廖碧釵
(福建省水產技術推廣總站,福建 福州 350002)
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鹽酸土霉素在奧尼羅非魚體內的藥代動力學及殘留研究
廖碧釵
(福建省水產技術推廣總站,福建 福州 350002)
在水溫(25±2)℃條件下,以15 mg/kg魚體重的劑量給奧尼羅非魚單次口灌鹽酸土霉素,采用高效液相色譜法測定血漿和肌肉組織中的藥物濃度,研究鹽酸土霉素在奧尼羅非魚體內的代謝及消除規(guī)律。結果顯示:血藥時間數據符合一級吸收二室開放模型,半衰期(T1/2Ka、T1/2α、T1/2β)分別為4.79、4.10、45.20 h,最大血藥濃度為1.50 μg/mL,達峰時間為7.30 h,藥時曲線下面積(AUC)為42.35 μg·h/mL。肌肉作為可食性組織,選取肌肉組織作為殘留檢測的靶組織,以0.1 mg/kg為最高殘留限量,在本試驗條件下,建議休藥期不低于10 d。
鹽酸土霉素;奧尼羅非魚;藥代動力學;殘留
鹽酸土霉素(Oxytetracycline hydrochloride,OTC)是四環(huán)素類抗生素,為廣譜抗生素,用于治療水產養(yǎng)殖動物的細菌性疾病,如淡水魚類爛鰓病、腸炎病、赤皮病等[1-4]。其作用主要是通過細胞的核糖體,抑制蛋白質合成,增強細胞壁通透性,導致細胞壁外泄而起到殺菌作用[5]。據報道[6],OTC具有免疫抑制作用,長期使用會使細菌耐藥性增強,且易與Ca2+結合,從而影響牙齒和骨骼的發(fā)育。因此,魚肉中OTC的殘留對人類的影響備受關注。
世界糧農組織、世界衛(wèi)生組織、歐盟及我國政府對動物肌肉中OTC的殘留都做出了嚴格規(guī)定,規(guī)定其殘留限量不得高于100 μg /kg[7-8]。因此,控制OTC的使用,實施對動物性食品中OTC殘留的檢測十分重要。于相滿等[9]對OTC在奧尼羅非魚體內進行了藥動學研究,但未對其在肌肉組織中的殘留進行研究。本研究結合當地養(yǎng)殖場的實際情況進行給藥,以期掌握其藥動學及殘留消除規(guī)律,最大限度地減少OTC殘留在養(yǎng)殖過程中對環(huán)境的影響和對人體的危害,為制定休藥期提供依據。
1.1材料
健康奧尼羅非魚(Oreochromisaureus×O.niloticus),由福建省淡水水產研究所榕橋中試基地提供,平均體重(250±10)g,水溫控制在(25±2)℃,試驗前3 d停止喂食,試驗用飼料為福清三華飼料有限公司生產的人工配合飼料,試驗用奧尼羅非魚經抽查檢測證實血漿和肌肉組織中均不含OTC。OTC標準品(含量98.5%,Sigma公司)、乙腈(HPLC)、乙酸乙酯(A.R)、磷酸二氫鈉(A.R)、三氯乙酸(A.R)。
1.2色譜條件
Agilent 1200型高效液相色譜儀;Eclipse XDB-C18色譜柱(5 μm,4.6×250 mm);流動相為乙腈:0.01 mol/L NaH2PO4溶液(v/v)=20∶80;流速為0.8 mL/min;檢測波長為280 nm;進樣體積100 μL;室溫。
1.3配制標準貯備液
準確稱取OTC標準品0.10 mg,于100 mL容量瓶中,加水稀釋至刻度,搖勻,制成100 μg/mL的標準貯備液,4℃保存?zhèn)溆谩?/p>
1.4給藥方法及采樣
精確稱取OTC標準品150.0 mg,置于100 mL燒杯中,加入適量預先煮成濃稠狀的人工配合飼料,攪拌均勻,定容至100 mL。試驗用魚稱重,按15 mg/kg單劑量口灌給藥,不回吐的魚用于試驗。給藥后0.5、1、2、4、7、10、16、24、48、72、120、360和720 h心臟采血,5 000 r/min離心10 min,取血漿。采血后,迅速鈍擊致死,取背脊兩側肌肉,放入樣品袋標記好。每個采樣點采4尾魚,4個平行。試驗前取空白樣品作對照,樣品于-20℃保存。
1.5制樣
