多拉菌素研究進(jìn)展

李學(xué)釗，劉根新，王治倉，李海前

（甘肅畜牧工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院獸醫(yī)系，甘肅 武威 733006）

多拉菌素（Doramectin）為20世紀(jì)90年代研制的新一代大環(huán)內(nèi)酯類抗生素。它是以基因重組的阿維鏈霉菌（Streptomycete avermitilis）新菌株在發(fā)酵過程中以添加的環(huán)己烷羧酸（Cyclohexanecar?boxylicaci-d）作為起始物合成的一種阿維菌素族類抗生素。因其具有驅(qū)蟲范圍廣、半衰期長、作用效果好、體內(nèi)殘留低、無不良反應(yīng)等優(yōu)點(diǎn)，目前被認(rèn)為是阿維菌素族類藥物中最有前景的抗寄生蟲藥物之一。

1 理化性質(zhì)

多拉菌素為白色或淡黃色結(jié)晶粉末，無味，化學(xué)名稱為：25-環(huán)己烷基-5-O-去甲基-25-去（1-甲基丙基）阿維菌素A1a，是阿維菌素的第三代衍生物。它與伊維菌素的主要差別為C25被環(huán)己基所取代。其商品名為25-Cyclohexylavermectin A1a或Dectomax。多拉菌素是一種脂溶性藥物，可溶解于多種有機(jī)溶劑如氯仿、丙酮、丙二醇、乙酸乙酯、二氯甲烷、二甲基亞砜、二甲基甲酰胺等，但在水中的溶解度極低[1-2]。

2 作用機(jī)理

多拉菌素對線蟲和節(jié)肢動物的驅(qū)殺作用，最初研究認(rèn)為是通過加強(qiáng)γ-氨基丁酸（GABA）的作用來實(shí)現(xiàn)的。GABA是一種抑制性神經(jīng)遞質(zhì)，主要抑制突觸后神經(jīng)傳導(dǎo)。多拉菌素作用于蟲體，引起抑制性GABA釋放量增加，神經(jīng)難以將刺激傳遞給肌肉，使肌肉不能正常的收縮與舒張，導(dǎo)致蟲體麻痹死亡或者不能附著于宿主之上而被驅(qū)除體外。最近研究表明，多拉菌素還能打開谷氨酸控制的氯離子通道，增強(qiáng)神經(jīng)膜對Cl-的通透性，從而阻斷神經(jīng)信號的傳遞，最終神經(jīng)麻痹，肌肉失去收縮能力，導(dǎo)致蟲體死亡或驅(qū)除體外。由于吸蟲和絳蟲不以GABA為神經(jīng)遞質(zhì)，并且缺少受谷氨酸控制的Cl-通道，故本類藥物對其無效。哺乳動物的外周神經(jīng)遞質(zhì)為乙酰膽堿，GABA雖分布于中樞神經(jīng)系統(tǒng)，但由于本類藥物不易通過血腦屏障，而對其影響極小，因此使用時就比較安全。此外，多拉菌素還可以通過抑制線蟲的咽泵來影響其經(jīng)口對營養(yǎng)物質(zhì)的攝取，能使蜱減少產(chǎn)卵、線蟲蟲卵形態(tài)異常、絲蟲雄蟲與雌蟲不育，但其影響寄生蟲繁殖性能的機(jī)理還不太清楚[3-4]。

3 劑型研究

目前，在獸醫(yī)臨床中使用的多拉菌素劑型主要為常規(guī)劑型，以注射劑為代表。在新型劑型方面的研究比較少見，主要有經(jīng)皮給藥制劑，以透皮劑和澆潑劑為代表，以及微囊化技術(shù)制劑，以微膠囊和明膠微球?yàn)榇怼?/p>

3.1 注射劑 多拉菌素由于其本身的水溶性較差，因此生產(chǎn)注射劑時需加入具有助溶作用的有機(jī)溶劑。Goudie等[5]報(bào)道，以芝麻油和乙基油酸脂作為多拉菌素的助溶劑，不僅能夠使藥物在血漿與組織中達(dá)到較高濃度和維持較長時間，而且對局部組織的刺激性很小。另有報(bào)道研究的多拉菌素注射劑，其助溶劑中含有8%（W/V）的吐溫80、20.7%（W/V）的丙二醇和 3.1%（V/V）的苯甲醇。

