水产品中喹乙醇及其主要代谢物残留的研究进展

郭 霞，丁 义，孙振中，戚隽渊，赵思俊

（1.上海市水产研究所，上海市水产品质量监督检验站，上海 200433；2.中国动物卫生与流行病学中心，山东青岛 266032）

喹乙醇（olaquindox，OLA）又名喹酰胺醇，属于喹恶啉类化合物，是20世纪70年代初由德国拜尔公司研究合成的抗菌促生长剂。喹乙醇对鱼类致病菌如革兰氏阴性菌、衣原体、螺旋体及放线菌等均有较好的抑制和杀灭作用，可治疗淡水养殖鱼类出血性败血症等疾病[1-2]。另外，喹乙醇能影响代谢，促进氮代谢趋于正平衡，提高饲料转化率和利用率，因此国内外广泛用作水产养殖动物饲料添加剂[3]。但喹乙醇添加过量会引起中毒（出现腹水和出血症，不耐运输以及捕捞时严重大批死亡），且具对大多数动物具有致畸、致突变作用，对人也有潜在的三致性，即致畸性，致突变性，致癌性。因此喹乙醇在美国和欧盟都被禁止用作饲料添加剂。《中国兽药典》（2005版）也有明确规定，喹乙醇被禁止用于家禽及水产养殖。由于喹乙醇的广泛使用及较大的危害性，对其进行残留监控十分必要。喹乙醇本身不稳定，在动物体内能够短时间内代谢成十多种产物，其中3-甲基-喹噁啉-2-羧酸（MQCA）是主要代谢物，在体内相对稳定，是国际食品法典委员会认定的残留标识物，因此通常将喹乙醇代谢物（MQCA）作为残留分析和监控的目标物[4]。本文对喹乙醇的毒性及其与主要代谢物的代谢过程和残留分析方法进行了简述，以期为喹乙醇及其主要代谢物MQCA残留的检测及相关研究提供参考。

1 喹乙醇的毒性及危害

喹乙醇作为饲料添加剂，使用过量时会造成水产动物急性中毒。喹乙醇的急性毒性随动物种属不同存在较大差异，鱼类的敏感性相对较低。叶继丹等[5]研究了喹乙醇对不同动物的急性毒性试验，得出鲤鱼的腹腔注射LD50为1022.6 mg/kg，银鲫的肌肉注射LD50为407.4 mg/kg。长期用喹乙醇饲喂水产动物，有累积中毒趋势，表现为慢性蓄积性中毒。中毒鱼头部发黑，有时会全身性出血。头部、腹部、鳃、鳍条等明显充血，体表粘液少，粗糙不光滑。汪开毓等[6]采用剂量定期递增法测得喹乙醇在鲤鱼体内的蓄积系数为1.45～1.90，为明显蓄积。他们在鲤鱼亚急性喹乙醇中毒的血液生化指标研究中发现，中毒鱼表现为特征性的“应激性出血综合症”。叶继丹[7-8]对镜鲤进行了亚慢性毒性试验，发现喹乙醇可致镜鲤体内红细胞数下降，在大于1600 mg/kg剂量时喹乙醇可以明显干扰鲤鱼的正常生化代谢功能。大量研究均表明，喹乙醇对动物机体具有中度至明显的蓄积毒性。已中毒或在体内蓄积大量喹乙醇但未表现中毒症状的鱼如被人食用，则可造成喹乙醇在人体内的蓄积，从而危害人体健康。

喹乙醇有一定的诱变性，对一些鱼类有明显的致畸作用。Ames试验、哺乳动物体外诱变细胞试验、哺乳动物体内诱变试验和基因突变试验均证实了喹乙醇有致基因突变的作用。徐韵等[9]进行的斑马鱼胚胎发育试验结果表明，96 h EC50为221.20 mg/L，具有明显的致畸效应。喹乙醇对斑马鱼胚胎发育的影响集中表现在胚胎发育后期，除卵凝结、停止发育以外，高剂量组还出现心脏部位水肿，鱼苗腹部红肿、侧卧等。此外，喹乙醇对周围生态环境有潜在的不良反应。Wollenberger等[10]用喹乙醇对甲壳细水蚤进行试验，发现喹乙醇对水环境有潜在的不良作用。可见，长期使用喹乙醇后在动物体内和生态环境中造成蓄积残留，可通过食物链间接的对人类健康造成威胁。

2 喹乙醇及其主要代谢物的药代动力学研究

喹乙醇经消化道吸收，主要在肝脏代谢，代谢过程中大约有70%以原形物质从肾脏排出，其余部分主要以代谢降解产物的形式经肾脏排出。已经分离到的代谢产物有十多种，其中3-甲基-喹噁啉-2-羧酸（MQCA）是主要代谢物，在体内相对稳定，存在时间也较喹乙醇长，是国家食品法典委员会认定的标示残留物。

