典型药物与个人护理品在水生生物体内的吸收、转化和净化代谢过程研究

环境中药物与个人护理品(PPCPs)的分布及其生态毒理效应是目前环境科学研究的热点之一，相关研究主要集中在PPCPs的污染特征及生态毒性方面，对其在生物体内的吸收、转化等代谢过程研究还比较薄弱。前期对珠三角地区的监测表明，PPCPs广泛存在于生活污水处理厂出水及受纳水体中，因而有可能对暴露于这些环境中的生物产生不利影响。本项目拟结合实验室条件和野外污水排放口笼养实验模拟鲤鱼(Cyprinus carpio)暴露于PPCPs的情景，研究PPCPs在生物体内的吸收、转化及净化等一系列代谢过程。选取代表性非甾醇消炎药、抗生素和杀菌剂类PPCPs，分析鱼的血浆、胆汁、肝、肠和鱼肉组织对PPCPs（单一和混合情况）的富集水平，利用高分辨质谱鉴定转化中间体，阐明PPCPs在生物体的吸收和净化动力学及转化途径。通过代谢过程研究有助于解析PPCPs对生物体的毒理效应，评价其对水生生物的生态健康风险。

本项目主要研究实验室条件下典型药物和个人护理品（PPCPs）在鱼体血浆、胆汁、肝脏和鱼肉组织的富集、吸收和净化的代谢动力学过程，对比野外鱼体的生物富集，评价其生态健康风险，鉴定PPCPs的转化中间体，推演转化途径。按计划完成了相关研究内容：（1）建立了基于QuEChERS和超声萃取提取和分析鱼体不同组织（鱼肉、肝脏、脑、胆汁、血浆）中抗生素、个人护理品、药物等PPCPs的前处理和仪器方法；（2）研究了鱼体暴露于1000ng/L、2000ng/L、4000ng/L磺胺甲噁唑、美索巴莫、双氯酚酸、罗苏伐他汀、替马西泮条件下，不同组织的生物富集作用。化合物生物富集效应大小为：替马西泮>美索巴莫>双氯酚酸、磺胺甲噁唑>罗苏伐他汀。胆汁生物富集性最强，其中替马西泮的生物富集因子(BCF)达到数千；（3）磺胺甲噁唑、美索巴莫、双氯酚酸和替马西泮的单一、两两混合和四种混合暴露的14天吸收动力学/14天净化动力学过程符合经典的一级药物代谢动力学过程。拟合得到单一暴露条件下替马西泮和美索巴莫在鱼体组织中的吸收和净化速率常数。混合条件暴露的吸收和净化动力学与单个暴露基本接近，表明鱼体组织可能同时以较高能力富集不同的PPCPs，从而在复合PPCPs污染情况下对鱼体造成危害；（4）鉴定了鱼肉、肝脏、胆汁和血浆组织中双氯酚酸的代谢产物，羟基化和葡萄糖苷化为其主要代谢产物，推导了其在鱼体组织的代谢过程；（5）在野外鱼体中，检测到抗生素、酸性和中性药物、三氯生等在鱼肉、肝脏、胆汁和血浆组织中富集。抗生素的生物富集因子(log BAFs)在胆汁、肝脏、鱼肉和血浆中最大达到4.45、4.96、4.14和4.73，与实验室暴露情况基本一致。研究结果有助于了解PPCPs类新型污染物在生物体的富集和代谢作用，为评价PPCPs的环境和人体健康风险提供依据，研究成果发表SCI论文4篇，培养研究生2名。