環(huán)境中藥物與個人護(hù)理品監(jiān)測技術(shù)參考課件

1、環(huán)境中藥物與個人護(hù)理品監(jiān)測技術(shù)邵兵北京市疾病預(yù)防控制中心1環(huán)境中藥物與個人護(hù)理品監(jiān)測技術(shù)邵兵1 PPCPs定義PPCPs: Pharmaceuticals and Personal Care Products 藥品與個人護(hù)理用品 Environ. Health. Perspect, 1999, 107 處方藥 非處方藥 如抗生素、類固醇、止痛藥、降壓藥、避孕藥、催眠藥和減肥藥等 肥皂、香波、牙膏、香水、護(hù)膚品、防曬霜、發(fā)膠、染發(fā)劑等 2 PPCPs定義PPCPs: Pharmaceuticals環(huán)境中PPCP排放http:/www.york.ac.uk/depts/eeem/gsp/esm/i

2、ssues/pharma.htm制藥廠污水處理環(huán)境水體土壤糞污貯存農(nóng)田施放畜產(chǎn)養(yǎng)殖水產(chǎn)養(yǎng)殖寵物飼養(yǎng)人體醫(yī)療藥物及容器不恰當(dāng)處置3環(huán)境中PPCP排放http:/www.york.ac.uk研究背景 PPCPs無處不在 Ubiquitous持久性 Persistence毒性（耐藥性等）ToxicityPossible risks of PPCPs4研究背景 PPCPs無處不在 Ubiquitous持久性 抗生素耐藥性細(xì)菌耐藥性 存在形式金葡菌對青霉素G的耐藥率已達(dá)90% 20062007年度大腸桿菌對合成喹諾酮類抗菌藥物耐藥性高達(dá)70%，給臨床治療帶來新的困難 耐藥菌在人和動物體內(nèi)發(fā)現(xiàn) 一些抗藥菌

3、或者抗多種抗生素的病原菌不但存在于畜禽養(yǎng)殖場與城市污水廠、部分土壤和沉積物中，也存在于一些比較干凈的湖泊和飲用水中 5抗生素耐藥性細(xì)菌耐藥性 存在形式金葡菌對青霉素G的耐藥率已達(dá) 超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法 測定屠宰廢水中78種獸藥 6 超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法 測定屠宰廢水中78種 2004年我國生豬出欄約4.8億頭，2006年達(dá)到6.3億頭，到2010年將達(dá)到7.3億頭，生豬資源非常豐富。預(yù)計(jì)“十一五”期間我國肉類年均增長35。2005年，90,000噸抗生素被用于動物飼養(yǎng)。 中國生豬出欄量研究背景7 2004年我國生豬出欄約4.8億頭，2預(yù)防和治療動物傳染病削弱胃腸內(nèi)有害微生物，抑制、

4、殺死致病菌，增強(qiáng)抗病能力，以防禽畜病瘟促進(jìn)生長使動物腸壁變薄，有利于養(yǎng)分的滲透和吸收，提高飼料利用率刺激動物腦下垂體分泌激素，促進(jìn)機(jī)體生長發(fā)育（增重10-20%）研究背景畜禽養(yǎng)殖中獸藥的作用（10%）（90%）8預(yù)防和治療動物傳染病研究背景畜禽養(yǎng)殖中獸藥的作用（10%）（ 屠 宰 場 流 程 圖研究背景9 屠 宰 場 流 程 圖研究背景978 種 檢 測 對 象 抗生素類 13種-受體激動劑 其 它 類 10種-受體阻斷劑 6種利尿劑7種鎮(zhèn)靜劑19種喹諾酮類11種磺胺類6種四環(huán)素類5種大環(huán)內(nèi)酯類氯霉素1078 種 檢 測 對 象 抗生素類 13種色譜柱：Waters Acquity BEH C

5、18柱，100mm2.1 mm (id)，粒徑1.7 um。進(jìn)樣室溫度：5 ；進(jìn)樣體積：10 uL。流動相 ：ESI+模式，A為0.1%甲酸水，B為甲醇 ESI-模式， A為純水，B為乙腈流速：0.3 ml/min。色譜條件11色譜柱：Waters Acquity BEH C18柱，10離子源模式ESI ESI 毛細(xì)管電壓3.0 kV2.8 kV脫溶劑氣流量500 L h-1源溫度100C脫溶劑溫度350C倍增電壓650V碰撞室壓力3.2 103 mbar質(zhì)譜條件12離子源模式ESI ESI 毛細(xì)管電壓3.0 kV2.8 磺胺索他洛爾沙丁胺醇特布它林磺胺二甲基異嘧啶磺胺二甲基嘧啶阿替洛爾氧氟沙

6、星培氟沙星依諾沙星磺胺甲氧嗪氟羅沙星磺胺5-甲氧嘧啶磺胺甲基硫二嗪磺胺二甲唑標(biāo)準(zhǔn)LC-MS/MS色譜圖13磺胺索他洛爾沙丁胺醇特布它林磺胺二甲基異嘧啶磺胺二甲基嘧啶阿西馬特羅阿米洛地非諾特羅磺胺甲基嘧啶麻保沙星clencyclohexerol吡啶酸諾氟沙星克倫丙羅二甲胺四環(huán)素四環(huán)素環(huán)丙沙星標(biāo)準(zhǔn)LC-MS/MS色譜圖14西馬特羅阿米洛地非諾特羅磺胺甲基嘧啶麻保沙星clencycl標(biāo)準(zhǔn)LC-MS/MS色譜圖塞利洛爾妥布特羅美托洛爾司帕沙星西諾沙星馬布特羅金霉素二氟沙星洛美沙星氨苯喋啶去甲基金霉素沙拉沙星克倫特羅奧比沙星15標(biāo)準(zhǔn)LC-MS/MS色譜圖塞利洛爾妥布特羅美托洛爾司帕沙星西磺胺二甲氧嗪卡拉

