盐酸左氧氟沙星在前列腺炎大鼠体内的药代动力学研究

作者：马小林 李英伦 崔恒敏 赵玲

【摘要】 目的研究细菌性前列腺炎病理模型下，盐酸左氧氟沙星(Levofloxacin Hydrochloride)在大鼠体内的药代动力学特征。方法36只大鼠造成细菌性前列腺炎病理模型后，单剂量一次灌胃内服盐酸左氧氟沙星［80 mg/(kg·bw)］；采用高效液相色谱法测定血药浓度，血药浓度最低检测限0.001μg/ml，并以DAS 2.0药动学软件对所得数据进行分析。结果药物体内过程符合一级吸收二室模型（权重=1/CC），主要动力学参数及拟合方程如下：T1/2Ka为(45.294±2.07) min，T1/2α为(63.963±15.258)min，T1/2β为(280.535±214.601) min，Tmax为(50±17.321)min，Cmax为(14.905±3.143) mg/L，AUC(0-1440)为(2 561.219±430.592)(mg·min·L-1)，Ka为(0.015±0.001)min-1，MRT（0→1440）为（196.865±50.656）min，拟合方程为：C=66.697·e-0.011t+6.031·e-0.004t-72.728·e-0.015t。结论盐酸左氧氟沙星在细菌性前列腺炎模型大鼠体内吸收迅速，血药浓度较高，分布广泛，消除较为缓慢。

【关键词】 盐酸左氧氟沙星 细菌性前列腺炎 药代动力学 大鼠 高效液相色谱

Abstract:ObjectiveTo study the pharmacokinetics of Levofloxacin Hydrochloride in pathological model of rats with bacterial prostatitis. MethodsGive the drug to 36 rats with bacterial prostatitis model at a dosage of 80 mg per kilogram of body weight orally.Plasma Levofloxacin Hydrochloride concentrations were determined by high performance liquid chromatography，with a limit of detection of 0.001μg of Levofloxacin Hydrochloride per milliliter of plasma.Plasma Levofloxacin Hydrochloride pharmacokinetic data were calculated by using DAS2.0 pharmacokinetics software. ResultsThe fate of drug was consistent with finst order absorption and two compartement models (weight=1/CC)， major kinetia parameters of pharmacokinetics and equation were as follows: T1/2ka=(45.29±2.07) min， T1/2a=(63.963±15.258) min， T1/2β=(280.535±214.601) min， Tmax=(50±17) min， Cmax=(14.905±3.143) mg/L，AUC(0～1440)=(2561.219±430.592)(mg·min-1·L-1)，Ka=(0.015±0.001)(1/min)，MRT(0～1440)=(196.865±50.656)min，C=66.697·e-0.011t+6.031·e-0.004t-72.728·e-0.015t.ConclusionLevofloxacin Hydrochloride in pathological model of rats with bacterial prostatits is quickly absorbed with high concentration in plasma， distributed widespread， and eliminated slowly.

Key words:Levofloxacin Hydrochloride； Prostatitis； Pharmacokinetics； Rats； HPLC 前列腺炎(prostatitis)是男性泌尿系统的常见病与多发病，具有病因病理复杂，症状表现多样化，病程迁延，反复发作，经久难愈的特点，且有逐年增多的趋势，对男性健康有巨大的危害。由于前列腺特殊的解剖结构，目前，许多药物在前列腺的浓度都非常低，使得对人的前列腺炎的治疗效果都不理想。探索和寻找其有效的治疗方法是目前临床研究的重点［1］。盐酸左氧氟沙星(Levofloxacin Hydrochloride)系第3代氟喹诺酮类抗菌药物，为左旋氧氟沙星(Levofloxaein，LVFX)的盐酸盐，对革兰阴性杆菌、革兰阳性球菌和非典型病原体均有良好的抗菌活性，且组织渗透性好，在体内吸收后广泛分布至各组织、体液，是目前医治前列腺炎的有效药物，临床使用较广，但其治疗效果仍有待于临床的进一步验证［2］。目前，关于左氧氟沙星在动物体内的药代动力学方面的研究，人们仅对人［3］、狗［4，5］、鸡［6］、兔［7］、猪［8］以及健康大鼠［9，10］等动物进行了研究。但是，关于左氧氟沙星在前列腺炎病理模型下动物体内的药代动力学研究国内外尚未见报道。本实验采用细菌性前列腺炎病理模型研究，大鼠体内盐酸LVFX的药代动力学特征，旨在为左氧氟沙星在前列腺炎疾病治疗的临床应用方面提供理论依据。

