何欣, 柳愛春, 白俊慧, 童朝明
(杭州市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院,浙江 杭州 310024)
馬口魚(Opsariichthysbidens)屬鯉形目、鯉科、馬口魚屬,別名桃花魚[1]。和其他常見的養(yǎng)殖魚類品種相比,馬口魚魚肉味道鮮美、營(yíng)養(yǎng)豐富,特別是脂肪中人體必需脂肪酸含量豐富,如DHA含量達(dá)20.72%,EPA含量達(dá)7.34%[2],深受消費(fèi)者的喜愛。因其生長(zhǎng)較快、病害較少、繁殖力較強(qiáng)、人工養(yǎng)殖條件下喂食配合飼料生長(zhǎng)良好,目前馬口魚養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)已形成一定的規(guī)模,主要的養(yǎng)殖方式為水庫(kù)網(wǎng)箱養(yǎng)殖、池塘養(yǎng)殖、池塘循環(huán)流水養(yǎng)殖等[3-4]。
隨著養(yǎng)殖規(guī)模不斷擴(kuò)大,集約化程度不斷提高,馬口魚的病害問(wèn)題已逐漸成為影響整個(gè)馬口魚養(yǎng)殖發(fā)展的重要因素。根據(jù)現(xiàn)有報(bào)道,馬口魚養(yǎng)殖中目前主要的疾病是各類寄生蟲病,如魚怪(Ichthyoxenusjaponensis)、扇棘單睪吸蟲(HaplorchistaichuiKatsuta)等[5-6],而細(xì)菌性疾病較少,所以目前國(guó)內(nèi)外對(duì)使用抗生素治療馬口魚細(xì)菌性疾病的研究報(bào)道較少,因此,有必要開展抗生素在馬口魚體內(nèi)的代謝研究。
恩諾沙星是一種廣譜、高效、低毒的抗菌藥物,其直接作用于細(xì)菌的核質(zhì)體,抑制細(xì)菌的DNA旋轉(zhuǎn)酶,使酶不能在DNA雙鏈上引入切口,破壞細(xì)菌的代謝和增殖[7]。根據(jù)《動(dòng)物性食品中獸藥最高殘留限量》(農(nóng)業(yè)部公告第235號(hào))中的規(guī)定,恩諾沙星可用于牛、羊、豬、兔、家禽等各類食用養(yǎng)殖動(dòng)物,其中在水產(chǎn)動(dòng)物中肌肉和脂肪中的最高殘留限量為100 ng·kg-1,肝臟和腎臟中的最高殘留限量為200 ng·kg-1。
本研究采用口服連續(xù)給藥的方式,研究馬口魚血漿、肌肉和肝臟中恩諾沙星的代謝動(dòng)力學(xué)規(guī)律,為恩諾沙星在馬口魚養(yǎng)殖中的合理用藥方法及休藥期提供理論依據(jù)。
鹽酸恩諾沙星可溶性粉,濃度≥98%,國(guó)邦公司;恩諾沙星標(biāo)準(zhǔn)品,濃度≥99%,德國(guó)Dr.E公司;恩諾沙星內(nèi)標(biāo)氘代恩諾沙星,德國(guó)Dr.E公司;超純水采用MILL-Q超純水儀制備,用水符合GB/T 6682—2008一級(jí)水的標(biāo)準(zhǔn);甲醇,色譜純,Thermo公司;乙腈,色譜純,Thermo公司;甲酸,色譜純,Thermo公司。無(wú)水硫酸鈉,分析純,經(jīng)高溫灼燒4 h后,置于密閉容器中備用;肝素鈉,上海哈靈生物科技有限公司。
高效液相色譜儀串聯(lián)質(zhì)譜儀Waters Acquity UPLC,并配有電噴霧離子源(ESI),Waters公司;旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器;渦旋混合器,IKA MS 3 digital;超聲儀,Ultrasonic cleaner;離心機(jī),5 000 r·min-1,F(xiàn)ulgor TDL-5A;氮吹儀,OA-SYS N-EVAP 112;均質(zhì)機(jī);分液漏斗;微孔濾膜;玻璃離心管,10 mL;塑料離心管,50 mL。
健康馬口魚,400尾。體重為(45±15)g,采自浙江省水產(chǎn)技術(shù)推廣總站外塘(30 m×60 m),體態(tài)正常,無(wú)明顯外傷。經(jīng)隨機(jī)抽取檢測(cè),馬口魚體內(nèi)未檢出恩諾沙星。試驗(yàn)前在杭州市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院室內(nèi)水循環(huán)養(yǎng)殖水池中馴養(yǎng)14 d,水池高1 m,半徑0.6 m,水溫(22±2)℃。馴養(yǎng)期間投喂不含恩諾沙星的普通飼料。
