多拉菌素在暹罗淡水鳄（Crocodylus siamensis）皮下与肌肉注射后的药代动力学研究

《Animals》：Pharmacokinetics of Doramectin After Subcutaneous and Intramuscular Administrations in Siamese Freshwater Crocodiles (Crocodylus siamensis)

　　

多拉菌素（Doramectin，DRM）是一种广谱大环内酯类抗寄生虫药物，广泛应用于兽医临床。其在爬行动物，尤其是暹罗淡水鳄（Crocodylus siamensis）中的药代动力学研究仍十分有限。本研究旨在表征DRM经皮下（SC）和肌肉（IM）给药后在暹罗鳄体内的药代动力学特征。研究人员将20只临床健康的雄性鳄鱼随机分为四组（每组n = 5），分别按0.2或0.3 mg/kg体重（b.w.）的单次剂量经SC或IM途径给药。血样在给药前至给药后60天内采集，并使用经验证的带荧光检测器的高效液相色谱法对血浆DRM浓度进行定量。药代动力学参数通过非房室模型分析确定。20只动物中有19只的血浆DRM浓度在给药后第60天仍可定量。SC给药0.2和0.3 mg/kg后的几何平均最大血浆浓度（Cmax）分别为14.73和20.28 ng/mL，IM给药后分别为24.48和36.34 ng/mL。两种给药途径在0.3 mg/kg剂量下均观察到显著更高的Cmax值（p < 0.05）。SC给药0.2和0.3 mg/kg后的中位达峰时间（Tmax）分别为11天和9天，IM给药后分别为3天和4天。SC给药0.2和0.3 mg/kg后的几何平均终末消除半衰期（T1/2λz）分别为5.37天和9.73天，IM给药后分别为7.38天和9.97天。全身暴露量随剂量增加而增加。SC给药后的几何平均AUC0–last从368.84数值上增加至491.87 ng × day/mL，而IM给药后从372.45显著增加至643.97 ng × day/mL（p < 0.05）。与SC给药相比，IM给药产生更高的Cmax值且达峰更快。这些研究结果表明，DRM在淡水鳄体内具有延长的全身持久性和剂量相关的药代动力学变化，为支持进一步评估给药方案提供了物种特异性信息。

多拉菌素在暹罗淡水鳄体内的药代动力学研究解读

一、研究背景与意义

暹罗淡水鳄（Crocodylus siamensis）是东南亚地区具有重要经济价值的淡水鳄类物种，同时也面临显著的保育压力。该物种曾被国际自然保护联盟（IUCN）列为极度濒危物种，野生种群分布范围大幅缩减，仅约占历史分布区域的20%。尽管野生种群数量显著下降，暹罗鳄的人工养殖已形成规模，在皮革、肉类等商业产品生产中发挥重要作用，同时也服务于物种保育和可持续利用。然而，养殖鳄鱼的健康管理面临诸多挑战，其中寄生虫感染尤为突出。寄生虫感染可对鳄鱼健康和生产性能造成临床及亚临床影响，包括生长受阻、生产效率下降、死亡率升高以及商业价值皮肤受损等，从而增加寄生虫防控和养殖管理的经济负担。

多拉菌素（DRM）是一种半合成的阿维菌素类16元大环内酯化合物，由伊维菌素经化学修饰开发而来，在兽医临床中作为广谱抗寄生虫药物广泛使用，对线虫和节肢动物等体内外寄生虫具有强效活性。其抗寄生虫作用机制是通过结合寄生虫神经和肌肉细胞中的谷氨酸门控及γ-氨基丁酸（GABA）门控氯离子通道，引起膜超极化、麻痹并最终导致寄生虫死亡。DRM具有高亲脂性，有利于广泛的组织分布和体内持久存留。然而，DRM在爬行动物中的药代动力学信息极为有限，当前爬行动物的给药方案多从其他动物物种外推而来。与哺乳动物不同，爬行动物的生理过程受环境温度强烈影响，肾门脉系统、爬行动物型肾单位、摄食状态和代谢活性等因素均可能影响药物的吸收、分布、代谢和消除。尽管DRM在兽医领域应用广泛，但针对暹罗鳄的药代动力学数据此前尚属空白。因此，开展物种特异性药代动力学评价，对于合理制定暹罗鳄的DRM给药方案具有重要意义。

二、研究设计与主要技术方法

研究人员从泰国北碧府Wongveerakit鳄鱼养殖场获取20只约两岁的雄性暹罗淡水鳄，体重范围为11–15.2 kg，体长121–149 cm。实验方案经泰国农业大学机构动物护理和使用委员会批准。动物按给药途径分养在两个水泥池中，水池水源和管理方式相同，研究期间水温维持在27–34 °C。20只鳄鱼被随机分为四组（每组5只），采用平行组设计，分别经皮下（SC）或肌肉（IM）途径接受0.2或0.3 mg/kg体重（b.w.）的单次DRM给药。SC给药注射于颅背侧区域，IM给药注射于前肢右侧肱二头肌。血样于给药前及给药后4、8、10小时，以及第1至60天共28个时间点从尾静脉采集，血浆经离心分离后于?20 °C保存待测。

