多西環素研究進展

趙嬋娟

摘要：多西環素作為半合成類抗菌藥，其抗菌活性和組織穿透力表現強，并具有體內分布廣、臨床上使用無明顯腎毒性副作用、半衰期較長、較高的生物利用度等諸多優點，廣泛應用于獸醫臨床。對其理化性質、抗菌原理及活性、藥動學特征、生物轉化和臨床應用等方面研究進展進行了概述。

關鍵詞：多西環素；抗菌原理；藥動學特征；研究進展

中圖分類號：S859.79+6文獻標識碼：B文章編號：1007-273X（2012）12-0010-04

多西環素（Doxycycline）又名脫氧土霉素、強力霉素，為四環素類常見抗菌藥物之一。其化學名稱為6-甲基-4-（二甲氨基）-3，5，10，12，12α-五羥基-1，11-二氧代-1，4，4α，5，5α，6，11，12α-八氫-2-并四苯甲酰胺鹽酸鹽半乙醇半水合物，分子式為C22H24N2O8（圖1），分子量為512.93[1]。多西環素作為半合成類抗菌藥，其抗菌活性和組織穿透力強，并具有體內分布廣，臨床上使用無明顯腎毒性副作用，半衰期較長、較高的生物利用度等諸多優點。鹽酸多西環素對革蘭氏陽性菌、陰性菌、支原體、衣原體和立克次氏體等有明顯的抗菌效果。鹽酸多西環素粉針劑、注射液等多種制劑在我國獸醫臨床上已得到較為廣泛的應用。目前，主要用于防治畜禽支原體（M. Pneumonia）感染引起的肺炎，大腸桿菌（E.coli）、沙門氏菌（Salmonella）引起的腹瀉，布氏桿菌病（Brucellosis）、鸚鵡熱（Psittacosis）以及水產養殖、養蜂中多種感染性疾病的預防和治療[2，3]。

1理化性質

四環素類為具有α并四苯衍生物，引起該類藥物表現不同的生物學特性的關鍵在于其四環素母核5、6、7位置上取代基的不同[4]。與同類藥物比較，鹽酸多西環素因其四環素母核5、6取代基不同，所以其脂溶性表現較好，使透過生物膜的穿透能力大大提高，體內吸收快速且分布廣泛[5]，其抗菌活性也增強，表現為其可以對細菌產生殺菌作用。因此，使用鹽酸多西環素也可降低其耐藥菌株的產生，同時表現出與天然四環素類無明顯交叉耐藥性，而且在體內代謝的消除半衰期t1/2β長達15～22h，其持續的治療作用表現較好。

臨床上常用的多西環素的藥物形式為其鹽酸鹽（Doxycycline Hyclate），物理形狀為結晶性粉末狀，顏色為淡黃色或黃色，無臭而味苦。在水或甲醇中易溶解，乙醇或丙酮中呈現微溶狀態，在氯仿中則幾乎不溶解[6]。而鹽酸多西環素水溶液的穩定性極差，當pH在2.0～3.0時，1%鹽酸多西環素水溶液的解離常數可為3.5、7.7和9.5，此種理化狀態極容易發生氧化反應。由此可見，當使用普通片劑、可溶性粉劑或預混劑時，對動物特別是單胃動物鹽酸多西環素將因為氧化或解離而失效。降低其使用效果，嚴重影響該藥的臨床使用。如何解決以上問題成為困擾藥學的重要問題之一。

2抗菌原理與抗菌活性

2.1抗菌機理

鹽酸多西環素的抗菌原理是與細菌核蛋白體A單位特異性結合，具體位點表現在細菌核蛋白體30 S亞基上，阻斷氨酰tRNA結合到mRNA，達到阻止肽鏈延伸的目的，使細菌蛋白質合成受阻表現為抑殺細菌的作用。再者，鹽酸多西環素可以導致細菌細胞膜通透性增大，使細菌細胞內的遺傳物質和其他重要成分外泄，阻止蛋白質肽鏈釋放，抑制細菌DNA復制等綜合作用產生抑殺細菌的藥理作用。鹽酸多西環素還具有抗炎、抗腫瘤作用[7]，主要表現在鹽酸多西環素具有對細胞凋亡（Apoptosis）的阻止作用，對齒齦的成纖維細胞生長和機體中創傷愈合起促進作用，并對由炎癥細胞作用而形成的特定間質金屬蛋白酶（MMPs）表現出抑制作用。

