CC BY
106
СОВРЕМЕННЫЕ ФАРМАКО- И БИОПРЕПАРАТЫ
УДК 619:615.33.015.35: 591.1
Общетоксические свойства препарата на основе ципрофлоксацина
А.В. Хмыров1, кандидат биологических наук, Е.Г. Яковлева1, доктор ветеринарных наук (info@bsaa.edu.ru), Г.В. Сноз2, доктор ветеринарных наук
1 Белгородская государственная сельскохозяйственная академия имени В.Я. Горина (Белгород).
2 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Московская государственная академия ветеринарной медицины и биотехнологии имени К.И. Скрябина» (ФГБОУ ВПО МГАВМиБ) (Москва).
В опытах на белых крысах, кроликах, морских свинках, цыплятах-бройлерах и поросятах показано, что препарат на основе ципрофлоксацина не обладает острой токсичностью, хорошо переносим при длительном пероральном применении, не оказывает эмбриотоксического, тератогенного, мутагенного и местнораздражающего действия и может назначаться для профилактики болезней и лечения цыплят и поросят.
Ключевые слова: белые крысы, гематологические показатели, морские свинки, параметры токсичности, поросята, приросты массы тела, химиотерапевти-ческое средство, ципрофлоксацин, цыплята-бройлеры Сокращения: АлАТ — аланинтрансаминаза (алани-наминотрансфераза), АсАТ — аспартаттрансами-наза (аспартатаминотрансфераза), ЛД—летальная доза, МТ—масса тела, ХТС — химиотерапевтичес-кое средство
Введение
Значение ХТС для ветеринарии и животноводства трудно переоценить. Как и в предшествующем ХХ веке, который можно назвать «веком химиотерапии» [4...6], они были и остаются в большинстве своем незаменимыми средствами лечения животных при инфекционных и инвазионных болезнях, средствами защиты молодняка, особенно при его выращивании в неблагоприятных санитарно-гигиенических и эпизоотических условиях (содержание в неприспособленных помещениях, устаревшие технологии, нарушения норм ухода за животными, несоблюдение сроков вакцинации, ревакцинации, дезинфекции помещений, наличие в стаде невыявлен-ных источников инфекции и т. п.). Противостоять таким нарушениям, создающим натиск патогенов на организм, можно тремя путями:
• обеспечением животных всем необходимым для жизни и поддержания высокой устойчивости их организма (сбалансированные рационы и высококачественные корма, благоприятные условия микроклимата);
• применением эффективных средств и способов нейтрализации действия случайных или условных патогенов (вакцинация, адаптогены, иммуностимуляторы);
• постоянным обновлением стада: заменой продуктивных животных на более толерантных ко всем вредоносным факторам внешней среды.
Но на данном этапе одновременно и полностью обеспечить эти пути развития экономически не представляется выполнимым даже в такой продвинутой отрасли как птицеводство. Поэтому для большинства хозяйств наиболее доступным является применение различных добавок к рационам, стимулирующих рост молодняка, обеспечивающих его защиту в критические периоды выращивания. И здесь на первом плане стоят антибиотики (губительные для микроорганизмов естественные продукты жизнедеятельности биологических систем)
и близкие к ним по противомикробному действию синтетические средства, которые не являются антибиотиками (фторхинолоны, сульфаниламиды и пр.), но относятся к группе ХТС.
Однако у всех ХТС имеется существенный недостаток: при длительном и бессистемном их применении у патогенной и условно-патогенной микрофлоры развивается к ним устойчивость, и препараты теряют свои хи-миотерапевтические свойства. На этот счет в последние годы накоплено много доказательств. Радикальный выход из создавшейся ситуации — отказ от применения традиционных ХТС и замена их теми средствами из этой же группы, которые не предполагается использовать в химиотерапии болезней животных.
