氟雷拉納在動(dòng)物寄生蟲(chóng)疾病控制中的應(yīng)用進(jìn)展

劉冠麟，王 建，程雪嬌，姜淋潔，崔志剛，馬吉飛*

(1.天津農(nóng)學(xué)院動(dòng)物科學(xué)與動(dòng)物醫(yī)學(xué)學(xué)院，天津300384，2天津市中升挑戰(zhàn)生物科技有限公司，天津 300080)

氟雷拉納(Fluralenar)作為最新一代的獸藥，該藥是第一種也是唯一的一種已被證明可以在 12 周內(nèi)以單次劑量快速有效殺死體外寄生蟲(chóng)的治療方法[1]，2004年由日本的日產(chǎn)化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社成功研發(fā)合成了異噁唑啉類的廣譜驅(qū)蟲(chóng)劑，分子式 C22H17Cl2F6N3O3，分子量為556.29，常溫狀態(tài)下為白色至淺黃色結(jié)晶性粉末，化學(xué)名稱為4-[ 5-(3，5-二氯苯基) - 4，5-二氫 - 5 - 三氟甲基-3-異噁唑基 ]-2-甲基-氮-[2-氧代-2-[(2，2，2-三氟乙基) 氨基 ] 乙基 ] - 苯甲酰胺[2]。該化合物具有一對(duì)對(duì)映異構(gòu)體(圖1)[3]，藥物以R和S的混旋體上市，但后來(lái)進(jìn)一步的研究結(jié)果表明，氟雷拉納的S構(gòu)型才是其主要的殺蟲(chóng)活性組分，并于 2005 年獲得國(guó)際專利，有效期到 2025 年。氟雷拉納最早被使用在農(nóng)業(yè)殺蟲(chóng)，近年來(lái)被國(guó)內(nèi)外研究者關(guān)注研發(fā)制備成寵物體外驅(qū)蟲(chóng)藥。

圖1 氟雷拉納對(duì)映異構(gòu)體構(gòu)型Fig 1 Fluralenar enantiomer configuration

目前，美國(guó)專利商標(biāo)局于2014年為默克公司首次頒發(fā)了商標(biāo)BRAVECTO，用于獸用外寄生蟲(chóng)劑的商品使用[4]。2015 年咀嚼片開(kāi)始在歐洲國(guó)家上市銷售[5-6]，次年默克公司研制出了經(jīng)皮膚滲透給藥的滴劑[7]，2019 年又推出針對(duì)于貓科動(dòng)物的氟雷拉納-莫昔克丁復(fù)方滴劑[8]，同年7月，該藥咀嚼片在中國(guó)大陸獲批上市，商品名為“貝衛(wèi)多”。近幾年國(guó)內(nèi)學(xué)者也在自主研發(fā)氟雷拉納長(zhǎng)效驅(qū)蟲(chóng)藥。本文綜合比較氟雷拉納合成工藝優(yōu)缺點(diǎn)，以及在臨床的實(shí)際應(yīng)用情況，為該藥物今后的研究應(yīng)用與生產(chǎn)提供有效信息參考。

