李龍飛,孔 梅,鄭 莉,陳 玲,馮言言,常 雪,崔 進(jìn),吳連勇?
(1.齊魯動(dòng)物保健品有限公司,濟(jì)南250100;2.山東省獸藥質(zhì)量檢驗(yàn)所,濟(jì)南250022)
頭孢喹肟(cefquinome,CEF)又名頭孢喹諾、頭孢喹咪,是德國(guó)赫斯特公司(Hoechst)于20世紀(jì)80年代開(kāi)發(fā)的第一個(gè)第4代動(dòng)物專用頭孢類抗生素[1],臨床應(yīng)用中常用其硫酸鹽。其抗菌譜廣,抗菌活性強(qiáng),對(duì)臨床分離的大多數(shù)G+菌、G-菌均有較強(qiáng)的抗菌活性。金黃色葡萄球菌、鏈球菌、埃希氏大腸桿菌、溶血性巴氏桿菌、胸膜肺炎放線桿菌等菌對(duì)其敏感性較高。由于頭孢母核的7位甲氧亞胺基-5-氨基噻唑取代基,其為抗菌活性的必須基團(tuán),和第三代頭孢菌素不同的是其母核的3位有一個(gè)季銨鹽基團(tuán),即頭孢喹肟是一個(gè)兩性離子,頭孢核帶負(fù)點(diǎn)荷,四價(jià)季銨離子基團(tuán)帶正電荷。這一結(jié)構(gòu)有助于頭孢喹肟快速穿透細(xì)胞膜,并決定了它對(duì)β-內(nèi)酰胺酶的親和力降低,且二者形成的復(fù)合物的穩(wěn)定性也降低,所以頭孢喹肟對(duì)β-內(nèi)酰胺酶高度穩(wěn)定,不易產(chǎn)生耐藥性和交叉耐藥性[2-3]。目前已被歐盟[4-6]批準(zhǔn)用于豬和牛的呼吸系統(tǒng)疾病、牛急性乳腺炎、牛蹄病、牛敗血癥、母豬子宮炎-乳腺炎-無(wú)乳綜合征、馬敗血癥和呼吸系統(tǒng)疾病等。7.5%的硫酸頭孢喹肟注射液,作為英國(guó)英特威(Intervet)公司于1994年研發(fā)的長(zhǎng)效注射液,具有半衰期長(zhǎng)、藥效持久的特點(diǎn)。鑒于其藥物作用范圍廣,毒性反應(yīng)小,國(guó)內(nèi)多為2.5%制劑,因此,市場(chǎng)應(yīng)用價(jià)值大。本研究采用長(zhǎng)效緩釋技術(shù)成功仿制了該產(chǎn)品。按照生物等效性試驗(yàn)相關(guān)規(guī)范要求,以豬為研究對(duì)象,按照農(nóng)業(yè)農(nóng)村部頒發(fā)的《獸用化學(xué)藥品生物等效性試驗(yàn)指導(dǎo)原則》的試驗(yàn)要求,對(duì)國(guó)產(chǎn)硫酸頭孢喹肟注射液在豬體內(nèi)的藥代動(dòng)力學(xué)特征研究,并與國(guó)外原研硫酸頭孢喹肟注射液進(jìn)行藥動(dòng)學(xué)參數(shù)比較及生物等效性分析,以期為國(guó)產(chǎn)硫酸頭孢喹肟注射的研制和臨床使用提供重要參考依據(jù)。
1.1 儀器 液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜儀:Waters Acquity UPLC,配電噴霧離子源,Waters公司;色譜柱:Waters BEH C18,100 ×2.1 mm,1.7 μm,Waters 公司;UPH-11-20T型優(yōu)普超純水制造系統(tǒng):成都超純科技有限公司;HQ-60-Ⅱ型漩渦混合器:北方同正生物技術(shù)有限公司;MIKRO 22R型高速冷凍離心機(jī):德國(guó)Hettich科學(xué)儀器公司;ES 225SMDR型分析天平:感量0.00001 g,瑞士 Precisa公司;可調(diào)微量移液器:1~10、20~200、100~1000 μL,熱電(上海)儀器有限公司;指形管(5 mL及1.5 mL),揚(yáng)子化工玻璃儀器有限公司。