Большой и вполне обоснованный интерес представляют пре- и пробиотические препараты; витамины в дозах, превышающих традиционные нормы, установленные большей частью еще в доиндустриальный период развития животноводства; активаторы иммунитета; метаболиты и гормоны нестероидной природы, лишенные мутагенных и иных свойств повреждения носителей наследственности. К сожалению, перечисленные неантибиотические средства не могут полностью защитить животных от болезней (например, в первые дни выращивания цыплят, при вспышке бактериальных инфекций), поэтому заявленную «альтернативу антибиотикам» пока можно считать лишь условной. Разработка критериев выбора уже известных средств для защиты животных, оптимизация их доз и поиск рациональных сочетаний с другими веществами, еще не одно десятилетие будут оставаться актуальным направлением научных исследований. И главными критериями при выборе средств всегда будут два показателя — не снижающаяся эффективность и безопасность применения.
Цель исследования
Определить токсико-фармакологичекие параметры препарата на основе ципрофлоксацина (далее Препарат), и обосновать возможность его применения в процессе выращивания цыплят и поросят.
Материал и методы
Препарат — прозрачная жидкость желтоватого цвета, в 1 мл содержит 50 мг ципрофлоксацина гидрохлорида.
Исследования проведены в Центре аграрных проблем БелГСХА на 120 белых безлинейных крысах (МТ 250.. .260 г),
Общетоксические свойства препарата на основе ципрофлоксацина
10 кроликах породы белый великан,12 морских свинках (МТ 270.. .310 г), 60 цыплятах-бройлерах кросса НаЬЬаЫ F-15 и 35 поросятах крупной белой породы (МТ 55.58 кг).
В каждом варианте исследований создавали опытные (по испытанию различных доз препарата) и контрольные (которым вводили в том же объеме, что и Препарат, изотонический раствор натрия хлорида) группы из сходных по происхождению, МТ, условиям кормления и содержания животных.
Определяли фармако-токсикологические свойства препарата в соответствии с общепринятыми методами, изложенными в «Руководстве по экспериментальному (доклиническому) изучению новых фармакологических веществ» [7] и соответствующих справочников под ред. И.П. Кондрахина [2], С.П. Кулаченко и Э.С. Коган [3].
В опытах на крысах изучены острая и субхроническая токсичность Препарата, его возможное кумулятивное, аллергизирующее, местнораздражающее, эмбриотокси-ческое и мутагенное действие; на цыплятах-бройлерах и поросятах — острая и субхроническая токсичность, переносимость. При субхронической токсичности обязательно животных взвешивали и исследовали их кровь на содержание форменных элементов и гемоглобина, сыворотку крови — на содержание общего белка и его фракций, креатинина, мочевины, билирубина, Са и Р; определяли также активность ферментов (АлАТ, АсАТ, щелочной фосфатазы и амилазы).
Для расчета параметров острой токсичности пользовались методом пробит-анализа по Литчфильду и Уилкок-сону (М.Л. Беленький, [1]). Класс опасности определяли по ГОСТ 12.1.007-76.
Результаты
Острая токсичность. На крысах испытаны 6 вариантов доз — от 0,2 до 10 мг/кг МТ, вводимых внутрижелудочно. Но только при максимальной дозе наблюдали угнетение общего состояния, условно-рефлекторной деятельности и спонтанной двигательной активности, которое через 8.10 ч проходило без видимых последствий.
После введения Препарата в зоб (через зонд) цыплятам в дозах от 0,2 до 5 мг/кг МТ каких-либо признаков токсического влияния не наблюдали. Физиологическое состояние птиц на протяжении 14 суток оставалось в норме. Случаев заболевания и падежа не отмечено.
Также не выявлено никаких изменений в клиническом состоянии поросят, которым Препарат вводили с помощью желудочного зонда в дозах от 0,2 до 2 мл/кг МТ.
Субхроническая токсичность. На крысах испытаны перорально две дозы — 0,5 и 1 мл/кг МТ. При наблюдении в течение 28 суток внешних признаков токсикоза и гибели крыс не отмечено. У крыс, получавших Препарат, температура тела и частота сокращений сердца, дыхание, двигательная активность и эмоционально-ориентировочные поведенческие реакции в «открытом поле» находились в пределах нормы. Однако прирост МТ в начале опыта имел тенденцию к небольшому торможению, но к концу учетного периода разница уменьшилась: МТ в опытных группах была меньше контроля на 8,7 и 7,8 % (р>0,05). Массовые коэффициенты сердца, легких, печени, селезенки, почек не имели различий с контролем. При отсутствии разницы в содержании гемоглобина и эритроцитов в крови средняя концентрация гемоглоби-
на в одном эритроците от дозы 0,5 мл/кг МТ повышалась на 2,46 % (р<0,01).
