沃尼妙林衍生物的研究與應(yīng)用

沃尼妙林衍生物的研究與應(yīng)用

瓦爾尼坦是新一代半合成抗生素（二級(jí)甲基丙烯酸酯），屬于烯基酯，是泰明素的類似藥物。1984年,瑞士Sandoz公司Bemer等利用截短側(cè)耳素率先合成成功。1999年,瑞士Norvatis公司將其做成預(yù)混劑,商品名Econor,現(xiàn)已在多個(gè)國(guó)家上市,主要用于防治畜禽支原體及腸道螺旋體感染。由于沃尼妙林具有安全、高效、低毒、不易產(chǎn)生耐藥性等特點(diǎn),目前許多國(guó)家已廣泛使用。本文就該藥相關(guān)研究情況作一綜述。1化合物3a5的合成現(xiàn)已上市的沃尼妙林原料藥為鹽酸沃尼妙林,化學(xué)名為{[2-((R)-2-氨基-3-甲基丁酰氨基)-1,1-二甲基乙基]巰基}乙酸(3aS,4R,5S,6S,8R,9R,9aR,10R)-八氫-5,8-二羥基-4,6,9,10-四甲基-6-乙烯基-3a,9-丙烷-3aH-環(huán)戊環(huán)辛烯-1(4H)-酮-8-酯鹽酸鹽,分子式C31H53ClN2O5S,相對(duì)分子量601.30。其化學(xué)結(jié)構(gòu)式為:鹽酸沃尼妙林為白色或淡黃色非結(jié)晶性粉末,有吸濕性;在水、無(wú)水乙醇中易溶,在叔丁基甲醚中幾乎不溶。比旋度為+15.5°～+18.0°,熔點(diǎn)174～177℃,pH值為3.0～6.0。2抑制蛋白質(zhì)的合成沃尼妙林的作用機(jī)理是與病原微生物核糖體上的50s亞基結(jié)合,抑制其蛋白質(zhì)的合成。Poulsen等研究發(fā)現(xiàn),沃尼妙林可與病原微生物核糖體23sRNA的V區(qū)結(jié)合,阻止轉(zhuǎn)肽酶在tRNA的CCA一末端的準(zhǔn)確定位,從而抑制病原微生物蛋白質(zhì)的合成,致使其死亡。3中毒和中毒3.1單種抗菌藥物對(duì)豬瞳孔結(jié)構(gòu)的感染,主要表現(xiàn)為外受沃尼妙林的mic295作為一種新型動(dòng)物專用抗生素,沃尼妙林抗菌譜廣,對(duì)G+、G-和支原體菌均有作用,對(duì)葡萄球菌、鏈球菌、豬肺炎支原體、豬滑液支原體、豬胸膜肺炎放線桿菌、豬痢疾短螺旋體、結(jié)腸菌毛樣短螺旋體、細(xì)胞內(nèi)勞森菌等均有較強(qiáng)的抑制作用,特別是對(duì)支原體屬和螺旋體屬高度敏感。Stipkovits等采用沃尼妙林、替米考星、克林霉素、金霉素及由青霉素、金霉素與磺胺二甲嘧啶組成的復(fù)方制劑對(duì)豬肺炎支原體、出血性巴氏桿菌、胸膜肺炎放線桿菌感染的豬進(jìn)行治療,以其肺損傷為考察指標(biāo),結(jié)果發(fā)現(xiàn)沃尼妙林對(duì)由上述三種細(xì)菌感染的豬的肺損傷最小,表明沃尼妙林對(duì)上述三種細(xì)菌感染的呼吸道疾病療效好于替米考星、克林霉素、金霉素及由青霉素、金霉素與磺胺二甲嘧啶組成的復(fù)方制劑。Hannan等報(bào)道,沃尼妙林對(duì)豬肺炎支原體的MIC90為0.0005μg/ml,是泰妙菌素的100倍,恩諾沙星的20倍;沃尼妙林對(duì)豬滑液支原體的MIC值為0.0001～0.00025μg/ml,是泰妙菌素的20～25倍,恩諾沙星的400～500倍。