血浆DRM浓度采用高效液相色谱（HPLC）结合荧光检测器进行定量分析，检测激发波长为365 nm，发射波长为470 nm。样品制备采用液液萃取方法，以伊维菌素（IVM）作为内标（IS），经1-甲基咪唑和三氟乙酸酐衍生化后进样分析。色谱分离使用UMISIL? C18分析柱（5 μm，150 × 4.6 mm），柱温30 °C，流动相为乙腈、甲醇和0.2%乙酸水溶液（65:30:5，v/v/v），流速1.1 mL/min。分析方法依据ICH M10指南进行了系统验证，包括校准曲线线性（0.1–50 ng/mL，R2 = 0.996）、定量下限（LLOQ）为0.1 ng/mL、准确度（87%–110%）、批内和批间精密度（CV分别为1.1%–7.9%和1.2%–7.4%）、提取回收率（76%–117%）、选择性、基质效应、残留以及稳定性等指标均符合预设接受标准。药代动力学分析采用PKanalix 2023软件进行非房室模型分析，评估参数包括最大血浆浓度（C_max）、达峰时间（T_max）、终末消除速率常数（λ_z）、终末消除半衰期（T_1/2λz）、给药后0时至最后可测浓度时间点的药时曲线下面积（AUC_0–last）、外推至无穷大的药时曲线下面积（AUC_0–∞）、表观分布容积（V_z/F）、表观清除率（Cl/F）和平均滞留时间（MRT）。统计分析采用Welch's t检验对自然对数转换的药代动力学参数进行剂量组间比较，p < 0.05为统计学显著标准。

三、研究结果

3.1 分析方法的验证结果

校准曲线在0.1–50 ng/mL浓度范围内呈现良好线性，决定系数（R2）为0.996。LLOQ为0.1 ng/mL。回算的校准标准浓度满足预设接受标准（LLOQ处±20%，其他浓度水平±15%）。准确度范围为87%至110%，批内和批间精密度CV范围分别为1.1%–7.9%和1.2%–7.4%。提取回收率在各QC水平间为76%–117%。选择性评估显示，在测试的鳄鱼血浆来源中，DRM和内标保留时间处无干扰信号。基质效应结果满足预设准确度（±15%）和精密度（≤15% CV）标准。注入ULOQ标准后未观察到可检测的残留。室温4小时台架稳定性、三个循环的冻融稳定性以及自动进样器条件下的处理后样品稳定性均可接受。未进行?20 °C下的正式长期储存稳定性评估。

3.2 药代动力学特征

整个实验期间，SC或IM给予0.2和0.3 mg/kg DRM后，每日监测中未观察到临床明显的不良反应。第60天最终采样点，SC 0.2 mg/kg组有一只动物的血浆DRM浓度低于定量下限（0.1 ng/mL）。大多数动物在两种给药途径下DRM均可定量至第60天。

剂量相关变化方面：将剂量从0.2提高至0.3 mg/kg后，SC和IM给药后的C_max值均显著升高，分别从14.73增至20.28 ng/mL和从24.48增至36.34 ng/mL（p < 0.05）。全身暴露量随剂量增加。SC给药后AUC_0–last从368.84数值上增加至491.87 ng × day/mL，而IM给药后从372.45显著增加至643.97 ng × day/mL（p < 0.05）。AUC_0–∞在SC给药后从374.66增至516.57 ng × day/mL，IM给药后从378.81增至660.21 ng × day/mL，两种途径的剂量组间差异均显著（p < 0.05）。AUC_%extrap的几何均值在SC 0.2和0.3 mg/kg组分别为0.87%和3.78%，IM组分别为1.17%和2.22%，个体值范围为0.21%–7.35%。SC组中V_z/F从4136.90显著增加至8156.35 mL/kg（p < 0.05），而IM组两种剂量间V_z/F相当。T_1/2λz在SC组从5.37天增至9.73天，IM组从7.38天增至9.97天；MRT在SC组从20.18天增至23.03天，IM组从17.10天增至17.98天。

给药途径相关差异方面：IM给药在两种剂量水平下均比SC给药更快达到血浆峰浓度，SC 0.2和0.3 mg/kg组的中位T_max分别为11天和9天，而IM组分别为3天和4天。IM给药产生更高的C_max值。

3.3 种间比较结果

与已发表的哺乳动物数据比较显示，SC 0.2 mg/kg给药后，淡水鳄的C_max（14.81 ± 1.70 ng/mL）低于绵羊（22.75 ± 9.16 ng/mL）、山羊（16.5 ± 1.2 ng/mL）和犊牛（32.0 ± 9.3 ng/mL），但高于羊驼（6.05 ± 5.34 ng/mL）。IM 0.2 mg/kg时，鳄鱼的C_max为25.12 ± 6.27 ng/mL，低于杂种马（33.3 ± 10.5 ng/mL）。SC 0.3 mg/kg时，鳄鱼的C_max（20.32 ± 1.55 ng/mL）低于相同剂量和途径下家兔的值（34.14 ± 5.47 ng/mL）。

