Pharmacokinetics of sulphadoxine and trimethoprim and tissue irritation caused by two sulphadoxine-trimethoprim containing products after subcutaneous administration in pre-ruminant calves

Liisa Kaartinen; Marina Gips; Tapio Laurila; Heidi Härtel; Stefan Soback; Satu Pyörälä

doi:doi:10.1051/vetres:2000137

All issues

Volume 31 / No 5 (September-October 2000)

Vet. Res., 31 5 (2000) 517-526

Abstract

Free Access

Issue		Vet. Res. Volume 31, Number 5, September-October 2000


Page(s)		517 - 526
DOI		https://doi.org/10.1051/vetres:2000137
How to cite this article		Vet. Res. (2000) 517-526

DOI: 10.1051/vetres:2000137

Vet. Res. 31 (2000) 517-526

Pharmacokinetics of sulphadoxine and trimethoprim and tissue irritation caused by two sulphadoxine-trimethoprim containing products after subcutaneous administration in pre-ruminant calves

Liisa Kaartinen^a - Marina Gips^b - Tapio Laurila^a - Heidi Härtel^a - Stefan Soback^b - Satu Pyörälä^a

^aUniversity of Helsinki, Faculty of Veterinary Medicine, Department of Clinical Sciences, FIN-04920 Saarentaus, Finland
^bKimron Veterinary Institute, National Residue Control Laboratory, PO Box 12, 50250 Beit Dagan, Israel

(Received 25 November 1999; accepted 31 May 2000)

Abstract:

The pharmacokinetics of sulphadoxine-trimethoprim was studied in 6 pre-ruminant calves using two different products. Product A, which contained 200 mg sulphadoxine and 40 mg trimethoprim per mL, was administered intravenously or subcutaneously at a dosage of 25 mg sulphadoxine and 5 mg trimethoprim $\cdot$ kg^-1 bodyweight. Product B, containing 62.5 mg sulphadoxine and 12.5 mg trimethoprim per mL plus lidocaine (1 mg $\cdot$ mL^-1), was given subcutaneously at the same dosage. After intravenous administration of product A the mean time of half-life of elimination phase (t_1/2) for sulphadoxine was 12.9 h, steady-state volume of distribution (V $_{{\rm d(ss)}}$ ) was 0.44 L $\cdot$ kg^-1 and clearance was 0.024 L $\cdot$ kg $^{-1}\cdot$ h^-1. Respective values for trimethoprim were 1.9 h, 2.0 L $\cdot$ kg^-1 and 0.9 L $\cdot$ kg $^{-1}\cdot$ h^-1. After subcutaneous administration, the bioavailability of sulphadoxine was 96% and 98% and the time to reach a maximum concentration was 6.3 and 8.0 h for products A and B, respectively. The C $_{{\rm max}}$ for trimethoprim was higher for product A (0.49 $\mu$ g $\cdot$ mL^-1) than for product B (0.32 $\mu$ g $\cdot$ mL^-1) (p = 0.014). Slow absorption from the injection site appeared to delay the elimination of trimethoprim after subcutaneous administration when compared to that after intravenous administration: apparent elimination t_1/2 for trimethoprim after intravenous administration of product A was 1.9 h compared to 3.9 h and 3.6 h after subcutaneous administration of products A and B, respectively. The difference between intravenous and subcutaneous administrations was statistically significant (p < 0.05). Also the mean residence time was significantly shorter (p < 0.05) after intravenous administration (2.4 h) than that after subcutaneous administration of product A (6.9 h) and B (7.1 h). The bioavailability of trimethoprim was lower than that of sulphadoxine: 76% and 74% for products A and B, respectively. All 6 calves showed pain after subcutaneous administration of product A and the injection sites were warm and showed soft oedematous reactions 5-8 cm in diameter. Three of the calves also showed some pain after subcutaneous administration of product B; the local reactions were less severe. A marked increase was seen in creatine kinase activity after subcutaneous administration of both products. Product A caused a more pronounced increase but the difference was not statistically significant. We suggest 30 mg $\cdot$ kg^-1 at 24-h intervals or alternatively 15 mg $\cdot$ kg^-1 at 12-h intervals as the minimum dosage of sulphadoxine-trimethoprim combination for pre-ruminant calves. Extravascular routes of administration should be avoided due to marked tissue irritation at the injection site.

