This study describes the pharmacokinetic profile of procaine penicillin G after intraperitoneal (IP) administration in 8 lactating dairy cows. Procaine pencillin G (PPG, 21,000 IU/kg) was deposited into the abdominal cavity of each cow following an incision in the right paralumbar fossa. Blood and milk samples were taken over the following 10 days, at which point the cows were euthanized. Plasma, milk, muscle, liver, and kidney penicillin concentrations were determined by HPLC, with a limit of detection (LOD) of 5 ppb for plasma and milk samples. Noncompartmental methods were used to analyze plasma kinetics. The mean pharmacokinetic parameters (} s.d.) were: Cmax, 5.5 } 2.6 Êg/mL; Tmax, 0.75 } 0.27 h; AUC0-, 10.8 } 4.9 Êg*h/mL; MRT, 2.2 } 0.9 h. All milk from treated cows contained penicillin residues for a minimum of 3 milkings (31 h) and maximum of 5 milkings (52 h) after administration. Concentrations of penicillin G in all muscle, liver, and kidney samples taken 10 days post-administration were below the limit of detection. Necropsy examinations revealed foci of hemorrhage on the rumenal omentum of most cows but peritonitis was not observed. Systemic inflammation as determined by altered leukograms and fibrinogen was noted in one cow. The results of this study demonstrate that IP procaine penicillin G is absorbed and eliminated rapidly in lactating dairy cows.

This study describes the pharmacokinetic profile of procaine penicillin G after intraperitoneal (IP) administration in 8 lactating dairy cows. Procaine pencillin G (PPG, 21,000 IU/kg) was deposited into the abdominal cavity of each cow following an incision in the right paralumbar fossa. Blood and milk samples were taken over the following 10 days, at which point the cows were euthanized. Plasma, milk, muscle, liver, and kidney penicillin concentrations were determined by HPLC, with a limit of detection (LOD) of 5 ppb for plasma and milk samples. Noncompartmental methods were used to analyze plasma kinetics. The mean pharmacokinetic parameters (} s.d.) were: Cmax, 5.5 } 2.6 Êg/mL; Tmax, 0.75 } 0.27 h; AUC0-, 10.8 } 4.9 Êg*h/mL; MRT, 2.2 } 0.9 h. All milk from treated cows contained penicillin residues for a minimum of 3 milkings (31 h) and maximum of 5 milkings (52 h) after administration. Concentrations of penicillin G in all muscle, liver, and kidney samples taken 10 days post-administration were below the limit of detection. Necropsy examinations revealed foci of hemorrhage on the rumenal omentum of most cows but peritonitis was not observed. Systemic inflammation as determined by altered leukograms and fibrinogen was noted in one cow. The results of this study demonstrate that IP procaine penicillin G is absorbed and eliminated rapidly in lactating dairy cows.

Resíduos de medicamento veterinário podem estar presentes em produtos comestíveis de origem animal, tais como carne, leite, ovos e mel. Para assegurar que a concentração de tais resíduos não excede um limite considerado seguro (Limite Máximo de Resíduo - LMR) deve ser estabelecido o período de carência, que é o tempo que deve ser respeitado para que um animal possa ser enviado para o abate após ter recebido um dado medicamento veterinário. A estimação do período de carência usualmente é feita pelo ajuste de um modelo de regressão linear simples, seguido pelo cálculo de um limite de tolerância. Para isso, os pressupostos de homocedasticidade e de normalidade dos erros do modelo devem ser atendidos. No entanto, violações desses pressupostos são frequentes nos estudos de depleção residual. No presente trabalho foram utilizados dois bancos de dados da quantificação de resíduo de medicamento veterinário em tecidos de bovinos e o período de carência foi estimado para fígado, gordura, músculo e rins. Os modelos de regressão foram ajustados para a média dos resultados de cada animal, para a média dos resultados de cada extração analítica e para os resultados obtidos para cada réplica, sendo que para esta última situação foi ajustado um modelo de regressão linear com efeitos mistos. O modelo linear ajustado para as médias obtidas para cada extração analítica apresentou maior precisão nas estimativas dos parâmetros do modelo e também menor período de carência. No entanto, para esse modelo também foram detectados mais pontos potencialmente influentes comparado aos demais modelos ajustados. Não foi possível calcular o limite de tolerância e, consequentemente, predizer o período de carência quando utilizado o modelo com efeitos mistos. Conclui-se que a o ajuste de outros modelos estatísticos mais robustos e flexíveis deve ser considerado para a estimação do período de carência de medicamento veterinário. / Veterinary drugs residues can be found in foodstuffs of animal origin such as meat, milk, eggs and honey. In order to ensure that the concentration of these residues does not exceed a safe limit (Maximum Residue Limit - MRL) it is necessary to establish a withdrawal period, which is the waiting time necessary for an animal to be sent for slaughtering after having received a veterinary drug. The estimation of the withdrawal period is normally obtained by the fitting of a simple linear regression model, followed by the calculation of a tolerance limit. For this, the assumptions of homoscedasticity and the normality of the errors must be met. However, violations of these assumptions are frequent in the residual depletion studies. In the present study two database of the quantification of veterinary drug residue in bovine tissues were used and the withdrawal period was estimated for liver, fat, muscle and kidneys. The regression models were fitted to the mean value of the results obtained for each animal, to the mean value of the results obtained for each analytical extraction and to the results obtained for the repeated sample measurements, and a linear mixed model was fitted for this later situation. The linear model fitted to the mean value of the results obtained for each analytical extraction showed greater precision in the parameters estimates of the model as well as shorter withdrawal period. However, for this model, more potentially influential points were detected compared to other models fitted. It was not possible to calculate the tolerance limit, and, consequently, to predict the withdrawal period using the mixed effects model. In conclusion, the fitting of the other more robust and flexible statistical models should be considered for the estimation of the withdrawal period of veterinary drug.

