馮言言,徐恩民,鄭 莉,林 紅,田振平,孔 梅,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/山東省畜產(chǎn)品質(zhì)量安全監(jiān)測(cè)與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,濟(jì)南250022;3.齊魯晟華制藥有限公司,山東德州 251500)
烯丙孕素,是一種人工合成的口服型活性孕激素,為三烯酸C21甾體類(lèi)擬孕酮類(lèi)藥物,化學(xué)名為17α-丙烯基-17-羥基雌甾-4,9,11-三烯-3-酮。烯丙孕素外觀呈白色結(jié)晶性粉末,同所有的類(lèi)固醇類(lèi)藥物,烯丙孕素具有脂溶性,容易滲入靶細(xì)胞,然后與特定的受體結(jié)合。烯丙孕素最初由英特威公司開(kāi)發(fā)成口服液,可用于母豬,對(duì)每頭母豬以20 mg/d的劑量,通過(guò)灑在每日飼料中的方式給藥,連續(xù)給藥18 d,能夠抑制母豬發(fā)情,以達(dá)到同期發(fā)情。隨著規(guī)模經(jīng)營(yíng)的發(fā)展,養(yǎng)豬業(yè)逐漸趨向于集中生產(chǎn),豬場(chǎng)的規(guī)模較大且采用機(jī)械化、自動(dòng)化生產(chǎn),這就要求對(duì)繁殖豬群實(shí)行整批管理,使整批母豬同期發(fā)情排卵、同期配種、同期產(chǎn)仔,因此,發(fā)情控制技術(shù)的研究和應(yīng)用,顯得更為重要。要使整批母豬同期發(fā)情,僅采用誘導(dǎo)方法是不夠的,還需要采取抑制發(fā)情措施,目的在于使處理的母豬明顯地達(dá)到同樣的生理狀態(tài),當(dāng)消除抑制發(fā)情影響時(shí),母豬將大體在同一時(shí)間內(nèi)全部恢復(fù)發(fā)情[1-3]。目前,我國(guó)無(wú)合法的用于抑制母豬發(fā)情以達(dá)到同期發(fā)情的藥物,相比其他促進(jìn)母豬同期發(fā)情的注射藥物,烯丙孕素口服液給藥方便,對(duì)母豬刺激小。國(guó)內(nèi)目前少有報(bào)道烯丙孕素口服液在母豬同期發(fā)情中的研究?jī)?nèi)容,從烯丙孕素的作用機(jī)制、藥代動(dòng)力學(xué)、臨床應(yīng)用、殘留研究等方面對(duì)該藥物進(jìn)行描述,為后續(xù)該藥物的研究與開(kāi)發(fā)提供一定的參考。
烯丙孕素的作用機(jī)制同天然孕激素,具有擬孕酮和抗促性腺激素的作用,同時(shí)也具有較弱的雌激素作用、促合成和雄性激素作用,但是,無(wú)腎上腺皮質(zhì)激素和抗炎作用。烯丙孕素能夠抑制動(dòng)物正常的性周期,主要通過(guò)降低血漿中內(nèi)源性促性腺激素促黃體素(LH)和卵泡刺激素(FSH)的濃度起作用。較低的促性腺激素水平能夠誘導(dǎo)在治療開(kāi)始時(shí)的大卵泡(>5 mm)退化,阻止卵泡增大,使得卵泡大小低于3 mm,因此,導(dǎo)致動(dòng)物在使用烯丙孕素治療期間表現(xiàn)厭情以及不排卵。一旦停止治療,促黃體素的濃度便會(huì)穩(wěn)步正常的升高,允許卵泡生長(zhǎng)及成熟,動(dòng)物便可達(dá)到同步發(fā)情[4-5]。
