动物专用抗生素延胡索酸泰妙菌素和盐酸沃尼妙林的研究应用赵才兵 于文光 杨茂锋 山东胜利股份有限公司2012年3月23日，美国纽约曼哈顿联邦法院西奥多·卡茨(TheodoreKatz)法官作出判决，要求美国食品药品监督管理局(FDA)采取措施禁止在动物饲料中使用常用抗生素，以应对潜在的食物安全问题。抗生素耐药性等问题再次被推上风头浪尖。截短侧耳素衍生物——延胡索酸泰妙菌素和盐酸沃尼妙林是动物专用抗生素，对支原体、胸膜肺炎防线杆菌、螺旋体、胞内劳森菌和部分革兰氏阳性菌有良好的抗菌活性，同时该药在动物物体内吸收迅速、靶组织药物浓度较高、分解代谢较为完全、基本没有环境危害，在养殖体系的疾病防控中具有重要的作用。一、理化性质延胡索酸泰妙菌素（Tiamulin hydrogen famarate）是泰妙菌素的延胡索酸盐，白色或类白色结晶性粉末；吸入能够产生强烈的刺激、味苦；在甲醇或乙醇中易溶，在水中溶解，在丙酮中略溶，在已烷中几乎不溶；比旋度+24°~+27°；pH值3.1~4.1；分子量601，分子式为C28H47NO4S·C4H4O4。盐酸沃尼妙林（Valnemulin hydrochloride）是沃尼妙林的盐酸盐，白色或类白色无定型粉末；味苦、刺激性较强；在水、乙醇中易溶，在叔丁基甲醚中几乎不溶；比旋度+15.5°~+18.0°，pH在3.0~6.0之间；分子量601，分子式 C31H53ClN2O5S。二、作用机理盐酸沃尼妙林和延胡索酸泰妙菌素属于双萜烯类化合物，且具有三环刚性结构，其最重要的特征是具有八元环。Egger（1976）通过合成的66 种不同截短侧耳素衍生物的比较和研究，截短侧耳素分子中五元环上的羰基和C-11 位上的羟基对其活性来说是必需的；环外乙烯基的氢化产物与其含未饱和功能基团的母体物质具有相同的活性；C-14 位上带有未酯化的游离羟基基团的化合物无抗菌活性；C-14 位上酰基的性质对衍生物抗菌活性的产生及强弱具有重要的意义。盐酸沃尼妙林和延胡索酸泰妙菌素均是C-14 位侧链基团截短侧耳素衍生物。Poulsen(2001)盐酸沃尼妙林和延胡索酸泰妙菌素与病原微生物核糖体上的23S RNA的V区相互作用，阻止肽基转移酶正确定位于tRNA的CCA-末端，从而抑制病原微生物蛋白质的合成，导致其死亡。三、毒理学研究延胡索酸泰妙菌素的一般毒性试验结果显示, 小鼠、鸡的经口LD50分别为1.58 g/ kg 和2.19 g/ kg，按毒理学分级为低毒；蓄积系数K>5，为弱蓄积性。盐酸沃尼妙林的一般毒性试验结果显示，小鼠和大鼠的经口的LD50分别为1.3744g/kg和1.611g/kg，按毒理学分级属低毒。四、药效学研究泰妙菌素和沃尼妙林对支原体属、螺旋体属、胞内劳森菌、革兰氏阳性菌（如葡萄球菌、链球菌、隐秘杆菌属）等，有较强的作用，但是对革兰氏阴性菌作用较弱（多杀性巴氏杆菌, 克雷白氏杆菌属、嗜血杆菌、梭形杆菌属、弯曲杆菌和类杆菌属) 。临床主要用于由支原体、螺旋体、猪胸膜放线杆菌和胞内劳森菌等病原微生物引发的慢性呼吸道病、痢疾、回肠炎、结肠炎等疾病。对胞内劳森菌的最小抑菌浓度范围、MIC50和MIC90胞内劳森菌专性细胞内寄生，主要侵入回肠、盲肠和结肠近端细胞，破坏肠道黏膜，造成增生性回肠炎，该病原菌对泰妙菌素和沃尼妙林敏感，Wattanaphansak et al (2009) 完成了对胞内劳森菌的细胞内最小抑菌浓度的分析，见表1 。表1 对胞内劳森菌的细胞内最小抑菌浓度值Antimicrobia抗生素MIC 50 (µg/ml)MIC 90 (µg/ml)Range (µg/ml)Tiamulin泰妙菌素≤0.125≤0.125≤0.125Valnemulin 沃尼妙林≤0.125≤0.125≤0.125MIC = minimum inhibitory concentration 下同对螺旋体属的最小抑菌浓度范围、MIC50和MIC90螺旋体主要造成动物的各种痢疾，对动物危害较为严重，Adachi et al（ 2008）研究证明螺旋体属对泰妙菌素和沃尼妙林敏感，见表2。表2 对77株猪痢疾短螺旋体最小抑菌浓度值Antibiotic抗生素MIC 50 (µg/ml)MIC 90 (µg/ml)Range (µg/ml)Tiamulin 泰妙菌素0.21.6<0.1~13Valnemulin沃尼妙林<0.1<0.1<0 1="" 1="" 6="" mic50="" mic90="" 2="" kobayashi="" et="" al="" 2008="" 90="" mic="" 90="" antimicrobial="" mic="" 50="" g="" ml="" mic="" 90="" g="" ml="" range="" g="" ml="" tiamulin="" 0="" 060="" 1250="" 03-0="" 125valnemulin="" 0="" 0020="" 0040="" 002-0="" 004="" laber="" g="" 1988="" 10mg="" kg="" bw="" cmax="0.61±0.15μg/mL，tmax=6h，消除半衰期t1/2" 4="" 7="" 1="" 4h="" 10="" mg="" kg="" bw="" 25mg="" kg="" cmax="1.55±0.11μg/mL和3.14±0.04μg/mL，tmax" 