石中全周裕珍楊致邦* 戴維尚金川鄧西川何東平
(1 重慶醫(yī)科大學(xué)神經(jīng)科學(xué)研究中心,重慶 400016;2 海南裕昌龍實(shí)業(yè)有限公司大昌養(yǎng)豬場(chǎng),海南 ???570125;3 重慶醫(yī)科大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心病原生物學(xué)與免疫學(xué)實(shí)驗(yàn)室,重慶 400016;4 重慶醫(yī)科大學(xué)臨床醫(yī)學(xué)五年制2007級(jí)4班,重慶 400016;5 重慶醫(yī)科大學(xué)藥學(xué)院,重慶 400016)
廢水中地塞米松污染的探討
石中全1周裕珍2楊致邦3* 戴維4尚金川5鄧西川3何東平5
(1 重慶醫(yī)科大學(xué)神經(jīng)科學(xué)研究中心,重慶 400016;2 海南裕昌龍實(shí)業(yè)有限公司大昌養(yǎng)豬場(chǎng),海南 ???570125;3 重慶醫(yī)科大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心病原生物學(xué)與免疫學(xué)實(shí)驗(yàn)室,重慶 400016;4 重慶醫(yī)科大學(xué)臨床醫(yī)學(xué)五年制2007級(jí)4班,重慶 400016;5 重慶醫(yī)科大學(xué)藥學(xué)院,重慶 400016)
目的探討廢水中地塞米松污染的狀況, 為治理水環(huán)境污染提供依據(jù)。方法采集醫(yī)院、養(yǎng)豬場(chǎng)、城市廢水廠廢水、街道地表水及江水,采用固相萃取-高效液相色譜法檢測(cè)其地塞米松含量。結(jié)果醫(yī)院、廢水廠處理前后的廢水、養(yǎng)豬場(chǎng)的廢水、醫(yī)院旁的街道地表水中含有一定濃度的地塞米松,以養(yǎng)豬場(chǎng)廢水池的廢水中含量最高,為(1050.90±11.67)ng/L,其次為專(zhuān)科醫(yī)院處理前的廢水,為(452.05±8.10)ng/L,廢水中含量的不同可能與地塞米松的應(yīng)用量有關(guān)。結(jié)論城市廢水中存在不同量的地塞米松,廢水處理中應(yīng)引起重視,并采取相應(yīng)的措施。
廢水;地塞米松;污染; 固相萃取-高效液相色譜法
環(huán)境激素(Endocrine Disrupting Chemicals,EDCs)是指那些干擾人體正常功能的外源性激素類(lèi)化學(xué)物質(zhì),進(jìn)入人和其他生物體內(nèi),可以引起內(nèi)分泌的紊亂。大量的研究顯示,人類(lèi)的一些疾病和一些動(dòng)物的雄性雌化、生殖障礙等現(xiàn)象都與環(huán)境中的雌激素對(duì)生物的干擾有關(guān)[1],關(guān)于受激素污染而產(chǎn)生的奇怪魚(yú)類(lèi)也有報(bào)道[2],這些環(huán)境激素對(duì)水生生物甚至人類(lèi)都可產(chǎn)生重大的危害。
地塞米松(Dexamethasone)為臨床應(yīng)用最廣的糖皮質(zhì)激素類(lèi)藥物,其藥理作用為抗炎、抗毒、抗過(guò)敏、抗風(fēng)濕等,現(xiàn)已用于治療多種疾病,如自身免疫性疾病,過(guò)敏,炎癥,哮喘等,也是搶救垂?;颊卟豢扇鄙俚募本人幤?,臨床使用極為廣泛。此外,在家禽、家畜飼養(yǎng)中用于多種疾病的治療,也是養(yǎng)豬生產(chǎn)上常用的藥物之一[3]。近十幾年來(lái),地塞米松臨床用藥量逐年增加。本文采集醫(yī)院、養(yǎng)豬場(chǎng)、城市廢水廠廢水、街道地表水及江水,采用固相萃取-高效液相色譜法檢測(cè)其地塞米松含量,以探討廢水中地塞米松污染的狀況,為治理水環(huán)境污染提供依據(jù)。
用消毒的潔凈500ml廣口瓶采集水樣標(biāo)本。醫(yī)院處理前的廢水取自廢水池,處理后的廢水取自廢水池出水口;廢水廠廢水取自廢水廠排出口;養(yǎng)豬場(chǎng)廢水豬舍內(nèi)積水、豬場(chǎng)內(nèi)廢水池積水、豬場(chǎng)外水溝積水;地表水甲取自醫(yī)院旁100米的街道水溝積水,地表水乙取自周?chē)?00米內(nèi)無(wú)醫(yī)院的街道水溝積水;江水取自離江邊5米處的流水。除養(yǎng)豬場(chǎng)廢水取自??谑叙B(yǎng)豬場(chǎng)外,其余廢水取自本城市。每份樣品取水樣400mL, 取回的樣品置-20℃冰箱內(nèi)保存。