1.5.1制血漿樣
取1.0 mL血漿,加1 mL 4%三氯乙酸-磷酸氫二鈉溶液和5 mL乙酸乙酯旋渦混合5 min,5 000 r/min離心5 min,取上清液,重復以上操作步驟,進行第二次萃取,合并上清液。氮氣流(40℃)吹干,加流動相1.0 mL溶解,經0.45 μm微孔濾膜過濾,HPLC檢測。
1.5.2制肌肉樣
取1.0 g肌肉組織,加1 mL 4%三氯乙酸-磷酸氫二鈉溶液和20 mL乙酸乙酯旋渦混合5 min,5 000 r/min離心5 min,取上清液,重復以上操作步驟,進行第二次萃取,合并上清液。氮氣流(40℃)吹干,加流動相1.0 mL溶解,經0.45 μm微孔濾膜過濾,HPLC檢測。
1.6制備標準曲線
將一系列不同濃度的OTC標準貯備液依次加入到各空白樣品中,制成含標準品濃度為0、0.010、0.025、0.050、0.100、0.250、0.500、1.000和2.500 μg/mL(μg/g)的溶液,按1.5的方法制樣,以各組分的色譜峰面積對濃度作線性回歸,得血漿和肌肉的標準曲線。
1.7測定回收率和精密度
取空白樣品,制成含0.100、0.500和2.500 μg/mL(μg/g)OTC的添加樣品。按1.5的方法制樣,HPLC檢測,計算血漿和肌肉中OTC的回收率。對上述樣品在1 d內分5次進行測定,每個時間點的濃度重復測定3次,計算日內精密度;連續(xù)測定5 d,每次重復測定3次,計算日間精密度。
1.8數據處理
本試驗采用Excel和SPSS10.0以及PKS藥代動力學軟件對數據進行處理。
1.9休藥期計算
OTC在奧尼羅非魚體內是按一級動力學消除的,即在消除后期服從指數消除:C=C0e-Ket。休藥期的計算公式為:
其中WDT——休藥期,h;C0——殘留消除半對數曲線的縱截距,μg/kg;MRL——最高殘留限量,μg/kg;Ke——殘留消除曲線速率常數。
2.1色譜圖及標準曲線
在本試驗的色譜條件下,OTC標準品和樣品的保留時間都在6.8 min左右(圖1)。樣品中雖有雜峰出現,但與目標峰分離度好。在0.010~2.500 μg/mL(μg/g)線性范圍內,奧尼羅非魚血漿和肌肉中OTC的回歸方程分別為y=434.34x+0.592 7(R2=0.999 7)和y=372.71x-0.042 6(R2=0.999 4)。
2.2回收率和精密度
以信噪比(S/N)為3計,本方法測定OTC的最低檢測限為10 ng/mL(ng/g)。按照1.5的方法,測得血漿和肌肉中3個濃度的平均回收率為71.5%~96.5%,精密度為0.30%~5.88%,具體見表1。
表1 OTC在奧尼羅非魚血漿和肌肉中的回收率和精密度(n=5)Tab.1 Recoveries and precision of OTC in plasma and muscle of hybrid tilapia(n=5)
2.3藥代動力學
奧尼羅非魚以15 mg/kg的劑量經單次口灌OTC后,血藥濃度在7 h達到最高值(1.868±0.149)μg/mL;給藥后720 h無藥物檢出。經PKS藥動學軟件分析得OTC在血漿中的主要動力學參數如表2所示,經房室模型分析,表明OTC口灌給藥后在奧尼羅非魚體內的代謝符合一級吸收二室開放模型,其血藥濃度(C)與時間(t)的理論方程為:C=-25.078e-0.169t+24.722e-0.145t+0.356e-0.015t,平均藥時曲線見圖2。
表2 OTC在奧尼羅非魚血漿中的藥代動力學參數Tab.2 Pharmacokinetic parameters of OTC in plasma of hybrid tilapia
2.4消除規(guī)律
奧尼羅非魚經口灌OTC 7 h后,數據經SPSS統計處理得到血漿和肌肉組織的消除曲線方程見表3,圖3、圖4為OTC在奧尼羅非魚血漿和肌肉中的擬合消除曲線,肌肉中的消除速率較快,血漿較慢。