Resíduos de medicamento veterinário podem estar presentes em produtos comestíveis de origem animal, tais como carne, leite, ovos e mel. Para assegurar que a concentração de tais resíduos não excede um limite considerado seguro (Limite Máximo de Resíduo - LMR) deve ser estabelecido o período de carência, que é o tempo que deve ser respeitado para que um animal possa ser enviado para o abate após ter recebido um dado medicamento veterinário. A estimação do período de carência usualmente é feita pelo ajuste de um modelo de regressão linear simples, seguido pelo cálculo de um limite de tolerância. Para isso, os pressupostos de homocedasticidade e de normalidade dos erros do modelo devem ser atendidos. No entanto, violações desses pressupostos são frequentes nos estudos de depleção residual. No presente trabalho foram utilizados dois bancos de dados da quantificação de resíduo de medicamento veterinário em tecidos de bovinos e o período de carência foi estimado para fígado, gordura, músculo e rins. Os modelos de regressão foram ajustados para a média dos resultados de cada animal, para a média dos resultados de cada extração analítica e para os resultados obtidos para cada réplica, sendo que para esta última situação foi ajustado um modelo de regressão linear com efeitos mistos. O modelo linear ajustado para as médias obtidas para cada extração analítica apresentou maior precisão nas estimativas dos parâmetros do modelo e também menor período de carência. No entanto, para esse modelo também foram detectados mais pontos potencialmente influentes comparado aos demais modelos ajustados. Não foi possível calcular o limite de tolerância e, consequentemente, predizer o período de carência quando utilizado o modelo com efeitos mistos. Conclui-se que a o ajuste de outros modelos estatísticos mais robustos e flexíveis deve ser considerado para a estimação do período de carência de medicamento veterinário. / Veterinary drugs residues can be found in foodstuffs of animal origin such as meat, milk, eggs and honey. In order to ensure that the concentration of these residues does not exceed a safe limit (Maximum Residue Limit - MRL) it is necessary to establish a withdrawal period, which is the waiting time necessary for an animal to be sent for slaughtering after having received a veterinary drug. The estimation of the withdrawal period is normally obtained by the fitting of a simple linear regression model, followed by the calculation of a tolerance limit. For this, the assumptions of homoscedasticity and the normality of the errors must be met. However, violations of these assumptions are frequent in the residual depletion studies. In the present study two database of the quantification of veterinary drug residue in bovine tissues were used and the withdrawal period was estimated for liver, fat, muscle and kidneys. The regression models were fitted to the mean value of the results obtained for each animal, to the mean value of the results obtained for each analytical extraction and to the results obtained for the repeated sample measurements, and a linear mixed model was fitted for this later situation. The linear model fitted to the mean value of the results obtained for each analytical extraction showed greater precision in the parameters estimates of the model as well as shorter withdrawal period. However, for this model, more potentially influential points were detected compared to other models fitted. It was not possible to calculate the tolerance limit, and, consequently, to predict the withdrawal period using the mixed effects model. In conclusion, the fitting of the other more robust and flexible statistical models should be considered for the estimation of the withdrawal period of veterinary drug.

