黄河水中抗生素的存在及其环境意义.ppt

主要内容,研究背景 研究方案 样品的采集与分析 黄河水中抗生素的种类与含量分布 富集方法研究 总结,研 究 背 景,研究背景 研究方案 样品的采集与分析 黄河水中抗生素的种类与含量分布 富集方法研究 总结,PPCPs 研究的发展,研 究 背 景,20世纪60年代：卡尔松的寂静的春天，最早唤起世人对环境中农药带来的生态与人体健康负面影响的正视； 20世纪80年代：美、欧等公布优控污染物 “黑名单”； 20世纪90年代：环境中的持久性有机污染物（POPs）被广泛关注并于2001年通过了127个国家联合签署的旨在全面禁止和限制POPs的“斯德哥尔摩公约”。 20世纪90年代后期：开始关注PPCPs的使用及其对环境生态的影响,PPCPs的特点,研 究 背 景,PPCPs均是以获得显著生物效应为目标而研发并使用的，因此在某些方面，其环境危害对生物的影响较之其它类别有机污染物可能更为显著； PPCPs的亲脂性、亲水性(可穿透细胞膜)以及一定的稳定性(避免在发生治疗效应之前失活)等特点，使得多数药物更易产生生物累积，并对水生或陆生生态系统产生负面效应； PPCPs多数具有分子量大、结构复杂以及在环境中含量很低(ppt-ppb级)的特点，因此样品前处理显得更加困难，对分析测试的要求更高。,研 究 背 景,抗生素使用存在的问题及其危害,人用抗生素的滥用（危害健康，甚至死亡） 中国每年约有250万人因药物不良反应致病住院，有20万人死于药品不良反应，其中又有40（8万人）死于抗生素滥用。在我国，约一半左右的耳聋患者因滥用氨基糖苷类抗生素所致。在近日召开的国际儿科药理会议上传出消息：中国儿童抗生素滥用最厉害。 家禽饲养和水产养殖中的抗生素滥用 （可通过食物链传递） 在我国农村以及沿海养殖地区，由于广大农民和水产养殖户对农作物和水产病虫害防治知识的不足，普遍存在着滥用农用抗生素的现象。突出的问题是施用抗生素种类多、剂量大。畜禽及鱼类等养殖业，滥用抗生素的问题则更严重。 抗生素造成细菌的耐药性 无限制的滥用造成耐药性增长过快，据国内药监机构公布，国内喹诺酮类抗生素已半数失效。,研 究 方 案,背景 研究方案 样品的采集与分析 黄河水中抗生素的种类与含量分布 富集方法研究 总结,抗生素,研 究 方 案,浓度水平 来源分析 影响因素,样品的采集与分析,背景 研究方案 样品的采集与分析 黄河水中抗生素的种类与含量分布 富集方法研究 总结,采样位置,样品的采集与分析,样品的采集与分析,采样位置 采样时间 2006年5月,样品的采集与分析,实验步骤,水样静置至室温,1L广口瓶,0.45 m滤膜,100L，1 g/mL 13C3-咖啡因,洗脱液,甲醇淋洗3次,甲醇-水（60:40） 定溶至1mL,在36下用N2吹扫至近干,固相萃取柱富集,LC-MS-MS检测,静置3 min,0.45um滤膜,样品的采集与分析,试剂 7种抗生素标样（氧氟沙星、诺氟沙星、罗红霉素、红霉素、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） 仪器 Agilent-1100 高效液相色谱仪， MS/MS 串联质谱仪（API4000，美国Applied Biosystems公司）,样品的采集与分析,液相色谱与质谱条件 色谱条件 色谱柱:ODS-P(4.6 mm250 mm，DIKMA)； 进样量 :20 L； 流动相:乙腈（A）和0.2%甲酸溶液（B）； 流速: 0.4 mLmin-1； 梯度淋洗程序:40%A（0-8 min），然后在2 min内将A相 线性增加至60%并保持15 min，随后在5 min内降低A相至 40%并保持5 min。,样品的采集与分析,液相色谱与质谱条件 质谱条件 离子源: ESI 源 (Turbo Ionspray)； 离子源I (GS1)和II(GS2)的气体流量: 20和40 mLmin-1 ； 气体: N2； 离子源的碰撞气流量: 6mLmin-1 ； 辅助加热器温度: 450； 电离电压: 5500 V； 检测方式: 多反应选择监测(MRM) 离子模式。,背景 研究方案 样品的采集与分析 黄河水中抗生素的种类与含量分布 富集方法研究 总结,黄河水中抗生素的存在及其环境意义,黄河水中抗生素的存在及其环境意义,黄河水中抗生素的种类 抗生素：氧氟沙星、诺氟沙星、罗红霉素、红霉素、磺胺嘧啶、磺胺二甲嘧啶、磺胺甲噁唑。主要存在有：,氟喹诺酮类药物： 氧氟沙星、诺氟沙星； 大环内酯类药物： 罗红霉素、红霉素； 磺胺类药物：磺胺甲噁唑,黄河水中抗生素的存在及其环境意义,各抗生素的含量分布(ng/L),黄河水中抗生素的存在及其环境意义,各抗生素的含量分布(ng/L),黄河水中抗生素的种类与含量分布,黄河与珠江广州河段(洪季)中抗生素的平均含量的对比,黄河与珠江广州河段(枯季)中抗生素的平均含量的对比,黄河水中抗生素的种类与含量分布,黄河水中抗生素的种类与含量分布,与易北河水中抗生素含量相比较(ng/L),氟喹诺酮类药物的含量分布,黄河水中抗生素的种类与含量分布,黄河水中抗生素的种类与含量分布,大环内酯类药物的含量分布,磺胺类药物含量分布,黄河水中抗生素的种类与含量分布,背景 研究方案 样品的采集与分析 黄河水中抗生素的种类与含量分布 富集方法研究 总结,富集方法研究,富集方法研究,在进行本实验的同时，采用HLB柱对养猪场的废水中的抗生素进行富集。在采用HPLC-MS对样品进行检测时，却检测不出信号。 原因： 养猪场废水的基体十分复杂 养猪场废水中含有大量的有机酸和腐殖质 ，这些基体把HLB柱的填充物饱和了，故抗生素没法在HBL柱上富集 。,总结,人类使用的抗生素又从水循环中回到我们的生活中，从对母亲河抗生素的含量来看，河水中抗生素的含量有增长的趋势，并且受影响的流域越来越广。同时在与珠江广州河段(枯季)的比较可知，抗生素在全国不同河流的含量都很高，但对比欧洲易北河相同抗生素的含量，可知抗生素在我国的污染已经非常严重，应当引起重视。 同时，由于珠江和黄河水系的不同，珠江的水系比较发达，而且处于亚热带，洪季降雨较多，所以珠江广州河段在洪季时的含量比黄河的含量要低很多。 同时，难以估算抗生素含量的增长对黄河的影响，因为有关抗生素对生态影响的信息很少，而且难以对居民卫生用药和农业用药进行具体的调查和检测。 因此，对抗生素的生态研究将是一个很迫