喹烯酮的食品安全性研究进展

黄玲利，李 娟，王 旭，潘源虎，袁宗辉

(国家兽药残留基准实验室(HZAU)/农业部兽药残留检测重点实验室，华中农业大学动物医学院，武汉 430070)

喹烯酮是我国自主研发的喹噁啉类一类新兽药(结构如图1)，农业部于2003年批准其作为抗菌促生长剂用于猪饲料中，推荐饲料添加量为50～75mg/kg。该药抗菌及促生长效果与喹乙醇相当，已作为喹乙醇的替代产品广泛应用于畜牧业生产。国内现有多家药厂生产，年产量3000多吨，可用于近2亿头生猪。尽管国家批准喹烯酮仅用于猪，但实际生产中喹烯酮也被非法用于家禽和水产动物，在养猪生产中也存在超量添加的现象，给食品安全带来很大隐患。由于缺乏系统研究，迄今无喹烯酮在食品动物的残留靶组织、残留标志物和休药期等食品安全性标准。本文系统综述了国内外有关喹烯酮的毒理与代谢研究进展，以期为喹烯酮食品安全性标准与监控措施的制定提供科学依据。

图1 喹烯酮结构式

1 毒理学研究

喹烯酮的毒理学已开展急性毒性、蓄积性、遗传毒性、亚慢性、喂养繁殖与致畸毒性及致癌毒性试验。

1．1 急性及蓄积性毒性 喹烯酮对Wistar大鼠和昆明系小鼠的急性及蓄积性毒性较低，大鼠的半数致死量(LD50)为 8178．99 ～8687．31mg/kgbw，小鼠的 LD50为 14397．928 ～15848．93mg/kgbw。剖检发现胃内有黄色药物硬块，肠内有黄色药物，肠壁充血，其他器官未见异常［1－2］。按照急性毒性分级标准喹烯酮为实际无毒物质。小白鼠用1/20、1/10、1/5 、1/2 LD50的剂量连续灌胃20 d，1/20 ～1/5 LD50剂量组小白鼠全部存活，生长正常，剖检无异常，证明喹烯酮对小白鼠无明显的蓄积毒性作用［3］。

1．2 遗传毒性 Ames试验中，喹烯酮对TAm 102和TA1535加与不加 S9时都为阴性，对 TA97、TA98、TA100和TA1537加和不加S9在一定剂量下均为阳性。结果提示，喹烯酮存在一定致突变毒性［4］。

小鼠骨髓细胞微核试验中，昆明种小鼠经口灌胃给药喹烯酮1700～7200mg/kg bw 2次，间隔24 h，于末次给药后6 h采样检查。结果证明，喹烯酮微核试验结果为阴性［4］。以中国仓鼠肺成纤维细胞V79株为测试系统，考察喹烯酮在1．25～10．0μg/mL剂量范围内对哺乳动物细胞染色体畸变的影响，并设溶剂对照组(DMSO)和阳性对照组。结果表明，喹烯酮各剂量组在加与不加S9时均为阴性［4］。

小鼠精子畸形试验中，以1/30、1/10和1/5 LD50的剂量连续5 d灌胃给药，喹烯酮未能引起小鼠精子畸形率明显增加，判定试验结果为阴性［5］。在加与不加S9代谢活化系统条件下，考察了喹烯酮在1．25～10μg/mL范围内对体外哺乳细胞V79细胞的致突变作用。结果发现不论加与不加S9代谢活化系统，喹烯酮对V79细胞无诱变作用［6］。

程序外DNA合成试验中，在加与不加S9代谢活化系统条件下，观察不同剂量喹烯酮在2．5～20μg/mL剂量下对人外周血淋巴细胞DNA损伤修复的影响。结果发现，喹烯酮10～20μg/mL能引起人外周血淋巴细胞程序外DNA合成显著增加，呈现剂量反应关系，表明喹烯酮能引起人外周血淋巴细胞DNA损伤。上述结果提示，喹烯酮具有一定遗传毒性。