7、洛爾克倫潘特磺胺喹啉氧烯洛爾奧索利酸甲稀土霉素馬鵬特羅馬噴特羅比索洛爾氟哌啶普萘洛爾標(biāo)準(zhǔn)LC-MS/MS色譜圖16磺胺二甲氧嗪卡拉洛爾克倫潘特磺胺喹啉氧烯洛爾奧索利酸甲稀土霉萘烯丙洛爾替米考星氟哌啶醇倍它洛爾氟甲奎乙酰丙嗪標(biāo)準(zhǔn)LC-MS/MS色譜圖硝西泮泰樂菌素紅霉素吉他霉素艾司唑侖奧沙西泮安定17萘烯丙洛爾替米考星氟哌啶醇倍它洛爾氟甲奎乙酰丙嗪標(biāo)準(zhǔn)LC-M麥迪霉素氫氯噻嗪氫氟噻嗪氯霉素甲氯噻嗪三氯噻嗪土霉素恩諾沙星單諾沙星萊克多巴胺磺胺氯噠酮標(biāo)準(zhǔn)LC-MS/MS色譜圖18麥迪霉素氫氯噻嗪氫氟噻嗪氯霉素甲氯噻嗪三氯噻嗪土霉素恩諾沙星屠宰場樣品LC-MS/MS色譜圖安定吉他霉素泰樂菌素恩諾沙星土

8、霉素環(huán)丙沙星培氟沙星諾氟沙星四環(huán)素氧氟沙星磺胺5甲氧嘧啶磺胺19屠宰場樣品LC-MS/MS色譜圖安定吉他霉素泰樂菌素恩諾沙星HLB柱：回收率:磺胺（22）、沙 丁胺醇（41）其余均大于50（50-98.7）；PLEXA柱、C18柱：均有20種物質(zhì)的回收率在50以 下；GCB柱：喹諾酮類回收率大部分為0實(shí)驗(yàn)方法：自來水加標(biāo)實(shí)驗(yàn)固體萃取柱的選擇20HLB柱：回收率:磺胺（22）、沙 丁 Na2EDTA加入量的優(yōu)化 Na2EDTA的加入對四環(huán)素類的回收率影響較大，對其他類物質(zhì)無影響，500ml水加入1g Na2EDTA就能達(dá)到比較好的回收率。21 Na2EDTA加入量的優(yōu)化 Na2EDTA的加通過自

9、來水加標(biāo)實(shí)驗(yàn)（每個樣品富集500ml自來水并加入1g Na2EDTA，然后分別調(diào)節(jié)pH3、5、7、9)。pH=7時大部分物質(zhì)的回收率較好。（磺胺為29，其余在 51-110）樣品pH值的優(yōu)化結(jié)論：22通過自來水加標(biāo)實(shí)驗(yàn)（每個樣品富集500ml自來水并加入1g 洗脫液7.氨基柱洗脫條件的優(yōu)化 5ml 甲醇:丙酮:甲酸(v:v:v,500:500:1) 6ml 丙酮:甲酸(v:v,1000:1)23洗脫液7.氨基柱洗脫條件的優(yōu)化 5ml 甲醇:丙酮 樣品前處理 500ml水樣 過濾1gNa2EDTA振搖、混勻活化的氨基柱（6cc/500mg) 抽 干6ml甲醇洗脫 5ml(丙酮:甲醇:甲酸500:

10、500:1)收集洗脫液 活化的HLB小柱（6cc/500mg)流速810ml/min收集洗脫液6ml(丙酮:甲酸1000:1)N2 吹干定溶至1ml上機(jī)加入氨水調(diào)節(jié)pH=7P40-4224 樣品前處理 500ml水樣 過濾1gNa2EDTA振搖環(huán)境調(diào)查采樣點(diǎn)BeijingSWTP2SWTP1SWTP4SWTP3R1R2R5R4R3R6Nanshahe RiverLocation of 4 SWTPs and sampling site of receiving riversBeijing ZRZY JD WRR1R2R5R4R3R6Nanshahe River采樣時間3月、5月、8月25環(huán)境調(diào)

11、查采樣點(diǎn)BeijingSWTP2SWTP1SWTP4S環(huán)境樣品檢測結(jié)果資源（ng/L）中瑞（ng/L）五肉聯(lián)（ng/L）大紅門（ng/L）進(jìn)水出水進(jìn)水出水進(jìn)水出水進(jìn)水出水磺胺53054144626376579473磺胺對甲氧嘧啶672949139630283磺胺氯噠酮92722911134磺胺喹啉005611471541磺胺類26環(huán)境樣品檢測結(jié)果資源（ng/L）中瑞（ng/L）五肉聯(lián)（ng資源（ng/L）中瑞（ng/L）五肉聯(lián)（ng/L）大紅門（ng/L）進(jìn)水出水進(jìn)水出水進(jìn)水出水進(jìn)水出水 氧氟沙星 208 73 153 74 198 74 288 123 環(huán)丙沙星 109 23 23 11 1

