摘 要:为了研究国产硫酸头孢喹肟对昆明小鼠的急性毒性和蓄积毒性,采用改良寇氏法测定国产硫酸头孢喹肟的LD50;以剂量定期递增法计算蓄积系数,并于给药后第21天给予试验组和对照组小鼠1LD50的量,观察各组小鼠对硫酸头孢喹肟的耐受性。结果表明,国产硫酸头孢喹肟原料药对小鼠口服LD50大于5 000mg/kg,其混悬液制剂对小鼠腹腔注射LD50为844.03 mg/kg,LD50的95%可信限为802.05mg/kg~887.56mg/kg;蓄积试验中无小鼠死亡,蓄积系数K>5.3;耐受性试验显示,试验组死亡率(10%)显著低于对照组(40%)(P<0.05)。由此可见,国产硫酸头孢喹肟毒性低,临床使用安全,对小鼠没有蓄积毒性,小鼠对本品可产生明显耐受性。
关键词:国产硫酸头孢喹肟;急性毒性;蓄积毒性;小鼠
头孢喹肟(cefquinome),原称HR111V,又名克百特,为动物专用的第4代头孢类抗生素,最早由德国赫斯特动物保健品公司于20世纪80年代研制,1993首次批准上市。其作用机制与其他头孢类抗生素基本一致,抗菌谱广,抗菌活性强,对革兰氏阳性菌(G+)和革兰氏阴性菌(G-)包括铜绿假单胞菌(绿脓杆菌)、厌氧菌以及产生AmpC型β-内酰胺酶的肠杆菌科细菌等均有良好的抗菌活性。作为第4代头孢菌素,头孢喹肟分子结构不同于前面的3代头孢菌素,它在β-内酰胺结构团的C-3上引进了季铵基侧链,提高了对细菌周质腔的渗透能力以及与青霉素结合蛋白的结合力,正是这种特殊的分子结构,显示了它对染色体和质粒编码的β-内酰胺酶高度稳定。由于其抗菌效果好、毒性低、残留低、安全性高,已被欧盟批准主要用于敏感菌引起的牛、猪的呼吸道感染,奶牛、母猪的乳房炎,以及马驹的败血症和腐蹄病的治疗。硫酸头孢喹肟是头孢喹肟的硫酸盐冻干粉,其制剂是硫酸头孢喹肟与植物油混合而成的混悬液,系南京新兽药工程技术中心研制的二类新兽药。为评价本品的安全性,提供临床合理用药依据,本文对硫酸头孢喹肟的急性毒性和蓄积毒性进行了试验研究。
1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1 药品 硫酸头孢喹肟由南京新兽药工程技术中心提供,分原料药与2.5%硫酸头孢喹肟注射液两种。原药现配现用。其制剂为硫酸头孢喹肟注射液,规格为10mL含0.25 g。
1.1.2 实验动物 清洁级昆明小鼠110只,体重18 g~22g,雌雄各半,购自南京中医药大学实验动物中心,动物生产许可证号为SYXK(苏)2006-0007,试验期间饲喂小鼠全价颗粒料,室温控制在19℃~25 ℃,相对湿度为40%~60%,人工昼夜(12 h白昼,12 h黑夜)。
1.2 方法
1.2.1 LD50测定 经过反复预试验确定LD0~LD100区间范围,并依之分组,确定组间比,正式分组试验(每组10只小鼠),统计死亡率,以简化寇氏法计算LD50值及其95%可信限范围;用药后观察小鼠临床症状(毒性反应及药物的刺激性),并将死亡小鼠剖检,观察其内脏等实质器官的病理变化。
1.2.1.1 口服原药组 实验动物分为3组,每组10只,按2 500、5 000、10 000mg/kg体重口服,用双蒸水将原药配成混悬液,现配现用,24 h内分3次~6次灌服。
1.2.1.2 腹腔注射硫酸头孢喹肟注射液组 在预备试验的基础上,高低浓度选取1∶0.85为剂量比,用灭菌的生理盐水按等容量稀释法配制成5组不同浓度的药物,最低剂量组为600mg/kg,最高剂量组为1 149.41 mg/kg,按0.25 mL/10g分别一次性腹腔注射5组不同剂量的硫酸头孢喹肟混悬注射液。
1.2.2 蓄积毒性试验 选择体重在15 g~18g的小鼠60只,随机分为40只为蓄积毒性试验组,20只为对照组,各组小鼠雌雄均各半。采用剂量递增连续染毒法来评价硫酸头孢喹肟的蓄积毒性(表1)。每天按体重一次性腹腔注射给药,每只小鼠的给药体积均为0.25mL/10 g。试验期间,观察小鼠的一般表现并按时称重,记录小鼠死亡的情况并计算蓄积系数。
表1 硫酸头孢喹肟的染毒方案
Table 1 The doses of cefquinome sulfate given to mice on day 1~20days
染毒时间/d Exposure time | 1~4 | 5~8 | 9~12 | 13~16 | 17~20 |
每日染毒剂量/LD50 Exposure daily dose | 0.1 | 0.15 | 0.22 | 0.34 | 0.50 |
每日染毒剂量/(mg・kg-1) Exposure daily dose | 84.40 | 126.60 | 185.69 | 286.97 | 422.02 |
4 d累计剂量/LD50 Accumulated dose for 4 days | 0.4 | 0.6 | 0.9 | 1.36 | 2.00 |
累积总剂量/LD50 Accumulated total dose | 0.4 | 1.0 | 1.9 | 3.26 | 5.26 |
累积总剂量/(mg・kg-1) Accumulated total dose | 33.76 | 844.03 | 1 603.66 | 2 751.54 | 4 439.597 8 |
1.2.4 数据处理 试验结果用SPSS for windows11.0软件包进行统计,耐受性试验中的死亡率用卡方检验,小鼠体重的变化采用t检验,进行差异显著性分析。
2 结果
2.1 LD50测定
2.1.1 口服原药试验 结果显示,只有10 000mg/kg组于给药第2天死亡3只,经剖检发现其胃内胀满药物,静脉血管怒张,肺气肿,其余消化道及实质器官未见肉眼可见变化。因此,原药LD100值应大于5000 mg/kg(即大于5 g/kg),其LD50值大于5 g/kg,按毒性分级标准应属于实际无毒。
