研究结果显示,残留标示物为加米霉素原药,靶组织为肾脏。在给药后7、10 d和15 d,肾脏中加米霉素总残留浓度和原药浓度分别为1.02 μg/g、0.33 μg/g、0.24 μg/g和0.57 μg/g、0.14 μg/g、0.04 μg/g,肝脏中加米霉素总残留浓度和原药浓度分别为0.71 μg/g、0.20 μg/g、0.28 μg/g和0.275 μg/g、0.05 μg/g、<0.010 μg/g,肌肉组织中加米霉素总残留浓度为0.06 μg/g、0.03 μg/g和0.02 μg/g,并且在第7天加米霉素原药浓度为0.04 μg/g,随后便低于定量限,注射部位总残留浓度分别为0.98 μg/g、0.52 μg/g和0.23 μg/g,脂肪组织中也呈现相似的消除代谢表型。在第7天,肾脏、肝脏、肌肉、皮肤/脂肪和注射位点中加米霉素残留标示物占总残留物的比例分别为0.56、0.39、1、1和1。研究显示,胆汁排泄是很重要的消除途径,粪便中可发现大部分放射性物质,约为给药剂量的45%~51%,其次尿液中约为11%~16%。

EMA报道的的第2个加米霉素在猪体内的残留研究[4],选择3个半月龄大小的25头去势公猪、25头母猪,体重在40 kg~56 kg范围内,以6 mg/kg体重剂量单次肌肉注射,在给药后第1、2、4、7、10、15、22天和第30天屠宰试验动物,采集肝脏、肾脏、肌肉和皮肤/脂肪样品,使用经验证的分析方法检测组织中的加米霉素药物浓度,方法的定量限为50 ng/g。研究结果显示,对于所有试验动物,肌肉、皮肤/脂肪、肝脏与肾脏、注射位点环、注射位点核心分别从第7、10、15、22、30天开始各组织中的加米霉素浓度均低于定量限。

2015年1月30日,欧盟兽药委员会(CVMP)公布了加米霉素在猪上使用的最高残留限量(MRLs)[11],如表1所示。结合制定的最高残限量,兽药委员会将加米霉素在猪肉和猪内脏中的休药期定为16 d[4]。

表1 加米霉素在猪上使用的最高残留限量(MRLs)

6 结语

加米霉素注射液在国外已被批准用于治疗由胸膜肺炎放线杆菌、多杀性巴氏杆菌和副猪嗜血杆菌引起的猪呼吸道疾病,临床疗效好,安全无副作用,在治疗猪呼吸道疾病中具有广阔的市场应用前景。

[1] http://www.fda.gov/downloads/AnimalVeterinary/Products/ApprovedAnimalDrugProducts/FOIADrugSummaries/UCM277806.pdf. FDA Freedom of information summary original new animal drug application NADA141-328 ZACTRAN Gamithromycin Injectable Solution Beef and Non-Lactating Dairy Cattle.

[2] http://www.fda.gov/downloads/AnimalVeterinary/Products/ApprovedAnimalDrugProducts/FOIADrugSummaries/UCM307838.pdf. FDA Freedom of information summary supplemental new animal drug application NADA141-328 ZACTRAN Gamithromycin Injectable Solution Beef and Non-Lactating Dairy Cattle.

[3] http://www.ema.europa.eu/docs/en_GB/document_library/EPAR_-_Product_Information/veterinary/000129/WC500068719.pdf. EMA Zactran summary of product characteristics.

[4] http://www.ema.europa.eu/docs/en_GB/document_library/EPAR_-_Assessment_Report_-_Variation/veterinary/000129/WC500203786.pdf. EMA/839749/2015.CVMP assessment report for ZACTRAN for pigs(EMEA/V/C/000129/X/0027) International non-proprietary name:gamithromycin.

[5] 罗显阳. 加米霉素及其在牛呼吸系统疾病中的应用[J]. 广东畜牧兽医科技,2015,40(1):12-15.

[6] 向蓉,杨大伟,岳磊,等. 兽用抗生素加米霉素研究进展[J]. 广东农业科学,2015,42(16):79-83.

[7] 王忠,王小莺,鲍光明,等. 加米霉素的研究进展[J].中国兽医学报,2015,35(10):1708-1712.

[8] 冯克清. 加米霉素注射液在治疗肉牛和非泌乳奶牛呼吸系统疾病中的应用研究进展[J].中国兽药杂志,2016,50(8):66-69.

[9] 陈杖榴. 兽医药理学[M].3版,北京:中国农业出版社,2009.

[10] Wyns H, Meyer E, Plessers E,etal. Pharmacokinetics of gamithromycin after intravenous and subcutaneous administration in pigs[J]. Research in Veterinary Science,2014,96:160-163.

[11] http://www.ema.europa.eu/docs/en_GB/document_library/Maximum_Residue_Limits_-_Report/2015/02/WC500183124.pdf.EMA/CVMP/350415/2014 European public MRL assessment report (EPMAR) Gamithromycin (porcine).

2016-11-17

江苏省高校优势学科建设工程资助项目;国家自然科学基金资助项目(31272548)

田伟(1985-),男,博士生,研究方向为植物提取物在兽医临床上应用研究,E-mail: fangxingtw2004@163.com

李金贵, E-mail:jgli@yzu.edu.cn

S858.23

A

0529-6005(2017)04-0066-03

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