12、41 70 72 8 培氟沙星 51 15 59 28 23 7 29 5 諾氟沙星 55 14 33 19 50 28 41 6 恩諾沙星 59 13 116 52 87 21 83 21 洛美沙星 13 3 6 2 10 2 10 1 喹諾酮類27資源（ng/L）中瑞（ng/L）五肉聯(lián)（ng/L）大紅門（n資源（ng/L）中瑞（ng/L）五肉聯(lián)（ng/L）大紅門（ng/L）進(jìn)水出水進(jìn)水出水進(jìn)水出水進(jìn)水出水四環(huán)素50519319733316454718土霉素4295085450970920877031紅霉素180182111042055923913吉他霉素166171919418755217

13、12泰勒菌素15317177871695019611四環(huán)素類和大環(huán)內(nèi)酯類28資源（ng/L）中瑞（ng/L）五肉聯(lián)（ng/L）大紅門（n其它類 資源（ng/L） 中瑞（ng/L） 五肉聯(lián)（ng/L） 大紅門（ng/L）進(jìn)水出水進(jìn)水出水進(jìn)水出水進(jìn)水出水安定165151261282413726氯霉素n.dn.d125n.dn.dn.dn.d克倫特羅42n.dn.d8331美托洛爾612121202注：n.d表示未檢出29其它類 資源（ng/L） 中瑞（ng/L） 南沙河PPCPs存在水平Beijing ZRZY JD WRR1R2R5R4R3R6Nanshahe River30南沙河PPCPs存在

14、水平Beijing ZRZY環(huán)境污水和污泥中抗性激素藥物檢測方法研究31環(huán)境污水和污泥中抗性激素藥物檢測方法研究31研究背景近年來，關(guān)于環(huán)境內(nèi)分泌干擾物（Endocrine Disrupting Chemicals, EDCs）的研究已引起世界各國的廣泛關(guān)注。 全球抗性激素藥物消耗量增長迅速：激素依賴型疾病如乳腺癌和前列腺癌等疾病發(fā)病率逐漸升高。多氯聯(lián)苯有機(jī)錫烷基酚激素類等環(huán)境中的抗性激素藥物 32研究背景近年來，關(guān)于環(huán)境內(nèi)分泌干擾物（Endocrine D抗性激素藥物性激素雌激素孕激素雄激素抗雄激素抗孕激素抗雌激素雌激素受體拮抗劑(他莫昔芬、托瑞米芬)芳香酶抑制劑（來曲唑、阿那曲唑）雄激素受

15、體阻滯劑（色普龍、氟他胺）5-還原酶抑制劑（非那雄胺）（米非司酮）33抗性激素藥物性激素雌激素孕激素雄激素抗雄激素抗孕激素抗雌激素抗性激素藥物生態(tài)毒理效應(yīng)34抗性激素藥物生態(tài)毒理效應(yīng)34抗性激素藥物分析現(xiàn)狀其他抗性激素藥物 ？35抗性激素藥物分析現(xiàn)狀其他抗性激素藥物 ？35研究內(nèi)容建立環(huán)境介質(zhì)（污水、污泥）中典型抗性激素藥物的液相質(zhì)譜（LC-MS/MS）的同時分析方法采集北京市醫(yī)院廢水樣品、北京市主要污水處理廠進(jìn)出水和污泥樣品，檢測目標(biāo)藥物在這些樣品中的存在水平 36研究內(nèi)容建立環(huán)境介質(zhì)（污水、污泥）中典型抗性激素藥物的液相質(zhì)目標(biāo)藥物理化性質(zhì)37目標(biāo)藥物理化性質(zhì)37Logkow:2.4-6.8

16、pKa:1.63-14.238Logkow:2.4-6.838水體介質(zhì)中抗性激素藥物分析方法的建立儀器參數(shù)前處理方法方法的應(yīng)用39水體介質(zhì)中抗性激素藥物分析方法的建立儀器參數(shù)39儀器參數(shù)質(zhì)譜條件電離方式：ESI+ 毛細(xì)管電壓：3.5 kV 離子源溫度：100C脫溶劑溫度：450 C 脫溶劑氣流量：600 L/h碰撞腔真空度：3.010-3 mbar 多反應(yīng)監(jiān)測模式 MRM40儀器參數(shù)質(zhì)譜條件電離方式：ESI+ 毛細(xì)管電壓：3.5甲醇-水乙腈-水甲醇-0.1%甲酸水乙腈-0.1%甲酸水41甲醇-水乙腈-水甲醇-0.1%甲酸水乙腈-0.1%甲酸水41液相梯度條件42液相梯度條件42MRM色譜圖43

17、MRM色譜圖43前處理固相萃取柱的選擇HLB、GCB、C18HLBC18: pH2、5GCB: pH沒有影響44前處理固相萃取柱的選擇HLB、GCB、C18HLBC18: HLB 90%HLB、C18和GCB 對目標(biāo)化合物回收率比較HLB, pH 245HLB 90%HLB、C18和GCB 對目標(biāo)化合物回收率比基質(zhì)抑制效應(yīng) 以污水處理廠進(jìn)水為例0.020.040.060.080.0100.0120.0雷洛昔芬來曲唑阿那曲唑米非司酮依西美坦非那雄胺去甲基他莫昔芬托瑞米芬克羅米芬他莫昔芬目標(biāo)藥物基質(zhì)抑制率（%）HLB+NH2HLB60%NH2凈化后，絕大部分藥物88%PCX（陽離子交換柱） HLB

18、（親水親脂平衡柱）57WAX(陰離子交換柱)88%PCX（陽離子交換柱） HLB基質(zhì)抑制PCX 40%58基質(zhì)抑制PCX 308.0455.0, 174.6, 308.02030硫唑嘌呤277.9141.9277.9, 141.9, 231.91125多柔比新544.3397.0544.3, 129.7, 397.01218多柔比新醇546.0399.1546.0, 363.0, 399.11317環(huán)磷酰胺 260.9140.0260.9, 140.0, 105.62030異環(huán)磷酰胺260.992.1260.9, 92.1, 153.52427長春新堿825.4765.4825.4, 765.