2.2抗菌活性

作為廣譜抗生素的鹽酸多西環素，具有廣譜、高效和長效等諸多優點，對許多細菌都具有抑制或殺滅的作用。在類別上，因抑菌作用快速，歸屬于快速抑菌劑類，濃度高時表現為殺菌作用。作為半合成類的第二代四環素類藥物，其抗菌譜和第一代四環素相類似，但抗菌活性則比第一代的金霉素、四環素、土霉素等提高了4倍[8，9]，是目前臨床上常用的抗菌活性最強的四環素類抗菌素。

鹽酸多西環素的抗菌譜廣，包括腸球菌（Enterococcus）、肺炎球菌（Streptococcus pneumoniae）、金黃色葡萄球菌（Staphyloccocus aureus）、炭疽桿菌（Bacillus anthraci）、大腸桿菌（E. coli）、沙門氏菌（Salmonella）、流感嗜血桿菌（Haemophilus influenzae）、布氏桿菌（Brucella）、衣原體（Chlamydia）、支原體（mycoplasma）、立克次氏體（Rickettsia）、螺旋體（Spirochaeta）等，同時具有一定的抗寄生蟲作用（主要是對球蟲等少數寄生原蟲類具有抗蟲作用）。

諸多試驗證明，鹽酸多西環素對G+需氧菌和部分G-桿菌有良好的抗菌效果，對支原體、衣原體和立克次氏體非常敏感[10]。目前在人醫臨床中，針對泌尿系統、生殖系統及沙眼衣原體臨床治療較好的藥物為鹽酸多西環素。李仲興等[11]報道鹽酸多西環素對124株表皮葡萄球菌的MIC為2 mg/mL，對42株溶血葡萄球菌的MIC為4 mg/mL，結果表明兩種球菌對鹽酸多西環素非常敏感，其敏感率分別為96.77%和100%。袁喆等[12]得出鹽酸多西環素對大腸桿菌的MIC為8 μg/mL，對嗜血桿菌的MIC為

4 μg/mL：對克雷伯菌的MIC為4 μg/mL；韋建強等[13]得出對豬肺炎支原體的MIC為0.219 μg/mL。江麗等[14]通過體外抑菌試驗表明鹽酸多西環素對大腸桿菌的MIC為4mg/L。研究表明鹽酸多西環素對禽病中雞敗血衣原體的MIC為0.125μg/mL[15]。Bousquet等[16]曾報道鹽酸多西環素對肺炎克雷伯菌的MIC為0.5 μg/mL，Croubels等[17]研究表明，鹽酸多西環素對多殺性巴氏桿菌和豬胸膜肺炎放線桿菌的MIC為0.25～0.50 μg/mL，對支氣管腐敗桿菌的MIC為0.25～1.00 μg/mL。

2.3與其他藥物的相互作用

相關研究表明，鹽酸多西環素和口服避孕藥具有拮抗作用，含鋁、鎂、鈣等的抗酸制劑及含鐵制劑對鹽酸多西環素的吸收有影響。對肝微粒體活性起誘導作用的抗驚厥藥物如苯妥英、巴比妥、苯巴比妥和卡馬西平等，會降低鹽酸多西環素的血藥濃度和縮短其半衰期，故在同時使用這些藥物時應該加以注意，配以相應的給藥劑量以滿足臨床用藥的需要。

