潘浩,王荻,盧彤巖
(1.中國水產(chǎn)科學(xué)研究院黑龍江水產(chǎn)研究所,黑龍江 哈爾濱 150070;2.上海海洋大學(xué)水產(chǎn)與生命學(xué)院,上海 201306)
甲苯咪唑在鯽體內(nèi)的藥動學(xué)及殘留消除研究
潘浩1,2,王荻1,盧彤巖1
(1.中國水產(chǎn)科學(xué)研究院黑龍江水產(chǎn)研究所,黑龍江 哈爾濱 150070;2.上海海洋大學(xué)水產(chǎn)與生命學(xué)院,上海 201306)
在水溫(20±0.5)℃下,給體質(zhì)量(50±10)g的鯽Carassius auratus單劑量口灌20mg/kg(體質(zhì)量)甲苯咪唑后0.25h、0.5h、0.75h、1h、1.5h、2h、4h、6h、8h、12h、24h、36h、48h,及72h,采集鯽血漿,利用高效液相色譜法測定血漿中藥物的濃度,藥動學(xué)DAS3.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和處理,研究甲苯咪唑在魚體內(nèi)的吸收和消除規(guī)律。結(jié)果表明:單次口灌給藥后,甲苯咪唑在血漿中的藥時關(guān)系符合一級吸收二室開放模型。每天給藥一次,連續(xù)3d,氨基甲苯咪唑(MBZ-NH2)于25d后低于檢測限(0.0465μg/mL)。在本試驗條件下,建議休藥期不低于25d。
甲苯咪唑;鯽;高效液相色譜法;藥動學(xué);殘留
甲苯咪唑(Mebendazole)又稱為甲苯噠唑、安樂士,屬于苯并咪唑類藥物,化學(xué)名為氨基甲酸甲酯(5-苯丙酞基-1H-苯并咪唑-2-基),是一種廣譜、高效、低毒的人畜共用抗蠕蟲藥[1],對動物及魚體消化道寄生蟲病有良好的治愈效果[2-4]。近幾年隨著水產(chǎn)動物寄生蟲病的大量頻繁發(fā)作,甲苯咪唑越來越廣泛地應(yīng)用于水產(chǎn)養(yǎng)殖中寄生蟲病的治療[5]。但有研究表明,大部分苯并咪唑類藥物具有導(dǎo)致畸形和致使基因發(fā)生突變的作用[6]。因此,從2000年開始,歐盟針對動物性食品中甲苯咪唑的殘留出臺相應(yīng)的限量標(biāo)準(zhǔn),規(guī)定:綿羊、山羊和馬屬動物的脂肪、肌肉中的苯并咪唑及代謝物的最大殘留限量(MRL)為60μg/kg和60μg/kg,腎臟和肝臟中的苯并咪唑及代謝物的最大殘留限量(MRL)為60μg/kg和400μg/kg[7]。國際食品法典委員會(CAC)也做出了規(guī)定:畜產(chǎn)品肌肉中甲苯咪唑能檢測出的MRL為60μg/kg[8]。針對藥物殘留過高的現(xiàn)象,我國對動物源性食品中甲苯咪唑殘留也做出相應(yīng)規(guī)定,限量規(guī)定:甲苯咪唑在羊、馬的肝臟、腎臟中的最大殘留限量(MRL)為400μg/kg和60μg/kg,在肌肉和脂肪的最大殘留限量(MRL)為60μg/kg和60μg/kg[9],與歐盟標(biāo)準(zhǔn)一致。藥物的藥物代謝動力學(xué)研究是制定臨床中合理給藥方案的根據(jù),更是如何最大限度地發(fā)揮藥物的最佳療效、最大限度地減少副作用的理論基礎(chǔ),而研究藥物的殘留消除規(guī)律則有助于制定休藥期。本試驗通過研究甲苯咪唑在鯽Carassius auratus體內(nèi)的藥物代謝動學(xué)及其主要的代謝產(chǎn)物,為制定其最大殘留限量(MRL)提供理論依據(jù)。
1.1 材料
1.1.1 試驗魚
體質(zhì)量為(50±10)g的鯽由黑龍江水產(chǎn)研究所呼蘭養(yǎng)殖基地提供,暫養(yǎng)馴化3d。試驗在室內(nèi)自動循環(huán)水族箱中進(jìn)行。試驗期間不投喂,水溫保持在(20±0.5)℃,正常供氧,溶氧保持在6.00mg/L以上。給藥前停喂24h。
1.1.2 試驗用品
藥品:甲苯咪唑原粉(含量99%);甲苯咪唑(MBZ)標(biāo)準(zhǔn)品含量99.7%,批號46404;羥基甲苯咪唑(MBZ-OH)標(biāo)準(zhǔn)品含量99.5%,批號35404;氨基甲苯咪唑(MBZ-NH2)標(biāo)準(zhǔn)品含量99.6%,批號35403,均購自北京翔運同創(chuàng)科技有限公司;乙酸乙酯、正己烷、乙腈、甲酸、甲醇均為色譜純。