1 藥理和毒理作用

氟雷拉納，作為新型獸用體外驅(qū)蟲(chóng)藥BRAVECTO的活性成分，是一種 γ - 氨基丁酸(Gamma amino butyric acid，GABA)門(mén)控氯離子通道的阻滯劑，也是一種新的內(nèi)吸性殺蟲(chóng)劑和殺螨劑[9]。有學(xué)者通過(guò)家蠅(M.domestica)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)氟雷拉納和 [ 3 H ] 4 ’-乙炔基-4-正丙基二氯鄰苯甲酸酯 ([ 3 H ] EBOB) 與家蠅的膜蛋白結(jié)合，干擾 γ - 氨基丁酸 (GABA) 門(mén)通道阻滯劑 ([ 3 H ] EBOB) 發(fā)揮作用導(dǎo)致神經(jīng)系統(tǒng)過(guò)度興奮而死亡[10]，但哺乳動(dòng)物與節(jié)肢動(dòng)物的 GABA 結(jié)構(gòu)不同，因此氟雷拉納在殺昆蟲(chóng)活性上表現(xiàn)出較好的選擇性[11-12]，對(duì)蜱目、蚤目、虱目、半翅目、雙翅目、鱗翅目、真螨目等節(jié)肢動(dòng)物均具有良好的生物活性[13]。有研究表明，BRAVECTO(氟雷拉納)和SCALIBOR項(xiàng)圈(溴氰菊酯)聯(lián)合用藥對(duì)犬無(wú)影響[14]。Frederic B等[15]人對(duì)比了兩種異噁唑啉類藥物氟雷拉納和阿福拉納的功效，氟雷拉納表現(xiàn)出的保護(hù)作用更長(zhǎng)達(dá) 12 周，而阿福拉納僅有 5 周，殺滅效果兩者相差不大。國(guó)內(nèi)學(xué)者孫洪揚(yáng)等[16]人自主研發(fā)合成氟雷拉納對(duì)比殺蟲(chóng)劑四氯蟲(chóng)酰胺在小菜蛾和黏蟲(chóng)做了殺蟲(chóng)活性測(cè)定，結(jié)果表明氟雷拉納均優(yōu)于四氯蟲(chóng)酰胺。

2018年國(guó)外學(xué)者對(duì)斑馬魚(yú)進(jìn)行了氟雷拉納毒性試驗(yàn)，分別將斑馬魚(yú)放置在非致死濃度中 15 d 后轉(zhuǎn)移至干凈水質(zhì)中 6 d，測(cè)定急性毒性、生物濃縮、消除和抗氧化反應(yīng)各項(xiàng)指標(biāo)，結(jié)果表明氟雷拉納對(duì)于斑馬魚(yú)毒性低，在其體內(nèi)可迅速濃縮[17]。

氟雷拉納在使用上表現(xiàn)較好的安全性和耐受性，但 2019 年報(bào)道[18]過(guò)一例 7 月齡雌性庫(kù)依克豪德杰犬在口服BRAVECTO 24 h 后，出現(xiàn)了神經(jīng)癥狀并在 10 d 后未經(jīng)任何治療自行恢復(fù)，因此并不能完全肯定氟雷拉納的安全性。

2 藥代動(dòng)力學(xué)

氟雷拉納具有表觀分布容積高、清除率低和半衰期長(zhǎng)的特點(diǎn)。

2.1 口服給藥 在比格獵犬體內(nèi)，氟雷拉納口服后能被迅速吸收，可在 24 h 內(nèi)達(dá)到最大血藥濃度,并在單次口服后 112 d 內(nèi)都可在血漿中檢測(cè)到[19]，在脂肪中濃度最高，其次是肝臟、腎臟和肌肉。Walther F M等[20-21]人試驗(yàn)記錄了氟雷拉納在血漿內(nèi)藥物代謝程度，口服后四天藥物達(dá)到血漿最高濃度，藥物半衰期 t1/2=15 d，并且與伊維菌素同用沒(méi)有影響，單獨(dú)氟雷拉納口服給藥并沒(méi)有顯示出任何影響且耐受性良好。

2.2 皮膚給藥 犬用滴劑，經(jīng)皮膚透皮給藥后，在第 7 d 到第 63 d 藥物濃度逐漸下降，血漿中消除率 t1/2=21 d。貓則是在第 3 d 到第 21 d 藥效濃度達(dá)到最高，往后逐漸下降，血漿消除率 t1/2=12 d，相比之下貓對(duì)于氟雷拉納的吸收和消除都比犬要快[22]。氟雷拉納與伊維菌素聯(lián)用并無(wú)增加伊維菌素毒性的風(fēng)險(xiǎn)。