3.2 透皮劑 Gayrard等[6]研制出含0.5%多拉菌素的透皮劑，500μg/kg體重給藥后檢測血藥濃度。通過與伊維菌素透皮劑對比，發(fā)現(xiàn)此透皮劑的藥時曲線下面積比伊維菌素透皮劑高出45%，同時在機(jī)體內(nèi)的平均滯留時間明顯長于伊維菌素透皮劑。此劑型具有操作簡單、使用方便、藥效良好等優(yōu)點(diǎn)。

3.3 澆潑劑 李巍等[7]用體外累積透皮量測定法，確定了由適量的丙二醇、乙醇、氮酮、吐溫-80、抗氧化劑和濃度為0.5%多拉菌素組成的澆潑劑最佳配方。應(yīng)用不同劑量對綿羊進(jìn)行驅(qū)蟲試驗(yàn)，結(jié)果顯示，0.5%多拉菌素澆潑劑按劑量0.5 mg/kg體重驅(qū)蟲效果最佳，且對羊只無毒害作用，安全可靠，可在生產(chǎn)中推廣使用。

3.4 微膠囊 鄒澤先等[8]將多拉菌素溶解于乙醇后，并與玉米醇溶蛋白混合至一定濃度，通過調(diào)節(jié)溶液中乙醇的濃度，形成納米級別的蛋白-多拉菌素微球。此納米微球進(jìn)入機(jī)體后，大部分可被肝臟的巨噬細(xì)胞吞噬，從而發(fā)揮靶向給藥作用。進(jìn)一步將得到的蛋白-多拉菌素微球溶液與一定比例的海藻酸鈉混合后，再與CaCl2交聯(lián)，形成二次包被的多拉菌素微膠囊制劑。質(zhì)量評價(jià)表明，多拉菌素蛋白微球包封率約為11%，粒徑約為200 nm，微膠囊制劑包封率則達(dá)到80%，且形態(tài)完整、粒徑分布均勻。

3.5 明膠微球 范晶鑫等[9]將液體石蠟、span-80作為乳化劑，待多拉菌素乳化后，用戊二醛固化，異丙醇脫水抽濾，并用異丙醇、乙醚、冰水（三蒸水）清洗，制備成明膠微球制劑。并對微球制劑作了質(zhì)量評價(jià)。所制備的微球平均粒徑為39.71μm，粒徑分布在20～50μm之間的微球占94.80%，載藥量為6.84%，包封率為72.75%，回收率為94.68%，且性質(zhì)穩(wěn)定，能夠滿足臨床用藥的需要。

鑒于多拉菌素劑型種類偏少，因此開發(fā)能夠緩慢釋放或恒速釋放藥物的緩釋、控釋制劑，集藥物控釋和靶向給藥于一體的脂質(zhì)體制劑，增加藥物在生物膜穿透能力的納米乳制劑，以及將西藥的速效、高效和中藥對機(jī)體的全面調(diào)理結(jié)合起來取得協(xié)同效果的中西藥復(fù)方制劑，將有著非常廣闊的應(yīng)用前景。

4 藥代動力學(xué)

多拉菌素為高親脂類藥物，不論以何種途徑給藥均能很好地吸收，在動物體內(nèi)具有組織分布廣泛、作用時間較長、代謝消除緩慢的特點(diǎn)。其藥動學(xué)特征受給藥途徑、藥物劑型、動物種類等因素的影響。

4.1 豬體內(nèi) 張繼瑜等[10]以300μg/kg體重劑量分別通過靜脈和肌肉注射給藥，測定血漿中藥物濃度。研究發(fā)現(xiàn)，兩種途徑的藥物濃度-時間曲線均符合二室開放模型，主要藥動學(xué)參數(shù)為：靜脈注射T1/2α（分布半衰期）為1.09 d，T1/2β（消除半衰期）為6.11 d，AUC（藥時曲線下面積）為274.19 μg/（L·d）；肌肉注射T1/2α為0.06 d，T1/2β為3.20 d，AUC為223.51μg/（L·d），Cmax（藥峰濃度）為28.99μg/L，Tmax（藥峰時間）為1.24 d。多拉菌素肌肉注射的生物利用度為81.5%。結(jié)果顯示，多拉菌素在豬體內(nèi)具有吸收分布迅速、體內(nèi)分布容積大、消除緩慢和生物利用度相對較高的特點(diǎn)，并表現(xiàn)為顯著的長效性。

