廢水中地塞米松污染的探討

石中全周裕珍楊致邦* 戴維尚金川鄧西川何東平

（1 重慶醫科大學神經科學研究中心，重慶 400016；2 海南裕昌龍實業有限公司大昌養豬場，海南 海口 570125；3 重慶醫科大學基礎醫學實驗教學中心病原生物學與免疫學實驗室，重慶 400016；4 重慶醫科大學臨床醫學五年制2007級4班，重慶 400016；5 重慶醫科大學藥學院，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 重慶醫科大學神經科學研究中心，重慶 400016；2 海南裕昌龍實業有限公司大昌養豬場，海南 海口 570125；3 重慶醫科大學基礎醫學實驗教學中心病原生物學與免疫學實驗室，重慶 400016；4 重慶醫科大學臨床醫學五年制2007級4班，重慶 400016；5 重慶醫科大學藥學院，重慶 400016)

目的探討廢水中地塞米松污染的狀況, 為治理水環境污染提供依據。方法采集醫院、養豬場、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其地塞米松含量。結果醫院、廢水廠處理前后的廢水、養豬場的廢水、醫院旁的街道地表水中含有一定濃度的地塞米松，以養豬場廢水池的廢水中含量最高，為（1050.90±11.67）ng/L，其次為專科醫院處理前的廢水，為（452.05±8.10）ng/L，廢水中含量的不同可能與地塞米松的應用量有關。結論城市廢水中存在不同量的地塞米松，廢水處理中應引起重視，并采取相應的措施。

廢水；地塞米松；污染； 固相萃取-高效液相色譜法

環境激素（Endocrine Disrupting Chemicals，EDCs）是指那些干擾人體正常功能的外源性激素類化學物質，進入人和其他生物體內，可以引起內分泌的紊亂。大量的研究顯示，人類的一些疾病和一些動物的雄性雌化、生殖障礙等現象都與環境中的雌激素對生物的干擾有關[1]，關于受激素污染而產生的奇怪魚類也有報道[2]，這些環境激素對水生生物甚至人類都可產生重大的危害。

地塞米松（Dexamethasone）為臨床應用最廣的糖皮質激素類藥物，其藥理作用為抗炎、抗毒、抗過敏、抗風濕等，現已用于治療多種疾病，如自身免疫性疾病，過敏，炎癥，哮喘等，也是搶救垂危患者不可缺少的急救藥品，臨床使用極為廣泛。此外，在家禽、家畜飼養中用于多種疾病的治療，也是養豬生產上常用的藥物之一[3]。近十幾年來，地塞米松臨床用藥量逐年增加。本文采集醫院、養豬場、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，為治理水環境污染提供依據。

1 材料與方法

1.1 水樣標本

用消毒的潔凈500ml廣口瓶采集水樣標本。醫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；養豬場廢水豬舍內積水、豬場內廢水池積水、豬場外水溝積水；地表水甲取自醫院旁100米的街道水溝積水，地表水乙取自周圍300米內無醫院的街道水溝積水；江水取自離江邊5米處的流水。除養豬場廢水取自海口市養豬場外，其余廢水取自本城市。每份樣品取水樣400mL, 取回的樣品置-20℃冰箱內保存。

1.2 儀器與試藥

Agilent1100高效液相色譜系統，該系統配有G1314A型紫外檢測器，G1313A型自動進樣器及G2070-60069色譜管理軟件，為美國Agilent公司生產；色譜柱：Agilent C18柱（5μm，4.6mm×150mm），系列號SN.USF MAO1068，美國Agilent公司產品；SamplicQC18固相萃取柱（200mg，3mL）為美國Agilent公司產品；5982-9110型固相萃取儀為美國Agilent公司生產；SK-1型快速混勻器為上海滬西分析儀器廠售品；KQ-3200E型超聲儀為江蘇醫療儀器廠售品； BS210S電子分析天平（精度0.0001g）為德國Sartorious公司生產；LD-50G-D型超純水處理器為重慶利迪實驗儀器設備有限公司售品。地塞米松（HPLC用純品，批號：09/2013）為sigma公司售品;甲醇（色譜純）為Merck公司售品；實驗中用水為雙蒸水，其余所用試劑均為分析純售品；不含地塞米松的醫院處理后的廢水，飲用水由本實驗室保存。

1.3 地塞米松標準液的配制

稱取地塞米松50mg，以甲醇溶解并定容至100mL，獲得500μg/mL的標準貯備液，精密吸取標準貯備液，用甲醇稀釋為25、50、100、150、200、300ng/mL濃度，4℃冰箱保存。

1.4 檢測方法

采用固相萃取-高效液相色譜法，先用3mL甲醇，3mL超純水過柱C18固相小柱；標準貯備液取25mL；樣品經室溫解凍后混勻，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，流動相為甲醇：水=65：35（V/V）；紫外檢測波長為240nm；柱溫為30℃；進樣體積100μL，樣品過柱后，再用3mL超純水過柱，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，外標法定量。以地塞米松標準液的測定結果制備標準曲線。

1.5 雜質干擾實驗

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份醫院廢水，固相萃取-高效液相色譜測定。

1.6 加標回收實驗

取不含地塞米松的醫院處理后的廢水，分別加入濃度為25、100、300ng/mL的地塞米松溶液，固相萃取-高效液相色譜測定，記錄峰面積，每個濃度樣品重復5次。

1.7 精密度實驗

取25、100、300ng/mL濃度的地塞米松標準液，進行固相萃取-高效液相色譜測定。日內精密度為1d內每個濃度的標準液間隔2h測定1份,共測定5份。日間精密度為每天每個濃度標準液測定1份，連續測定5d。