3 合成方面

3.1 國(guó)外合成氟雷拉納方法 最早有關(guān)氟雷拉納合成是日本日產(chǎn)化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社，于 2005 年首次申報(bào)獲得國(guó)際專利[23]，但是步驟繁雜，合成材料較昂貴，不利于投入工業(yè)批量生產(chǎn)。專利 WO 2005/085216中給出的氟雷拉納的合成方法收益率僅有 41 %。2016 年 Lee 等[24]人優(yōu)化了最初了的合成路線，使用有機(jī)硼作為催化劑合成出氟雷拉納外消旋體。

歐盟于 2019 年 12 月批準(zhǔn)的合成氟雷拉納的最新工藝路線[25]，本方法將原來(lái)的 3 步法合成路線進(jìn)行優(yōu)化，避免了多步驟中出現(xiàn)的雜質(zhì)并且簡(jiǎn)化了工藝，減少了中間二聚體的形成，建議合成溫度控制在 5 ℃ ～10 ℃ 之間，產(chǎn)率達(dá)到 73 % ～76 %。

3.2 國(guó)內(nèi)合成氟雷拉納方法 目前國(guó)內(nèi)已經(jīng)有八家生物公司以及農(nóng)科院校自主研發(fā)出氟雷拉納的合成路線，匯總了三種主要方法：

由黃道友等人[26]設(shè)計(jì)并于 2017 年發(fā)布的自主研發(fā)的氟雷拉納合成路線(圖2)，該路線使用甘氨酸為原料合成中間體Ⅰ，原料低價(jià)易得，使用溶劑為水和乙醇，安全環(huán)保；選用 KI 和 Oxone 作為共同反應(yīng)物，避免使用重金屬，操作更為安全。缺點(diǎn)是純化需要柱層析，所用試劑過(guò)硫酸氫鉀復(fù)合鹽，收率偏低；最后一步用氫氧化鈉水解條件下與中間產(chǎn)物反應(yīng)得到氟雷拉納收率極低，不適合工業(yè)生產(chǎn)。

圖2 氟雷拉納合成路線Fig 2 Synthetic route of Fluralaner

由李冰冰等人[27]于 2020 年自主研發(fā)的氟雷拉納合成路線(圖3)，選用二苯磷酰基疊氮化物 (DPPA) 作為反應(yīng)縮合劑，不僅節(jié)約成本，而且氟雷拉納收率為 97.2 %，較為可觀，避免了黃道友路線中的柱層析提純步驟。缺點(diǎn)合成步驟較多，不利于工業(yè)放大生產(chǎn)，中間合成步驟可以不用分離，可簡(jiǎn)化合成路線。

由崔志剛等[28-29]于 2020 年發(fā)布自主研發(fā)的氟雷拉納合成路線專利(圖4)，在現(xiàn)有的幾種氟雷拉納合成路線的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，合成路線中使用同一種溶劑，采用一鍋法進(jìn)行合成，大大減少了合成步驟，節(jié)約了時(shí)間和成本，提高效率，收率達(dá)到 80 %，純度 98 % 以上，便于工業(yè)生產(chǎn)。

圖4 氟雷拉納合成路線圖Fig 4 Synthetic route of Fluralaner

4 劑 型

目前，市場(chǎng)上流通的氟雷拉納獸藥劑型有咀嚼片、滴劑和溶液劑，主要是美國(guó)默克公司推出的BRAVECTO咀嚼片和體外滴劑，國(guó)內(nèi)也有公司已經(jīng)掌握制備氟雷拉納咀嚼片的技術(shù)[30]可用于寵物口服驅(qū)體外寄生蟲(chóng)藥，還有可混飼拌料的氟雷拉納溶液劑[31]。這三種劑型的藥效沒(méi)有差異，滴劑是相對(duì)于不太好操控喂食咀嚼片的動(dòng)物而設(shè)計(jì)，通過(guò)透皮進(jìn)入動(dòng)物皮脂腺發(fā)揮作用；溶液劑則可以在飼養(yǎng)場(chǎng)大規(guī)?；祜暬焖苯咏o藥便于管理[31]。

