黃河水中抗生素的存在及其環(huán)境意義

1、主要內(nèi)容,研究背景 研究方案 樣品的采集與分析 黃河水中抗生素的種類與含量分布 富集方法研究 總結(jié),研 究 背 景,研究背景 研究方案 樣品的采集與分析 黃河水中抗生素的種類與含量分布 富集方法研究 總結(jié),PPCPs 研究的發(fā)展,研 究 背 景,,20世紀(jì)60年代：卡爾松的《寂靜的春天》，最早喚起世人對(duì)環(huán)境中農(nóng)藥帶來(lái)的生態(tài)與人體健康負(fù)面影響的正視； 20世紀(jì)80年代：美、歐等公布優(yōu)控污染物 “黑名單”；

2、 20世紀(jì)90年代：環(huán)境中的持久性有機(jī)污染物（POPs）被廣泛關(guān)注并于2001年通過(guò)了127個(gè)國(guó)家聯(lián)合簽署的旨在全面禁止和限制POPs的“斯德哥爾摩公約”。 20世紀(jì)90年代后期：開(kāi)始關(guān)注PPCPs的使用及其對(duì)環(huán)境生態(tài)的影響,PPCPs的特點(diǎn),研 究 背 景,PPCPs均是以獲得顯著生物效應(yīng)為目標(biāo)而研發(fā)并使用的，因此在某些方面，其環(huán)境危害對(duì)生物的影響較之其它類別有機(jī)污染物可能更為顯著； PPCPs的親脂性、親水性(可穿透細(xì)胞

3、膜)以及一定的穩(wěn)定性(避免在發(fā)生治療效應(yīng)之前失活)等特點(diǎn)，使得多數(shù)藥物更易產(chǎn)生生物累積，并對(duì)水生或陸生生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生負(fù)面效應(yīng)； PPCPs多數(shù)具有分子量大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜以及在環(huán)境中含量很低(ppt-ppb級(jí))的特點(diǎn)，因此樣品前處理顯得更加困難，對(duì)分析測(cè)試的要求更高。,研 究 背 景,抗生素使用存在的問(wèn)題及其危害,,人用抗生素的濫用（危害健康，甚至死亡） 中國(guó)每年約有250萬(wàn)人因藥物不良反應(yīng)致病住院，有20萬(wàn)人死于藥品不良反應(yīng)

4、，其中又有40％（8萬(wàn)人）死于抗生素濫用。在我國(guó)，約一半左右的耳聾患者因?yàn)E用氨基糖苷類抗生素所致。在近日召開(kāi)的國(guó)際兒科藥理會(huì)議上傳出消息：中國(guó)兒童抗生素濫用最厲害。 家禽飼養(yǎng)和水產(chǎn)養(yǎng)殖中的抗生素濫用 （可通過(guò)食物鏈傳遞） 在我國(guó)農(nóng)村以及沿海養(yǎng)殖地區(qū)，由于廣大農(nóng)民和水產(chǎn)養(yǎng)殖戶對(duì)農(nóng)作物和水產(chǎn)病蟲(chóng)害防治知識(shí)的不足，普遍存在著濫用農(nóng)用抗生素的現(xiàn)象。突出的問(wèn)題是施用抗生素種類多、劑量大。畜禽及魚(yú)類等養(yǎng)殖業(yè)，濫用抗生素的問(wèn)題則更嚴(yán)

5、重?？股卦斐杉?xì)菌的耐藥性 無(wú)限制的濫用造成耐藥性增長(zhǎng)過(guò)快，據(jù)國(guó)內(nèi)藥監(jiān)機(jī)構(gòu)公布，國(guó)內(nèi)喹諾酮類抗生素已半數(shù)失效。,研 究 方 案,背景 研究方案 樣品的采集與分析 黃河水中抗生素的種類與含量分布 富集方法研究 總結(jié),,抗生素,研 究 方 案,濃度水平來(lái)源分析影響因素,樣品的采集與分析,背景 研究方案 樣品的采集與分析 黃河水中抗生素的種類與含量分布 富集方法研究 總結(jié),采樣位置,樣品的

6、采集與分析,,樣品的采集與分析,采樣位置 采樣時(shí)間 2006年5月,樣品的采集與分析,,實(shí)驗(yàn)步驟,水樣靜置至室溫,,1L廣口瓶,0.45 µm濾膜,,100µL，1 µg/mL 13C3-咖啡因,,,洗脫液,甲醇淋洗3次,,甲醇-水（60:40）定溶至1mL,,在36℃下用N2吹掃至近干,固相萃取柱富集,LC-MS-MS檢測(cè),靜置3 min,0.45um濾膜,樣品

7、的采集與分析,試劑 7種抗生素標(biāo)樣（氧氟沙星、諾氟沙星、羅紅霉素、紅霉素、磺胺嘧啶、磺胺二甲嘧啶、磺胺甲噁唑，含量>99％，sigma公司） ；13C3-咖啡因溶液（1mg/mL，Cambridge Isotope Labs, USA）儀器 Agilent-1100 高效液相色譜儀， MS/MS 串聯(lián)質(zhì)譜儀（API4000，美國(guó)Applied Biosystems公司）,樣品的采集與分析,液相色譜與質(zhì)