英特威公司研究報(bào)道[6],豬口服烯丙孕素后,藥物能夠快速地被機(jī)體吸收,給藥后1~4 h達(dá)血漿峰濃度。隨著治療,循環(huán)的烯丙孕素濃度呈雙相波動(dòng)下降。肝臟是烯丙孕素的主要代謝器官。烯丙孕素的消除半衰期約為14 h,主要通過(guò)膽汁以糞便和尿液的形式排泄。歐洲藥品管理局(European Medicines Agency,EMA)報(bào)道[4],母豬以推薦劑量口服烯丙孕素口服液后,藥物易被機(jī)體吸收,在3~6 h后達(dá)到峰濃度。在延長(zhǎng)的治療時(shí)間里,藥物在豬的血漿中出現(xiàn)累積現(xiàn)象。烯丙孕素在豬血漿中呈雙相下降,消除半衰期約為10 d。同所有的類(lèi)固醇藥物相同,烯丙孕素主要的代謝途徑為氧化和結(jié)合。烯丙孕素在靶動(dòng)物豬主要的消除途徑為經(jīng)過(guò)膽汁以糞便的形式排泄,另有約20%通過(guò)尿液排泄。
烯丙孕素口服液在臨床上可用于抑制母豬發(fā)情,以達(dá)到同期發(fā)情,便于規(guī)?;i場(chǎng)管理,多個(gè)試驗(yàn)證實(shí)烯丙孕素口服液對(duì)母豬同期發(fā)情效果顯著,同時(shí)可提高母豬的繁殖性能,增加產(chǎn)仔率,并且安全性高,無(wú)副作用[7~8]。
Stevenson等[8]研究了烯丙孕素對(duì)母豬同期發(fā)情的作用。試驗(yàn)選用160頭母豬進(jìn)行了4個(gè)試驗(yàn),在發(fā)情初期或接近發(fā)情時(shí)(發(fā)情前1 d、發(fā)情當(dāng)天、發(fā)情后1 d和發(fā)情后2 d)或間情期(第3天到第21天)對(duì)試驗(yàn)?zāi)肛i以15 mg/d的劑量連續(xù)14 d或18 d飼喂烯丙孕素。結(jié)果顯示,連續(xù)14 d或18 d給予烯丙孕素后母豬的平均發(fā)情間隔無(wú)明顯差異,分別為5.4±0.1 d和5.3±0.1 d,但是相比間情期,在發(fā)情期或接近發(fā)情期給藥母豬的平均發(fā)情間隔較長(zhǎng),分別為5.2±0.1d和5.6±0.1 d。在任何一個(gè)階段給予烯丙孕素或治療時(shí)間的長(zhǎng)短均不影響產(chǎn)仔率,均大于73%。在治療后發(fā)情時(shí)進(jìn)行人工授精,平均孕期長(zhǎng)度為116.5 d,總胎仔數(shù)為10.3頭,活胎數(shù)量為9.7頭和死胎數(shù)量為0.6頭。研究得出結(jié)論,在母豬的任一發(fā)情階段使用烯丙孕素,連續(xù)14 d或18 d飼喂烯丙孕素均能使母豬達(dá)到同期發(fā)情,并且連續(xù)18 d給藥能夠更好地提高同期發(fā)情。
Varley等[9]選取60頭長(zhǎng)白×大白母豬,研究了烯丙孕素對(duì)母豬的同期發(fā)情作用。試驗(yàn)將入選母豬隨機(jī)分到治療組A(以16 mg/d的劑量飼喂烯丙孕素,連續(xù)給藥18 d)、治療組B(以20 mg/d的劑量,連續(xù)18 d飼喂烯丙孕素)、治療組C(不給藥對(duì)照組)。試驗(yàn)A組和B組母豬在最后一次給藥后,每日用公豬試情20 min,試驗(yàn)C組的動(dòng)物在分配完后也使用同樣的方式試情。結(jié)果顯示,試驗(yàn)A組和B組動(dòng)物從停止飼喂烯丙孕素到出現(xiàn)發(fā)情的時(shí)間間隔分別為7.05±0.44、8.4±0.49 d,試驗(yàn)組C動(dòng)物檢測(cè)到發(fā)情的時(shí)間間隔為22.4±4.5 d。A、B、C組平均每窩活仔數(shù)量分別為9.1±0.62頭、11.2±0.75頭和9.3±0.65頭。研究表明,以20 mg/d劑量,連續(xù)18 d對(duì)母豬飼喂烯丙孕素是有效的抑制母豬發(fā)情以達(dá)到同期發(fā)情和排卵的方法。
