黃玲利，李 娟，王 旭，潘源虎，袁宗輝

(國(guó)家獸藥殘留基準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室(HZAU)/農(nóng)業(yè)部獸藥殘留檢測(cè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，華中農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物醫(yī)學(xué)院，武漢 430070)

喹烯酮是我國(guó)自主研發(fā)的喹噁啉類(lèi)一類(lèi)新獸藥(結(jié)構(gòu)如圖1)，農(nóng)業(yè)部于2003年批準(zhǔn)其作為抗菌促生長(zhǎng)劑用于豬飼料中，推薦飼料添加量為50～75mg/kg。該藥抗菌及促生長(zhǎng)效果與喹乙醇相當(dāng)，已作為喹乙醇的替代產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于畜牧業(yè)生產(chǎn)。國(guó)內(nèi)現(xiàn)有多家藥廠生產(chǎn)，年產(chǎn)量3000多噸，可用于近2億頭生豬。盡管?chē)?guó)家批準(zhǔn)喹烯酮僅用于豬，但實(shí)際生產(chǎn)中喹烯酮也被非法用于家禽和水產(chǎn)動(dòng)物，在養(yǎng)豬生產(chǎn)中也存在超量添加的現(xiàn)象，給食品安全帶來(lái)很大隱患。由于缺乏系統(tǒng)研究，迄今無(wú)喹烯酮在食品動(dòng)物的殘留靶組織、殘留標(biāo)志物和休藥期等食品安全性標(biāo)準(zhǔn)。本文系統(tǒng)綜述了國(guó)內(nèi)外有關(guān)喹烯酮的毒理與代謝研究進(jìn)展，以期為喹烯酮食品安全性標(biāo)準(zhǔn)與監(jiān)控措施的制定提供科學(xué)依據(jù)。

圖1 喹烯酮結(jié)構(gòu)式

1 毒理學(xué)研究

喹烯酮的毒理學(xué)已開(kāi)展急性毒性、蓄積性、遺傳毒性、亞慢性、喂養(yǎng)繁殖與致畸毒性及致癌毒性試驗(yàn)。

1．1 急性及蓄積性毒性 喹烯酮對(duì)Wistar大鼠和昆明系小鼠的急性及蓄積性毒性較低，大鼠的半數(shù)致死量(LD50)為 8178．99 ～8687．31mg/kgbw，小鼠的 LD50為 14397．928 ～15848．93mg/kgbw。剖檢發(fā)現(xiàn)胃內(nèi)有黃色藥物硬塊，腸內(nèi)有黃色藥物，腸壁充血，其他器官未見(jiàn)異常［1－2］。按照急性毒性分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)喹烯酮為實(shí)際無(wú)毒物質(zhì)。小白鼠用1/20、1/10、1/5 、1/2 LD50的劑量連續(xù)灌胃20 d，1/20 ～1/5 LD50劑量組小白鼠全部存活，生長(zhǎng)正常，剖檢無(wú)異常，證明喹烯酮對(duì)小白鼠無(wú)明顯的蓄積毒性作用［3］。

1．2 遺傳毒性 Ames試驗(yàn)中，喹烯酮對(duì)TAm 102和TA1535加與不加 S9時(shí)都為陰性，對(duì) TA97、TA98、TA100和TA1537加和不加S9在一定劑量下均為陽(yáng)性。結(jié)果提示，喹烯酮存在一定致突變毒性［4］。

小鼠骨髓細(xì)胞微核試驗(yàn)中，昆明種小鼠經(jīng)口灌胃給藥喹烯酮1700～7200mg/kg bw 2次，間隔24 h，于末次給藥后6 h采樣檢查。結(jié)果證明，喹烯酮微核試驗(yàn)結(jié)果為陰性［4］。以中國(guó)倉(cāng)鼠肺成纖維細(xì)胞V79株為測(cè)試系統(tǒng)，考察喹烯酮在1．25～10．0μg/mL劑量范圍內(nèi)對(duì)哺乳動(dòng)物細(xì)胞染色體畸變的影響，并設(shè)溶劑對(duì)照組(DMSO)和陽(yáng)性對(duì)照組。結(jié)果表明，喹烯酮各劑量組在加與不加S9時(shí)均為陰性［4］。

小鼠精子畸形試驗(yàn)中，以1/30、1/10和1/5 LD50的劑量連續(xù)5 d灌胃給藥，喹烯酮未能引起小鼠精子畸形率明顯增加，判定試驗(yàn)結(jié)果為陰性［5］。在加與不加S9代謝活化系統(tǒng)條件下，考察了喹烯酮在1．25～10μg/mL范圍內(nèi)對(duì)體外哺乳細(xì)胞V79細(xì)胞的致突變作用。結(jié)果發(fā)現(xiàn)不論加與不加S9代謝活化系統(tǒng)，喹烯酮對(duì)V79細(xì)胞無(wú)誘變作用［6］。