標(biāo)準(zhǔn)貯備液:準(zhǔn)確稱取甲苯咪唑、羥基甲苯咪唑、氨基甲苯咪唑標(biāo)準(zhǔn)品各10mg,用98%甲酸溶解于100mL棕色量瓶中,加入色譜級甲醇至刻度后充分混勻,配制成濃度為100μg/mL的甲苯咪唑混合標(biāo)準(zhǔn)貯備溶液。將配置好的貯備液置于冰箱中避光冷藏備用。
流動相:(0.3%,pH4)磷酸∶乙腈=60∶40(V/V)比例配制,混勻后過0.45μm有機(jī)濾膜過濾,現(xiàn)配現(xiàn)用。
1.1.3 試驗儀器
戴安U-3000高效液相色譜儀(美國Thermo Fisher公司);3K15高速離心機(jī)(Sigma公司);HYQ-3110調(diào)速混勻器(深圳市寶域科技有限公司);SB5002電子天平(上表電子儀器廠);DCY-24A氮吹儀(上海精密儀器儀表有限公司)。
1.2 方法
1.2.1 給藥劑量及樣品采集
(1)藥動學(xué)試驗。按20mg/kg體質(zhì)量的給藥劑量對鯽單次口灌MBZ,給藥后0.25h、0.5h、0.75h、1h、1.5h、2h、4h、6h、8h、12h、24h、36h、48h,及72h,在尾鰭與側(cè)線間入針取血2mL,每次取6尾魚,采樣前用75%酒精棉球于進(jìn)針部位進(jìn)行消毒(注射器用3‰肝素鈉潤洗后晾干)。血液樣品置于4℃冰箱過夜后4 000 r/min離心5min,吸取上層血漿,保存在-20℃冰箱中。
(2)殘留試驗。以有效成分20mg/kg(體質(zhì)量)的劑量,每天一次,連續(xù)3d對鯽口灌MBZ。在停藥后第1d、2d、3d、4d、5d、6d、7d、9d、11d、13d、17d、25d,及30d隨機(jī)取魚6尾,于魚的背部剝離皮膚后用手術(shù)刀采集肌肉組織,保存于-20℃冰箱中備用。
1.2.2 樣品的前處理
(1)血漿:將血漿從-20℃取出置于冰上自然解凍,取1mL血漿樣品置于加入3mL乙酸乙酯的50mL離心管中,振蕩4min,10 000r/min離心5min,取上清液。按照上述方法將血漿反復(fù)充分提取2次,合并上清液于20mL離心管中。在通風(fēng)柜內(nèi)40℃氮吹吹干后加入2mL流動相溶液,高速振蕩6min至殘留物完全溶解。加入2mL正己烷,再漩渦高速振蕩4min,充分混勻后吸取所有液體轉(zhuǎn)移到10mL離心管中,10 000r/min離心10min,吸取試管底層液體于新離心管中,加入2mL正己烷,按上述處理重復(fù)提取一次后,將兩次提取液混合。提取液經(jīng)0.45μm微孔濾膜過濾后,儲存于進(jìn)樣瓶中低溫保存待測。
(2)肌肉:準(zhǔn)確稱取1g肌肉于50mL離心管中,吸取3mL乙酸乙酯加入離心管后勻漿40s,振蕩4min,充分混勻后,15 000r/min離心10min,吸取上清液加入到20mL離心管中。按上述提取步驟重復(fù)提取2次,合并3次提取上清液,混勻后放入通風(fēng)柜內(nèi)40℃氮吹吹干,向管底殘留物加入2mL流動相溶液,高速振蕩10min直至殘留物完全溶解。吸取2mL正己烷加入其中,繼續(xù)高速振蕩6min。將離心管內(nèi)所有液體轉(zhuǎn)移至10mL離心管中,15 000r/min離心10min,吸取底層液體加入新離心管中,加入2mL正己烷,按上述方法重復(fù)上述提取。下層液體過0.45μm微孔濾膜過濾后,儲存于進(jìn)樣瓶中低溫保存待測。
1.2.3 高效液相色譜條件
色 譜 柱 :Agilent HC-C18柱 (250mm× 4.6mm,5μm);柱溫:35℃;流動相:乙腈∶0.3%磷酸溶液(pH4)=40∶60(v∶v);流速:1mL/min;進(jìn)樣量:20μL;紫外檢測波長:289 nm。
1.2.4 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制
