你可能不知道,每天服用的降压药,在排出体外后,还会在污水和自然水体中“变形”——最近,我国研究团队揭开了常用降压药氯沙坦(LOS)在水中的“变形记”:它在氯化消毒、含溴废水、阳光照射等环境中会生成14种转化产物,部分产物比原药更难降解、毒性更强。相关成果发表于《Frontiers of Environmental Science & Engineering》。
从药瓶到水体:降压药的“环境漂流”
氯沙坦是全球广泛使用的降压药,通过阻断血管紧张素II的作用扩张血管、降低血压。但它并非完全被人体代谢——部分以原型或代谢物形式随尿液排出,进入污水处理系统。研究显示,废水处理厂进水中氯沙坦浓度可达0.5-2.18 μg/L,医院污水中甚至高达26.85 μg/L;巴西海滩的水体中,氯沙坦最高检出浓度达548 ng/L。更麻烦的是,污水处理常用的氯化消毒(用氯气杀菌)、自然水体的阳光照射等过程,可能让氯沙坦“变形”为更复杂的物质,威胁水生生物。
实验解密:溴化比氯化快数千倍,光照成“助攻”
为弄清水体中氯沙坦的“变形”规律,研究团队模拟了三种典型场景:氯化(次氯酸消毒)、溴化(含溴废水与氯反应生成次溴酸)、光照(自然水体受阳光照射),并测试了其降解速率和产物。
结果发现,溴化反应比氯化快得多:氯沙坦与次氯酸的反应速率为0.47-8.30 L/(mol·s)(pH 5.0-8.0),但与次溴酸的反应速率高达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,像“更锋利的化学剪刀”,更容易攻击氯沙坦分子的关键结构。
单独光照下,氯沙坦降解效率很低(量子产率仅1.10×10⁻⁶,相当于“光照下很难被分解”),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%)。原来,光照会激发氯产生自由基(如羟基自由基),这些“活性小炸弹”加速了氯沙坦的分解。
变形产物:部分比原药更“难缠”
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(分子中加入-OH)、卤代(氯或溴取代)、脱甲基(去掉甲基基团)、开环(分子环结构断裂)等方式生成。
更令人担忧的是,这些“变形体”可能比原药更危险:
- 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(指数越低越难被微生物分解),意味着它们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(水生昆虫)和绿藻的急性毒性甚至高于原药;近半数产物被预测具有发育毒性(可能影响生物生长发育)和内分泌干扰效应(可能干扰生物激素系统)。
警示:环境风险需“追根溯源”
研究指出,传统污水处理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,评估氯沙坦等药物的环境风险时,不能只看原药浓度,更要关注其转化产物的潜在危害。
来源: FESE Message