將3.31 g鹽酸恩諾沙星用水溶解后,添加6 g飼料黏合劑與15 kg飼料拌勻后陰暗處晾干。連續(xù)投喂給藥5 d,每天的投喂量為魚體重的5%,相當(dāng)于每尾馬口魚每天10 mg·kg-1的恩諾沙星的劑量。
采樣時(shí)間點(diǎn)分別為給藥后1、2、4、8、12、24、48、72、120、168、240、360和720 h,每個(gè)時(shí)間點(diǎn)隨機(jī)采集24尾馬口魚,將24尾隨機(jī)分為3組,每組8尾,尾椎取血至少2 mL至肝素鈉處理過(guò)后的塑料離心管中,分離血漿。去鱗、去皮,沿脊背取肌肉,置于研磨機(jī)中研磨均勻。取肝臟樣品置于研磨機(jī)中研磨均勻。樣品于-20 ℃冰箱保存,待測(cè)。
1.6.1 前處理方法
前處理方法參照《農(nóng)業(yè)部1077號(hào)公告-1-2008,水產(chǎn)品中17種磺胺類及15種喹諾酮類藥物殘留的測(cè)定 液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法》,并作適當(dāng)修改。準(zhǔn)確稱取(5.00±0.01)g的樣品于50 mL聚丙烯離心管中,加入50 μL 1 000 ng·mL-1的氘代恩諾沙星內(nèi)標(biāo)工作液,渦旋30 s,避光靜置10 min,加入10 g無(wú)水硫酸鈉,渦旋混勻后加入20 mL酸化乙腈,超聲提取15 min,4 000 r·min-1離心10 min后取上清液于50 mL比色管中,殘?jiān)尤?0 mL酸化乙腈重復(fù)提取一次,合并提取液用乙腈定容至50 mL,準(zhǔn)確量取10.0 mL,40 ℃氮?dú)獯蹈伞?/p>
殘?jiān)尤?.0 mL甲醇溶解,再加入2.0 mL正己烷凈化,取甲醇層于2 mL離心管中以13 000 r·min-1離心5 min,過(guò)0.2 μm濾膜,供液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜儀測(cè)定。
1.6.2 色質(zhì)譜條件
流速為0.4 mL·min-1;色譜柱為Waters BEH C18,2.1 mm×100 mm(1.7 μm);柱溫為35.0 ℃,進(jìn)樣量2 μL;離子源及掃描方式為ESI+;檢測(cè)方式為MRM;電噴霧電壓為3.0 kV;脫溶劑溫度為500 ℃;碰撞氣為0.16 mL·min-1。
采用3p97藥動(dòng)學(xué)軟件處理數(shù)據(jù),選取最適合的房室模型,計(jì)算藥動(dòng)學(xué)參數(shù)。
2.1.1 恩諾沙星的色譜圖
按照1.6節(jié)色質(zhì)譜條件,恩諾沙星保留時(shí)間為6.61 min左右,陽(yáng)性樣品色質(zhì)譜如圖1所示。
圖1 陽(yáng)性樣品的恩諾沙星色譜
2.1.2 標(biāo)準(zhǔn)工作曲線與定量限
移取恩諾沙星標(biāo)準(zhǔn)溶液并稀釋成質(zhì)量濃度分別為20.00、50.00、100.00、150.00和200.00 ng·mL-1的恩諾沙星標(biāo)準(zhǔn)溶液,同樣加入恩諾沙星內(nèi)標(biāo)配置標(biāo)準(zhǔn)曲線,按儀器工作條件進(jìn)行測(cè)定。恩諾沙星濃度為20.00~200.00 ng·mL-1,濃度與峰面積的線性關(guān)系良好,定量限(LOQ,S/N>10)為20.00 ng·mL-1。標(biāo)準(zhǔn)工作曲線如圖2所示。
圖2 恩諾沙星的標(biāo)準(zhǔn)工作曲線
2.1.3 加標(biāo)回收率
向空白血漿、肌肉和肝臟中加入恩諾沙星標(biāo)準(zhǔn)品。馬口魚各組織中加標(biāo)不同濃度恩諾沙星的平均回收率如表1所示,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)均小于10%,符合檢測(cè)要求。