8h="" t1="" 2="4.28±0.18h" 12="" 4="" 3="" 4h="" 10mg="" kg="" 1="" 85="" 1="" 29ug="" ml="" auc="" 5="" 58ug="" ml="" h="" 25mg="" kg="" bw="" 2="" 9="" 2="" 67ug="" ml="" auc="" 18="" 23ug="" ml="" h="" 50mg="" kg="" 4="" 15="" 6="" 23ug="" ml="" auc="" 67="" 3ug="" ml="" h="" 90="" 2="" 4="" 1="" 4="" 25="" 30="" tiamulin="" dose="" rate="" in="" water="" 13="" 2mg="" kg="" bwt120ppm="" tiamulin20="" 9mg="" kg="" bwt180ppm="" tiamulintiamulin="" lung="" conc="" g="" g="" 4="" 38="" 5tiamulin="" plasma="" conc="" e="" g="" ml="" 0="" 240="" 47tiamulin="" colon="" contents="" g="" g="" 5="" 5918="" 58in="" feed="" 220ppm50-300ppm="" japan="" etiamulin="" lung="" conc="" g="" g="" 1="" 990="" 24-2="" 7tiamulin="" plasma="" conc="" e="" g="" ml="" 0="" 110="" 025-0="" 15tiamulin="" colon="" contents="" g="" g="" 8="" 11="" 8-11tiamulin="" ileal="" contents="" e="" g="" g="" 2="" 40="" 53-3="" 2key:="" e="Estimated;" j="Japanese" usage="" levels="" valnemulin="" 30ppm75ppm100ppm="" 200ppmlung="" concentration="" g="" g="" -0="" 040="" 120="" 23colon="" contents="" g="" g="" 0="" 641="" 62="" 65="" 2ileal="" contents="" g="" g="" e="" 0="" 190="" 460="" 751="" 5="" lykkeberg="" anne="" kruse="" 2006="" 5="" m1="" m2="" m3="" m4="" m5="" m1="" m2="" m3="" nmr="" m4="" m5="" ms2="" m1="" 2-="" -="" m2="" 8-="" -="" m3="" n-="" m4="" 2-="" -="" -n-="" m5="" 8-="" -n-="" 20="" 10="" 2="" 7="" 8="" adi="" 0="" 30="" g="" kg="" b="" w="" d="" 8-="" -="" mrls="" 100="" g="" kg="" 500="" g="" kg="" 5="" mrls="" 50="" 500="" 100="" g="" kg="" emea="" 2002="" 1="" 1="" 2011="" mg="" s6="" cmcc26112="" 5="" 125="" 250mg="" l="" 2005="" 312="" 5="" 468="" 625mg="" l="" 500mg="" l="" 5="" 2002="" 3="" 1="" 2mg="" kg="" 1="" 1mg="" kg="" 1="" 0mg="" kg="" l="" 2="" 2007="" mic="" 16ug="" ml="" 1000="" kg="" 100="" 200="" g="" 7="" 2010="" 45="" 60mg="" l="" 5="" 125="" 250mg="" l="" 3="" 7="" 5="" 40="" 100g="" 1000kg="" 5="" 10="" 5="" 10="" 15mg="" kg="" bw="" 1="" 1="" 3="" 75mg="" 25mg="" 50="" 75="" 100="" 150mg="" 100mg="" kg="" 100mg="" 150mg="" 4="" 5="" 75mg="" kg="" 75mg="" kg="" 7="" 25mg="" kg="" emea="" 2002="" 425="" 250mg="" kg="" 6="" 13="" 40="" 40="" 25ug="" ml="" 97="" 100="" 2ug="" ml="" 75="" 125mg="" kg="" 4="" 5="" 7="" 2="" 5="" 1="" 7="" 3="" 23="" 