伊维菌素原粉急性吸入毒性试验研究
2016-02-07胡成云林师道纪磊汪建良张武岑江杰
胡成云,林师道,纪磊,汪建良,张武,岑江杰
(浙江省化工研究院有限公司,杭州 310023)
伊维菌素原粉急性吸入毒性试验研究
胡成云,林师道,纪磊,汪建良,张武,岑江杰
(浙江省化工研究院有限公司,杭州 310023)
对伊维菌素原粉急性吸入毒性进行研究,采用限量试验,设定2000 mg/m3一个剂量组,动式口鼻式染毒,有效染毒时间2 h。结果显示,伊维菌素原粉对雌雄大鼠的急性吸入半数致死浓度(LC50)均大于2089 mg/m3。伊维菌素原粉急性吸入毒性属低毒,该结论为安全使用提供了依据。
伊维菌素原粉;急性吸入毒性;半数致死浓度
伊维菌素(Ivermectin,IVM),由阿维链霉素产生的农畜两用新型大环内酯类药物,驱虫活性优异,安全性较高,应用广泛,对牛、羊、猪消化道线虫、呼吸道线虫及寄生的节肢动物均有高效的驱杀作用[1]。对犬猫的肠道线虫,耳螨,疥螨,犬的蠕形螨,家禽胃肠道线虫也有驱杀作用。制成生物性农药,对寄生在蔬菜、果树、小麦、油菜等植物上的蚜虫、红蜘蛛、棉铃虫、菜青虫、小菜蛾、潜叶蝇、木虱、线虫、螨类等都有很好的综合防治作用[2]。最近研究表明伊维菌素粉剂直接喷粉对室内或野外活动的白蚁都有良好的毒杀效果[3-4],进一步扩大了伊维菌素的使用范围。
伊维菌素已研制的制剂包括口服剂、胶囊剂、注射液、预混剂、浇泼剂和乳剂等,甚少有企业开发成喷剂,从药物发挥药效的给药途径考虑,喷雾吸入发挥药效也是最快的,但目前鲜见有关伊维菌素吸入毒性的报道。吸入染毒方式包括静式吸入和动式吸入[5]。静式吸入,染毒浓度不易控制恒定,且动物体表和被毛染毒时易受到气溶胶的污染。本试验检测伊维菌素原粉的急性吸入毒性,了解其经呼吸道进入动物机体后对呼吸道及全身的损伤及其危害程度,以期为其后续开发及吸入给药的安全使用提供依据。
1 材料和方法
1.1 受试物 伊维菌素原粉,白色结晶粉末,由浙江某农药公司提供。
1.2 仪器 HOPE-MED 8052A/B型动式染毒设备购于天津开发区合普工贸有限公司。FA-3型气溶胶粒度分布采样器购于金坛市康华电子仪器制造厂。CO型气流粉碎机购于中日合资宜兴清新粉体机械公司。BT-9300S激光粒度分布仪购于丹东百特仪器有限公司。BS110S电子天平购于赛多利斯科学仪器(北京)有限公司。
1.3 受试物处理 称取足量的受试物经气流粉碎机粉碎,用激光粒度分布仪测定粉碎后受试物的粒度分布,粒度分布结果见表1。粉碎后受试物直接用于发生染毒气溶胶。
表1 伊维菌素原粉粉碎后粒度分布
1.4 试验动物 SD大鼠,SPF级,10只,雌雄各半,体重216±5 g,由北京维通利华实验动物技术有限公司(生产许可证号:SCXK<京>2012-0001)提供。引入本实验室后,雌雄分笼饲养,每笼5只,适应5 d。饲养环境:室温20~26 ℃,人工光照,12 h明暗交替,湿度40%~70%,噪声小于60 dB。
1.5 染毒方法 参照农药毒理学试验方法(GB15670-1995)[5],采用限量试验,设2000 mg/m3一个剂量组,动式口鼻式吸入染毒。动物称重后分别用固定架固定,放置于吸入染毒设备内。启动染毒控制系统,染毒设备管理控制软件控制染毒期间的温度(23±3)℃和氧含量(20%±1%)。以压缩空气为动力,调节空气流量,通过雾化器,将粉碎后的受试物雾化形成气溶胶,并使气溶胶浓度始终保持在需求的范围内。气溶胶稳定后染毒开始,染毒2 h。染毒期间,动物禁食、禁水。染毒结束后,取出动物回笼、自由摄食饮水。
1.6 动物呼吸区气溶胶浓度和粒度分布的测定 参照美国药典35版601(AEROSOLS, NASAL SPRAYS, METERED-DOSE INHALERS, AND DRY POWDER INHALERS)[6],采用八级圆盘撞击器法,FA-3型气溶胶粒度分布采样器的预分离器中加孔径10 μm玻璃纤维滤膜,每级圆盘上放置0.45 μm玻璃纤维滤膜,最下级圆盘上装孔径为0.22 μm玻璃纤维滤膜。开始染毒后的0,60和120 min采集染毒柜内动物呼吸区的气溶胶,采集流速为28.3 L/min,采集时间2 min。测量圆盘及玻璃纤维滤膜的增重,计算每一级的增量、增量总量、相对质量和累积质量。粒度分布采样器具体参数见表2。
表2 FA-3型气溶胶粒度分布采样器参数
1.6.1 气溶胶浓度计算 染毒浓度为采集的增量总量与流过采样器气溶胶的体积比,实际染毒浓度为3次测定结果的平均值。染毒浓度计算公式如下:
C:实际染毒浓度,mg/m3;M:采集药物总量,mg;Q:采样流量,L/min;T:采样时长,min。
1.6.2 气溶胶粒度分布计算 以累积量百分率与空气动力学直径自然对数为横坐标进行线性回归分析。50%累积百分率为空气动力学直径中值(Mass Median Aerodynamic Diameter ,MMAD),累积百分率84.13%和15.87%的空气动力学直径比的平方根为几何标准差(Geometric Standard Deviation,GSD)。
1.7 临床观察 开始染毒后,观察并记录动物中毒的症状、死亡数量和时间。死亡动物在死亡当天称重并大体解剖观察。观察14 d,观察的第7天和第14天存活动物称体重一次。试验结束存活动物安乐死后大体解剖观察。
