李红婵,段 凯,汪聪勇,徐美芳*
(1.河南省兽药饲料监察所,河南郑州 450008;2.河南省鼎元种牛育种有限公司,河南郑州 450046)
氟苯尼考(florfenicol,FFC)是20世纪80年代后期成功研制的一种新的动物专用酰胺醇类的广谱抗菌药,是甲砜霉素的单氟衍生物。1990年在日本和韩国上市,至今已在亚洲、美洲、欧洲的多个国家上市,治疗鱼、猪、牛、羊、鸡等动物的细菌性疾病,尤其对呼吸道系统感染和肠道感染疗效显著[1-7]。我国于1999年批准上市,现已批准FFC子宫注入剂、FFC可溶性粉、FFC注射液、FFC粉、FFC溶液、FFC预混剂、FFC胶囊7种剂型在动物上使用。
氟苯尼考作用机理和抗菌谱与甲砜霉素、氯霉素相同,但抗菌活性比氯霉素和甲矾霉素强,均对动物体内细菌的70S核糖体和50S亚基结合起到抑制作用,使肽酰基转移酶受到抑制,从而抑使蛋白质合成受到干扰[8]。甲砜霉素和氯霉素的耐药菌株通常会产生随质粒传播的乙酰转移酶,该酶能够使甲砜霉素和氯霉素结构中C-3位上的-OH发生乙酰化反应,失去药理活性。而氟苯尼考则因C-3的-OH被-F取代,不会受乙酰转移酶的破坏,因此氟苯尼考不会产生类似氯霉素、甲砜霉素由质粒介导所产生的耐药性,仍对氯霉素、甲砜霉素耐药菌株敏感。
氟苯尼考对多种革兰氏阳性菌和阴性菌有效,对支原体也有杀菌作用,其中革兰氏阳性菌包括炭疽杆菌、链球菌、棒状杆菌、肺炎球菌、葡萄球菌等,革兰氏阴性菌包括伤寒杆菌、副伤寒杆菌、大肠埃希菌、沙门菌、布鲁氏菌、巴氏杆菌等。主要用于敏感菌所致的猪、鸡、鱼的细菌性疾病,如溶血性巴氏杆菌、多杀性巴氏杆菌和猪胸膜肺炎放线杆菌引起的牛、猪呼吸系统疾病。沙门氏菌引起的伤寒和副伤寒,鸡霍乱、鸡白痢、大肠埃希菌病等;鱼类巴氏杆菌、弧菌、金黄色葡萄球菌、嗜水单胞菌、肠炎菌等引起的鱼类细菌性败血症、肠炎、赤皮病等[1-7]。
氟苯尼考根据推荐剂量使用时无毒副作用,能够有效改善氯霉素等药物引起的再生障碍贫血的危险及其他毒性,但有一定的胚胎毒性。因此,禁止妊娠期的动物使用。除此以外,该药物不可与红霉素、氟喹诺酮类、磺胺嘧啶等药物混合使用[9-13]。在不同动物体内的药动学研究如下:
2.1 猪体内药动学研究Chang等[14]分别给猪肌注2 mg/kg 10%氟苯尼考粉和1%氟苯尼考粉后,其药动学特征:Cmax分别为(641.97±117.94)和(726.05±211.77)ng/mL,Tmax分别为(2.14±1.35)和(2.50 ±1.50)h,t1/2分别为(4.99±3.30)和(4.07±1.71)h,MRT分别为(7.76±2.89)和(7.91±1.98)h,AUC0→t分别为(6.67±2.79)和(7.29±1.75) (μg·h)/mL。
2.2 牛体内药动学研究Varma等[15]通过给牛分别静脉注射和内服22 mg/kg的氟苯尼考后发现,禁食12 h后给药比饲喂后5 min给药生物利用度高,达峰浓度和药时曲线下面积大。静脉给药后,t1/2为171.9 min,CL为2.85 mL/(kg·min),V为0.78 mL/kg,AUC0→t为7 573.92 (μg·min)/mL;禁食12 h后内服给药,Tmax为(149.37±43.32)min,Cmax为(11.32±4.04)μg/mL,AUC0→t为6 338.18 (μg·min)/mL,F为0.88;饲喂后5 min给药,Tmax为(201.84±41.72)min,Cmax为(9.41±1.05)μg/mL,AUC0→t为4 345.77 (μg·min)/mL,F为0.65。
