鏈霉素在動物體內(nèi)殘留和代謝的研究進展

陳溪曲世超黃大亮尚寶玉董偉峰王秋艷林維宣

（1.大連出入境檢驗檢疫局 遼寧莊河 116400；2.遼寧出入境檢驗檢疫局）

鏈霉素在動物體內(nèi)殘留和代謝的研究進展

陳溪1曲世超1黃大亮1尚寶玉1董偉峰2王秋艷2林維宣2

（1.大連出入境檢驗檢疫局 遼寧莊河 116400；2.遼寧出入境檢驗檢疫局）

主要介紹了鏈霉素的應(yīng)用、作用機理、代謝動力學(xué)研究進展及殘留分析技術(shù)。通過研究鏈霉素在不同動物體內(nèi)的代謝動力學(xué)，展望了制備不同動物基質(zhì)中藥物殘留分析質(zhì)控樣品和標(biāo)準(zhǔn)樣品的意義。

鏈霉素；作用機理；代謝動力學(xué)；殘留；標(biāo)準(zhǔn)樣品

1 前言

鏈霉素（streptomycin）是在1944年從灰鏈霉菌的培養(yǎng)液中提取的抗菌素，分子式為C21H39N7O12，分子量為581，白色粉末，水溶性，在pH值3至7下對熱比較穩(wěn)定，有鹽酸鹽和硫酸鹽等產(chǎn)品。鏈霉素屬于氨基糖甙堿性化合物，能有效抵抗許多細(xì)菌，它與結(jié)核桿菌菌體核糖核酸蛋白體蛋白質(zhì)結(jié)合，能起到干擾蛋白質(zhì)合成的作用，從而殺滅或者抑制結(jié)核桿菌生長，因此其作為飼料添加劑和治療劑在農(nóng)業(yè)、牧業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)上得到廣泛應(yīng)用。雙氫鏈霉素（dihydrostreptomycin）是鏈霉素的衍生物，分子式為C21H41N7O12，分子量為583.44，其抗菌效能與鏈霉素大致相同。鏈霉素和雙氫鏈霉素都是重要的氨基糖甙類抗生素，在水產(chǎn)和畜牧養(yǎng)殖中，二者常被用來預(yù)防各種動物性疾病或被添加到飼料中促進動物生長發(fā)育［1］。由于鏈霉素和雙氫鏈霉素對人體有一定的毒副作用，尤其是雙氫鏈霉素對聽覺神經(jīng)的毒性比鏈霉素大，因此，如果食品中殘留有過量的鏈霉素或者雙氫鏈霉素，會對人造成嚴(yán)重危害，如損害前庭神經(jīng)和耳蝸神經(jīng)，導(dǎo)致眩暈和聽力減退，此外，鏈霉素和雙氫鏈霉素還具有潛在的致畸作用［2］。

歐盟明確規(guī)定禁止使用該類藥物作為家畜的促生長添加劑；由于其毒副作用及容易產(chǎn)生耐藥性，美國FDA對動物源性食品中該類藥物的殘留也極為重視。2377/90/EEC（703/2007修訂）規(guī)定動物性食品肌肉、脂肪、肝臟中鏈霉素最大殘留限量（MRL）為500 μg/kg，腎臟中為1000 μg/kg，乳中為200 μug/kg［3］。食品法典委員會（CAC）規(guī)定動物性食品肌肉和肝臟中鏈霉素的MRLs為0.5 mg/kg，腎臟中的MRLs為1.0 mg/kg。我國動物源性食品殘留物質(zhì)監(jiān)控計劃中鏈霉素與雙氫鏈霉素均為禁藥，在鰻魚基質(zhì)中要求方法檢出限（以鏈霉素和雙氫鏈霉素總量計）為10 μg/kg。

2 鏈霉素的應(yīng)用及作用機理

鏈霉素為灰鏈霉菌的代謝產(chǎn)物，是有機堿，常用其硫酸鹽。其主要用于治療各種敏感菌所致的急性感染癥，如由大腸桿菌引起的乳腺炎、腸炎等，由巴氏桿菌引起的牛出血性敗血癥、犢牛肺炎、豬肺疫、禽霍亂等；還可用于治療牛的結(jié)核、胎孤菌性流產(chǎn)、放線菌病，家禽的呼吸道感染（肺炎、咽喉炎、支氣管炎等）、泌尿道感染，雞的白痢、傳染性鼻炎、急慢性呼吸道感染等。鏈霉素可以削弱雞小腸、盲腸消化器官內(nèi)有害微生物，并使腸壁變薄，有利于養(yǎng)分滲透和吸收，增加動物食欲，增加采食量，同時，可刺激腦下垂體分泌激素，促進發(fā)育。鏈霉素曾經(jīng)作為藥物添加劑廣泛應(yīng)用于畜牧業(yè)生產(chǎn)中［4］，美國、加拿大等國官方機構(gòu)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，其是僅次于青霉素的最常在動物植物中殘留超標(biāo)的藥物。