Karlsson等將從澳大利亞分離的76株豬痢疾短螺旋體進(jìn)行不同抗生素對(duì)比抑菌試驗(yàn),結(jié)果顯示:沃尼妙林最敏感,其MIC90(mg/L)為0.5,而泰妙菌素為1,泰樂(lè)菌素大于256,紅霉素大于256,林可霉素為64,克林霉素為16,說(shuō)明沃尼妙林能更有效地抑制豬痢疾短螺旋體的生長(zhǎng)。Jordan等分別對(duì)沃尼妙林、泰妙菌素、泰樂(lè)菌素、恩諾沙星及林可/壯觀霉素進(jìn)行雞敗血性支原體的最小抑菌試驗(yàn),結(jié)果表明:沃尼妙林對(duì)雞敗血性支原體的抑菌作用最強(qiáng)(<0.008μg/ml)。Stipkovits等對(duì)犢牛進(jìn)行人工感染牛支原體,并采用沃尼妙林和恩諾沙星對(duì)其進(jìn)行治療性試驗(yàn),結(jié)果發(fā)現(xiàn),與恩諾沙星比較而言,沃尼妙林能更快地緩解犢牛的發(fā)病癥狀,清除病原體,有效減少牛支原體對(duì)犢牛機(jī)體造成的損傷。Kinyon等報(bào)道,沃尼妙林對(duì)結(jié)腸菌毛樣短螺旋體的MIC50為0.06μg/ml,MIC90為0.5μg/ml,而泰妙菌素的MIC50、MIC90分別為0.125μg/ml、1.0μg/ml,泰妙菌素的MIC50、MIC90分別為0.125μg/ml、1.0μg/ml,林可霉素的MIC50、MIC90分別為32μg/ml、64μg/ml,泰樂(lè)菌素的MIC50、MIC90均大于512μg/ml,說(shuō)明結(jié)腸菌毛樣短螺旋體對(duì)沃尼妙林更敏感。Wattanaphansak等分別采用卡巴氧、金霉素、林可霉素、泰妙菌素、泰樂(lè)菌素、沃尼妙林對(duì)從北美和歐洲分離的10株細(xì)胞內(nèi)勞森菌進(jìn)行體外抑菌試驗(yàn),結(jié)果發(fā)現(xiàn),卡巴氧、泰妙菌素、沃尼妙林的細(xì)胞內(nèi)抗菌活性最強(qiáng),其MIC99均小于等于0.5μg/ml;同時(shí),沃尼妙林的細(xì)胞外抗菌活性最強(qiáng),其MIC99為0.125～4μg/ml,表明沃尼妙林對(duì)細(xì)胞內(nèi)勞森菌的抑制效果優(yōu)于卡巴氧、金霉素、林可霉素、泰妙菌素、泰樂(lè)菌素。3.2中毒的研究3.2.1g體重對(duì)豬的急性毒性試驗(yàn)沃尼妙林毒性很低,按其活性物質(zhì)計(jì),大鼠的口服半數(shù)致死量(LD50)在1000～2000mg/kg體重,雄、雌小鼠的LD50分別是1710mg/kg體重、1482mg/kg體重;給豬每天拌料飼喂75mg/kg體重的沃尼妙林,連用28d,結(jié)果豬的體重正常,健康良好、糞便無(wú)異常,未觀察到任何毒性反應(yīng);其它特殊毒性實(shí)驗(yàn)表明,沃尼妙林無(wú)“致畸、致癌、致突變”三致作用,同時(shí)對(duì)免疫系統(tǒng)、繁殖系統(tǒng)無(wú)任何影響。3.2.2沃尼妙林原型藥物的安全性諾華公司研究人員發(fā)現(xiàn):沃尼妙林以代謝物形式排出的量不超過(guò)給藥量的20%。根據(jù)CVMP準(zhǔn)則要求,考察沃尼妙林對(duì)環(huán)境的風(fēng)險(xiǎn),只需考察其原型藥物對(duì)環(huán)境的風(fēng)險(xiǎn)。然而,經(jīng)其主要排泄途徑(糞便)排出的沃尼妙林原型藥物也不超過(guò)給藥量的0.2%,說(shuō)明動(dòng)物采食沃尼妙林后大部分均被機(jī)體吸收,極少部分以原型藥物排出體外。