2.3 羊体内药动学研究Verma等[16]给山羊分别静注和肌注20 mg/kg的氟苯尼考后发现,静注给药后,t1/2为(36.79±6.27)min,AUC0→t为141 561.2 (μg·min)/mL,CL为(14.21±0.59)mL/(kg·min),V为(14 455±1 375) mL/kg;肌注给药后:t1/2为(39.24±8.24)min,Tmax为(30.0±0.0)min,Cmax为(3.07±0.11)μg/mL,AUC0→t为(1 238.0±42.3)(mg·min)/mL,F为(87.64±1.79)%。
2.4 犬体内药动学研究Park等[17]给犬分别静注和内服20 mg/kg的氟苯尼考,静注给药后,CL为(1.03±0.49)L/(kg·h),V为(1.45±0.82)L/kg,t1/2为(1.11±0.94)h;内服给药后,t1/2为(1.24±0.64)h,Tmax为(0.94±0.43)h,Cmax为(6.18±1.07)μg/mL,F为(95.43±11.60)%。
2.5 鸡体内药动学研究Abu-Basha等[18]分别给鸡内服2种氟苯尼考20 mg/kg内服溶液,具体药动学特征:Cmax分别为(9.02±0.68)和(9.20±0.77)μg/mL,Tmax分别为(1.02 ±0.13)和(1.05 ±0.30)h,t1/2分别为(1.41±0.06)和(1.35±0.05)h,AUC0→t分别为(26.45 ±1.33)和(26.06 ±1.20)(μg·h)/mL,AUC0→∞分别为(26.61±1.33)和(26.26±1.21)(μg·h)/mL,AUMC分别为(71.78±4.65)和(69.98±8.80)(μg·h)/mL,MRT分别为(2.72±0.18)和(2.62±0.27)h,CL/F分别为(12.82±0.63)和(12.96±0.60)mL/(kg·min),Vd/F分别为(1.55±0.08)和(1.51±0.08)L/kg。
2.6 鸭体内药动学研究孙婷婷[19]给鸭分别单剂量静脉注射和内服30 mg/kg FFC后,其中静注符合无吸收二室开放模型,t1/2α为(0.066±0.035)h,V为(1.105±0.194)L/kg,t1/2β为(0.701±0.058)h,CL为(1.684±0.032)L/(kg·h);内服符合一级吸收一室开放模型,Cmax为(7.491±0.130)μg/mL,Tmax为(0.499±0.011)h,t1/2α为(0.161±0.009)h,t1/2β为(0.967±0.054)h,CL/F(s)为(2.009±0.060)L/(kg·h)。
2.7 鱼体内药动学研究黄郁葱等[20]分别以10 mg/kg单剂量腹注和口灌氟苯尼考原料给药健康红笛鲷,结果发现,腹注给药在红笛鯛体内的吸收快于口灌给药,在血浆和肝脏中的消除快于口灌给药,在肌肉和肾脏中的消除则慢于口灌给药。具体药动学特征如下:腹注给药后血浆、肝脏、肾脏和肌肉的Cmax分别为10.62 μg/mL,8.36、22.57和4.76 μg/g,Tmax分别为1.2、1.0、1.0和6.0 h,t1/2分别为29.76、17.84、17.23和19.48 h;口灌给药后血浆、肝脏、肾脏和肌肉的Cmax分别为2.35 μg/mL,1.45、4.06和1.73 μg/g,Tmax分别为2.69、1.50、1.50和4.00 h,t1/2分别为40.59、12.29、37.78和47.34 h。