鏈霉素經(jīng)主動轉(zhuǎn)運通過細(xì)菌細(xì)胞膜，與細(xì)胞核糖體30S亞單位的特殊受體蛋白結(jié)合，干擾信息核糖核酸與30S亞單位間起始復(fù)合物的形成，抑制蛋白合成。使DNA發(fā)生錯讀，導(dǎo)致無功能蛋白質(zhì)的合成；使多聚核糖體分裂而失去合成蛋白的功能，大量氨基糖苷類進入菌體，細(xì)菌細(xì)胞膜破裂，細(xì)胞死亡。鏈霉素與雙氫鏈霉素均可和血清蛋白質(zhì)結(jié)合形成全抗原，但所產(chǎn)生的抗體不同，因此無交叉反應(yīng)［5］。

3 鏈霉素藥物代謝動力學(xué)研究進展

藥物代謝，是機體吸收藥物分子后，在機體作用下發(fā)生化學(xué)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化。通過藥物代謝研究，可闡明代謝產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)和參與代謝反應(yīng)的有關(guān)酶，進一步評估代謝產(chǎn)物的藥理學(xué)和毒理學(xué)性質(zhì)，同時也有助于探討藥物在代謝過程中發(fā)生相互作用的機制，為進一步改造藥物的結(jié)構(gòu)和開發(fā)新藥提供依據(jù)。藥物代謝動力學(xué)（Pharmacokinetics）是通過數(shù)學(xué)模型，利用動力學(xué)原理定量研究藥物及其代謝產(chǎn)物在動物體內(nèi)動態(tài)變化規(guī)律的一門學(xué)科。主要包括：一是藥物在體內(nèi)位置的變化，即藥物的運轉(zhuǎn)，如吸收、分布、排泄；二是藥物化學(xué)結(jié)構(gòu)的改變，即藥物的轉(zhuǎn)換（又稱生物轉(zhuǎn)化），亦即狹義的代謝。

研究動物體內(nèi)藥物代謝動力學(xué)的意義在于：①通過對藥物在機體組織中的動態(tài)變化規(guī)律，弄清藥物的療效、毒性與藥物濃度的關(guān)系，了解靶器官組織和藥物濃度與時間的關(guān)系，從而為獸藥的合理使用提供理論依據(jù)，保證動物源性食品的安全，提高我國動物源食品的品質(zhì)。②通過監(jiān)測藥物的組織濃度，研究藥物在體內(nèi)的蓄積部位及蓄積程度，指導(dǎo)制定藥物最高殘留限量與休藥期。③通過動物喂養(yǎng)進行獸藥在動物體內(nèi)的代謝動力學(xué)研究，確定藥物在不同動物中獸藥的給藥濃度和喂養(yǎng)條件，研究不同動物基質(zhì)中藥物殘留分析質(zhì)控樣品和標(biāo)準(zhǔn)樣品的制備方法，從而建立完善的獸藥監(jiān)控體系，保證檢測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，加強對動物源性食品市場的殘留監(jiān)測工作。

關(guān)于鏈霉素在動物體內(nèi)殘留及消除規(guī)律的研究報道比較多［6-12］，而對于不同動物基質(zhì)中鏈霉素標(biāo)準(zhǔn)樣品的制備卻未見報道。目前僅有楊麗君等通過藥物代謝動力學(xué)研究制備了雞肉中的妥曲珠利、妥曲利砜殘留凍干粉標(biāo)準(zhǔn)樣品［13］；鯉魚肌肉中環(huán)丙沙星、恩諾沙星殘留凍干粉標(biāo)準(zhǔn)樣品［14］；蝦肉中氟苯尼考?xì)埩魞龈煞蹣?biāo)準(zhǔn)樣品，牛肉中三種β-興奮劑殘留凍干粉標(biāo)準(zhǔn)樣品，魚肉中磺胺甲惡唑殘留凍干粉標(biāo)準(zhǔn)樣品，豬肉中諾氟沙星和氧氟沙星殘留凍干粉標(biāo)準(zhǔn)樣品，蝦肉中AOZ、AMOZ殘留凍干粉標(biāo)準(zhǔn)樣品，魚肉中隱形結(jié)晶紫殘留凍干粉標(biāo)準(zhǔn)樣品，魚肉中甲硝唑殘留凍干粉標(biāo)準(zhǔn)樣品，雞肉中硝基苯砷酸、洛克沙砷、金霉素和強力霉素殘留凍干粉標(biāo)準(zhǔn)樣品，牛肉中阿維菌素殘留凍干粉標(biāo)準(zhǔn)樣品［15］。顏顯輝等通過藥物代謝動力學(xué)研究，制備了鯉魚肌肉中磺胺甲惡唑殘留凍干粉標(biāo)準(zhǔn)樣品［16］。余孔捷制備了鰻鱺肌肉原醬中氟甲喹殘留自然基體標(biāo)準(zhǔn)樣品［17］。時文春等制備了鯉魚肌肉中氯霉素殘留凍干粉標(biāo)準(zhǔn)樣品［18］。