Agilent1100高效液相色譜系統(tǒng),該系統(tǒng)配有G1314A型紫外檢測(cè)器,G1313A型自動(dòng)進(jìn)樣器及G2070-60069色譜管理軟件,為美國(guó)Agilent公司生產(chǎn);色譜柱:Agilent C18柱(5μm,4.6mm×150mm),系列號(hào)SN.USF MAO1068,美國(guó)Agilent公司產(chǎn)品;SamplicQC18固相萃取柱(200mg,3mL)為美國(guó)Agilent公司產(chǎn)品;5982-9110型固相萃取儀為美國(guó)Agilent公司生產(chǎn);SK-1型快速混勻器為上海滬西分析儀器廠售品;KQ-3200E型超聲儀為江蘇醫(yī)療儀器廠售品; BS210S電子分析天平(精度0.0001g)為德國(guó)Sartorious公司生產(chǎn);LD-50G-D型超純水處理器為重慶利迪實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備有限公司售品。地塞米松(HPLC用純品,批號(hào):09/2013)為sigma公司售品;甲醇(色譜純)為Merck公司售品;實(shí)驗(yàn)中用水為雙蒸水,其余所用試劑均為分析純售品;不含地塞米松的醫(yī)院處理后的廢水,飲用水由本實(shí)驗(yàn)室保存。
稱(chēng)取地塞米松50mg,以甲醇溶解并定容至100mL,獲得500μg/mL的標(biāo)準(zhǔn)貯備液,精密吸取標(biāo)準(zhǔn)貯備液,用甲醇稀釋為25、50、100、150、200、300ng/mL濃度,4℃冰箱保存。
采用固相萃取-高效液相色譜法,先用3mL甲醇,3mL超純水過(guò)柱C18固相小柱;標(biāo)準(zhǔn)貯備液取25mL;樣品經(jīng)室溫解凍后混勻,吸取250mL,12000r/min離心10分鐘;取上清液200mL上C18固相小柱,流速為1mL/min,流動(dòng)相為甲醇:水=65:35(V/V);紫外檢測(cè)波長(zhǎng)為240nm;柱溫為30℃;進(jìn)樣體積100μL,樣品過(guò)柱后,再用3mL超純水過(guò)柱,抽干C18固相小柱,用500μL甲醇洗脫,收集洗脫液。將洗脫液混勻后取100μL注入HPLC儀,記錄峰面積,外標(biāo)法定量。以地塞米松標(biāo)準(zhǔn)液的測(cè)定結(jié)果制備標(biāo)準(zhǔn)曲線。
取不含地塞米松的飲用水,加入不同濃度的地塞米松的飲用水;隨意抽取1份醫(yī)院廢水,固相萃取-高效液相色譜測(cè)定。
取不含地塞米松的醫(yī)院處理后的廢水,分別加入濃度為25、100、300ng/mL的地塞米松溶液,固相萃取-高效液相色譜測(cè)定,記錄峰面積,每個(gè)濃度樣品重復(fù)5次。
取25、100、300ng/mL濃度的地塞米松標(biāo)準(zhǔn)液,進(jìn)行固相萃取-高效液相色譜測(cè)定。日內(nèi)精密度為1d內(nèi)每個(gè)濃度的標(biāo)準(zhǔn)液間隔2h測(cè)定1份,共測(cè)定5份。日間精密度為每天每個(gè)濃度標(biāo)準(zhǔn)液測(cè)定1份,連續(xù)測(cè)定5d。
地塞米松標(biāo)準(zhǔn)液經(jīng)HPLC測(cè)定,以峰面積y為縱坐標(biāo),濃度x為橫坐標(biāo),進(jìn)行線性回歸,得回歸方程為y=0.1561x -0.4517,r2=0.9992(n=5)。地塞米松在25~300ng/mL濃度范圍內(nèi)線性關(guān)系良好,最低檢測(cè)濃度為25ng/mL,色譜圖見(jiàn)圖1。
不含地塞米松的飲用水,加入不同濃度的地塞米松標(biāo)準(zhǔn)液的飲用水,隨意抽取的醫(yī)院廢水測(cè)定結(jié)果,水樣品中雜質(zhì)不干擾樣品測(cè)定,地塞米松的保留時(shí)間為9.5min,其色譜圖見(jiàn)圖2~4。
圖2 不含地塞米松的飲用水色譜圖
按公式:回收率=100%×(測(cè)定總量-樣品原含量)/加標(biāo)量計(jì)算回收率。
圖3 含100ng/mL地塞米松的飲用水色譜圖
圖4 醫(yī)院廢水色譜圖
加入不同濃度地塞米松的廢水的回收率見(jiàn)表1。
表1 回收率實(shí)驗(yàn)結(jié)果(±s,n=5)
表1 回收率實(shí)驗(yàn)結(jié)果(±s,n=5)
樣品原濃度(ng/mL)加標(biāo)量(ng)測(cè)定總量(ng/mL)回收率(%) RSD%30.05 25 54.41±1.45 97.47±2.59 2.66 30.05 100 128.06±2.57 98.01±1.97 2.01 30.05 300 328.94±9.04 99.63±2.73 2.75
測(cè)定結(jié)果顯示日內(nèi)精密度RSD<1.8%,日間精密度RSD<2.8%。
見(jiàn)表2。
表2.水樣檢測(cè)結(jié)果(±s,n=5)
表2.水樣檢測(cè)結(jié)果(±s,n=5)
ND:未檢測(cè)到
