陸瑩梅,李建林,呂華林
(湖南泰谷生物科技股份有限公司,湖南長沙410205)
多西環(huán)素(Doxycycline)又稱脫氧土霉素或強力霉素,為四環(huán)素類半合成衍生物廣譜抗生素[1]。多西環(huán)素在堿性、強酸性環(huán)境下均不穩(wěn)定,所以多西環(huán)素常以鹽酸鹽的形式存在,稱鹽酸多西環(huán)素(Doxycycline Hyclate)[2]。鹽酸多西環(huán)素具有長效、廣譜的抗菌活性、組織穿透力強、體內(nèi)分布廣和生物利用度高等優(yōu)點已被廣泛用于獸醫(yī)臨床治療[3]。本文對多西環(huán)素的作用機制、藥理學(xué)和制劑學(xué)等方面進行綜述,為該藥能更好應(yīng)用于臨床提供科學(xué)根據(jù)。
多西環(huán)素的作用機制關(guān)鍵在于干擾細菌蛋白質(zhì)的生成從而達到抑制細菌繁殖的。多西環(huán)素通過細胞膜外側(cè)的親水性孔道以及細胞質(zhì)膜內(nèi)側(cè)的pH依賴活性的主動傳輸系統(tǒng)進入細菌體內(nèi),可逆性地于細菌核糖體30S亞基相結(jié)合,干擾tRNA與mRNA-核糖體復(fù)合體上的受體結(jié)合,阻止肽鏈延長抑制蛋白質(zhì)合成,從而使細菌的生長繁殖迅速受到抑制[4]。多西環(huán)素除了能抑制細菌繁殖,同時能抑制惡性瘧原蟲體內(nèi)的核糖體亞單位,損害其脂肪酸和亞鐵血紅素的生物合成,從而達到抑制瘧原蟲在體內(nèi)的繁殖[5]。
獸醫(yī)臨床上常用的四環(huán)素類有四環(huán)素、土霉素、金霉素和多西環(huán)素。按其抗菌活性大小順序依次為多西環(huán)素>金霉素>四環(huán)素>土霉素[6]。多西環(huán)素對革蘭氏陰性菌、革蘭氏陽性菌、螺旋體、立克次體、支原體、衣原體等均產(chǎn)生抑制作用,其在獸醫(yī)臨床上主要用于治療畜禽的支原體病、大腸桿菌病、沙門菌病、巴氏桿菌病和鸚鵡熱[7]。胡功政等[8]將多西環(huán)素(Doxycycline)與氟苯尼(Florfenicol)進行聯(lián)合用藥,棋盤法測得氟苯尼考與多西環(huán)素對雞大腸桿菌、雞自痢沙門氏菌、豬鏈球菌和金黃色葡萄球菌的抗菌作用,得到部分抑菌濃度(FIC)指數(shù)值為1.5,而且聯(lián)合用藥時的氟苯尼考MIC值比其單獨時減小了1/2,對雞大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的殺菌速率與氟苯尼考單藥相比均有所增加,且濃度大于或等于4MIC時呈現(xiàn)出協(xié)同作用。
近年來,許多研究表明多西環(huán)素是非特異性的金屬蛋自酶(MMPs)抑制藥,可用于抗腫瘤、改善心功能,保護神經(jīng)和平喘等[9]。這些作用機制與多西環(huán)素是一個廣譜的基質(zhì)金屬酶活性抑制藥有著密切關(guān)系,但是這些機制研究都還停留在動物實驗階段,沒有得到臨床上驗證。隨著更多研究的深入,多西環(huán)素并將在臨床有著更廣泛的使用,應(yīng)用于多種疾病治療領(lǐng)域[5]。
多西環(huán)素本身具有較高的脂溶性,因而易透過生物膜,口服后易被機體吸收[10]。多西環(huán)素的分布容積(Apparent Volume Of Distribution,VD)大,藥物被機體吸收后廣泛分布于腎臟、肺、肌肉、骨骼、腸組織,胸水,支氣管分泌物,膿液,唾液,關(guān)節(jié)液,腹水和房水內(nèi),甚至在腦脊液中也有多西環(huán)素的分布,其中在肝臟、腎臟、骨和牙中濃度最高[11]。