19、4, 807.63770依托泊苷589.0229.1589.0, 229.1, 435.11420甲基芐肼221.9179.9221.9, 162.5, 179.9142571質(zhì)譜條件 化合物定量離子特征離子碰撞能量(eV)錐孔電壓甲氨方法驗(yàn)證 （污水處理廠進(jìn)水）化合物線性范圍(ng/mL)相關(guān)系數(shù)(r2)加標(biāo)回收率 20 ng/L(RSD, %) n=5加標(biāo)回收率 200 ng/L(RSD, %) n=5檢出限(ng/L)定量限(ng/L)甲氨蝶呤1.002000.998461 (2)67 (5)0.61.7硫唑嘌呤2.502000.9992102 (3)95 (3)1.65.0多柔比新醇1

20、0.04000.999566 (11)72 (4)6.520.0多柔比新10.04000.997970 (11)68 (5)6.520.0環(huán)磷酰胺1.252000.999093 (6)96 (10)0.82.5異環(huán)磷酰胺5.002000.999880 (12)80 (17)2.57.0長春新堿10.04000.999851 (21)56 (13)7.020.0依托泊苷8.003200.998797 (8)99 (7)5.015.0甲基芐肼8.003200.9981104 (7)98 (6)5.516.072方法驗(yàn)證 （污水處理廠進(jìn)水）化合物線性范圍相關(guān)系數(shù)加標(biāo)回收率方法驗(yàn)證 （污水處理廠出水）

21、化合物線性范圍(ng/mL)相關(guān)系數(shù)(r2)加標(biāo)回收率 20 ng/L(RSD, %) n=5加標(biāo)回收率 200 ng/L(RSD, %) n=5檢出限(ng/L)定量限(ng/L)甲氨蝶呤1.002000.994261 (5)57 (5)0.61.7硫唑嘌呤1.252000.9992100 (10)91 (6)1.23.5多柔比新醇2.504000.999270 (7)71 (3)1.65.0多柔比新2.504000.998668 (8)67 (3)2.56.5環(huán)磷酰胺0.632000.9967109 (6)96 (4)0.51.5異環(huán)磷酰胺2.502000.997792 (4)83 (4)

22、1.65.0長春新堿5.004000.998645 (25)50 (6)3.510.0依托泊苷4.003200.998095 (10)91 (4)2.57.0甲基芐肼4.003200.9991106 (4)100 (4)2.68.073方法驗(yàn)證 （污水處理廠出水）化合物線性范圍相關(guān)系數(shù)加標(biāo)回收率基質(zhì)效應(yīng) a化合物進(jìn)水 (RSD, %) n=5出水 (RSD, %) n=5HLBHLB+WAXHLBHLB+WAX甲氨蝶呤187 (6)217 (6)169 (4)93 (3)硫唑嘌呤17 (11)42 (9)23 (7)63 (6)多柔比新醇n.d.b22 (10)6 (13)42 (6)多柔比新

23、n.d. b25 (7)6 (10)43 (8)環(huán)磷酰胺20 (9)36 (6)47 (7)64 (7)異環(huán)磷酰胺30 (11)48 (6)54 (5)74 (8)長春新堿n.d. b82 (3)215 (7)146 (4)依托泊苷5 (7)22 (6)12 (8)42 (9)甲基芐肼17 (8)25 (8)39 (6)65 (4)a 基質(zhì)效應(yīng)=(基質(zhì)加標(biāo)曲線斜率/溶劑加標(biāo)曲線斜率)100b 在標(biāo)準(zhǔn)曲線的最大加標(biāo)濃度下仍未檢出74基質(zhì)效應(yīng) a化合物進(jìn)水 (RSD, %) 出水 (RSD, 實(shí)際樣品測定 醫(yī)療廢水時間：2008.12-2009.01地點(diǎn)：北京市二十一家醫(yī)院采樣方法：采集1-3天醫(yī)

24、院污水的出水樣品 75實(shí)際樣品測定 醫(yī)療廢水時間：2008.12-2009.017實(shí)際樣品測定 醫(yī)療廢水共采集并檢測65份醫(yī)院出水樣品環(huán)磷酰胺：47個樣品中檢出，濃度 62000 ng/L異環(huán)磷酰胺：38個樣品檢出，濃度4 10647 ng/L甲氨蝶呤：14個樣品檢出，濃度4 4689 ng/L依托泊苷：15個樣品檢出，濃度6380 ng/L硫唑嘌呤：同一醫(yī)院的3個樣品檢出，濃度為9，15，32 ng/L.不同醫(yī)院污水中藥物含量不同同一醫(yī)院不同天之間藥物濃度不同76實(shí)際樣品測定 醫(yī)療廢水共采集并檢測65份醫(yī)院出水樣品76實(shí)際樣品測定 污水處理廠廢水單位為ng/L。進(jìn)水中環(huán)磷酰胺的方法檢測限為0

25、.8ng/L，異環(huán)磷酰胺為2.5ng/L，甲氨蝶呤為0.5ng/L；出水中環(huán)磷酰胺的方法檢測限為0.5ng/L，異環(huán)磷酰胺為1.5ng/L，甲氨蝶呤為0.5ng/L。 采樣點(diǎn)采樣時間環(huán)磷酰胺異環(huán)磷酰胺甲氨蝶呤進(jìn)水出水進(jìn)水出水進(jìn)水出水清河污水廠2003.2未檢出未檢出未檢出未檢出2005.1未檢出未檢出0.7未檢出2002.5未檢出未檢出0.5未檢出2002.3未檢出未檢出0.9未檢出200未檢出未檢出未檢出1.1未檢出高碑店污水廠2007.9.107.82.5未檢出2007.11.143.

