氟苯尼考毒性的研究進展

孫繼超 董朕 張繼瑜 周緒正

摘要：氟苯尼考是一種合成的廣譜抗菌氯霉素衍生物，它的抗菌譜廣，已被廣泛用于預防和控制豬呼吸道疾病以及消化系統疾病。在臨床應用中，氟苯尼考在不恰當或者高劑量水平下會呈現出各種毒性反應，對動物的消化、生殖系統以及不同的內臟器官造成不同程度的損傷。對氟苯尼考的一般毒性、特殊毒性、生態毒性和時間毒性方面的研究進展進行綜述，總結氟苯尼考毒性的特點，為臨床用藥提供更好的指導。

關鍵詞：氟苯尼考;抗菌藥;一般毒性;特殊毒性;生態毒性;時間毒性

中圖分類號：S859.8

文獻標識碼：A

文章編號：0439-8114（ 2020）12-0009-04

DOl：10.1408 8/j .cnki.issn0439-8114.2020.12.002

開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

氟苯尼考是一種合成的廣譜抗菌氯霉素（CLP）衍生物，C3位被氟（F）取代，并由磺基甲基（-SO，CH3）取代硝基（NO2），在獸醫或水產養殖臨床中常被用于治療大多數革蘭氏陽性和陰性細菌感染[1]。由于其獨特的分子結構，氟苯尼考相比于甲砜霉素具有更強的抗革蘭氏陰性菌活性[2]。此外，氟苯尼考比CLP可更有效地殺滅細菌，且因為硝基被取代，所以它沒有CLP潛在的嚴重副作用。氟苯尼考已被廣泛用于預防和治療由支原體、胸膜肺炎放線桿菌、副豬嗜血桿菌和多殺性巴氏桿菌引起的豬呼吸道疾病，以及由大腸桿菌和沙門氏菌引起的消化系統疾病。氟苯尼考的抗菌作用是通過藥物與核糖體的結合來抑制肽基轉移酶活性和之后的微生物蛋白質合成來實現的[3]，還有相關報道稱，氟苯尼考可以與線粒體的核糖體結合，并且抑制線粒體蛋白質的合成[4]。臨床上藥物的錯誤使用（重復使用或超劑量使用）常常會對動物造成損傷，因此了解氟苯尼考的毒性對于藥物的使用有著重要意義。動物毒性試驗發現，氟苯尼考在較高劑量下，可以對動物的消化、生殖系統以及不同的內臟器官造成不同程度的損傷。本研究從臨床前及臨床安全評價角度對氟苯尼考的毒性研究進展進行綜述，以期對氟苯尼考的正確使用提供參考。

1 氟苯尼考的藥物不良反應及一般毒性

1.1 急性毒性

Williams等[5]研究了氟苯尼考對南美白對蝦無節幼蟲浸泡24 h的急性毒性，其半數致死濃度（/Cso）為64.0 mg/L，溞狀幼蟲和后期幼體浸泡48 h的/Cso為64.0-100.0 mg/L，顯示氟苯尼考對南美白對蝦有較高的毒性。徐力文等[6]研究了氟苯尼考對雜色鮑稚鮑96 h的急性毒性，其LC50為（162.67+17.41） mg/L，但稚鮑中毒的臨床癥狀出現早，中毒率高，對器官的損傷呈不可逆性，如以96 h /C50的1/10作為安全濃度可能會偏高。氟苯尼考對稚鮑消化腺（相當于魚類肝臟）和腎臟有實質性損傷;隨著浸浴時間和藥物濃度的增加，消化腺中消化細胞空泡化并與嗜堿性細胞逐漸從基膜脫落解體，管間結締組織膠原纖維斷裂，呈彌散狀廣泛壞死;腎腔上皮細胞萎縮并與基膜分離，腔體變小，微絨毛脫落，中毒嚴重時，腎上皮細胞融合，核解體消失。楊桂香等[7]通過對大鼠進行急性毒性試驗，結果表明，氟苯尼考對大鼠的經口半數致死劑量（LD50）大于5 000mg/kg。

1.2亞慢性毒性

楊桂香等[7]通過對大鼠進行30 d毒性試驗，結果表明，100 mg/kg劑量氟苯尼考可使大鼠的增重速率顯著降低（較高劑量的氟砜霉素影響大鼠的食欲，使大鼠攝食量劇減;引起大鼠的胃腸出血、炎癥及壞死，使消化吸收功能降低，表現為飼料利用率降低，增重減少）;血常規指標白細胞（WBC）、淋巴細胞（IYM）、中間粒細胞百分比（MID）、中性粒細胞（GRA）、血小板（PIT）的數目顯著減少（大鼠的骨髓造血機能受到抑制）;白蛋白（AIB）、血糖（GIU）顯著降低（營養不良）;尿素（BUN）顯著增加（腎損傷），但30、50mg/kg的氟苯尼考對大鼠的上述各項指標均無顯著影響。