表3 奧尼羅非魚口灌OTC后血漿和肌肉組織中的消除曲線方程及參數Tab.3 The equation of elimination curve and parameters of OTC in plasma and muscle tissue in hybrid tilapia
2.5休藥期
我國農業(yè)部(1994)和世界糧農組織(FAO,1991)規(guī)定OTC的MRL:魚肉中為0.1 mg/kg,通過休藥期公式計算得到的休藥期為9.24 d。在本試驗條件下,建議OTC在奧尼羅非魚體內的休藥期不低于10 d。
3.1OTC在奧尼羅非魚體內的藥動力學特征
本試驗在單次口灌OTC(15 mg/kg)、水溫(25±2)℃條件下,所得血藥濃度時間數據符合一級吸收二室開放模型,這與于相滿等[9]在單劑量水劑及混飼口灌OTC的代謝模型相似,同時也與其在草魚[10]、鰻鱺[11]、鱒[12]、鱸[13]等魚體內的代謝模型相似,說明OTC在大部分魚體內的代謝模型相似。
本試驗條件下,奧尼羅非魚的吸收半衰期為4.10 h,比于相滿等[9]口灌水劑和混飼的吸收半衰期(1.481 h、2.458 h)長,這與其得出的結論,OTC易與飼料中的2價或3價陽離子結合影響其吸收[14],飼料對魚體吸收OTC存在影響相符。本試驗的吸收半衰期更長,可能是因本試驗為避免口灌后回吐現象較頻繁,而采用黏稠劑量的飼料進行有關,說明不同飼料對魚體吸收OTC可能存在不同影響。
此試驗結果顯示,OTC在(25±2)℃水溫條件下的分布半衰期為4.79 h,分別比(21±1)℃下口灌水劑(24.834 h)和混飼的分布半衰期(12.193 h)[9]短,表明溫度對分布半衰期有明顯影響。于相滿等[9]試驗結果顯示,將OTC加入飼料中口灌比口灌水劑的分布半衰期快1倍,本試驗所得結果與其趨勢相同,進一步驗證飼料對OTC分布具有一定的影響作用。
OTC在本試驗條件下的消除半衰期為45.20 h,分別比在(21±1)℃下口灌水劑60.312 h和混飼的消除半衰期(51.533 h)[9]短,這與消除半衰期受溫度影響,水溫越低半衰期越長的結果一致。
由上可見,本試驗所得結果與于相滿等[9]所得結果趨勢一致,說明同種藥物的藥動學特征受動物的種屬、給藥方式和試驗溫度影響較大,而受給藥劑量、動物規(guī)格等因素影響較小。
3.2OTC在奧尼羅非魚體內的殘留消除特征
OTC進入羅非魚體內后,在魚體內的分布較廣泛,且在肌肉組織中的濃度相對較高,表明OTC可用于治療羅非魚全身性感染。由擬合消除曲線可以看出OTC消除速度較慢,這可能是由于OTC屬于大環(huán)類抗菌藥物,易與Ca2+、Mg2+等離子絡合,結合產物不容易穿過細胞脂膜[15]。
在此研究試驗條件[(25±2)℃水溫]下,OTC在奧尼羅非魚肌肉中的休藥期為10 d。徐維海等[16]在27~29℃的水溫條件下,研究四環(huán)素和OTC在吉富羅非魚體內的消除,也是在9 d后殘留量低于農業(yè)部規(guī)定的最大殘留限量0.1 mg/kg。李雪梅等[17]在(10±1)℃水溫條件下,OTC在魚肉中的含量在給藥后的第12天后才能低于我國農業(yè)部規(guī)定的最高殘留量。鄭增忍等[18]在16℃水溫條件下,OTC在大菱鲆肌肉中的休藥期為28 d。這說明動物種屬對水產養(yǎng)殖動物的休藥期影響較大。
[1]熒熒.成魚病害的防治[J].農村科學實驗,2006,(7):30.
[2]朱慶紅,李莉,趙素平.鯽魚細菌性出血病病原的試驗研究[J].河南水產,2005,(2):33-35.
[3]郭旭升,田隨成,汪利.用土霉素治療鯉魚細菌性魚病并發(fā)癥[J].河南水產,1993,(3):22-23.
[4]王志遷.抗菌素在魚病防治中的應用[J].內陸水產,1993,(11):23-24.
[5]張貴林,牛清政.土霉素及其使用注意事項[J].養(yǎng)殖技術顧問,2009,(12):131.