Kraeling等[10]選用代表美國(guó)三個(gè)地理位置(喬治亞州、伊利諾斯州和馬里蘭州)的母豬,研究口服活性孕激素烯丙孕素對(duì)母豬同期發(fā)情的作用以及臨床使用劑量。研究對(duì)至少有一個(gè)發(fā)情周期的母豬以5 mg/d、10 mg/d、20 mg/d或40 mg/d的劑量在1.8 kg或2.3 kg的日飼料中添加烯丙孕素。試驗(yàn)過(guò)程中每日用公豬檢測(cè)試驗(yàn)?zāi)肛i的發(fā)情情況,在發(fā)情期結(jié)束后4~10 d或在治療結(jié)束后15~24 d未表現(xiàn)出發(fā)情的母豬進(jìn)行剖腹手術(shù)檢查卵巢情況。烯丙孕素四個(gè)給藥劑量組的發(fā)情反應(yīng)、發(fā)情間隔、囊腫百分?jǐn)?shù)和排卵數(shù)結(jié)果見(jiàn)表1。結(jié)果顯示,烯丙孕素對(duì)達(dá)到母豬同期發(fā)情和排卵并且不誘導(dǎo)卵泡和/或黃體囊腫的最有效劑量為20 mg/d和40 mg/d。
表1 烯丙孕素四個(gè)給藥劑量組的發(fā)情反應(yīng)、發(fā)情間隔、囊腫百分?jǐn)?shù)和排卵數(shù)結(jié)果Tab 1 The results of estrus response、interval to estrus、percentage cystic and ovulation rate of four treatment groups
Kaeoket等[11]研究了聯(lián)合使用烯丙孕素和絨促性素對(duì)母豬同期發(fā)情以及卵泡發(fā)育、排卵時(shí)間和繁殖性能的作用。試驗(yàn)選用30頭雜交母豬,分為A、B、C三個(gè)治療組,A組(對(duì)照組)給予5 mL生理鹽水,灑在每日的飼料中,連續(xù)給藥18 d。B組和C組母豬以20 mg/d(5 mL)給予(灑在每日的飼料中)烯丙孕素,連續(xù)給藥18 d。在停止使用孕激素烯丙孕素后的第3天(72 h),C組母豬給予絨促性素(肌注500 IU)。研究通過(guò)腹部超聲檢測(cè)卵泡發(fā)育和排卵時(shí)間,記錄進(jìn)一步的繁殖性能。結(jié)果顯示,A組母豬在停止使用生理鹽水后無(wú)母豬發(fā)情,B組和C組母豬在停止使用孕激素烯丙孕素后的第5.6±0.5天和6.5±0.6天分別有8頭(總頭數(shù)10頭)和4頭(總頭數(shù)10頭)表現(xiàn)出發(fā)情,并且分別在發(fā)情后的第25.0±4.7 h和25.0±5.0 h排卵。B組和C組母豬排卵期前的卵泡大小分別為8.0±2.0 mm和11.0±3.0 mm。相比A組母豬,B組母豬的胎兒存在較大的趨勢(shì)??傊?,單獨(dú)使用孕激素烯丙孕素能夠使母豬達(dá)到同期發(fā)情,對(duì)卵泡發(fā)育、排卵時(shí)間和繁殖性能無(wú)不良作用。
Davis等[12]開(kāi)展了兩個(gè)試驗(yàn)來(lái)評(píng)價(jià)烯丙孕素作為合成孕激素在控制母豬同期發(fā)情和排卵中的作用。結(jié)果顯示,在最后一次飼喂烯丙孕素后2~7 d 38頭母豬中有33頭有效地達(dá)到了同期發(fā)情。母豬的卵巢未出現(xiàn)異常,排卵率較高。
Redmer等[13]研究了合成孕激素烯丙孕素對(duì)母豬發(fā)情和排卵的有效劑量。試驗(yàn)?zāi)肛i隨機(jī)分成對(duì)照組和5個(gè)治療組,各治療組給藥劑量分別為10、12.5、15.0、17.5、20 mg/d,對(duì)于每頭母豬,將每日給藥劑量的藥物拌料至0.45 kg日飼料中,連續(xù)給藥18 d。在發(fā)情后或在治療后10 d對(duì)試驗(yàn)?zāi)肛i剖腹檢查卵巢形態(tài)。結(jié)果顯示,所有母豬在治療期間均出現(xiàn)發(fā)情抑制的現(xiàn)象,停止給藥后能夠達(dá)到同期發(fā)情。50頭治療母豬中有48頭從停止使用烯丙孕素到表現(xiàn)出發(fā)情的平均間隔為4.5 d。烯丙孕素治療組母豬的平均排卵率和對(duì)照組母豬相似,未發(fā)現(xiàn)因治療產(chǎn)生的不利作用。
