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恩诺沙星糖精复合物的制备及其表征

2014-11-23张向果李沙沙韩萌萌赵永星

中国兽药杂志 2014年2期
关键词:糖精钠糖精恩诺

张向果,陶 珺,李沙沙,韩萌萌,赵永星

(郑州大学药学院,郑州450001)

恩诺沙星(Enrofloxacin,EN)是动物专用的氟喹诺酮类抗菌药,有广谱杀菌作用,对静止期和生长期的细菌均有效[1]。对革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌、支原体等所致的消化系统、呼吸系统、泌尿系统及皮肤软组织的各种感染性疾病有良好的抗菌作用[2]。目前,临床中常用的恩诺沙星剂型主要有粉剂、注射剂、溶液剂和混悬剂等。由于水溶性低,使其粉剂和溶液剂在动物口服给药中的应用和疗效受到了很大限制;而其注射剂在使用时需多次重复给药,对动物应激大,且注射给药也增加了集约化养殖场的劳动量;混悬剂型虽然给药次数较注射剂型少,但同样会对动物个体产生注射给药应激,不利于群体给药,增加了饲养管理成本等[3]。为很好地掩盖药物的苦味及克服恩诺沙星水溶性差的缺点,本研究制备了恩诺沙星糖精(EN-SAC)复合物。

1 材料与方法

1.1 材料 恩诺沙星原料药:纯度高于99%,购于商丘爱己爱牧动物药业有限公司;糖精钠:纯度高于99%,购于天津市光复化工研究所。盐酸为分析纯,超纯水自制。大肠杆菌和金黄色葡萄球菌(均由河南省药检所提供),培养基为牛肉膏蛋白胨培养基,均按常规方法制备[4]。健康清洁级 Sprague-Dawle大鼠12只,体重 (200±20) g,动物许可证号:SCXK(豫)2010-0002,购于郑州大学动物中心。

1.2 仪器 Diamond型差示扫描热量分析仪,日本岛津公司;XD2型X射线粉末衍射仪,北京普析通用仪器有限责任公司;Thermo Fisher Scientific红外分析仪,上海诚铭科技有限公司;LDZX-30KBS立式压力蒸汽灭菌器,上海申安医疗器械厂;超净台、ZRD-7080全自动新型鼓风干燥箱,上海智城分析仪器制造有限公司。

1.3 方法

1.3.1 恩诺沙星糖精复合物的制备 称取一定量的糖精钠,用6 mL水溶解,然后用盐酸1∶1的摩尔比进行反应。重结晶纯化糖精,干燥即得。称取一定量的糖精和恩诺沙星以1∶2(W/W)进行反应,先将糖精放入三角瓶用适量热水溶解,再加入恩诺沙星,放置黑暗处,静置24 h。

1.3.2 红外分析试验 采用KBr压片法,波数范围400 cm-1~4000 cm-1,分别测定糖精钠、糖精、恩诺沙星与恩诺沙星糖精复合物的图谱。

1.3.3 差式扫描热量分析试验 DSC使用前经过基线校正,每次取样约5.0~6.0 mg,以10℃/min的升温速度,升至300℃。分别将糖精钠、糖精、恩诺沙星与恩诺沙星糖精复合物进行DSC检测。

1.3.4 X射线衍射试验 测试条件:Ni片滤波,靶型Cu,辐射 Cu-Kα,电压40 kV,工作电流60 mA, 2θ=3.5~40°,扫描速率为 5°/min。 分别将糖精钠、糖精、恩诺沙星与恩诺沙星糖精复合物放在小玻璃片上,铺成圆形,均匀,然后进行试验。

1.3.5 抑菌试验 采用纸片法药敏试验,参照文献[5]介绍的方法进行,用灭菌的吸管取含菌量为106CFU/mL的菌液0.1 mL接种于普通琼脂平板,用灭菌的“L”棒将菌液涂布均匀,待稍干后,用无菌的镊子将各种不同的药敏纸片分别贴在平板上,37℃培养24 h,测量抑菌圈的直径。

药物浓度:分别用超纯水将糖精钠、糖精和恩诺沙星糖精复合物溶解,分别取 8 个浓度,128、64、32、16、8、4、2、1 μg/mL,用超纯水做对照,每个平行做3 组。

药物敏感程度判定标准:读取结果后应根据CLSI M100中表2A-2J抑菌圈直径及MIC解释标准进行结果判断[6],2012年标准抑菌圈直径大于等于20 mm为敏感,15~19 mm中介,小于等于14 mm为耐药,无抑菌圈为不敏感。

1.3.6 餐食量试验 六只老鼠为一组,实验前禁食2 d,放置在普通动物房,一组先用掺有恩诺沙星原料药的饲料饲养,再用掺有恩诺沙星糖精复合物的饲料饲养;另一组则相反,相同时间间隔内称取剩余鼠粮的量。

2 结果

2.1 恩诺沙星糖精复合物的制备 放置24 h后有白色结晶出现,也就是说糖精和恩诺沙星以1∶2(W/W)反应,将糖精和恩诺沙星分开溶解时才有结晶出现。表明两者是以1∶1的摩尔比进行反应,两者同时加入溶解时可能阻止了结晶的出现。

2.2 红外色谱 恩诺沙星糖精复合物与糖精和恩诺沙星的红外光谱图(图1)相比,3300~3600 cm-1的峰(羧基上的 O-H的伸缩振动[7])变强、谱带变窄,恩诺沙星在1630cm-1处的峰(4-吡啶酮的羰基伸缩振动[8])明显减弱,糖精中的 ν as(SO2)在1336 cm-1处特征峰消失,说明糖精和恩诺沙星发生了反应,使特征结构消失,对应图谱发生改变。