В конце наблюдения при дозе 1 мл/кг МТ в крови было больше глюкозы (на 0,8 моль/л, или 10,1 %, р=0,05, активность АсАТ снижалась на 8,2 ЕД/л, или 2,1 %, р<0,01, а амилазы повышалась на 14 Ед/л, или 2,9 %. Однако все эти изменения не выходили за пределы нормальных колебаний. Изменения в органах мочеотделения, в составе мочи и при ее микроскопии не выявлены.
При испытании на цыплятах-бройлерах 4 вариантов доз препарата (от 0,2 до 5 мг/кг МТ) выявить токсичность, так же как и у крыс, не удалось из-за ограниченного объема раствора, который необходимо вводить в зоб. Дозы 0,2 и 1,0 мг/кг МТ, примененные перо-рально в течение 28 суток подряд, не вызывали каких-либо изменений в общем состоянии и поведении птиц. Клинически различия между контрольной и опытной группами не выявлялись. Биохимические показатели крови представлены в табл. 1.
1. Биохимические показатели крови цыплят
Показатель Группа
1-я(контроль) 2-я (опыт: 0,2 мг/кг МТ) 3-я (опыт: 1 мг/кг МТ)
Исходные данные
Общий белок, г/л 34,4±1,20 34,7±1,42 34,5±1,57
Мочевина, моль/л 1,23±0,15 1,22±0,11 1,25±0,15
Креатинин, мкмоль/л 35,2±1,60 33,50±1,55 36,4±1,25
АсАТ, мкмоль/л 151,42±1,1 150,25±1,07 152,44±1,17
АлАТ, мкмоль/л 28,73±1,21 29,36±1,15 30,55±1,18
Фосфор, ммоль/л 2,44±0,31 2,42±0,33 2,43±0,32
Кальций, ммоль/л 5,57±0,22 5,58±0,19 5,53±0,20
После применения препарата
Общий белок, г/л 36,5±0,74 37,4±0,90 36,8±0,56
Мочевина, моль/л 1,23±0,15 1,22±0,11 1,28±0,15
Креатинин, мкмоль/л 35,2±1,60 33,50±1,55 37,4±1,25
АсАТ, мкмоль/л 151,42±1,1 150,25±1,07 152,44±1,17
АлАТ, мкмоль/л 28,73±1,21 30,63±1,15 31,36±1,18
Фосфор, ммоль/л 2,50±0,38 2,49±0,23 2,48±0,21
Кальций, ммоль/л 4,20±0,41 4,15±0,45 4,32±0,39
На вскрытии цыплят, получавших в течение 28 суток Препарат в дозе 1 мг/кг МТ, каких-либо отклонений от нормы в топографии и структуре органов и тканей не выявлено.
И однократное, и ежедневное 28-суточное введение препарата поросятам через желудочный зонд не вызывало никаких клинически выраженных изменений; клинико-биохимические показатели крови находились в пределах физиологических границ и были сходными во всех группах (табл. 2).