26、822.6未檢出2008.10.2311.611.022.018.733.030.0方莊污水廠20014.5未檢出未檢出1.0未檢出酒仙橋污水廠2002.8未檢出小紅門污水廠2007.9.2615.519.5未檢出北小河污水廠2007.9.264.62.7未檢出未檢出未檢出未檢出77實(shí)際樣品測定 污水處理廠廢水單位為ng/L。進(jìn)水中環(huán)磷酰胺的河水采樣點(diǎn)采樣時間環(huán)磷酰胺異環(huán)磷酰胺甲氨蝶呤清河污水廠排污口上游 100 m200未檢出未檢出清河污水廠排污口下游 200 m2002未檢出未檢出北護(hù)城河安定門段

27、2008.11.30未檢出未檢出未檢出實(shí)際樣品測定 濃度單位為ng/L。環(huán)磷酰胺的方法檢測限為0.5ng/L，異環(huán)磷酰胺為1.5ng/L，甲氨蝶呤為0.5ng/L。 78河水采樣點(diǎn)采樣時間環(huán)磷酰胺異環(huán)磷酰胺甲氨蝶呤清河污水廠排污口環(huán)境水體中-受體阻斷劑手性對映體分析方法的研究及應(yīng)用79環(huán)境水體中-受體阻斷劑手性對映體分析方法的研究及應(yīng)用79研究背景手性藥物 R-(+)-沙利度胺為鎮(zhèn)靜劑 S-(-)-沙利度胺有致畸作用50年代末，在歐洲出現(xiàn)數(shù)千例短肢畸胎新生兒，一度震驚全世界手性藥物對映體在生物降解及環(huán)境毒理效應(yīng)方面的差異？ 80研究背景手性藥物50年代末，在歐洲出現(xiàn)數(shù)千例短肢畸胎新生兒，研究背

28、景手性農(nóng)藥 PNAS, 2005，201，701-706 布洛芬的手性對映體在湖水中的降解速率顯著差異 Environ. Sci. Technol. 1999, 33,2529-2535氟西汀的左旋體對鰷魚（Pimephales promelas）的毒性明顯大于右旋體 Chemosphere, 2007, 69: 9-16手性藥物對映體的環(huán)境行為、毒性差異研究具有重要的科學(xué)意義81研究背景手性農(nóng)藥 PNAS, 2005，201，701-7研究背景-受體阻斷劑 我國心血管疾病患者眾多，抗高血壓藥物的使用呈平穩(wěn)的增長趨勢養(yǎng)殖業(yè)動物屠宰運(yùn)輸前的鎮(zhèn)靜用藥82研究背景-受體阻斷劑 82研究背景檢測藥物存

29、在介質(zhì)濃度(ng/L）參考文獻(xiàn)普萘洛爾污水處理廠出水261900D.B. Huggett, et al., 2003污水處理廠出水nd2900Thomas a. ternes., 1998污水處理廠出水87136Meritxell Gros, et al., 2007阿替洛爾污水處理廠出水501200Mira Petrovic, et al., 2006污水處理廠出水6422210Hing-Biu Lee,et al., 2007地表水 360B. Kasprzyk-Hordern，et al., 2007影響心律精子活性降低生殖異常環(huán)境毒理效應(yīng) （魚）將手性異構(gòu)體作為單一藥物？83研究背景檢

30、測藥物存在介質(zhì)濃度(ng/L）參考文獻(xiàn)普萘洛爾污水研究背景環(huán)境中-受體阻斷劑手性異構(gòu)體的存在水平、降解規(guī)律及生態(tài)效應(yīng)差異研究為藥品處理和環(huán)境風(fēng)險評估提供依據(jù)環(huán)境介質(zhì)中-受體阻斷劑手性對映體分析方法的建立84研究背景環(huán)境中-受體阻斷劑手性異構(gòu)體的存在水平、降解規(guī)律及目標(biāo)化合物結(jié)構(gòu)和性質(zhì)納多洛爾pKa=15.08 logKow=1.17 吲哚洛爾pKa=17.19 logKow=1.48 烯丙洛爾pKa=13.88 logKow=2.81 比索洛爾pKa=13.86 logKow=1.84 倍他洛爾pKa=13.89 logKow=2.98 美托洛爾pKa=13.89 logKow=1.69 咔唑

31、心安pKa=16.63 logKow=2.66 氧烯洛爾pKa=13.89 logKow=1.83 拉貝洛爾pKa=16.50 logKow=2.41 塞利洛爾pKa=14.12 logKow=1.93 普萘洛爾pKa=13.84 logKow=2.60 索他洛爾pKa=14.26 logKow=0.37 阿替洛爾pKa=16.26 logKow=-0.03 醋丁洛爾pKa=14.16 logKow=1.19 卡維地洛pKa=16.63 logKow=3.05 奈比洛爾pKa=14.93 logKow=3.71pKa=13.8417.19logKow=-0.034.2085目標(biāo)化合物結(jié)構(gòu)和性質(zhì)