1 器材

1.1 动物清洁级健康SD大鼠36只，雄性，体重(335±20) g，4月龄，四川大学实验动物中心提供。大鼠购进后常规饲养，观察2周无异常后进行实验。

1.2 仪器

日本岛津SHIMADZU LC-2010C HT(CLASS-VP 6.13multi)高效液相色谱系统(含岛津色谱工作站软件)；JD100-3电子天平(沈阳龙腾电子有限公司)；800型离心沉淀器(上海手术器械十厂)；800B台式离心机(上海安亭科学仪器厂)；SK250LH超声波清洗机(上海科导超声仪器有限公司)；XW-80A旋涡混合器(上海青浦沪西仪器厂)；D-37520osterode高速冷冻离心机（美国科峻仪器公司)；PHS-25型酸度计（成都方舟科技开发公司）。

1.3 造模菌种 大肠埃希氏杆菌(ATCC-25922)，由中国药品生物制品检定所提供，经本实验室增菌至1.8×1010cfu/ml。

1.4 药品与试剂

盐酸左氧氟沙星原料药，购自浙江康裕制药有限公司，批号KY-LH-M20060203，含量为89.8%。盐酸左氧氟沙星标准品，购自中国药品生物制品检定所，编号130537-200301。盐酸左氧氟沙星标准品及原粉在105℃下烘干至恒重备用。甲醇、乙腈、四丁基溴化铵、磷酸二氢钾、磷酸均为色谱级；实验用水为超纯水；水合氯醛、三氯乙酸、盐酸等均为国产分析纯试剂。

2 方法

2.1 细菌性前列腺炎模型的制作大鼠实验前禁食12 h，但供给充足饮水。参照文献［11，12］前列腺炎模型的制作方法，将72只大鼠以10％水合氯醛(350 mg/kg)腹腔麻醉，麻醉成功后，用手术胶布将大鼠四肢固定在手术台上，剪毛，备皮，消毒，在无菌条件下于大鼠尿生殖膈上方行约1.5 cm大小纵形切口，沿腹中线切开腹壁，直达腹腔，暴露位于膀胱颈外侧的前列腺腹叶(分左右两叶)，然后用镊子轻轻提出膀胱及两侧精囊，暴露附于精囊内侧的前列腺背叶，再于前列腺左、右背侧叶包膜下分别注入标准大肠杆菌菌液(1.8×1010cfu/ml)各0.1 ml，0.5％碘伏棉球轻轻按压针眼后，回纳前列腺于原位，分层缝合腹壁肌肉、皮肤，碘酊消毒创口，造模结束，放回鼠笼，自由饮食，术后5 d即可形成大鼠细菌性前列腺炎模型［12］。

2.2 分组及给药方法大鼠前列腺炎病理模型制作完成后，常规饲养，日粮不含任何抗生素。每天观察大鼠伤口愈合情况。术后第5天，将36只大鼠，按12个采样时间点随机分为12组，每组各3只。按80 mg/kg的给药剂量以灌胃方式（ig）给药。

2.3 药液配制精密称取烘干的盐酸LVLX原料药(含量89.8%)4.58g以0.1 mol/L盐酸溶解后用蒸馏水定容至500 ml，即得8 mg/mL的盐酸LVLX药液（pH 3.16）。 精密称取烘干的盐酸LVFX标准品30 mg，先用适量0.1 mol/L的盐酸溶解，然后用流动相(甲醇－乙腈－0.01 mol/L KH2PO4－0.5 mol/L四丁基溴化铵，体积比为30∶30∶430∶10)稀释定容至10 ml，配制成3 mg/ml的贮备液，再进一步稀释后制成不同浓度的标准品溶液。

2.4 给药和血液采样给药前12 h，大鼠禁食不禁水。分别于给药前(0 h)和给药后5，10，30 min，1，2，4，6，8，10，12，24 h大鼠心脏采血各2.0 ml于加有肝素钠的试管中，以4 000 r/min离心10 min后，取血浆于1.5 ml塑料离心管中，-20℃冰箱中保存备用。