2. Клинико-биохимические показатели крови поросят после введения препарата
Показатель Группа
1-я (контроль) 2-я (опыт: 0,2 мг/кг МТ) 3-я (опыт: 1 мг/кг МТ)
Гемоглобин, г% 8.3±0,2 8,0±0,2 7,9±0,3
Эритроциты, млн/мкл 6.4±0,1 6,0±0,2 6,2±0,1
Лейкоциты, тыс./мкл 10,5±0,3 9,4±0,5 10,1±0,5
Лейкограмма, %:
Базофилы 1,3±0,04 1,2±0,05 1,3±0,05
Эозинофилы 4,2±0,2 4,7±0,3 4,5±0,4
Нейтрофилы:
юные 0 0 0
палочкоядерные 2,4±0,2 2,9±0,3 2,8±0,2
сегментоядерные 39.5±1,4 42,3±2,5 37,1±3,0
Лимфоциты 44.6±1,7 49,2±2,8 41,6±3,5
Моноциты 3,4±0,2 3,3±0,1 3,1±0,1
Холестерол, моль/л 3,2±0,1 3,6±0,3 3.0±0,2
Глюкоза, моль/л 4.6±0,2 4,4±0,2 4,7±0,1
Белок, г% 7.7±0,3 7.6±0,2 7.4±0,3
Кальций, мг% 8,51,0 10,4±2,2 10,6±1,3
Фосфор, мг% 8.2± 0,4 7.7±0,3 7,3±0,1
Мочевина, моль/л 5.3± 0,7 5,0±0,5 5.5±0,4
Креатинин,мкмоль/л 89,3±6,2 95.3±4,8 90.6±5,4
Билирубин, ммоль/л
общий 8,9±0,7 8,9±0,4 9.1±0,9
прямой 2,5±0,4 2,2±0,3 2.6±0,3
непрямой 6,4±0,5 6,6 ± 0,4 6.2± 0,2
Холинэстераза, мкмоль/л 109,2 ±4,8 112,1±6,3 103,9±7,5
Аспартаттрансаминаза, ед/мл 38,5±3,3 40.4±3,0 35.7±3,6
А.В. Хмыров, Е.Г. Яковлева, Г.В. Сноз
Аллергизирующее действие. При определении чувствительности морских свинок к гистамину время наступления гистаминового шока после провоцирующих инъекций было практически одинаковым у животных как опытных групп, так и контрольной (18,1; 18,7 мин).
Раздражающее действие. Не отмечено раздражающего воздействия Препарата на слизистую оболочку в опытах на крысах и кроликах после введения его в желудок. При аппликации 0,2 мл нативного (неразбавленного) препарата в конъюнктивальный мешок кроликов происходило покраснение конъюнктивы и частично склеры глаза, которое удерживалось в течение 1 ч, но через 6 ч обнаруживалось только у отдельных животных или уменьшалось и, в конечном счете, исчезало без последствий к концу суток.
Эмбриотоксическое и тератогенное действие. Указанные свойства Препарата были изучены на 36 беременных крысах, разделенных на две равные по численности группы. В первые 19 суток беременности крысам вводили препарат ежедневно перорально по 0,2 мл/гол и еженедельно их взвешивали. На 20-е сутки после эвтаназии самок взвешивали, исследовали эндометрий, определяли число и состояние плодов. Как видно из таблицы 3, показатели эмбриональной смертности и состояние плодов не имели значимых различий по группам.
Мутагенное действие. Его изучали по тесту Эймса на индикаторных штаммах микроорганизмов Salmonella typhimurium TA 98;100 и 1537, высеваемых на агар в бактериологических чашках. Противомикробная концентрация, подавляющая рост не более половины бактерий, была установлена на уровне 10 мкг/мл. Препарат в этой концентрации не вызывал статистически достоверного увеличения числа ревертантов индикаторного штамма сальмонелл. Следовательно, он не оказывал мутагенного действия.
Обсуждение
Препарат в испытанных дозах не оказывал остротоксического действия, поэтому из-за необходимого превышения допустимого объема жидкости, вводимой в желудок экспериментальных животных, не удалось установить смертельную дозу и вычислить ЛД50. Согласно классификации веществ по ГОСТу 12.1.007-76 препарат можно отнести к малотоксичным веществам.
Введенный перорально Препарат только в максимальных дозах (10 мг/кг МТ) и при субхроническом испытании (28 суток) вызывал снижение спонтанной активности и ослабление условно-рефлекторной деятельности, которое длилось 8.. .10 ч и проходило без последствий.
Он не раздражал слизистую оболочку желудка, не проявлял аллергизирующих, эмбриотоксических и мутагенных свойств. Введенный в неразбавленном виде в конъюнктивальный мешок, вызывал покраснение конъюнктивы и частично склеры, проходящее в течение 6...24 ч без последствий.