32、納多洛爾 吲哚洛爾 烯質(zhì)譜條件的優(yōu)化先電離后霧化LC最適流量0.20.3 mL/min適合于離子化及極性的溶質(zhì)先霧化后電離LC流速可達(dá)2.0 mL/min特殊化合物的電離ESIAPPIESI+毛細(xì)管電壓/KV 3射頻透鏡1電壓/V 30射頻透鏡2電壓/V 0.5離子源溫度/C 100脫溶劑氣溫度/C 450脫溶劑氣流量/Lhr-1 550APPI+反射極電壓/KV 0.7毛細(xì)管電壓/KV 0.7射頻透鏡1電壓/V 34射頻透鏡2電壓/V 0離子源溫度/C 110脫溶劑氣溫度/C 400脫溶劑氣流量/Lhr-1 55086質(zhì)譜條件的優(yōu)化先電離后霧化先霧化后電離ESIAPPIESI+液相條件的優(yōu)化

33、CHRALCEL OD-H正己烷/乙醇87液相條件的優(yōu)化CHRALCEL OD-H正己烷/乙醇87液相條件的優(yōu)化260.3 183.33.35e3268.1 116.07.28e3308.3 116.31.09e4326.3 116.33.14e4propranololbisoprololbetaxololmetoprolol266.2 72.41.30e4380.3 306.59.23e3266.9 189.91.55e3250.2 72.36.19e3oxprenololceliprololatenololalprenololStand 20ppb (n-hexane/alcohol =

34、85/15 , 0.1%DEA)8種-受體阻斷劑分離度0.95以上儀器定量限：28 g/L88液相條件的優(yōu)化260.3 183.3268.1 11液相條件的優(yōu)化CHIROBIOTICTM V1009095甲醇89液相條件的優(yōu)化CHIROBIOTICTM V1009095甲液相條件的優(yōu)化310.4 254.34.93e4326.3 115.81.25e5308.3 115.72.79e4337.3 115.96.52e4406.4 151.01.86e4329.3 311.01.59e4407.3 224.01.97e4273.0 132.83.39e4nadololsotalolbetaxol

35、olbisoprolollabtalolcavedilolacebutololnebivolol299.3 115.98.95e4266.2 225.05.16e4260.1 115.83.32e4380.2 306.23.68e4267.2 144.81.91e4250.2 116.07.33e4249.1 115.88.11e4268.1 115.82.43e4cazazololmetoprololpropranololoxprenololalprenololpindololceliprololatenololStand 10ppb (MeOH, 0.1% formic acid and

36、20mM NH4OAc)14種-受體阻斷劑分離度0.8以上儀器定量限：0.050.4 g/L90液相條件的優(yōu)化310.4 254.3326.3 11儀器條件的優(yōu)化先電離后霧化LC最適流量0.20.3 mL/min適合于離子化及極性的溶質(zhì)ESIAPPICHRALCEL OD-H APPIn-hexane/alcohol 85/15 , 0.1%DEA8種-受體阻斷劑有效分離儀器定量限：28 g/LCHIROBIOTIC V ESIMeOH, 0.1% FA and 20mM NH4OAc16種-受體阻斷劑有效分離儀器定量限：0.050.4 g/L91儀器條件的優(yōu)化先電離后霧化ESIAPPICHR

37、ALCEL O前處理方法Plexa固相萃取小柱MCXPCXHLB92前處理方法Plexa固相萃取小柱MCXPCXHLB92前處理方法 Plexa、HLB、MCX、PCX回收率93前處理方法 Plexa、HLB、MCX、PCX回收率93前處理方法HLB、MCX、PCX基質(zhì)抑制率94前處理方法HLB、MCX、PCX基質(zhì)抑制率94檢測方法流程環(huán)境廢水200 mL5%甲醇水定容玻璃纖維濾紙GF/A過濾PCX固相萃取小柱（甲醇、水活化）LC-ESI-MS/MS測定（萬古霉素手性柱）甲醇淋洗、甲醇氨洗脫，吹干95檢測方法流程環(huán)境廢水200 mL5%甲醇水定容玻璃纖維濾紙P方法學(xué)參數(shù) 標(biāo)準(zhǔn)曲線線性范圍:0.

38、0550 g/L 0.5 ng/L、5 ng/L和50 ng/L三個加標(biāo)水 平，平均回收率在70%120%,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差小于20%方法定量限:各對映異構(gòu)體0.11 ng/L96方法學(xué)參數(shù) 標(biāo)準(zhǔn)曲線線性范圍:0.0550 g/L96方法應(yīng)用HACBGEFDJKLIMNQPOSTWX97方法應(yīng)用HACBGEFDJKLIMNQPOSTWX97藥物名稱檢出率濃度范圍/ ng L-1阿替洛爾39/600.8274.5比索洛爾39/600.4161.7美托洛爾32/601.0340.0普萘洛爾38/600.625.5咔唑心安17/600.25.0拉貝洛爾6/6011.1269.0索他洛爾7/601.842

39、.8卡維地洛5/603.928.3吲哚洛爾5/600.4、0.4醫(yī)療廢水檢測結(jié)果檢出9種-受體阻斷劑濃度范圍：0.2340 ng/L98藥物名稱檢出率濃度范圍/ ng L-1阿替洛爾39/600.醫(yī)療廢水中的對映體分?jǐn)?shù)EF值集中在0.5左右99醫(yī)療廢水中的對映體分?jǐn)?shù)EF值集中在0.5左右99城市污水檢測結(jié)果藥物名稱進(jìn)水 (n = 9)出水 (n = 11)檢出率濃度 (ng/L)檢出率濃度 (ng/L)阿替洛爾9/9572.11257.010/11156.3302.2比索洛爾9/9792.31907.410/11413.3673.2美托洛爾9/91101.52669.710/11808.312

