韓 飛 張 曼 張 周 王晶鈺
(1.楊凌職業(yè)技術(shù)學(xué)院,陜西楊凌 712100;2.西北農(nóng)林科技大學(xué)動(dòng)物醫(yī)學(xué)院,陜西楊凌 712100)
甲硝唑(Metronidazole MTZ)又稱為甲硝咪唑或滅滴靈,化學(xué)名稱為1-(β-羥乙基)-2-甲基-5-硝基咪唑,其化學(xué)結(jié)構(gòu)式如圖1。甲硝唑是畜牧生產(chǎn)中最常用的一種硝基咪唑類藥物,具有抗厭氧菌和抗原蟲作用[1]。
圖1 甲硝唑的化學(xué)結(jié)構(gòu)式
甲硝哇是不帶電荷的小分子化合物,可通過擴(kuò)散進(jìn)入微生物體內(nèi)。甲硝唑的硝基在無氧環(huán)境中還原成氨基,生成有生物活性的高細(xì)胞毒的中間體。該中間體與細(xì)菌的DNA反應(yīng),阻斷其轉(zhuǎn)錄和復(fù)制而顯示抗厭氧菌的作用,但對需氧菌或兼性厭氧菌無效[2]。甲硝唑還廣泛應(yīng)用于生殖道滴蟲病,家禽的組織滴蟲病,犬、貓、馬的賈地鞭毛蟲病。
甲硝唑?qū)箙捬蹙钚员容^實(shí)驗(yàn)(表1)證明,甲硝唑?qū)P詤捬蹙忻黠@的抗菌作用,如擬桿菌屬(包括脆弱擬桿菌)、梭形桿菌屬、梭狀芽抱桿菌屬(包括破傷風(fēng)桿菌)、部分真桿菌、消化球菌和消化鏈球菌[3]。
表1 甲硝唑?qū)捬跷⑸锏腗IC90(μg/ml)比較
甲硝唑口服吸收較好,生物利用度較高??诜? h后,吸收達(dá)80%以上,空胃與進(jìn)食后服用,未發(fā)現(xiàn)其生物利用度有明顯差異。甲硝唑可以通過血腦屏障,在膽汁、羊水、胎盤、唾液、尿液、膿液、精液和腦脊液中均可出現(xiàn)有效濃度。甲硝唑主要在肝臟中代謝,通過母體化合中的代謝產(chǎn)物與葡萄糖醛酸結(jié)合,氧化成為酸性物質(zhì)并進(jìn)一步降解為小分子化合物[4]。甲硝唑代謝產(chǎn)物和原形藥主要經(jīng)腎臟隨尿液排到體外,少數(shù)(6%~15%)經(jīng)糞便排出??傮w排出量占給藥量的60%~80%,其中原形藥不足10%[5]。
丁祖銳[6]等采用紫外分光光度法測定家兔體內(nèi)甲硝唑血藥濃度,結(jié)果表明,口服與靜注給藥均符合二室模型??诜紫踹蚱?.381 h出現(xiàn)血藥峰濃度,消除半衰期為4.903 h;靜脈注射甲硝唑葡萄糖液后,其消除半衰期為4.680 h,二者的生物利用度均為0.66。高蘇莉[7]等經(jīng)小鼠尾靜脈給藥后,得到甲硝唑的主要?jiǎng)恿W(xué)參數(shù):消除半衰期為1.26 h、中央室分布容積為0.76 L/kg、表觀分布容積為32.32(mg/L)·h以及體清除率為0.62 L/(kg·h)。任國蓮[8]等將甲硝唑片劑口服飼喂健康犬,采用反相高效液相色譜法(RP-HPLC)測定犬血漿中甲硝唑的濃度,結(jié)果表明,藥峰時(shí)間為(1.4±0.5)h,峰濃度為(15.0±1.8)μg/ml,半衰期為(3.8±0.7)h。
甲硝唑?yàn)楂F醫(yī)臨床和畜牧養(yǎng)殖業(yè)做出了重要貢獻(xiàn),但由此產(chǎn)生的動(dòng)物體內(nèi)藥物殘留,不僅給動(dòng)物的生存與福利帶來危害,而且間接地威脅著人類的健康與生活質(zhì)量。近年來,我國水產(chǎn)品、畜產(chǎn)品和農(nóng)產(chǎn)品等在食品出口時(shí)因藥物殘留檢測技術(shù)壁壘屢屢遭遇打擊,造成了不可估量的經(jīng)濟(jì)損失。因此,分析動(dòng)物食品中藥物殘留超標(biāo)的原因,闡明藥物殘留的危害性,并建立合適的藥物殘留檢測方法是十分必要的。
第1,在動(dòng)物飼養(yǎng)過程中,飼養(yǎng)員由于缺乏相關(guān)的甲硝唑用量及用法知識(shí),沒有嚴(yán)格遵守甲硝唑的使用對象、使用劑量以及使用期限等規(guī)定。第2,甲硝唑的休藥期與其在動(dòng)物體內(nèi)的殘留量和消除率密切相關(guān),而且與給藥途徑、給藥劑量和動(dòng)物種類有關(guān),而大多數(shù)養(yǎng)殖戶幾乎不按照規(guī)定執(zhí)行休藥期。第3,動(dòng)物發(fā)病時(shí),養(yǎng)殖戶急于治療,以減少經(jīng)濟(jì)損失,誤以為用藥量越大,疾病恢復(fù)得越快。