2.5 血浆样品处理方法 取解冻后血浆0.5 ml于1.5 ml塑料离心管中，加入色谱级甲醇0.5 ml，漩涡混合60 s，超声波振荡60 s，再以13 000 r/min 4℃离心15 min后，取上清液过0.45μm滤膜，上机进样10 μl。

2.6 色谱条件色谱柱为Diamonsil(TM)钻石 C18柱（5μm，150 mm×4.6 mm）。流动相为甲醇－乙腈－0.01 mol/L KH2PO4－0.5mol/L四丁基溴化铵=30∶30∶430∶10(体积比)，1.5 mol/L的H3PO4调pH至3.0。流速1.0 ml/min，柱温35℃；紫外检测波长295 nm；进样量10 μl。

2.7 数据分析将盐酸LVFX在前列腺炎大鼠体内的血药浓度时间数据用DAS 2.0药动学软件进行处理，根据R2最大，AIC最小的原则选取最佳药代动力学模型，求算给药后，盐酸LVFX在大鼠体内的药代动力学参数。

3 结 果

3.1 标准曲线取大鼠空白血浆各0.5 ml于1.5 ml塑料离心管中，分别加入适当浓度的盐酸LVFX标准品溶液0.1 ml，制成含药为50，10，2.5，1.0，0.1，0.05，0.001 μg/ml的系列浓度，同照“2.5”项下操作，分别记录峰面积。以盐酸LVFX峰面积（Y）与血浆药物浓度（X）进行线性回归，得到标准曲线方程为：Y=21 875X+5 090.2，r=0.999 9。血药浓度在0.001～50μg/ml之间线性关系良好，最低检测限为0.001μg/ml。标准曲线见图1。 3.2 样品提取方法回收率及精密度参照《生物药物分析》［13］关于回收率及精密度的测定方法，选取高、中、低3个浓度测得方法回收率分别为93.40％，99.08％和102.74％。日内及日间精密度分别为2.27％，1.05％和3.31％以及2.67％，3.77％和2.73％。结果见表1～2。表1 血药浓度检测方法回收率(略)表2 血药浓度检测方法日内及日间精密度差异(略)

3.3 标准品和样品色谱图见图2～4。

3.4 血药浓度细菌性前列腺炎大鼠灌服盐酸LVFX（80 mg/kg)的血浆药物浓度实测值和拟合值见表3。实测值的达峰时间较拟合值短，且达峰浓度大于拟合值，在消除相两者变化趋势基本一致。

3.5 药-时曲线图细菌性前列腺炎大鼠灌服盐酸LVLX（80 mg/kg)后，药物体内过程符合一级吸收二室模型（权重=1/CC），其药-时曲线见图5。表3 大鼠灌服盐酸LVLX（80 mg/kg）后血浆中药物浓度实测值与拟合值(略)

3.6 药代动力学参数细菌性前列腺炎大鼠，按80 mg/kg单剂量灌服盐酸左氧氟沙星所得药时数据经DAS2.0药动学软件处理。其主要药动学参数见表4。表4 药动学参数表(略)

4 讨论

4.1 HPLC测定方法本实验采用HPLC法测定细菌性前列腺炎大鼠血浆中的盐酸LVFX浓度，其检测灵敏度高，最低检测限为0.001 μg/ml；检测方法重复性好；对于血浆样品的预处理采用色谱级甲醇∶血浆=1∶1（体积比）直接沉淀，避免了引入其他杂质的影响，并配合超声波振荡，提取更加完全，以及13 000 r/min 4℃超速离心，分离更彻底。在本法色谱条件下，盐酸左氧氟沙星与杂质峰能够得到良好分离，而且测定一个样品一般只需要10 min即可，快速方便。