Doctor of Philosophy / Department of Statistics / Christopher Vahl / Veterinary drugs are used extensively for disease prevention and treatment in food producing animals. The residues of these drugs and their metabolites can pose risks for human health. Therefore, a withdrawal time is established to ensure consumer safety so that tissue, milk or eggs from treated animals cannot be harvested for human consumption until enough time has elapsed for the residue levels to decrease to safe concentrations. Part of the process to establish a withdrawal time involves a linear regression to model drug residue depletion over time. This regression model is used to calculate a one-sided, upper tolerance limit for the amount of drug residue remaining in target tissue as a function of time. The withdrawal period is then determined by finding the smallest time so that the upper tolerance limit falls below the maximum residue limit. Observations with measured residue levels at or below the limit of quantitation (LOQ) of the analytical method present a special challenge in the estimation of the tolerance limit. Because values observed below the LOQ are thought to be unreliable, they add in an additional source of uncertainty and, if dealt with improperly or ignored, can introduce bias in the estimation of the withdrawal time. The U.S. Food and Drug Administration (FDA) suggests excluding such data while the European Medicine Agency (EMA) recommends replacing observations below the LOQ with a fixed number, specifically half the value of the LOQ. However, observations below LOQ are technically left censored and these methods are do not effectively address this fact. As an alternative, a regression method accounting for left-censoring is proposed and implemented in order to adequately model residue depletion over time. Furthermore, a method based on generalized (or fiducial) inference is developed to compute a tolerance limit with results from the proposed regression method. A simulation study is then conducted to compare the proposed withdrawal time calculation procedure to the current FDA and EMA approaches. Finally, the proposed procedures are applied to real experimental data.

O objetivo deste estudo clínico foi comparar a influência do tipo de material e da estrutura física de dois fios dentais em liberar pirofosfato tetrassódico, no espaço interdental. Este estudo crossover foi conduzido em uma população de 10 indivíduos (ambos os sexos) com faixa etária variando entre 18 e 30 anos. Os sujeitos da pesquisa foram alocados aleatoriamente em uma das seguintes seqüências de uso dos fios dentais: (AB ou BA), onde A = polipropileno entrelaçado e B = nylon texturizado de acordo com o material e a estrutura com que os fios dentais foram produzidos. Cada indivíduo usou uma única vez, perfazendo 6 passadas por área-alvo (sendo definido como área alvo as duas faces interproximais dos dentes contíguos selecionados, ou seja, 3 passadas em cada face) cada fio da seqüência a ele alocada. Antes do uso do primeiro fio dental, assim como entre a permuta de fios, foi realizado um washout de uma semana sem fazer uso de qualquer produto que contivesse o princípio ativo (sal anti-tártaro). O fluido gengival das áreas-alvo foi colhido no espaço interdental, com cones de papel absorventes esterilizados (calibre # 35), nos seguintes tempos: (00) antes, (0) logo após; 1, 2, 4, (1, 2 e 4) horas após o uso de cada fio dental. A presença de pirofosfato nas amostras foi verificada por meio de cromatógrafo de íons IC 2000 (coluna AS-11 e pré-coluna AG-11). Os teores de pirofosfato foram comparados entre os dois tipos de fios dentais e entre os tempos de colheita das amostras. O pirofosfato tetrassódico foi detectado no fluido gengival de ambos os grupos em 95% das amostras no tempo 0 - imediatamente após o uso, em 45% das amostras no tempo 1 - após uma hora do uso e em 10% das amostras após 2 horas do uso. Após 4 horas do uso, em nenhuma das amostras foi detectada a presença do princípio ativo em níveis terapêuticos. Conclui-se que a composição do material e a estrutura física dos fios dentais não exerceram influência na liberação e na permanência do agente anti-tártaro, que permaneceu em níveis terapêuticos por um período de até 2 horas após o uso único. / The aim of this investigation was to compare the influence of the type of material and the physical structure of two antitartar dental flosses in releasing tetrasodium pyrophosphate in the interdental space. This crossover study involved 10 subjects (both genders) with ages ranging from 18-30 years old. The individuals were randomly assigned to one of the following sequences of use of the dental flosses (AB or BA), where A = tangled polypropylene and B = texturized nylon according to the structures and the materials what the dental flosses were made, forming two groups of five individuals each. Each individual used the floss 6 times in the target areas (defined as both interproximal surfaces of the selected teeth, 3 times in each surface). Before the use of the first dental floss and between the employments of the two flosses, a one week washout period was done without the use of products containing tetrasodium pyrophosphate. The gingival crevicular fluid of the target areas was sampled with sterile paper points (tapering # 35) in the following times: (00) before the use of the dental floss, (0) soon after the use; 1, 2, 4, (1, 2 and 4 hours after the use, respectively). The pyrophosphate contents in the samples were verified using an ion chromatograph IC 2000 (column AS-11 e pre-column AG-11). The contents of pyrophosphate were compared between the two flosses and among the sample collection times. Pyrophosphate was detected in the gingival crevicular fluid of both groups in 95% of the samples soon after their use, 45% after 1h and 10% after 2h of the use. After 4h, none of the samples had pyrophosphate at detectable levels. Both dental flosses released tetrasodium pyrophosphate at therapeutic levels for up to 2 hours after flossing. Based in the results it can be concluded that the material composition and the physical structure of the flosses had no influence in releasing the antitartar agent, which remained in therapeutic levels for a 2 hours period after the single use.

