氟苯尼考毒性的研究进展

孙继超 董朕 张继瑜 周绪正

摘要：氟苯尼考是一种合成的广谱抗菌氯霉素衍生物，它的抗菌谱广，已被广泛用于预防和控制猪呼吸道疾病以及消化系统疾病。在临床应用中，氟苯尼考在不恰当或者高剂量水平下会呈现出各种毒性反应，对动物的消化、生殖系统以及不同的内脏器官造成不同程度的损伤。对氟苯尼考的一般毒性、特殊毒性、生态毒性和时间毒性方面的研究进展进行综述，总结氟苯尼考毒性的特点，为临床用药提供更好的指导。

关键词：氟苯尼考;抗菌药;一般毒性;特殊毒性;生态毒性;时间毒性

中图分类号：S859.8

文献标识码：A

文章编号：0439-8114（ 2020）12-0009-04

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

開放科学（资源服务）标识码（OSID）：

氟苯尼考是一种合成的广谱抗菌氯霉素（CLP）衍生物，C3位被氟（F）取代，并由磺基甲基（-SO，CH3）取代硝基（NO2），在兽医或水产养殖临床中常被用于治疗大多数革兰氏阳性和阴性细菌感染[1]。由于其独特的分子结构，氟苯尼考相比于甲砜霉素具有更强的抗革兰氏阴性菌活性[2]。此外，氟苯尼考比CLP可更有效地杀灭细菌，且因为硝基被取代，所以它没有CLP潜在的严重副作用。氟苯尼考已被广泛用于预防和治疗由支原体、胸膜肺炎放线杆菌、副猪嗜血杆菌和多杀性巴氏杆菌引起的猪呼吸道疾病，以及由大肠杆菌和沙门氏菌引起的消化系统疾病。氟苯尼考的抗菌作用是通过药物与核糖体的结合来抑制肽基转移酶活性和之后的微生物蛋白质合成来实现的[3]，还有相关报道称，氟苯尼考可以与线粒体的核糖体结合，并且抑制线粒体蛋白质的合成[4]。临床上药物的错误使用（重复使用或超剂量使用）常常会对动物造成损伤，因此了解氟苯尼考的毒性对于药物的使用有着重要意义。动物毒性试验发现，氟苯尼考在较高剂量下，可以对动物的消化、生殖系统以及不同的内脏器官造成不同程度的损伤。本研究从临床前及临床安全评价角度对氟苯尼考的毒性研究进展进行综述，以期对氟苯尼考的正确使用提供参考。

1 氟苯尼考的药物不良反应及一般毒性

1.1 急性毒性

Williams等[5]研究了氟苯尼考对南美白对虾无节幼虫浸泡24 h的急性毒性，其半数致死浓度（/Cso）为64.0 mg/L，溞状幼虫和后期幼体浸泡48 h的/Cso为64.0-100.0 mg/L，显示氟苯尼考对南美白对虾有较高的毒性。徐力文等[6]研究了氟苯尼考对杂色鲍稚鲍96 h的急性毒性，其LC50为（162.67+17.41） mg/L，但稚鲍中毒的临床症状出现早，中毒率高，对器官的损伤呈不可逆性，如以96 h /C50的1/10作为安全浓度可能会偏高。氟苯尼考对稚鲍消化腺（相当于鱼类肝脏）和肾脏有实质性损伤;随着浸浴时间和药物浓度的增加，消化腺中消化细胞空泡化并与嗜碱性细胞逐渐从基膜脱落解体，管间结缔组织胶原纤维断裂，呈弥散状广泛坏死;肾腔上皮细胞萎缩并与基膜分离，腔体变小，微绒毛脱落，中毒严重时，肾上皮细胞融合，核解体消失。杨桂香等[7]通过对大鼠进行急性毒性试验，结果表明，氟苯尼考对大鼠的经口半数致死剂量（LD50）大于5 000mg/kg。

1.2亚慢性毒性

杨桂香等[7]通过对大鼠进行30 d毒性试验，结果表明，100 mg/kg剂量氟苯尼考可使大鼠的增重速率显著降低（较高剂量的氟砜霉素影响大鼠的食欲，使大鼠摄食量剧减;引起大鼠的胃肠出血、炎症及坏死，使消化吸收功能降低，表现为饲料利用率降低，增重减少）;血常规指标白细胞（WBC）、淋巴细胞（IYM）、中间粒细胞百分比（MID）、中性粒细胞（GRA）、血小板（PIT）的数目显著减少（大鼠的骨髓造血机能受到抑制）;白蛋白（AIB）、血糖（GIU）显著降低（营养不良）;尿素（BUN）显著增加（肾损伤），但30、50mg/kg的氟苯尼考对大鼠的上述各项指标均无显著影响。