表1 馬口魚各組織中加標(biāo)不同濃度恩諾沙星的回收率
2.2.1 藥時(shí)曲線
經(jīng)過(guò)測(cè)定,每個(gè)時(shí)間點(diǎn)馬口魚血漿、肌肉、肝臟中恩諾沙星的濃度如表2所示。
表2 給藥后不同時(shí)間馬口魚各組織中恩諾沙星的濃度
2.2.2 藥動(dòng)學(xué)參數(shù)及藥動(dòng)學(xué)方程
經(jīng)過(guò)3P97藥動(dòng)學(xué)數(shù)據(jù)處理軟件的分析,投喂恩諾沙星后馬口魚體內(nèi)的血漿、肌肉和肝臟中的恩諾沙星呈一室開放模型,藥動(dòng)學(xué)參數(shù)如表3所示。動(dòng)力學(xué)方程為C血液=2.528 4×(e-0.044 1t-e-0.310 7t);C肝臟=2.072 0×(e-0.013 2t-e-0.151 1t);C肌肉=1.970 2×(e-0.016 5t-e-0.105 8t)。
表3 恩諾沙星在馬口魚各組織中的藥動(dòng)學(xué)參數(shù)
恩諾沙星目前在水產(chǎn)養(yǎng)殖中被廣泛使用,因此,本實(shí)驗(yàn)中采用連續(xù)給藥方式,連續(xù)5 d給予每尾馬口魚恩諾沙星10 mg·kg-1的劑量,馬口魚血漿中氟苯尼考濃度從1 h的5.089 4 mg·kg-1上升到4 h的峰值11.483 5 mg·kg-1,隨后開始下降,從第10 d起,檢出含量低于檢出限。肝臟中氟苯尼考濃度從1 h的3.277 2 mg·kg-1隨后上升,8 h達(dá)到峰值10.087 8 mg·kg-1,之后開始下降,但在24 h后再次出現(xiàn)另一個(gè)峰,隨后持續(xù)下降,至720 h檢出含量低于檢出限。馬口魚肌肉中恩諾沙星濃度從1 h開始緩慢上升至12 h的峰值9.782 1 mg·kg-1,隨后開始下降至360 h檢出含量低于檢出限。
馬口魚屬于鯉形目、鯉科,目前該科魚屬的藥代研究較少,張雅斌等[8]研究了恩諾沙星在鯉魚中的血藥濃度測(cè)定,在25 ℃時(shí),通過(guò)單次口灌10 mg·kg-1劑量的恩諾沙星,鯉魚血藥濃度1 h即可到達(dá)峰值3.52 mg·kg-1,72 h后的含量約為0.19 mg·kg-1。李改娟等[9]研究了沒食子酸對(duì)恩諾沙星在福瑞鯉(Cyprinuscarpio)體內(nèi)的藥代動(dòng)力學(xué)及殘留的影響,在26 ℃下,單次口服2 mg·kg-1劑量的恩諾沙星,在肝臟和肌肉中的達(dá)峰時(shí)間和濃度分別為1 h、5.48 mg·kg-1和8 h、1.31 mg·kg-1。李春雨等[10]對(duì)兩組鯉分別進(jìn)行腹腔注射,口灌恩諾沙星后,應(yīng)用高效液相色譜法測(cè)定了其組織中的藥物濃度,研究了恩諾沙星在鯉(Cyprinuscarpio)體內(nèi)的吸收、分布與消除等藥代動(dòng)力學(xué)參數(shù),結(jié)果表明,在19~20 ℃單次口灌5 mg·kg-1劑量的恩諾沙星,肝臟的達(dá)峰含量為2.506 5 mg·kg-1,肌肉中的含量為0.380 3 mg·kg-1。
恩諾沙星是水產(chǎn)常見用藥,李春雨等[10]的研究結(jié)果表明,恩諾沙星在鯉魚體內(nèi)血漿、肌肉和肝臟中的消除半衰期分別為168.287 1、57.931和76.137 3 h。而恩諾沙星在牙鲆血液和肝臟中的消除半衰期分別為48.343和10.821 h[11]。恩諾沙星及其代謝物在西伯利亞鱘(Acipenserbaerii)血液、肝臟和肌肉中的消除半衰期分別為32.046、354.987和252.194 h[12]。夏季,俄羅斯鱘(Acipensergueldenstaedtii)血液、肌肉和肝臟中恩諾沙星的半衰期分別為286.166、398.751和201.441 h[13]。本研究中,在(22±2)℃水溫下,馬口魚連續(xù)5 d口服10 mg·kg-1劑量的恩諾沙星,血液、肝臟和肌肉中的達(dá)峰時(shí)間分別為4、8和12 h。吸收半衰期分別為2.230 1、4.587 0和6.551 0 h,消除半衰期分別為15.726、52.399和42.081 h。這些數(shù)據(jù)表明,與另一水產(chǎn)養(yǎng)殖常見用藥氟苯尼考相比,恩諾沙星在魚體內(nèi)的消除速率較慢,半衰期較長(zhǎng),更加需要注重藥物殘留問(wèn)題。
