第一章绪论

1.1卡那霉素概述

1.1.1卡那霉素简介抗生素(antibiotic)是指由一些微生物在生长繁殖的过程中所产生次级代谢产物，主要用于预防及治疗细菌或真菌造成的感染性疾病。早在1928年，青霉素作为世界上第一种抗生素，被英国微生物学家亚历山大·弗莱明发现，极大地降低了第二次世界大战中伤兵的死亡率。随着进一步发展，人们发现抗生素不仅可以治疗细菌性疾病，还可作为生长促进剂促进幼年动物的生长。这一发现使得抗生素开始被广泛地应用到畜牧业及水产业中，极大地提高了畜产品的产量，创造了巨大的经济价值。

目前，常用抗生素的合成制备大多采用微生物发酵法，或者通过化学方法合成或半合成。抗生素也用于治疗各种疾病的动物，也作为动物生长促进剂。在2009年，仅中国就有180000吨抗生素被应用于医学和畜牧业。然而，抗生素可以通过食物链在人体内积累，这可能会产生许多副作用，如失去听力、肾脏毒性、对药物的过敏反应。抗生素分类见表1-1。

本实验的目标检测物卡那霉素为氨基糖苷类抗生素，因其抗菌谱较广、杀菌抑菌效果好且价格低廉得到广泛的应用，但是它们的滥用也会导致各种类型的副作用和耐抗生素的超级细菌的出现。卡那霉素(kanamycin)是一种吸湿性强、无味的白色粉末，在日常生活中多以硫酸盐的形式存在，因其化学结构中含有许多羟基和氨基，以致于其具备易溶于水，.而不溶于如甲醇、.氯仿等多数有机溶剂的特性。

卡那霉素是.由卡那霉素A、B、C三种组合而成的一个家族。上述三种卡那霉素的分子式分别为C18H36N4O11、C18H37N6O10、C18H38N4O11。卡那霉素是氨基糖苷类抗生素中较为常见的一种，是通过卡那链霉菌产生的一种蛋白质生物合成抑制剂，可以抑制细菌的繁殖和生长，抗菌谱较广，它通过与原核生物的30s亚基发生反应，从而导致错译和阻碍染色体易位。在临床上，常用于治疗由结核杆菌、变形杆菌、大肠杆菌、等引起的感染性疾病。同时，低廉的价格使其广泛应用于兽药中，对于治疗畜禽的感染性疾病有着良好的疗效。卡那霉素不仅可以预防及治疗一些细菌引起的感染性疾病，也能够促进动物的生长，为畜牧业及水产业提供了极大的经济价值。

近年来，在我国经济迅猛发展的大背景下，人们的饮食结构也不断产生变化，对于动物食品的需求随之提高，例如鱼、蛋、奶、肉等。饲料中过量添加抗生素类药物，导致畜禽的吸收不完全，并通过肠道排出未被吸收的部分，这在水源、大气、土壤中会不断富集，导致环境污染等不良影响，对人类饮食生活形成很大的破坏与威胁。为了有效保障人们的健康，同时让大众了解到抗生素残留的风险，很多国家政府明确规定了多种动物源性食物中的抗生素残留量，即最大允许残留限(MRL)。

日前，我国规定牛乳中卡那霉素的MRL≤200μg·kg-1。但由于卡那霉素等抗生素的滥用，当人们食用这些食品时，抗生素少量的摄入无明显的毒性作用，但当卡那霉素在人体的积累量达到一定数值后，会表现出一定的耳毒性和肾毒性，并伴随血液中白细胞含量降低、神经肌肉阻滞、呼吸困难、.皮疹和头痛等症状。若长期累积会损坏人的听觉系统，破坏耳蜗神经和前庭，导致耳鸣、听力减退和耳部肿胀等症状。如果有肾脏系统发育不全或者部分功能缺陷者，导致卡那霉素的无法及时排出，这会损害人体的肾脏系统，甚至造成肾功能衰竭[18]。因此，建立较高的灵敏度、较高选择性、操作简便，不需要复杂的设备及过长的时间的卡那霉素检测方法，有利于控制食品及水环境中卡那霉素的残留，对于人类的健康和社会环境有着极为重要的作用。