Inglis等[8]報道以氟苯尼考85-100 mg/（kg·d）劑量投喂大西洋鮭苗和幼鮭60 d，未顯示有明顯的臨床和器官病理癥狀。楊桂香等[7]通過對大鼠進行亞慢性毒性試驗，結果表明，50 mg/kg的氟苯尼考對大鼠腎臟有輕微的損傷，100 mg/kg的氟苯尼考使大鼠睪丸發生了嚴重萎縮，曲細精管萎縮，生精細胞和精子嚴重減少（雄性生殖器官及功能受到損傷）;對脾臟、肺臟、心臟無損傷作用，但是大鼠肝腎有充血、出血、壞死現象。

2 特殊毒性

2.1 生殖與發育毒性

2.1.1 胚胎毒性氟苯尼考溶液對雞胚具有較低的毒性，不同劑量的氟苯尼考液經卵黃囊穿刺注入后，胚胎體外表面無明顯異常。組織病理學檢查也顯示胚胎中的所有器官都是正常的。此外，卵黃囊是注射抗菌藥物的合適部位[9]。Al-Shahrani等[10]通過對雞進行胚胎毒性試驗，結果表明，氟苯尼考具有誘導雞早期胚胎死亡的潛力。口服給藥90 mg/kg劑量的氟苯尼考5d后的公雞或母雞沒有明顯的毒性跡象;僅公雞口服60、90 mg/kg劑量的氟苯尼考，對卵孵化率沒有影響;僅母雞口服，則孵化率會降低至0。孵化率的降低與發育5d時的胚胎死亡有關，氟苯尼考的毒性作用是完全可逆的;毒性與雞蛋內的氟苯尼考濃度相關，LC50為1.07 μg/g，證明氟苯尼考對發育中的雞胚有毒。隨著給藥的持續進行，公雞和母雞的非特異性暴露，由此產生的毒性可能來自對公雞或母雞的直接毒性作用，干擾其繁殖潛力。由于藥物的脂溶性，它也可能分布在白蛋白或蛋黃中，隨后對發育中的胚胎產生毒性。

2.1.2 遺傳毒性Botelho等[11]采用彗星試驗評估了暴露于96 h后環境濃度的氟苯尼考和土霉素對羅非魚（Oreochromis nilotzcus）幼魚紅細胞遺傳物質的影響以及微核和其他紅細胞核異常的發生。試驗表明，環境濃度氟苯尼考和土霉素對羅非魚的紅細胞具有遺傳毒性。

3 免疫毒性

3.1 抑制吞噬作用

Bretzlaff等[12]通過對5只健康的非泌乳奶牛靜脈推注50 mg/kg氟苯尼考后測量氟苯尼考在非泌乳奶牛血漿中的濃度。結果表明，不同濃度氟苯尼考均對嗜中性粒細胞具有抑制吞噬的作用，但抑制百分比很小。

3.2免疫毒性

Studnicka等[13]測定了氟苯尼考對魚類T細胞、B細胞增殖及多形核（PMN）和單核（MN）細胞吞噬能力的影響。以脂多糖和concanavahn a為有絲分裂原，采用分光光度法測定藥物作用后T細胞和B細胞的增殖情況，結果表明，低濃度（20 μg/mL）的氟苯尼考不影響淋巴細胞的增殖，也不影響嗜中性粒細胞和單核細胞的吞噬能力，但是高濃度（40 μg/mL）時，對T細胞和B細胞的增殖有抑制作用，并且對B細胞的毒性大于T細胞。

Hu等[14]使用健康斷奶仔豬研究了治療劑量的氟苯尼考對仔豬造血和淋巴器官的毒性，每天2次飼喂30 mg/（kg-BW），持續10 d，通過對豬瘟病毒（ CSFV）抗體水平，血清中熱休克蛋白（Hsp70）和白介素-6（lL-6）的濃度，組織中Hsp70的濃度，B細胞淋巴瘤2（bcl-2）、腫瘤抑制因子p53的mRNA表達水平，血液學指標以及造血和淋巴器官的組織病理學和細胞凋亡狀態的檢測，發現治療劑量的氟苯尼考在一定程度上誘導了仔豬造血和淋巴器官的暫時毒性，并影響其造血和免疫功能。停止給予氟苯尼考后，這些副作用逐漸減少。雖然有骨髓的損傷，但是未觀察到明顯的炎癥或壞死，表明造血譜系中度萎縮主要是由于藥物誘導的細胞凋亡。血清樣本中IL-6的濃度顯著高于對照，氟苯尼考組的淋巴細胞濃度低于對照，CSFV的抗體水平低于對照，并且終止給藥后兩組之間的差異隨時間逐漸減少。組織病理學結果顯示，氟苯尼考組的組織受到一定程度的損傷，并且在骨髓中觀察到造血譜系的中度萎縮和脂肪細胞的部分替代，表明給予治療劑量的氟苯尼考也會損害骨髓，并導致胸腺髓質和脾臟白髓中的淋巴細胞濃度降低。根據CSFV抗體數據，證明氟苯尼考對免疫有不利影響。血液和組織淋巴細胞濃度的降低可能與骨髓中造血譜系的萎縮直接相關。血清、骨髓樣品中的Hsp70濃度增加，胸腺、脾臟中的Hsp70濃度未增加。實時PCR顯示，3種組織中bc1-2 mRNA表達水平在39 d時上調，而p53的表達水平下調。由于LYM和PLT濃度的可逆性降低，導致抗體生成障礙、中度發育不全和骨髓細胞的毒性，并且減少了胸腺髓質和脾白髓中的淋巴細胞濃度，隨著氟苯尼考給藥的停止，對組織學結構和抗體水平的損害可以逐漸恢復。給予治療劑量的氟苯尼考不會對造血和淋巴器官或生理功能造成顯著損害，但最好在疫苗注射期后給予氟苯尼考，并管理劑量和治療過程。