3藥動學特征

3.1吸收和分布

高脂溶性和強組織穿透力的作用特點決定了鹽酸多西環素吸收后能夠在組織和體液中廣泛且快速地分布。其中，在胸導管淋巴液、腹水、腸組織、眼和前列腺等組織中較為集中，分布比例可達60%～75%[18]。該藥口服吸收完全，吸收率大于90%，進食對藥物的吸收幾乎不造成影響[19]。單劑量口服在膽汁中的濃度可達同期血藥濃度的10～20倍，表觀分布容積（Vd）為0.7 L，蛋白質結合率為80%～93%。鹽酸多西環素在不同動物體內由于其種屬、個體差異以及生理狀態等多種原因，導致其藥動學參數具有顯著的差異化特征。如不同動物使用鹽酸多西環素其半衰期（t1/2β）分別為：泌乳山羊16.63 h，犬6.99 h，貓4.56 h，母牛和母羊24.75 h，犢牛9.5 h，表現出明顯的差異化特征。為此臨床中針對不同的動物常常使用不同的治療給藥方案。

3.2鹽酸多西環素在豬體內的藥物動力學研究

鹽酸多西環素在豬體內的藥物動力學的研究在國內外均有較多報道。李偉等[20]選用健康豬7頭，運用拉丁方設計對單劑量靜注鹽酸多西環素普通注射液、肌注10%和20%鹽酸多西環素注射液的藥動學進行了分析，確定以20 mg/kg鹽酸多西環素為核定給藥劑量，采用高效液相色譜法（HPLC）檢測血藥濃度，血藥濃度-時間數據采用WinNonlin計算機程序來分析處理，得到豬靜注鹽酸多西環素注射液的主要藥物動力學參數。結果表明，肌注10%和20%鹽酸多西環素注射液后吸收迅速，t1/2β延長，給藥后72 h仍能保持有效血藥濃度（Effective plasma concentration）。翟克影等[21]對鹽酸多西環素進行藥動學研究表明，其藥物時間曲線符合二室模型，以10 mg/kg體重的劑量單次口服給藥后，其藥物在體內吸收迅速，分布廣泛，并且達到明顯的抑菌效果。王金花等[22]采用單劑量肌肉注射鹽酸多西環素注射液的試驗證明，鹽酸多西環素在不同動物中藥物動力學參數差異性很大，而在豬體內吸收很完全，藥物停留時間也長。

3.3鹽酸多西環素在其他動物體內的藥物動力學研究

沈巍[23]選用12只健康家兔，采用隨機交叉設計試驗分別進行單劑量靜注和肌注鹽酸多西環素注射液，研究其在兔體內的藥動學，結果表明，鹽酸多西環素注射液在健康家兔體內吸收緩慢，消除半衰期長，生物利用度低，吸收不完全。Castro等[24]報道鹽酸多西環素在山羊體內的最大血藥濃度（Cmax）為（2.130±0.950） μg/mL，達峰時間（Tmax）為（3.595±3.348） h；Abd Ei-aty等[25]報道鹽酸多西環素注射液對山羊采用單次靜脈注射5 mg/kg時，呈現出無吸收二室開放模型特點。

4生物轉化與排泄

鹽酸多西環素在動物體內的代謝產物主要有4-epi-doxycycline（4號位鹽酸多西環素異構體）和6-epi-doxycycline（6號位鹽酸多西環素異構體）[26]。Croubels等[27]通過測定鹽酸多西環素和4-epi-doxycycline在火雞肝臟和肌肉組織中的含量，檢測到4-epi-doxycycline的存在。腎功能損害患者應用本品時，腸道作為了主要的排泄途徑，其藥物在體內并無明顯的積聚現象，所以對于腎功能損害患者治療相對很安全。

5多西環素的臨床應用

鹽酸多西環素的廣譜抑菌藥理效用特征使其成為臨床上的常用藥物。目前，臨床上主要用于預防和治療動物因敏感菌和支原體等引起的疾病，如豬喘氣病、仔豬黃白痢、雞慢性呼吸道疾病、鴨大腸桿菌病等。