图1 红外色谱图

2.3 差式扫描热量法 所有结果如图2所示,图中显示恩诺沙星的熔点为226.59℃,糖精的熔点为229.77℃,恩诺沙星糖精复合物的熔点为221.00℃。明显可以看出生成物的熔点发生了变化,与糖精和恩诺沙星不同,但是同时熔点降低了,这也进一步证明了反应的发生。

2.4 X射线衍射 从图3中可以看出,糖精在2-Theta°(衍射角)= 19.090,d(晶面间距)= 4.64532;2-Theta°=25.072,d=3.54894处有比较强的峰,而在其他两种物质中都比较弱。恩诺沙星糖精复合物在2-Theta°=4.379,d=20.16393处峰很强,而其他两种物质中都没有,这表明可能有新的结构生成。 恩诺沙星在2-Theta°=9.767,d=9.04849处峰比较强,其他两者都比较弱;2-Theta°=7.214,d=12.24347处峰相对也比较强,而其他两者没有。可以看出有一种不同于恩诺沙星和糖精的新物质的生成,即恩诺沙星糖精复合物。

图2 差示扫描热量图

图3 X射线衍射图

2.5 抑菌试验 表1和表2中显示的是各物质在相同浓度下抑菌圈的大小。可以看出,基本在每个浓度下复合物的抑菌作用都强于恩诺沙星本身,表明所制备的复合物不仅没有降低恩诺沙星的抑菌作用,反而在一定程度上提高了抑菌作用。

2.6 餐食量试验 从图4中可以看出,掺有复合物的鼠粮的餐食量明显高于掺有恩诺沙星的鼠粮,并且同等量的掺有复合物的鼠粮在70 h已经吃完,而掺有恩诺沙星的鼠粮在将近90 h才吃完,说明一定程度上掩盖了药物的苦味,提高了大鼠的餐食量。

表1 药物对大肠杆菌抑菌结果mm,±s

表1 药物对大肠杆菌抑菌结果mm,±s

药物 浓度/(μg·mL)1 2 4 8 16 32 64 128 EN 6.2±1.63 9.1±1.23 15.7±0.65 19.1±0.70 20.4±0.06 22.5±0.80 22.8±2.28 27.5±0.87 EN-SAC 9.8±2.03 10.1±0.74 16.1±1.10 23.8±2.01 22.1±0.76 22.4±0.26 25.8±1.08 28.3±0.35 SAC 0 0 0 0 0 0 0 0 SAC-Na 0 0 0 0 0 0 0 0 H2O 0 0 0 0 0 0 0 0

表2 药物对金黄色葡萄球菌抑菌结果 mm,±s

表2 药物对金黄色葡萄球菌抑菌结果 mm,±s

药物 浓度/(μg·mL-1)1 2 4 8 16 32 64 128 EN 4.6±0.15 4.7±0.87 5.0±1.07 12.5±1.21 15.2±0.51 18.9±0.70 23.6±0.23 25.6±0.61 EN-SAC 6.0±0.40 6.5±0.15 6.7±0.17 12.5±0.59 16.2±1.18 19.8±0.70 24.2±0.75 27.3±1.19 SAC 0 0 0 0 0 0 0 0 SAC-Na 0 0 0 0 0 0 0 0 H2O 0 0 0 0 0 0 0 0

图4 餐食量

3 讨论

3.1 恩诺沙星糖精复合物的制备是整个实验的关键。溶解过程中糖精和恩诺沙星的加入顺序对针状结晶的生成有很大的影响,有可能是因为糖精先加入溶解后,再加入恩诺沙星,两者发生了结合,提高了恩诺沙星的溶解度。同时由于恩诺沙星是广谱抗菌药,所以分别选择了一种阳性菌和一种阴性菌。实验结果显示,制备的恩诺沙星糖精复合物对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌作用,都强于恩诺沙星,可能是由于生成物仅仅是把恩诺沙星和糖精结合起来,而没有发生化学反应,所以没有改变恩诺沙星的抑菌结构。

3.2 糖精作为一种平衡离子,由于它的甜味及易于形成盐和共结晶体的特点,可以掩盖药物的苦味和增加药物的溶解性[9]。为了证明恩诺沙星糖精复合物掩盖了药物的苦味,提高了动物的适口性,用大鼠进行了该试验,对于其他动物,是否能提高餐食量,有待进一步试验检验。特别是对难溶于水的药物,不同于普通的粉剂、注射剂和混悬剂,这种复合物改善了药物的难溶性,而且无刺激性,安全无毒,制备工艺简单,成本低,适合于工业化大生产。

[1]王 玮,曹 凯,李晓曼,等.恩诺沙星的拉曼光谱解析[J].中国兽药杂志,2011,45(2):39-40.

[2]应翔宇,杨永胜.兽用新型抗菌药物——恩诺沙星[J].中国兽药杂志, 1995,29(3):53-56.

[3]杨雪峰,齐永华,宁红梅,等.恩诺沙星纳米乳的制备及其质量评价[J].浙江大学学报,2012,38(6):693-699.

[4]甘肃农业大学.兽医微生物学实验指导[M].北京:中国农业出版社,1979:2-30.

[5]徐叔云,卞如濂,陈 修,等.药理实验方法学[M].北京:人民卫生出版社,1994:1340-1381.

[6]马筱玲.抗菌药物敏感性试验执行标准解读[J].临床检验杂志,2012,30(10):776-778.

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[8]谢晶曦.红外光谱在有机化学和药物化学中的应用[M].北京:科学出版社,1987:251.

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