氟苯尼考内服、肌注吸收较快,半衰期长,在体内能维持较长时间的有效血药浓度,给药后在动物体内呈全身性分布,在动物肾和肺组织中的浓度较高,血液和肌肉中药物治疗浓度相近,存在着血脑屏障,脑中药物浓度相对较低,因此可用于防治畜禽呼吸道和泌尿道感染[9]。
我国、欧盟及美国均规定了动物组织中氟苯尼考的最大残留限量,具体见表1。
表1 氟苯尼考在组织中的最大残留限量
从表1中可以看出,我国和欧盟限量规定一致,和美国规定略有差异。我国规定了19种组织中的残留限量,美国仅规定了牛肝脏、牛肌肉、猪肝脏、猪肌肉、鲶鱼肉及淡水养殖的鱼(鲶鱼除外)和鲑鱼的皮、肉6种组织中的残留限量,限量值除鱼组织中和我国规定一致,其余均宽于我国规定。我国和欧盟均规定残留标志残留物为氟苯尼考与氟苯尼考胺之和,而美国规定残留标志物为氟苯尼考胺。研究报道[24],鸡内服碳标记氟苯尼考20 mg/kg,每天2次,每次间隔12 h,连续3 d后,结果发现,第1天和第7天排泄总放射性物质分别为93.7%和98.2%。在第7天排泄物中,氟苯尼考占42%,氟苯尼考胺占25%,氟苯尼考氧肟酸占5%和氟苯尼考醇占10%,其余3种未知化合物占很小百分比。
国内外常用的检测方法有液相色谱-串联质谱法(LC-MS/MS)、高效液相色谱法(HPLC)、气相色谱-质谱联用法(GC-MS)、气相色谱法(GC)、酶联免疫吸附法(ELISA)、胶体金免疫测定法(GIA)等。
3.1 液相色谱-串联质谱法(LC-MS/MS)液相色谱-串联质谱法特异性强、灵敏度高、抗干扰能力强,是最常见的方法。我国现有GB 31658.5—2021《食品安全国家标准 动物性食品中氟苯尼考及氟苯尼考胺残留量的测定 液相色谱-串联质谱法》、GB/T 22959—2008《河豚鱼、鳗鱼和烤鳗中氯霉素、甲砜霉素和氟苯尼考残留量的测定 液相色谱-串联质谱法》、GB/T 20756—2006《可食动物肌肉、肝脏和水产品中氯霉素、甲砜霉素和氟苯尼考残留量的测定 液相色谱-串联质谱法》和SN/T 1865—2016《出口动物源食品中甲砜霉素、氟甲砜霉素和氟苯尼考胺残留量的测定 液相色谱-质谱/质谱法》4个标准关于氟苯尼考在动物源性食品中残留检测的液质法,可满足氟苯尼考在动物源性食品的残留检测,为我国食品质量安全把控。
3.2 高效液相色谱法(HPLC)高效液相色谱法具有分离效率高、重现性好、线性范围宽、应用范围广的特点,主要用于高浓度的检测。李涛等[25]用HPLC-UV法测猪肉、牛肉、羊肉、鸭肉和鸡肉中的氟苯尼考含量,色谱柱为C18柱,流动相为甲醇-水(40∶60),柱温为40 ℃,流速为0.2 mL/min,检测波长为224 nm。样品经乙腈提取,40 ℃氮气吹干,用2 mL水复溶,正己烷除脂净化,供高效液相色谱仪分析,在10~500 ng/mL范围内具有良好的线性关系,检出限为10 μg/kg,定量限30 μg/kg。Yang等[26]用HPLC-FLD法测鲫鱼血浆中FF和FFA的含量,色谱柱为C18柱,流动相为35%乙腈和65%磷酸二氢钠(0.01 mol/L,含0.005 mol/L十二烷基硫酸钠和0.1%三乙胺,用85%磷酸调pH至4.8),柱温为30 ℃,流速为1 mL/min,激发波长为224 nm,发射波长为290 nm。0.5 mL血浆样品用3.0 mL乙酸乙酯∶乙腈∶氢氧化铵(49∶49∶2)提取,40 ℃氮气吹干,用0.5 mL流动相复溶后,用3 mL己烷除酯,然后上机检测。该方法在0.05~5.00 μg/mL范围内具有良好的线性关系,检出限为0.02 μg/mL,定量限0.05 μg/mL。