程序外DNA合成試驗(yàn)中，在加與不加S9代謝活化系統(tǒng)條件下，觀察不同劑量喹烯酮在2．5～20μg/mL劑量下對(duì)人外周血淋巴細(xì)胞DNA損傷修復(fù)的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，喹烯酮10～20μg/mL能引起人外周血淋巴細(xì)胞程序外DNA合成顯著增加，呈現(xiàn)劑量反應(yīng)關(guān)系，表明喹烯酮能引起人外周血淋巴細(xì)胞DNA損傷。上述結(jié)果提示，喹烯酮具有一定遺傳毒性。

1．3 亞慢性毒性 SPF級(jí)Wistar大鼠連續(xù)飼喂含喹烯酮50、300、1800 mg/kg飼料14周，在50 mg/kg和300 mg/kg劑量組各項(xiàng)指標(biāo)均正常。1800 mg/kg喹烯酮組大鼠的平均體重顯著降低，血清丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶活性顯著降低，腎、肝、睪丸的臟器系數(shù)顯著升高［2］，提示喹烯酮亞慢性最大未觀察的有害作用劑量(NOAEL)為300 mg/kg飼料，對(duì)Wistar大鼠亞慢性毒作用的靶器官為肝臟。

1．4 兩代喂養(yǎng)致畸與繁殖毒性 Wistar大鼠連續(xù)飼喂含喹烯酮50、300、1800 mg/kg飼料12周后進(jìn)行交配，妊娠第20 d剖腹進(jìn)行畸胎檢查。1800 mg/kg組胎鼠體重、體長(zhǎng)、尾長(zhǎng)和窩重極顯著降低，死胎數(shù)極顯著升高，各組均未出現(xiàn)明顯外觀和內(nèi)臟畸形［7］，提示喹烯酮在飼料中長(zhǎng)期添加1800 mg/kg時(shí)對(duì)大鼠存在一定致畸毒性，其致畸毒性的NOAEL為300 mg/kg飼料。

SPF級(jí)Wistar大鼠連續(xù)飼喂含喹烯酮50、300、1800 mg/kg的加藥飼料10周后進(jìn)行交配，發(fā)現(xiàn)F0代和F1喹烯酮1800 mg/kg組胎鼠體重、飼料利用率、窩平均活崽數(shù)和第21 d平均仔重顯著降低，組織病理學(xué)檢查未見(jiàn)各組大鼠生殖器官受到損傷［7－8］，提示喹烯酮在飼料中長(zhǎng)期添加 1800 mg/kg時(shí)對(duì)大鼠生殖發(fā)育性能有一定影響，其繁殖毒性的NOAEL為300 mg/kg飼料。

1．5 致癌毒性 王玉春等分別以0、75、150、300 mg/kg的劑量喂養(yǎng)昆明系小鼠20個(gè)月，經(jīng)過(guò)臨床檢查、血液學(xué)檢查、血液生化檢查和病理組織檢查，并未發(fā)現(xiàn)喹烯酮的致癌作用［9］，提示喹烯酮對(duì)大鼠致癌毒性的NOAEL為300 mg/kg飼料。

2 代謝研究

喹烯酮在大鼠肝微粒體可代謝成27種代謝物(Q1－Q27)，雞肝微粒體中能代謝成23種，豬肝微粒體代謝成25種。N→O基團(tuán)和羰基的還原是喹烯酮在肝微粒體中的主要代謝途徑。喹烯酮的代謝存在種屬差異，大鼠對(duì)其N(xiāo)→O基團(tuán)還原、羥化和烯醇式轉(zhuǎn)化的能力最強(qiáng)，豬對(duì)其羰基還原能力最強(qiáng)［10］。豬尿液中發(fā)現(xiàn)鑒定出喹烯酮的31～42種代謝產(chǎn)物，大量為N1－脫氧喹烯酮及其羥化物，腸道中尤為明顯，豬體內(nèi)的主要代謝途徑為:N→O基團(tuán)、羰基、雙鍵還原及甲基、側(cè)鏈、苯環(huán)的羥化［11－12］。雞靜脈注射喹烯酮(2．5 mg/kg)后，血漿中檢測(cè)到喹烯酮和1－脫氧喹烯酮，口服喹烯酮(30 mg/kg)后，血漿中檢測(cè)到喹烯酮和3－甲基喹噁啉－2－羧酸(MQCA)，推測(cè)喹烯酮在雞體內(nèi)的主要代謝途徑可能為脫氧，最后氧化水解生成MQCA［13］。利用液相色譜聯(lián)用三重四極桿串聯(lián)質(zhì)譜法對(duì)大鼠和雞糞中喹烯酮及其代謝物進(jìn)行鑒定，雞糞中除了存在喹烯酮、脫二氧喹烯酮和3－甲基喹噁啉－2－羧酸外，還發(fā)現(xiàn)1－單氧喹烯酮和4－單氧喹烯酮［14－15］。大鼠糞便中有5種代謝產(chǎn)物，分別為雙鍵還原產(chǎn)物、羰基還原產(chǎn)物、苯環(huán)羥基化產(chǎn)物、雙鍵還原羥基化產(chǎn)物和水解產(chǎn)物［16］。

