一种生理药动学模型预测草鱼组织中药物残留的方法技术

本发明专利技术公开了一种生理药动学模型预测草鱼组织中药物残留的方法，通过步骤：A、搜集鱼类的生理解剖参数；B、获得诺氟沙星在草鱼体内药物特异性参数；C、利用acslXtreme软件建立五室模型；D、模型的评价。本发明专利技术建立了5室生理药动学模型，成功拟合诺氟沙星在草鱼肌肉、肝脏和肾脏中的残留消除曲线，与实测值吻合。本发明专利技术有大幅度节约成本和操作方便等优点，适用于草鱼常用药物药物残留预测。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了，通过步骤：A、搜集鱼类的生理解剖参数；B、获得诺氟沙星在草鱼体内药物特异性参数；C、利用acslXtreme软件建立五室模型；D、模型的评价。本专利技术建立了5室生理药动学模型，成功拟合诺氟沙星在草鱼肌肉、肝脏和肾脏中的残留消除曲线，与实测值吻合。本专利技术有大幅度节约成本和操作方便等优点，适用于草鱼常用药物药物残留预测。【专利说明】
本专利技术属于水产品药物残留分析领域，具体涉及一种生理药动学模型预测草鱼组 织中药物残留的方法。
技术介绍
近些年来，水产用药越来越广泛，由于药物残留引发的食品中毒和影响水产品出 口的事件越来越多，因此水产品中药物残留已经是社会关注的一个热点。传统的药物残留 检测方法首先是鉴定水产动物体内的主要代谢产物，确定残留标示物和靶组织，然后经过 残留消除试验进行检测，然后确定最大残留限量和休药期。这种方法耗费的时间非常长，耗 费大量的人力和物力。在水产养殖中动物种类繁多，品种、生理、疾病和外部环境的改变对 药物残留具有比较大的影响，因此此种方法已不能满足要求。 生理药动学模型是基于动物生理解剖学、生物化学和药物代谢动力学等研究，利 用房室模块和每个房室的质量平衡方程描述化合物体内处置的数学模型。由于生理药动学 模型能够实现不同品种、生理特性、给药方式等情况下外推，因而此模型能够弥补残留分析 方法的不足，更好的应用于药物残留分析中，具有很高的应用前景。
技术实现思路
为了节约试验成本，使资源更好的优化配置，本专利技术的目的是提供一种生理药动 学模型预测草鱼组织中药物残留的方法，本专利技术是将生理药动学模型确定为5室，包括肠 道、肝、肾、肌肉、血液和其他组织，基于acslXtreme软件，最终获得了该方法，该方法简便 可行，大大降低了科研成本。 为了达到上述目的，本专利技术采取以下技术措施： ，包括以下步骤： ①生理药动学模型分为五室：肠道、肌肉、肝脏、肾脏和其他组织。根据已有的书 籍和发表文章进行搜集草鱼生理解剖参数和V。分别为草鱼肠道、肝、肾、肌 肉、血液和其他组织的容积占鱼体体积的百分比；Q t为心输出量；Qg、Qp Qk、和Q。分别为 肠道、肝、肾、肌肉、其他组织的血流量占心输出量百分比。 ②待测药物在草鱼体内药物特异性参数的获得： 草鱼采用单次口灌给药，高效液相检测获得待测药物在草鱼肝、肾、肌肉和血液中 药物浓度，采用药动学软件3p97计算肝脏、肾脏和肌肉的血浆分配系数匕，P k，Pm，肾清除率 Clk，经acslXtreme软件运行之后自行匹配肠道和其他组织血浆分配系数Pg和P。。 ③利用acsUtreme软件建立五室模型，分别为：肠道，肝，肾，肌肉和其他组织，将 上述获得的各参数带入基于acsUtreme软件建立的房室，输出预测结果。 ④模型的评价 采用灵敏性分析、不确定分析和预测值与实测值的比较对模型进行评价，不确定 分析采用蒙特卡洛分析。 如上所述的方法，步骤①中，Vg、％、Vk、Vn、V b和V。分别为8. 52%、1. 16%、0. 80%、 46.50%、4.11%和31.11%处为5.151711/1^吨、01、01;、0" 1和1分别为15.39%、18.14%、 10. 23%、39· 77%和 31. 86% ; 如上所述的方法，步骤②中，单次口灌给药的剂量为l〇mg/kg b. w. ;Ρρ Pk，分别 为：5.45,6. 31,0.41 ;经软件运行之后，Ρ^ΡΡ。分别为：0. 3,4. 1 ;肾清除率Clk 0. 12。 本专利技术所述方法，优选诺氟沙星的残留预测，其他药物，如喹烯酮、氟甲喹、甲苯咪 唑、吡喹酮、阿苯达唑、地克珠利、多西环素、盐酸氯苯胍、硫酸新霉素、敌百虫、磺胺二甲嘧 啶、磺胺间甲氧嘧啶、磺胺甲噁唑、磺胺嘧啶、甲砜霉素等药物，也可利用本专利技术所述方法进 行预测。 与现有技术相比，本专利技术具备以下优点： 1.