[6] Booth N H,Modonald L E.Veterinary Pharmacology and therapeutics 6th ed.[M].Ames:Iowa state university,1988:1170-1173.
[7] FAO/WHO Expert Committee on Food Additives.Residues of some veterinary drugs in animals and foods[J].FAO Food and Nutrition Papers,1991,41(1):1-119.
[8]中華人民共和國農業(yè)部.中華人民共和國農業(yè)部公告第235號動物性食品最高殘留限量[EB/OL].[2002-12-24].http://www.moa.gov.cn/zwllm/tzgg/gg/200302/t20030226_59300.htm.
[9]于相滿,張其中,葉柏喜,等.土霉素在奧尼羅非魚體內的藥動學研究[J].淡水漁業(yè),2009,39(1):63-75.
[10]Zhang Q Z,Li X M.Pharmacokinetics and residue elimination of oxytetracycline in grass carp,Ctenopharyngodonidellus[J].Aquaculture,2007,272:140-145.
[11]Ueno R,Kinoshita A,Wakabayashi J.Comparative pharmacokinetics of oxytetracycline in eel and its fate in a closed aquatic environment[J].Aquaculture,2004,235:53-63.
[12]Abedini S,Namdari R,Law F C P.Comparative pharmacokinetics and bioavailability of oxytetracycline in rainbow trout andChinooksalmon[J].Aquaculture,1998,162:23-32.
[13]Rigos G,Alexis M,Andriopoulou A,et al.Pharmacokinetics and tissue distribution of oxytetracycline in sea bass,Dicentrarchuslabrax,at two water temperatures[J].Aquaculture,2002,210:59-67.
[14]Meinertz R,Gaikowski P,Stehly R,et al.Oxytetracycline depletion from skin on fillet tissue of coho salmon fed oxytetracycline medicated feed in freshwater at temperature less than 9℃[J].Aquaculture,2001,198:29-39.
[15]Mohney L,Rodney R,Thomas A,et al.Residues of oxytetracycline in cultured juvenile blue shrimp,penaeous stylirostris(Cyustacea:Decapod),fed medicated feed for 14 days[J].Aquaculture,1997,149:193-202.
[16]徐維海,林黎明,朱校斌,等.四環(huán)素類抗菌藥物在吉富羅非魚體內的代謝動力學研究[J].水產科學,2004,23(3):1-3.
[17]李雪梅,張其中,祝順琴,等.土霉素殘留在鯽魚體內的消除規(guī)律[J].西南師范大學學報:自然科學版,2004,29(6):1027-1031.
[18]鄭增忍,趙思俊,鄒明,等.土霉素在大菱鲆體內藥代動力學及殘留消除規(guī)律研究[J].中國農學通報,2008,24(10):559-563.
Pharmacokinetics and residues of Oxytetracycline hydrochloride in hybrid tilapia(Oreochromis aureus×O.niloticus)
LIAO Bichai
(Fujian Fishery Technical Extension Center,Fuzhou 350002,China)
In order to study the metabolism and elimination of Oxytetracycline hydrochloride(OTC)in hybrid tilapia(Oreochromisaureus×O.niloticus),single oral administration at dose of 15 mg/kg of OTC has been investigated in healthy hybrid tilapias at (25±2)℃.The result demonstrated that plasma concentration-time data of OTC were best fitted using a two-compartmental open model.Absorption,distribution and elimination half-life were 4.79,4.10 and 45.20 h,respectively.The maximal plasma concentration was 1.50 μg/mL,peaking at 7.30 h.Area under the plasma drug concentration-time curve was 42.35 μg·h/mL.As an edible tissue,muscle was selected as target tissue in this experiment.The maximum residue limit(MRL)is 0.1 mg/kg in muscle,the withdrawal time(WDT) should not be less than 10 days under this experiment condition.
Oxytetracycline hydrochloride;hybrid tilapia;pharmacokinetics;residues
2016-02-16
國家羅非魚產業(yè)技術體系福州綜合試驗站(nycyfx-48-14).
廖碧釵(1982-),女,福建古田人,碩士,主要從事水產養(yǎng)殖病害防控工作及水產品質量安全研究.Tel:0591-87878928.E-mail:liaobichai@163.com
S859.84
A
1006-5601(2016)02-0089-07
廖碧釵.鹽酸土霉素在奧尼羅非魚體內的藥代動力學及殘留研究[J].漁業(yè)研究,2016,38(2):89-95.