在医院废水、生活污水中,一种常用降压药——氯沙坦(LOS)正悄然进入自然水体。这种药物能通过阻断血管紧张素II的作用降低血压,但它在环境中的“变形”过程却鲜为人知。近日,我国研究团队系统揭示了氯沙坦在氯化、溴化及光照条件下的降解规律,发现其转化产物可能比原药更“难缠”。相关成果发表于《Frontiers of Environmental Science & Engineering》。

氯沙坦的“环境之旅”:从药瓶到水体的潜在风险

氯沙坦是全球广泛使用的降压药,仅2017年美国就开出5200万张处方。但它并非完全被人体代谢——部分以原型或代谢物形式排入污水,在废水处理厂 influ中检出浓度可达0.5-2.18 μg/L,医院污水中甚至高达26.85 μg/L。更棘手的是,传统污水处理的氯化消毒(用氯气杀菌)、自然水体的光照等过程,可能让氯沙坦“变形”为更复杂的物质,威胁水生生态。

实验揭秘:溴化比氯化快数千倍,光照加速降解

研究团队模拟了三种常见环境场景:氯化(加氯消毒)、溴化(含溴废水与氯反应)、光照(自然水体受阳光照射),并测试了氯沙坦的降解速度和产物。结果令人意外:

  • 氯化与溴化的“速度差”:氯沙坦与次氯酸(氯化主要氧化剂)的反应速率为0.47-8.30 L/(mol·s),但与次溴酸(溴化主要氧化剂)的反应速率高达8.38×10³-1.55×10⁵ L/(mol·s),快了数千倍。这是因为次溴酸的氧化性更强,更容易攻击药物分子。
  • 光照的“助攻”:单独光照下,氯沙坦降解缓慢(量子产率仅1.10×10⁻⁶),但当光照与氯化联合(模拟污水排放后受阳光照射),降解效率显著提升——80分钟内降解率达70%(单独氯化仅50%),这是因为光照会激发氯产生自由基(如羟基自由基),加速反应。

转化产物:部分比原药更“顽固”更毒

通过分析氯沙坦在不同条件下的转化产物,团队发现了14种“变形体”,主要通过羟基化、卤代(氯或溴取代)、脱甲基、开环等方式生成。更关键的是,这些产物的环境风险不容小觑:

  • 难降解:除一种产物(TP-206)外,其他转化产物的生物降解指数均低于0.5,意味着它们更难被微生物分解,可能在环境中长期积累。
  • 毒性残留:部分产物(如TP-470、TP-438)对鱼类、水蚤(一种水生昆虫)和绿藻的急性毒性甚至高于原药;还有近半数产物被预测具有发育毒性和内分泌干扰效应(可能干扰生物激素系统)。

启示:环境风险评估需“追根溯源”

研究指出,传统污水处理中常用的氯化消毒,可能让氯沙坦“变形”为更难降解、毒性更高的物质;而含溴废水的存在(如部分工业废水)会进一步加速这一过程。未来,针对氯沙坦等药物的环境风险评估,需关注其转化产物的潜在危害,而不仅仅是原药浓度。

来源: FESE Message