马波沙星在奶牛场的使用

2020-02-17 16:33 荷斯坦奶牛俱乐部网 访问量:197 [ 字号: ]
冯军科 翻译
在奶牛场,马波沙星因为超短的弃奶期(1.5天)和休药期(3~6天),大大减少泌乳牛感染性疾病的损失,特别是用在乳房炎和肺炎的治疗上。同时,由于马波沙星属于喹诺酮类抗生素,一些人对其在牛奶里的残留提出质疑,就此,欧盟药物管理局(EMA)对马波沙星的药物残留检测及安全性做了详细论述,证明其在泌乳牛上使用,对奶牛和人都是安全的。
简而言之,在欧洲,NOAEL(No observed adverse effect level,无可见有害作用水平)和ADI(Acceptable Daily Intake,每日允许摄入量)被用于评估药物毒性和健康风险。NOAEL由大量的动物实验研究确定,而ADI则全面考虑安全因素和不确定因素,在NOAEL的最低值基础上进行计算。通常为最敏感的实验动物NOAEL的1/100,即100倍安全系数,此数值是通过考虑不同的动物种类和不同的毒物动力学和毒效学,同时假设人比实验动物对受试物敏感10倍,人群内敏感性差异为10倍。
所以:ADI=长期NOAEL(最低值)/100
对于马波沙星,我们已经获得长期动物毒性研究的结果:
生殖毒性(鼠):NOAEL=85mg/kg体重/天
慢性毒性(鼠):NOAEL=4 mg/kg体重/天
慢性毒性(狗):NOAEL=4 mg/kg体重/天
致畸性(怀孕兔子):NOAEL=30 mg/kg体重/天
因此,如果只考虑安全因素,常规ADI=4mg/kg体重/天/100=0.04 mg/kg体重/天=40ug/kg 体重/天,由于欧盟规定马波沙星的限量残留标准是75ug/kg,这也就是说一个人需要每天摄入超过自己体重1/2的牛奶,才有可能超过常规ADI。
如果考虑到抗生素残留对肠道微生物区系的影响,ADI则按照如下公式计算:
 
那么,微生物ADI=4.5ug/kg体重。
基于此,欧盟采用4.5ug/kg体重的标准,确定最大残留限量(MRLs),相应的休药期和弃奶期的计算均是基于保证低于此摄入水平(4.5ug/kg体重)。目前休药期和弃奶期的标准为:按照每1kg体重8mg给药,休药期3日,弃奶期72小时;按照每1kg体重2mg给药,休药期6日,弃奶期36小时。
在中国:马波沙星的限量残留检测限为3-5ug/kg,比欧盟的标准严格15倍之多。由于微生物ADI是4.5ug/kg,这也就是说,每人每天摄入与自己体重相当的牛奶,才有可能超过微生物ADI。如果只考虑安全因素(常规ADI=40ug/kg体重),需要每天摄入约为自己体重10倍的牛奶,才有可能超过ADI。
 
以下为欧盟药品管理局对马波沙星的总结报告(摘录):
1.马波沙星是一种氟喹诺酮类抗生素,多见于口服或者注射途径,用于治疗牛,包括奶牛、猪的呼吸道疾病,注射治疗乳房炎-子宫炎-无乳综合征,推荐剂量一般为每天2mg/kg体重,连续5天。
2.马波沙星通过抑制细菌的DNA转移酶起作用。
3.马波沙星经口或注射途径给药吸收良好。Cmax值和AUC与注射剂量成正比。口服生物利用度在多种动物中均接近100%。在组织中广泛分布。在小鼠和狗中,组织(例如肺、肝和肾脏)药物的浓度比血浆中的浓度高。在人、实验动物和猪中,马波沙星与血浆蛋白轻微结合(10%),在牛上结合略高(约为30%),它多经尿液途径排出。在所有的物种中,以原型形式存在的马波沙星是组织和排出物中的主要成分。一些马波沙星结合物的残留以二甲基-和N-氧化物的形式出现。生物转化的程度非常小,在物种间差异不明显。
4.马波沙星急性口服毒性低,急性口服LD50范围值为1781mg/kg体重(雄性ICR小鼠)至3772mg/kg体重(雄性斯普拉格-杜勒鼠)。急性皮下LD50范围值为972 mg/kg体重(雄性ICR小鼠)至2094mg/kg体重(雄性斯普拉格-杜勒鼠)。中毒表现包括活力降低,颤抖和惊厥。皮下注射仅有轻微皮肤和眼睛刺激。