1.8 结果统计 根据动物的死亡情况判定急性吸入半数致死浓度(LC50),如未有动物死亡,则判定急性吸入LC50大于2000 mg/m3。
1.9 结果评价 参考文献[5]中“急性吸入毒性分级标准”进行急性吸入毒性分级。
2 结果与分析
2.1 临床症状 实验动物在染毒中和观察期均未出现明显中毒症状,无动物死亡,体重正常增长,大体解剖未见异常,详见表3。
表3 大鼠急性吸入试验体重和死亡率结果表
2.2 气溶胶浓度和粒度分布 对3次气溶胶粒度分布采样器采集结果进行计算分析,染毒期间染毒柜内实际染毒为2089 mg/m3。MMAD在3.05~3.27 μm,GSD在2.15~2.55。详见表4。
表4 呼吸区气溶胶实际浓度和粒度分布表
2.3 LC50和毒性分级 染毒期间和观察期无动物死亡,伊维菌素原粉对雌雄大鼠的半数致死浓度(LC50)均大于2089 mg/m3。根据参考文献5中“急性吸入毒性分级标准”,伊维菌素原粉对雌雄大鼠急性吸入毒性均属低毒。
3 讨论与小结
伊维菌素大鼠急性经口的LD50为50 mg/kg[7],若采用静式吸入,产生的临床症状或死亡可能与舔食其他动物体表或被毛的伊维菌素有关。本试验采用动式口鼻式染毒,可避免上述产生的影响,试验结果更准确。吸入毒性试验关键环节是气溶胶的粒度分布。粒度大,不易被吸入,粒度越小,进入呼吸道的部位越深,对机体的危害更为明显。可吸入并引起机体引发疾病粒度通常小于10 μm。为使染毒气溶胶可被动物吸入,我国环境保护部和经济合作与发展组织(Organization for Economic Co-operation and Development,OECD)发布的急性吸入毒性试验相关导则中推荐可吸入颗粒的MMAD为1~4 μm,GSD为1.5~3.0。本次试验在发生气溶胶前伊维菌素原粉粉碎3次,染毒过程中测定的MMAD在3.05~3.27 μm,GSD在2.15~2.55,均符合试验导则要求,既满足了粒度分布的一致性,也确保了呼吸区气溶胶浓度的稳定性,同时保证了本试验的准确性。
资料显示,与伊维菌素同类,功效相近的阿维菌素(95%)原药雄性大鼠急性吸入的LC50为209.12 mg/m3,雌性大鼠的LC50为156.89 mg/m3[8],为高毒。与阿维菌素相比,伊维菌素原粉吸入毒性为低毒,若制成有效的喷雾剂,不仅提高了药物的吸收速度,而且避免其他给药途径带来的不良反应,极大提升了用药的安全性。
[1] 陈杖榴. 兽医药理学[M]. 北京: 中国农业出版社, 2001: 266-268.
[2] 吴国荃, 孙诗敏, 王金台, 等. 生物农药阿维菌素[J]. 精细与专用化学品, 2003, 11(14): 8-10.
[3] 李国兴, 赵建明. 3%伊维菌素粉剂防治白蚁的效果研究[J]. 中华卫生杀虫药械, 2012, 18(3):189-194.
[4] 郭建强, 龚跃刚, 金士庆. 0.3% 伊维菌素乳油预防白蚁的效果研究[J]. 中国媒介生物学及控制杂志,2008, 19(6): 540-543.
[5] 国家技术监督局. 农药登记毒理学试验方法 GB15670-1995[S].
[6] The United States Pharmacopeial Convention. United States Pharmacopeia 35 2012[S].
[7] 吴斌. 小鼠伊维菌素急性与蓄积性毒性试验研究[D]. 四川: 四川农业大学, 2010.
[8] 王健, 谢广云. 阿维菌素(95%)原药急性吸入LC50测定[J]. 毒理学杂志, 2005, 19(2):166-167.
(编辑:侯向辉)
Acute Inhalation Toxicity Test of Ivermectin Raw Powder
HU Cheng-yun,LIN Shi-dao,JI Lei,WANG Jian-liang,ZHANG Wu,CEN Jiang-jie
(ZhejiangResearchInstituteofIndustryLtd,Hangzhou310023,China)
To study the acute inhalation toxicity of Ivermectin raw powder and provide the basis for safe use, limit test, the dose group was 2000 mg/m3, dynamic nose-only exposure, effective exposure time for 2 h. The results showed that ivermectin raw powder in male and female rats acute inhalation median lethal concentration (LC50) were more than 2089 mg/m3. The acute inhalation toxicity was low toxicity.
ivermectin raw powder; acute inhalation toxicity; LC50
胡成云,兽医硕士,工程师,从事兽药、化学品和农药毒理学研究。E-mail: raulhcy@126.com
2016-01-22
A
1002-1280 (2016) 04-0048-04
S859.796