準(zhǔn)確移取甲苯咪唑混合標(biāo)準(zhǔn)儲備液,依次稀釋成0.02μg/mL、0.04μg/mL、0.08μg/mL、0.1μg/mL、0.2μg/ mL、0.4μg/mL、0.8μg/mL、1μg/mL、2μg/mL、4μg/mL、8μg/mL、10μg/mL、15μg/mL、20μg/mL、40μg/mL,及100 μg/mL的標(biāo)準(zhǔn)工作液,過0.45μm有機(jī)相濾頭后用高效液相色譜儀進(jìn)行測定,檢測藥物含量。以峰面積為縱坐標(biāo),質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo),繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,計算其回歸方程和相關(guān)系數(shù)。
1.2.5 回收率測定
取1g鯽空白肌肉與0.5mL空白血漿,分別添加0.08μg/mL、0.2μg/mL、4μg/mL,及10μg/mL的MBZ混合標(biāo)準(zhǔn)液,各組添加標(biāo)準(zhǔn)液的總體積為1mL,肌肉組織與血漿的每個標(biāo)準(zhǔn)液添加濃度設(shè)置3個平行組,加入標(biāo)準(zhǔn)液后在4℃靜置過夜,按照樣品前處理的方法進(jìn)行處理后,用高效液相色譜儀測定。按照下列公式進(jìn)行計算:回收率(%)=實測藥物濃度/實際藥物濃度×100%。
1.2.6 精密度測定
一天內(nèi)不同時間重復(fù)測定3次,在一周內(nèi)的不同時間再重復(fù)測定3次,計算出不同濃度梯度下肌肉組織和血漿樣品的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差,計算出各組織的日內(nèi)精密度和日間精密度。
1.3 數(shù)據(jù)處理
根據(jù)高效液相色譜檢測報告得出標(biāo)準(zhǔn)曲線,利用DAS3.0軟件擬合藥-時曲線與藥動學(xué)模型,計算各參數(shù)。
2.1 標(biāo)準(zhǔn)品色譜圖
在本試驗條件下,氨基甲苯咪唑、羥基甲苯咪唑和甲苯咪唑的出峰時間分別在3.433 min、4.053 min和8.273min(圖1)。
圖1 甲苯咪唑標(biāo)準(zhǔn)品色譜圖Fig.1 Chromatography of standard mebendazole(MBZ)
2.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線與最低檢測限
以上述建立的高效液相色譜檢測方法所測得結(jié)果,根據(jù)S/N=3計算,得到氨基甲苯咪唑、羥基甲苯咪唑、甲苯咪唑的最低檢測限分別為0.0465μg/ mL、0.0374μg/mL和0.045μg/mL。所得標(biāo)準(zhǔn)曲線方程為
MBZ:y=25.93x+21.16,r=0.9991;
MBZ-OH:y=2.1683x+7.8316,r=0.9998;
MBZ-NH2:y=1.0972x-0.0172,r=0.9998。
三種物質(zhì)的高中低回收率都在90%以上,可滿足提取要求。
2.3 回收率與精密度
本試驗條件下,血漿中四個濃度添加水平的MBZ-OH、MBZ-NH2和 MBZ的回收率分別為89.5%~95.6%、78.9%~94.5%和90.5%~96.8%;肌肉中四個濃度添加水平的MBZ-OH、MBZ-NH2和MBZ的回收率分別為89.9%~91.7%、88.9%~98.7%和90.4%~96.2%(表1)。
MBZ-OH的日內(nèi)精密度和日間精密度分別為(0.24±0.10)%和(0.25±0.12)%,MBZ-NH2的日內(nèi)精密度和日間精密度分別為(0.12±0.06)%和(0.15±0.07)%,MBZ的日內(nèi)精密度為和日間精密度分別為(0.14±0.13)%和(0.17±0.08)%。
表1 MBZ-OH、MBZ-NH2和MBZ在血漿和肌肉中的平均回收率(n=3)Tab.1 Average recovery rate of MBZ-OH,MBZ-NH2and MBZ in plasma and muscle(n=3)
2.4 甲苯咪唑在鯽體內(nèi)的藥時曲線主要藥動學(xué)參數(shù)