2.1.2 腹腔注射硫酸喹肟注射液试验 硫酸头孢喹肟混悬注射液注射后高剂量组小鼠精神沉郁,倦缩,趴卧不好动,10min后中毒较重者小鼠逐渐烦躁不安,震颤,呼吸急促,个别小鼠呈轻度兴奋状态,大多数在30min内死亡,其他小鼠死亡时间大多集中在给药后0.5 h~1.5h内,临死前小鼠均剧烈挣扎、乱窜,随后全身震颤,抽搐,皮肤黏膜发绀,呼吸困难,不久死亡。2 d~3d后未死者,异常症状很快消除,精神状态p饮食均恢复正常。对死亡小鼠做尸体剖检,肉眼观察可见右心房与右心室明显淤血;其余组织器官无明显肉眼可见的病变。其LD50计算结果见表2。
采用改良的寇氏法进行计算,得LD50=844.03 mg/kg,LD50的95%可信限为802.05 mg/kg~887.56mg/kg。
表2 腹腔注射硫酸头孢喹肟的急性毒性试验小鼠死亡率统计表
Table 2 The mortality of acute toxic mice given cefquinome sulfateintraperitoneally
组别 Groups | 动物数/只 Animal number | 剂量/(mg・kg-1) Dose | 剂量对数 Dose log | 死亡数/只 Death number | 死亡率/% Mortaliy |
1 | 10 | 1 149.41 | 3.060 5 | 10 | 100 |
2 | 10 | 976.99 | 2.989 9 | 8 | 80 |
3 | 10 | 830.45 | 2.919 3 | 5 | 50 |
4 | 10 | 705.88 | 2.848 7 | 2 | 20 |
5 | 10 | 600.00 | 2.778 2 | 0 | 0 |
整个试验期间试验组小鼠未发现有明显的毒性反应,无小鼠死亡,蓄积系数K>5.3,说明国产硫酸头孢喹肟对小鼠没有蓄积性。试验组小鼠体重与对照组相比差异不显著(P>0.05),见表3。
表3 硫酸头孢喹肟蓄积毒性试验小鼠的体重变化
Table 3 The weight changes of mice in the cu mulative toxicity testof cefquinome
组别 Groups | 体重变化 Weight changes | |||||
0 d | 4 d | 8 d | 12 d | 16 d | 20 d | |
雄性试验组 Male test group | 19.01±1.29 | 23.34±2.10 | 24.45±3.01 | 25.18±3.01 | 25.91±2.62 | 26.93±2.20 |
雌性试验组 Female test group | 19.21±0.87 | 22.20±1.28 | 22.68±1.94 | 23.88±2.96 | 24.01±3.43 | 25.03±2.45 |
雄性对照组 Male control group | 19.64±1.07 | 23.99±1.60 | 24.81±2.81 | 25.16±3.75 | 26.12±2.19 | 26.21±2.12 |
雌性对照组 Female control group | 18.56±1.01 | 22.18±1.68 | 22.53±3.70 | 23.41±2.13 | 23.32±1.21 | 23.34±2.26 |
蓄积毒性试验结束后,从试验组和对照组各随机选取10只小鼠分别给予一次剂量为LD50的冲击量,观察并比较小鼠的死亡或存活情况(表4)。
表4 硫酸头孢喹肟对小鼠的耐受性试验
Table 4 The tolerance test of cefquinome sulfate in mice
处理 Treatments | 给药剂量 Dosage | 死亡率/% Mortaliy | 存活率/% Livability |
对照组 Control group | 1 LD50 | 40a | 60b |
试验组 Test group | 1 LD50 | 10b | 90a |
Note:Column data marked with different superscripts meansignificant difference(P<0.05).
3 讨论
LD50是反映被检物质急性毒性较好的指标,其敏感度高,稳定性好。本试验所采用的改良寇氏法是由顾汉颐在1958年提出的,此方法计算简便,但是必须有0%和100%的死亡率,是计算外源化合物半数致死量最常用的方法。据文献报道,头孢喹肟的急性毒性低,用药安全。对大鼠的静脉注射LD50为1250 mg/kg~2 000 mg/kg,皮下注射LD50为2 000mg/kg。本试验所得国产硫酸头孢喹肟原料药口服LD50大于5 000mg/kg,按外源化合物急性毒性分级标准判断为无毒物质,对小鼠腹腔注射的LD50为844.03 mg/kg,分别是临床应用剂量(猪为2mg/kg;牛为1mg/kg)的400倍~800倍,说明该药安全范围广,毒性低,使用安全。蓄积毒性是评价毒物是否容易引起慢性中毒的指标,也是我国食品安全性毒理学评价的重要检测内容之一。在本试验的蓄积毒性试验中,连续给药20d,试验小鼠未出现死亡,说明本试验所用的药物无蓄积毒性作用。经连续20d给药后,各剂量组小鼠平均增加体重与对照组相比较差异不显著(P>0.05),说明此药对小鼠的增重效果不显著。
综上所述,硫酸头孢喹肟作为第4代头孢类抗生素,加上又是动物专用的,毒性低,安全性高,抗菌效果好,今后在市场上必有广阔的应用前景。
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