5 臨床應(yīng)用

5.1 蜱感染 氟雷拉納滴劑(BRAVECTO PLUS)單次治療的耐受性良好，對(duì)全環(huán)硬蜱的抵抗可維持 84 d，84 d血藥濃度僅少了4%～12%[32]，可以有效防止貓的感染，并控制全環(huán)硬蜱引起的癱瘓(I.holocyclus-induced paralysis)風(fēng)險(xiǎn)[33]。Heike W等[34]人給予蜱感染的犬BRAVECTO咀嚼片后，12 h內(nèi)寄生蟲(chóng)殺滅率達(dá)94.6%～100%，Nadja R[35]發(fā)現(xiàn)氟雷拉納不僅有殺蟲(chóng)作用優(yōu)于氟蟲(chóng)腈，而且對(duì)蜱感染伴隨跳蚤性皮炎的癥狀也有緩解。Fisara P[36]在 30 只感染全環(huán)硬蜱的犬中口服氟雷拉納后跟蹤調(diào)查，表明氟雷拉納可以預(yù)防澳大利亞全環(huán)硬蜱感染至少 115 d。

5.2 蚤感染 Taenzler J[37]在 2014 年發(fā)現(xiàn)單次口服氟雷拉納可迅速消除現(xiàn)有的跳蚤感染，并在治療后12w內(nèi)提供良好的保護(hù)。2015 年Beugnet F[38]實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)對(duì)于犬感染貓櫛節(jié)蚤(Ctenocephalidesfelis)的對(duì)比治療中，氟雷拉納最低劑量為 25 mg/kg，在感染后 48 h 對(duì)蚤計(jì)數(shù)顯示出殺滅率 100 %，阿福拉納作為同屬異噁唑啉類殺蟲(chóng)藥物，最低劑量為 2.5 mg/kg，在感染后 24 h 內(nèi)對(duì)蚤類產(chǎn)生 100 %的殺滅效果。同年，Dryden M W[39]表明單次口服給藥氟雷拉納后可有效抑制雌蚤的產(chǎn)卵率。Six R H[40]在 2016 年對(duì)比同屬異惡唑啉類藥物沙羅拉納和氟雷拉納治療貓櫛節(jié)蚤的效果，發(fā)現(xiàn)沙羅拉納殺蚤速度比氟雷拉納要快，但僅有一個(gè)月的維持期，而氟雷拉納可保護(hù) 3 個(gè)月。

5.3 螨蟲(chóng)感染

5.3.1 疥螨 2020 年Chiummo R等人[41-42]在治療犬疥螨和蠕形螨感染時(shí)對(duì)比口服和滴劑用藥，證明兩種給藥方式均有效且保護(hù)效果達(dá) 84 d。Taenzler J發(fā)現(xiàn)復(fù)方氟雷拉納滴劑(BRAVECTO PLUS)對(duì)貓感染的外耳道疥螨治療效果明顯，耐受性好[43]，另外還發(fā)現(xiàn)口服和滴劑透皮給藥都可有效殺滅犬貓外耳道疥螨，并且耵聹滲出量也有所改善[44-45]。2021 年有報(bào)道氟雷拉納還可以應(yīng)用于裸鼻袋熊疥螨感染治療[46]。

5.3.2 蠕形螨 有研究證明單次口服氟雷拉納咀嚼片對(duì)全身性蠕形螨病非常有效，在治療后 56 d 和84 d 檢測(cè)到螨蟲(chóng)，減少了皮膚損傷并促進(jìn)了毛發(fā)再生長(zhǎng)[47]。2020 年Ivo P[48]研究的 124 只狗中，57 只被診斷出患有幼年期蠕形螨病，67 只被診斷出患有成年期蠕形螨病，單次口服或點(diǎn)涂氟雷拉納BRAVECTO治療效果顯著，在第 56 d 和第 84 d，每次都至少消除 98.0 % 的治療犬的螨蟲(chóng)，同期使用吡蟲(chóng)啉-莫昔克丁進(jìn)行陽(yáng)性對(duì)照，發(fā)現(xiàn)氟雷拉納的殺螨能力優(yōu)于吡蟲(chóng)啉-莫西克丁。Burke A[49]使用氟雷拉納對(duì)銀狐蠕形螨感染進(jìn)行治療，預(yù)后良好。