Boxall等以沃尼妙林原型藥物為研究對(duì)象,對(duì)其的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行了一系列預(yù)測(cè)評(píng)估實(shí)驗(yàn),結(jié)果表明,沃尼妙林不存在環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。4藥代動(dòng)力學(xué)研究4.1藥動(dòng)學(xué)特征檢測(cè)EMEA(歐洲藥品評(píng)價(jià)局)報(bào)道,對(duì)小獵犬按10mg/kg和30mg/kg體重劑量進(jìn)行飼喂,3mg/kg體重劑量進(jìn)行靜注;對(duì)斯普拉-道來(lái)(氏)大鼠20mg/kg體重劑量進(jìn)行飼喂,約6mg/kg體重劑量進(jìn)行靜注,采用3H-標(biāo)記沃尼妙林上的半體乙烯基,研究其藥動(dòng)學(xué)特征。兩群動(dòng)物在飼喂給藥后均迅速吸收,生物利用度達(dá)100%。在飼喂大鼠3h后,可在其肺部、肝臟和胃腸道檢測(cè)到高濃度藥物。在大鼠血漿、肝臟、尿液及糞便中用放射HPLC法可檢測(cè)到22種不同的代謝物,不同動(dòng)物間的代謝物存在很大差異。每天按30mg/kg體重劑量對(duì)狗進(jìn)行飼喂,連續(xù)7d,在停藥2h后剖殺,可在其肝臟和膽汁中檢測(cè)到高濃度藥物。在飼喂和靜注給藥后,藥物及其代謝物主要以糞便形式排泄。4.2藥代動(dòng)力學(xué)及藥時(shí)曲線下面積沃尼妙林在豬體內(nèi)吸收迅速,分布廣泛,其中主要分布在肝臟、腎臟;沃尼妙林排泄也非常迅速,主要是通過(guò)糞便,其次是膽汁排泄,尿液排泄僅占3%左右。EMEA研究報(bào)道,豬口服沃尼妙林吸收率大于90%,給藥后1～4h達(dá)到最高血藥濃度,血漿半衰期為1.3～2.7h。豬單劑量口服給藥10mg/kg體重后,達(dá)峰時(shí)間(tmax)為1.85h,達(dá)峰濃度(Cmax)為1.29μg/ml,藥時(shí)曲線下面積(AUC)為5.58μg/ml·h;當(dāng)劑量為25mg/kg體重時(shí),tmax、Cmax、AUC相應(yīng)增加到2.9h、2.67μg/ml和18.23μg/ml·h;若繼續(xù)增大劑量到50mg/kg體重,tmax、Cmax、AUC則相應(yīng)增至4.15h、6.23μg/ml和67.3μg/ml·h。若2次/d以5mg/kg體重重復(fù)給藥,則血漿濃度可維持穩(wěn)定水平7.5d。另給15頭豬分別口服5mg/kg體重的3H標(biāo)記的沃尼妙林,2次/d,連用7.5d。停藥第2d發(fā)現(xiàn),92%的放射性物質(zhì)在肝臟中,平均濃度為3650μg/kg;6%在腎臟中,平均濃度為240μg/kg;僅有2%在肌肉中,平均濃度為70μg/kg;皮膚和脂肪中則未檢出。停藥第8d,肝臟中放射性物質(zhì)濃度為400μg/kg,腎臟中為20μg/kg,肌肉中未檢出。5細(xì)菌mic的變化EMEA報(bào)道,用沃尼妙林、泰妙菌素、泰樂(lè)菌素、土霉素和恩諾沙星測(cè)定了豬肺炎支原體兩個(gè)分離株的MIC值,結(jié)果顯示:沃尼妙林對(duì)傳代前培養(yǎng)細(xì)菌的MIC分別為0.0025μg/ml和0.001μg/ml,經(jīng)10次傳代后細(xì)菌的MIC分別變?yōu)?.005μg/ml和0.0025μg/ml,泰妙菌素耐藥性變化不明顯;相比之下,5～7次傳代后豬肺炎支原體對(duì)恩諾沙星產(chǎn)生了20～100倍耐藥性,對(duì)泰樂(lè)菌素產(chǎn)生了至少200～500倍耐藥性,對(duì)土霉素產(chǎn)生了4倍耐藥性,說(shuō)明豬肺炎支原體不易對(duì)沃尼妙林產(chǎn)生耐藥性。