4 殘留檢測方法研究

隨著畜牧業(yè)的快速發(fā)展，大量藥物在生產(chǎn)中被廣泛使用。動物在使用獸藥后，獸藥的原形及其代謝物等有可能蓄積或殘存在動物的細(xì)胞、組織或器官內(nèi)，或進入泌乳動物的乳、或產(chǎn)蛋家禽的蛋中，藥物殘留將對人類健康產(chǎn)生危害。

目前，對鏈霉素的檢測方法主要有微生物法［19］、酶聯(lián)免疫法［20，21］、熒光檢測法［22］、液相色譜法［23-26］和液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法（HPLC-MS/MS）［27-30］等，其中HPLC-MS/MS是目前應(yīng)用最廣泛的檢測方法。

5 展望

目前，國內(nèi)殘留分析實驗室由于常常無法獲得實際污染樣品，往往以添加獸藥標(biāo)準(zhǔn)溶液至分析樣品中進行質(zhì)控，這樣不能真實重現(xiàn)藥物經(jīng)過自然代謝后在動物體內(nèi)的提取效率，無法反映方法的準(zhǔn)確性，得到的檢測結(jié)果也就不足以令人信服。歐盟對獸藥殘留分析方法與結(jié)果表達的法規(guī)2002/657/EC中明確指出需要采用標(biāo)準(zhǔn)樣品進行過程控制，國外殘留分析實驗室已普遍使用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)樣品進行實驗室質(zhì)量控制和結(jié)果評判，主要由歐共體標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)和測量研究所（IRMM）、英國FAPAS等提供，相關(guān)樣品也已產(chǎn)業(yè)化。但由于國外標(biāo)準(zhǔn)樣品或質(zhì)控樣品價格非常昂貴，且運輸存在問題，國內(nèi)的殘留分析實驗室無法定期使用其進行質(zhì)控，因此可通過動物注射或藥物喂養(yǎng)，進行鏈霉素在不同動物體內(nèi)的代謝動力學(xué)研究，確定藥物在不同動物中獸藥的給藥濃度和喂養(yǎng)條件，研究不同動物基質(zhì)中藥物殘留分析質(zhì)控樣品和標(biāo)準(zhǔn)樣品的制備方法。此舉將填補國內(nèi)空白，并與國際殘留標(biāo)準(zhǔn)樣品接軌。

［1］張偉，盛永剛，古淑青.鰻魚、蜂蜜中鏈霉素、雙氫鏈霉素殘留量的液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法測定［J］.分析測試學(xué)報，2014，33（6）：688-692.

［2］郭文欣，王國忠.鏈霉素在牛奶中殘留檢測［J］.中國獸藥雜志，2001，35（2）：24-26.

［3］EC.2377/90LayingdownaCommunityProcedureforthe establishment of maximum residue limits of veterinary medicinal products in foodstuffsof animal origin［S］.

［4］董曉慶.雞組織中鏈霉素殘留檢測方法的研究［D］.吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)，2006.

［5］陳子亮，劉曉宇.獸藥在動物體內(nèi)殘留代謝的研究進展［J］.農(nóng)產(chǎn)品加工，2010，7：33-36.

［6］卞欣欣，董志遠(yuǎn)，郭璇.新疆地區(qū)綿羊和肉雞不同組織獸藥殘留及消除規(guī)律研究［J］.中國草食動物，2010，30（2）：59-62.

［7］卞欣欣.常用抗生素和驅(qū)蟲藥在新疆肉、乳、蛋產(chǎn)品中殘留規(guī)律研究［D］.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)，2010.

［8］張祖蔭，謝慧心，程為仁.抗菌藥物代謝動力學(xué)的研究之一鏈霉素、四環(huán)素在黃牛體內(nèi)代謝動力學(xué)的研究［J］.華中農(nóng)學(xué)院學(xué)報，1981，1：55-62.

［9］柴燕，趙新宇，周杰.蜜蜂采蜜期間鏈霉素和土霉素休藥期的初步研究［J］.中國獸藥雜志，2012，46（7）：26-29.

［10］李定剛.氨基糖苷類抗生素的研究應(yīng)用概述［J］.北方牧業(yè)，2008，02：27.