5.3.3 雞皮刺螨感染 Brauneis M D等[50]通過(guò)口服灌胃氟雷拉納，對(duì)感染皮刺螨(Dermanyssusgallinae)的蛋雞有治療作用，7 d 給藥 2 次可持續(xù)保護(hù)蛋雞 2 w。接觸敏感試驗(yàn)表明[51]，來(lái)自歐洲和巴西的 13 株田間分離雞紅次螨對(duì)多種常用殺蟲(chóng)劑有耐藥性，但是使用氟雷拉納的殺滅效果好，且吸食是直接接觸殺滅效果的 1000 倍。2017 年Thomas E等[52]人使用 0.5 mg / kg 氟雷拉納的劑量通過(guò)飲用水(10 mg / mL)兩次對(duì)感染皮刺螨蛋雞給藥，間隔 7 d，發(fā)現(xiàn)感染雞群具有良好的耐受性和高效性，并且用藥雞群產(chǎn)蛋率提升 0.9 %～12.6 %，這種給藥途徑大大減少了皮刺螨對(duì)養(yǎng)殖業(yè)的損害。

5.4 其他寄生蟲(chóng)感染

5.4.1 黃熱病蚊幼蟲(chóng)、綿羊蠅蛆、牛蜱 Gassel M等[53-54]在2014年通過(guò)對(duì)比研究試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)氟雷拉納對(duì)貓?jiān)?(Ctenocephalidesfelis)、黃熱病蚊幼蟲(chóng) (Aedesaegypti) 和綿羊蠅蛆 (Luciliacuprina) 以及牛蜱 (R.microplus)的殺滅效果均優(yōu)于氟蟲(chóng)腈和狄氏劑。

5.4.2 長(zhǎng)須白蛉和巴西錐蟲(chóng) 有研究表明，長(zhǎng)須白蛉和巴西錐蟲(chóng)等吸血昆蟲(chóng)在吸食含氟雷拉納驅(qū)蟲(chóng)藥的動(dòng)物血液后48 h 內(nèi)開(kāi)始死亡，使用推薦劑量可以長(zhǎng)期有效預(yù)防由吸血昆蟲(chóng)傳播的血液疾病，大大降低了人獸共患病的發(fā)生率[55-56]。

5.4.3 肺絲蟲(chóng) Raue K[57]發(fā)現(xiàn)單次應(yīng)用BRAVECTO PLUS (每千克體重 2.0 mg 莫昔克丁+40 mg 氟雷拉納) 劑量，可預(yù)防貓的肺絲蟲(chóng)病至少 12 w。

6 發(fā)展前景與展望

氟雷拉納的應(yīng)用從最早的農(nóng)業(yè)殺蟲(chóng)，到現(xiàn)在應(yīng)用于動(dòng)物的體外廣譜殺蟲(chóng)藥，其優(yōu)點(diǎn)是可以長(zhǎng)效殺蟲(chóng)，起效快，且毒性作用小，與多種殺蟲(chóng)藥聯(lián)用無(wú)副作用。目前，國(guó)外市場(chǎng)已經(jīng)完成了藥物商品化，但進(jìn)口價(jià)格較高，國(guó)內(nèi)也逐步推出自主研發(fā)的氟雷拉納相關(guān)藥物，作為動(dòng)物體外驅(qū)蟲(chóng)藥的研究熱點(diǎn)，為保障動(dòng)物健康提供新的藥物。