1.2 藥品與試劑 硫酸頭孢喹肟注射液受試品(惠可寧?):規(guī)格為 50 mL:3.75 g,生產(chǎn)批號(hào):2310001,生產(chǎn)企業(yè)為齊魯動(dòng)物保健品有限公司有限公司。硫酸頭孢喹肟注射液參比品(克百特?):規(guī)格為50 mL:3.75 g,生產(chǎn)批號(hào):A173A01,有效期3年,生產(chǎn)商為默沙東制藥有限公司。硫酸頭孢喹肟標(biāo)準(zhǔn)品:純度不小于99%,購(gòu)自Dr.Ehrenstorfer.GmbH,Lot:40416。 甲醇、乙腈,均為色譜純,美國(guó)TEDIA公司;甲酸,質(zhì)譜純,德國(guó)CNW公司;正己烷,色譜純,德國(guó)CNW公司;超純水,由MiLi-Q超純水儀制取的超純水,符合GB/T 6682二級(jí)用水規(guī)定。
乙腈飽和的正己烷:取100 mL正己烷和50 mL于250 mL分液漏斗中,振搖1 min,靜置分層后,棄掉乙腈。
2.1 試驗(yàn)動(dòng)物 根據(jù)硫酸頭孢喹肟注射液生物等效性預(yù)試驗(yàn)結(jié)果,計(jì)算硫酸頭孢喹肟正式試驗(yàn)所需動(dòng)物的樣本容量為18頭,為了保證試驗(yàn)結(jié)果的可靠性,選擇北京市海淀區(qū)蘇家坨周春生養(yǎng)殖場(chǎng)內(nèi)平均70日齡的20頭體重27.62±1.84 kg健康三元雜交豬,公母各半。試驗(yàn)地點(diǎn)為北京市海淀區(qū)蘇家坨周春生養(yǎng)殖場(chǎng),實(shí)驗(yàn)動(dòng)物符合國(guó)家實(shí)驗(yàn)動(dòng)物標(biāo)準(zhǔn)普通級(jí)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物微生物學(xué)、寄生蟲(chóng)學(xué)等等級(jí)要求,且在試驗(yàn)前1 d經(jīng)獸醫(yī)檢查確認(rèn)是處于良好的健康狀況下,試驗(yàn)前1個(gè)月內(nèi)未用過(guò)相關(guān)藥物治療。試驗(yàn)豬于實(shí)驗(yàn)前在新環(huán)境經(jīng)過(guò)至少1周的適應(yīng)期。給藥前禁食過(guò)夜12 h,自由飲水,給藥4 h后恢復(fù)正常飲食。飼料為不添加任何藥物的全價(jià)飼料,給藥前1 d統(tǒng)一用磅秤稱量體重。
2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與給藥方案 20頭體重較一致的試驗(yàn)豬隨機(jī)分為2組,每組豬公母各半,采用雙處理、雙周期隨機(jī)交叉試驗(yàn)設(shè)計(jì)。第一周期第一組1~10號(hào)豬單劑量(3 mg/kg b.w.)肌內(nèi)注射克百特?(參比制劑),第二組11 ~20 號(hào)豬單劑量(3 mg/kg b.w.)肌內(nèi)注射惠可寧?(受試制劑);第二周期第一組1~10 號(hào)豬單劑量(3 mg/kg b.w.)肌內(nèi)注射惠可寧?(受試制劑),第二組 11~20號(hào)豬單劑量(3 mg/kg b.w.)肌內(nèi)注射克百特?(參比制劑)。兩階段給藥間隔期為2周。
2.3 血樣采集 豬站立保定后經(jīng)前腔靜脈叢采血。給藥前采空白血,記為0 h,肌內(nèi)注射給藥后分別于0.167、0.333、0.5、0.75、1、2、3、4、8、12、24、36、48 h采血。每次采血量約4 mL。血樣采集后置于用肝素浸潤(rùn)并烘干的離心管內(nèi),3800 r/min離心10 min,吸取上層血漿放在聚丙烯管中,密封,避光,-20℃短時(shí)保存待用。