4.2 犬體內(nèi) 張萍等[11]在犬體內(nèi)一次皮下注射多拉菌素300μg/kg體重，對血漿中藥物濃度進(jìn)行了測定。發(fā)現(xiàn)單劑量皮下給藥后多拉菌素的濃度-時間數(shù)據(jù)符合一級吸收一室開放模型，主要藥動學(xué)參數(shù)為：T1/2α為 0.58 d，T1/2β為 4.78 d，AUC 為187.43 ng/（mL·d），Cmax為20.29 ng/mL，Tmax為2.00 d。表明多拉菌素注射劑在犬體內(nèi)具有組織分布廣泛，代謝消除緩慢的特點(diǎn)，且根據(jù)其半衰期判斷，多拉菌素屬于慢性消除藥物，300μg/kg體重的臨床使用劑量防治犬體內(nèi)線蟲病和體外寄生蟲病是安全的。李海琴等[12]在犬背部皮膚1次性澆注0.5%多拉菌素澆潑劑100μg/kg體重，給藥后主要藥動學(xué)參數(shù)為：T1/2β為 2.14 d，AUC 為89.79 ng/（mL·d），Cmax為24.38 ng/mL，Tmax為1.00 d。表明多拉菌素澆潑劑在犬體內(nèi)血藥濃度維持時間較長，消除緩慢。

4.3 牛體內(nèi) Toutain等[13]對多拉菌素和伊維菌素在牛體內(nèi)的比較代謝動力學(xué)進(jìn)行了研究。均以200μg/kg體重皮下注射給藥后，發(fā)現(xiàn)二者的Cmax基本相同（大約為32.0 ng/mL），但多拉菌素的AUC值為511.0 ng/（mL·d），而伊維菌素的AUC值為361.0 ng/（mL·d）；多拉菌素的T1/2β為5.3 d，而伊維菌素的T1/2β為4.0 d。表明在同等劑量下多拉菌素較伊維菌素的血藥濃度更高，藥效持續(xù)時間更長，因此多拉菌素預(yù)防寄生蟲感染更具有持久性。

4.4 羊體內(nèi) 石艷麗等[14]對多拉菌素澆潑劑在綿羊體內(nèi)的藥動學(xué)進(jìn)行了研究。以500μg/kg體重給藥，發(fā)現(xiàn)血漿中藥物濃度在0.1～100 ng/mL范圍內(nèi)與峰面積呈良好線性關(guān)系，動態(tài)規(guī)律符合二室開放模型。其藥動學(xué)參數(shù)為：T1/2α為1.89 d，T1/2β為4.95 d，AUC為144.70 ng/（mL·d），Cmax為19.93 ng/mL，Tmax為3.18 d。表明多拉菌素澆潑劑在綿羊體內(nèi)血藥濃度較高，吸收分布迅速，體內(nèi)分布容積較大。Vesna等[15]研究了多拉菌素注射劑在綿羊體內(nèi)的藥動學(xué)規(guī)律，其T1/2β為3.40 d，Cmax為22.80μg/mL，Tmax為3.00 d，同時在奶中的藥物濃度在5.50 d時達(dá)到峰值，為2.10μg/mL。Lifschitz等[16]對多拉菌素和伊維菌素在綿羊體內(nèi)的代謝動力學(xué)進(jìn)行了比較研究。分別肌肉注射200μg/kg體重的多拉菌素和伊維菌素，檢測膽汁和糞便中的藥動學(xué)參數(shù)。結(jié)果為膽汁中多拉菌素和伊維菌素的AUC 分別為 2947 ng/（mL·d）和1663 ng/（mL·d），Cmax分別為326 ng/mL和164 ng/mL，Tmax分別為4 d和1 d，MRT（平均滯留時間）分別為7.7 d和6.2 d；糞便中Tmax與膽汁相同，而AUC分別為2606 ng/（mL·d）和1193 ng/（mL·d），Cmax分別為 285 ng/mL和 115 ng/mL，MRT分別為7.7 d和6.3 d。表明多拉菌素在動物體內(nèi)的T1/2β長于伊維菌素，消除緩慢，具有良好的長效性，同時AUC明顯大于伊維菌素，生物利用度更高。因此，多拉菌素在預(yù)防動物寄生蟲病的持久性上更優(yōu)于伊維菌素。