Inglis等[8]报道以氟苯尼考85-100 mg/（kg·d）剂量投喂大西洋鲑苗和幼鲑60 d，未显示有明显的临床和器官病理症状。杨桂香等[7]通过对大鼠进行亚慢性毒性试验，结果表明，50 mg/kg的氟苯尼考对大鼠肾脏有轻微的损伤，100 mg/kg的氟苯尼考使大鼠睾丸发生了严重萎缩，曲细精管萎缩，生精细胞和精子严重减少（雄性生殖器官及功能受到损伤）;对脾脏、肺脏、心脏无损伤作用，但是大鼠肝肾有充血、出血、坏死现象。

2 特殊毒性

2.1 生殖与发育毒性

2.1.1 胚胎毒性氟苯尼考溶液对鸡胚具有较低的毒性，不同剂量的氟苯尼考液经卵黄囊穿刺注入后，胚胎体外表面无明显异常。组织病理学检查也显示胚胎中的所有器官都是正常的。此外，卵黄囊是注射抗菌药物的合适部位[9]。Al-Shahrani等[10]通过对鸡进行胚胎毒性试验，结果表明，氟苯尼考具有诱导鸡早期胚胎死亡的潜力。口服给药90 mg/kg剂量的氟苯尼考5d后的公鸡或母鸡没有明显的毒性迹象;仅公鸡口服60、90 mg/kg剂量的氟苯尼考，对卵孵化率没有影响;仅母鸡口服，则孵化率会降低至0。孵化率的降低与发育5d时的胚胎死亡有关，氟苯尼考的毒性作用是完全可逆的;毒性与鸡蛋内的氟苯尼考浓度相关，LC50为1.07 μg/g，证明氟苯尼考对发育中的鸡胚有毒。随着给药的持续进行，公鸡和母鸡的非特异性暴露，由此产生的毒性可能来自对公鸡或母鸡的直接毒性作用，干扰其繁殖潜力。由于药物的脂溶性，它也可能分布在白蛋白或蛋黄中，随后对发育中的胚胎产生毒性。

2.1.2 遗传毒性Botelho等[11]采用彗星试验评估了暴露于96 h后环境浓度的氟苯尼考和土霉素对罗非鱼（Oreochromis nilotzcus）幼鱼红细胞遗传物质的影响以及微核和其他红细胞核异常的发生。试验表明，环境浓度氟苯尼考和土霉素对罗非鱼的红细胞具有遗传毒性。

3 免疫毒性

3.1 抑制吞噬作用

Bretzlaff等[12]通过对5只健康的非泌乳奶牛静脉推注50 mg/kg氟苯尼考后测量氟苯尼考在非泌乳奶牛血浆中的浓度。结果表明，不同浓度氟苯尼考均对嗜中性粒细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]测定了氟苯尼考对鱼类T细胞、B细胞增殖及多形核（PMN）和单核（MN）细胞吞噬能力的影响。以脂多糖和concanavahn a为有丝分裂原，采用分光光度法测定药物作用后T细胞和B细胞的增殖情况，结果表明，低浓度（20 μg/mL）的氟苯尼考不影响淋巴细胞的增殖，也不影响嗜中性粒细胞和单核细胞的吞噬能力，但是高浓度（40 μg/mL）时，对T细胞和B细胞的增殖有抑制作用，并且对B细胞的毒性大于T细胞。

Hu等[14]使用健康断奶仔猪研究了治疗剂量的氟苯尼考对仔猪造血和淋巴器官的毒性，每天2次饲喂30 mg/（kg-BW），持续10 d，通过对猪瘟病毒（ CSFV）抗体水平，血清中热休克蛋白（Hsp70）和白介素-6（lL-6）的浓度，组织中Hsp70的浓度，B细胞淋巴瘤2（bcl-2）、肿瘤抑制因子p53的mRNA表达水平，血液学指标以及造血和淋巴器官的组织病理学和细胞凋亡状态的检测，发现治疗剂量的氟苯尼考在一定程度上诱导了仔猪造血和淋巴器官的暂时毒性，并影响其造血和免疫功能。停止给予氟苯尼考后，这些副作用逐渐减少。虽然有骨髓的损伤，但是未观察到明显的炎症或坏死，表明造血谱系中度萎缩主要是由于药物诱导的细胞凋亡。血清样本中IL-6的浓度显著高于对照，氟苯尼考组的淋巴细胞浓度低于对照，CSFV的抗体水平低于对照，并且终止给药后两组之间的差异随时间逐渐减少。组织病理学結果显示，氟苯尼考组的组织受到一定程度的损伤，并且在骨髓中观察到造血谱系的中度萎缩和脂肪细胞的部分替代，表明给予治疗剂量的氟苯尼考也会损害骨髓，并导致胸腺髓质和脾脏白髓中的淋巴细胞浓度降低。根据CSFV抗体数据，证明氟苯尼考对免疫有不利影响。血液和组织淋巴细胞浓度的降低可能与骨髓中造血谱系的萎缩直接相关。血清、骨髓样品中的Hsp70浓度增加，胸腺、脾脏中的Hsp70浓度未增加。实时PCR显示，3种组织中bc1-2 mRNA表达水平在39 d时上调，而p53的表达水平下调。由于LYM和PLT浓度的可逆性降低，导致抗体生成障碍、中度发育不全和骨髓细胞的毒性，并且减少了胸腺髓质和脾白髓中的淋巴细胞浓度，随着氟苯尼考给药的停止，对组织学结构和抗体水平的损害可以逐渐恢复。给予治疗剂量的氟苯尼考不会对造血和淋巴器官或生理功能造成显著损害，但最好在疫苗注射期后给予氟苯尼考，并管理剂量和治疗过程。