艾晓辉等[11]以30 mg/kg鱼体重的剂量口灌给药，研究了喹乙醇在鲤体内的药代动力学规律。通过血药浓度经时曲线过程分析，发现其符合一级吸收一室开放模型。主要动力学参数：消除相半衰期T1/2k5.876 h，吸收相半衰期T1/2ka1.466 h，达峰时间Tp3.913 h，达峰浓度Cmax30.25 μg/mL，血药浓度—时间曲线下面积AUC 406.92 mg/L·h；通过对用药后组织药物浓度和单次、多次灌药后肌肉中喹乙醇的残留量测定，获得了单次灌药后鲤肌肉、肝脏、肾脏和多次灌药后鲤肌肉中喹乙醇的代谢规律：喹乙醇在鲤肌肉中吸收和消除的规律与在血浆中相似，开始浓度逐渐增加，到6 h达到峰值，其峰浓度为35.325 μg/g，然后浓度逐渐下降，至48 h肌肉中浓度还有17.475 μg/g。喹乙醇在肝脏中的浓度表现为在1 h以前浓度较高，1 h后逐渐下降，到第8 h下降到0.3358 μg/g后又开始回升，第24 h到2.708 μg/g。喹乙醇在肾脏中的浓度表现为在1 h以前浓度较高，以后没有很明显的规律。通常情况下，达到高峰药物浓度后，随着时间的延长，组织中药物浓度越来越低，由于鱼类是变温动物，出现这种情况可能与水温的变化及鱼体中某些脏器对药物存在再吸收等因素的影响有关。

陈永平等[12]以20 mg/kg鱼体重的剂量注射给药，研究了喹乙醇及其主要代谢物在罗非鱼体内的药物动力学特征。其血浆、肌肉、肝脏中的药物浓度—时间曲线关系符合一级吸收的二室开放动力学模型。喹乙醇在罗非鱼体内消除较快，在血液、肌肉、肝脏中的消除半衰期（t1/2β）分别为5.22、10.48和7.84 h。总体清除率（CLs）分别为0.06、0.02和0.03 mg/（kg·h-1）。喹乙醇代谢物MQCA在罗非鱼肌肉和肝脏中药物水平的变化趋势与喹乙醇基本相似，血液中并未检出。3种组织中喹乙醇的平均峰值水平肝脏中最高，血浆中次之，肌肉中最低，喹乙醇在3种组织中的消除速率均较快。48 h后3种组织中喹乙醇的浓度均降到安全限量（0.05 mg/kg）以下，96 h后基本消除。喹乙醇代谢物在肌肉、肝脏中0.25 h达到最大浓度值，120 h降到安全限量以下（0.02 mg/kg），较喹乙醇达到安全浓度需要的时间长。因此，对喹乙醇的残留监测应同时检测其主要代谢物MQCA，这样才能更准确地监测喹乙醇残留。

3 喹乙醇及其主要代谢物的残留检测方法

喹乙醇在动物体内能够短时间内代谢，降解代谢物能够抑制脱氧核糖核酸的合成，对染色体畸变有影响，属致癌物，其主要代谢产物MQCA是喹乙醇监控常用的目标残留物。国内外已有较多关于喹乙醇及其代谢物MQCA的残留检测方法。酶联免疫法容易出现假阳性，只能用于初步筛选，目前采用较多的检测方法主要有高效液相色谱法、色谱－质谱联用法等。

3.1 喹乙醇残留的检测方法研究

喹乙醇在热水中溶解度较大，可以采用热水进行提取，但不可避免的会提取出大量水溶性蛋白质、色素等杂质，所以需要同时采用去除蛋白质等杂质的净化方法。曾静[13]等报道的液质联用法中是采用60 ℃水做提取溶剂，乙腈去除蛋白质，正己烷净化后质谱检测器检测，方法的检出限为10 µg/kg。乙腈也可以做喹乙醇的提取溶剂。谢小华[14]等在水产品中喹乙醇残留的高效液相色谱检测法中采用乙腈提取，正己烷去脂，紫外检测器进行检测，方法检出限为2 µg/kg，检出限较低。赵粼[15]等采用快速溶剂萃取－超高效液相色谱法来分析鱼肌肉组织中的喹乙醇。方法以甲醇为溶剂，采用ASE快速、高压萃取鱼肌肉组织中的喹乙醇，采用乙醇为流动相，方法检出限为5 μg/kg。喹乙醇见光易分解，在样品前处理过程中需要注意避光操作，在较暗的房间进行。液相色谱法是目前较常采用的检测方法。