以上研究表明，多拉菌素的藥動學(xué)特征因給藥途徑、藥物劑型、動物種類不同而異。同時多拉菌素不同劑型之間、以及多拉菌素與阿維菌素族類其他成員之間的比較代謝動力學(xué)存在明顯差異。因此，在開發(fā)多拉菌素新劑型的同時，系統(tǒng)研究其不同劑型之間、以及其與阿維菌素族類其他成員之間的比較代謝動力學(xué)特征，將對其廣泛推廣應(yīng)用具有重要意義。

5 藥理毒理學(xué)

最近研究發(fā)現(xiàn)，多拉菌素除具有驅(qū)殺蟲作用外，還具有抗炎活性。Yan和Ci等[17-19]研究發(fā)現(xiàn)，多拉菌素通過抑制TLR4（Toll樣受體4）受體的表達(dá)，調(diào)控NF-κB（核轉(zhuǎn)錄因子-κB）、ERK-MAPKs（細(xì)胞外信號調(diào)節(jié)蛋白激酶-絲裂原活化蛋白激酶）和p38-MAPKs（p38-絲裂原活化蛋白激酶）信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路，從而抑制了TNF-α、IL-1β和IL-6等細(xì)胞因子的分泌及NO和PGE2等炎性介質(zhì)的合成來發(fā)揮其抗炎活性的。

盡管多拉菌素對多種動物寄生蟲病具有良好的作用效果，但是由于該藥物在動物體內(nèi)的殘效時間較長，按照WHO五級分類標(biāo)準(zhǔn)，多拉菌素仍屬于高毒化合物。目前有關(guān)宿主動物對該類藥物的中毒機(jī)制仍不是很明確。鑒于正常使用劑量下本藥物不易通過哺乳動物血腦屏障，因此在較大劑量下動物中毒可能與該藥物進(jìn)入中樞神經(jīng)系統(tǒng)有關(guān)[20]。有相關(guān)報(bào)道動物中毒時主要表現(xiàn)為神經(jīng)癥狀，如共濟(jì)失調(diào)、震顫、精神沉郁乃至死亡。

6 在獸醫(yī)臨床中的應(yīng)用

多拉菌素因其抗寄生蟲范圍廣泛、效果顯著、給藥方便（肌肉注射）、殘效期長、生物利用度高等優(yōu)點(diǎn)，已應(yīng)用于豬、犬、牛、羊等哺乳動物。其對多種動物的消化道線蟲、肺線蟲等體內(nèi)寄生蟲和豬疥螨、豬血虱、犬疥螨、犬蠕形螨、犬耳癢螨、牛顎虱、牛皮蠅幼蟲、羊鼻蠅蛆、綿羊癢螨等體外寄生蟲均有著優(yōu)異的預(yù)防和治療效果，且在200～300μg/kg體重的臨床使用劑量范圍內(nèi)是安全的[7，21-22]。在國內(nèi)商品名為“通滅”的抗寄生蟲注射液，其有效成分就是多拉菌素，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于多種動物體內(nèi)外寄生蟲病的預(yù)防和治療，并取得了良好的效果。

7 前景展望

多拉菌素作為一種新型大環(huán)內(nèi)酯類抗生素，以其驅(qū)殺蟲譜廣、藥物殘效期長、毒性小等優(yōu)點(diǎn)已被人們廣泛應(yīng)用于獸醫(yī)臨床實(shí)踐中。目前，國內(nèi)獸醫(yī)臨床使用的多拉菌素制劑多為常規(guī)劑型，因此開發(fā)多拉菌素的緩釋制劑、控釋制劑、脂質(zhì)體制劑以及納米乳制劑將有著廣闊的應(yīng)用前景。其次對于不同新劑型的藥代動力學(xué)進(jìn)行系統(tǒng)比較研究，將對安全高效使用新劑型提供更為可靠的理論依據(jù)。再次動物寄生蟲病的防控是一個復(fù)雜系統(tǒng)工程，有效地預(yù)防和治療動物寄生蟲病應(yīng)注重開發(fā)多拉菌素的復(fù)合制劑，同時也需要采取綜合性防控措施。

[1]Wang J B，Pan H X，Tang G L.Production of doramectin by ratio?nal engineering of the avermectin biosynthetic pathway[J].Bioor?ganic&Medicinal Chemis Letters，2011，21（4）：3320-3323.