4 生态毒性

Martins等[15]在20、25℃下研究了氟苯尼考对淡水生物的影响，氟苯尼考对大型蚤（Daphnia magna）造成慢性影响，温度升高（从20℃升高到25℃）可以增加氟苯尼考对大型蚤的毒性。在25℃时毒性较高，在低浓度范围内大型蚤暴露于氟苯尼考会降低体细胞生长，损害繁殖并显著降低该物种的种群增长率。Ferreira等[16]对微藻（Tetraselmis chuii）和孤雌生殖卤虫（Artemia.parthenogenetica）进行急性毒性研究，以培养生长抑制和死亡作为效果标准，评估氟苯尼考的生态环境毒性。结果显示，浓度等于或高于6 mg/L时，生长显著减少;在72、96 h，微藻生长的氟苯尼考半抑制浓度（IC50）分别为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），卤虫对氟苯尼考的/Cso超过889 mg/L。

Lai等[17]研究了氟苯尼考对水产养殖中使用的微藻的生长抑制作用。将不同剂量氟苯尼考加入到1种淡水绿藻（小球藻）（ Chlorella）和2种海藻（Isochrysis galbana和Tetraselmis chui）的培养物中。对于2个海洋藻类，氟苯尼考显示出较高的毒性水平（ECso为1.3 mg/L），淡水绿藻的ECso为215 mg/L。研究表明，氟苯尼考能抑制3种微藻的生长，因此，应谨慎用于水产养殖。尽管对敏感藻类、中肋骨条藻（Skeletonema costatum）和多杀巴斯德氏菌具有潜在的抑制作用，但氟苯尼考对环境的影响不如预期的那样，应更加仔细地监测在动物培养中使用这种抗生素，以减少水中藻类污染的潜在风险。根据欧洲共同体的环境危害评估和分类（671548IEEC），氟苯尼考对藻类的急性水生毒性可分为标准R51（对水生生物有毒），急性毒性（EC50）高于1-10 mg/L。

抗生素被认为只是潜在的微污染物，因为它们通常以低浓度存在于环境中。但是在某些特殊情况下，如由于外部环境（污染土壤的径流，含药水产养殖池塘溢出以及家庭、工业或医院污水），抗生素可能会达到较高浓度，释放在水生环境中。因此，在水产养殖或兽医用途中的应用是水生环境中潜在的污染源，对其环境归趋和分布及其对野生生物的慢性和协同作用应进一步研究。

5 时间毒性

Picco等[18]研究了60只3个月大的纯合子雄性小鼠的氟苯尼考过量毒性的昼夜节律性。将小鼠保持在12 h光照，12 h黑暗的环境中，自由进食饮水。在活动跨度开始后4h注射药物时死亡率最高，而在昼夜休息时间开始后4h死亡最少。在光照开始16 h时的死亡率比在光照开始4h时高2.5倍。当生物体的生物学有利于增强耐受性时，参照昼夜节律，在适当的生物学时间内给予化学试剂会导致毒性降低。

6 展望

氟苯尼考作为一种高效安全的抗菌药物已经在世界范围内被广泛使用，并且该药物没有潜在的致畸变作用，在抗菌应用领域仍具有较大的潜力，对氟苯尼考的毒性研究一直在进行，但其致癌性和其他毒性，如生态、时间毒性等仍需要进一步研究和证实，联合用药是否有协同毒性仍需要临床前毒性试验，用科学合理的设计来为临床用药安全性提供有力支持。

参考文献：

[1] LIS M，SZCZYPKA M. SUSZKO A，et al.The effects of florfenicolon lymphocyte subsets and humoral immune response in mice[J].Polish journal of veterinary sciences， 2011， 14（2）：191-198

[2] VARMA K J，ADAMS P E，POWERS T E，et al.Pharmacokineticsof florfenicol in veal calves[J]. Journal of veterinary pharmacologyand therapeutics， 1986， 9（4）：412-425.