1．3 亚慢性毒性 SPF级Wistar大鼠连续饲喂含喹烯酮50、300、1800 mg/kg饲料14周，在50 mg/kg和300 mg/kg剂量组各项指标均正常。1800 mg/kg喹烯酮组大鼠的平均体重显著降低，血清丙氨酸氨基转移酶活性显著降低，肾、肝、睾丸的脏器系数显著升高［2］，提示喹烯酮亚慢性最大未观察的有害作用剂量(NOAEL)为300 mg/kg饲料，对Wistar大鼠亚慢性毒作用的靶器官为肝脏。

1．4 两代喂养致畸与繁殖毒性 Wistar大鼠连续饲喂含喹烯酮50、300、1800 mg/kg饲料12周后进行交配，妊娠第20 d剖腹进行畸胎检查。1800 mg/kg组胎鼠体重、体长、尾长和窝重极显著降低，死胎数极显著升高，各组均未出现明显外观和内脏畸形［7］，提示喹烯酮在饲料中长期添加1800 mg/kg时对大鼠存在一定致畸毒性，其致畸毒性的NOAEL为300 mg/kg饲料。

SPF级Wistar大鼠连续饲喂含喹烯酮50、300、1800 mg/kg的加药饲料10周后进行交配，发现F0代和F1喹烯酮1800 mg/kg组胎鼠体重、饲料利用率、窝平均活崽数和第21 d平均仔重显著降低，组织病理学检查未见各组大鼠生殖器官受到损伤［7－8］，提示喹烯酮在饲料中长期添加 1800 mg/kg时对大鼠生殖发育性能有一定影响，其繁殖毒性的NOAEL为300 mg/kg饲料。

1．5 致癌毒性 王玉春等分别以0、75、150、300 mg/kg的剂量喂养昆明系小鼠20个月，经过临床检查、血液学检查、血液生化检查和病理组织检查，并未发现喹烯酮的致癌作用［9］，提示喹烯酮对大鼠致癌毒性的NOAEL为300 mg/kg饲料。

2 代谢研究

喹烯酮在大鼠肝微粒体可代谢成27种代谢物(Q1－Q27)，鸡肝微粒体中能代谢成23种，猪肝微粒体代谢成25种。N→O基团和羰基的还原是喹烯酮在肝微粒体中的主要代谢途径。喹烯酮的代谢存在种属差异，大鼠对其N→O基团还原、羟化和烯醇式转化的能力最强，猪对其羰基还原能力最强［10］。猪尿液中发现鉴定出喹烯酮的31～42种代谢产物，大量为N1－脱氧喹烯酮及其羟化物，肠道中尤为明显，猪体内的主要代谢途径为:N→O基团、羰基、双键还原及甲基、侧链、苯环的羟化［11－12］。鸡静脉注射喹烯酮(2．5 mg/kg)后，血浆中检测到喹烯酮和1－脱氧喹烯酮，口服喹烯酮(30 mg/kg)后，血浆中检测到喹烯酮和3－甲基喹噁啉－2－羧酸(MQCA)，推测喹烯酮在鸡体内的主要代谢途径可能为脱氧，最后氧化水解生成MQCA［13］。利用液相色谱联用三重四极杆串联质谱法对大鼠和鸡粪中喹烯酮及其代谢物进行鉴定，鸡粪中除了存在喹烯酮、脱二氧喹烯酮和3－甲基喹噁啉－2－羧酸外，还发现1－单氧喹烯酮和4－单氧喹烯酮［14－15］。大鼠粪便中有5种代谢产物，分别为双键还原产物、羰基还原产物、苯环羟基化产物、双键还原羟基化产物和水解产物［16］。