多西環(huán)素具有顯著的的肝腸循環(huán)效應(yīng)。原形藥物大部分經(jīng)膽汁排入腸道又實現(xiàn)再吸收,因而有效物濃度維持時間較長;在肝內(nèi)大部分則以結(jié)合或者絡(luò)合的方式滅活,再經(jīng)過膽汁分泌入腸道,最后隨糞便排出[12]。
我國學(xué)者參考國外對山羊注射鹽酸多西環(huán)素后的藥動學(xué)分析模型,王金花等[13]以2.5mg/kg單劑量對豬進行肌內(nèi)注射鹽酸多西環(huán)素注射液,使用反相高效液相色譜(RT-HPLC)法測得豬的吸收半衰期為 (0.400±0.312)h,消除半衰期為 (9.530±0.956)h,藥時曲線下面積(AUC)為(44.414±4.123)mg/L·h,豬體內(nèi)的最大血藥質(zhì)量濃度為 (2.81±0.136)mg/L,達峰時間為(1.910±0.213)h。結(jié)果顯示,鹽酸多西環(huán)素在在豬的體內(nèi)吸收迅速,達峰快,吸收完全且滯留時間較長,在豬病防治中可減少給藥的劑量和次數(shù)。
沈薇等[14]對鹽酸多西環(huán)素注射液在兔體內(nèi)的藥物動力學(xué)進行了研究。試驗選用12只健康家兔,肌注給藥劑量均為20mg/kg·b.w.,使用反相高效液相色譜法測定血漿中的多西環(huán)素含量,其平均回收率為86.22%~96.12%,吸收半衰期為(00.16±0.05)h,分布半衰期為 (02.04±0.24)h,消除半衰期為(15.04±5.40)h,達峰時間為(0.68±0.12)h,最大血藥質(zhì)量濃度為 (1.39±0.07)mg/L,AUC為 (10.47±1.15)mg/L·h、F為(32.31±0.04)%。結(jié)果表明,多西環(huán)素注射液肌注后在健康家兔體內(nèi)吸收緩慢,消除半衰期長,生物利用度低,吸收不完全,臨床治療兔敏感細菌性感染,推薦劑量為20mg/kg·b.w.,每日給藥一次。不同種屬的動物或同種動物個體問的差異以及生理狀態(tài)等也會導(dǎo)致藥動學(xué)參數(shù)的差異,例如多西環(huán)素在奶牛體內(nèi)的半衰期為9.2h,犢牛為9.5~14.9h,山羊為 16.6h,豬為 4.04h,犬為 7~10.4h,貓為4.6h[15]。
天然的四環(huán)素類之間存在交叉耐藥性,如四環(huán)素、土霉素、金霉素和去甲金霉素;但天然的與半合成的四環(huán)素之間交叉耐藥性不明顯,如多西環(huán)素、美他環(huán)素和米諾環(huán)素等[16]。日前多西環(huán)素在臨床使用較少,影響廣泛使用的主要原因是由于其對細菌的耐藥性逐年升高[17]。孟小亮等[18]在離體條件下測定了斑點義尾蛔患病魚體上分離的嗜水氣單胞菌(Aeromonashydrophila)的4個菌株對鹽酸多西環(huán)素的耐藥性。結(jié)果表明,在含有鹽酸多西環(huán)素的藥物培養(yǎng)基中連續(xù)傳代9次后,鹽酸多西環(huán)素對水氣單胞菌的最小抑制菌濃度(MIC)上升了3倍,由0.05 mg/L上升至1.56mg/L。
鹽酸多西環(huán)素為淡黃色或黃色結(jié)晶性粉末,易溶于水,微溶于乙醇。1%水溶液額pH值為2~3,pKa值為3.5、7.7和9.5。傳統(tǒng)的鹽酸多西環(huán)素制劑有鹽酸多西環(huán)素片、鹽酸多西環(huán)素可溶性粉、鹽酸多西環(huán)素注射液和鹽酸多西環(huán)素子宮注入劑等。隨著微囊及微球化技術(shù)、緩控釋技術(shù)、包衣技術(shù)和脂質(zhì)體技術(shù)等制劑工藝的蓬勃發(fā)展,為鹽酸多西環(huán)素新劑型的開發(fā)奠定了基礎(chǔ)[19]。