3.3 气相色谱法(GC)和气相色谱-质谱联用法(GC-MS)氟苯尼考采用气相色谱法(GC)或气相色谱-质谱联用法(GC-MS)时,因为含有亚氨基、硫酰基等极性较强的基团,不易挥发,因此在分析前,必须先对这些基团进行硅烷化或者酰化,生成热稳定和易挥发的衍生物,且衍生化反应过程中要避免水分,因为操作复杂,所以应用较少。杨秋红等[27]用GC法测定水产品中氟苯尼考和氟苯尼考胺的含量,样品经98∶2的乙酸乙酯和氨水提取后,MCA固相萃取柱净化,N,O-双三甲基硅烷三氟乙酰胺(BSTFA)衍生,然后上机检测,该方法在15~100 μg/L范围内具有良好的线性关系,检出限为1 μg/kg,定量限3 μg/kg。张丽萍等[28]用GC-MS法测定猪、鸡可食性组织中氟苯尼考和氟苯尼考胺的含量,样品经2%氨化乙酸乙酯溶液提取,PEP-2固相萃取柱净化,BSTFA衍生,该方法在5~5 000 μg/L范围内具有良好的线性关系,检出限为5 μg/kg,定量限10 μg/kg。
3.4 酶联免疫吸附法(ELISA)酶联免疫吸附法样本前处理简单,定量准确,检测速度快,灵敏度高,特异性强,适用于大批样本快速检测。李然等[29]建立了ELISA法对氟苯尼考的半数抑制浓度(IC50)为1.32 ng/mL,线性检测范围为0.31~5.61 ng/mL,检出限为0.12 ng/mL,与氯霉素等多种类似物均无交叉反应,动物组织及尿样中氟苯尼考的添加回收率在77.2%~116.0%,适用于猪尿、牛尿、鸡肉、猪肉、牛肉中氟苯尼考的快速筛查检测。区兑鹏等[30]建立了间接酶联免疫法同时检测大黄鱼、鲫鱼、贻贝水产品中4种硝基呋喃类代谢物、氯霉素和氟苯尼考药物残留量的方法,氟苯尼考线性检测范围为0.20~8.10 ng/mL,检出限为0.20 ng/mL。样品需用盐酸进行消化,再由乙酸乙酯提取,用酶联免疫试剂盒进行检测。
3.5 胶体金免疫测定法(GIA)胶体金免疫测定法是20世纪90年代初期建立的一种免疫学分析方法,以胶体金为标记物,能通过肉眼判断检测结果,对样本需求量少,检测精度高,不易受外界干扰,具有直观简单、快速方便的特点,常用于定性分析,但定量效果较差[31]。易扬[32]建立了猪肉中氟苯尼考的胶体金免疫层析试纸条的检测方法,线性范围为4~200 μg/L,检出限为2.18 μg/L,IC50为9.795 μg/L,回收率99%~113%。朱爱荣[33]建立了肉食品中氟苯尼考残留快速检测胶体金试纸条,检测灵敏度为1.0 μg/mL,与氟霉素、甲砜霉素和喹乙醇等抗生素无交叉反应,在4 ℃干燥的条件下可至少存放6个月。
氟苯尼考自1990年上市以来,为保障畜牧业的健康发展做出了重要贡献,具有给药后在动物体内吸收较快、杀菌作用强、抗菌谱广、不易产生耐药性、半衰期长等优点,因此广泛应用于猪、牛、羊、犬、鸡、鸭、鱼等动物。与此同时,氟苯尼考的耐药性情况和动物性食品中的残留问题日益严重,目前关于氟苯尼考在组织的残留检测方法有液相色谱-串联质谱法、高效液相色谱法、气相色谱-质谱联用法、气相色谱法、酶联免疫吸附法和胶体金免疫测定法等6种,可以为动物性食品安全提供技术支撑。综上所述,必须规范氟苯尼考在养殖业的合理使用,加强残留检测力度。