石斑鱼体内氟苯尼考的药动学及其微生物区系的动态响应及药效学评价新模式

Grouper is one of the most important maricultured fish and the grouper farming industry in China, which has undergone relatively severe bacterial disease problems,is in great need of medication guidance. Florfenicol,a specially veterinary drug which combines highly effective control of common bacterial diseases with safety for fish, has been extensively used in the global aquaculture industry. Because of the limitation of culture-dependent technologies,there is a lack of understanding about dynamic microbiota of during the process of pharmacokinetics (PK) and so the pharmacodynamic (PD) evaluation pattern based on in vitro antibacterial activity falls through the organic combination amongmicrobiato, PK and PD. Under this background, we plan to study the PK of florfencol in grouper by high-performance liquid chromatography (HPLC) method, and survey the variation of microbiota in grouper in this process by molecular biology techniques(DGGE and RT-qPCR). Based on establishing models of PK and bacterial population dynamics and further measuring the in vivo antibacterial spectrum and activity (the key PD parameter) used as the PD assessment standards, the aim of the project is to establish the new PD evaluation pattern,further perfect the pharmacology theory and give a more valuable theoretical basis to the reasonable use of flofenicol in aquaculture. The project will provide the new angle of view on the establishment of the organic relation among microbiato, PK and PD, supply the original reference for the study on the link between the in vivo antibacterial activity and clinical efficacy, help to expand and pioneer new study content and area on PD, and promote the theoretical creation to enrich the connotation of pharmacology.

石斑鱼是我国重要的海水养殖鱼类,遭受细菌性病害问题困扰的石斑鱼养殖业亟需用药指导。氟苯尼考为动物专用药物，不仅对常见鱼病疗效显著，而且用药安全，已被推广应用于世界水产养殖业。囿于培养技术，目前对药动学过程宿主微生物区系动态缺乏了解，基于体外抗菌活性的药效学评价模式未能实现微生物区系、药动学和药效学的有机结合。有鉴于此，本项目拟采用HPLC法研究石斑鱼体内氟苯尼考的药动学，同时采用分子技术（DGGE和RT-qPCR）监测药动学过程微生物区系动态，建立药动学与细菌种群动态模型，确定药物在体抗菌谱及在体抗菌活性（关键的药效学参数），建立新的药效学评价模式，进一步完善临床用药理论，为养殖用药提供更有价值的依据。本项目将为建立微生物区系、药动学和药效学的有机联系提供新的视角，并为进一步研究在体抗菌活性与临床疗效之间的联系提供原始参考，有助于拓宽药效学新的研究内容，并促使理论创新丰富药理学内涵。

建立了氟苯尼考及氟苯尼考胺的高效液相色谱测定方法，研究了不同水温和不同剂量条件下氟苯尼考在石斑鱼体内的药物动力学、组织分布和残留消除规律。（1）23.3±0.8 ℃水温下，单剂量口服24mg•kg-1氟苯尼考后氟苯尼考及氟苯尼考的药动学。氟苯尼考吸收迅速并广泛分布于各种组织。多数组织达峰时间为2-6h，而胆汁为24h。最高药物浓度为(19.10±5.88)-(52.02±25.07) (µg•g-1(ml-1))，大小顺序为：肠道 > 胆汁 > 鳃 > 血浆 > 肝脏 > 肌肉 > 肾脏 > 皮肤。基于不同组织药-时曲线下面积比值，血浆药物分布水平高于血管外组织，但低于胆汁。氟苯尼考消除快，消除半衰期为10.05-13.92 h，大小顺序为胆汁 >肌肉或肝脏 > 皮肤 > 血浆 > 鳃 > 肠道 > 肾脏。与氟苯尼考相比，氟苯尼考胺达峰时间延迟，最高药物浓度较低，消除半衰期较长。药物分布在给药后48h内以原型药物为主，此后以氟苯尼考胺为主。原型药物在胆汁中排泄量相当大，并且存在强的肠道再吸收。（2）29.0±1.0 ℃水温下，单剂量口服10和5 mg•kg-1氟苯尼考的药动学。药物在石斑鱼体内被快速吸收，组织中达峰时间为2-12 h。基于两组鱼血浆、肌肉、皮肤、肝脏和肾脏中达峰时间观测值比较结果，表明药物吸收速率随剂量而降低。10和5mg•kg-1剂量组石斑鱼组织中最大药物浓度分别为(7.32±2.57) – (32.20±6.76) µg•ml-1(g-1)和(2.87±0.71) – (11.61±2.90) µg•ml-1 (g-1)。基于药时曲线下面积比较，两剂量组石斑鱼药物的吸收和利用程度相同，两组鱼血管外组织（不包括胆汁和肠道）药物分布水平较低。血浆中药物消除半衰期最短，10和5mg•kg-1剂量组中分别为9.34 和 8.51 h；胆汁中消除半衰期最长，10和5mg•kg-1剂量组中分别为17.63 和 18.13 h。基于药物的消除半衰期参数结果比较，发现5mg•kg-1剂量组石斑鱼血浆、肌肉和肾脏中的药物消除速率相对快于10 mg•kg-1剂量组；而在其他5种组织中情况刚好相反。基于测定的组织中有效药物浓度值与文献报道的氟苯尼考对相关病原弧菌的最小抑菌浓度值的比较，发现3种口服剂量可以用于治疗石斑鱼的一些弧菌感染。