藥動(dòng)學(xué)研究中藥物的肝腸循環(huán)作用(hepato-enteral circulation)是一常見現(xiàn)象,即膽汁排泄后的藥物經(jīng)膽汁排入十二指腸后部分藥物可再經(jīng)小腸上皮細(xì)胞被重新吸收,在藥動(dòng)學(xué)上表現(xiàn)為藥時(shí)曲線出現(xiàn)雙峰現(xiàn)象,該現(xiàn)象在喹諾酮類藥物中的報(bào)道較多。本研究中同樣發(fā)現(xiàn)了恩諾沙星在肝臟內(nèi)的藥時(shí)曲線出現(xiàn)雙峰現(xiàn)象,表明恩諾沙星在馬口魚體內(nèi)可能存在肝腸循環(huán)作用。
恩諾沙星藥物屬于濃度依賴型抗菌藥物,對(duì)水產(chǎn)養(yǎng)殖中常見的細(xì)菌性疾病的治療效果與PKPD參數(shù)有關(guān),如峰濃度(Cmax)/最小抑菌濃度(MIC)。一般認(rèn)為Cmax/MIC>8時(shí),藥物即可起到良好的治療效果,當(dāng)Cmax/MIC=10時(shí)可發(fā)揮最大治療效果。研究表明,恩諾沙星對(duì)嗜水氣單胞菌和溫和氣單胞菌的MIC均為0.048 8 μg·mL-1,對(duì)遲緩愛德華氏菌的MIC為3.125 μg·mL-1[14]。
本實(shí)驗(yàn)表明,在22 ℃,當(dāng)用10 mg·kg-1的劑量連續(xù)5 d混飼給藥后,恩諾沙星在馬口魚血液肝臟和肌肉中的Cmax分別為11.483 5、10.087 8和9.782 1 μg·g-1,所以為能夠滿足治療的需要,在魚類嗜水氣單胞菌和溫和氣單胞菌引起的疾病的急癥發(fā)作期實(shí)際用藥時(shí),10 mg·kg-1恩諾沙星的劑量即可滿足治療效果,而治療遲緩愛德華氏菌引發(fā)的疾病時(shí),可以適當(dāng)加大使用劑量,達(dá)到最優(yōu)的治療效果。
休藥期也叫消除期,指動(dòng)物從停止給藥到許可上市間隔時(shí)間的長(zhǎng)短,主要影響因素有種屬、環(huán)境等。我國(guó)水產(chǎn)養(yǎng)殖的品種眾多,使用的漁藥種類及各種藥物的制劑類型也較多,極有必要結(jié)合水產(chǎn)養(yǎng)殖的制劑水平和用藥方式開展休藥期研究。根據(jù)中華人民共和國(guó)農(nóng)業(yè)部公告《動(dòng)物源性食品中獸藥最高殘留限量》(農(nóng)牧發(fā)〔2002〕235號(hào))的規(guī)定,恩諾沙星在魚肌肉中的含量不得高于0.1 mg·kg-1,按此標(biāo)準(zhǔn),本實(shí)驗(yàn)的環(huán)境為22 ℃,在360 h,即15 d后,馬口魚各組織中的恩諾沙星含量均小于0.1 mg·kg-1,休藥期至少為330 ℃·d。
應(yīng)用液相色譜技術(shù)測(cè)定了連續(xù)5 d口服10 mg·kg-1劑量的恩諾沙星后,不同時(shí)間點(diǎn)恩諾沙星在馬口魚體內(nèi)各組織中恩諾沙星的含量,建立藥時(shí)曲線,并通過(guò)3p97藥動(dòng)學(xué)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,探討恩諾沙星在馬口魚體內(nèi)的代謝動(dòng)力學(xué)規(guī)律。結(jié)果表明,在(22±2)℃水溫下,血液、肝臟和肌肉中的達(dá)峰時(shí)間分別為4、8和12 h。吸收半衰期分別為2.230 1、4.587 0和6.551 0 h,消除半衰期分別為15.726、52.399和42.081 h,藥時(shí)曲線下總面積分別為151.027、328.660和307.200 μg·mL-1·h,為能夠滿足治療的需要,在魚類嗜水氣單胞菌和溫和氣單胞菌引起的疾病的急癥發(fā)作期實(shí)際用藥時(shí),10 mg·kg-1的恩諾沙星劑量即可滿足治療效果,而治療遲緩愛德華氏菌引發(fā)的疾病時(shí),可以適當(dāng)加大使用劑量,達(dá)到最優(yōu)的治療效果。恩諾沙星在馬口魚體內(nèi)的建議休藥期至少為330 ℃·d。