樣品號(hào) 取樣地點(diǎn) 地塞米松濃度(ng/L)1 某綜合性醫(yī)院廢水(處理前) 45.32±0.85 2 某綜合性醫(yī)院廢水(處理后) 12.55±0.31 3 某區(qū)級(jí)醫(yī)院廢水(處理前) 29.17±0.82 4 某區(qū)級(jí)醫(yī)院廢水(處理后) 11.67±0.28 5 某專(zhuān)科醫(yī)院廢水(處理前) 452.05±8.10 6 某專(zhuān)科醫(yī)院廢水(處理后) 52.83±1.36 7街道地表水甲 15.67±0.34 8街道地表水乙 ND 9 市中區(qū)某污水處理廠排出口水 13.02±0.26 10 某郊區(qū)污水處理廠排出口水 7.73±0.22 11 某工廠廢水排出口水 ND 12 養(yǎng)豬場(chǎng)甲廢水池水 1050.90±11.67 13 養(yǎng)豬場(chǎng)甲豬舍積水 8.49±0.24 14 養(yǎng)豬場(chǎng)甲場(chǎng)外水溝積水 21.69±0.52 15 養(yǎng)豬場(chǎng)乙廢水池水 28.49±0.58 16 養(yǎng)豬場(chǎng)乙豬舍積水 6.79±0.17 17 養(yǎng)豬場(chǎng)乙場(chǎng)外水溝積水 8.32±0.26 18 長(zhǎng)江水 ND 19 嘉陵江水 ND
地塞米松屬甾體類(lèi)化合物,是長(zhǎng)效的糖皮質(zhì)類(lèi)激素,極易自消化道吸收,性質(zhì)較穩(wěn)定,其血漿半衰期為190分鐘,組織半衰期為3d,可從人體排出進(jìn)入廢水。
Chang等于2007年報(bào)道在國(guó)內(nèi)的廢水廠處理后的廢水和江水中存在6種糖皮質(zhì)類(lèi)激素[4],其中皮質(zhì)醇為(39±26)ng/L,可的松為(30±21)ng /L。Van der Linden等報(bào)道在荷蘭的工廠、醫(yī)院的廢水和飲用水、地表水中均存在糖皮質(zhì)類(lèi)激素,其中,城市污水廠處理后的廢水中的地塞米松的含量達(dá)11~243ng /L[5]。Schriks M等報(bào)道在荷蘭的醫(yī)院處理前的廢水中的糖皮質(zhì)類(lèi)激素的含量為13~1900ng /L[6]。本文檢測(cè)結(jié)果表明在醫(yī)院處理前后的廢水、污水廠處理后的廢水、地表水、養(yǎng)豬場(chǎng)廢水中均存在地塞米松,其中最高的是養(yǎng)豬場(chǎng)廢水,達(dá)1050.90 ng /L,其次為專(zhuān)科醫(yī)院處理前的廢水,高達(dá)(452.05±8.10)ng/L,經(jīng)過(guò)處理后的醫(yī)院和污水廠排出的廢水,也含有不同量的地塞米松,此結(jié)果與國(guó)內(nèi)外相關(guān)資料的報(bào)道基本一致。廢水中地塞米松含量的差異,可能與地塞米松的應(yīng)用量有關(guān),其中養(yǎng)豬場(chǎng)乙在喂養(yǎng)的飼料中添加了益生菌,豬的患病率低,地塞米松的應(yīng)用量明顯少于養(yǎng)豬場(chǎng)甲,其廢水中的地塞米松含量也明顯低于養(yǎng)豬場(chǎng)甲。而所取污水的專(zhuān)科醫(yī)院主要收治的為腫瘤患者,地塞米松的應(yīng)用量明顯高于其他綜合性醫(yī)院,其廢水中的地塞米松含量也明顯高于其他綜合性醫(yī)院。地表水、廢水處理廠廢水的地塞米松主要來(lái)自醫(yī)院的廢水,從醫(yī)院旁的街道水溝積水中測(cè)出一定含量的地塞米松可以間接的說(shuō)明。目前,醫(yī)院污水的處理主要針對(duì)其含有的病原微生物、重金屬、有機(jī)溶劑、放射性殘留物等危害較為嚴(yán)重的物質(zhì),尚無(wú)處理激素類(lèi)殘留物的有效措施[7]。
廢水中的激素進(jìn)入天然水體,可通過(guò)水生植物、動(dòng)物等的富集,再通過(guò)食物進(jìn)入人體。人長(zhǎng)期食入激素也可在體內(nèi)富集,擾亂機(jī)體正常的內(nèi)分泌功能,改變組織細(xì)胞內(nèi)的信號(hào)傳遞;導(dǎo)致結(jié)締組織變性以及骨骼脫鈣、骨質(zhì)疏松,從而引起生殖、免疫、神經(jīng)等系統(tǒng)的多種病變[8,9]。因此,天然水體中地塞米松污染可對(duì)水生生物和人體健康造成潛在的慢性的遠(yuǎn)期危害[3]。雖然廢水中多少量的地塞米松對(duì)人體健康會(huì)造成哪些危害尚需進(jìn)一步探討,但對(duì)城市廢水中殘留的地塞米松應(yīng)引起重視,采取相應(yīng)的處理措施。
在本實(shí)驗(yàn)中,采用固相萃取,具有濃縮富集的作用,回收率較高,重現(xiàn)性好,檢測(cè)結(jié)果真實(shí)可靠。