由于多西環(huán)素原口服劑型片劑或膠囊劑對胃腸道具有較強的刺激性,因而使其在臨床應(yīng)用上受到了一定的限制,而腸溶微粒膠囊或微丸(球)這一新劑型的出現(xiàn)克服了多西環(huán)素對胃腸道刺激的缺點。
劉廣余等[20]將多西環(huán)素腸溶微粒膠囊和多西環(huán)素片進行生物等效性與藥動學(xué)比較分析,結(jié)果顯示二者并無藥動學(xué)差異,多西環(huán)素腸溶微膠囊和多西環(huán)素片具有同等的生物等效性,多西環(huán)素腸溶微粒膠囊可以代替多西環(huán)素片進行疾病治療。
趙嬋娟等[21]為了降低多西環(huán)素對胃腸道的不良反應(yīng),實現(xiàn)定位釋藥,提高其生物利用度,制備了多西環(huán)素定位腸溶微丸,該品為淡黃色微丸,丸徑為20~40目。試驗選取40~60日齡、體重為13.6~16.8 kg,轉(zhuǎn)群后飼養(yǎng)的肉豬和10只臨床健康豬作為健康對照組,進行人工感染疾病并使用多西環(huán)素定位腸溶微丸對其進行治療。結(jié)果顯示,使用中劑量與高劑量鹽酸多西環(huán)素腸溶微丸對豬支原體性肺炎的治療效果顯著,且無明顯臨床不良反應(yīng),其臨床治愈率分別達到85%和80%,均顯著高于感染對照組(P<0.05)。
另外使用多西環(huán)素腸溶膠囊聯(lián)合其他藥物治療尋常性痤瘡也常有報道,王江濤等[22]將鹽酸多西環(huán)素腸溶膠囊應(yīng)用于痤瘡治療,使座瘡丙酸桿菌和對自細胞趨化性產(chǎn)生抑制作用,從而抑制座瘡丙酸桿菌引起的炎性反應(yīng)。
近年來,緩控釋給藥系統(tǒng)已成為藥劑學(xué)領(lǐng)域的重要發(fā)展方向之一。緩控釋制劑與常規(guī)制劑相比,用藥劑量少,給藥次數(shù)少,藥效和用藥安全性增強等優(yōu)勢。當(dāng)前緩、控釋制劑分類較多,但主要是以定速釋放、定位釋放及定時釋放3種方式為主[23]。
王麗瑤等[24]以羥丙甲纖維素(HPMC)為親水凝膠骨架材料,研制了鹽酸多西環(huán)素緩釋片。試驗考察鹽酸多西環(huán)素緩釋片的體外釋放度與其在犬體內(nèi)吸收的相關(guān)性,結(jié)果顯示鹽酸多西環(huán)素緩釋片8h的累積釋放度>90%,犬體內(nèi)的Fa值在6h達最高值,鹽酸多西環(huán)素緩釋片體外釋放與在犬體內(nèi)吸收的相關(guān)性良好。而且該多西環(huán)素緩釋片可有效改善藥物濃度峰谷波動,保持平穩(wěn)持久的有效血藥濃度,減少給藥次數(shù)及毒副作用,提高患者的順應(yīng)性。
多西環(huán)素對牙齦卟啉菌和核梭桿菌具有較強的抑菌作用,對伴放線放線桿菌的殺菌作用較強。金鴻萊等[25]以羥丙甲纖維素(HPMC)為親水凝膠骨架材料,研制出的多西環(huán)素凝膠應(yīng)用于牙周炎的治療。試驗選取20只清潔級大鼠,雌雄各半,隨機分為實驗組和對照組。使用用蒸餾水將制備的多西環(huán)素納米脂質(zhì)體緩釋凝膠配制成20%水溶液,5mL/kg·d,連續(xù)灌胃7d。結(jié)果顯示多西環(huán)素納米脂質(zhì)體對機體無短期毒性作用,兩組食物利用率及體質(zhì)量相對增長率比較均無明顯差異(p>0.05),且該制劑有較好的組織相容性和安全性。