王斯帆等[28]將診斷為豬喘氣病的150頭病豬隨機分組選用恩諾沙星注射液為陽性藥物對照，以高、中、低三個不同劑量給予鹽酸多西環素長效注射液設為試驗治療組進行臨床藥效學試驗，結果表明，高劑量鹽酸多西環素長效注射液對豬喘氣病療效顯著。臨床實踐中治療豬喘氣病肌肉注射推薦劑量為10 mg/kg，間隔1 d給藥，連續給藥2～3次效果明顯。王光娥等[29]用鹽酸多西環素注射劑和鹽酸多西環素片治療仔豬白痢的臨床療效試驗，結果表明，鹽酸多西環素注射劑對于仔豬白痢療效明顯高于鹽酸多西環素片。張軍鳳等[30]曾報道用鹽酸多西環素凍干粉稀釋液按照0.2 mL/kg體重肌注治療豬附紅細胞體病及其混合感染，連續用藥3 d，病情得到很好的控制。張麗明等[31]報道復方鹽酸多西環素可溶性粉15 mg/L混飲治療雞白痢，連用5 d，效果顯著。

實際生產中，鹽酸多西環素在治療臨床感染性疾病應用時一般使用粉散劑、凍干粉和注射劑，但由于豬的嗅覺、味覺均非常敏捷，加之豬有嗜甜的特性[32]，因此，凡是具有刺激性氣味的鹽酸多西環素粉散劑等直接投喂時，即使是食欲旺盛的健康豬也表現出極其敏感的反應和拒食的行為，豬對藥物的依從性極差，藥物難以被豬采食，這就難以保證藥物在機體中達到有效藥物濃度，臨床目前仍以使用注射劑和凍干粉以注射給藥的方式為主防治動物疾病。

鹽酸多西環素屬于強酸性溶液，肌肉注射可造成局部刺激性過大，同時鹽酸多西環素水溶液的穩定性差，易被氧化，注射給藥難以用在大面積群體發病后的治療等都限制了鹽酸多西環素的臨床使用。為此，在口服給藥能保證其確切臨床療效的基礎上，在保證其特有的理化性質、藥理學特征的同時，開發臨床上樂于使用、方便群體給藥且療效確切的新型口服制劑已成為當前集約化養殖業發展的必然趨勢。

6血樣中鹽酸多西環素含量的檢測方法

為了對鹽酸多西環素的質量進行控制，評價藥物的使用效果，保證藥物的安全使用，準確、靈敏且專屬性強和快速，可實現自動化、智能化的對鹽酸多西環素藥物的分析測定方法的建立和使用就顯得尤為必要。目前已報道的鹽酸多西環素測定方法有微生物法[33-36]、分光光度法[37，38]和色譜法[39]等。微生物法優點在于樣品處理簡單，檢測環境要求不高，在非實驗室環境中就可進行大批量的檢測，同樣可以獲得較高的靈敏度和回收率，但該方法缺乏專屬性和準確性。分光光度法的靈敏度高，但基質干擾現象是很大的缺點。色譜法則檢測快速、準確度和靈敏度高且專屬性強。

隨著科學技術的進一步發展，其檢測手段要求更加精密、簡單、準確，自動化和智能化的分析方法逐漸建立起來。但就鹽酸多西環素來說，目前HPLC已成為我國現行的法定的藥品質量標準體系包括中華人民共和國藥典、中華人民共和國獸藥典、國家藥品監督管理局藥品標準、農業部部頒獸藥標準、各省市（自治區、直轄市）藥品標準（即習稱的“三級標準”體系）以及國際藥典（The International Pharmacopoeia，Ph. Int）和地區與國家藥典，如美國藥典與美國國家處方集（The United States Pharmacopoeia and The National Formulary，USP30-NF25）、英國藥典[British Pharmacopoeia，BP（2007）]等核準的實驗室中測定鹽酸多西環素含量及其在生物樣品中含量的首選方法，其良好的特異性、敏感性、重現性及較寬的線性范圍表現深受肯定。

7多西環素的不良反應

鹽酸多西環素的不良反應主要表現為：①局部刺激。尤其以其鹽酸鹽制劑表現最為明顯。②易引起二重感染。正常的成年草食動物胃腸道內存在大量的微生物群和原生動物群，大劑量或長期經胃腸道口服鹽酸多西環素會對敏感菌形成抑制作用，耐藥菌選擇性富集，最終導致腸道內菌群失調，以致二重感染發生。對草食動物還可引起前胃功能失調。馬屬動物靜脈注射可引發心律不齊、腹瀉、虛脫等癥狀，甚至導致動物死亡。③消化道損傷。根據方寶霞等[40]檢索PubMed數據庫，1994～2005年之間即收集到17例鹽酸多西環素致消化道損傷與胃潰瘍病例發生的報道。④腎損傷。李松楊等[41]報道了1例因腹瀉服鹽酸多西環素3 g，服藥10 min后即出現惡心、上腹不適等癥狀，最后被確診為藥物性腎損傷，經治療后痊愈。