在本試驗條件下,在鯽兩種組織中均只檢測出MBZ-NH2,在鯽血漿中藥動學(xué)特征符合一級吸收二室開放模型,其代謝方程為:
C=14.975 e-0.113t+0.064e-0.005t-15.039e-0.08t。
甲苯咪唑在鯽體內(nèi)的主要藥物代謝動力學(xué)參數(shù)如表2所示。圖2為在溫度(20±0.5)℃時以20mg/kg(體質(zhì)量)給藥量給鯽單次口灌甲苯咪唑后,藥物在鯽血漿中的濃度隨時間變化的規(guī)律。
2.5 殘留消除規(guī)律
給藥后各采樣時間點,MBZ-NH2在肌肉組織中的含量見表3,消除曲線見圖3。
由圖3看出,停藥約3d肌肉中藥物濃度達(dá)峰值,濃度為0.4130μg/mL,第25d降到最低檢測限以下,表明MBZ-NH2進(jìn)入魚體內(nèi)后吸收迅速,但是消除緩慢,給藥后第25d開始低于最低檢測限。
表2 MBZ-NH2在鯽血漿中的藥代動力學(xué)參數(shù)Tab.2 Pharmacokinetic parameters of MBZ-NH2in plasma of crucian carp
圖2 MBZ-NH2在鯽血漿中的濃度與時間關(guān)系曲線Fig.2 Relationship between concentration and time of MBZ-NH2in plasma of crucian carp
表3 MBZ-NH2在鯽肌肉組織中的濃度Tab.3 Concentrations of MBZ-NH2in muscle of crucian carp
圖3 MBZ-NH2在鯽肌肉中的消除曲線Fig.3 Elimination curve of MBZ-NH2in muscle of crucian carp
3.1 MBZ-NH2在鯽體內(nèi)的藥動學(xué)特征
有關(guān)研究表明,當(dāng)V/F(c)(表觀分布容積值)大于1.0L/kg時,表明藥物廣泛分布于機(jī)體內(nèi)。由本試驗結(jié)果可知,MBZ-NH2的V/F(c)為97.079L/kg,表明MBZ-NH2在鯽體內(nèi)廣泛大量分布。比較MBZNH2的分布相半衰期T1/2α和消除相半衰期T1/2β可以發(fā)現(xiàn),MBZ-NH2吸收快,消除極其緩慢。MBZ-NH2在鯽體內(nèi)的含量隨時間推移逐漸升高,并分別在24h達(dá)到峰濃度:0.73μg/mL,這與胥寧[10]等的結(jié)果略有差異。相同給藥劑量下,MBZ-NH2在魚體內(nèi)達(dá)峰時間不同也說明了不同魚類對藥物的代謝動力學(xué)特征不同。這種現(xiàn)象在對史氏鱘 Acipenser schrencki Brandt[11]、鏡鯉Cyprinus carpio Songpu[12]、鯽Carassius auratus[13]、草魚Ctenopharyngodon idellus[14]、虹鱒Oncorhynchus mykiss[15]、斑點叉尾鮰I-etalurus Punetaus[16]、大菱鲆Psetta maxima[17]等魚的研究中也得到大量的藥代動力學(xué)試驗的驗證。
3.2 MBZ-NH2在鯽體內(nèi)的藥殘
入口食品中藥殘的檢測通常只選用食用組織,中國農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)NY5070-2002《無公害食品水產(chǎn)品中漁藥殘留限量》關(guān)于魚類藥殘選取的是肌肉和皮[13]。因此,本研究中只選取肌肉研究MBZ-NH2在鯽體內(nèi)的殘留消除規(guī)律。
在(20±0.5)℃水溫條件下,以實際含量為20mg/ kg體質(zhì)量的藥物劑量,每天一次,連續(xù)3d對鯽口灌MBZ,在停藥的第3d MBZ-NH2出現(xiàn)了明顯的下降趨勢。停藥后,MBZ-NH2在肌肉中消除緩慢,尤其是第5d開始消除極其緩慢。因此制定MBZ的休藥期主要應(yīng)考慮MBZ-NH2的消除速度,同時還需要根據(jù)實際養(yǎng)殖水溫和魚自身情況來確定。鑒于本試驗條件下的研究結(jié)果,建議在(20±0.5)℃水溫條件時,鯽按20mg/kg劑量口服給藥,以肌肉中藥物殘留為參考休藥期,至少為25d(鑒于溫度對魚體內(nèi)藥物代謝的影響[17,18],溫度高于20℃,建議休藥期仍為25d;若溫度低于20℃,則建議適當(dāng)延長休藥期),或在與其他藥物一同使用殺菌治療魚病時,可以參考其他藥物的代謝期制定休藥期。