[3] CANNON M. HARFORD S.DAVIES J.A comparative study on theinhibitorv actions of chloramphenicol， thiamphenicol and some fluo-rinated derivatives [J]. Journal of antimicrobial chemoiherapy，1990，26（3）：307-317.

[4] WIEST D B，COCHRAN J B，TECKLENBURC F W. Chlorampheni-col toxicity revisited：A 12-year-old patient with a brain abscessLJl.The journal of pediatric pharmacology and therapeutics， 2012， 17（2）：182-188

[5] WiLLIAMS R R，BELL T A，LICHTNER D V Shrimp antimicrobialtesting.II. Toxicitv testing and safety determination for twelve anti-microbials with penaeid shrimp larvae [Jl. Journal of aquatic ani-mal heahh. 1992.4（4）：262-270.

[6]徐力文，廖昌蓉，劉广锋，等.氟苯尼考对杂色鲍的急性毒性及组织毒理学[J]大连水产学院学报，2005，20（4）：295-299.

[7]杨桂香，邓国东，邹明，等氟砜霉素的急性毒性和亚慢性毒性试验[J].中国兽医学报，2000.20（3）：275-278

[8] INGLIS V， RICHARDSR H，VARMA K J，et al Florfenicol in At-lantic salmon. Salmo salar L. .parr： Tolerance and assessmenL ofef_ficacy against furunculosisLJl. Journal of fish diseases， 1991， 14（3）：343-351.

[9] TAVAKKOLI H. DERAKHSHANFAR A，NOORI G S The effectof florfenicol egg-injection on embryonated chicken egg [J] Inrer-national journal of advanced biological and biomedical resean.h.2014，2（2）：496-503.

[10] AL-SHAHRANI S，NAIDOO V Florfenic：ol induces early embrV-onic deaLh in eggs collected from Lreated hens EJl. BMC veterinaryresearch. 2015. 11（ 1） ：213.

[11] BOTELHO R C. CHRISTOFOLETTI C A. CORREIA J E， et al.Genotoxic responses of juvenile cilapia （ Oreochromis niloticus ） ex-posed to florfenicol and oxytetracycline [Jl. Chemosphere， 2015， 132 ： 206-212.

[12] BRETZLAFF K N. NEFF DAVIS C A， OTT R S. et al. Florfenicolin non-lactating dairy cows ： Pharmacokinetics . binding to plasmaproLeins. and effects on phagocyLosis by blood neutrophils [J].Journal of veLerinary pharmacology and therapeutics. 1987. 10（ 3 ） ：233-240.

[13] STUDNICKA M. SIWICKI A K. BOWNIK A. et al. Antibioticsand cell-mediated immunity in fish-in vitro study EJl. Acta Veteri- naria Brno. 1998.67（4） ： 329-334.

[14] HU D. ZHAN（; T. ZHANG Z. et al. Toxicity to the hemalopoieticand lymphoid organs of piglets treated wich a therapeuLic dose offlorfenicol LJl. Veterinary immunology and immunopathology，2014. 162（3-4） ： 122-131.

[15] MARTINS A. CUIMARAES L. GUILHERMINO L. Chronic toxicityof the veterinary antibiotic florfenicol to Daphnia magna assessedat Lwo temperatures [J] . Environmental coxicology and pharmacolo-gy， 2013 .36（ 3） ： 1022-1032.

[16] FERREIRA C S G， NUNES B A. DE MELO HENRIQUES-AL-MEIDA J M . eL al. AcuLe toxicity of oxyteLracycline and florfenicolto the microalgae Tetraselmis chuii and to Lhe crustacean Artemiaparthenogenetica [J]. Ecotoxicology and environmental safety，2007.67（ 3） ：452-458.

[17]LAI H. HOU J， su C ， et al. Effects of chloramphenicol. florfeni-col， and chiamphenicol on growth of algae ChloreLla pyrenoidosa.Isochrysis galbana. and Tetraselmis chuii [Jl. Ec：otoxicology andEnvironmental safety ， 2009 ， 72（ 2） ： 329-334.

[18] PICCO E J. DIAZ D C， VALTORTA S E. et al. Chronotoxicologyof florfenicol [Jl. Chronobiology international . 2001 . 18（ 3 ） ： 567- 572.

基金項目：国家科技支撑计划项目（ 2015BADIIB01-01）;现代农业产业技术体系建设专项（CARS-37）

作者简介：孙继超（1993-），男，山东潍坊人，在读硕士研究生，研究方向为兽医药理学与毒理学，（电话）13139281696（电子信箱）caassjc@163.com;

通信作者，周绪正（1971-），男，研究员，主要从事兽医药理学与毒理学研究，（电子信箱）zhxuzheng@163.com。