从二十世纪七十年代开始,喹噁啉1,4-氮氧化衍生物被认为是具有广泛生物活性的化学物质。它们被广泛用于促进动物生长和提高饲料转化率。卡巴氧和喹乙醇引起肝毒性,肾上腺毒性,遗传毒性,光敏毒性,生长繁殖毒性以及致癌遗传毒性,已经被禁用或者限制使用在动物饲料中。乙酰甲喹是新一代的喹嗯啉类衍生物,被中国允许使用于家禽和家畜。然而,根据我们的了解,对乙酰甲喹的毒性并没有进行深入的研究。为了研究乙酰甲喹的毒性,进行临床前毒理试验,以便能对乙酰甲喹进行安全评估。1遗传毒性试验1.1细菌回复突变试验/Ames实验。用6株鼠伤寒沙门氏菌(TA97,TA98,TA100, TA102, TA1535,和TA1537)以及S9检测乙酰甲喹的基因突变特性。S9用苯巴比妥钠和p-萘黄酮多次诱导大鼠获得。乙酰甲喹剂量为1,2.6,6.9,18.2和50μg/板。TA97和TA 1535测试菌株(不加S9),浓度≥1 pg/ml；TA98,TA100和TA1537浓度≥2.6 pg/ml；TA102,浓度≥6.9μg/ml,不加鼠肝S9,可以观察到明显的基因突变现象。1.2染色体畸变实验为研究乙酰甲喹的潜在致突变性,对V79细胞进行染色体畸变分析。乙酰甲喹5个不同的浓度(0,1.25,2.5,5和10 pg/ml)。结果显示：加或不加肝S9均可诱导V79染色体畸变。1.3体内微核试验将昆明小白鼠暴露于乙酰甲喹药物作用下,观察骨髓嗜多然红细胞,检测诱导微核产生的能力。以单一剂量0,5,50和500 mg/kg b.w.分别给予8只雌性小白鼠和8只雄性小白鼠。结果显示：以500 mg/kg b.w的剂量给予的雌雄小鼠出现显著的微核数量。2急性毒性试验采用OECD指南425规定的Up and Down procedure (UDP)法,用雌雄Wistar大鼠,研究乙酰甲喹的LD50值。乙酰甲喹溶于0.5%的硝酸纤维素钠中,口服给予单一剂量175,550或2000 mg/kg b.w。观察14d,通过AOT425统计方案评估LD50值。结果显示：Wistar大鼠的LD50为550mg/kg b.w.,昆明小白鼠LD50为988.4 mg/kg b.w.。3临床前90d喂养实验为研究乙酰甲喹的临川前毒性,以0,55,110和275mg/kg的剂量饲喂Wistar大鼠,275 mg/kg的剂量组大鼠出现明显体重下降。90 d后进行尸检,发现给予275 mg/kg剂量的雄性大鼠肾脏重量明显减小,而雌性肝脏和肾上腺增加。雄性大鼠丙氨酸转移酶,丙二醛浓度,雌性大鼠的超氧化物歧化酶,天冬氨酸氨基转移酶增加。275 mg/kg剂量下,还可以观察到雌雄大鼠显著的钠,钾水平下降。我们得出结论,乙酰甲喹能导致肝脏和肾上腺组织学变化,以及血清学上的诸多改变。4鼠的喂养致畸试验和两代繁殖试验根据目前FDA指南,研究乙酰甲喹的潜在的两代繁殖毒性以及致畸毒性。Wistar大鼠雌雄各25只,浓度剂量为0,25,55,110和275 mg/kg。F0代大鼠给药12周,在交配前,交配,妊娠,哺乳一直到死亡。F1代大鼠断奶后以同样方式给药。F2代维持21d的泌乳期,然后处死。F1代再次交配观察致畸毒性。临床观察,体重和饲料消耗率。乙酰甲喹275 mg/kg的剂量组发现F0和F1代雌性大鼠主要的观察指标体重,卵巢和肾上腺重量明显比对照组降低。275 mg/kg,的剂量组肝,肾上腺和睾丸出现萎缩。致畸毒性试验中胚胎重量下降,乙酰甲喹具有胚胎毒性。5长期、慢性毒性试验5.1长期毒性试验研究雄性大鼠肾上腺剂量依赖性长期毒性。大鼠以5个不同的剂量(0,25,55,110和275 mg/kg)饲喂乙酰甲喹180 d。观察到实验组血浆钾离子水平明显比对照组出现明显的剂量依赖性增加。高剂量绍(110,275 mg/kg)发现血浆钠离子水平下降,皮质酮和醛固酮释放减少。而且275mg/kg剂量组的肾上腺出现明显的组织损伤。为更深一步研究乙酰甲喹的肾上腺毒性机理,检测血液中氧化指标和肾上腺中5个重要酶醛固酮和皮质酮基因的mRNA水平。110,275 mg/kg剂量组,谷胱甘肽还原酶和超氧化物歧化酶减少。同样的剂量下,乙酰甲喹下调CYP11A1,CYP11B1和CYP11B2基因的mRNA表达,上调位于内置网上的CYP21和3β-HSD基因表达。结论：乙酰甲喹对雄性大鼠肾上腺造成剂量依赖性长期毒性,因此提示乙酰甲喹对动物和消费者的毒性,机理可能涉及到氧化应激和类固醇合成。5.2长期睾丸毒性试验该实验设计研究乙酰甲喹通过氧化应激和甾体基因表达引起的睾丸毒性,以及睾丸毒性机理。成年雄性大鼠分别饲喂不同浓度的的乙酰甲喹(0,25,55,110和275 mg/kg),180d。和对照组相比,剂量组110和275 mg/kg的SOD,GSH和(8-OHdG)明显上高,仅275 mg/kg剂量组MDA轻微上升。更近一步研究,用LC/MS-IT-TOF分析,发现代谢物M11。275 mg/kg剂量组体重,睾丸重量,睾酮以及110和275 mg/kg剂量组的血清卵泡刺激激素下降,而LH水平上升。尸检发现生殖细胞耗竭,生精小管以及睾丸收缩管内容物。和对照组相比,275 mg/kg剂量组,睾丸中StAR,P450scc和1713-HSD基因表达水平明显下降,而110 mg/kg剂量组的AR和3β-HSD mRNA表达显著上升。总之,我们第一次发现直接的证据：乙酰甲喹体内通过N→O基团还原代谢,产生自由基。这可能有助于更好的理解喹噁啉类衍生物所引起的雄性不育问题。