T_max方面，SC 0.2 mg/kg时鳄鱼达峰时间（10.00 ± 2.24天）晚于绵羊（3.0 ± 1.0天）、山羊（1.37 ± 0.11天）、犊牛（3.86 ± 1.77天）和羊驼（3.83 ± 2.48天）。SC 0.3 mg/kg时T_max为7.80 ± 1.64天，也晚于家兔（3.10 ± 1.24天）。IM 0.2 mg/kg时鳄鱼T_max为3.40 ± 0.55天，与杂种马（2.9 ± 0.9天）接近。

AUC方面，SC 0.2 mg/kg时鳄鱼的AUC_0–last（377.41 ± 85.18 ng × day/mL）高于绵羊（146.9 ± 25.5 ng × day/mL）和山羊（102.3 ± 7.0 ng × day/mL），但低于犊牛（391 ± 110 ng × day/mL）。SC 0.3 mg/kg时AUC_0–last（492.93 ± 36.43 ng × day/mL）高于相同剂量和途径的家兔（258.40 ± 62.05 ng × day/mL）。IM 0.2 mg/kg时鳄鱼AUC_0–last为389.10 ± 124.71 ng × day/mL，与杂种马（393.6 ± 66.6 ng × day/mL）相当。

T_1/2λz方面，SC 0.2 mg/kg时鳄鱼为6.18 ± 4.13天，长于绵羊（3.43 ± 1.22天）和山羊（2.6 ± 0.2天），但短于羊驼（6.20 ± 4.90天）。SC 0.3 mg/kg时T_1/2λz增至10.58 ± 4.35天，超过相同剂量和途径的家兔（4.48 ± 1.36天）。IM 0.2 mg/kg时鳄鱼T_1/2λz为8.17 ± 3.71天，与杂种马（9.3 ± 4.3天）接近。鳄鱼中较长的T_1/2λz伴随相对较低的Cl/F值（SC组549.22 ± 155.11 mL/day/kg，IM组554.33 ± 195.57 mL/day/kg），远低于绵羊报道的1400 ± 240 mL/day/kg，提示较低的表观清除率可能有助于鳄鱼体内观察到的延长终末处置。

3.4 暴露持续时间分析

以1 ng/mL作为理论参考浓度，SC 0.2 mg/kg给药后估计T > 1 ng/mL约为56.9天，IM 0.2 mg/kg给药后约为59.4天。在0.3 mg/kg剂量下，两种途径的平均血浆浓度在60天最终采样点均保持在1 ng/mL以上，因此T > 1 ng/mL仅能估计为≥60天，因为浓度降至参考水平以下的时间未在采样期内捕获。较高剂量产生更大的全身暴露量，并与更长的估计参考水平以上持续时间相关。IM给药达峰更快，但0.2 mg/kg时两种途径的1 ng/mL以上持续时间估计值相似。

四、讨论与结论总结

讨论部分指出，本研究是首个在鳄鱼中报道DRM药代动力学特征的研究。DRM在淡水鳄中表现出剂量相关的药代动力学变化和SC与IM途径间的差异。剂量增加导致C_max和全身暴露量显著增加。IM给药比SC给药更快达到峰浓度。与多种哺乳动物相比，鳄鱼中DRM的T_max延迟（SC途径尤为明显）且T_1/2λz延长，这可能与爬行动物较慢的代谢过程导致的较低表观清除率有关。研究还强调，不同大环内酯类药物即使在相同剂量和途径下也可能表现出不同的血浆处置特征，因此伊维菌素或其他大环内酯类的药代动力学和给药信息不能直接外推至DRM。DRM的延长持久性可能支持寄生虫所在组织的持续药物暴露，但1 ng/mL仅为理论参考浓度而非已验证的针对鳄鱼寄生虫的最低有效浓度。研究存在若干局限性，包括样本量较小（每组5只）、仅纳入两岁雄性个体、缺乏静脉给药组而无法直接估计绝对生物利用度、未监测个体体温以及安全性仅通过日常临床观察评估而未进行血液学、生化或组织病理学检查。未来研究应扩大样本量，考察DRM在相关组织中的浓度，并将血浆和组织暴露数据与寄生虫学疗效及安全性评估相结合，以完善暹罗鳄的物种特异性给药方案。

结论部分翻译：多拉菌素在淡水鳄单次给药后表现出延长的全身持久性，全身暴露量随剂量增加而增加，且IM给药比SC给药更快达到血浆峰浓度。这些发现提供了物种特异性药代动力学信息，以支持进一步评估DRM在暹罗淡水鳄中的剂量和给药途径。未来需要纳入寄生虫学疗效和药代动力学/药效学整合的研究，以进一步评估所研究的剂量并完善DRM在暹罗淡水鳄中的给药方案。