楊美燕等[26]以聚乳酸-羥基乙酸共聚物(PLGA)為緩釋材料、生物相容性N-甲基-2-吡咯烷酮 (NMP)為溶劑制備了鹽酸多西環(huán)素原位凝膠(DHISFG)。按最優(yōu)處方制備的鹽酸多西環(huán)素原位凝膠在37℃條件下2h突釋20%,緩慢釋放10d,累計釋放率達90%以上,符合Fick擴散機制。鹽酸多西環(huán)素原位凝膠可生物降解、利于注射,有望為臨床治療提供一種用于牙周局部給藥的新型多西環(huán)素緩釋劑型。
鹽酸多西環(huán)素除了緩釋制劑,載藥微球制劑,透皮貼劑也是與現(xiàn)代制藥工藝相結(jié)合的一種創(chuàng)新使用。羅華菲等[27]分別以聚異戊二烯熱熔膠、溶劑型丙烯酸酷膠、丙烯酸乳膠及巴布劑水凝膠4種類型的黏合劑基質(zhì)制備骨架型貼劑,按1:1(w/w)將藥物溶于1,2-丙二醇中,再加入5%azone和15%十六醇,于70℃充分溶解后攪勻,得得含藥軟膏(含量為400mg/g),最后將軟膏置于5μm的PE微孔膜上,制得透皮貼劑。試驗取雄性SD大鼠6只,剃除大鼠背部毛發(fā),粘貼貼劑1片 (1含量為400mg/片),48h后移除貼劑。分別于 4、6、8、10、12、24、36、48、49、54和96h眼眶取血1mL,檢測結(jié)果顯示12h后接近穩(wěn)態(tài),能維持48h恒定釋藥,血藥質(zhì)量濃度為1.06μg/L。當(dāng)48h后移除貼劑,血藥濃度則明顯下降。鹽酸多西環(huán)素透皮貼劑能在一定時問內(nèi)維持血藥濃度水平,有望在部分治療中替代口服給藥。
[1]李偉,楊陽.多西環(huán)素的藥理學(xué)進展及臨床應(yīng)用概述[J].廣東畜牧獸醫(yī)科技,2009,(6):3-5.
[2]陶卿,文愈,韋勵平.鹽酸多西環(huán)素制劑研究進展[J].廣西畜牧獸醫(yī),2013,(4):253-255.
[3]勞行剛,林微.HPLC法測定鹽酸多西環(huán)素片中鹽酸多西環(huán)素的含量[J].現(xiàn)代預(yù)防醫(yī)學(xué),2008,(16):3146-3147.
[4]吳寧鵬,班付國,劉粉.長效鹽酸多西環(huán)素注射液的工藝研究 [A].獸醫(yī)藥品學(xué),2010年第三屆中國獸藥大會論文集[C].2010.
[5]陳薇,付翔,黃鸝鶯姿,等.多西環(huán)素抑制金屬蛋白酶藥理作用及機制研究進展[J].中國藥師,2015,(3):482-484.
[6]廖治鋒,段新華.獸用多西環(huán)素的研究進展[J].黑龍江畜牧獸醫(yī),2015,(9):76-78.
[7]孫小平,黃文祥.單劑注射用鹽酸多西環(huán)素的藥動學(xué)研究[J].中國抗生素雜志,2006,(10):624-626.
[8]胡功政,苑麗,劉智明,等.氟苯尼考及其與多西環(huán)素聯(lián)合的體外抗菌作用[J].中國獸醫(yī)學(xué)報,2004,(4):379-383.
[9]陳薇,付翔,黃鸝鶯姿,等.多西環(huán)素抑制金屬蛋白酶藥理作用及機制研究進展[J].中國藥師,2015,(3):482-484.
[10]劉玉芹,董淑珍,楊彩然.獸醫(yī)藥理學(xué)教學(xué)探討與實踐[J].黑龍江畜牧獸醫(yī),2010,(19):176-177.
[11]劉輝旺,劉義明.多西環(huán)素研究進展[J].獸醫(yī)導(dǎo)刊,2008,(1):27-29.
[12]何家康,祝萬菊,周麗光,等.鹽酸多西環(huán)素緩釋注射液在豬體內(nèi)的藥物動力學(xué)[J].中國獸醫(yī)學(xué)報,2008,(2):175-180.