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Pharmacokinetics and Residue Elimination of Mebendazole in Crucian Carp Carassius auratus
PAN Hao1,2,WANG Di1,LU Tong-yan1
(1.Heilongjiang River Fisheries Research Institute,Chinese Academy of Fishery Sciences,Harbin 150070,China; 2.College of Fisheries and Life Science,Shanghai Ocean University,Shanghai 201306,China)
The pharmacokinetics and residue elimination of mebendazole(MBZ)were studied in crucian carp Carassius auratus with body weight of(50±10)g exposed to oral administration of MBZ at dose of 20 mg/kg bodyweight by a means of high performance liquid chromatography(HPLC)at water temperature of(20±0.5)℃.The drug concentrations in plasma were monitored in the crucian carp 0.25 h,0.5 h,0.75 h,1 h,1.5 h,2 h,4 h,6 h,8 h,12 h,24 h,36 h,48 h,and 72 h after drug administration,and analyzed by DAS 3.0 software.The results showed that the concentrations versus time of mebendazole in muscle were well described by two-department open model with first-order absorption after a single oral administration.The residues in the crucian carp by oral administration once a day for 3 d were found to be less than the maximum residue limit(MRL)(0.0465 μg/mL)at the 25 d for MBZ.The findings indicate that the withdrawal time should be no less than 25 d after administration under these conditions.
mebendazole;Carassius auratus;HPLC;pharmacokinetics;residue
S948
A
1005-3832(2016)04-0038-05
2016-03-09
公益性行業(yè)(農(nóng)業(yè))科研專項(201203085);漁藥使用風(fēng)險評估及其控制技術(shù)研究與示范;現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)專項資金項目(CARS-46).
潘浩(1991-),男,碩士研究生,從事漁藥藥理及殘留檢測技術(shù)研究.E-mail:zcph6666@126.com
盧彤巖.E-mail:lutongyan@hotmail.com