[2]Nguyen H T，Ramesh P P，Jae K S.Recentadvances in biochemistry and biotechnological synthesis of avermectins and their derivatives[J].Applied Microbio and Biotech，2014，98（8）：7747-7759.

[3]Richard H A.Veterinary pharmacology and therapertics[M].8th ed.Lowa state university press，2001：947-1017.

[4] Davery R B，George J E.Efficacy of macrocyclic lactone endecto?cid-es against booophius microplus（Acari：Ixodidae）infested cat?tle using di-fferent pour-on application treatment regimes[J].Med Entomol，2002，39：763-769.

[5]Goudie A C，Evans N A，Gration K A F.Doramectin-a potent novelendectocide[J].Vet Parasitology，1993，49（1）：5-15.

[6]Gayrard V，Alvinerie M，Toutain P L.Comparison of pharmacoki?netic profiles of doramectin and ivermectin pour-on formulation in cattle[J].Vet Parasitology，1999，81（1）：47-55.

[7] 李巍，張子群，初純明，等.多拉菌素澆潑劑的制備及對綿羊線蟲驅(qū)蟲效果的試驗(yàn)[J].中國獸醫(yī)雜志，2013，49（11）：68-71.

[8]鄒澤先，多拉菌素的分離純化工藝及其微膠囊劑型的初步研究[D].武漢：武漢工業(yè)學(xué)院，2011.

[9]范晶鑫，多拉菌素明膠微球的制備及其在山羊體內(nèi)藥動學(xué)研究[D].哈爾濱：東北農(nóng)業(yè)大學(xué)，2008.

[10]張繼瑜，李劍勇，周緒正，等.多拉菌素在豬體內(nèi)的藥代動力學(xué)[J].畜牧獸醫(yī)學(xué)報(bào)，2005，36（7）：722-726.

[11]張萍，王加才，江善祥.多拉菌素在犬體內(nèi)藥代動力學(xué)研究[J].云南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2007，22（3）：389-392.

[12]李海琴，陳云，朱華君，等.多拉菌素澆潑劑在犬體內(nèi)的藥代動力學(xué)[J].中國畜牧獸醫(yī)，2012，39（6）：156-160.

[13]Toutain P L，Upson D W，Terhune T N，et al.Comparative phar?mac-okinetics of doramectin and ivermectin in cattle[J].Vet Para?sitol，1997，72：3-8.

[14]石艷麗，李巍，韓彩霞，等.綿羊血漿中多拉菌素的HPLC測定及其藥動學(xué)研究[J].東北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2012，43（12）：92-96.

[15]Vesna C F，Iztok G.Pharmacokinetics of doramectin in lactating dai-ry sheep and suckling lambs[J].Analytica Chimica Acta，2005，529：353-359.

[16]Lifschitz A，Virkel G，Sallovitz J，et al.Comparative distribution of ivermectin and doramectin to parasite location tissues in cattle[J].Vet Pa-rasitol，2000，87（4）：327-338.

[17]Shuhan Yan，Xinxin Ci，Na Chen，et al.Anti-inflammatory ef?fects of ivermectin in mouse model of allergic asthma[J].Inflamm Res，2011，60：589-596.

[18]Shuhan Yan，Xinxin Ci，Na Chen，et al.Doramectin inhibits the LP-S-induced inflammatory response in vitro and in vivo[J].Vet Parasitol，2012，99（5）：346-349.

[19]Xinxin Ci，Chu Xiao，Chen Chi，et al.Oxytetracycline attenuates all-ergic airway inflammation in mice via inhibition of the NF-κB pathway[J].J Clin Immunol，2011，31（2）：216-217.

[20]陳杖榴，楊桂香.獸藥殘留的毒性與生態(tài)毒理研究進(jìn)展[J].華南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2001，22（1）：88-91.

[21]李芬，王挺，王喜軍，等.多拉菌素對豬寄生蟲病的驅(qū)蟲效果觀察[J].中國動物傳染病學(xué)報(bào)，2013，21（5）：72-75.

[22]蔡進(jìn)忠，李春花，劉生財(cái)，等.多拉菌素對牦牛寄生蟲的驅(qū)除效果觀察[J].中國獸醫(yī)雜志，2006，42（5）：21-23.