Karlsson等報(bào)道,沃尼妙林與泰妙菌素對(duì)豬痢疾短螺旋體與結(jié)腸菌毛樣短螺旋體的體外抑菌試驗(yàn)表明,當(dāng)豬痢疾短螺旋體與結(jié)腸菌毛樣短螺旋體對(duì)泰妙菌素產(chǎn)生耐藥性時(shí),對(duì)沃尼妙林依然敏感,表明與泰妙菌素相比,沃尼妙林更不易使豬痢疾短螺旋體與結(jié)腸菌毛樣短螺旋體對(duì)其產(chǎn)生耐藥性。6沃尼妙林在豬體內(nèi)的殘留EMEA規(guī)定了沃尼妙林在豬體內(nèi)的最大殘留限量(MRLs):肝臟,500μg/kg;腎臟,100μg/kg;肌肉,50μg/kg。EMEA報(bào)道,給25頭14周齡豬每天飼喂劑量為100mg/kg體重(相當(dāng)于5mg沃尼妙林/kg體重)或300mg/kg體重(相當(dāng)于15mg沃尼妙林/kg體重)的10%沃尼妙林預(yù)混劑,1次/2d,連用28d。采用HPLC法分析肌肉、肝、腎、帶脂皮膚和血漿樣品中沃尼妙林殘留量,其最高殘留量在動(dòng)物肝臟中:8h后平均殘留量為455μg/kg,1d后為113μg/kg,3d后低于定量限(25μg/kg);腎中平均殘留量分別為94μg/kg(8h后),63μg/kg(1d后),111μg/kg(2d后),3d后低于定量限(25μg/kg);肌肉中平均濃度在休藥8h后為33μg/kg,在第3d下降到定量限以下(25μg/kg)。實(shí)驗(yàn)期內(nèi),皮膚和脂肪的所有檢測(cè)數(shù)據(jù)均低于定量限。EMEA另一研究報(bào)道,采用35頭約3月齡的大白雜交豬,另取5頭(3公2母)設(shè)為空白對(duì)照組,按2次/d給以10%沃尼妙林預(yù)混劑(含活性物10.5mg/kg體重·d),連喂21d,停藥2h后,檢測(cè)到1個(gè)帶脂皮膚樣品中沃尼妙林殘留量為29μg/kg,其它的所有帶脂皮膚樣品及肌肉樣品都低于定量限(25μg/kg);同時(shí)檢測(cè)到1個(gè)腎臟樣品的平均殘留量為42μg/kg,低于設(shè)定的100μg/kg的最高殘留限量(MRL),其他的所有腎臟樣品都低于定量限。肝臟中的平均殘留量從停藥2h的1889μg/kg降到停藥1d的49μg/kg,有1個(gè)肝臟樣品在停藥后2d殘留量為33μg/kg,所有其他肝臟樣品都低于定量限,停藥后1d所有的肝臟樣品都明顯地低于EMEA規(guī)定的豬肝中的最高殘留限量(500μg/kg)。上述資料均顯示,沃尼妙林在豬體內(nèi)消除很快,殘留低。根據(jù)以上研究結(jié)果,可以確定沃尼妙林的休藥期為1d。7善西惡意病的預(yù)防1999年,歐共體批準(zhǔn)沃尼妙林上市,用于預(yù)防與治療由豬痢疾短螺旋體感染引起的豬痢疾和由豬肺炎支原體引起的豬地方性肺炎。2004年,歐共體又批準(zhǔn)增加了沃尼妙林的兩個(gè)新適應(yīng)癥,由結(jié)腸菌毛樣短螺旋體引發(fā)的豬結(jié)腸螺旋體病-結(jié)腸炎(colitis)和細(xì)胞內(nèi)勞森菌引發(fā)的豬增生性腸炎-回腸炎(ileitis)。