3 殘留研究

動(dòng)物可食性組織中喹烯酮及其代謝物的殘留檢測(cè)方法已有大量研究。定量分析方法主要分析對(duì)象為喹烯酮原形［17－19］，動(dòng)物樣品涉及豬、雞和魚(yú)的可食性組織。樣品處理方法主要采用液－液萃取，常用溶劑包括乙酸乙酯、乙腈、正已烷、氯仿等，方法的靈敏度為10～50ng/g。少量文獻(xiàn)報(bào)道了動(dòng)物血液與尿液中喹烯酮、脫二氧代謝物及3－甲基喹噁啉 －2－羧酸的定量分析方法［20－22］，靈敏度為20～50ng/g。利用超聲輔助液液微萃取技術(shù)，可使靈敏度提高至 0．06 ～0．12ng/mL［21］。確證分析方法研究較少，主要集中于采用HPLC－MS/MS方法檢測(cè)水產(chǎn)品中3－甲基喹噁啉－2－羧酸，方法的定量限為 1．0 ～5．0 μg/kg［23－25］。

喹烯酮在動(dòng)物體內(nèi)的殘留消除已開(kāi)展了部分研究，主要采用定量分析方法檢測(cè)動(dòng)物飼喂喹烯酮后組織中喹烯酮原形及部分代謝物的含量。豬50mg/kg飼料添加量飼喂喹烯酮2．5月，分別于停藥后不同時(shí)間檢測(cè)各可食性組織中喹烯酮的濃度，發(fā)現(xiàn)喹烯酮在肌肉、脂肪、腎臟中均無(wú)殘留，在肝臟中的殘留量也很低，4d后無(wú)殘留［17］。豬連續(xù)混飼100mg/kg的喹烯酮10d，采用HPLC法檢測(cè)各組織中喹烯酮、脫二氧和3－甲基喹噁啉－2－羧酸的含量。結(jié)果發(fā)現(xiàn)停藥后四種組織中均未檢出喹烯酮與脫二氧喹烯酮，肝臟和腎臟中可檢出3－甲基喹噁啉－2－羧酸，停藥5 ～7d后不可檢出［26］。

雞按75mg/kg飼料添加量飼喂喹烯酮2．5月，停藥1d后在肌肉皮脂中均未檢出喹烯酮，肝臟和腎臟中2d后未檢出喹烯酮［18］。蛋雞口服喹烯酮4h后，蛋雞肉組織中均未發(fā)現(xiàn)喹烯酮及其代謝物殘留，血漿和肝臟組織中有喹烯酮及其代謝物殘留，且殘留量隨著給藥劑量的增加而增加，呈明顯的劑量效應(yīng)關(guān)系［15］。

健康鯉連續(xù)12周混飼喹烯酮75mg/kg，采用HPLC檢測(cè)喹烯酮及其代謝物在組織中的殘留量。鯉組織中停藥48h后不可檢出脫二氧喹烯酮，72h后不可檢出喹烯酮，10d后不可檢出3－甲基喹噁啉 －2 － 羧酸［22］。

4 展望

獸藥的食品安全性評(píng)價(jià)包括毒理學(xué)評(píng)價(jià)和化學(xué)評(píng)價(jià)，前者幫助揭示藥物的毒性大小與性質(zhì)，尋找毒性靶器官，確定最大無(wú)作用劑量和安全濃度。后者揭示藥物在動(dòng)物體內(nèi)代謝的特征，殘留物的組成、性質(zhì)、分布及動(dòng)態(tài)變化規(guī)律，幫助確定殘留標(biāo)志物和靶組織，制定最高殘留限量、休藥期和殘留檢測(cè)方法等食品安全標(biāo)準(zhǔn)。喹烯酮的食品安全性研究已完成較系統(tǒng)的毒理學(xué)評(píng)價(jià)，但在化學(xué)評(píng)價(jià)方面僅開(kāi)展了非常有限的研究。目前的研究?jī)H集中于動(dòng)物組織中原形或個(gè)別代謝物的定性與定量分析，未能全面揭示喹烯酮在動(dòng)物體內(nèi)的代謝、分布及殘留消除特征，無(wú)法確定殘留標(biāo)志物及靶組織、最高殘留限量與休藥期等食品安全性標(biāo)準(zhǔn)。

放射性示蹤分析方法通過(guò)放射性同位素的定量分析，可全面分析藥物在動(dòng)物體內(nèi)的代謝、分布與消除等動(dòng)態(tài)變化過(guò)程，與現(xiàn)代理化分析技術(shù)結(jié)合可實(shí)現(xiàn)代謝物的定性與定量分析，最終幫助確定殘留標(biāo)志物與靶組織。FDA已推薦放射性示蹤分析方法作為研究獸藥的吸收、代謝、分布和排泄的金標(biāo)方法［27］。為全面系統(tǒng)揭示喹烯酮在動(dòng)物體內(nèi)的變化規(guī)律，科學(xué)評(píng)價(jià)喹烯酮的食品安全性，最終制定科學(xué)可靠的食品安全性標(biāo)準(zhǔn)，建議采用放射性示蹤分析方法深入開(kāi)展喹烯酮的食品安全性評(píng)價(jià)。

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