本专利技术采用上述技术方案，采用鱼类生理解剖参数和诺氟沙星在草鱼体内药物 特异性参数，建立5室生理药动学模型，通过模型的评价成功预测诺氟沙星在草鱼体内的 残留。 2.与传统药物残留检测方法相比，本方法减少了药物的用量，降低对水环境的污 染；大大减少了试验动物的数量。 3.本方法可以加入或减少影响鱼类药物残留的影响因素。 4.水产动物种类繁多，本方法可以实现同种药物剂量不同鱼种之间的检测，也可 以实现同种药物不同剂量、不同给药方式之间的检测。 【专利附图】【附图说明】 图1为实施例1中草鱼肌肉中诺氟沙星的预测浓度及实测浓度。 其中为实测浓度，-为预测浓度。 图2为实施例1中草鱼肝脏中诺氟沙星的预测浓度及实测浓度。 其中为实测浓度，-为预测浓度。 图3为实施例1中草鱼肾脏中诺氟沙星的预测浓度及实测浓度。 其中为实测浓度，-为预测浓度。 图4为实施例1中组织/血浆分配系数对肌肉中药物浓度的不确定分析示意图。 图5为实施例1中肌肉中诺氟沙星预测浓度与实测浓度残差图。 图6为实施例1诺氟沙星在草鱼体内5室生理药动学模型血流图。 其中：Vg、'、Vk、Vm、V b和V。分别为肠道、肝、肾、肌肉、血液和其他组织占鱼体容积 的百分比；Cg、Q、C k、Cm、Cb和C。分别为肠道、肝、肾、肌肉、血液和其他组织中药物浓度；Q g、 QpQpQjPQ。分别为肠道、肝、肾、肌肉、其他组织的血流速率占心输出量的百分比；Qt心输 出量；Cl k表示肾清除率。 【具体实施方式】 本专利技术实施例所述方案，如未特别说明，均为本领域的常规方案。 实施例1 : ，包括以下步骤： 本实施例以诺氟沙星为例，来预测诺氟沙星在草鱼组织中的药物残留情况，诺氟 沙星为小分子物质，对于水产品药物残留我们关注的是可食性组织和重要器官的药物浓 度，因此建立的模型时不包括包含特殊生理屏障的器官，因此可以假定它们在组织中的分 布的速度和程度主要取决于流经组织器官的血流量，即服从血流限速型分布；诺氟沙星从 胃肠道吸收进入血液循环为一级速率过程；诺氟沙星在肝脏代谢，从肾脏消除，而且服从一 级动力学过程。本专利技术所述的生理药动学模型的房室为5室，包括肠道、肌肉、肝脏、肾脏和 其他组织，采用血液循环链接（图6)。 ①根据已有的书籍和发表文章进行搜集草鱼生理解剖参数，获得各个组织与鱼 体体积百分比、心输出量和各个器官血流量与心输出量的百分比。V g、'、Vk、Vm、Vb和V。分 别为草鱼肠道、肝、肾、肌肉、血液和其他组织的容积占鱼体体积的百分比，分别为8. 52%、 1.16%、0.80%、46.50%、4.11%和31.11%处为心输出量5.151711/1^。％、01、0 1;、0111和1 分别为肠道、肝、肾、肌肉、其他组织的血流量占心输出量百分比，分别为15. 39%、18. 14%、 10. 23 %、39. 77 %和31. 86 %。以上数据，均来自于体重300 ± 20g/条的草鱼，当需预测的草 鱼规格与300g/条不同时，利用本数据可进行预测，也可根据需要进行调整。 ②诺氟沙星在草鱼体内药物特异性参数的获得本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种生理药动学模型预测草鱼组织中药物残留的方法，包括以下步骤：①生理药动学模型分为五室：肠道、肌肉、肝脏、肾脏和其他组织，根据已有的书籍和发表文章进行搜集草鱼生理解剖参数：Vg、Vl、Vk、Vm、Vb和Vc分别为草鱼肠道、肝、肾、肌肉、血液和其他组织的容积占鱼体体积的百分比； Qt 为心输出量；Qg、Ql、Qk、Qm和Qc分别为肠道、肝、肾、肌肉、其他组织的血流量占心输出量百分比；②待测药物在草鱼体内药物特异性参数的获得：草鱼采用单次口灌给药，高效液相检测获得待测药物在草鱼肝、肾、肌肉和血液中药物浓度，采用药动学软件3p97计算肝脏、肾脏和肌肉的血浆分配系数Pl，Pk，Pm，肾清除率Clk，经acslXtreme软件运行之后自行匹配肠道和其他组织匹配血浆分配系数Pg和Pc；③利用acslXtreme软件建立五室模型，分别为：肠道，肝，肾，肌肉和其他组织，将上述获得的各参数带入基于acslXtreme软件建立的房室，输出预测结果；模型的评价采用灵敏性分析、不确定分析和预测值与实测值的比较对模型进行评价，不确定分析采用蒙特卡洛分析。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：胥宁，艾晓辉，杨秋红，董靖，刘永涛，杨移斌，
申请(专利权)人：中国水产科学研究院长江水产研究所，
类型：发明
国别省市：湖北;42