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Approach the Contamination of Dexamethasone in the Effluent Water
SHI Zhong-quan1, ZHOU Yu-zhen2, YANG Zhi-bang3, DAI Wei4,SHANG Jin-chuan5,DENG Xi-chuan3,HE Dong-ping5
(1 Institute of Neuroscience, Chongqing University of Medical Sciences, Chongqing 400016, China;2 Dachang Pig Farm, Hainan Yuchang Long Industrial Co.,Ltd., Haikou 570125, China;3 Labortory of Pathogen Biology and Immunology, Experimental Teaching Center of Basic Medicine, Chongqing University of Medical Sciences,Chongqing 400016, China;4 Class 4 grade 2007 of 5-year undergraduate clinical medicine, Chongqing University of Medical Sciences, Chongqing 400016, China;5 College of pharmacy, Chongqing University of Medical Sciences, Chongqing 400016, China)
ObjectiveIn order to provide evidence to manage the environmental pollution of water, the contamination of dexamethasone in the ef fl uent water was approached.MethodsThe ef fl uent waters were collected from the hospitals, hoggeries, waste plants, surface waters on the street and river.The contents of dexamethasone were detected by the method of solid phase extraction-high performance liquid chromatography.ResultsA certain concentrations of dexamethasone were detected from the ef fl uent waters in the waters before and after treatment of the hospitals and waste plants, in the waters of the hoggeries and the surface waters on the street side by the hospitals.The most content of dexamethasone was in the ef fl uent waters from the lagoon in the hoggery, and was 1050.90±11.67ng/L Then It was 452.05±8.10 ng/L in the ef fl uent waters from the waters before treatment in the special hospitals.The different content of dexamethasone in the waters may be concerned with the usage amount of dexamethasone.ConclusionA certain concentrations of dexamethasone were existed in the ef fl uent water from city.It should be thought highly of the treatment of the ef fl uent waters and taken the homologue measures.
Ef fl uent Waters; Contamination; dexamethasone; Solid Phase Extraction-High Performance Liquid Dhromatography
R978;X52
B
1671-8194(2012)09-0319-03
??谑兄攸c(diǎn)科技計(jì)劃項(xiàng)目(??屏2009]29號(hào))