Martinat-Botte等[14]將選入試驗(yàn)的525頭雜交母豬隨機(jī)分烯丙孕素治療組(n=244,在飼料中每頭豬以20 mg/d劑量,連續(xù)18 d飼喂烯丙孕素)和對(duì)照組(281頭,不給藥對(duì)照組)。研究顯示,烯丙孕素治療組中有96%的母豬在停藥后第4~7天之間表現(xiàn)發(fā)情。人工授精后,烯丙孕素治療組母豬的產(chǎn)仔率和每窩產(chǎn)仔數(shù)量分別為88.4%和9.6頭,對(duì)照組母豬分別為80.8%和9.1頭。研究表明,孕激素烯丙孕素既能使母豬達(dá)到同期發(fā)情,又可提高產(chǎn)仔率和每窩產(chǎn)仔數(shù)量。
楊光等[15]研究了烯丙孕素口服液對(duì)后備母豬同期發(fā)情的影響。試驗(yàn)選用120頭后備母豬,分為3組,每組40頭,后備母豬日齡≥210 d。第1組在定位欄飼養(yǎng),第2組在大欄飼養(yǎng),第3組日齡較第1、2組大30 d以上,也在定位欄飼養(yǎng)。每頭后備母豬以15 mg/d的劑量飼喂烯丙孕素,連續(xù)飼喂14 d。研究結(jié)果顯示,第1、2、3組后備母豬的發(fā)情率分別為60.0%、92.5%和75.0%,烯丙孕素能夠起到抑制發(fā)情,達(dá)到同期發(fā)情的作用,發(fā)情高峰期在停喂烯丙孕素后第7~9天。
方禮祿等[16]研究烯丙孕素對(duì)乏情母豬同期發(fā)情的影響,將60頭乏情母豬分為兩組,每組30頭,均在定位欄飼養(yǎng)。第1組為乏情后備母豬,日齡在210~270 d范圍內(nèi);第2組為超過(guò)一個(gè)發(fā)情期未發(fā)情的經(jīng)產(chǎn)母豬。每頭母豬以15 mg/d的劑量飼喂烯丙孕素,連續(xù)飼喂14 d。結(jié)果顯示,第1組、第2組母豬的發(fā)情率分別為56.7%、83.3%,發(fā)情高峰期分別在停喂烯丙孕素后第6~8天、第5~7天。結(jié)果表明,烯丙孕素能夠抑制母豬發(fā)情,達(dá)到同期發(fā)情。
方禮祿等[17]研究了烯丙孕素對(duì)初產(chǎn)母豬分娩率、產(chǎn)仔數(shù)和仔豬初生重的影響。試驗(yàn)選用已配種的后備母豬8頭作為對(duì)照組(母豬不飼喂烯丙孕素),另選取已配種的后備母豬13頭作為試驗(yàn)組(飼喂烯丙孕素15 mg/d/頭,連續(xù)飼喂14 d)。結(jié)果表明,對(duì)照組和試驗(yàn)組母豬的分娩率分別為87.5%和76.92%,產(chǎn)仔數(shù)分別為7.83頭和9.20頭,仔豬體重分別為1.20、1.06 kg。對(duì)照組母豬產(chǎn)仔數(shù)和仔豬初生重與試驗(yàn)組相比,差異均不顯著。但對(duì)照組母豬分娩率和仔豬初生重均高于試驗(yàn)組,而產(chǎn)仔數(shù)低于試驗(yàn)組。研究表明,烯丙孕素可提高母豬的產(chǎn)仔數(shù)。