40、87.4普萘洛爾8/915.588.410/1114.795.8奈比洛爾9/9296.4600.2nd/索他洛爾9/915.9139.811/119.988.8醋丁洛爾9/914.429.510/113.97.3塞利洛爾9/917.141.311/1116.820.7氧烯洛爾4/943.9118.63/1133.539.8污水處理工藝 對-受體阻斷劑有一定的去除作用100城市污水檢測結(jié)果藥物名稱進(jìn)水 (n = 9)出水 (n = 城市污水中的對映體分?jǐn)?shù)現(xiàn)有污水處理工藝對索他洛爾的去除具有手性選擇性索他洛爾n=9n=11101城市污水中的對映體分?jǐn)?shù)現(xiàn)有污水處理工藝對索他洛爾的去除具有手污水中手性

41、氧氟沙星的分析方法研究Study on the analytical method for the chiral ofloxacin in sewage102污水中手性氧氟沙星的分析方法研究Study on the 研究背景 氧氟沙星 氧氟沙星是全球人類以及獸醫(yī)使用非常廣泛的一種抗生素，它被用來預(yù)防和治療一些細(xì)菌感染疾病。據(jù)估計(jì)2002年氧氟沙星在中國的生產(chǎn)量約為1200噸，使用后有超過70%的氧氟沙星以原型排放，是環(huán)境中產(chǎn)生耐藥基因的主要物質(zhì)之一。針對氧氟沙星的使用量大，對環(huán)境帶來的風(fēng)險大，所以在研究的環(huán)境藥物中，氧氟沙星自然成為了熱門問題。 103研究背景 氧氟沙星 氧氟沙星是全球人類以及

42、獸醫(yī)研究背景 氧氟沙星50年代末，在歐洲出現(xiàn)數(shù)千例短肢畸胎新生兒，一度震驚全世界俗名“反應(yīng)?！?，早期作為懷孕婦女的止嘔藥使用沙利度胺（Thalidomide）R-(+)-沙利度胺為鎮(zhèn)靜止 S-(-)-沙利度胺有致畸作用104研究背景 氧氟沙星50年代末，在歐洲出現(xiàn)數(shù)千例短肢畸胎新生研究背景 氧氟沙星手性氧氟沙星的環(huán)境研究? S-(-)-氧氟沙星抑制細(xì)菌拓?fù)洚悩?gòu)酶II的活性是R-(+)-型的9.3倍，是消旋體的1.3倍。對各種細(xì)菌的抑菌活性S型強(qiáng)于R型8128倍。左氟沙星已經(jīng)逐步取代了市場上使用的消旋氧氟沙星。 環(huán)境中手性污染物對映體選擇性行為的研究歷史不長，但由于手性化合物異構(gòu)體在生理、毒性與

43、生化等方面的不同，該類物質(zhì)的對映體選擇性行為已經(jīng)愈來愈成為國際環(huán)境科學(xué)界研究的焦點(diǎn) 迄今為止的大部分環(huán)境行為研究都是將手性藥物作為單一物質(zhì)進(jìn)行解析，這樣做的結(jié)果可能會在某種程度上掩蓋了對映體在生物可利用性、毒性等方面的區(qū)別，從而導(dǎo)致相應(yīng)物質(zhì)生態(tài)風(fēng)險的誤判。因此，為了更準(zhǔn)確更細(xì)致地了解手性藥物的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律，有必要對環(huán)境中該類物質(zhì)的歸趨和毒性差異進(jìn)行研究。105研究背景 氧氟沙星手性氧氟沙星的環(huán)境研究? S-(研究內(nèi)容氧氟沙星手性分離方法的建立色譜柱的選擇250 mm 安捷倫 TC-C-18 100 mm 安捷倫 TC-C-18 waters Xterra C-18 Analytica Chim

44、ica Acta, 2007, 584K保留因子分離因子R分離度106研究內(nèi)容氧氟沙星手性分離方法的建立色譜柱的選擇250 mm 研究內(nèi)容氧氟沙星手性分離方法的建立氨基酸的選擇107研究內(nèi)容氧氟沙星手性分離方法的建立氨基酸的選擇107研究內(nèi)容氧氟沙星手性分離方法的建立異亮氨酸和CuSO4濃度的選擇濃度過高會抑制配體的形成；過低會導(dǎo)致配體形成的不完全。 108研究內(nèi)容氧氟沙星手性分離方法的建立異亮氨酸和CuSO4濃度的研究內(nèi)容氧氟沙星手性分離方法的建立手性流動相和甲醇的比例 有機(jī)相的含量高了會直接降低分離效果，有機(jī)相含量低了又會使保留時間太長，峰形變寬 109研究內(nèi)容氧氟沙星手性分離方法的建立手

45、性流動相和甲醇的比例 有研究內(nèi)容氧氟沙星手性分離方法的建立定溶液的組成 手性流動相含量降低時，直接導(dǎo)致了峰形變寬，從而使保留因子降低 ，分離效果越來越差，分離度逐漸降低 110研究內(nèi)容氧氟沙星手性分離方法的建立定溶液的組成 手性研究內(nèi)容氧氟沙星手性分離方法的建立柱溫的選擇 溫度比較低時峰形拓寬，分離因子比較大 ，分離度不佳 溫度高時峰形變窄，分離度增加 111研究內(nèi)容氧氟沙星手性分離方法的建立柱溫的選擇 溫度比研究內(nèi)容氧氟沙星手性分離方法的建立色譜柱：TC-C-18（250mm4.6 mm, 5m; Agilent Technologies, CA,USA）柱溫：40 C；樣品溫度：15 C；