5.在一个实验中,对小鼠进行连续13周的重复注射,马波沙星通过饲料摄入,浓度按照0、4mg/kg、50mg/kg和600mg/kg体重每天提供。在最高浓度600mg/kg体重每天观察到死亡率的增加,死亡与阻塞性尿路病有关。两个接收高剂量的小鼠肾脏中发现了透明蛋白颗粒。在50-600mg/kg体重,马波沙星对雄性小鼠的繁殖器官有毒性作用,导致睾丸和附睾的重量下降,睾丸管萎缩,精子减少和精索肉芽肿。给予50-600mg/kg体重同样引起关节病。对睾丸的影响和关节病同样也在其它动物给予600mg/kg体重的组观察到,实验组在实验的后六周未在饲料中给药。NOAEL(No observed adverse effect level,无可见有害作用水平)为4mg/kg体重。
6.在一个实验中,对成年狗进行连续13周的口服给药1mg/kg、4mg/kg、40mg/kg体重(明胶胶囊)。文献中典型的喹诺酮类药物引起的变化在40mg/kg体重时观察到。睾丸小管萎缩和精索肉芽肿在40mg/kg的组中各观察到1例(总数大于4例)。NOAEL(No observed adverse effect level, 无可见有害作用水平)为4mg/kg体重。
7.在一个实验中,对未成年狗连续13周给药,大于6mg/kg体重,未观察到任何药物影响。
8.在一个致畸研究中,对怀孕兔子在其妊娠期的6-18天口服给药,分别按照10mg/kg、30mg/kg、80mg/kg体重给药。在所有的剂量中均未观察到致畸效果。在80mg/kg体重组,观察到胎儿毒性,导致骨化延迟;针对胎儿毒性的无作用剂量是30mg/kg体重。母体毒性在30mg/kg和80mg/kg的组观察到,但未在10mg/kg的组观察到。
9.在一个针对小鼠的致畸实验中,对怀孕小鼠在其妊娠期的6至15天分别口服给药10mg/kg、85mg/kg或者700mg/kg体重。均未观察到致畸作用。在700mg/kg组观察到胎儿毒性,导致再吸收比例增加,这与产仔数减少一致,另外还可造成胎儿体重降低。针对胎儿毒性的NOAEL(No observed adverse effect level,无可见有害作用水平)为85mg/kg体重。母体毒性仅在85和700mg/kg体重组观察到。
10.在一个二次实验中,分别对小鼠逐日饲喂含有10mg/kg、70mg/kg或者500mg/kg的体重的饲料。在500mg/kg体重组,观察到明显的毒性症状,雄性的繁殖能力受到损伤。10周恢复期后显示此效果为可逆的。繁殖组织未进行微观检查,因此最终影响未知。对移植小鼠影响相对减少,幼鼠个体和体重较小,在500mg/kg组,观察到幼鼠死亡率增加,性成熟延迟。在70mg/kg组相似但程度较轻。NOAEL(No observed adverse effect level, 无可见有害作用水平)为10mg/kg体重。
11.在鼠伤寒沙门氏菌基因缺失TA102株,马波沙星在显性和隐性代谢活性方面,具有诱变育种作用。另外六株菌种的实验结果为阴性。在酿酒酵母也观察到基因转换、基因突变和有丝分裂交换。马波沙星诱导点位突变在中国小鼠V79细胞中,在中度毒性剂量水平,仅表现在显性代谢活性中。在一个人淋巴细胞的体外DNA合成实验中和一个体外的染色体畸变实验中,结果均为阴性。在一个小鼠骨髓的体外微核实验和小鼠肝细胞的体外DNA合成实验中,均没有观察到基因诱导作用。结论为马波沙星在体内没有基因毒性。
12.在致癌性方面没有数据。这个缺失通过对比其它氟喹诺酮类药物与马波沙星的基因突变实验等结果进行调整。结果类似。多种喹诺酮类的数据显示与原核酶相比,其对真核生物拓扑异构酶Ⅱ的抑制作用低100倍。其它的氟喹诺酮类药物均无致癌作用。因此结论为没有任何理由去怀疑马波沙星的致癌性。
13.马波沙星在食品加工行业对微生物的潜在影响通过酸奶的抑制试验进行了调查。耐受临界值为1.6ug/ml,对嗜热链球菌和保加利亚乳杆菌的临界值分别为1.6ug/ml和50ug/kg。
14. 0至0.04mg/kg体重的毒性ADI被测算,在一个为期13周的实验中,对狗给予100倍的安全剂量,即4mg/kg体重来进行测试。
15.由于ADI需要足够低以减少任何药理学、微生物学或者其它生理影响的可能性,同时考虑抗生素残留对人类肠道微生物区系的影响。
针对微生物风险的评估,采用兽药委员会(CVMP)推荐的公式:
ADI=(MIC50的几何平均数*CF2*每天的粪便取样量(150ml)/CF1)/(口服后的有效剂量*体重)