Soede等[18]在研究烯丙孕素治療母豬同期發(fā)情的作用中發(fā)現(xiàn),烯丙孕素也能夠提高母豬排卵數(shù)。試驗(yàn)選用15頭雜交母豬,每頭母豬以20 mg/d的劑量,連續(xù)18 d給予烯丙孕素口服液,給藥母豬于停止給藥后5~7 d首次表現(xiàn)出發(fā)情。另有15頭對(duì)照組母豬未給予藥物,作為空白對(duì)照組。在發(fā)情周期的10~12 d,烯丙孕素治療組母豬的平均卵泡大小為2.51±0.20 mm,對(duì)照組為2.58±0.16 mm。在烯丙孕素治療的最后一天(當(dāng)黃體逐漸退去時(shí)),烯丙孕素治療組母豬的平均卵泡大小增長(zhǎng)至3.01±0.31 mm。烯丙孕素治療組和對(duì)照組母豬的排卵數(shù)分別為16.6±1.7和15.1±1.5。研究表明,使用烯丙孕素治療能夠提高母豬的排卵數(shù)。
EMA報(bào)道[4]了母豬口服非放射性標(biāo)記和放射性標(biāo)記烯丙孕素口服液的殘留消除研究。非放射性研究中,對(duì)試驗(yàn)?zāi)肛i以推薦劑量(每頭母豬20 mg/d,連續(xù)給藥18 d)口服烯丙孕素口服液,在停藥后6 h和5、10、15、30、60、179 d屠宰試驗(yàn)?zāi)肛i。結(jié)果顯示,在肝臟中可檢測(cè)到最高的藥物總殘留水平(第6小時(shí)、第5天、第15天和第30天及之后的濃度分別為476、105、54、<30 μg/kg),腎臟中藥物濃度較低(第6小時(shí)、第5天及第15天及之后分別為210、23、<15 μg/kg),肌肉和脂肪中所有時(shí)間點(diǎn)總殘留水平在2 μg/kg或更低,給藥后第15天和30 d后肝臟和腎臟樣品中檢測(cè)不到烯丙孕素。
放射性研究中,對(duì)試驗(yàn)?zāi)肛i以推薦劑量(每頭母豬20 mg/d,連續(xù)給藥18 d)口服烯丙孕素,在停藥后4.5 h和第7、15天屠宰試驗(yàn)動(dòng)物,檢測(cè)母豬各組織中的藥物殘留濃度。研究顯示,肝臟中藥物總殘留水平最高(4.5 h濃度為1444 μg/kg,第7天從122 μg/kg降至第15天時(shí)的62 μg/kg),在腎臟中分布較少(4.5 h為372 μg/kg,從第7天的75 μg/kg降至第15天的11.7 μg/kg),肌肉中的總殘留水平在第4.5小時(shí)為30 μg/kg,從第7天的7.1 μg/kg降至第15天的3.6 μg/kg,皮膚和脂肪中的總殘留水平在第4.5小時(shí)為91 μg/kg,從第7天的3.6 μg/kg降至第15天的1.6 μg/kg。研究使用質(zhì)譜法測(cè)定第4.5小時(shí)肝臟中的代謝物。結(jié)果顯示,極性代謝物主要有谷胱甘肽和烯丙孕素葡萄糖苷酸共軛物、烯丙孕素同分異構(gòu)體和烯丙孕素羥基化物,非離子相對(duì)極性代謝物有烯丙孕素、烯丙孕素同分異構(gòu)體和烯丙孕素羥基化形式。在光的影響下,烯丙孕素同分異構(gòu)體和其共軛體可以由烯丙孕素及其共軛體轉(zhuǎn)變形成。
Rouillard等[19]進(jìn)行了豬給予烯丙孕素口服液后的組織殘留消除研究。試驗(yàn)選用22頭體重在120~150 kg范圍內(nèi)的性成熟母豬,每頭母豬以20 mg/d的劑量將藥物灑在飼料上口服給藥,連續(xù)給藥18 d。試驗(yàn)?zāi)肛i各組織中平均烯丙孕素殘留物概述如表2所示。
表2 試驗(yàn)?zāi)肛i各組織中平均烯丙孕素殘留物濃度Tab 2 Summary of Mean Altrenogest Residues in Tissue of Cycling Gilts
Hawkins等[19]研究了重復(fù)口服3H-烯丙孕素后豬組織中放射性活性的濃度。試驗(yàn)選用12頭體重為170 kg的青年成年母豬,大白品種,將烯丙孕素溶解為20%的水溶液,單次給藥劑量約20 mg,通過(guò)胃插管給藥,連續(xù)給藥18 d。研究中使用氚標(biāo)記烯丙孕素進(jìn)行同位素標(biāo)記。研究中獲得的烯丙孕素在豬各組織中的平均總殘留濃度如表3所示。