O objetivo deste estudo clínico foi comparar a influência do tipo de material e da estrutura física de dois fios dentais em liberar pirofosfato tetrassódico, no espaço interdental. Este estudo crossover foi conduzido em uma população de 10 indivíduos (ambos os sexos) com faixa etária variando entre 18 e 30 anos. Os sujeitos da pesquisa foram alocados aleatoriamente em uma das seguintes seqüências de uso dos fios dentais: (AB ou BA), onde A = polipropileno entrelaçado e B = nylon texturizado de acordo com o material e a estrutura com que os fios dentais foram produzidos. Cada indivíduo usou uma única vez, perfazendo 6 passadas por área-alvo (sendo definido como área alvo as duas faces interproximais dos dentes contíguos selecionados, ou seja, 3 passadas em cada face) cada fio da seqüência a ele alocada. Antes do uso do primeiro fio dental, assim como entre a permuta de fios, foi realizado um washout de uma semana sem fazer uso de qualquer produto que contivesse o princípio ativo (sal anti-tártaro). O fluido gengival das áreas-alvo foi colhido no espaço interdental, com cones de papel absorventes esterilizados (calibre # 35), nos seguintes tempos: (00) antes, (0) logo após; 1, 2, 4, (1, 2 e 4) horas após o uso de cada fio dental. A presença de pirofosfato nas amostras foi verificada por meio de cromatógrafo de íons IC 2000 (coluna AS-11 e pré-coluna AG-11). Os teores de pirofosfato foram comparados entre os dois tipos de fios dentais e entre os tempos de colheita das amostras. O pirofosfato tetrassódico foi detectado no fluido gengival de ambos os grupos em 95% das amostras no tempo 0 - imediatamente após o uso, em 45% das amostras no tempo 1 - após uma hora do uso e em 10% das amostras após 2 horas do uso. Após 4 horas do uso, em nenhuma das amostras foi detectada a presença do princípio ativo em níveis terapêuticos. Conclui-se que a composição do material e a estrutura física dos fios dentais não exerceram influência na liberação e na permanência do agente anti-tártaro, que permaneceu em níveis terapêuticos por um período de até 2 horas após o uso único. / The aim of this investigation was to compare the influence of the type of material and the physical structure of two antitartar dental flosses in releasing tetrasodium pyrophosphate in the interdental space. This crossover study involved 10 subjects (both genders) with ages ranging from 18-30 years old. The individuals were randomly assigned to one of the following sequences of use of the dental flosses (AB or BA), where A = tangled polypropylene and B = texturized nylon according to the structures and the materials what the dental flosses were made, forming two groups of five individuals each. Each individual used the floss 6 times in the target areas (defined as both interproximal surfaces of the selected teeth, 3 times in each surface). Before the use of the first dental floss and between the employments of the two flosses, a one week washout period was done without the use of products containing tetrasodium pyrophosphate. The gingival crevicular fluid of the target areas was sampled with sterile paper points (tapering # 35) in the following times: (00) before the use of the dental floss, (0) soon after the use; 1, 2, 4, (1, 2 and 4 hours after the use, respectively). The pyrophosphate contents in the samples were verified using an ion chromatograph IC 2000 (column AS-11 e pre-column AG-11). The contents of pyrophosphate were compared between the two flosses and among the sample collection times. Pyrophosphate was detected in the gingival crevicular fluid of both groups in 95% of the samples soon after their use, 45% after 1h and 10% after 2h of the use. After 4h, none of the samples had pyrophosphate at detectable levels. Both dental flosses released tetrasodium pyrophosphate at therapeutic levels for up to 2 hours after flossing. Based in the results it can be concluded that the material composition and the physical structure of the flosses had no influence in releasing the antitartar agent, which remained in therapeutic levels for a 2 hours period after the single use.