2.4 色譜條件[4]色譜柱:Waters BEH C 18(100×2.1 mm,1.7 μm);流動(dòng)相:0.1% 甲酸水溶液:0.1%甲酸乙腈溶液,流速:0.3 mL/min;柱溫:25 ℃;進(jìn)樣量:5 μL(表 1)。
2.5 質(zhì)譜條件[4]質(zhì)譜儀:Waters Wuattro Premier;離子源:電噴霧離子源;掃描方式:正離子掃描;檢測(cè)方式:多反應(yīng)監(jiān)測(cè);離子源溫度:120℃;脫溶劑溫度:380℃;毛細(xì)管電壓:3.0 kV;脫溶劑氣流速:700 L/h;Q1,Q3 均為單位分辨率(表2)。
表1 超高效液相色譜梯度洗脫條件Tab 1 Ultrahigh performance liquid chromatography gradient elution conditions
表2 定性定量離子對(duì)、錐孔電壓和碰撞能量Tab 2 Qualitative and quantitative ion pair,tapered hole voltage and collision energy
2.6 方法學(xué)實(shí)驗(yàn) 對(duì)硫酸頭孢喹肟標(biāo)準(zhǔn)品進(jìn)行準(zhǔn)確度、精密度和穩(wěn)定性試驗(yàn)(儲(chǔ)備液穩(wěn)定性、室溫穩(wěn)定性、冰凍和凍融穩(wěn)定性),考察方法的合理性。
2.7 血漿樣品處理[4]將冷凍保存的豬血漿室溫下自然解凍,搖勻后精密移取200 μL血漿置于5 mL離心管中,混合渦旋10 s,加入800 μL乙腈去蛋白,混合渦旋2 min,4℃以下8 000 r/min離心10 min,把上層提取液轉(zhuǎn)移至另一5 mL離心管,加入400 μL乙腈飽和的正己烷,振蕩2 min,棄去正己烷,過(guò)0.2 μm 的濾膜,取 30 μL 進(jìn)樣供 UPLCMS/MS分析[4]。每批生物樣品測(cè)定時(shí)建立新的標(biāo)準(zhǔn)曲線,并將每批生物樣品測(cè)定結(jié)果(峰面積)采用新建立的標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算出硫酸頭孢喹肟的含量。每批生物樣品測(cè)定時(shí)隨行測(cè)定低、中、高(50、500、1000 ng/mL)三個(gè)濃度的質(zhì)控樣品。質(zhì)控樣品測(cè)定結(jié)果的偏差小于20%。
2.8 數(shù)據(jù)分析 將實(shí)測(cè)血藥濃度-時(shí)間數(shù)據(jù)采用WINNONLIN 6.3藥動(dòng)學(xué)分析軟件進(jìn)行非房室模型分析,計(jì)算藥代動(dòng)力學(xué)參數(shù),藥動(dòng)學(xué)參數(shù)根據(jù)中國(guó)藥科大學(xué)的楊勁老師編的《人體生物利用度數(shù)據(jù)處理通用程序,BAPP》軟件進(jìn)行生物等效性檢驗(yàn)。對(duì)參數(shù)Cmax與AUC0-τ(已進(jìn)行對(duì)數(shù)處理)進(jìn)行多因素方差分析、90%置信區(qū)間及雙單側(cè)t檢驗(yàn),對(duì)受試品和參比品進(jìn)行生物學(xué)等效性比較。
3.1 方法學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果
3.1.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線 硫酸頭孢喹肟注射液的血漿藥物濃度在20.0 ~2000.0 ng/mL 范圍內(nèi),血漿藥物濃度與峰面積比值呈良好的線性關(guān)系(相關(guān)系數(shù)≥0.99)。以峰面積為橫坐標(biāo),血藥濃度為縱坐標(biāo),典型的標(biāo)準(zhǔn)曲線方程為:y=2.49136x-21.9872,r2=0.996563。