4 生態毒性

Martins等[15]在20、25℃下研究了氟苯尼考對淡水生物的影響，氟苯尼考對大型蚤（Daphnia magna）造成慢性影響，溫度升高（從20℃升高到25℃）可以增加氟苯尼考對大型蚤的毒性。在25℃時毒性較高，在低濃度范圍內大型蚤暴露于氟苯尼考會降低體細胞生長，損害繁殖并顯著降低該物種的種群增長率。Ferreira等[16]對微藻（Tetraselmis chuii）和孤雌生殖鹵蟲（Artemia.parthenogenetica）進行急性毒性研究，以培養生長抑制和死亡作為效果標準，評估氟苯尼考的生態環境毒性。結果顯示，濃度等于或高于6 mg/L時，生長顯著減少;在72、96 h，微藻生長的氟苯尼考半抑制濃度（IC50）分別為11.31（95%置信度：7.94- 17.02mg/L）和6.06 mg/L （95%置信度：4.38-8.40 mg/L），鹵蟲對氟苯尼考的/Cso超過889 mg/L。

Lai等[17]研究了氟苯尼考對水產養殖中使用的微藻的生長抑制作用。將不同劑量氟苯尼考加入到1種淡水綠藻（小球藻）（ Chlorella）和2種海藻（Isochrysis galbana和Tetraselmis chui）的培養物中。對于2個海洋藻類，氟苯尼考顯示出較高的毒性水平（ECso為1.3 mg/L），淡水綠藻的ECso為215 mg/L。研究表明，氟苯尼考能抑制3種微藻的生長，因此，應謹慎用于水產養殖。盡管對敏感藻類、中肋骨條藻（Skeletonema costatum）和多殺巴斯德氏菌具有潛在的抑制作用，但氟苯尼考對環境的影響不如預期的那樣，應更加仔細地監測在動物培養中使用這種抗生素，以減少水中藻類污染的潛在風險。根據歐洲共同體的環境危害評估和分類（671548IEEC），氟苯尼考對藻類的急性水生毒性可分為標準R51（對水生生物有毒），急性毒性（EC50）高于1-10 mg/L。

抗生素被認為只是潛在的微污染物，因為它們通常以低濃度存在于環境中。但是在某些特殊情況下，如由于外部環境（污染土壤的徑流，含藥水產養殖池塘溢出以及家庭、工業或醫院污水），抗生素可能會達到較高濃度，釋放在水生環境中。因此，在水產養殖或獸醫用途中的應用是水生環境中潛在的污染源，對其環境歸趨和分布及其對野生生物的慢性和協同作用應進一步研究。

5 時間毒性

Picco等[18]研究了60只3個月大的純合子雄性小鼠的氟苯尼考過量毒性的晝夜節律性。將小鼠保持在12 h光照，12 h黑暗的環境中，自由進食飲水。在活動跨度開始后4h注射藥物時死亡率最高，而在晝夜休息時間開始后4h死亡最少。在光照開始16 h時的死亡率比在光照開始4h時高2.5倍。當生物體的生物學有利于增強耐受性時，參照晝夜節律，在適當的生物學時間內給予化學試劑會導致毒性降低。

6 展望

氟苯尼考作為一種高效安全的抗菌藥物已經在世界范圍內被廣泛使用，并且該藥物沒有潛在的致畸變作用，在抗菌應用領域仍具有較大的潛力，對氟苯尼考的毒性研究一直在進行，但其致癌性和其他毒性，如生態、時間毒性等仍需要進一步研究和證實，聯合用藥是否有協同毒性仍需要臨床前毒性試驗，用科學合理的設計來為臨床用藥安全性提供有力支持。

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基金項目：國家科技支撐計劃項目（ 2015BADIIB01-01）;現代農業產業技術體系建設專項（CARS-37）

作者簡介：孫繼超（1993-），男，山東濰坊人，在讀碩士研究生，研究方向為獸醫藥理學與毒理學，（電話）13139281696（電子信箱）caassjc@163.com;

通信作者，周緒正（1971-），男，研究員，主要從事獸醫藥理學與毒理學研究，（電子信箱）zhxuzheng@163.com。