［11］李濤，解啟英，王振隆.鏈霉素在馬體內(nèi)的代謝動力學(xué)［J］.東北農(nóng)學(xué)院學(xué)報，1980，2：52-55.

［12］王建元，扈文杰，劉清玉，等.鏈霉素在奶山羊體內(nèi)代謝動力學(xué)的研究［J］.西北農(nóng)學(xué)院學(xué)報，1981，4：52-55.

［13］楊麗君，王靜，劉玉敏，等.雞肉中妥曲珠利、妥曲利砜殘留凍干粉標(biāo)準(zhǔn)樣品的制法［P］.中國：CN 201410418914.X，2014-11-19.

［14］楊麗君，崔鳳杰，時文春.一種鯉魚肌肉中環(huán)丙沙星、恩諾沙星殘留凍干粉標(biāo)準(zhǔn)樣品的制備方法［P］.中國：CN201110209329，2012-01-18.

［15］楊麗君，王靜，胡巧茹，等.動物源基體藥物及其代謝物殘留凍干粉標(biāo)準(zhǔn)樣品制備方法［P］.中國：CN 201410418903.1，2014-11-19.

［16］顏顯輝，何平，時文春，等.一種鯉魚肌肉中磺胺甲惡唑殘留凍干粉標(biāo)準(zhǔn)樣品的制備方法［P］.中國：CN201110209326，2012-01-18.

［17］余孔捷.鰻鱺肌肉原醬中氟甲喹殘留自然基體標(biāo)準(zhǔn)樣品的制備方法［P］.中國：CN200910309585，2010-04-21.

［18］時文春，李開鋒，徐成鋼，等.一種鯉魚肌肉中氯霉素殘留凍干粉標(biāo)準(zhǔn)樣品的制備方法［P］.中國：CN201110194715，2011-12-21.

［19］郭文欣，王國忠，李韓華.鏈霉素在牛奶中殘留檢測［J］.中國獸藥雜志，2001，35（2）：24-26.

［20］黃耀凌，劉智宏，葉妮，等.ELIsA法檢測牛奶中鏈霉素殘留量［J］.中國乳品工業(yè)，2007，35（2）：54-56.

［21］GB/T21330-2007動物源性食品中鏈霉素殘留量測定方法［S］.

［22］Edder P，Cominoli A，Corvi A.Determination of streptomycin Residuesinfoofbusolidphaseextractionandliquid chromatography with post column derivatization and fluorometric detection［J］.Chromatogr A，1999，830（2）：345-351.

［23］陳曉紅，劉小莉，董明盛，等.高效液相色譜法測定蜂產(chǎn)品中鏈霉素殘留量［J］.分析試驗室，2004，23（10）：30-32.

［24］董曉慶，程培英，陳紹輝，等.雞組織中鏈霉素殘留檢測方法的研究［J］.吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，2005，7（3）：29-34.

［25］中華人民共和國農(nóng)業(yè)部.農(nóng)業(yè)部1077號公告-3-2008水產(chǎn)品中鏈霉素殘留量的測定高效液相色譜法［Z］.

［26］李英嬌.番茄中鏈霉素殘留檢測方法的研究［D］.石河子大學(xué)，2009.

［27］Gremilogianni A M，Megoulas N C，Koupparis M A.Hydrophilic interaction vs ion pair liquid chromatography for the determination of streptomycin and dihydrostreptomycin residues in milk based on mass spectrometric detection［J］.Chromatogr A，2010，1217（43）：6646-6651.

［28］JAP-050二氫鏈霉素，鏈霉素，壯觀霉素和新霉素檢測方法［S］.

［29］GB/T22954-2008河豚魚和鰻魚中鏈霉素、雙氫鏈霉素和卡那霉素殘留量的測定液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法［S］.

［30］GB/T21323-2007動物組織中氨基糖苷類藥物殘留量的測定高效液相色譜法-質(zhì)譜質(zhì)譜法［S］.

Research Progress on Residues and Metabolism of Streptomycin in Animals

Chen Xi1，Qu Shichao1，Huang Daliang1，Shang Baoyu1，Dong Weifeng2，Wang Qiuyan2，Lin Weixuan2
（1.Dalian Entry-Exit Inspection and Quarantine Bureau,Zhuanghe,Liaoning，116400；2.Liaoning Entry-Exit Inspection and Quarantine Bureau）

This paper describes the use,mechanism of action,pharmacokineics and residue analysis techniques of the streptomycin.Through the study of streptomycin pharmacokinetic in different animal matrix,it is prospected to make quality control samples and standard samples.

Streptomycin；Mechanism of Action；Pharmacokinetics；Residues；Standard Sample

TS207.5+3

E-mail：streamchen@126.com

質(zhì)檢公益項目（201310140）

2015-04-13