8小結

綜上所述，多西環素抗菌譜廣，抗菌效力強，吸收后體內分布廣，組織滲透性良好，藥物與血漿蛋白結合率高，體內維持藥效時間長。獸醫臨床上常用于防治畜禽的呼吸道、消化道、泌尿道等細菌的感染。近來多西環素抑制間質金屬蛋白酶（MMPs）的研究和多西環素藥物新劑型研究成為熱點。這些必將推動多西環素在獸醫臨床上有更加廣泛的應用。

參考文獻：

[1]劉輝旺，劉義明.多西環素研究進展[J].獸醫導刊，2008（1）：27-29.

[2]何家康，祝萬菊，周麗光，等. 鹽酸多西環素緩釋注射液在豬體內的藥物動力學[J].中國獸醫學報，2008，28（2）：175-180.

[3]單奇，楊帆. 多西環素在獸醫臨床上的應用[J].獸醫導刊，2009（12）：38-39.

[4]楊海峰，覃少華，王加才，等. 2種多西環素注射液在健康豬的藥動學比較[J].華中農業大學學報，2007，26（1）：76-79.

[5]孫雷，張驪，劉琪，等. 豬肉組織中四環素類藥物殘留檢測——高效液相色譜-串聯質譜法研究[J].中國獸藥雜志，2008，42（2）：27-29.

[6]賀中生，沈巍，桂淦，等. 鹽酸多西環素注射液在兔體內的藥動學試驗[J].中國獸醫雜志，2011，47（2）：79-81.

[7]孫長軍，馬靜偉. 獸用大環內酯類抗生素的正確使用[J].養殖技術顧問，2010（6）：207.

[8]張建成.四環素類抗生素研究進展[J].河北醫藥，2005，27（7）：545-546.

[9]張國紅.大環內脂類藥物的合理應用[J].北方牧業，2004（18）：26.

[10]洪樹勛.鹽酸多西環素治療宮頸衣原體感染的臨床療效[J].中國臨床藥學雜志，1999（8）：68-69.

[11]李仲興，王秀華，孟曉潔，等. 多西環素、米諾環素和糖肽類藥物對凝固酶陰性葡萄球菌的抗菌活性研究[J].中國感染控制雜志，2005，4（2）：147-150.

[12]袁喆，楊春，黃文祥，等. 注射用鹽酸多西環素治療急性細菌性感染隨機、雙盲、平行對照多中心臨床研究[J].中國抗生素雜志，2007，32（1）：37-42.

[13]韋建強，王志強. 替米考星及其他抗菌藥對豬肺炎支原體的體外聯合抑菌試驗[J].獸藥與飼料添加劑，2007，11（6）：3-4.

[14]江麗，雷淑珍.氟苯尼考與多種抗菌藥物聯合應用對大腸桿菌的體外抑菌試驗[J].廣東畜牧獸醫科技，2008，33（3）：42-44.

[15]陳方文，萬蔚. 六種抗菌藥對雞敗血霉形體的體外抑菌試驗[J].江西畜牧獸醫雜志，2005（5）：13.

[16]BOUSQUET E，MORCAN H，AITKEN I，et al. Comparative in vitro activity of doxycycline and oxytetracycline against porcine respiratory pathogens[J]. Veterinary Record，1997， 141（2）：37-40.

[17]CROUBELS S，VERMEERSCH H，BCAKER D E P，et al.Liquid chromatographic separation of Doxycycine and 4-epidoxycycline in a tissue depletion study of doxycycline in turkeys[J].Joumal of Chromatography B：Biomedical Sciences and Applications，1998，708（1-2）：145-152.

[18]沈亞安.多西環素間接競爭Elisa檢測方法的建立[D].武漢：華中農業大學，2010.

