作者：段磊、張一哲、王斌、余剛、高健發(fā)、葛亮、黃存瑞、翟南南
通訊單位：清華大學(xué)環(huán)境學(xué)院
合作單位：清華蘇州環(huán)境創(chuàng)新研究院、深圳大學(xué)化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院、清華大學(xué)萬(wàn)科公共衛(wèi)生與健康學(xué)院、SCIEX（中國(guó)）
論文DOI：10.1016/j.watres.2022.118321
【圖片摘要】
【成果簡(jiǎn)介】
近日，清華大學(xué)環(huán)境學(xué)院余剛教授團(tuán)隊(duì)及其合作者在Water Research (IF: 11.236)上發(fā)表了題為“Wastewater surveillance for 168 pharmaceuticals and metabolites in a WWTP: Occurrence, temporal variations and feasibility of metabolic biomarkers for intake estimation”的論文，研究應(yīng)用污水流行病學(xué)思路，通過分析污水廠進(jìn)水中168種藥物及其部分代謝物，揭示其污染特征，提出了代謝物作為消費(fèi)量反算標(biāo)記物的可行性評(píng)估框架，為污水流行病學(xué)的應(yīng)用提供了數(shù)據(jù)支撐，對(duì)污水流行病學(xué)應(yīng)用于城市公共衛(wèi)生與健康評(píng)估具有重要意義。
隨著城市的發(fā)展，城市公共衛(wèi)生與健康受到了廣泛關(guān)注。城市污水，因其匯集有城市區(qū)域人群排泄物，包含有大量關(guān)于化學(xué)品攝入、暴露、排泄與代謝的生物化學(xué)信息，污水流行病學(xué)（Wastewater-based epidemiology, WBE）應(yīng)運(yùn)而生。目前，大量研究證實(shí)了WBE作為一種客觀、實(shí)時(shí)且方便的工具，可以估計(jì)藥物消費(fèi)、化學(xué)品暴露、病毒危害等方面信息，在此過程中，合適生物標(biāo)記物的選擇對(duì)得到可靠信息具有重要意義，尤其對(duì)代謝物標(biāo)記物的判斷。因此，在WBE研究中，需要引入多種生物標(biāo)記物（特別是代謝物），以全面反映研究區(qū)域的化學(xué)品消費(fèi)量，并為代謝物生物標(biāo)記物的可行性評(píng)估提供數(shù)據(jù)支撐。
本研究方法基于課題組前期在三重四極桿液質(zhì)聯(lián)用質(zhì)譜SCIEX Triple Quad™ 4500系統(tǒng)上開發(fā)的對(duì)168種藥物及其代謝物快速靈敏的分析方法（DOI：10.1016/j.envpol.2020.114113），通過采集北京某污水廠三個(gè)連續(xù)時(shí)間段的污水樣本開展。在168種目標(biāo)化合物中，149種化合物被檢出，94種化合物在三次采樣中均被準(zhǔn)確定量。消化系統(tǒng)類藥物西咪替丁(<MDL∼672 ng/L)和合成代謝類固醇群勃龍（<MDL∼53 ng/L）僅在假期時(shí)間段檢出；一些慢性病藥物和指示生活習(xí)慣的化合物（如抗精神類藥物、降固醇酸、咖啡因和尼古丁代謝物等）則表現(xiàn)出了一定的通勤特征。此外，本研究提出了基于代謝物/母體物質(zhì)比值的反算標(biāo)記物評(píng)估框架，強(qiáng)調(diào)了對(duì)于同類型藥物，結(jié)合臨床用藥數(shù)據(jù)可對(duì)標(biāo)記物的判斷提供參考信息，并基于該思路，提出抗癲癇類藥物母體物質(zhì)左乙拉西坦相較其代謝物左乙拉西坦酸更適合作為反算生物標(biāo)記物。關(guān)于這類物質(zhì)的下水管道穩(wěn)定性仍需要進(jìn)一步研究。
本項(xiàng)目得到了國(guó)家自然科學(xué)基金重大項(xiàng)目（52091544）和國(guó)家水體污染控制與治理科技重大專項(xiàng)（2017ZX07202006）的資助。
【作者簡(jiǎn)介】
段磊，清華大學(xué)環(huán)境學(xué)院博士研究生在讀，研究方向?yàn)槲鬯餍胁W(xué)、水環(huán)境中新污染物分析。
王斌（通訊作者），清華大學(xué)環(huán)境學(xué)院副研究員。主要從事新污染物風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)與控制研究，承擔(dān)國(guó)家自然科學(xué)基金、863重大項(xiàng)目、國(guó)家水專項(xiàng)、國(guó)家土專項(xiàng)等20余項(xiàng)課題，發(fā)表SCI 論文180篇，SCI 總引8200余次，H 指數(shù)48；主（參）編專著6部，參編3部國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和3部團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)，授權(quán)知識(shí)產(chǎn)權(quán)（專利和軟件著作權(quán)）15項(xiàng)。研究成果獲國(guó)家自然科學(xué)二等獎(jiǎng)1 項(xiàng)、教育部自然科學(xué)一等獎(jiǎng)2 項(xiàng)，曾獲得中國(guó)環(huán)境科學(xué)學(xué)會(huì)青年科技獎(jiǎng)和優(yōu)秀科技工作者獎(jiǎng)，進(jìn)入“全球頂尖前10萬(wàn)科學(xué)家”榜單。兼任中國(guó)環(huán)境科學(xué)學(xué)會(huì)持久性有機(jī)污染物專業(yè)委員會(huì)秘書長(zhǎng)，擔(dān)任SCI期刊Frontiers of Environmental Science and Engineering（FESE）青年編委和Water編委，擔(dān)任Environment International、FESE、Emerging Contaminants等期刊“新污染物”?？妥幬?/p>
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