3.1.2 準(zhǔn)確度和精密度 血漿中硫酸頭孢喹肟UPLC-MS/MS測(cè)定方法的結(jié)果表明,空白血漿添加樣品在50~1000 ng/mL范圍內(nèi),批內(nèi)和批間系數(shù)分別小于8.23%和5.95%,精密度良好;空白血漿中硫酸頭孢喹肟添加濃度在50、500、1000 ng/mL時(shí)的平均回收率在99.42% ~100.31%,回收率穩(wěn)定(表3)。
表3 準(zhǔn)確度和精密度結(jié)果Tab 3 Accuracy and precision results
3.1.3 穩(wěn)定性試驗(yàn) 對(duì)于豬血漿中的硫酸頭孢喹肟而言,新鮮制備及制備后保存60 d的儲(chǔ)備液中待測(cè)藥物的響應(yīng)值的變異系數(shù)低于20%,依然保持穩(wěn)定,于-20℃條件下凍存時(shí)能夠保持穩(wěn)定21 d以上,在3個(gè)凍融循環(huán)之后仍可保持穩(wěn)定,于室溫條件(約22℃)下儲(chǔ)存時(shí)可保持穩(wěn)定達(dá)24 h。
3.2 豬單劑量肌內(nèi)注射硫酸頭孢喹肟受試品與參比品的實(shí)測(cè)血藥濃度及動(dòng)力學(xué)特征 豬單劑量(3 mg/kg b.w.)肌內(nèi)注射硫酸頭孢喹肟受試制劑和參比制劑后,不同時(shí)間測(cè)得的受試品和參比品對(duì)應(yīng)的平均血藥濃度-時(shí)間曲線見(jiàn)圖1。血藥濃度時(shí)間數(shù)據(jù)采用WINNONLIN 6.3版藥代參數(shù)計(jì)算軟件進(jìn)行非房室模型分析計(jì)算藥動(dòng)學(xué)參數(shù),結(jié)果見(jiàn)表4。
表4 兩種制劑主要藥動(dòng)學(xué)參數(shù)Tab 4 Major pharmacokinetic parameters of two formulations
圖1 兩種制劑平均血藥濃度-時(shí)間曲線Fig 1 Mean plasm concentration-time curves of two formulations
3.3 硫酸頭孢喹肟注射液注射液受試品和參比品的生物等效性結(jié)果 采用中國(guó)藥科大學(xué)的楊勁老師編的《人體生物利用度數(shù)據(jù)處理通用程序,BAPP》軟件進(jìn)行生物等效性檢驗(yàn)。釆用WINNONLIN 6.3藥動(dòng)學(xué)分析軟件對(duì)參數(shù)Cmax與AUC0-τ(已進(jìn)行對(duì)數(shù)處理)進(jìn)行多因素方差分析,每個(gè)參數(shù)在產(chǎn)品間、周期間以及個(gè)體間的差異均不顯著(P>0.05),無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義;對(duì)達(dá)峰時(shí)間(未進(jìn)行對(duì)數(shù)處理)應(yīng)用非參數(shù)檢驗(yàn)后,結(jié)果顯示兩組數(shù)據(jù)差異不顯著(P>0.05),說(shuō)明兩種產(chǎn)品在豬體內(nèi)的達(dá)峰時(shí)間存在生物等效。受試產(chǎn)品參數(shù)AUC0-τ的對(duì)數(shù)平均值和參比產(chǎn)品參數(shù)AUC0-τ經(jīng)生物等效性分析后,90%置信區(qū)間為97.26% ~105.21%,介于參比產(chǎn)品80%~125%之間;受試產(chǎn)品參數(shù)Cmax的對(duì)數(shù)平均值和參比產(chǎn)品參數(shù)Cmax的對(duì)數(shù)平均值經(jīng)生物等效性分析后,90%置信區(qū)間為89.42% ~104.97%,介于參比產(chǎn)品70% ~143%之間[5]。綜上結(jié)果表明,國(guó)產(chǎn)自研硫酸頭孢喹肟注射液(惠可寧?)與默沙東制藥公司生產(chǎn)的注射液(克百特?)在豬體內(nèi)存在生物等效。
