多拉菌素研究進展

李學釗，劉根新，王治倉，李海前

（甘肅畜牧工程職業技術學院獸醫系，甘肅 武威 733006）

多拉菌素（Doramectin）為20世紀90年代研制的新一代大環內酯類抗生素。它是以基因重組的阿維鏈霉菌（Streptomycete avermitilis）新菌株在發酵過程中以添加的環己烷羧酸（Cyclohexanecar?boxylicaci-d）作為起始物合成的一種阿維菌素族類抗生素。因其具有驅蟲范圍廣、半衰期長、作用效果好、體內殘留低、無不良反應等優點，目前被認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

多拉菌素為白色或淡黃色結晶粉末，無味，化學名稱為：25-環己烷基-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 作用機理

多拉菌素對線蟲和節肢動物的驅殺作用，最初研究認為是通過加強γ-氨基丁酸（GABA）的作用來實現的。GABA是一種抑制性神經遞質，主要抑制突觸后神經傳導。多拉菌素作用于蟲體，引起抑制性GABA釋放量增加，神經難以將刺激傳遞給肌肉，使肌肉不能正常的收縮與舒張，導致蟲體麻痹死亡或者不能附著于宿主之上而被驅除體外。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，增強神經膜對Cl-的通透性，從而阻斷神經信號的傳遞，最終神經麻痹，肌肉失去收縮能力，導致蟲體死亡或驅除體外。由于吸蟲和絳蟲不以GABA為神經遞質，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遞質為乙酰膽堿，GABA雖分布于中樞神經系統，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口對營養物質的攝取，能使蜱減少產卵、線蟲蟲卵形態異常、絲蟲雄蟲與雌蟲不育，但其影響寄生蟲繁殖性能的機理還不太清楚[3-4]。

3 劑型研究

目前，在獸醫臨床中使用的多拉菌素劑型主要為常規劑型，以注射劑為代表。在新型劑型方面的研究比較少見，主要有經皮給藥制劑，以透皮劑和澆潑劑為代表，以及微囊化技術制劑，以微膠囊和明膠微球為代表。

3.1 注射劑 多拉菌素由于其本身的水溶性較差，因此生產注射劑時需加入具有助溶作用的有機溶劑。Goudie等[5]報道，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，發現此透皮劑的藥時曲線下面積比伊維菌素透皮劑高出45%，同時在機體內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、藥效良好等優點。

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。應用不同劑量對綿羊進行驅蟲試驗，結果顯示，0.5%多拉菌素澆潑劑按劑量0.5 mg/kg體重驅蟲效果最佳，且對羊只無毒害作用，安全可靠，可在生產中推廣使用。

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，通過調節溶液中乙醇的濃度，形成納米級別的蛋白-多拉菌素微球。此納米微球進入機體后，大部分可被肝臟的巨噬細胞吞噬，從而發揮靶向給藥作用。進一步將得到的蛋白-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，形成二次包被的多拉菌素微膠囊制劑。質量評價表明，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到80%，且形態完整、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量評價。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%，且性質穩定，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、高效和中藥對機體的全面調理結合起來取得協同效果的中西藥復方制劑，將有著非常廣闊的應用前景。

4 藥代動力學

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，在動物體內具有組織分布廣泛、作用時間較長、代謝消除緩慢的特點。其藥動學特征受給藥途徑、藥物劑型、動物種類等因素的影響。

4.1 豬體內 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。研究發現，兩種途徑的藥物濃度-時間曲線均符合二室開放模型，主要藥動學參數為：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%。結果顯示，多拉菌素在豬體內具有吸收分布迅速、體內分布容積大、消除緩慢和生物利用度相對較高的特點，并表現為顯著的長效性。

4.2 犬體內 張萍等[11]在犬體內一次皮下注射多拉菌素300μg/kg體重，對血漿中藥物濃度進行了測定。發現單劑量皮下給藥后多拉菌素的濃度-時間數據符合一級吸收一室開放模型，主要藥動學參數為：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具有組織分布廣泛，代謝消除緩慢的特點，且根據其半衰期判斷，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，給藥后主要藥動學參數為：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血藥濃度維持時間較長，消除緩慢。

4.3 牛體內 Toutain等[13]對多拉菌素和伊維菌素在牛體內的比較代謝動力學進行了研究。均以200μg/kg體重皮下注射給藥后，發現二者的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，藥效持續時間更長，因此多拉菌素預防寄生蟲感染更具有持久性。

4.4 羊體內 石艷麗等[14]對多拉菌素澆潑劑在綿羊體內的藥動學進行了研究。以500μg/kg體重給藥，發現血漿中藥物濃度在0.1～100 ng/mL范圍內與峰面積呈良好線性關系，動態規律符合二室開放模型。其藥動學參數為：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血藥濃度較高，吸收分布迅速，體內分布容積較大。Vesna等[15]研究了多拉菌素注射劑在綿羊體內的藥動學規律，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的代謝動力學進行了比較研究。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參數。結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，多拉菌素在預防動物寄生蟲病的持久性上更優于伊維菌素。

以上研究表明，多拉菌素的藥動學特征因給藥途徑、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存在明顯差異。因此，在開發多拉菌素新劑型的同時，系統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特征，將對其廣泛推廣應用具有重要意義。

5 藥理毒理學

最近研究發現，多拉菌素除具有驅殺蟲作用外，還具有抗炎活性。Yan和Ci等[17-19]研究發現，多拉菌素通過抑制TLR4（Toll樣受體4）受體的表達，調控NF-κB（核轉錄因子-κB）、ERK-MAPKs（細胞外信號調節蛋白激酶-絲裂原活化蛋白激酶）和p38-MAPKs（p38-絲裂原活化蛋白激酶）信號轉導通路，從而抑制了TNF-α、IL-1β和IL-6等細胞因子的分泌及NO和PGE2等炎性介質的合成來發揮其抗炎活性的。

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的殘效時間較長，按照WHO五級分類標準，多拉菌素仍屬于高毒化合物。目前有關宿主動物對該類藥物的中毒機制仍不是很明確。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入中樞神經系統有關[20]。有相關報道動物中毒時主要表現為神經癥狀，如共濟失調、震顫、精神沉郁乃至死亡。

6 在獸醫臨床中的應用

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、生物利用度高等優點，已應用于豬、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異的預防和治療效果，且在200～300μg/kg體重的臨床使用劑量范圍內是安全的[7，21-22]。在國內商品名為“通滅”的抗寄生蟲注射液，其有效成分就是多拉菌素，現已廣泛應用于多種動物體內外寄生蟲病的預防和治療，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內酯類抗生素，以其驅殺蟲譜廣、藥物殘效期長、毒性小等優點已被人們廣泛應用于獸醫臨床實踐中。目前，國內獸醫臨床使用的多拉菌素制劑多為常規劑型，因此開發多拉菌素的緩釋制劑、控釋制劑、脂質體制劑以及納米乳制劑將有著廣闊的應用前景。其次對于不同新劑型的藥代動力學進行系統比較研究，將對安全高效使用新劑型提供更為可靠的理論依據。再次動物寄生蟲病的防控是一個復雜系統工程，有效地預防和治療動物寄生蟲病應注重開發多拉菌素的復合制劑，同時也需要采取綜合性防控措施。

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