Keywords: potentiated sulphonamide / creatine kinase / bovine / calf

Résumé:

Pharmacocinétique de la sulphadoxine et de la triméthoprime et irritation des tissus causée par deux produits contenant de la sulphadoxine et de la triméthoprime après une administration sous-cutanée chez des veaux préruminants. La pharmacocinétique de la sulphadoxine-triméthoprime a été étudiée chez six veaux préruminants en utilisant deux produits différents. Le produit A qui contenait 200 mg $\cdot$ mL^-1 de sulphadoxine et 40 mg $\cdot$ mL^-1 de triméthoprime a été administré par voie intraveineuse (i.v.) ou sous-cutanée (s.c.) à un dosage de 25 mg de sulphadoxine et 5 mg de triméthoprime $\cdot$ kg^-1 de poids vif. Le produit B contenant 62,5 mg $\cdot$ mL^-1 de sulphadoxine et 12,5 mg $\cdot$ mL^-1 de triméthoprime et 1 mg $\cdot$ mL^-1 de lidocaïne, a été donné au même dosage par voie sous-cutanée. Après administration i.v. du produit A, le temps de demi-vie d'élimination (t_1/2) pour la sulphadoxine était de 12,9 h, le volume de distribution à l'équilibre était de 0,44 L $\cdot$ kg^-1 et la clairance de 0,024 L $\cdot$ kg $^{-1}\cdot$ h^-1. Les valeurs respectives pour la triméthoprime étaient de 1,9 h, 2,0 L $\cdot$ kg^-1 et 0,9 L $\cdot$ kg $^{-1}\cdot$ h^-1. Après administration s.c., la biodisponibilité de la sulphadoxine était respectivement de 96 % et de 98 % et le temps nécessaire pour atteindre une concentration maximale était respectivement 6,3 et 8,0 h pour les produits A et B. La C $_{{\rm max}}$ de la triméthoprime était plus élevée pour le produit A (0,49 $\mu$ g $\cdot$ mL^-1) que pour le produit B (0,32 $\mu$ g $\cdot$ mL^-1). A cause de la lente absorption au niveau de la zone d'injection, l'élimination de la triméthoprime a été plus lente après administration s.c. qu'après l'administration i.v.: le t_1/2 pour la triméthoprime après l'administration i.v. du produit A était de 1,9 h tandis qu'il était de 3,9 et de 3,6 h après l'administration s.c. des produits A et B. La différence entre l'administration i.v. et l'administration s.c. était statistiquement significative (p < 0,05). Aussi le temps moyen de résidence après l'administration i.v. (2,4 h) était significativement plus court (p < 0,05) que celui constaté après l'administration s.c des produits A (6,9 h) et B (7,1 h). La biodisponibilité de la triméthoprime était plus basse que celle de la sulphadoxine: respectivement 76% et 74% pour les produits A et B. Les six veaux ont montré de la douleur après l'administration s.c. du produit A et les zones d'injection étaient chauds et présentaient des réactions oedémateuses souples de 5-8 cm de diamètre. Trois veaux ont également montré une légère douleur après l'administration du produit B; les réactions locales ont été moins sévères. Une augmentation notable de l'activité de la créatine kinase a été notée après l'administration s.c. des deux produits. Le produit A a causé une augmentation plus prononcée mais la différence n'était pas statistiquement significative. Nous proposons 30 mg $\cdot$ kg^-1 toutes les 24 h ou alternativement 15 mg $\cdot$ kg^-1 toutes les 12 h comme dosage minimum de la combinaison sulphadoxine-triméthoprime pour les veaux préruminants. Le produit devrait être injecté par voie intraveineuse pour éviter l'irritation du tissu dans la zone d'injection.

Mots clé : sulphonamide potentialisée / créatine kinase / bovin / veau

Correspondence and reprints: Liisa Kaartinen
tel. (358) 9 4733 4284; fax (358) 9 4733 4355; e-mail: liisa.kaartinen@nam.fi

Copyright INRA, EDP Sciences