黄河水中抗生素的存在及其环境意义课件

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主要内容研究背景

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

总结研究背景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研究的发展研究背景20世纪60年代：卡尔

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。PPCPs的特点研究背景PPCPs均是以获得显著生物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。

研究背景抗生素使用存在的问题及其危害人用抗生素的滥用（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研究方案背景抗生素研究方案浓度水平来源分析影响因素抗生素研究方案浓度水平样品的采集与分析

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样品的采集与分析背景

采样位置

样品的采集与分析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采样位置样品的采集与分析

实验步骤水样静置至室温1L广口瓶0.45µm滤膜

100µL，1µg/mL13C3-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3min

0.45um滤膜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，CambridgeIsotopeLabs,USA）仪器

Agilent-1100高效液相色谱仪，MS/MS串联质谱仪（API4000，美国AppliedBiosystems公司）样品的采集与分析试剂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(4.6mm250mm，DIKMA)；进样量:20µL；流动相:乙腈（A）和0.2%甲酸溶液（B）；流速:0.4mL·min-1；

梯度淋洗程序:40%A（0-8min），然后在2min内将A相线性增加至60%并保持15min，随后在5min内降低A相至40%并保持5min。样品的采集与分析液相色谱与质谱条件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(TurboIonspray)；离子源I(GS1)和II(GS2)的气体流量:20和40mL·min-1

；气体:N2；离子源的碰撞气流量:6mL·min-1

；辅助加热器温度:450℃；电离电压:5500V；检测方式:多反应选择监测(MRM)离子模式。样品的采集与分析液相色谱与质谱条件

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背景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黄河水中抗生素的种类氟喹诺酮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)样品编号及采样点磺胺类氟喹诺酮类大环内酯类磺胺甲恶唑氧氟沙星诺氟沙星红霉素（脱水）罗红霉素1风陵渡大桥------4--2三门峡水库------13--3小浪底水库--8274102954孟津大桥--3746--165洛阳石化总厂--5612856536杨沟村3264164----7首阳山电厂(孟津东良村)--56------8高崖寨--111152--189龙门公路大桥--79------10伊洛河汇合口53----66--11首阳山电厂--114327776612河南化工厂--120236----13伊洛河神北村------3664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)14黄河1--48106236615黄河223122127248916黄河3--120150392417汜水68129----6218汜水黄河56123172----19东平滩------769120沁河------563821沁河黄河17----103122花园口--128147----23开封大桥--115168----24濮阳东明公路大桥--209242----25金堤河(贾海桥)11----284226金堤河黄河--116300----平均值3811.7169.343.653.9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)河流氧氟沙星诺氟沙星红霉素罗红霉素磺胺甲噁唑黄河37-26446-3244-10216-953-68易北河----30-7030-40--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(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背景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。富集方法研究在进行本实验的同时，采用HLB柱对总结

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切的任务。国家应制定一系列关于抗生素使用的标准和抗生素对环境的影响进行评估。总结人类使用的抗生素又从水循环中回到我们的生活中，从对母创新之处

探测了黄河流域在5月份的抗生素的含量水平分析了黄河流域抗生素的来源及含量变化的原因和影响因素对不同水样的富集方法进行了对比分析探索对我国与欧洲河流抗生素含量作了比较创新之处探测了黄河流域在5月份的抗生素的含量水平ThankYou!ThankYou!29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主要内容研究背景

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

总结研究背景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研究的发展研究背景20世纪60年代：卡尔

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。PPCPs的特点研究背景PPCPs均是以获得显著生物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。

研究背景抗生素使用存在的问题及其危害人用抗生素的滥用（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研究方案背景抗生素研究方案浓度水平来源分析影响因素抗生素研究方案浓度水平样品的采集与分析

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样品的采集与分析背景

采样位置

样品的采集与分析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采样位置样品的采集与分析

实验步骤水样静置至室温1L广口瓶0.45µm滤膜

100µL，1µg/mL13C3-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3min

0.45um滤膜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，CambridgeIsotopeLabs,USA）仪器

Agilent-1100高效液相色谱仪，MS/MS串联质谱仪（API4000，美国AppliedBiosystems公司）样品的采集与分析试剂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(4.6mm250mm，DIKMA)；进样量:20µL；流动相:乙腈（A）和0.2%甲酸溶液（B）；流速:0.4mL·min-1；

梯度淋洗程序:40%A（0-8min），然后在2min内将A相线性增加至60%并保持15min，随后在5min内降低A相至40%并保持5min。样品的采集与分析液相色谱与质谱条件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(TurboIonspray)；离子源I(GS1)和II(GS2)的气体流量:20和40mL·min-1

；气体:N2；离子源的碰撞气流量:6mL·min-1

；辅助加热器温度:450℃；电离电压:5500V；检测方式:多反应选择监测(MRM)离子模式。样品的采集与分析液相色谱与质谱条件

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背景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黄河水中抗生素的种类氟喹诺酮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)样品编号及采样点磺胺类氟喹诺酮类大环内酯类磺胺甲恶唑氧氟沙星诺氟沙星红霉素（脱水）罗红霉素1风陵渡大桥------4--2三门峡水库------13--3小浪底水库--8274102954孟津大桥--3746--165洛阳石化总厂--5612856536杨沟村3264164----7首阳山电厂(孟津东良村)--56------8高崖寨--111152--189龙门公路大桥--79------10伊洛河汇合口53----66--11首阳山电厂--114327776612河南化工厂--120236----13伊洛河神北村------3664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)14黄河1--48106236615黄河223122127248916黄河3--120150392417汜水68129----6218汜水黄河56123172----19东平滩------769120沁河------563821沁河黄河17----103122花园口--128147----23开封大桥--115168----24濮阳东明公路大桥--209242----25金堤河(贾海桥)11----284226金堤河黄河--116300----平均值3811.7169.343.653.9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)河流氧氟沙星诺氟沙星红霉素罗红霉素磺胺甲噁唑黄河37-26446-3244-10216-953-68易北河----30-7030-40--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(氟喹诺