3.2 喹乙醇主要代谢物MQCA残留的检测方法研究

近几年，关于喹乙醇主要代谢物MQCA检测方法的报道逐渐增多。MQCA残留在动物组织中与肌肉结合紧密，可以利用酸水解、碱水解和酶解等方法使MQCA与肌肉组织分离，形成游离态的MQCA，达到提取的目的。一般碱水解反应较为剧烈，反应后需要调节PH值至酸性。酶解条件比较温和，但需要较长的反应时间。酸水解条件较为温和，同时可以减少提取液中的杂质成分。

吴玉杰等[16]报道了动物组织中MQCA残留的高效液相色谱检测方法。样品在酸性环境中水解，经乙酸乙酯、磷酸盐缓冲液依次提取，Oasis MAX固相萃取柱净化，紫外检测器检测。鱼肌肉组织在4～16 μg/kg添加浓度范围内，MQCA回收率为81%～90%，检出限（CCα）为2.6 μg/kg，定量限为（CCβ）为4.4 μg/kg。余海霞[17]等研究了碱水解－高效液相色谱法测定草鱼组织中喹乙醇代谢物残留检测方法。草鱼肌肉组织通过碱水解提取MQCA，盐酸调PH值，MAX固相萃取柱净化，高效液相色谱法进行测定。在4～200 μg/kg添加范围内，平均回收率为80.5%～86.5%，方法检出限为4.0 μg/kg。赵东豪等[18]采用高效液相色谱—串联质谱法测定了水产品中残留的喹乙醇代谢物。样品用Protease蛋白酶酶解，然后用乙酸乙酯萃取目标物，正离子模式下测定。在2、4、8三个添加水平上，回收率在82.5%～87.5%之间，定量限为1 µg/kg。梅光明等[19]建立了水产品中喹乙醇代谢物残留量检测的超高效液相色谱—质谱联用法。样品经乙酸乙酯提取、液液萃取净化，流动相定容后串联质谱检测器检测。添加浓度1～20 μg/kg内，回收率在80%～100%之间，相对标准偏差（RSD）小于10%，方法的检出限为1 μg/kg。与液相色谱法相比，质谱检测法灵敏度更高，定量更准确，定性能力更强。

3.3 喹乙醇及MQCA残留的检测方法研究

通过喹乙醇在鱼体内的代谢规律可以知道，单独检测喹乙醇原药不能真实反应喹乙醇的残留情况，而MQCA同时也是喹烯酮等其它喹恶啉类药物的残留标识物，单独检测也不能说明喹乙醇的残留情况。因此，需要同时检测喹乙醇及其残留标识物MQCA才能更准确的反应喹乙醇的残留情况。

陈永平[20]等报道了高效液相色谱－串联质谱法测定水产品中喹乙醇及其代谢物的残留分析方法。文中采用两种不同的前处理方法分别处理喹乙醇和MQCA残留样品，液相色谱－串联质谱法检测，喹乙醇及MQCA的测定下限分别为1.0 μg/kg，0.5 μg/kg。梅景良[21]等建立了HPLC法同步检测鲤鱼、对虾中喹乙醇与MQCA残留的方法。方法采用0.3 moL/L的盐酸溶液提取鲤鱼、对虾肌肉组织中的残留物，C18固相萃取柱净化，紫外检测器双波长（320 nm和372 nm）同步检测，喹乙醇和MQCA的检测限：鲤鱼肌肉组织中分别为6 μg/kg和10 μg/kg；对虾肌肉组织中分别为4.5 μg/kg和8 μg/kg。同时检测喹乙醇及MQCA方法的建立，为喹乙醇及其主要代谢物MQCA的全面监控提供了有力的方法保证。

5 小结

鉴于喹乙醇的毒性和存在的潜在危害，人们重新对喹乙醇的安全性进行评价，对喹乙醇的使用也做出了新的规定。美国没有批准使用；欧盟也从1999年开起始全面禁止使用喹乙醇；我国农业部畜牧兽医局印发的《2002年底全国饲料添加剂质量监督检测实施细则》也把鱼饲料中的喹乙醇作为违禁药物进行监督检验。虽然我国已经明令禁止在水产饲料中添加喹乙醇，但目前喹乙醇仍然作为抗菌促生长添加剂被广泛使用，短期内还不能完全杜绝。随着对喹乙醇及其代谢物研究的深入，高灵敏度检测方法的逐步建立和完善，必定会加强对喹乙醇及其代谢物的监控，保障水产品安全，提高水产品品质。

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