体内的MIC值针对人肠道内分离的细菌进行确定,也可通过模拟胃肠道环境(肉或奶)下确定。在牛奶环境下,大肠杆菌的MIC几何平均数为0.536ug/ml。
基于以上公式,微生物学ADI计算如下。
ADI=(0.536*1/1*150)/(0.3*60)=4.5ug/kg体重=270ug/人
相关假设如下:
CF1=1采用最敏感、主要的微生物获得的MIC
CF2=1模拟肠道环境下的MIC
150g为每日的粪便取样量
0.3为口服后肠道菌群的有效剂量
16.在反刍犊牛和未反刍犊牛上对比了马波沙星的药动学,皮下注射后,药物的吸收和消除均在未反刍犊牛中较低,反应了未反刍犊牛有更高的组织残留浓度。在未反刍犊牛,口服的药物吸收和消除速度均比皮下注射慢。未反刍犊牛皮下注射和肌肉注射的生物利用度接近100%。对泌乳牛进行肌肉注射和皮下注射后,药物被迅速吸收,生物利用度接近100%。
17.用放射性同位素标记的马波沙星,对未反刍犊牛进行皮下注射,2mg/kg体重,连续5天,来研究抗生素在体内的残留衰减。犊牛被分为四组,在不同的时间点被屠宰。组织中的总残留通过闪烁记数,马波沙星的残留则通过高效液相色谱来测定。所有组织包括注射部位的抗生素残留均快速衰减。肌肉和脂肪当中的马波沙星衰减与总残留的变化一致。在肝脏,最后一次给药后4小时,约90%的总残留为马波沙星。最后一次给药后96小时,这个比例大约降至40%。在肾脏当中此数值分别约为95%和60%。肝脏当中的马波沙星残留通过高效液相色谱测定,从4小时后的1327-3105ug/kg降到96小时后的19-36ug/kg。在同一时间,肾脏的残留从3602-4782ug/kg降至16-23ug/kg;在注射部位,从2985-4410ug/kg降至15-25ug/kg;脂肪样品中,从504-2023ug/kg降至低于8.5-30ug/kg。注射192小时后,马波沙星的残留在大部分组织中的残留低于检测限(8.5ug/kg)。
18.对未反刍的犊牛进行肌肉注射马波沙星,马波沙星采用市面上的商业产品及配方,剂量为2mg/kg体重。四头犊牛分别在不同的时间段被屠宰。肝脏中的残留从注射后48小时的30-198ug/kg,降至96小时后的37-61ug/kg。在同一时间点,肾脏中的残留从53-164 ug/kg降至47-111 ug/kg;在肌肉中,从25-65 ug/kg降至27-44ug/kg;在注射部位,从25-61 ug/kg降至25-43 ug/kg。在所有脂肪样品中残留均低于25ug/kg。最后一次给药后192小时,残留仅在一个肾脏样品中检测到,定量检测限为25ug/kg。
19.对3头泌乳牛连续5天皮下给药,剂量为2mg/kg的放射性标记的马波沙星。收集牛奶样品,并在不同的时间点对牛进行屠宰,牛奶和组织中的总残留通过闪烁计数法进行测定,马波沙星的残留通过高效液相色谱测定。在牛奶中,总残留的73%-89%为马波沙星。
20.在另一个研究中,8头泌乳牛包括4头泌乳早期的高产牛和4头泌乳晚期的低产牛,按照2mg/kg体重给药,皮下注射商业产品的马波沙星。注射后,首次挤奶的药物残留为180-679ug/L。第三次挤奶,残留降至10-34ug/L。在第五次挤奶采集的所有牛奶样品均低于检测限(10 ug/kg)。
21.对牛和猪的组织以及牛奶中的残留,常规检测方法均是基于紫外线检测的高效液相色谱。此方法使用氧氟沙星作为内部标准。在高效液相色谱条件下,环丙沙星、达氟沙星和恩诺沙星的残留不互相干扰。此方法准确性和敏感性均可接受。定量检测,在牛肝脏和猪肾脏中为15ug/kg;牛肾脏和脂肪为10ug/kg;牛肌肉、猪肝脏、皮肤和脂肪以及肌肉为5ug/kg;牛奶为1 ug/kg。
总结
1.建立了微生物学ADI为4.5ug/kg体重(例如,270ug/人)。
2.确定马波沙星在牛和猪中的残留衰减数据。
3.经过验证的残留监测方法得以确定。
兽医药品委员会建议马波沙星的残留参照法规委员会(EEC)的2377/90号文件的附表I,如下表:
 
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