諾華公司研究人員在一有豬痢疾感染的豬場(chǎng),使用50、75、100和150mg/kg沃尼妙林飼料拌料進(jìn)行豬痢疾預(yù)防試驗(yàn),以100mg/kg飼料的泰妙菌素拌料為陽(yáng)性對(duì)照組,不加藥飼料為陰性對(duì)照組,進(jìn)行豬痢疾預(yù)防試驗(yàn)。加藥料連續(xù)飼喂10d后再飼喂空白料14d,然后宰殺。治療后的日增重?cái)?shù)據(jù)和臨床記錄結(jié)果表明,沃尼妙林對(duì)豬痢疾的預(yù)防效果明顯優(yōu)于泰妙菌素組和空白對(duì)照組。Stipkovits等于9日齡分別用不同抗生素進(jìn)行拌料治療人工感染豬肺炎支原體的1日齡SPF豬,人工感染敗血性巴氏桿菌的8日齡SPF豬,人工感染胸膜肺炎放線桿菌的15日齡SPF豬,連用12d后剖解檢查,結(jié)果表明,療效最好的是沃尼妙林+金霉素,其次是泰妙菌素+金霉素、替米考星及林可霉素+金霉素。Morgan等采用25ppm的沃尼妙林對(duì)人工感染結(jié)腸菌毛樣短螺旋體的4～6周齡的豬進(jìn)行治療,結(jié)果表明,病豬的身體狀況得到明顯改善,97%的病豬完全治愈,表明沃尼妙林對(duì)由結(jié)腸菌毛樣短螺旋體引發(fā)的結(jié)腸炎有良好的治療效果。Jones等在英國(guó)一家有回腸炎發(fā)病史的豬場(chǎng)采用75ppm的沃尼妙林進(jìn)行為期14d的預(yù)防試驗(yàn),試驗(yàn)結(jié)果表明,給藥后的豬與不給藥的豬相比,增重率明顯升高,腹瀉發(fā)生率顯著下降,81%的給藥豬體內(nèi)已檢測(cè)不到細(xì)胞內(nèi)勞森菌。Stipkovits等在一高發(fā)呼吸道疾病的牛場(chǎng),用沃尼妙林進(jìn)行預(yù)防試驗(yàn),結(jié)果表明,沃尼妙林能有效預(yù)防牛感染支原體,減輕呼吸道癥狀,促進(jìn)機(jī)體增重。8不適當(dāng)?shù)乃幬锖透弊饔?.1與聚醚離子載體類藥物的相互作用沃尼妙林可與聚醚離子載體類藥物,如莫能菌素、鹽霉素、拉沙里菌素、馬杜霉素等相互作用,導(dǎo)致不能區(qū)分其與聚醚離子載體類藥物的中毒癥狀。因此,在使用沃尼妙林前后至少5d內(nèi),不能使用離子載體類藥物,否則將導(dǎo)致嚴(yán)重生長(zhǎng)抑制、運(yùn)動(dòng)失調(diào)、麻痹或死亡。8.2發(fā)病豬的死亡率采用Econor(沃尼妙林預(yù)混劑)對(duì)豬進(jìn)行治療時(shí),歐盟曾于1999～2000年報(bào)道有不良反應(yīng)發(fā)生,主要發(fā)生在丹麥和瑞典(芬蘭和愛(ài)爾蘭各一例)。在這些國(guó)家,所有豬的發(fā)病率在0.03%～1.76%之間,死亡率1%。發(fā)病豬主要表現(xiàn)為發(fā)熱,食欲不振,嚴(yán)重時(shí)共濟(jì)失調(diào),喜臥,浮腫或紅斑(主要在臀部),眼瞼水腫。對(duì)敏感動(dòng)物的不良反應(yīng)對(duì)照試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn),其死亡率低于1%,但如果再次感染,死亡率會(huì)隨之增大。一項(xiàng)流行病學(xué)研究調(diào)查發(fā)現(xiàn),不良反應(yīng)的發(fā)生與丹麥和瑞典的長(zhǎng)白豬及其雜交種(尤其幼豬