[19]陳杖榴.獸醫藥理學[M].北京：中國農業出版社，2002.

[20]李偉，段新華，楊陽，等.多西環素注射液在豬體內的藥動學及生物利用度研究[J].華南農業大學學報，2010，31（4）：121-124.

[21]瞿克影，王春梅，李晶，等. 鹽酸多西環素可溶性粉在豬體內藥動學及殘留研究[J].實驗動物與比較醫學，2009（6）：385-389.

[22]王金花，操繼躍，瞿克影，等. 鹽酸多西環素在豬體內的藥物動力學及其殘留[J].中國獸醫學報，2008，28（11）：1313-1316.

[23]沈巍.鹽酸多西環素注射液在兔的藥動學研究[D].揚州：揚州大學，2009.

[24]CASTRO L J， SAHAGUN A M， DIEZ M J，et al.Pharmacolinetics of doxycycline in sheep after intracenous and oral administration[J].The Veterinary Journal，2009，180（3）：389-395.

[25]ABD EI-ATY A M，GOUDAH A，ZHOU H H. Pharackinetinetics of doxycycline after administration as single intravenous bolus and intramuscular doses to non-lactationg Egyptian goats[J].Pharmacol Res，2004，49（5）：487-491.

[26]樂濤.多西環素殘留免疫學快速檢測技術研究[D].武漢：華中農業大學，2010.

[27]CROUBELS S，BAERT K，BACKER DE P，et al. Residue study of doxycycline and 4-epidoxycycline in pigs medicated via drinking water[J].Analyst，1998，123（12）：2733-2736.

[28]王斯帆，賀湘仁，趙永達，等. 鹽酸多西環素長效注射液對豬喘氣病的臨床治療試驗[J].廣東農業科學，2010，37（11）：186-188.

[29]王光娥，黃永寶. 鹽酸多西環素注射劑治療仔豬白痢的臨床療效試驗[J].廣東畜牧獸醫，2009，25（3）：158-160.

[30]張軍鳳，楊曉東. 應用鹽酸多西環素凍干粉針治療豬附紅細胞體病及其混合感染[J].養殖技術顧問，2006（3）：48-49.

[31]張麗明，任劍.復方鹽酸多西環素可溶性粉對雞白痢的療效試驗[J].中國牧業通訊，2008（15）：48-49.

[32]王遠孝，廖志勇，周根來，等. 甜菊糖甙對哺乳仔豬生產性能和健康狀況的影響[J].飼料工業，2010，31（16）：1-5.

[33]RIOND J，RIVIERE J. Pharmacokinetics and metabolic inertness of doxycycline in young pigs[J]. Am J Vet Res，1990， 51（8）：1271-1275.

[34]ANADON A，MARTINEZ-LARRANAGA M，DIAZ M. Pharmacokinetics of doxycycline in broiler chickens[J]. Avian Pathology，1994，23（1）：79-90.

[35]WILSON R C， KEMP D T， KITZMAN J V， et al. Pharmacokinetics of Doxycycline in dogs[J].Can J Vet，1988，52（1）：12.

[36]張蜀，譚載友，陳濟民.可生物降解鹽酸多西環素緩釋凝膠的含量測定[J].中國新藥雜志，2001，10（6）：439-441.

[37]安彩賢，劉秀霞，劉湘玲，等.鹽酸強力霉素片的時辰藥動學研究[J].西安醫科人學學報（中文版），1994，15（2）：153-155.

[38]劉廣余，張靜，王蔚青，等. 多西環素腸溶微粒膠囊與片劑的人體生物等效性[J].中田臨床藥學雜志，2003，12（1）：16-17.

[39]賈薇，孫璐，史向國，等. 液相色譜一質譜聯用法測定牛奶中4種四環素類藥物殘留量[J].沈陽藥科大學學報，2002，19（2）：96-100.

[40]方寶霞，陳富超，李開俊，等. 多西環素的不良反應與臨床合理應用[J].中國誤診學雜志，2006，20（6）：4084-4085.

[41]李松楊，劉小艷. 誤服過量多西環素致腎損害1例[J].藥物流行病學雜志，2006，1（2）：122-123.