8、譜條件 色譜條件 色譜柱:ODS-P(4.6 mm?250 mm，DIKMA)； 進(jìn)樣量 :20 µL； 流動(dòng)相:乙腈（A）和0.2%甲酸溶液（B）； 流速: 0.4 mL·min-1； 梯度淋洗程序:40%A（0-8 min），然后在2 min內(nèi)將A相 線性增加至60%并保持15 min，隨后在5 min內(nèi)降低A

9、相至 40%并保持5 min。,樣品的采集與分析,液相色譜與質(zhì)譜條件 質(zhì)譜條件離子源: ESI 源 (Turbo Ionspray)；離子源I (GS1)和II(GS2)的氣體流量: 20和40 mL·min-1 ；氣體: N2；離子源的碰撞氣流量: 6mL·min-1 ；輔助加熱器溫度: 450℃；電離電壓: 5500 V；檢測(cè)方式: 多反應(yīng)選擇監(jiān)測(cè)(MRM) 離子模式。,背景

10、 研究方案 樣品的采集與分析 黃河水中抗生素的種類與含量分布 富集方法研究 總結(jié),黃河水中抗生素的存在及其環(huán)境意義,黃河水中抗生素的存在及其環(huán)境意義,黃河水中抗生素的種類 抗生素：氧氟沙星、諾氟沙星、羅紅霉素、紅霉素、磺胺嘧啶、磺胺二甲嘧啶、磺胺甲噁唑。主要存在有：,,氟喹諾酮類藥物： 氧氟沙星、諾氟沙星；大環(huán)內(nèi)酯類藥物： 羅紅霉素、紅霉素； 磺胺類藥物：磺胺甲噁唑,黃河水中抗生素的存在及其環(huán)境意義,各抗

11、生素的含量分布(ng/L),,,,,,,,,,黃河水中抗生素的存在及其環(huán)境意義,各抗生素的含量分布(ng/L),黃河水中抗生素的種類與含量分布,黃河與珠江廣州河段(洪季)中抗生素的平均含量的對(duì)比,黃河與珠江廣州河段(枯季)中抗生素的平均含量的對(duì)比,黃河水中抗生素的種類與含量分布,黃河水中抗生素的種類與含量分布,與易北河水中抗生素含量相比較(ng/L),,氟喹諾酮類藥物的含量分布,黃河水中抗生素的種類與含量分布,,黃河水中抗生素的種類與含

12、量分布,,大環(huán)內(nèi)酯類藥物的含量分布,,,磺胺類藥物含量分布,黃河水中抗生素的種類與含量分布,背景 研究方案 樣品的采集與分析 黃河水中抗生素的種類與含量分布 富集方法研究 總結(jié),富集方法研究,,,富集方法研究,,在進(jìn)行本實(shí)驗(yàn)的同時(shí)，采用HLB柱對(duì)養(yǎng)豬場(chǎng)的廢水中的抗生素進(jìn)行富集。在采用HPLC-MS對(duì)樣品進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，卻檢測(cè)不出信號(hào)。 原因：養(yǎng)豬場(chǎng)廢水的基體十分復(fù)雜 養(yǎng)豬場(chǎng)廢水中含有大量的有機(jī)酸和腐殖質(zhì)

13、 ，這些基體把HLB柱的填充物飽和了，故抗生素沒(méi)法在HBL柱上富集 。,總結(jié),,,人類使用的抗生素又從水循環(huán)中回到我們的生活中，從對(duì)母親河抗生素的含量來(lái)看，河水中抗生素的含量有增長(zhǎng)的趨勢(shì)，并且受影響的流域越來(lái)越廣。同時(shí)在與珠江廣州河段(枯季)的比較可知，抗生素在全國(guó)不同河流的含量都很高，但對(duì)比歐洲易北河相同抗生素的含量，可知抗生素在我國(guó)的污染已經(jīng)非常嚴(yán)重，應(yīng)當(dāng)引起重視。同時(shí)，由于珠江和黃河水系的不同，珠江的水系比較發(fā)達(dá)，而且處于亞熱帶

14、，洪季降雨較多，所以珠江廣州河段在洪季時(shí)的含量比黃河的含量要低很多。同時(shí)，難以估算抗生素含量的增長(zhǎng)對(duì)黃河的影響，因?yàn)橛嘘P(guān)抗生素對(duì)生態(tài)影響的信息很少，而且難以對(duì)居民衛(wèi)生用藥和農(nóng)業(yè)用藥進(jìn)行具體的調(diào)查和檢測(cè)。因此，對(duì)抗生素的生態(tài)研究將是一個(gè)很迫切的任務(wù)。國(guó)家應(yīng)制定一系列關(guān)于抗生素使用的標(biāo)準(zhǔn)和抗生素對(duì)環(huán)境的影響進(jìn)行評(píng)估。,創(chuàng)新之處,探測(cè)了黃河流域在5月份的抗生素的含量水平 分析了黃河流域抗生素的來(lái)源及含量變化的原因和影響因素 對(duì)