6="" 4="" 79="" 2="" 3="" 3="" 8="" 1="" 33="" -="" 1="" 8="" 2="" 1="" 2="" 25="" --="" -="" tiamulin="" ctc="" amoxycillinvs="" aivlosin="" ctc="" amoxycillintiamulin="" ctc="" amoxycillinvs="" linco-spectinadg="" improvement="" 8="" 8="" 3="" 6="" fcr="" -6="" 3="" -4="" 4="" higher="" carcass="" weights="" 6="" 5="" 5="" 1="" improvement="" in="" roi="" 47="" 3="" 26="" 2="" reduction="" in="" lung="" lesions="" slaughtered="" pigs="" -36="" 4="" 46="" 6="" extra="" profit="" margin="" pig="" 5="" 22="" 2="" 70="" 32="" 21="" pridmore="" 2008="" 32="" 21="" mic="" 32="" mic="" antibiotic="" mic="" 50="" g="" ml="" mic="" 90="" g="" ml="" range="" g="" ml="" tiamulin="" 0="" 0081="" 0="" 0="" 004="" to="">256Valnemulin 沃尼妙林0.0081.0≤0.004 to 64Tylosin 泰乐菌素0.0164.00.008 to >256Lincomycin 林可霉素4.0640.25 to >256表８ 21株鸡滑液囊支原体对泰妙菌素、沃尼妙林、泰乐菌素和林可霉素的MIC值Antibiotic抗生素MIC 50 (µg/mL)MIC 90 (µg/mL)Range (µg/mL)Tiamulin 泰妙菌素0.1250.25≤0.004 to >0.5Valnemulin 沃尼妙林0.0080.008≤0.004 to 0.016Tylosin 泰乐菌素0.0310.620.008 to 0.25Lincomycin 林可霉素0.52.00.125 to 4.0随着泰妙菌素在畜禽养殖业的广泛应用，病原微生物对泰妙菌素和沃尼妙林的耐药性渐渐增加，呈阶梯式，已引起国外广泛关注。据Lobová(2004)在1997 至2001 期间，对从捷克63 所猪场分离的100 株猪痢疾短螺旋体所进行的敏感性调查表明，1997 至2001期间，泰妙菌素对该菌的 MIC50 and MIC90 分别从0.062μg.mL-1及0.25μg.mL-1，增至1.0μg.mL-1及4.0μg.mL-1，沃尼妙林对该菌的 MIC50 and MIC90 分别从0.031μg.mL-1及0.031μg.mL-1，增至2.0μg.mL-1及8.0μg.mL-1。关于泰妙菌素的耐药性机制，据Pringle (2004)对泰妙菌素在猪痢疾螺旋体的抗药性研究报道，泰妙菌素的耐药性机制与位于肽酰基转移酶活性中心（PTC）附近的23SRNA 及核醣体L3的突变有关，该突变物通过改变药物结合部位上的U2504 构象而起到抑制药物对核糖体50S 亚基的结合作用，从而导致抑菌作用的降低。九、制剂延胡索酸泰妙菌素的主要制剂有45%的可溶性粉，2%、10%和80%的预混剂和12.5%的饮水剂；盐酸沃尼妙林的主要制剂有0.5%、1.0%、10%和50%的预混剂。延胡索酸泰妙菌素和盐酸沃尼妙林粉末能够对呼吸系统产生刺激、有非常明显的苦味，同时盐酸沃尼妙林在自然环境的稳定性较差。为保护使用者的安全、增加动物应用的顺应性，提高药物的稳定性，该药物的预混剂不再只是满足和载体、稀释剂进行简单的混匀，而是结合制剂新技术，已经研制出了一些新制剂形式：浙江升华拜克股份有限公司研究出延胡索酸泰妙菌素固体分散体产品；韩静等（2008）年进行了延胡索酸泰妙菌素掩味微囊的制备及其性质的研究；江苏赛奥生化有限公司用聚乙烯醇包埋延胡索酸泰妙菌素晶体获得延胡索酸泰妙菌素微囊；施瑞客（天津）生物技术有限公司用延胡索酸泰妙菌素、柠檬酸和碳酸氢钠等辅料研发了延胡索酸泰妙菌素泡腾颗粒（2010）等。广东大华农动物食品保健品股份有限公司完成盐酸沃尼妙林肠溶微丸的制备；青岛科技大学完成沃尼妙林油性注射剂的制备和研究；河北远征药业有限公司完成盐酸沃尼妙林包衣颗粒产品的上市；西北农林科技大学欧阳五庆教授成功制备沃尼妙林纳米乳制剂；北京大北农科技集团股份有限公司成功开发出沃尼妙林的脂质体等。泰妙菌素和沃尼妙林发挥药效的主要组织学部位是回肠、结肠和肺脏，如何实现药物在该组织中更高的药物浓度，发挥更加突出的防治效果；同时降低其它组织部位的药物浓度，减轻药物对其产生的影响；合理利用药物代谢的相互作用，减慢及减少其在胃肠道、肝脏中的代谢，延长药物的有效作用时间。这仍将是延胡索酸泰妙菌素和盐酸沃尼妙林制剂学研究的重点，对节约社会资源、提高临床应用效果、提高食品安全有重要的作用。参考文献略作者简介：赵才兵，男，青岛农业大学临床兽医学硕士，医药工程师，从事动物抗生素制剂工作，联系电话:0531-88725671
