兽药在食品动物中的应用造成了兽药残留的产生,对动物和人类带来潜在的危害。必须要有合适的兽药残留监控方法,来严格控制兽药残留的产生和避免其危害。生理药动学模型结合生理学和动力学知识,用数学的方法来描述药物在机体内的处置过程,已经被证实能够预测食品动物组织中的兽药残留。生理药动学模型在食品动物兽药残留研究中的应用尚处于开始阶段,因此开展食品动物兽药残留的生理药动学模型有着非常重要的意义。呋喃唑酮在食品动物生产上的滥用严重危害着动物和消费者的健康以及正常的动物性食品进出口贸易。目前对呋喃唑酮的监控是被动的采用抽样检测的方式,不能从根本上解决呋喃唑酮残留的问题。本文以生理药动学模型对食品动物可食性组织中的兽药残留进行预测为主题,建立了呋喃唑酮残留标示物3-氨基-2-噁唑烷酮在各种食品动物组织中的简单间接竞争酶联免疫吸附定量测定方法,构建出呋喃唑酮在猪体内的生理药动学模型,并对呋喃唑酮在猪的生理药动学模型进行了种属间外推和化合物外推。1.定量分析方法的建立以本实验室制备的3-氨基-2-嗯唑烷酮特异性多克隆抗体为基础,建立了多种动物组织中呋喃唑酮残留标示物3-氨基-2-嗯唑烷酮的组织样品前处理及简单间接竞争酶联免疫吸附定量测定方法。组织样品前处理步骤包括高温水浴处理,酸解和苯甲醛衍生过夜,以及离心等。简单间接竞争酶联免疫吸附测定步骤包括了包被原的包被,封闭,药物、抗体和酶标抗体同时孵育,显色和终止。结果表明,建立的标准曲线在0.05-12.15μg/L范围内线性良好,平均IC5o值为0.96μg/L。在动物组织中的检测限和定量限分别0.15μg/kg和0.3μg/kg。在各组织中添加0.3、1.0和2.0(5.0)μg/kg的回收率范围为60%-120%,相对标准偏差均小于20%。动物实样考核结果、仪器方法对比结果以及与其他试剂盒对比结果说明了酶联免疫吸附测定方法能够用于实际样品的定量检测。以上结果表明,建立的各种动物组织中呋喃唑酮残留标示物3-氨基-2-嗯唑烷酮的简单间接竞争酶联免疫吸附测定方法快速,有效,准确,为呋喃唑酮的残留监控及呋喃唑酮在动物的生理药动学模型的建立和验证提供了一个有效的定量检测工具。2.呋喃唑酮在猪体内生理药动学模型研究根据呋喃唑酮在猪体内的处置特点,假设呋喃唑酮在肝脏直接生成3-氨基-2-噁唑烷酮,设计了以肝脏为代谢部位的包含呋喃唑酮和3-氨基-2-嗯唑烷酮两个部分的模型结构,建立了呋喃唑酮在猪体内的生理药动学模型,描述3-氨基-2-嗯唑烷酮在猪各可食性组织中的残留消除。模型参数通过逐步拟合的方法进行优化。用中心差分法计算了构建生理模型所用的参数对各组织中3-氨基-2-嗯唑烷酮浓度影响的灵敏系数。灵敏性分析结果表明,吸收和代谢速率常数、肾清除率、各组织的组织-血浆分配系数等为对模型影响最大的灵敏性参数。残留消除试验实测值与生理药动学模型预测值的比较结果表明,建立的生理药动学模型拟合的3-氨基-2-嗯唑烷酮在猪血浆与各组织的残留消除与实测值在残留消除后段有比较良好的吻合,能够比较真实的反映出3-氨基-2-嗯唑烷酮在猪的残留消除。最后运用蒙特卡罗分析对生理药动学模型的不确定性进行了分析。3.生理药动学模型外推应用将建立的呋喃唑酮在猪体内生理药动学模型进行了动物种间外推和化合物外推,得到了呋喃唑酮在鱼体内的生理药动学模型以及呋喃他酮在猪的生理药动学模型。通过文献收集了鱼的生理解剖参数,将呋喃唑酮猪体内理药动学模型结构进行了适当调整,模拟出3-氨基-2-噁唑烷酮在鱼体内的生理药动学模型。化合物外推选择了硝基呋喃类药物呋喃他酮,借鉴已建立的呋喃唑酮在猪的生理药动学模型的模型结构,在不改变模型结构和动物生理解剖参数的条件下,对化合物参数进行了调整,外推为呋喃他酮在猪的生理药动学模型。结果表明外推的模型能够较好的对3-氨基-2-嗯唑烷酮在鱼的组织残留消除和呋喃他酮残留标示物5-甲基吗啉-3-氨基-2-嗯唑烷酮在猪的组织残留消除进行模拟。分别对外推的模型进行了灵敏性分析,考察了模型参数的灵敏性。灵敏性分析的结果与呋喃唑酮在猪生理药动学模型结果相类似。综上所述,本课题建立了呋喃唑酮残留标示物3-氨基-2-噁唑烷酮在多种动物组织中的定量分析方法；建立了呋喃唑酮在猪体内的生理药动学模型；对建立的生理药动学模型进行了外推,拟合和预测了3-氨基-2-嗯唑烷酮在鱼体内以及5-甲基吗啉-3-氨基-2-噁唑烷酮在猪体内各可食性组织的残留消除。本研究为生理药动学模型应用于食品动物兽药残留规律研究提供了参考依据,对食品安全和兽药残留监控研究有重要参考价值。