表3 烯丙孕素在豬各組織中的平均總殘留濃度Tab 3 Summary of Average Total Residue Concentration
EMA報(bào)道[4],烯丙孕素總體的ADI為0.2 μg/kg bw,殘留標(biāo)示物為烯丙孕素原形,因在所有采樣時(shí)間點(diǎn)腎臟、肌肉和脂肪中的殘留物較低,因此沒(méi)有必要建立腎臟、肌肉和脂肪組織的MRLs。為了進(jìn)行殘留監(jiān)測(cè),有必要至少建立肌肉和脂肪其中一種組織的MRL,烯丙孕素是脂溶性化合物,并且脂肪中的殘留濃度比肌肉中的高,因此,相比肌肉來(lái)講,建立脂肪的MRL更可行。烯丙孕素在豬和馬各組織中的MRLs如表4所示。
表4 烯丙孕素在豬和馬的靶組織中的MRLsTab 4 The maximum residue limits for altrenogest in porcine and equidae tissues
英特威原研報(bào)道[6],每頭母豬以20 mg/d的劑量口服烯丙孕素口服液(Regumate,4 mg/mL),連續(xù)使用18 d,休藥期可定為9 d。
FDA報(bào)道烯丙孕素未觀察到作用劑量(NOEL)為4 μg/kg bw/d,每日攝入量(ADI)為0.04 μg/kg/d,肝臟為靶組織,烯丙孕素原形為殘留標(biāo)示物。烯丙孕素原形在豬肝臟和肌肉中的耐受性值分別為4 ng/g和1 ng/g。每頭母豬以15 mg/d的劑量口服烯丙孕素口服液(MATRIX,2.2 mg/mL),連續(xù)使用14 d,休藥期可定為21 d[19]。
烯丙孕素毒性較低,大鼠和小鼠腹腔注射給藥后的LD50分別為176 mg/kg bw和233 mg/kg bw,烯丙孕素?zé)o致癌、致畸和致突變作用,無(wú)免疫毒性和神經(jīng)毒性[20]。
烯丙孕素口服液在國(guó)外已被廣泛地用于抑制母豬發(fā)情,以達(dá)到同期發(fā)情,便于后續(xù)的同步授精等生產(chǎn)管理;烯丙孕素口服液可推遲母豬斷奶后發(fā)情,給母豬提供額外的時(shí)間恢復(fù)在泌乳期變差的身體狀態(tài),提高母豬繁殖性能,建立批生產(chǎn)管理,并且使母豬成批發(fā)情,便于管理;烯丙孕素還能增加仔豬的出生體重、仔豬數(shù)量,減少木乃伊胎的產(chǎn)生,提高母豬的分娩率,及防止母豬早產(chǎn)、斷奶后背膘過(guò)厚等。目前,烯丙孕素口服液是國(guó)外唯一批準(zhǔn)的通過(guò)抑制母豬發(fā)情以達(dá)到同期發(fā)情的孕激素,我國(guó)尚無(wú)合法的用于抑制母豬發(fā)情以達(dá)到同期發(fā)情的孕激素,因此,國(guó)內(nèi)亟待開(kāi)發(fā)此類(lèi)能夠通過(guò)抑制母豬發(fā)情以達(dá)到同期發(fā)情的口服孕激素。烯丙孕素口服液僅需以規(guī)定劑量灑在每頭母豬的日飼料中即可完成給藥,對(duì)每頭母豬以20 mg/d的劑量,連續(xù)使用18 d,停藥后母豬可在4~9 d內(nèi)達(dá)到同期發(fā)情,便于豬場(chǎng)批生產(chǎn)管理,節(jié)約相應(yīng)的成本,提高經(jīng)濟(jì)效益,并且相比注射藥物,烯丙孕素口服液給藥方便,應(yīng)激小,因此,烯丙孕素口服液在治療性成熟母豬同期發(fā)情上有良好的市場(chǎng)應(yīng)用前景。
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