甲硝唑的副作用最常見的是消化道反應(yīng),如惡心、厭食、嘔吐、腹瀉、腹痛等,療程較長時(shí),消化道反應(yīng)會(huì)明顯增多[9]。服用甲硝唑后,動(dòng)物尿液常呈現(xiàn)紅棕色,劑量過大時(shí),還會(huì)出現(xiàn)白細(xì)胞數(shù)量減少甚至神經(jīng)癥狀,但通??梢阅瓦^[10]。甲硝唑可引起皮膚過敏反應(yīng),如皮膚紅斑、潮紅、瘙癢、水泡浮腫等,停藥后消失。甲硝唑易穿透血腦屏障,使神經(jīng)系統(tǒng)中毒,并能透過乳腺屏障和胎盤屏障,因此妊娠早期和哺乳期的動(dòng)物不宜使用。Elizondo[11]等報(bào)道了長期大劑量飼喂家兔、大鼠、小鼠甲硝唑時(shí),三者均發(fā)生致癌作用。
為了控制獸藥在動(dòng)物食品中的殘留量,保障食品衛(wèi)生安全,農(nóng)業(yè)部于1999年發(fā)布17號(hào)文《動(dòng)物性食品中獸藥最高殘留限量》規(guī)定:洛硝噠唑、二甲硝咪唑、甲硝唑在所有食品動(dòng)物可食用組織中的最高殘留量為零,即不允許甲硝唑在動(dòng)物食品中有殘留。目前,甲硝唑在動(dòng)物體內(nèi)殘留檢測的方法主要有高效液相色譜法(HPLC)、質(zhì)譜聯(lián)用法和免疫分析技術(shù)等。
3.3.1 高效液相色譜法
甲硝唑是硝基咪唑類抗生素,含有硝基咪唑共軛結(jié)構(gòu),在紫外條件下具有強(qiáng)烈的吸收功能。因此,高效液相色譜法檢測甲硝唑在動(dòng)物體內(nèi)的殘留時(shí)大多使用紫外檢測器。
艾霞[12]等建立了草魚皮膚、肌肉組織中檢測甲硝唑殘留的高效液相色譜法,紫外檢測波長為325 nm,皮膚、肌肉組織中的最低定量限均為1 μg/kg,結(jié)果表明,甲硝唑在0.01~50.00 mg/L濃度范圍內(nèi)線性關(guān)系良好,相關(guān)系數(shù)為0.999 9;皮膚、肌肉組織中的甲硝唑平均回收率分別為75%和69%,日間變異系數(shù)均低于15%。劉書慶[13]等建立了豬和雞肌肉組織中檢測甲硝唑殘留的高效液相色譜法,紫外檢測波長為325 nm,豬和雞肌肉中甲硝唑的最低檢測限為1 μg/kg,結(jié)果表明,甲硝唑在0.012 5~5.000 0 μg/ml濃度范圍內(nèi)有良好的線性關(guān)系,相關(guān)系數(shù)為0.9998;二者肌肉中甲硝唑的絕對回收率為74.4%~81.6%,日間變異系數(shù)不超過5%。沈建忠[14]等建立了家禽肌肉組織中檢測二硝基咪唑、洛硝噠唑、甲硝唑殘留的高效液相色譜法,檢測波長為320 nm,其中甲硝唑的最低檢測限為0.5 ng/g,結(jié)果表明,甲硝唑在15.0~750.0 ng/ml范圍內(nèi)線性關(guān)系良好,相關(guān)系數(shù)為0.998;肉雞肌肉組織中的平均回收率為89.8%,變異系數(shù)為2.8%~6.9%。汪紀(jì)倉[15]等建立了豬肌肉、腎臟、肝臟和脂肪中檢測甲硝唑、地美硝唑和洛硝唑等硝基咪唑類藥物殘留的高效液相色譜法,檢測波長為320 nm,其中甲硝唑在腎臟和肝臟中的最低檢測限為1.0 μg/kg,在脂肪和肌肉組織中為0.5 μg/kg,結(jié)果表明,甲硝唑在0.005~2.0 μg/ml范圍內(nèi)線性關(guān)系良好,相關(guān)系數(shù)為0.999 8;平均回收率為62.4%~82.7%,變異系數(shù)為9.6%~10.3%。
3.3.2 質(zhì)譜聯(lián)用法
普通的色譜分析法只能進(jìn)行色譜峰大小、保留時(shí)間的定量分析,不能鑒定殘留組分的結(jié)構(gòu)。而質(zhì)譜可對殘留樣品進(jìn)行高效分離和較強(qiáng)的結(jié)構(gòu)鑒定,適用于難揮發(fā)、極性強(qiáng)、熱不穩(wěn)定和殘留度濃低的藥物。