表5 生物等效性分析Tab 5 Bioequivalence analysis
肌內(nèi)注射受試產(chǎn)品和參比產(chǎn)品硫酸頭孢喹肟注射液后,受試產(chǎn)品與參比產(chǎn)品的主要藥物動(dòng)力學(xué)參數(shù):藥 - 時(shí)曲線下面積 AUC0-τ、AUC0-∞、Cmax、Tmax數(shù)值接近,無(wú)顯著性差異。符合生物等效要求。相對(duì)于參比品,受試產(chǎn)品的相對(duì)生物利用度F為97.02%。
釆用 WINNONLIN 6.3軟件對(duì)參數(shù) Cmax與AUC0-τ(已進(jìn)行對(duì)數(shù)處理)進(jìn)行多因素方差分析,每個(gè)參數(shù)在產(chǎn)品間、周期間以及個(gè)體間的差異均不顯著(P >0.05),無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義;(未進(jìn)行對(duì)數(shù)處理)應(yīng)用非參數(shù)檢驗(yàn)后,結(jié)果顯示兩組數(shù)據(jù)差異不顯著(P>0.05),說(shuō)明兩種產(chǎn)品在豬體內(nèi)的達(dá)峰時(shí)間存在生物等效。依據(jù)制劑生物等效性評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)[8]:供試制劑和參比制劑的 AUC對(duì)數(shù)比值的90%可信限在80%~125%置信區(qū)內(nèi);供試制劑和參比制劑的Cmax對(duì)數(shù)比值的90%可信限在70%~143%置信區(qū)內(nèi);供試制劑和參比制劑的AUC、Cmax的雙向單側(cè)t檢驗(yàn)均得到P<0.05的結(jié)果,t1≥t1-α(υ)與 t2≥t1-α(υ)同時(shí)成立;Tmax經(jīng)非參數(shù)法檢驗(yàn)無(wú)差異,則供試品與參比制劑具有生物等效性。依據(jù)上述制劑生物等效性評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn),表明受試品制劑和參比品制劑為生物等效制劑。
頭孢喹肟(cefquinome,CEF)作為第4代動(dòng)物專用頭孢類抗生素,其抗菌譜廣,抗菌活性強(qiáng),對(duì)臨床分離的大多數(shù)G+菌、G-菌均有較強(qiáng)的抗菌活性。金黃色葡萄球菌、鏈球菌、埃希氏大腸桿菌、溶血性巴氏桿菌、胸膜肺炎放線桿菌等菌對(duì)其敏感性較高。目前已被歐盟批準(zhǔn)用于豬和牛的呼吸系統(tǒng)疾病、牛乳腺炎、牛敗血病和馬呼吸系統(tǒng)疾病等多種嚴(yán)重感染的疾病。齊魯動(dòng)物保健品有限公司研制的7.5%的硫酸頭孢喹肟注射液,通過(guò)改變其劑型技術(shù)延長(zhǎng)了在動(dòng)物體內(nèi)作用時(shí)間,臨床藥效時(shí)間更持久,減少了給藥次數(shù),為養(yǎng)殖戶帶來(lái)了更多選擇。