4.2 盐酸左氧氟沙星的药动学分析左旋氧氟沙星(Levofloxacin，LVFX)是第3代喹诺酮类药物，为氧氟沙(Ofloxacin，OFLX)的光学活性L-型异构体［S(-)-OFLX］，对包括厌氧菌在内的革兰阳性菌和革兰阴性菌、支原体、衣原体均表现出较强的抗菌活性，其体外抗菌活性约为氧氟沙星右消旋体的8～128倍［14］，为外消旋体OFLX的2倍［15］，又因其消除了无抗菌活性而有副作用的右旋部分，使其副作用和不良反应大大减少［16］，并且左旋氧氟沙星可以在前列腺组织和前列腺液中达到足够的杀菌浓度［17］。因此，本研究选用盐酸左氧氟沙星作为实验药物。 前列腺炎病理模型下，大鼠按80 mg/kg单剂量灌服盐酸左氧氟沙星所得药时数据经DAS 2.0药动学软件处理，并选取最佳药动学模型。结果表明，盐酸左氧氟沙星在大鼠体内的药动学过程符合一级吸收二室模型(权重=1/CC)，其药代动力学方程为：C=66.697·e-0.011t+6.031·e-0.004t-72.728·e-0.015t。这与LVFX在人［18］，鸡［6］，犬［19］，猪［8］，兔［7］等动物体内的药代动力学过程相一致。 前列腺炎模型下，大鼠灌胃内服盐酸LVLX后，经药时曲线分析发现LVFX吸收迅速，其主要药代动力学参数：Ka为(0.015±0.001) min-1；Tmax为(50±17.321) min；Cmax为(14.905±3.143) mg/L；AUC(0-1440)为(2561.219±430.592)(mg·min·L-1)；CL/F为（0.031±0.005）L·kg-1·min-1；10，30，240 min血浆药物浓度分别为（6.46±1.083），（13.523±4.368），（4.551±1.5733）mg/L。宋坤改等［9］采用微生物杯碟法测定了甲磺酸左氧氟沙星在大鼠体内分布和血清蛋白结合率，给健康大鼠按20 mg/kg灌胃口服后，10，30，240 min血中药物浓度分别为（1.56±0.20），（2.62±1.14），（0.30±0.07）mg/L；李晓天等［10］采用反相高效液相色谱法测定了大鼠不同时间（8：00，16：00，24：00）口服给予左氧氟沙星20 mg/kg后，左氧氟沙星在大鼠体内的时辰药动学，其中8：00的主要时辰药代动力学参数为Tmax为(0.56±0.21)h；Cmax为（2.40±0.40）mg/L；AUC(0-720)为(10.9±2.8)(mg·h·L-1)；CL/F为（0.39±0.16）（L·kg-1·h-1）。上述参数表明，前列腺炎大鼠灌服盐酸LVLX后，在体内吸收迅速，血药浓度较高，达峰时间短，吸收迅速；较正常健康大鼠，具有药物吸收更快、达峰更快、血药浓度更高、有效血药浓度维持时间更长的药动学特征。 另据报道，狗按8 mg/kg灌服甲磺酸左氧氟沙星后，Ka为0.87 h-1，Tmax为2.62 h，Cmax为2.89 mg/L，AUC为30.95（mg·min·L-1)［4］；兔以左氧氟沙星滴眼液点眼后，Ka为0.063 min-1，Tmax为30 min，Cmax为1.21 mg/L［7］；猪按20 mg/kg口服左氧氟沙星后，Ka为(1.70±0.31)h-1，Tmax为(1.85±0.25)h，Cmax为(6.99±0.92)mg/L，AUC为(90.7±10.07)(mg·h·L-1［8］。鸡按10mg/kg内服LVLX后的Ka为(0.852±0.046)h-1，Tmax为(1.624±0.073)h，Cmax为(1.715±0.106) mg/L，AUC为(9.470±0.690)/(mg·h·L-1)［6］。可见，前列腺炎模型下，大鼠内服盐酸LVLX后，吸收较兔、狗、猪、鸡都慢，血药峰浓度比兔、鸡、狗、猪都高，达峰时间较兔为慢，但比鸡、狗、猪都快。 在前列腺病理情况下，盐酸LVFX在大鼠体内分布较快，T1/2a为（63.963±15.258）min；T1/2β为（280.535±214.601）min；V1/F为(4.962±2.608)L/kg，狗［4］则为(2.01)L/kg，鸡［6］为(2.904±0.206)L/kg。犬［5］T1/2a（10.4±2.1）h，鸡［6］T1/2a（1.267±0.029）h，健康大鼠［10］T1/2（4.2±0.4）h。由此表明，盐酸LVFX在前列腺炎大鼠体内吸收较好，组织穿透性强，消除较慢，有效血药浓度维持时间较长，分布广泛。

4.3 结论上述研究表明，LVLX在不同的种属动物体内，以及健康和病理状况下的药动学特征不一样，在前列腺炎病理模型下，大鼠灌服盐酸左氧氟沙星，较正常健康大鼠以及其他个别种属动物表现出吸收更快，消除半衰期更长，血药浓度更高，有效血药浓度维持时间更长的药代动力学特征。