權(quán)伍英[16]等建立了雞蛋中檢測甲硝唑殘留量的液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法,最低定量限為0.05 μg/kg,檢測線性濃度范圍為0.05~25 μg/kg,相關(guān)系數(shù)為0.998 1;3個(gè)添加水平的平均回收率為98.1%~107%,相對偏差低于14%。王海[17]等建立了豬組織中檢測硝基咪唑類藥物殘留量的高效液相色譜-質(zhì)譜法,豬皮下組織、腎臟、肝臟和肌肉中的檢測限為0.5~1μg/kg,其中甲硝唑檢測線性濃度范圍為0.5~250 μg/L,相關(guān)系數(shù)為0.9999;在3個(gè)添加水平下測得回收率:皮下組織為63.59%~79.54%,腎臟為65.21%~72.52%,肝臟為64.99%~78.62%,肌肉為63.34%~83.73%,相對偏差為4.30%~8.91%。
3.3.3 免疫分析技術(shù)
免疫分析技術(shù)是一種以抗原、抗體的可逆性、特異性結(jié)合反應(yīng)為基礎(chǔ)的分析技術(shù),可將藥物分子以半抗原的形式與蛋白載體共價(jià)偶聯(lián)制成人工抗原,引發(fā)動(dòng)物免疫應(yīng)答,產(chǎn)生活性物質(zhì)識(shí)別并結(jié)合藥物分子。通過標(biāo)記抗體或半抗原,利用標(biāo)記物的化學(xué)、物理、生物放大作用,定性、定量檢測樣品中藥物的殘留物。該技術(shù)具有特異性強(qiáng)、靈敏度高、分析成本低、分析容量大、方法快捷等優(yōu)點(diǎn)。
何萬洋[18]等通過篩選硝基咪唑類藥物的單克隆抗體,采用ELISA檢測方法研制出了檢測雞肉中硝基咪唑類藥物殘留的試劑盒。該試劑盒的最低檢測限為0.04μg/kg,其中甲硝唑在2個(gè)添加水平的平均回收率為82.7%~96.7%,批內(nèi)變異系數(shù)為7.8%~13.4%,批間變異系數(shù)分別為13.5%和12.4%。
甲硝唑在體內(nèi)吸收迅速而完全,蛋白結(jié)合率低于5%,在體液和組織中分布廣泛。藥動(dòng)學(xué)特征表明甲硝唑半衰期較長,能在體內(nèi)保持有效濃度。甲硝唑主要經(jīng)尿液排出體外,因此,養(yǎng)殖場內(nèi)的動(dòng)物服用甲硝唑后,尿液應(yīng)進(jìn)行有效處理,減少周圍的微生物對甲硝唑的耐藥性,從而降低微生物耐藥性對人體健康帶來的潛在威脅。甲硝唑的不良反應(yīng)也是非常明顯,尤其是在食品動(dòng)物中的殘留,不僅危害動(dòng)物健康,也會(huì)對人們的生活產(chǎn)生潛在的不良影響。分析甲硝唑殘留原因,減少殘留來源的同時(shí),應(yīng)加強(qiáng)動(dòng)物組織中藥物的殘留檢測。由于甲硝唑的硝基咪唑共軛結(jié)構(gòu)具有強(qiáng)烈的紫外吸收,紫外液相色譜儀測定甲硝唑殘留較為常見,國內(nèi)外也有很多文獻(xiàn)進(jìn)行報(bào)道,但其檢測限較高;而氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法的衍生化過程繁瑣復(fù)雜,液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法雖可進(jìn)行多組定量分析和高效分離,但操作繁瑣且費(fèi)用較高,推廣難度較大;免疫分析技術(shù)操作簡單、靈敏度高、費(fèi)用較低,但此技術(shù)尚不成熟,國內(nèi)外的相關(guān)報(bào)道也較少。因此,甲硝唑的殘留檢測方法應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)姆治觥?yōu)化。
[1]Baggot JD,Wilson WD,Hietala S.Clinical pharmacolinetics of metronidazole in horses [J ]. J Vet Pharmacol Therap,1988,(11):417-420.