46、進(jìn)樣體積：20L。流動相條件：甲醇和含有4 mmol/L CuSO4 和5 mmol/L l-isoleucine水 （甲醇:水=12:88，v/v）；流速為1.0 ml/min。熒光檢測（Fluorescence Detector，F(xiàn)LD）：激發(fā)波長303 nm、發(fā)射波長505 nm?？?結(jié) 112研究內(nèi)容氧氟沙星手性分離方法的建立色譜柱：TC-C-18（2研究內(nèi)容氧氟沙星固相萃取前處理方法的建立性 質(zhì) 113研究內(nèi)容氧氟沙星固相萃取前處理方法的建立性 質(zhì) 113研究內(nèi)容氧氟沙星固相萃取前處理方法的建立固相萃取柱的選擇 富集相同體積的污水，調(diào)節(jié)pH=3，分別上樣，最后以6 ml甲醇洗脫，N2

47、吹至近干，1 ml含0.1%甲酸水定容 114研究內(nèi)容氧氟沙星固相萃取前處理方法的建立固相萃取柱的選擇 富研究內(nèi)容氧氟沙星固相萃取前處理方法的建立固相萃取柱和pH的選擇 Recoveries of ofloxacin in WCX and MCX cartridges at different pHs of loading solution (error bars indicate the standard deviations, n = 3) 氧氟沙星在WCX小柱上的回收率均優(yōu)于在MCX小柱上的回收率。 最佳的上樣pH是3 pH調(diào)至2時，氧氟沙星跟WCX的固定相之間只發(fā)生了反相交換機(jī)理，由于

48、WCX固相萃取柱固定相中的羧酸根（pKa=5.1）已經(jīng)完全質(zhì)子化，不能發(fā)生陽離子交換。 115研究內(nèi)容氧氟沙星固相萃取前處理方法的建立固相萃取柱和pH的選研究內(nèi)容氧氟沙星固相萃取前處理方法的建立WCX固相萃取柱淋洗條件的選擇 Washing percentage of ofloxacin in WCX cartridge using different washing solutions 甲酸0.5%的甲醇:水=10:90（v/v）的混和溶液2 ml 甲醇含量為50%時，氧氟沙星的淋洗率已經(jīng)達(dá)到50%左右 采用50:50的甲醇水溶液，優(yōu)化甲酸的含量和洗脫體積 116研究內(nèi)容氧氟沙星固相萃取前處

49、理方法的建立WCX固相萃取柱淋洗研究內(nèi)容氧氟沙星固相萃取前處理方法的建立WCX固相萃取柱洗脫條件的選擇 Recoveries of ofloxacin in WCX cartridge using different concentrations of formic acid in MeOHUPW (50/50, v/v, 10 mL) as eluting solution (error bars indicate the standard deviations, n = 3) 甲酸含量為0.2% 0.2%甲酸的甲醇:水50:50（v/v）的溶液10 ml 117研究內(nèi)容氧氟沙星固相萃取前處

50、理方法的建立WCX固相萃取柱洗脫研究內(nèi)容氧氟沙星固相萃取前處理方法的建立MAX固相萃取柱pH的選擇 Recoveries of ofloxacin in MAX cartridge for ofloxacin at different pHs of loading solution (error bars indicate the standard deviations, n = 3) pH=9氧氟沙星的回收率最高 氧氟沙星的羧酸根完全處于離子化狀態(tài)，能夠很好的與MAX固相萃取柱進(jìn)行陰離子交換 118研究內(nèi)容氧氟沙星固相萃取前處理方法的建立MAX固相萃取柱pH研究內(nèi)容氧氟沙星固相萃取前處理方法

51、的建立MAX固相萃取柱淋洗條件的選擇 Washing percentage of ofloxacin in MAX cartridge using different washing solutions 甲醇含量為20%，甲酸濃度為0.3%時，用1 ml體積淋洗，約70%的氧氟沙星被洗脫 選擇甲醇與水的比例為20:80(v/v)，甲酸的濃度為0.3% ，對洗脫體積優(yōu)化 0.3%甲酸的甲醇水溶液（20:80，v/v）4 ml 119研究內(nèi)容氧氟沙星固相萃取前處理方法的建立MAX固相萃取柱淋洗研究內(nèi)容氧氟沙星固相萃取前處理方法的建立流程圖 WCX固相萃取柱（150 mg）6 cc，MEOH6 cc

52、，10 mmolL-1 pH3的Na2-EDTA溶液6 cc，pH3的超純水依次活化上樣250 ml，調(diào)節(jié)上樣液的pH=3，加入0.2 g Na2-EDTA固體pH=3的超純水10 ml 含有0.5%甲酸的10:90的甲醇水溶液2 ml依次淋洗洗脫用含有0.2%甲酸的50:50的甲醇水溶液10 ml進(jìn)行洗脫洗脫液經(jīng)過氮吹，吹掉甲醇，剩下的溶液用超純水在NaOH的作用下調(diào)節(jié)pH=9到100 ml，留著過MAX固相萃取柱120研究內(nèi)容氧氟沙星固相萃取前處理方法的建立流程圖 WCX固研究內(nèi)容氧氟沙星固相萃取前處理方法的建立流程圖 MAX固相萃取柱（60 mg）3 cc，MeOH3 cc，pH=9的超純水依次活化將上述100 ml溶液上樣5%NH3H2O，2 mlMeOH,1 ml依次淋洗洗脫含有0.3%甲酸20:80的甲醇水溶液4 ml洗脫洗脫液進(jìn)行氮吹至近干，定容上機(jī)分析121研究內(nèi)容氧氟沙