歐洲藥物委員會(huì)(EMEA)[6-9]報(bào)道,牛、豬、馬、羊、狗等動(dòng)物肌內(nèi)注射、皮下注射1 mg/kg b.w.的頭孢喹肟后,達(dá)峰時(shí)間Tmax介于0.5~2 h之間,達(dá)峰濃度在 2.5 ~3.8 μg/mL 之間,血漿蛋白結(jié)合率為5% ~15%。其半衰期較短,豬、牛、山羊分別為1~2、1~3、2 h。主要以原型經(jīng)腎隨尿液排出。劉利峰[10]等進(jìn)行了硫酸頭孢喹肟在豬體內(nèi)的藥代動(dòng)力學(xué)研究。 結(jié)果顯示,豬肌內(nèi)注射(2 mg/kg b.w.)的主要藥代動(dòng)力學(xué)參數(shù)消除半衰期(t1/2)為2.28±0.49 h,達(dá)峰時(shí)間(Tmax)為 0.80 ± 0.05 h,峰濃度(Cmax)為 2.44 ± 0.24 μg/mL;楊大偉[11]等進(jìn)行了頭孢喹肟注射液在豬體內(nèi)的藥代動(dòng)力學(xué)及生物利用度的研究,研究發(fā)現(xiàn),豬頸部肌肉單劑量注射給藥后,消除半衰期(t1/2)為 2.76 h,達(dá)峰時(shí)間(Tmax)為0.32 h,峰濃度(Cmax)為 1.80 μg/mL。 本試驗(yàn)中,單劑量肌內(nèi)注射(3 mg/kg b.w.)硫酸頭孢喹肟注射液(7.5%)參比品后,參比品的平均消除半衰期(t1/2) 為 5.56 ± 0.42 h, 藥 時(shí) 曲 線 下 面 積(AUC0-τ)為 27.19 ± 2.19 μg·h/mL,達(dá)峰時(shí)間(Tmax)為(2.30 ±0.73) h,達(dá)峰濃度(Cmax)為(2.45±0.36) μg/mL。 單劑量肌內(nèi)注射硫酸頭孢喹肟受試品(7.5%)后,平均消除半衰期(t1/2)為(5.64±0.80) h,藥時(shí)曲線下面積(AUC0-τ)為 26.38 ±2.30 μg·h/mL,達(dá)峰時(shí)間(Tmax)為 2.25 ±0.55 h,達(dá)峰濃度(Cmax)為 2.37 ± 0.34 μg/mL,相對(duì)于參比品的平均相對(duì)生物利用度為97.02%。通過(guò)對(duì)比以上藥動(dòng)學(xué)研究結(jié)果表明,硫酸頭孢喹肟注射液(7.5%)與普通制劑相比,肌內(nèi)注射給藥后自注射部位吸收較迅速,半衰期時(shí)間明顯增長(zhǎng),體內(nèi)消除較緩慢,36 h能檢測(cè)到血液中的藥物濃度,達(dá)到了長(zhǎng)效的目的,因此,本研究開(kāi)發(fā)的長(zhǎng)效硫酸頭孢喹肟制劑,對(duì)延長(zhǎng)該藥物在體內(nèi)的作用時(shí)間具有重要的臨床意義。
本次實(shí)驗(yàn)嚴(yán)格遵守藥動(dòng)學(xué)試驗(yàn)要求規(guī)范展開(kāi)[12],根據(jù)生物等效性分析標(biāo)準(zhǔn),采用常用的雙單側(cè)t檢驗(yàn)和90%置信區(qū)間統(tǒng)計(jì)分析方法來(lái)評(píng)價(jià)和判斷藥物間的生物等效性,結(jié)果表明符合國(guó)內(nèi)仿制藥生物等效要求。對(duì)國(guó)產(chǎn)自研硫酸頭孢喹肟注射液(7.5%)肌內(nèi)注射給藥在豬的藥動(dòng)學(xué)特征研究,不僅對(duì)指導(dǎo)臨床合理用藥、新藥評(píng)價(jià)、個(gè)體化給藥及預(yù)測(cè)藥物在豬體內(nèi)的消除動(dòng)態(tài)、蓄積特性和殘留消除規(guī)律等具有重要的參考價(jià)值;同時(shí)藥動(dòng)學(xué)研究成果還可用于指導(dǎo)優(yōu)選給藥方案、新藥設(shè)計(jì)、改進(jìn)藥物劑型,對(duì)提供高效、長(zhǎng)效、低毒、低副作用的藥物制劑具有重要指導(dǎo)意義,為國(guó)產(chǎn)自研硫酸頭孢喹肟注射液(7.5%)的研制以及上市提供重要參考依據(jù)。