[2]溫玉麟,張瑞文.新的一類抗厭氧微生物藥物一硝基咪哇類化合物[J].醫(yī)藥工業(yè),1985,(7):36-41.
[3]熊德鑫,祝小楓,盛志勇.替硝哇對厭氧菌體外抗菌活性的研究[J].中國抗生素雜志,1997,22:472-476.
[4]Adams H.R. Pharmacology and Therapeutics(8thedition)[M].USA:lowa State University Press,2001:993-994.
[5]Boggot J D,Wilson W D,Hietala S. Clinical pharmacolinetics of metronidazole in horses. J. Vet. Pharmacol. Therap,1988,(11):417-420.
[6]丁祖銳,秦玉華,方鳳琴.甲硝唑藥物動(dòng)力學(xué)研究[J].中國藥學(xué)雜志,1991,26(2):88-90.
[7]高蘇莉,顧宜,黃寶文.替硝唑與甲硝唑?qū)捬蹙淖饔眉捌渌巹?dòng)學(xué)比較[J].第四軍醫(yī)大學(xué)報(bào),2004,25(10):901-903.
[8]任國蓮,白克華,吳婧,等.反相高效液相色譜法測定犬血漿中甲硝唑濃度[J].山西醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào),2008,39(12):1109-1111.
[9]吳志全,夏高輝,王浩,等.甲硝唑毒副作用49例報(bào)告[J].實(shí)用外科雜志,1989,9:275.
[10]陳杖榴.主編.獸醫(yī)藥理學(xué)(第三版)[M].北京:中國農(nóng)業(yè)出版社,2009,348-349.
[11]Elizondo G,Gonsebatt M E,Salazar A M. Genotoxic ects of metronidazole. Mutation Research,1996,370:75-80.
[12]艾霞,王大菊,張叢蘭,等.高效液相色譜法檢測草魚可食用組織中甲硝唑的殘留[J].天津農(nóng)學(xué)院學(xué)報(bào),2005,12(2):10-14.
[13]劉書慶,王大菊,秦大偉.HPLC法測定甲硝唑在雞和豬肌肉組織中的殘留[J].山東輕工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào),2005,19(3):5-8.
[14]沈建忠,項(xiàng)新華,張躍,等.家禽肌肉組織中硝基咪唑類藥物殘留高效液相色譜檢測研究[J].中國農(nóng)業(yè)科學(xué),2003,36(6):700-703.
[15]汪紀(jì)倉,王大菊,高小龍,等.高效液相色譜法檢測豬組織中硝基咪唑類藥物殘留[J].中國農(nóng)業(yè)科學(xué),2008,41(10):3318-3325.
[16]權(quán)伍英,欒燕,谷晶,等.雞蛋中甲硝唑殘留的液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜檢測方法研究[J].中國衛(wèi)生檢驗(yàn)雜志,2007,17(2):231-233.
[17]王海,劉素英,單吉浩,等.高效液相色譜-質(zhì)譜法測定豬組織中硝基咪唑類藥物殘留量[J].中國獸醫(yī)雜志,2005,39(12):8-11.
[18]何萬洋,萬宇平,祝旋,等.雞肉中硝基咪唑類藥物殘留ELISA檢測試劑盒的研制[J].中國家禽,2011,33(7):31-34.