При длительном (28 суток) применении не выявлено статистически достоверного снижения приростов МТ, каких-либо изменений массовых коэффициентов внутренних органов и гематологических показателей, за исключением небольшого повышения средней концентрации гемоглобина в эритроците (у крыс), что может свидетельствовать об увеличении доли макроцитов в общей популяции эритроцитов. В сыворотке крови крыс наблюдали повышение концентрации глюкозы и активности амилазы, активность АлАТ снижалась, а АсАТ повышалась, но в пределах границ нормы.
Выводы
1. Препарат относится к малотоксичным веществам. Его перорально, однократно введенные дозы крысам и цыплятам 10 мл/кг МТ, поросятам — 2 мл, а также 1/10 этих доз, вводимых 28 суток подряд, не вызывали клинически выраженных токсических реакций и гибели животных, не сдерживали прирост МТ и не оказывали негативного влияния на гематологические показатели.
2. При пероральном применении Препарата не выявлены его эмбриотоксические, тератогенные, мутагенные и местнораздражающие свойства. При длительном применении он хорошо переносится.
3. Препарат можно использовать в качестве химио-терапевтического средства свиньям и птице.
Библиография
1. Беленький, М.Л. Элементы количественной оценки фармакологического эффекта / М.Л. Беленький. — Л.: Медицина, 1963. — 152 с.
2. Кондрахин, И.П. Методы ветеринарной лабораторной диагностики: Справочник / И.П. Кондрахин, А.В Архипов, В.И. Левченко [и др.]. — М.: КолосС, 2004. — 520 с.
3. Кулаченко, С.П. Методические рекомендации по физиолого-биохимическим исследованиям крови с.-х. животных и птиц / С.П. Кулаченко, Э.С. Коган. — Белгород: Упрпо-лиграфиздат, 1979. — 80 с.
4. Литвин, М.В. Сравнительная эффективность гидролактива и лактобифадола с ципро-ном при выращивании цыплят-бройлеров / М.В Литвин, Г.И. Горшков // Вестник Курской ГСХА. — 2012. — №4. — С.38-40.
5. Машковский, М.Д. Лекарства ХХ века / М.Д. Машковский. — М.: Новая Волна, 1998. — 320 с.
6. Навашин, С.М. Антибиотикотерапия на рубеже ХХ и XXI веков Российский национальный конгресс «Человек и лекарство» / С.М. Навашин // Антибиотики. — М.: Фарммед-инфо, 1997. — С. 11-31.
7. Хабриев, Р.У. Руководство по экспериментальному (доклиническому) изучению новых фармакологических веществ / Р.У. Хабриев. — М.: Медицина, 2005. — 832 с.
SUMMARY
A.V. Hmirov1, E.G.Yakovleva1, G.V. Snoz2
1 Belgorod State Agrarian Academy named after V.Ya. Gorin.
2 Moscow State Academy of Veterinary Medicine and Biotechnology named after K.I. Skryabin.
General Toxic Properties of the Preparation Based on Ciprofloxacin. Investigations on white rats, rabbits, guinea pigs, broilers and pigs indicated that preparation based on ciprofloxacin has no acute toxicity and well tolerated with long-term per oral administration, has no embryotoxic, teratogenic, mutagenic, irritant effect and can be used for the prevention and treatment diseases of chickens and pigs.
3. Показатели эмбриотоксического действия препарата
Показатель Опыт Контроль
Продолжительность беременности, сутки 23,1±0,2 23,3±02
Количество эмбрионов, на 1 крысу 6,5±1,5 6,8±1,5
Количество мест имплантации, на 1 крысу 7,1±1,6 7,4±1,5
Количество желтых тел, на 1 крысу 10,5±1,1 9,4±0,8
Преимплантационная гибель, % 27,7 28,2
Постимплантационная гибель, % 8,5 8,3
Кранио-каудальный размер плода, см 3,3±0,2 3,1±0,1
Масса плода, г 3,1±0,3 2,8±0,3