2 結 果

2.1 標準曲線

地塞米松標準液經HPLC測定，以峰面積y為縱坐標，濃度x為橫坐標，進行線性回歸，得回歸方程為y=0.1561x -0.4517，r2=0.9992（n=5）。地塞米松在25～300ng/mL濃度范圍內線性關系良好，最低檢測濃度為25ng/mL，色譜圖見圖1。

2.2 雜質干擾實驗

不含地塞米松的飲用水，加入不同濃度的地塞米松標準液的飲用水，隨意抽取的醫院廢水測定結果，水樣品中雜質不干擾樣品測定，地塞米松的保留時間為9.5min，其色譜圖見圖2～4。

圖2 不含地塞米松的飲用水色譜圖

2.3 加標回收實驗

按公式：回收率=100%×（測定總量－樣品原含量）/加標量計算回收率。

圖3 含100ng/mL地塞米松的飲用水色譜圖

圖4 醫院廢水色譜圖

加入不同濃度地塞米松的廢水的回收率見表1。

表1 回收率實驗結果（±s，n=5）

表1 回收率實驗結果（±s，n=5）

樣品原濃度（ng/mL）加標量（ng）測定總量（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

2.5 精密度實驗

測定結果顯示日內精密度RSD＜1.8%，日間精密度RSD＜2.8%。

2.6 水樣檢測結果

見表2。

表2.水樣檢測結果（±s，n=5）

表2.水樣檢測結果（±s，n=5）

ND：未檢測到

樣品號 取樣地點 地塞米松濃度（ng/L）1 某綜合性醫院廢水（處理前） 45.32±0.85 2 某綜合性醫院廢水（處理后） 12.55±0.31 3 某區級醫院廢水（處理前） 29.17±0.82 4 某區級醫院廢水（處理后） 11.67±0.28 5 某專科醫院廢水（處理前） 452.05±8.10 6 某專科醫院廢水（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 市中區某污水處理廠排出口水 13.02±0.26 10 某郊區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 養豬場甲廢水池水 1050.90±11.67 13 養豬場甲豬舍積水 8.49±0.24 14 養豬場甲場外水溝積水 21.69±0.52 15 養豬場乙廢水池水 28.49±0.58 16 養豬場乙豬舍積水 6.79±0.17 17 養豬場乙場外水溝積水 8.32±0.26 18 長江水 ND 19 嘉陵江水 ND

3 討 論

地塞米松屬甾體類化合物，是長效的糖皮質類激素，極易自消化道吸收，性質較穩定，其血漿半衰期為190分鐘，組織半衰期為3d，可從人體排出進入廢水。

Chang等于2007年報道在國內的廢水廠處理后的廢水和江水中存在6種糖皮質類激素[4]，其中皮質醇為（39±26）ng/L，可的松為（30±21）ng /L。Van der Linden等報道在荷蘭的工廠、醫院的廢水和飲用水、地表水中均存在糖皮質類激素，其中，城市污水廠處理后的廢水中的地塞米松的含量達11～243ng /L[5]。Schriks M等報道在荷蘭的醫院處理前的廢水中的糖皮質類激素的含量為13～1900ng /L[6]。本文檢測結果表明在醫院處理前后的廢水、污水廠處理后的廢水、地表水、養豬場廢水中均存在地塞米松，其中最高的是養豬場廢水，達1050.90 ng /L，其次為專科醫院處理前的廢水，高達（452.05±8.10）ng/L，經過處理后的醫院和污水廠排出的廢水，也含有不同量的地塞米松，此結果與國內外相關資料的報道基本一致。廢水中地塞米松含量的差異，可能與地塞米松的應用量有關，其中養豬場乙在喂養的飼料中添加了益生菌，豬的患病率低，地塞米松的應用量明顯少于養豬場甲，其廢水中的地塞米松含量也明顯低于養豬場甲。而所取污水的專科醫院主要收治的為腫瘤患者，地塞米松的應用量明顯高于其他綜合性醫院，其廢水中的地塞米松含量也明顯高于其他綜合性醫院。地表水、廢水處理廠廢水的地塞米松主要來自醫院的廢水，從醫院旁的街道水溝積水中測出一定含量的地塞米松可以間接的說明。目前，醫院污水的處理主要針對其含有的病原微生物、重金屬、有機溶劑、放射性殘留物等危害較為嚴重的物質，尚無處理激素類殘留物的有效措施[7]。

廢水中的激素進入天然水體，可通過水生植物、動物等的富集，再通過食物進入人體。人長期食入激素也可在體內富集，擾亂機體正常的內分泌功能，改變組織細胞內的信號傳遞；導致結締組織變性以及骨骼脫鈣、骨質疏松，從而引起生殖、免疫、神經等系統的多種病變[8,9]。因此，天然水體中地塞米松污染可對水生生物和人體健康造成潛在的慢性的遠期危害[3]。雖然廢水中多少量的地塞米松對人體健康會造成哪些危害尚需進一步探討，但對城市廢水中殘留的地塞米松應引起重視，采取相應的處理措施。

在本實驗中，采用固相萃取，具有濃縮富集的作用，回收率較高，重現性好，檢測結果真實可靠。

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[6]Schriks M,van Leerdam JA,van der Linden SC,et a1.High-resolution mass spectrometric identi fi cation and quanti fi cation of glucocorticoid compounds in various wastewaters in the Netherlands[J].Environ Sci Technol,2010,44(12):4766-4774.

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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

海口市重點科技計劃項目(海科立[2009]29號)