恩诺沙星纳米乳用于防治罗非鱼无乳链球菌病的研究

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无乳链球菌(Streptococcus agalactiae)又称为B族链球菌,广泛存在于自然界中。近年来,我国水产养殖业快速发展,养殖规模和养殖环境的变化使得多种水产养殖鱼类相继爆发无乳链球菌病,造成了巨大的经济损失,其中罗非鱼(Oreochromis mossambicus)是易感鱼类之一。针对罗非鱼无乳链球菌病,抗生素是最主要也是最有效的治疗手段。但无乳链球菌是一种能够透过血脑屏障寄生在脑内的病原菌,血脑屏障对药物的拦截作用导致该类疾病难以治愈。为解决这些问题,本文以罗非鱼为靶动物,无乳链球菌为感染菌株,恩诺沙星为试验药物;对恩诺沙星进行剂型改良制备出具有脑靶向功能的恩诺沙星纳米乳,展开了脑靶向恩诺沙星用于防治罗非鱼无乳链球菌病的研究,研究结果如下:1.为解决恩诺沙星难溶于水、生物利用度低、血脑屏障透过率低以及在水产养殖病害防治中需多次大剂量给药等问题,对恩诺沙星原药进行剂型改良,制备出恩诺沙星纳米乳。并考察恩诺沙星纳米乳的质量、制剂稳定性以及对无乳链球菌的抗菌效果。利用超高效液相色谱法测定恩诺沙星纳米乳的药物含量,并对其粒径、形貌、结构等进行表征。以罗非鱼源无乳链球菌为试验对象,测定恩诺沙星纳米乳的抑菌效果。研究显示:制备出的恩诺沙星纳米乳药物含量为5.13%;其外观澄清透明,离心后不分层、不破乳、无沉淀;透射电镜可观察到规则球形恩诺沙星钠米乳,分布均匀不黏连;激光粒度分析仪检测其平均粒径为(18.23±5.02)nm,多分散系数(PDI)为0.129,呈正态分布。恩诺沙星纳米乳对无乳链球菌的最小抑菌浓度(MIC)和最小杀菌浓度(MBC)分别为1 mg/L和2 mg/L,是恩诺沙星原料药的1/2。2.为探究恩诺沙星纳米乳新剂型及其去乙基代谢产物环丙沙星在罗非鱼体内的药代动力学及组织分布。在(30±1)℃养殖水温下,对罗非鱼单次口灌10 mg/kg鱼体重恩诺沙星纳米乳,在0.5、1、2、4、6、8、12、18、24、48、72、96、120、144、168 h取样,经样品处理后以超高效液相色谱荧光检测器检测。研究显示:恩诺沙星在罗非鱼血浆中的达峰时间(Tmax)为2 h,峰浓度(Cmax)为4.38 mg/L;环丙沙星在罗非鱼血浆中的Tmax为8 h,Cmax为0.1 mg/L;恩诺沙星在罗非鱼鳃、肝、脑、肌肉、肾中的Tmax分别为0.5、1、2、4和6 h,Cmax分别为13.29、12.37、4.31、6.22和7.82 mg/kg,消除方程分别为C=4.54e-0.0293t、C=3.96e-0.0232t、C=7.52e-0.0253t、C=6.04e-0.015t、C=2.73e-0.0205t;环丙沙星在罗非鱼鳃、肝、肌肉、肾中的Tmax分别为0.5、4、6和6 h,Cmax分别为0.4、0.39、0.15和0.23 mg/kg,消除方程分别为C=0.21e-0.0155t、C=0.11e-0.0186t、C=0.29e-0.0184t、C=0.17e-0.0132t;结果表明,恩诺沙星纳米乳在罗非鱼体内吸收迅速,大部分以恩诺沙星原药代谢出体外,代谢成环丙沙星的仅占3.22%~7.96%,环丙沙星含量低但在罗非鱼体内比恩诺沙星更难消除;以10~20 mg/kg鱼体重口灌恩诺沙星纳米乳能够满足罗非鱼大部分常见疾病的防治。3.为研究恩诺沙星纳米乳对罗非鱼无乳链球菌病的防治效果,通过腹腔注射无乳链球菌菌液建立罗非鱼无乳链球菌病感染模型,在(30±1)℃水温条件下对规格为(100±20)g的罗非鱼腹腔注射0.2 m L浓度为1.5×10~8 CFU/m L菌液24 h可以成功建立感染模型。被无乳链球菌感染的罗非鱼出现腹部积水、眼球突出、角膜混浊、肝脏充血肿大、肠道内充满黄色液体等病理变化。组织病理学观察可见:罗非鱼肝脏、肾脏、脑和肠道组织均出现组织结构异常和炎症细胞浸润,肝脏组织中肝细胞胞浆广泛空泡化,肾脏组织中出现病理性钙化灶,肠道黏膜下层水肿严重,脑组织中胶质细胞大量增生。对感染无乳链球菌后的罗非鱼以5 mg/kg、10 mg/kg、20 mg/kg鱼体重的剂量口灌恩诺沙星纳米乳,观察罗非鱼的存活情况,在8 d内各剂量组罗非鱼的存活率分别为26.7%、53.3%、60%,感染组罗非鱼存活率为0,对照药物组(20 mg/kg鱼体重的恩诺沙星粉剂)罗非鱼存活率为53.3%。结果表明:制备出的恩诺沙星纳米乳制备工艺简单、质量良好、性状稳定,能够增大恩诺沙星的溶解度,提高恩诺沙星的抑菌作用,10 mg/kg鱼体重的恩诺沙星钠米乳可达到20 mg/kg鱼体重的恩诺沙星粉的治疗效果,具备开发成防治罗非鱼的无乳链球菌病的水产用抗菌药物新剂型的潜能。综上所述,经过改良的恩诺沙星纳米乳溶解度高、稳定性好、抗菌效应强;在罗非鱼体内能够迅速到达药物浓度峰值、穿透血脑屏障,并长时间保持较高的药物浓度水平;对罗非鱼无乳链球菌病具有良好的防治效果。该研究表明恩诺沙星纳米乳可以作为防治罗非鱼无乳链球菌病的药物新剂型。
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