3 残留研究

动物可食性组织中喹烯酮及其代谢物的残留检测方法已有大量研究。定量分析方法主要分析对象为喹烯酮原形［17－19］，动物样品涉及猪、鸡和鱼的可食性组织。样品处理方法主要采用液－液萃取，常用溶剂包括乙酸乙酯、乙腈、正已烷、氯仿等，方法的灵敏度为10～50ng/g。少量文献报道了动物血液与尿液中喹烯酮、脱二氧代谢物及3－甲基喹噁啉 －2－羧酸的定量分析方法［20－22］，灵敏度为20～50ng/g。利用超声辅助液液微萃取技术，可使灵敏度提高至 0．06 ～0．12ng/mL［21］。确证分析方法研究较少，主要集中于采用HPLC－MS/MS方法检测水产品中3－甲基喹噁啉－2－羧酸，方法的定量限为 1．0 ～5．0 μg/kg［23－25］。

喹烯酮在动物体内的残留消除已开展了部分研究，主要采用定量分析方法检测动物饲喂喹烯酮后组织中喹烯酮原形及部分代谢物的含量。猪50mg/kg饲料添加量饲喂喹烯酮2．5月，分别于停药后不同时间检测各可食性组织中喹烯酮的浓度，发现喹烯酮在肌肉、脂肪、肾脏中均无残留，在肝脏中的残留量也很低，4d后无残留［17］。猪连续混饲100mg/kg的喹烯酮10d，采用HPLC法检测各组织中喹烯酮、脱二氧和3－甲基喹噁啉－2－羧酸的含量。结果发现停药后四种组织中均未检出喹烯酮与脱二氧喹烯酮，肝脏和肾脏中可检出3－甲基喹噁啉－2－羧酸，停药5 ～7d后不可检出［26］。

鸡按75mg/kg饲料添加量饲喂喹烯酮2．5月，停药1d后在肌肉皮脂中均未检出喹烯酮，肝脏和肾脏中2d后未检出喹烯酮［18］。蛋鸡口服喹烯酮4h后，蛋鸡肉组织中均未发现喹烯酮及其代谢物残留，血浆和肝脏组织中有喹烯酮及其代谢物残留，且残留量随着给药剂量的增加而增加，呈明显的剂量效应关系［15］。

健康鲤连续12周混饲喹烯酮75mg/kg，采用HPLC检测喹烯酮及其代谢物在组织中的残留量。鲤组织中停药48h后不可检出脱二氧喹烯酮，72h后不可检出喹烯酮，10d后不可检出3－甲基喹噁啉 －2 － 羧酸［22］。

4 展望

兽药的食品安全性评价包括毒理学评价和化学评价，前者帮助揭示药物的毒性大小与性质，寻找毒性靶器官，确定最大无作用剂量和安全浓度。后者揭示药物在动物体内代谢的特征，残留物的组成、性质、分布及动态变化规律，帮助确定残留标志物和靶组织，制定最高残留限量、休药期和残留检测方法等食品安全标准。喹烯酮的食品安全性研究已完成较系统的毒理学评价，但在化学评价方面仅开展了非常有限的研究。目前的研究仅集中于动物组织中原形或个别代谢物的定性与定量分析，未能全面揭示喹烯酮在动物体内的代谢、分布及残留消除特征，无法确定残留标志物及靶组织、最高残留限量与休药期等食品安全性标准。

放射性示踪分析方法通过放射性同位素的定量分析，可全面分析药物在动物体内的代谢、分布与消除等动态变化过程，与现代理化分析技术结合可实现代谢物的定性与定量分析，最终帮助确定残留标志物与靶组织。FDA已推荐放射性示踪分析方法作为研究兽药的吸收、代谢、分布和排泄的金标方法［27］。为全面系统揭示喹烯酮在动物体内的变化规律，科学评价喹烯酮的食品安全性，最终制定科学可靠的食品安全性标准，建议采用放射性示踪分析方法深入开展喹烯酮的食品安全性评价。

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